Redes de Computadores

Redes de computadoresProtocolos de comunicação e os Modelos de Referência (OSI e TCP/IP).

21/03/15Prof. Emanoel Lopes

Protocolos de comunicação

• Que são protocolos de comunicação?

• Exemplos

• Modelo OSI

• Os protocolos e o modelo OSI


O que é protocolo de comunicação?

Protocolo é uma “linguagem” usada para transmitir dados pela rede. Para que dois computadores possam se comunicar, eles devem usar o mesmo protocolo (ou seja, a mesma linguagem).


Exemplos de protocolos de comunicação

IP (Internet Protocol)

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

TCP (Transmission Control Protocol)

HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

FTP (File Transfer Protocol)

Telnet (Telnet Remote Protocol)

SSH (SSH Remote Protocol)

POP3 (Post Office Protocol 3)

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

IMAP (Internet Message Access Protocol)


http://pt.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocol

http://pt.wikipedia.org/wiki/Dynamic_Host_Configuration_Protocol

http://pt.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol

http://pt.wikipedia.org/wiki/HTTP

http://pt.wikipedia.org/wiki/File_Transfer_Protocol

http://pt.wikipedia.org/wiki/TELNET

http://pt.wikipedia.org/wiki/Secure_shell

http://pt.wikipedia.org/wiki/Post_Office_Protocol

http://pt.wikipedia.org/wiki/Simple_Mail_Transfer_Protocol

http://pt.wikipedia.org/wiki/Internet_Message_Access_Protocol

Protocolos e o modelo OSI

OSI (Open Systens Interconnections)

Esta arquitetura é um modelo que divide as redes de computadores em sete camadas, de forma a se obter camadas de abstração. Cada protocolo implementa uma funcionalidade assinalada a uma determinada camada.

O OSI é um modelo usado para entender como os protocolos de rede funcionam.


Modelo OSI


Camada 7: Aplicação (http, ftp)

A camada de aplicação faz a interface entre o programa que está enviando ou recebendo dados e a pilha de protocolos. Quando você está baixando ou enviando e-mails ou navegando na internet, seu programa de e-mail entra em contato com esta camada.


Camada 6: Apresentação

Também chamada camada de Tradução, esta camada converte o formato do dado recebido pela camada de Aplicação em um formato comum a ser usado pela pilha de protocolos. Por exemplo, se o programa está usando um código de página diferente do ASCII, esta camada será a responsável por traduzir o dado recebido para o padrão ASCII. Esta camada também pode ser usada para comprimir e/ou criptografar os dados.


Camada 5: Sessão

Esta camada permite que dois programas em computadores diferentes estabeleçam uma sessão de comunicação. Nesta sessão, esses dois programas definem como será feita a transmissão dos dados e coloca marcações nos dados que estão sendo transmitidos.


Camada 4: Transporte (TCP, UDP)

A camada de Transporte é responsável por pegar os dados enviados pela camada de Sessão e dividi-los em pacotes que serão transmitidos pela rede. No computador receptor, a camada de Transporte é responsável por pegar os pacotes recebidos da camada de Rede e remontar o dado original para enviá-lo à camada de Sessão.


Camada 3: Rede (IP)

Esta camada é responsável pelo endereçamento dos pacotes, convertendo endereços lógicos em endereços físicos, de forma que os pacotes consigam chegar corretamente ao destino. Essa camada também determina a rota que os pacotes irão seguir para atingir o destino, levando em consideração fatores como condições de tráfego da rede e prioridades.


Camada 2: Enlace (ADSL)

Essa camada pega os pacotes de dados recebidos da camada de rede e os transforma em quadros que serão trafegados pela rede, adicionando informações como o endereço da placa de rede de origem, o endereço da placa de rede de destino, dados de controle, os dados em si e uma soma de verificação, também conhecida como CRC. Quando o receptor recebe um quadro, a sua camada de Link de Dados confere se o dado chegou íntegro, refazendo a soma de verificação (CRC). Se os dados estiverem o.k., ele envia uma confirmação de recebimento (chamada acknowledge ou simplesmente ack). Caso essa confirmação não seja recebida, a camada Link de Dados do transmissor reenvia o quadro.


Camada 1: Física

Esta camada pega os quadros enviados pela camada de Link de Dados e os transforma em sinais compatíveis com o meio onde os dados deverão ser transmitidos. Se o meio for elétrico, essa camada converte os 0s e 1s dos quadros em sinais elétricos a serem transmitidos pelo cabo; se o meio for óptico (uma fibra óptica), essa camada converte os 0s e 1s dos quadros em sinais luminosos; se uma rede sem fio for usada, então os 0s e 1s são convertidos em sinais eletromagnéticos; e assim por diante.


Protocolos e as camadas OSI, TCP/IP

Camadas Protocolos

7 Http, ftp, smtp, pop3, IMAP, IRC

6 SSL, TSL

5 -

4 TCP, UDP

3 IP

2 ADSL, PPP

1 -


Comparativo dos Modelos de referências

Fonte: Apostila de redes do curso.


Topologias de RedesTopologias de Redes

Topologia fisica e lógica - Parte 1

Profº. Emanoel http://emanoel.pro.br

21/03/15 Prof. Emanoel Lopes

Tipos de Topologias de RedesTipos de Topologias de RedesFísica – é a verdadeira aparência ou

layout da rede;Lógica - descreve o fluxo dos dados

através da rede. É a forma como os protocolos operam no meio físico.


Quadros x PacotesQuadros x PacotesQuadros são pequenas unidades de

informações que podem atravessar um meio físico de uma única rede. Nas redes locais utilizamos QUADROS.

Pacotes são unidades de informações que podem atravessar várias redes, com caminhos diversos. Na internet utilizamos PACOTES.


TOPOLOGIAS FÍSICASTOPOLOGIAS FÍSICASA topologia física de uma rede descreve o

layout da rede. Topologias físicas diferem em termos de

desempenho, facilidade de instalação, diagnóstico e solução de problemas.


Topologias mais comunsTopologias mais comunsBarraAnelEstrela


Topologia em BarraTopologia em BarraTodos os computadores são ligados

diretamente a um único caminho compartilhado;

Usam-se cabos coaxiais para montar esta topologia;

Não é tão comum atualmente;Transfere dados por broadcast (difusão);Um computador com problemas não afeta os

demais;Colisões


Topologia em BarraTopologia em Barra


Topologia AnelTopologia AnelOs sinais percorrem o anel todo

(emissor – receptor – emissor)As interfaces de redes são ativas:

recebem e enviam os sinais.Um computador com problema faz a

rede parar de funcionar.


Topologia AnelTopologia Anel


Topologia EstrelaTopologia EstrelaTopologia física mais usada hoje;Todos os computadores estão ligados a

um componente central (nó central);Fácil de implementar;Permite topologias lógicas diferentes.Todos os sinais passam pelo nó central;A rede pode funcionar por difusão

(quando em barramento).


Topologia EstrelaTopologia Estrela


Topologia Estrela (em Barra)Topologia Estrela (em Barra)


Topologia Estrela (em Anel)Topologia Estrela (em Anel)


Topologia Estrela (em Estrela)Topologia Estrela (em Estrela)


Topologia EstrelaTopologia EstrelaOBS: Para funcionar em estrela lógica, o

nó central precisa saber ler os quadros para transmití-los somente para o destino.


O que diz o padrão Ethernet (IEEE O que diz o padrão Ethernet (IEEE 802.3)?802.3)?Define uma topologia lógica em

barramento e topologia física em estrela. Por difundir broadcast para a rede,

comporta-se como um barramento, mas normalmente usa cabeamento disposto em estrela.


ExercíciosExercíciosQual a topologia, física e lógica, utilizada

na rede da escola?Quais os padrões de Ethernet

comumente utilizados?


Topologias de Redes (cont.)Topologias de Redes (cont.)

Redes de Computadores Aula 06 – 19.04.2011

Topologia estrela

Prof. Emanoel [email protected]


Topologia EstrelaTopologia EstrelaTopologia física mais usada hoje;Todos os computadores estão ligados a

um componente central (nó central);Fácil de implementar;Permite topologias lógicas diferentes.Todos os sinais passam pelo nó central;A rede pode funcionar por difusão

(quando em barramento).


Topologia EstrelaTopologia Estrela


Topologia Estrela (em Barra)Topologia Estrela (em Barra)


Topologia Estrela (em Anel)Topologia Estrela (em Anel)


Topologia Estrela (em Estrela)Topologia Estrela (em Estrela)


Topologia EstrelaTopologia EstrelaOBS: Para funcionar em estrela lógica, o

nó central precisa saber ler os quadros para transmití-los somente para o destino.


O que diz o padrão Ethernet (IEEE O que diz o padrão Ethernet (IEEE 802.3)?802.3)?Define uma topologia lógica em

barramento e topologia física em estrela. Por difundir broadcast para a rede,

comporta-se como um barramento, mas normalmente usa cabeamento disposto em estrela.


ExercíciosExercíciosQual a topologia, física e lógica, utilizada

na rede da escola?Quais os padrões de Ethernet

comumente utilizados?Utilizamos swicht ao invés do hub, por

quê?


Redes de Redes de ComputadoresComputadores

Redes Locais e Longa distâ[email protected]


Redes LocaisRedes Locais• Conectam dispositivos que estão relativamente

próximos, geralmente no mesmo prédio.

• Exemplos: 1. Os computadores da Escola ou de sua casa; 2. Pequenas empresas; 3. Escritórios e Clínicas.


IPs privadosIPs privados• 10.0.0.0 – 10.255.255.255• 172.16.0.0 – 172.31.255.255• 192.168.0.0 – 192.168.255.255

• Mostrar configuração de tais IPs na máquina.


Redes de Longa DistânciaRedes de Longa Distância


Redes de Longa DistânciaRedes de Longa Distância• Conectam dispositivos que podem estar separados

por muitos quilômetros. • Exemplo, se duas autopeças situadas em bairros

diferentes quiserem compartilhar a informação de seu catálogo de livros, elas devem usar uma tecnologia de rede de longa distância. Pode-se usar uma linha dedicada, alugada da companhia ou utilizar antenas de redes sem-fio.


Protocolos WANProtocolos WAN• PPP - É usado para negociar com o outro lado

antes que qualquer pacotes sejam enviados. Este protocolo é usado pelo ISP para identificar quem discou.

PPPPPPProtocolo ponto-a-ponto


Protocolos WANProtocolos WAN•ADSL(Asymetric DSL) - compartilha uma linha de telefone comum, usando um faixa de freqüência de transmissão acima daquelas usadas para a transmissão devoz. A capacidade de transmissão é assimétrica, isto é, a banda do assinante é projetada para receber maior volume de dados do que este pode enviar. Usuário comum.

•HDSL(High-Bit-Rate DSL) - A capacidade de transmissão, a banda do assinante tem a mesma capacidade de envio e recebimento de dados. Serviço mais adequado ao usuário corporativo.


..


....


IP DinâmicoIP Dinâmico• Como existem muitos usuários discados no mundo,

eles geralmente não tem o seu próprio endereço IP: a maioria dos ISPs irá atribuir um dos endereços dele temporariamente para você quando você faz a discagem (o daemon PPP irá negociar isto).

• Da próxima vez que você discar, provavelmente será um endereço IP diferente.


Tarefa de classeTarefa de classe1. Configurar o IP da sua máquina Linux

manualmente

# ifconfig eth0 192.168.0.x netmask 255.255.255.0

2. Utilizar o comando ping para testar conectividade e velocidade da rede local.

3. Print de tela com o comando ping partindo de seu número e com um número qualquer da sala como destino.


Redes de ComputadoresSistemas operacionais de rede

[email protected]


Classificação


SO LocalO Computadores pessoais, que antes

funcionavam isoladamente, já possuíam seus respectivos Sistemas Operacionais Locais (SOL)


SO de RedeO Surgiram como extensão dos sistemas locais,

complementando-os com o conjunto de funções necessárias à operação das estações de trabalho, de forma a permitir o uso dos recursos compartilhados.


TransparênciaO Os SOR’s devem atuar de forma que os

usuários utilizem os recursos da rede como se estivessem operando localmente.

O Um módulo redirecionador foi implantado no sistema operacional local.


Transparência


SO sem redirecionador SO com redirecionador

RedirecionadorO Funciona interceptando as chamadas feitas

pelas aplicações ao Sistema Operacional Local, desviando aquelas que dizem respeito a recursos remotos para o módulo do Sistema Operacional em Rede.


Arquitetura Cliente-Servidor

O No modo de interação Cliente-Servidor, a entidade que solicita um serviço é chamada cliente e a que presta o serviço é o servidor.


Cliente-Servidor


Arquitetura Peer-to-PeerO Na arquitetura Peer-to-Peer, em todas as

estações o sistema operacional de rede possui o módulo cliente (SORC) e módulo servidor (SORS).

O Ex.: emule, torrent.


Peer-to-Peer


DiferençasO O sistema cliente possui características mais

simples, voltadas para a utilização de serviços. HARDWARE MAIS SIMPLES.

O O sistema servidor possui uma maior quantidade de recursos, tais como serviços para serem disponibilizados aos clientes. HARDWARE MAIS ROBUSTO.


Exigência de Hardware


Unix-Like versus Windows Family

O Sistemas Unix-like são portencialmente servidores e clientes;

O A família Windows possui versões específicas:



Atividade

1. Pesquise duas configurações e preços de Servidores à venda no mercado.

2. Compare com as configurações e preços de dois modelos de computadores comuns (desktop).

3. Envie um email com o resultado. No assunto digite: Comparativo Servidor/Cliente.


Redes de ComputadoresDesempenho, Custo e Segurança em Redes

[email protected]


Desempenho• Alguns fatores contribuem para um melhor desempenho

da rede.


Fatores que interferem no desempenho

Throughput - Throughput pode ser definido como a capacidade total de um canal em processar e transmitir dados durante um determinado período de tempo.•Um throughput adequado é essencial para transmitir grandes quantidades de dados com poucos erros



• Atenuação - representa a perda de potência que o sinal sofre ao longo do percurso entre o transmissor e o receptor (expressa em dB). na recepção. A atenuação aumenta diretamente com o comprimento do cabo. Ela é medida em dB, e se tratando de perda de sinal, é expressa em valor negativo. Um decréscimo de potência de 3 dB entre a entrada e a saída significa que a saída possui a metade da potência do sinal de entrada;



• Crosstalk ou Diafonia – É a medida da interferência elétrica gerada em um par pelo sinal que está trafegando num par adjacente dentro do mesmo cabo (expressa em dB);

Curiosidade:A palavra "crosstalk" originou-se da telefonia, sendo este fenômeno compreendido através da comparação com o efeito da diafonia, onde determinada pessoa falando ao telefone ouve conversações de terceiros (também conhecido como "linha cruzada").



• Delay Skew ou Atraso de Propagação – é a medida de quanto tempo o sinal leva para viajar de uma extremidade a outra do link (entre o transmissor e o receptor, expresso em ns);

• Exemplo: comando ping


Custo


Custo – Links ADSL• Uso residencial;• 10% da banda contratada garantida;• Assíncrona: 1mbps de upload e 10mbps de download• 15 Mbps por R$ 79,90/mês


Custo – Links dedicados• 100% de banda contratada;• Atendimento prioritário;• Maior segurança da informação;• Taxa de Upload e Download iguais;• Mais de R$ 1000,00/mês por 1 Mbps!


Operadoras


Segurança

Qualquer fraqueza que pode ser explorada para se violar um sistema ou as informações que nele contém.


Ameaças• Destruição de informação • Modificação ou deturpação da informação• Roubo, remoção ou perda de informação / recursos• Interrupção de serviços


Ataques• Realização efetiva de uma ameaça.

• Ex.:• Personificação (masquerade)• DoS• Replay• Modificação• Engenharia social


Mecanismos de segurança• Criptografia• Assinatura digital• Autenticação (segura)• Controle de acesso• Detecção, registro e informe de eventos• PGP - destinado à criptografia de e-mail pessoal.


Firewall Doméstico

Gratuito!


http://www.comodo.com/home/internet-security/firewall.php

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