Rede de Computadores MAT164 – Redes de Computadores I Universidade Federal da Bahia Instituto de...

Rede de Computadores

MAT164 – Redes de Computadores I

Universidade Federal da Bahia

Instituto de Matemática

Departamento de Ciência da Computação


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Introdução1. Conceito de rede de computadores

2. Redes distribuídas X Processamento distribuído

3. Aplicações voltadas para redes• Aplicações comerciais• Aplicações Domésticas• Usuários móveis• Aspectos sociais

4. Hardware de Rede

• Enlace de difusão

• Enlace ponto a ponto


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Introdução – Hardware de RedeDist Dos Process Abragência Exenplo

1 m Metro quadrado Rede pessoal

10 m Sala Rede Local

100 m Edifício Rede Local

1 km Campus Rede Local

10 km Cidade Rede Metropolit

100 km País Rede Longa Dist

1.00 km Continente Rede Longa Dist

10.000 km Planeta Internet


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Introdução – Hardware de Rede4.1. Redes Locais

4.2. Redes Metropolitanas

4.3. Redes de Longa Distância

4.4. Redes Sem FioInterconexão de sistemasLAN sem fioWAN sem fio

4.5. Redes Domésticas

4.6. Ligação Inter-redes


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Introdução5. Software de Rede

5.1. Hierarquia de Protocolos• Divisão em Camadas ou Níveis• Define as funções de cada camada e facilita a criação

de novos padrões de protocolo:- funções bem definidas em cada camada permitem

novos padrões desenvolvidos de forma independente para cada camada

- mudanças de protocolo em uma camada não afetam software que já existe em outra camada


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Introdução – Software de Rede• As camadas dividem as funções de comunicação• As interfaces entre os módulos são simples• Princípio do ocultamento da informação:

• camadas inferiores tratam com uma quantidade grande de detalhes

• camadas superiores são independentes destes detalhes


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Introdução – Software de Rede

• Cada camada fornece serviços para camada superior e solicita serviços da camada inferior

• Cada camada de um sistema possui um protocolo que se comunica com o mesmo protocolo na camada correspondente do outro sistema

• Cada camada realiza um subconjunto de funções relacionadas a comunicação entre sistemas


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Introdução – Software de Rede

Camada N

Ponto de Acesso a Serviços (SAP)

Especificação de Serviços Especificação do

protocolo


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Introdução – Software de Rede Protocolos• Classificações:

• diretos/indiretos: atua na mesma rede ou em redes distintas

• monolíticos/estruturados: funcionamento por um ou em camadas

• simétricos/assimétricos: mesmo protocolo ou protocolos distintos nas duas entidades

• standard/não standard: padronizados ou proprietários


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Introdução – Software de Rede Protocolos• Funções:

• Segmentação / reagrupamento• encapsulamento• controle de conexão• ordem de entrega• controle de fluxo


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Introdução – Software de Rede Protocolos• Funções:

• controle de erro• endereçamento das entidades e serviços• multiplexação• serviços de transmissão como QoS, prioridade,

segurança, grau de serviço, throughput mínimo, retardo máximo


MODELO OSI


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Modelo OSI

• Proposto pela ISO (1984)• Em camadas• Define as funções de cada camada e facilita a

criação de novos padrões de protocolo:• funções bem definidas em cada camada

permitem novos padrões desenvolvidos de forma independente para cada camada

• mudanças de protocolo em uma camada não afetam software que já existe em outra camada


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Modelo OSICamada Física• É a camada responsável

por enviar os bits de um computador para o outro por um circuito físico.

• Ela lida com os sinais elétricos que representam os estados 0 (desativado) ou 1 (ativado) de um bit que viaja pelo meio físico


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Modelo OSICamada de Enlace de Dados

• É a camada que lida com quadros, grupo de bits transmitidos pela rede. Ela depende da camada Física para enviar os bits

• A camada de Enlace de Dados assegura que os quadros enviados pela rede serão recebidos com o devido tratamento de erros eventuais, que podem implicar em retransmissão do quadro.


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Modelo OSICamada de Rede

• É a camada que lida com pacotes, que possuem tamanho pré-determinados podendo ser maiores ou menores que os seguimentos do nível de transporte .

• Esta camada lida com o roteamento de pacotes entre os computadores (host) da rede, e conhece os endereços desses hosts


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Modelo OSICamada de Transporte• É a camada que lida com

segmentos, que pode ser menores ou maiores que os pacotes

• Essa camada assegura (ou não) a integridade fim-a-fim dos segmentos transmitidos entre os hosts sem perda de dados, o estabelecimento de conexão, e, se necessário, organiza o reenvio dos pacotes


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Modelo OSICamada de Sessão• Essa camada estabelece e

mantém uma sessão entre aplicativos que estão sendo executados em computadores diferentes

• Trata das questões de sincronismo de comunicação


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Modelo OSI

Camada de Apresentação• Fornece serviços que vários

aplicativos diferentes utilizam, tais como criptografia, compressão ou conversão de caracteres (de ASCII para EBCDIC da IBM)


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Modelo OSICamada de Aplicativo• É a camada que lida com as

solicitações dos aplicativos que requerem comunicações de rede, como o acesso a um banco de dados ou o envio de um correio eletrônico.

• Esta camada oferece acesso direto aos aplicativos que estão sendo executados em computadores ligados em rede


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Modelo OSI

Rede A Rede B

HOST A HOST B

Roteador

Físico FísicoFísico

Enlace EnlaceEnlace

Rede RedeRede

TransporteTransporte

SessãoSessão

ApresentaçãoApresentação

AplicaçãoAplicação


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Modelo OSI

• As camadas rede, enlace e físico podem não estabelecer comunicação fim-a-fim

• A camada de rede estabelece comunicação entre nó de origem e nó de destino, passando por nós roteadores se necessário, estabelecendo na comunicação de um nó a outro comunicações ponto-a-ponto


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Modelo OSI

Físico

Enlace

Rede

Transporte

Sessão

Apresentação

Aplicação

Camada N

Serviços para a camada N+1

Serviços da camada N-1

Protocolo com a camada N par


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Modelo OSI

• Especificação de protocolos: 2 entidades de uma mesma camada em sistemas diferentes cooperam e interagem usando um protocolo. Este deve ser especificado de forma precisa: sintática, semântica e timing.

• Definição de serviços: padronização dos serviços a serem ofertados para a camada superior

• Endereçamento: cada camada provê serviços a superior que são acessíveis por meio de um SAP


25

Modelo OSI

• Os serviços entre as camadas OSI são expressos em termos de:• primitivas: especificam a função a ser

executada• parâmetros: passam dados ou informações de

controle


26

Modelo OSI

• Request: Emitida pelo usuário de um serviço para invocá-lo e passar os parâmetros necessários para especificar completamente o serviço

• Indication: A primitiva usada por um provedor de serviço para: indicar que um procedimento foi invocado pelo usuário de camada par e fornecer os parâmetros associados e notificar o usuário do serviço de uma ação iniciada no provedor


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Modelo OSI

• Response: Primitiva emitida por um usuário do serviço para reconhecer ou completar algum procedimento invocado previamente por meio de um Indication para esse usuário

• Confirm: Primitiva usada pelo provedor de serviço para reconhecer ou completar algum procedimento invocado previamente por meio de um Request pelo usuário do serviço


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Modelo OSI

• Essas primitivas são geradas em todas as camadas

t1

t2t2

t4

t3

X.Request

X.Indication

X.Response

X.Confirm


MODELO TCP/IP


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Modelo TCP/IP

• Proposto pela Grupo de Pesquisa da ARPANET (1974)

• Em camadas• Define as funções específicas de cada camada.• Tem sua origem na Arquitetura de Redes d

ARPANET, rede de pesquisa patrocinada pelo Departamento de Defesa dos EUA (DoD), no início da década de 70


31

Modelo TCP/IP

Aplicação

Transporte

Inter-Rede

Host/Rede

• Camada Host/Rede

• Especifica que o Host tem que se conectar a Rede usando algum protocolo que seja possível enviar pacotes IP.

• Não define o protocolo e varia de acordo com o Host


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Modelo TCP/IP

Aplicação

Transporte

Inter-Rede

Host/Rede

Camada Inter-Rede• É a camada que lida com pacotes,

que possuem tamanho pré-determinados.

• Esta camada lida com o roteamento de pacotes entre os computadores (host) da rede, garantindo sua entrega, independente das rota escolhidas para cada pacote.

• Nesta camada é executado o protocolo IP


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Modelo TCP/IP

Aplicação

Transporte

Inter-Rede

Host/Rede

• Camada de Transporte• É a camada responsável pelo

transporte de dados entre os Hosts, e que assegura a conversação entre as entidades dos Hosts.

• Essa camada assegura (ou não) a integridade fim-a-fim dos dados transmitidos entre os hosts sem perda de dados, a depender do tipo de serviço solicitado.

• Nesta camada são executados os protocolos TCP e UDP


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Modelo TCP/IP

Aplicação

Transporte

Inter-Rede

Host/Rede

Camada de Aplicação• É a camada que lida com as

solicitações dos aplicativos que requerem comunicações com outros Hosts.

• Nesta camada são executados os protocolos de nível mais alto, como FTP, TELNET, DNS, et.


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Modelo TCP/IP

Aplicação

Transporte

Inter-Rede

Host/Rede

TELNET FTP SMTP DNS

TCP UDP

IP

TOKEN RING WI FI ETHERNET

Protocolos

Redes


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Modelo TCP/IP

Rede A Rede B

HOST A HOST B

Roteador

Hosts/Rede Host/RedeHost/Rede

Inter-Rede Inter-RedeInter-Rede

TransporteTransporte

AplicaçãoAplicação


37

Modelo TCP/IP

Host/Rede

Inter-Rede

Transporte

Aplicação

Camada N

Serviços para a camada N+1

Serviços da camada N-1

Protocolo com a camada N par

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