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REDES DE COMPUTADORES
Prof. Esp. Fabiano Taguchi
[email protected]://fabianotaguchi.wordpress.com
BENEFÍCIOS – MODELO OSI
• Menor complexidade;• Interfaces padronizadas;• Interoperabilidade entre fabricantes• Engenharia modular;• Tecnologia interoperável.
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CAMADA FÍSICA
• UNIDADE = Bit.
• FUNÇÃO = Permitir a transmissão de bits pela redesem preocupação com agrupamento ou significado.
Nesta camada não são tratados erros de transmissão.
CAMADA FÍSICA
Esta camada trata da transmissão de bits através docanal de comunicação, fornecendo características:
• Mecânicas;• Elétricas;• Funcionais;• Procedurais.
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ELEMENTOS
• Repetidor RecebeConformaAmplificaRetransmite
• Hub
Camada de enlace – Modelo OSI
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CAMADA DE ENLACE
• UNIDADE = Quadros.
• FUNÇÃO = Detectar e corrigir erros que possamvir a ocorrer na camada física, provendo umacomunicação eficiente.
A camada de enlace converte uma transmissão não confiável em um canal confiável.
SERVIÇOS
• Enquadramento (Cabeçalho e final);• Entrega confiável;• Controle de fluxo;• Detecção de erros;• Correção de erros;• Controle de acesso ao meio;
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IMPLEMENTAÇÃO
A camada de enlace é implementada por cada umdos nós de uma rede. A implementação ocorre:
• Placas de rede;• Cartão PCMCIA;• Cartão 802.11 (Wi-Fi).
PROTOCOLO ARP
ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL
Este protocolo faz a tradução de endereços IP paraendereços MAC. Cada nó possui uma tabela ARP,esta tabela possui:
• TTL (Time to live);• IP;• MAC.
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ELEMENTOS
• BRIDGEFiltragem e repasse
• SWITCHEndereço MAC de destino para encaminhar quadros
COMUTADOR X ROTEADOR
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CAMADA DE REDE
• SERVIÇOS= Datagrama ou circuito virtual
• FUNÇÃO = Fornece ao nível de transporte umaindependência quanto a considerações dechaveamento e roteamento associadas com oestabelecimento e operações de uma conexão.
Em redes de difusão a camada de rede costuma ser pequena. Por que?
CAMADA DE REDE
FUNÇÕES IMPORTANTES:
• Determinação do caminho• Comutação• Estabelecimento da chamada
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CAMADA DE REDE
DATAGRAMA:
• Não orientado à conexão;• Pacotes não são relacionados;• Roteamento é calculado toda vez que for
encaminhado.
CAMADA DE REDE
CIRCUITO VIRTUAL:
• Orientado à conexão;• Primeiro deve ser enviado um pacote para
estabelecimento;• Pacotes são dependentes quando pertencem a
uma conversação.
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CAMADA DE REDE
PROTOCOLO ROTEÁVELUtilizado entre roteadores para permitir que um pacoteseja encaminhado de um host para outro.
PROTOCOLO DE ROTEAMENTOUtilizado entre os roteadores para montar as tabelas deroteamento.
SERVIÇO CAMADA DE REDE
Os serviços da camada de rede são suportados emgrande parte pelo protocolo IP. Outro serviço utilizadopor esta camada é um mecanismo para comunicaçãode possíveis erros sobre o envio de pacotes, essemecanismo é realizado pelo protocolo ICMP.
• IP -> Internet Protocol• ICMP -> Internet Control Message Protocol
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SERVIÇO CAMADA DE REDE
ROTEAMENTO
O processo de roteamento é feito com base emalgoritmos, que deve encontrar o melhor caminhoentre dois computadores.
Toda rede local que possui acesso à Internet existe pelo menos um roteador (gateway padrão).
SERVIÇO CAMADA DE REDE
ROTEAMENTO
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SERVIÇO CAMADA DE REDE
ROUTE PRINT
SERVIÇO CAMADA DE REDE
ICMP
Usado por computadores e roteadores paracomunicar informações da camada de rede entre si. Ouso mais popular de um ICMP é através do comandoPING.
Quando o comando PING não consegue alcançar uma máquina na rede, uma mensagem de erro ICMP é
retornada.
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PING E TRACEROUTE
PING
PACKET INTERNET GROPER
Possibilita diagnosticar a conectividade em umarede. Consiste no envio de um datagrama especial(echo request) ao host de destino, que aguarda umdatagrama de resposta (echo reply).
É possível avaliar a confiabilidade do caminho ao hostdesejado, verificando atrasos sobre o caminho, e se o host
foi encontrado, e se está funcionando.
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TRACEROUTE
Utilizado para descobrir as rotas que os pacotesrealmente tomarão quando enviados para o seudestino.
Camada de transporte – Modelo OSI
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CAMADA DE TRANSPORTE
• FUNÇÃO = Estabelecimento e liberação dasconexões, além de detectar e recuperar-se deerros.
A camada de transporte oferece uma interface entre os níveis de rede e os níveis independentes dela.
CAMADA DE TRANSPORTE
O nível de rede não garante que o pacote cheguenecessariamente ao seu destino. Como função, estacamada fornece uma comunicação fim-a-fimconfiável. Duas funções são importantes:
• Multiplexação• Splitting
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CAMADA DE TRANSPORTE
SITUAÇÃO
Os pacotes de dados ao chegar em um computadorde destino precisam ser entregues corretamente paraas aplicações.
Se um usuário faz o acesso a um site, os pacotes devem ser exibidos por um navegador Web
CAMADA DE TRANSPORTE
PORTASPara que os dados sejam entregues de forma corretaà um determinado endereço IP é necessário um outroidentificador, a porta.
PORTA = Permite identificar o tráfego de dadosdestinado a uma determinada aplicação. Um servidoraguarda uma requisição de um cliente com 65545portas.
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CAMADA DE TRANSPORTE
• PORTAS DE 1 A 1023 = Definidas pela IANA, eutilizadas por serviços, como FTP (21), HTTP(80).
• PORTAS DE 1024 A 49151 = Portas registradas,porém sem nenhuma definição específica.
• PORTAS DE 49152 A 65535 = Utilizadas porprogramas clientes de um protocolo, chamadasde portas dinâmicas.
CAMADA DE TRANSPORTE
DESCRIÇÃO DAS PORTAS
DESCRIÇÃO PORTA / PROTOCOLO
HTTP 80 / TCP
FTP 21 / TCP
TELNET 23 / TCP
SMTP 25TCP / 587 TCP
POP3 110 / TCP
DNS 53 / UDP
SNMP 161 / UDP
TFTP 69 / UDP
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Camada de sessão – Modelo OSI
CAMADA DE SESSÃO
• FUNÇÃO = Permite que usuários de diferentesmáquinas estabelecem sessões entre eles. Essacamada oferece o serviço de sincronismo e decontrole de tráfego.
As sessões podem permitir o tráfego em ambas as direções, sendo uma de cada vez ou mesmo em modo half
ou full-duplex.
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CAMADA DE SESSÃO
Nesta camada é estabelecida a sessão com ocontrole de fluxo, determinando se a sessão será:
• Simplex• Half-duplex• Full-Duplex
CAMADA DE SESSÃO
• Ponto de sincronização: Marca posicionada aolongo do diálogo entre dois usuários, que ofereceuma sincronização da sessão.
Usuário deve responder com um aviso derecebimento
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CAMADA DE SESSÃO
As aplicações definem como será feita a transmissãodos dados, são usados marcações nos dadostransmitidos para situações onde a rede possa falhar.Disponibiliza ainda:
• Pontos de controle na rede;• Escalonamento da rede.
Camada de apresentação – Modelo OSI
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CAMADA DE APRESENTAÇÃO
• FUNÇÃO = Assegura que cada um dos pares deuma conexão esteja fazendo uso de umarepresentação comum para os dados que estãosendo transmitidos.
• Compressão de textos;• Criptografia;• Conversão de padrões (arquivos ou redes);• Formato de dados;
CAMADA DE APRESENTAÇÃO
• Controle de sintaxe e semântica das informações;
• Sistema de codificação de máquinas comum aemissor e receptor;
• Realiza as transformações necessárias nos dados:Tradução / Compressão / Criptografia / Conversão;
• É onde se inicia ou termina todo o processo.
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CAMADA DE APLICAÇÃO
FUNÇÃO = Estabelece funções de gerenciamento emecanismos que servem de suporte à construção deaplicações distribuídas.
CAMADA DE APLICAÇÃO
São executados nos computadores clientes. Asmensagens chegam até a camada de aplicação.
EXEMPLOS:
• Transferências de arquivos• Correio eletrônico• Consulta a diretórios
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CAMADA DE APLICAÇÃO
SERVIÇOS:
• Sistema de domínio de nomes (DNS);• Correio eletrônico (SMTP, POP e IMAP);• Compartilhamento de arquivos (FTP);• Segurança (PGP);• Acesso à informações (HTTP);• Endereçamento automático (DHCP).
CAMADA DE APLICAÇÃO
Esta camada é voltada para o usuário final, poisoferece aos processos de aplicação os meios parausarem o ambiente de comunicação OSI.
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MODELO OSI
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace de Dados
Física
Mensagens padronizadas.
Comunicação entre processos.Dispositivo de Rede: Não há
Roteamento dos pacotes através de redes diferentesDispositivo de Rede: Roteador
Empacotamento de dados em quadros dentro da rede.Dispositivo de Rede: Ponte, Switch
Transmissão de bits através do meio físico.Dispositivo de Rede: Repetidor, Hub
Comunicação com controle de estado.
Representação de dados independente da plataforma.
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EXERCÍCIOS
01 – Enumere as camadas do modelo OSIdescrevendo sua principal finalidade.
02 – O que é um roteador padrão e qual sua funçãona rede à qual pertence?
03 – Qual a função do protocolo ICMP na camada derede?
EXERCÍCIOS
04 – Usando o comando traceroute duas vezes paraum mesmo endereço IP, explique quais mudançaspodem ser vistas nas imagens.
05 – Usando o comando route print, indique quais sãoos comandos de rota para a rede loopback, rota paraa máquina, rota para sua rede local e rota para oendereço de broadcast.