R&c 02 14_1 - A Internet e Conceitos Basicos (Parte 1)
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
2 - Protocolos2 - Protocolos
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/152.1 - O que são os protocolos?
� Protocolos:
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/152.1 - O que são os protocolos?
� Objetivos de protocolos (regras de comunicação): * Possibilitar a comunicação entre diferentes tipos de terminais* Suporte a abstração de complexidade da comunicação:
• Utilizadores apenas têm que saber interagir com aplicação• Utilizadores não têm que se preocupar com os mecanismos de
transporte de dados� Utilização de hierarquização e modularidade:
* Facilitar gestão de funcionalidades:• Modularidade:
– Tarefas da rede são distribuídas por layers (camadas) 1 camada:• Conjto de tarefas relacionadas com uma mesma funcionalidade• Desenvolvimento de uma funcionalidade numa camada apenas
tem impacto na própria. A camada superior “limita-se” a chamar a funcionalidade e esperar os seus outputs
– Hierarquização:• Cada camada interage apenas com as camadas vizinhas
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/152.1 - O que são os protocolos?
� Características da Hierarquização:* Número de camadas varia por protocolo* Camadas idênticas comunicam entre si através de um protocolo
igual ou semelhante* Cada camada interage apenas com as camadas vizinhas
• Cada camada fornece serviços à camada superior e requisita serviços à camada inferior
• Cada camada comunica com a camada vizinha através de uma interface por esta fornecida
* Transporte de dados ocorre ao nível da camada mais baixa (física)
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/152.1 - O que são os protocolos?
Mensagem
Informação paraTradutor Inglês/Portugûes
Informação paraSecretaria
Filósofo
TradutorPortugûes/Alemão
Secretaria
1
2
3
3
2
1
“I have noPhone”
Ling. RedePortugûes:
“Não tenhoTelefone”
Nº Fax: ...
“Não tenhoTelefone”
Nº Fax: ...
“ Não tenhoTelefone”
Ling. RedePortugûes:
“Não tenhoTelefone”
“Ich habekein Phone”
Buda Inglês em Local A
Filósofo Alemãoem Local B
Arquitectura de protocolo Filósofo-Tradutor-Secretaria
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/152.2 – PDU: Protocol Data Unit
Pacote(n) PDU
Dados(n) SDU
Cabeçalho(n) PCI
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
*Protocol Data Unit (PDU) • Mensagem de Protocolo
*Service Data Unit (SDU) • Dados transferidos entre a entidade n e a entidade n-1,
como resultado da chamada de uma primitiva de serviço* Protocol Control Information (PCI)
• Identificador + parâmetros de controlo do PDU (cabeçalho)
2.2 – PDU: Protocol Data Unit
Apenas para informação
(n) PDU
(n) SDU(n) PCI
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
primitiva (n)e (n) SDU
entidades da camada n
entidades da camada n-1
entidades da camada n-2
primitiva (n)e (n) SDU
primitiva (n-1)e (n-1) SDU
primitiva (n-1)e (n-1) SDU
primitiva (n-2)e (n-2) SDU
primitiva (n-2)e (n-2) SDU
(n-2) PDU
(n-1) PDU
(n) PDU
(n-2) PDU
(n-2)PCI
(n-1) PDU
(n) PDU
(n-1)PCI
(n) SDU(n) PCI
2.2 – PDU: Protocol Data Unit
Apenas para informação
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/152.3 - A Divisão da Informação em Pacotes
� Objectivos da Divisão da Informação:
* Redução dos atrasos de propagação* Redução das dimensões das filas de espera de buffers* Adaptação a formato de protocolos de camadas inferiores* Possibilidade de intermediar pacotes de diferentes utilizadores
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
� Cabeçalhos:* Necessários para novos pacotes após divisão de dados na Origem (A)
* Maior complexidade introdução de mais informação de controlo
2.4 – Cabeçalhos e Informação de Protocolos
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
� Terminal destinatário (B) efetua reagrupamento de informação dividida na Origem (A) + remoção de cabeçalhos
2.5 – Tratamento de Packets no Destino
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/152.6 - O Modelo OSI
� Modelo OSI (Open Systems Interconnection)
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/152.6 - Modelo OSI
� OSI - Open Systems Interconnection
* Proposto pelo ISO (International Standards Organization)* Objetivo: Normalização de interligação de sistemas abertos:
• Sistemas modulares independentes de fabricantes* Utilização de 7 camadas com diferentes funções:
• Camada superior - aplicação• Camada inferior - interface com meio físico
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
RedeLigação de
Dados
Físico
Meio físico de comunicação
2.6 - Modelo OSI
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
RedeLigação de
Dados
Físico
7
6
5
4
3
2
1
7
6
5
4
3
2
1
Utilizador Utilizador
Interface com meio físicode transmissão
Controlo de acessos e de erros&fluxo de dados tx ponto-a-ponto
Encaminhamento de informaçãoentre terminais e redes
Transporte fiável extremo-a-extremo
Controlo de Ligações
Representação de dados
Interface entre utilizadore aplicação da rede
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
� Camada 1 - Física :* Interface com o meio físico de comunicação
• Define características físicas da transmissão– Representação física da informação lógica (bits: “0”,”1” )
• Transmissão de bits no canal de comunicação* Não efetua controlo de erros de transmissão* Pode aparecer dividida em 2 sub-camadas:
• PHY (PHysical Protocol) – Independente do meio físico (específica do terminal)
• Ex. codificação / descodificação de conjto de bits a Tx/Rx(Tx: Transmissão ; Rx: Receção)
• PMD (Physical Medium Dependent)– Específica do meio de transmissão
• Ex. conectores, Tx e Rx de sinais físicos
2.6 – Modelo OSI
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
� Camada 2 - Ligação de Dados (Data Layer Link)* Controlo de erros e de fluxo de dados “ponto-a-ponto”
• Responsável pela fiabilidade dos dados Tx / Rx pela camada 1* Dados a transmitir/receber convertidos e manipulados em tramas
de dados:• Data frames: mensagens da camada 2
* Nas LANs aparece dividida em 2 sub-camadas:• LLC (Logical Link Control)
– Controlo de fluxo, erros e sequência• MAC (Medium Access Control)
– Determina quando computador pode efectuar transmissão
2.6 – Modelo OSI
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
� Camada 3 - Rede (Network)* Garante interligação entre quaisquer terminais e redes:
• Utilização de endereços de significado universal (IP)• Possibilitar a identificação unívoca de todos os terminais e redes
* Encaminhamento de informação (routing):• Baseados em mecanismos e protocolos específicos (ex. IP)• Pacotes: mensagens da camada 3
– Utilização de tabelas de encaminhamento de routers:• Estáticas: caminho invariável• Dinâmicas: caminho variável em função do estado da rede
2.6 – Modelo OSI
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
� Camada 4 - Transporte * Garantir comunicação fiável “extremidade-a-extremidade”
• Comunicação entre terminais independente do tipo e qualidade das redes de transporte utilizadas
* Deteção/correção de erros* Controlo de fluxo/sequência
� Camada 5 – Sessão* Controlo de estabelecimento, gestão e terminação de sessões* Uma sessão pode ter múltiplas ligações (diálogos), sendo
caracterizada por um conjunto de parâmetros que se aplicam a todas as ligações dessa sessão:• Ex. endereços IP de terminal
2.6 – Modelo OSI
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
� Camada 6 - Apresentação* Garantir normalização de representação de dados transmitidos
entre diferentes terminais:• Possibilitar comunicação entre terminais que utilizam formatos
específicos do seu fabricante• Conversão de formatos específicos em formato standard da rede:
ASN.1 (Abstract Syntax Notification), por todos compreendido
� Camada 7 - Aplicação* Interface entre utilizador de aplicação e rede* Disponibiliza serviços específicos para cada tipo de aplicação
• Ex. aplicação E-mail usa protocolo de aplicação SMTP
2.6 – Modelo OSI
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/152.7 - O Modelo TCP/IP
� TCP/IP
Especificações deprotocolos
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/152.7 - O Modelo TCP/IP
� Camada Aplicação* O modelo TCP/IP não sentiu necessidade de existência das
camadas Sessão e Apresentação (modelo OSI)* Protocolos/Serviços aplicação que correm sobre TCP/IP:
• Telnet : suporte de ligação a terminal remoto/virtual• FTP (File Transfer Protocol): transferência de ficheiros• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): correio electrónico• DNS (Domain Name Service): mapeamento de nomes em
endereços• HTTP (HyperText Transfer Protocol): transferência de dados em
formato hipertexto / hipermédia• SNMP (Simple Network Management Protocol): suporte de
aplicações de gestão de rede• NFS (Network File System): suporte a partilha e acesso a
ficheiros remotos
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/152.7 – O Modelo TCP/IP
Sessão
Rede
Aplicação
Apresentação
Transporte
Ligação de dados
Física
IP
TCP ou UDP
FTP TELNETSMTPPOP3
NFS
Modelo OSI / Protocolos & Serviços da Internet
DNS
PPP
SNMP HTTP
RDIS X.25Frame-Relay
ATMEthernet
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
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2.7 - O Modelo TCP/IP
Protcolo HTTP:
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/152.8 - Os standards IEEE
� Standards Nível 2
802.11b: 11 Mbit/s802.11g: 54 Mbit/s
802.3: Ethernet802.5: Token Ring
WLAN:
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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/152.8 - Os standards IEEE
� Standards Nível 2
DiferentesSWssatisfazemas mesmasfuncionalidadesdos mesmosprotocolos