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Redes - ISO/OSI

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Slides de suporte da aula de Redes de Computadores - Continuar pesquisas nas bibliografias: …

Slides de suporte da aula de Redes de Computadores - Continuar pesquisas nas bibliografias:

TANENBAUM, Andrew S. Redes de Computadores. Editora Campus, 4 Edição. 2003.

COMER, Douglas E. Interligação de Redes com TCP/IP, volume 1. Editora Campus, 5 Edição. 2006.


TORRES, Gabriel. Redes de Computadores Curso Completo. 1 ed. Editora Axcel Books. 2001.

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  • Amém! :-D
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  • Material excelente e bem detalhado... Obrigada professor, com isso o senhor está ajudando muitos alunos de redes que nem mesmo conhece. Deus o abençoe muito!!!
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  • tem, só uma imagem escaneada de um livro só pra servir de apoio pra ELE explicar, os alunos, se quiserem entender/aprender mesmo, têm que ler TODO o livro do autor usado como referência. Seria um prazer, se não fosse a mesma coisa coma as 11 matérias/semestre e 6 aulas/dia.
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  • então lá vai mais um 'muito obrigado' aqui.
    Puxa, eu admiro professores como você, que compartilha bem o seu material, que aliás é bem completo. Os professores que nós temos lá na FatecSorocaba são exatamente o oposto. Alguns deles, chegam ao ridículo de além de tudo negar os slides ou deixar pra última hora, na última aula antes da prova. Geralmente ão slides muito mal elaborados, somente com tópicos, e tem um lá que nem tópicos (continuarei abaixo)
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  • Obrigado http://www.slideshare.net/xistoxs eu atualizei este material agora no inicio de 2011. é bom ler este tipo de comentário! Valeu...
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  1. TCP/ IP – Introdução É Praticamente impossível hoje em dia não pensar em redes quando o assunto é informática (já que hoje a maioria das pessoas compram computadores para acessar a Internet). No sentido mais básico, uma rede são dois ou mais computadores que compartilham informações. Contudo, as redes podem ser bastante diversificadas - variam em tamanho de apenas alguns clientes até milhões de clientes. Um cliente é um requisitante na rede – um computador que solicita o tráfego de rede. Todos os clientes são nós ou hosts, mas nem todos os nós são clientes. Um nó ou host é utilizado para referenciar qualquer dispositivo na rede com uma placa de rede que esteja ativo na rede. Quando um nó esta ativo na rede, ele coloca o tráfego na rede na forma de uma solicitação ou uma resposta. Um primeiro requisito básico de uma rede é que os cliente/ nós falem uma 1 mesma linguagem ou utilizem um mesmo protocolo.
  2. TCP/ IP – Introdução Tipos de Configuração de rede A duas principais configurações de rede são redes não- hierárquicas e as redes cliente- servidor. Entretanto, é discutível se um ambiente não hierárquico ou cliente- servidor puro realmente existe. Assim foram introduzidos os termos centralizados e descentralizados. Redes Descentralizadas Redes não hierárquicas (ou descentralizadas) foram outrora definidas como redes que não tinham nenhum servidor, apenas clientes. Ou seja, todos os clientes na rede eram capazes de solicitar e fornecer informações. Não há nenhum servidor central a partir do qual todos os clientes solicitariam as informações. 2
  3. TCP/ IP – Introdução Redes descentralizadas em geral são caracterizadas pelo seguinte: Tamanho pequeno, com um limite aprox imado de 20 clientes na rede; Segurança não é uma questão; Administração no nível de rede não é ex igida; Administração no nível do cliente é ex igida; Redes Centralizadas Uma rede centralizada (cliente- servidor) é uma rede que dedica pelo menos um computador como um servidor. Esse servidor fornecerá as informações solicitadas pelos clientes. Características de redes centralizadas: Administração no nível de rede é ex igida; Administração no nível de cliente é mínima; Não há nenhum limite em relação ao número de clientes que pode ser utilizado; 3
  4. TCP/ IP – OSI O modelo de referência OSI O tráfego de rede é gerado quando ocorre uma solicitação na rede. A solicitação tem de ser alterada daquilo que o usuário vê para um formato que possa ser utilizado na rede. Quando as redes de computadores surgiram, as soluções eram, na maioria das vezes, proprietárias, isto é, uma determinada tecnologia só era suportada por seu fabricante. Essa transformação é possível por meio do modelo de referência do Open Systems Interconnection (OSI), desenvolvido pela International Organization for Standardization (ISO). O trafego na rede é enviado na forma de pacotes de dados. Um pacote de dados é a informação de um usuário transformado em um formato entendido pela rede. Todas as transformações derivam do modelo OSI de sete camadas, que é utilizado como uma diretriz pelos desenvolvedores de programas de rede. 4
  5. TCP/ IP – OSI As sete camadas do modelo OSI, operam como blocos de construção para o pacote de dados. Cada camada adicionará informações ao pacote de dados, contudo o pacote de dados não é alterado. As informações adicionadas a um pacote são chamadas de cabeçalho. O cabeçalho de uma camada é simplesmente a informação que detalha o formato do pacote de dados. Esse cabeçalho é recebido na camada correspondente do cliente receptor e é utilizado para entender o formato do pacote. Todas as camadas se comunicam com as camadas que lhe são adjacentes, ou seja, qualquer camada pode se comunicar com a camada diretamente acima ou abaix o dela. 5
  6. TCP/ IP – OSI 7 Ap licação 6 Ap res en t ação 5 Sess ão 4 Tran s p ort e 3 Red e 2 En lace d e d ad os 1 Fís ica 6
  7. TCP/ IP – OSI O modelo OSI possui sete camadas. Veja a seguir os princípios aplicados para se chegar às sete camadas. 1 Uma camada deve ser criada onde houver necessidade de outro grau de abstração; 2 Cada camada deve ex ecutar uma função bem definida; 3 A função de cada camada deve ser escolhida tendo em vista a definição de protocolos padronizados internacionalmente; 4 Os limites da camada devem ser escolhidos para reduzir o fluxo de informações transportadas entre as interfaces. 5 O número de camadas deve ser suficientemente grande para que funções distintas não precisem ser desnecessariamente colocadas na mesma camada e suficientemente pequeno para que a arquitetura não se torne difícil de controlar. 7
  8. TCP/ IP – OSI Camada 7 – Aplicação A camada de aplicação faz a interface entre o protocolo de comunicação e o aplicativo que pediu ou receberá a informação através da rede. Essa camada é responsável por interagir com o aplicativo de usuário; ela aceita os dados do aplicativo a partir do aplicativo de software e fornece o serviço de aplicativo de rede que é responsável pela solicitação do usuário. Quando um usuário envia um e- mail, a camada de Aplicativo fornecerá acesso ao serviço Simple Mail Transfer Protocol - – SMTP Solicitar um site da Web como www.meucomputdor.com.br no seu navegador colocará uma solicitação na camada de Aplicação para conversão do nome por meio do Domain Name Service - DNS e também uma solicitação de protocolo para o HyperText Transfer Protocol - HTTP . 8
  9. TCP/ IP – OSI Camada 6 – Apresentação A camada de Apresentação, também chamada de Tradução, converte o formato do dado recebido pela camada de Aplicação em um formato comum a ser usado na transmissão desse dado, ou seja, um formato entendido pelo protocolo usado, ela faz a conversão de linguagens. A camada de Apresentação também é responsável pelo gerenciamento de todos os dados. Ela fornece a conversão de um conjunto de caracteres, criptografia de dados e compactação de dados. O redirecionador de dados é uma função do redirecionador de rede, que opera na camada de Apresentação. Ou seja, se uma solicitação estiver sendo feita para um tipo diferente de cliente, um tradutor de protocolo de rede é utilizado. Por exemplo, se você estiver utilizando um cliente da Microsoft para acessar as informações sobre uma máquina do UNIX, o tradutor de protocolo a ser utilizado é o SAMBA. O SAMBA converte solicitações de um cliente Microsoft em um formato que pode ser entendido pelo UNIX. 9
  10. TCP/ IP – OSI Camada 5 – Sessão A camada de Sessão permite que duas aplicações em computadores diferentes estabeleçam uma sessão de comunicação. Nesta sessão, essas aplicações definem como será feita a transmissão de dados e coloca marcações nos dados que estão sendo transmitidos. Se porventura a rede falhar, os computadores reiniciam a transmissão dos dados a partir da ultima marcação recebida pelo computador receptor. Por exemplo, você está baix ando arquivo de um servidor a rede falha. Quando a rede volta a estar operacional, a sua tarefa continuará do ponto em que parou, não sendo necessário reinicia- la. 10
  11. TCP/ IP – OSI Camada 4 – Transporte A camada de Transporte é responsável por verificar erros e o controle de fluxo de dados. Ou seja, a camada de transporte aceita dados da camada acima dela, divide- os em unidades menores caso necessário, repassa essas unidades à camada de rede e assegura que todos os fragmentos chegarão corretamente à outra ex tremidade. Além do mais tudo isso deve ser feito com eficiência e de forma que as camadas superiores fiquem isoladas das inevitáveis mudanças de tecnologia e hardware. A camada de transporte também determina que tipo de serviço deva ser fornecido à camada de sessão e, em ultima analise, aos usuários da rede. O tipo de conex ão de transporte mais popular é um canal ponto a ponto livre de erros que entrega mensagens ou bytes na ordem em que eles foram enviados. No entanto, outros tipos possíveis de serviço de transporte são mensagens isoladas sem nenhuma garantia relativa à ordem de entrega e à difusão de mensagens para muitos destinos. 11
  12. TCP/ IP – OSI Camada 3 – Rede A camada de Rede é responsável pelo endereçamento e roteamento 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, baseada em fatores como condições de tráfego de rede e prioridades. As rotas podem ser baseadas em tabelas estáticas, “amarradas” à rede e raramente alteradas ou elas podem ser altamente dinâmicas, sendo determinadas para cada pacote, com o objetivo de refletir a carga atual da rede. Se houver muitos pacotes na sub- rede ao mesmo tempo, eles dividirão o mesmo caminho, provocando gargalos. O controle desse congestionamento também pertence à camada de rede. Cabe à camada de rede superar todos os problemas a fim de permitir que redes heterogêneas sejam interconectadas (ex. talvez a outra rede não aceite o pacote devido ao seu tamanho ex cessivo, ou o endereçamento da outra rede pode ser diferente). 12
  13. TCP/ IP – OSI Camada 2 – Enlace de Dados A principal tarefa da camada de enlace de dados é transformar um canal de transmissão bruto em uma linha que pareça livre de erros de transmissão não detectados para a camada de rede. Para isso, a camada de enlace faz com que o transmissor divida os dados de entrada em quadros de dados, e transmita os quadros sequencialmente. Outra questão que surge na camada de enlace de dados (e na maioria das camadas mais altas) é como impedir que um transmissor rápido envie uma quantidade excessiva de dados a um receptor lento. As redes de difusão têm uma questão adicional a ser resolvida na camada de enlace de dados: como controlar o acesso ao canal compartilhado. Uma subcamada especial da camada de enlace de dados, a subcamada de controle de acesso ao meio, cuida desse problema. 13
  14. TCP/ IP – OSI Camada 1 – Física A camada Física 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. É responsável por colocar os dados brutos na rede. Referida como “Camada de Hardware”, acamada Física estabelece e mantém as conex ões entre o remetente e o receptor. Pelo fato de os dados poderem ex istir em formatos diferentes. 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, essa camada converte os 0s e 1s dos quadros em sinais luminosos e assim por diante, dependendo do meio de transmissão de dados. A camada Física não sabe o significado dos 0s e 1s que serão enviados pela rede, portanto é a camada de Link de Dados que terá de verificar se os quadros chegaram ou não corrompidos. Em resumo, a camada física define como um cabo de rede é anexado à placa de rede e como os dados devem ser formatados para a transmissão. 14
  15. TCP/ IP – Topologia Tipos de redes As redes vêm diferentes formas e tamanhos, mas normalmente caem em uma categorias: • Redes Locais (LAN – Local Area Network); • Redes Remotas (WAN – Wide Area Network); Topologias de rede O design de uma rede ditará topologia da rede. A topologia da rede refere ao caminho de dados da rede. Topologia barramento: é uma topologia onde todos os clientes são anexados a um cabo, em geral utilizando um cabo coaxial com o link. Topologia estrela: A necessidade de mais clientes e de redes mais rápidas levou ao desenvolvimento de topologias estrelas. Nesse design, todos os clientes estão conectados a um dispositivo central que aceita uma entrada de clientes e redireciona os dados para o receptor. O dispositivo central é normalmente um hub ou um comutador. 15
  16. TCP/ IP – Topologia Topologia em anel: neste esquema, antes que um cliente possa colocar os dados na rede, ele deve possuir um token de acesso a rede. Esse token é passado em um anel ou circulo lógico. Há apenas um token em um determinado momento; portanto, apenas um cliente pode utilizar um token de cada vez. Topologia em grafo: nesta, todos os clientes estão conectados uns aos outros. Geralmente, esta topologia é uma rede muito pequena por causa dos requisitos de hardware. Topologia Hibrida: é raro um ambiente que utilize apenas uma única topologia. Frequentemente, as necessidades de uma empresa requerem o uso de varias topologias diferentes. Uma topologia hibrida permite normalmente que as áreas de uma rede continuem em operação mesmo se o backbone sofrer uma falha. Algumas topologias hibridas são: • Barramento em estrela; • Topologia anel- estrela; 16
  17. TCP/ IP – Infra- estrutura de rede Repetidores: Todas as topologias de rede estão limitadas a uma distância finita. O limite de distância frequentemente impede as operações de rede e deve ser sobrepujados. Um repetidor que opere na camada física oferece a solução para esse limite de distância. Um repetidor é utilizado para fortalecer o sinal e reduzir a atenuação do cabo. A atenuação do cabo é o enfraquecimento do sinal no cabo, o que pode resultar em dados danificados e perda de pacote. Placa de rede: Opera tanto na camada Física como na camada de Enlace. A placa de rede utiliza o endereço MAC da camada de Enlace de Dados e utiliza a topologia da camada física. Hub: Em uma rede estrela, um hub é o ponto central de conexão para todos os clientes. Um hub não é utilizado para criar segmentos de redes, um hub apenas fornece um ponto de conexão. Comutador: Está presente na camada de enlace e é semelhante a um hub pelo fato de ele também unir clientes em um ponto central. Entretanto um comutador utiliza uma tabela de endereços de MAC para ajudar a segmentar a rede. Os segmentos criados com um comutador são chamados de redes locais virtuais. Um comutador também distribui a largura de banda para cada porta. 17
  18. TCP/ IP – Infra- estrutura de rede Ponte: a ponte de rede simplesmente conecta tipos diferentes de redes. Uma ponte opera na camada de Enlace e é utilizada para traduzir as topologias. Uma ponte também pode ser utilizada para ajudar a reduzir a propagação do tráfego de broadcast. O tráfego em broadcast é o tráfego de rede que é enviado para todos os clientes na rede e é inimigo mortal de qualquer administrador de rede. Roteador: O roteador está aninhado dentro da camada de Rede. Um roteador serve como um policial de tráfego para todos os clientes. Pelo fato de ele saber onde as outras redes estão localizadas, ele pode direcionar o tráfego ao local apropriado. Todos os segmentos da rede devem ser capazes de se comunicar com um outro segmento e essa comunicação se torna possível com o uso de um roteador. 18
  19. TCP/ IP – Infra- estrutura de rede Brouter: é capaz de rotear e traduzir, opera na camada de enlace e de rede. Em geral um brouter seria utilizado em um ambiente com segmentos de topologia variadas e diferentes endereços de rede. Gateway: Um gateway de rede não realiza as mesmas operações que um gateway padrão. Um endereço de gateway padrão é o endereço do roteador. Um Gateway de rede é utilizado para traduzir protocolos e também pode ser utilizado para traduzir endereços de um protocolo para o outro. Os gateways podem utilizar todas as sete camadas, mas é mais comum encontrar os gateways operando nas camadas superiores. Nesses níveis, um gateway de rede pode aceitar dados de um cliente que utilize TCP/ IP e de um cliente que utilize o IPX/ SPX e traduzir os protocolos de modo que os clientes possam se comunicar. 19

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