Redes de Computadores Arquitetura de Protocolos Prof.ª Ana Cristina Benso da Silva Faculdade de...
Transcript of Redes de Computadores Arquitetura de Protocolos Prof.ª Ana Cristina Benso da Silva Faculdade de...
Redes de Computadores
Arquitetura de Protocolos
Prof.ª Ana Cristina Benso da Silva
Faculdade de Informática
PUCRS
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Arquitetura de Protocolos
EncapsulamentoSegmentação e BlocagemControle de ConexãoEntrega ordenadaControle de FluxoControle de ErroEndereçamentoMultiplexaçãoServiços de Transmissão
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Encapsulamento
Adição de informações de controle aos dadosinformações de endereçamentoinformações para detecção de erroinformações de controle do protocolo
Cada protocolo adiciona seus dados de controle, formando um novo header
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Encapsulamento
Cada nível recebe os dados de níveis superiores, encapsulando as informações recebidas em um novo frame
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Segmentação
Blocos de dados estão fora dos limitesMensagens do nível de aplicação são
grandesPacotes de redes devem ser pequenosDividir um pacotes em vários é
segmentação (ou fragmentação no TCP/IP)blocos ATM (células) tem 53 bytesblocos Ethernet (frames) tem 1500 bytes
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Por que Fragmentar?
Vantagenscontrole de erro mais eficienteigualdade no acesso aos recursos da redeatraso menorbufferes menores para envio/recepção
DesvantagensOverheadsaumenta as interrupções no receptormais tempo de processamento
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Controle de Conexão
Estabelecimento da conexãoTransferência de dadosEncerramento da conexãoGerenciamento de resets ou perda da
conexãoNúmeros de seqüência usados para
entrega ordenadacontrole de fluxocontrole de erro
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Serviço Orientado à Conexão
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Serviço Não Orientado à Conexão
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Serviços Confirmados
service.request
service.indication
service.confirmservice.response
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Serviços Não Confirmado
service.request
service.indication
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Entrega Ordenada
Pacotes passam por diferentes redes até chegar ao destino
Pacotes podem chegar fora de ordemNúmero seqüencial permite a ordenação
dos pacotes
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Controle de Fluxo
Executado pela entidade receptoraLimita a quantidade ou a taxa de
transferência dos dados Stop and waitSistema de créditos
Sliding window
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Controle de Erros
Controla perdas e erros de transmissãoDetecção de erros
A origem insere bits para detecção de errosO receptor verifica a ocorrência de errosSe está OK, aceita o pacote (acknowledge)Se tem erros, descarta o pacote
RetransmissãoSe o reconhecimento não chegar a origem em tempo,
retransmite o pacote. Executado em vários níveis
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Endereçamento
Nível do EndereçamentoEscopo do EndereçamentoIdentificadores de ConexãoModo de Endereçamento
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Nível do Endereçamento
Nível na arquitetura em uso na entidadeEndereço único para cada sistema e
roteadoresEndereço de nível de rede
Endereço IP (TCP/IP)NSAP - Network service access point (OSI)
Processos dentro do sistemaNúmero da porta (TCP/IP)SAP - Service access point (OSI)
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Conceitos de Endereço
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Escopo do Endereçamento
Endereço global únicoExiste somente um sistema com endereço X
Aplicabilidade globalEm qualquer sistema é possível identificar qualquer
outro sistema pelo seu endereço globalO endereço X identifica um sistema visível de qualquer
lugar da rede
Exemplo: Endereços MAC em redes IEEE 802
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Modos de Endereçamento
Usualmente um endereço refere-se a um único sistemaUnicast
Pode endereçar todas as entidades dentro de um domínioBroadcast
Pode endereçar um subconjunto de entidades dentro de um domínioMulticast
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Multiplexação
Suporte a múltiplas conexões em uma máquina
Mapeamento de múltiplas conexões de um nível e uma conexão de outro nível
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Serviços de Transmissão
Prioridadecontrole de mensagens
Quality of service (QoS)throughput mínimo aceitávelretardo máximo aceitável
Segurançarestrições de acesso
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Modelo de Referência OSI
Princípios:nível tem funções bem definidas e
diferenciadasnúmeros de níveis suficientes para conter
as funções distintas sem sobrecarga ou redundância
arquitetura para interoperabilidade de sistemas heterogêneos
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Open System Interconnection
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Redes
Enlace
Físico
Transferência de Arquivos, E-mail, etc
Sintaxe Abstrata, Sintaxe de Contexto
Estabelecimento e Gerência da Conexão
Comunicação fim-a-fim
Roteamento, endereçamento,...
Ethernet, Fast Ethernet, ...
Transmissão de sinais
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
OSI - Protocolo de Nível N
P. Sessão
Físico
Enlace
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
Físico
Enlace
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
AplicaçãoP. Aplicação
P. Apresentação
P. Transporte
P. Rede
P. Enlace
P. Físico
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
O Ambiente OSI
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Fluxo de Informações
No envio os dados são processados do nível mais alto para o mais baixo
Na recepção os dados recebidos são processados na ordem inversa
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Framework OSI
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Framework ...
N + 1
N
N - 1
SAP
SAP
N + 1
N
N - 1
SAP
SAP
Protocolo N + 1
Protocolo N
Protocolo N - 1
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Conceitos
Especificação de protocolosoperam entre o mesmo nível entre dois sistemaspode envolver diferentes sistemas operacionaisa especificação deve ser precisa
no formato das unidades de dados na semântica de todos os campos
Definição de Serviçodescrição do que é provido
Endereçamentoreferenciado pelos SAPs (Service Access Points)
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Níveis OSI
Físicodispositivos entre interfaces físicas
mecânicaelétricafuncionalprocedural
Enlaceativação, manutenção e desativação de um
enlace confiáveldetecção e controle de erro
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Níveis ...
Rede informações de transporteníveis superiores não necessitam conhecer a tecnologia
subjacente
Transporte transporte de dados entre sistemas fim-a-fimcontrole de errosequenciamentocontrole de fluxoQoS
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Níveis ...
SessãoControle de diálogos entre aplicaçõesSincronizaçãoRecuperação de falhas
ApresentaçãoCodificação e formatação de dadosCompressão de dadosCriptografia
AplicaçãoX.500, X.400, FTAM, CMISE (CMIP), ...
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
O Uso de Relay
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Modelo TCP/IP
Arquitetura de protocolos comercialmente dominante
Especificada e extensivamente utilizada antes da OSI
Desenvolvida por pesquisadores do departamento de defesa
Usada na Internet
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Modelo TCP/IP
Aplicação
Tranporte
Internetwork
Host to Network
FTP Telnet HTTP
TCP UDP
IP
Ethernet Ponto-a Fast E. Ponto
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Físico
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Arquitetura TCP/IP
Nível de AplicaçãoComunicação entre processos de aplicação
Nível de TransporteTransmissão de dados fim-a-fimPode incluir mecanismos de confiabilidade (TCP)Suprime detalhes dos níveis inferiores
Nível de RedeRoteamento de pacotes Interface entre o sistema e a rede
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
PDUs no TCP/IP
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Protocolos de Aplicação TCP/IP
Redes de Computadores
Comunicação de Dados
Prof.ª Ana Cristina Benso da Silva
Faculdade de Informática
PUCRS
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Modelo de Comunicação
OrigemGera dados a serem transmitidos
TransmissorConverte os dados em sinais transmissíveis
Sistema de TransmissãoTransmite os sinais
ReceptorConverte os sinais recebidos em dados
DestinoTrata os dados recebidos
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Modelo - Diagrama
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Comunicação
Utilização do sistema de transmissão InterfaceamentoGeração de SinaisSincronizaçãoDetecção e correção de errosEndereçamento e roteamentoFormatação das mensagensSegurançaGerenciamento da rede
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Modelo de Comunicação - Sinais
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
A Rede
Ligações ponto-a-ponto nem sempre são práticasdistância entre os dispositivosgrande número de dispositivos interconectados
Rede de comunicação
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Modelo de Rede
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Wide Area Networks - WANs
Grande áreas geográficasRede pública de comunicaçãoHíbrida = redes pública + redes privadaTecnologias
Redes de Comutação de CircuitosRedes de Comutação de PacotesFrame relayAsynchronous Transfer Mode (ATM)
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Local Area Networks - LANs
Distâncias geográficas pequenasUsualmente privadasAlta taxa de transferência de dados (Mbps)Tecnologias
Ethernet, Fast Ethernet, GigaEthernetToken RingATM
Redes e Sistemas Distribuídos Profa. Ana Benso
Protocolos x Modelo de Comunicação