FACULDADE PITÁGORAS

DISCIPLINA

Prof. Ms. Carlos José Giudice dos Santos

cpgcarlos@yahoo.com.br

www.oficinadapesquisa.com.br

FUNDAMENTOS DE REDES

REDES DE COMPUTADORES

Material elaborado com base nas apresentações da Profa. Andrea Chicri Torga e Prof. Edwar Saliba Junior

EVOLUÇÃO HISTÓRICA - I

• De acordo com Barret e King (2010, p. 172), no início da década de 1970, o DoD (Department of Defense – Departamento de Defesa) dos EUA (mais conhecido como Pentágono) patrocinou uma agência cujo objetivo era incentivar a pesquisa e a criação de novas tecnologias.

• Esta agência ficou conhecida como ARPA(Advanced Research Project Agency – Agência de Projetos Avançados de Pesquisa).

• Um dos principais projetos desta agência visava a criação de um novo conjunto de protocolos de comunicação baseado em redes de pacotes.

EVOLUÇÃO HISTÓRICA - II

• O objetivo de criar este conjunto de protocolos teve a sua primeira fase concluída com sucesso em julho de 1977, com a criação do protocolo NCP(Network Control Protocol – Protocolo de Controle de Rede).

• Os pesquisadores envolvidos neste projeto seguiram orientações da ARPA e formaram um comitê para coordenar e orientar o projeto destes protocolos. Este comitê foi chamado de ICCB(Internet Control and Configuration Board –Comitê de Controle e Configuração da Internet), que esteve ativo até 1983.

EVOLUÇÃO HISTÓRICA - III

• A partir de 1980, este projeto resultou na implementação da ARPANET a partir de dois protocolos principais: o TCP (Transmission Control Protocol – Protocolo de Controle de Transmissão) e o IP (Internet Protocol – Protocolo Internet).

• A partir da adoção destes protocolos como padrão, a ARPANET incentivou a adoção por outros grupos. A NSF (National Science Foundation – Fundação Nacional para a Ciência) conectou-se com seis centros de supercomputação da época, e posteriormente, conectou-se à própria ARPANET. Nascia assim a Internet, em 1º de janeiro de 1983.

EVOLUÇÃO HISTÓRICA - IV

• Esta pilha de protocolos (TCP/IP) foi criada para satisfazer às seguintes necessidades: a) Permitir oroteamento entre redes diferentes (chamadassubnets ou sub-redes); b) Ser independente da tecnologia de redes utilizada para poder conectar as sub-redes; c) Ser independente do hardware; e d) Ter a possibilidade de recobrar-se de falhas;

• O sucesso destes protocolos aconteceu porque a ARPA financiou a implementação do TCP/IP como parte integral do sistema operacional Unix, exigindo que este fosse distribuído de forma gratuita. Dessa forma o Unix e o TCP/IP, se difundiram, cobrindo múltiplas plataformas.

PILHA DE PROTOCOLOS TCP/IP

• É um conjunto de protocolos que permitem que computadores possam se comunicar, não importando o fabricante ou o sistema operacional;

• Os dois protocolos mais importantes deram seus nomes à arquitetura: Transmission Control Protocol/ Internet Protocol;

• Os protocolos TCP/IP podem ser utilizados sobre qualquer estrutura de rede. Exemplo: Ethernet, Token Ring, PPP, X25, Frame Relay e etc.;

• A arquitetura TCP/IP, assim como o Modelo OSI, realiza a divisão de funções do sistema de comunicação em estruturas de camadas.

PILHA DE PROTOCOLOS TCP/IP

• O modelo TCP/IP é formado por apenas 4 camadas, a saber: Aplicação; Transporte; Inter-Rede; Rede.

• Diferentemente do modelo OSI, o modelo TCP/IP não é um modelo apenas didático ou conceitual, pois, ele especifica os protocolos a serem utilizados em cada camada.

• A principal vantagem do Modelo TCP/IP sobre o OSI é a simplicidade e a aplicabilidade. O Modelo TCP/IP preocupa-se mais com a interconectividade do que com a funcionalidade.Entretanto, ele reconhece a necessidade de uma sequencia hierárquica e estruturada de funções.

CAMADAS DO MODELO TCP/IP

• A camada de Aplicação do TCP/IP mapeia as funções das camadas 5 (Sessão), 6 (Apresentação) e 7 (Aplicação) do Modelo OSI.

• A camada de Transporte mapeia as funções da camada 4 (Transporte) do Modelo OSI.

• A camada Internet mapeia as funções da camada 3 (Rede) do Modelo OSI.

• A camada Interface de Rede mapeia as funções das camadas 2 (Enlace de Dados) e 1 (Física) do Modelo OSI.

FUNÇÕES DAS CAMADAS - I

• APLICAÇÃO: Conforme indicado no slide anterior, a camada de Aplicação do TCP/IP mapeia as funções das camadas 5 (Sessão), 6 (Apresentação) e 7 (Aplicação) do Modelo OSI. Em outras palavras, permite que os programas e certos serviços acessem a rede a partir do estabelecimento de uma sessão.

• TRANSPORTE: Esta camada aceita os dados da camada de aplicação e os segmenta para transporte pela rede, garantindo que os dados sejam entregues sem erros e em uma sequencia apropriada. Corresponde à camada de Transporte do modelo OSI.

FUNÇÕES DAS CAMADAS - II

• INTERNET: Também conhecida como camada Inter-Redes, é responsável pelo gerenciamento dos pacotes que devem ser encaminhados para as diferentes redes, utilizando diferentes protocolos de roteamento. Corresponde à camada de Rede do Modelo OSI.

• INTERFACE DE REDE: Também conhecida como camada de acesso à rede, é responsável pela remessa dos datagramas, criando um quadro para o tipo de rede e depois enviando os dados como sinais. Corresponde às camadas de Enlace de dados e Física do Modelo OSI.

PRINCIPAIS PROTOCOLOS DA

CAMADA DE APLICAÇÃO - I

• DNS – Domain Name System: Sistema (ou Servidor) de Nomes de Domínio, serve para trocar o número IP da máquina por um nome de domínio (mais fácil de ser memorizado).

• HTTP – Hypertext Transfer Protocol: Protocolo de Transferencia de Hipertexto, é o protocolo utilizado para apresentação de documentos de hipertexto. Existe ainda o HTTPS – HypertextTransfer Protocol Secure, que criptografa os dados transmitidos para aumentar a segurança.

PRINCIPAIS PROTOCOLOS DA

CAMADA DE APLICAÇÃO - II

• SMTP – Simple Mail Transfer Protocol: Protocolo Simples de Transferencia de Mensagem, é utilizado para transferir mensagens de correio eletronico. Ele atua em conjunto com o POP3 (Post Office Protocol) ou o IMAP4 (Internet Message Access Protocol).

• FTP – File Transfer Protocol: Protocolo de Transferencia de Arquivos, é o protocolo utilizado para transferência de arquivos. Este protocolo usa o TCP (na camada de transporte), o que significa que existe a garantia de entrega dos pacotes.

PRINCIPAIS PROTOCOLOS DA

CAMADA DE APLICAÇÃO - III

• TFTP – Trivial File Transfer Protocol: Protocolo Trivial de Transferencia de Arquivos, também éutilizado para transferência de arquivos. Ele é mais simples que o FTP, mais rápido, mas por usar o protocolo UDP na camada de transporte, não hágarantia na entrega de pacotes.

• SFTP – Secure File Transfer Protocol: Protocolo Seguro para Transferencia de Arquivos, utiliza criptografia (geralmente SSH – Secure Shell) para aumentar a segurança.

• TELNET: Protocolo usado para acesso remoto.

PRINCIPAIS PROTOCOLOS DA

CAMADA DE TRANSPORTE

• TCP – Transmission Control Protocol: Protocolo de Controle de Transmissão, é o protocolo responsável em receber os datagramas (do protocolo IP), coloca-los em ordem e verificar se todos chegaram corretamente, ou seja, este protocolo é orientado à conexão e garante a entrega dos pacotes.

• UDP – User Data Protocol: Também utilizado para transmissão de pacotes, este protocolo não éorientado à conexão, ou seja, não há confirmação da entrega de pacotes ao destino. Ele é mais simples e rápido que o TCP, mas é menos seguro.

PRINCIPAIS PROTOCOLOS DA

CAMADA INTERNET - I

• IP – Internet Protocol: O Protocolo Internet éresponsável pelo endereçamento lógico de pacotes., ou seja, é um protocolo que permite a conexão de redes diferentes, pelo fato de ser roteável.

• ARP – Address Resolution Protocol: Protocolo de Resolução de Endereços, é o protocolo responsável em descobrir o endereço físico (MAC) a partir do endereço lógico. O processo inverso (descobrir o endereço lógico a partir do endereço físico) é feito pelo RARP – Reverse Address Resolution Protocol. Estes dois protocolos só existem no padrão IPv4. No IPv6 eles foram substituídos pelo NDP.

PRINCIPAIS PROTOCOLOS DA

CAMADA INTERNET - II• ICMPv4 – Internet Control Message Protocol: É

um protocolo utilizado pelos roteadores para informar à máquina transmissora que um datagrama não conseguiu ser roteado.

PRINCIPAIS PROTOCOLOS DA

CAMADA DE INTERFACE DE REDE

• Nesta camada podemos ter qualquer protocolo que trabalhe com a pilha de protocolos TCP/IP. O padrão Ethernet, o Token Ring, o FDDI, o X.25, o Frame Relay, as PPP, as redes ATM e as redes Wi-Fi são alguns exemplos.

PROCESSO DE FRAGMENTAÇÃO DE PACOTES NO TCP/IP

COMPARAÇÃO: OSI X TCP/IP

SEMELHANÇAS: OSI X TCP/IP

• Os dois modelos são organizados em camadas;

• Ambos modelos possuem camadas de Aplicação, embora incluam serviços muito diferentes;

• Ambos modelos possuem camadas de Transporte e de Rede (inter-rede ou Internet no TCP/IP) com funções comparáveis;

• Os dois modelos pressupõem o fluxo de pacotes e o encapsulamento dos dados;

• Conhecer os dois modelos é essencial para os profissionais da área.

DIFERENÇAS: OSI X TCP/IP - I

• O modelo OSI definiu com clareza os conceitos de serviços, interfaces e protocolos. O TCP/IP não;

• O modelo OSI foi concebido antes dos protocolos terem sido inventados, tornando-o mais flexível, porém trouxe uma carência de noção de funcionalidade das camadas;

• O modelo TCP/IP foi criado com base nos protocolos, gerando a vantagem destes protocolos adaptarem-se ao modelo. A desvantagem é que o modelo não se adapta a outras pilhas de protocolo.

DIFERENÇAS: OSI X TCP/IP - II

• O TCP/IP combina os aspectos das camadas de “Apresentação” e de “Sessão” dentro da sua camada de Aplicação;

• O TCP/IP combina as camadas Física e de Enlace do Modelo OSI em uma única camada (Rede), adicionando algumas funções da camada de rede nesta camada;

• O TCP/IP parece ser mais simples que o modelo OSI por ter menos camadas, mas pode desempenhar funções equivalentes.

DIFERENÇAS: OSI X TCP/IP - III

• Os protocolos TCP/IP são os padrões em torno dos quais a Internet se desenvolveu, enquanto que o modelo OSI foi desenvolvido para padronizar interconexões de redes diversas;

• Geralmente as redes não são desenvolvidas de acordo com o protocolo OSI, embora ele seja usado como um guia.