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  1. 1. Volnys B. Bernal (c) 1 Arquitetura de Rede de Computadores Volnys Borges Bernal volnys@lsi.usp.br http://www.lsi.usp.br/~volnys
  2. 2. Volnys B. Bernal (c) 2 Agenda ? Entidades de Padronização ? Modelo de Referênica OSI ? Terminologia ? Tipos de serviço ? Arquitetura TCP/IP
  3. 3. Volnys B. Bernal (c) 3 Entidades de Padronização
  4. 4. Volnys B. Bernal (c) 4 Entidades de Padronização ? As principais entidades de padronização na área de redes de computadores são: ? ISO ?International Organization for Standardization ?Principal entidade de padronização internacional ? IEC ?International Electrotechnical Commision ? ITU-T ?International Telecomunications Union ?Antigo CCITT (Comité Consultantif International Télégraphique et Téléphonique) ? IEEE ?Institute of Electrical and Electronics Engineers ?O IEEE submete propostas de padrões OSI através da ANSI
  5. 5. Volnys B. Bernal (c) 5 Entidades de Padronização ? Associações Nacionais ligadas à ISO ? ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas ? ANSI - American National Standards Institute ? BSI - British Standards Institute ? DIN - Deutsches Institut for Normung ? .... ? JTC 1 ? Joint Technical Committee 1 ? Como existe uma certa superposição de atividades entre a ISO e o IEC em relação as atividades em tecnologia da informação foi formado o JTC 1 ? É o responsável final pelas recomendações sobre LANs e MANs
  6. 6. Volnys B. Bernal (c) 6 Entidades de Padronização ISO/IEC JTC1 on Information Technology ABNT ANSI DIN BSI
  7. 7. Volnys B. Bernal (c) 7 Entidades de Padronização IEEE 802.1 - High Layer Interfaces TCCC Technical Committee on Computer Communications TCSP - Technical Committee on Security and Privacy IEEE 802 - LANand MAN Standards IEEE 816 - Future Bus Committee 802.2 - Logical Link Control 802.3 - CSMA/CD Bus 802.4 - Token Bus 802.5 - Token Ring 802.6 - MAN 802.7 - Broadband TAG 802.8 - Fiber Optical TAG 802.9 - Voice and Data LAN Int. 802.10 - Inter. LAN Security 802.10 - Wireless LAN
  8. 8. Volnys B. Bernal (c) 8 Entidades de Padronização ? ISO ? International Organization for Standardization ? Organização internacional fundada em 1946 ? Objetivo: ?Elaboração de padrões internacionais ? Os menbros da ISO são os orgãos de padronização nacionais dos países membros ? Alguns representantes de países ?Brasil ABNT ?EUA ANSI ?Inglaterra BSI ?Alemanha DIN ?.....
  9. 9. Volnys B. Bernal (c) 9 Entidades de Padronização ? ISO ? A ISO é composta por Comitês Técnicos (TCs) ? O TC97 é o responsável pela padronização de sistemas de processamento de informações ? Cada TC possi subcomitês (SCs) ? Cada Subcomitê é dividido em grupos de trabalho (WGs)
  10. 10. Volnys B. Bernal (c) 10 Entidades de Padronização ? Processo de padronização ISO ? O desenvolvimento de um padrão ISO começa quando alguma das organizações nacionais acha necessário elaborar um padrão e submete à ISO uma proposta inicial denomidada WD (Working Document). ? É então formado um Grupo de Trabalho (Workging Group - WG) que trabalha gerando um DP (Draft Proposal) ? O DP é divulgado e os membros da ISO tem 6 meses para analisar e votar. ? Se a maioria dos votantes for favorável, um documento revisado chamado DIS (Draft International Standard) é produzido e divulgado. ? Um novo período de 6 meses é definido para análise e votação. ? Se o documento for aprovado ele se torna finalmente um IS (International Standard)
  11. 11. Volnys B. Bernal (c) 11 Modelo de Referênca ISO/OSI
  12. 12. Volnys B. Bernal (c) 12 Modelo de Referência ISO/OSI ? OSI ?Open Systems Interconnection ?Define padrões ISO para o intercânbio de informações entre sistemas ?Sistemas Abertos o Open Systems o Sistema aberto, ou seja, sistema padronizado ? Modelo de Referência ISO/OSI ?Open Systems Interconnection Reference Model (RM-OSI) ?Modelo de arquitetura de redes de computadores, definida pela ISO, que deve ser utilizada como referência no projeto de protocolos de rede pelos fabricantes ?Objetivo o Permitir o intercâmbio de informações entre computadores de fabricantes distintos
  13. 13. Volnys B. Bernal (c) 13 Modelo de Referência ISO/OSI ? Modelo de Referência ISO/OSI ? Não é intenção deste padrão: ?servir como especificação de implementação ?fornecer nível de detalhes suficiente para a definição precisa da arquitetura de rede ? O padrão fornece um esquema conceitual que permite que equipes de especialistas trabalhem de forma produtiva e independente no desenvolvimento de padrões para cada uma das camadas do RM-OSI ? O RM-OSI não define a arquitetura de uma rede, pois não especifica com exatidão os serviços e protocolos de cada camada de rede.
  14. 14. Volnys B. Bernal (c) 14 Modelo de Referência ISO/OSI Sessão Sessão Apresentação Apresentação Aplicação Aplicação Transporte Transporte Rede Rede Enlace Enlace Físico Físico meio físico Aplicação
  15. 15. Volnys B. Bernal (c) 15 Terminologia
  16. 16. Volnys B. Bernal (c) 16 Terminologia ? Camadas ? Para reduzir a complexidade a arquitetura de rede é organizada em camadas ? A figura a seguir apresenta o modelo OSI para representação de uma camada de protocolos Entidade de serviço Usuário do serviço Entidade de serviço Usuário do serviço Protocolo do Serviço SAP SAP Camada N
  17. 17. Volnys B. Bernal (c) 17 Terminologia ? Serviço ? Representa um conjunto de funções oferecidas a um usuário por uma camada ? O serviço fornecido por uma camada à outra é especificado pelo conjunto de primitivas de serviço trocadas entre elas e pela ordem segundo a qual as primitivas são trocadas ? SAP ? Service Access Point ? Ponto de acesso ao serviço oferecido por uma entidade de serviço ? Protocolo ? São as regras e convenções utilizadas na comunicação com a entidade remota parceira.
  18. 18. Volnys B. Bernal (c) 18 Terminologia ? Entidade ? Elementos ativos das camadas ? As entidades pode ser um módulo do sistema operacional, um módulo de um processo, um processo ou mesmo um hardware. ? Entidades parceiras: são as entidades parceiras de comunicação localizadas em máquinas diferentes associadas a uma mesma camada ? Hierarquia de camadas ? Cada camada fornece serviços para a camada superior. ? Cada camada usa serviços da camada inferior
  19. 19. Volnys B. Bernal (c) 19 Terminologia Entidade de serviço Entidade de serviço Protocolo do Serviço SAP SAP Camada N - 1 Entidade de serviço Entidade de serviço Protocolo do Serviço SAP SAP Entidade de serviço Entidade de serviço Protocolo do Serviço SAP SAP Camada N Camada N + 1
  20. 20. Volnys B. Bernal (c) 20 Terminologia Entidade de serviço SAP Camada N - 1 Entidade de serviço SAP Entidade de serviço SAP Camada N Camada N + 1 Entidade de serviço SAP Fornece Serviços Utiliza Serviços
  21. 21. Volnys B. Bernal (c) 21 Tipos de serviços
  22. 22. Volnys B. Bernal (c) 22 Primitivas de serviço ? Primitivas de serviço ? Request ?Requisição de um serviço a uma entidade parceira ? Indication ?Informação da ocorrência de um evento ? Response ?Envio da resposta a uma entidade parceira ? Confirm ?Recebimento da responsta a uma requisição realizada
  23. 23. Volnys B. Bernal (c) 23 Tipos de serviço ? Quanto a conexão, um serviço pode ser: ? Orientado a conexão ?É necessário estabelecer uma conexão entre as entidades parceiras antes do inicio da comunicação de dados ?Exemplo: telefone, TCP ? Não orientado a conexão ?Não é necessário o estabelecimento de conexão prévia ?Exemplo: correio postal, IP, UDP
  24. 24. Volnys B. Bernal (c) 24 Tipos de serviço ? Quanto a confirmação, um serviço pode ser: ? Confirmado ? Não confirmado ? Iniciado pelo fornecedor Entidade de serviço Usuário do serviço Entidade de serviço Usuário do serviço Protocolo do Serviço SAP SAP Solicitante Acolhedor Fornecedor
  25. 25. Volnys B. Bernal (c) 25 Tipos de serviço (a) Serviço confirmado ? Sempre existe uma confirmação (resposta/ack) sobre a requisição do serviço ? Utiliza 4 primitivas ?service.REQUEST ?service.INDICATION ?service.RESPONSE ?service.CONFIRMATION
  26. 26. Volnys B. Bernal (c) 26 Tipos de serviço ? Serviço confirmado Entidade de serviço Usuário do serviço Entidade de serviço Usuário do serviço Protocolo do Serviço SAP SAP Solicitante Acolhedor Fornecedor (1) service.REQUEST (3) service.RESPONSE (4) service.CONFIRMATION (2) service.INDICATION
  27. 27. Volnys B. Bernal (c) 27 Tipos de Serviço ? Serviço confirmado ? Outra notação (1) service.REQUEST (2) service.INIDCATION (4) service.CONFIRMATION (3) service.RESPONSE SAP SAP
  28. 28. Volnys B. Bernal (c) 28 Tipos de Serviço (b) Serviço não confirmado ? Não existe confirmação (resposta ou ack) sobre a requisição do serviço. ? Utiliza 2 primitivas ?service.REQUEST ?service.INDICATION (1) service.REQUEST (2) service.INDICATION SAP SAP
  29. 29. Volnys B. Bernal (c) 29 Tipos de Serviço (c) Iniciado pelo fornecedor ? O fornecedor envia um evento indicando a ocorrência de algum evento interno ? Utiliza 1 primitiva ?service.INDICATION (1) service.INDICATION SAP SAP (1) service.INDICATION
  30. 30. Volnys B. Bernal (c) 30 Exemplo #1 (1) connect.REQUEST (2) connect.INIDCATION (4) connect.CONFIRMATION (3) connect.RESPONSE SAP SAP (5) data.REQUEST (6) data.INIDCATION (8) data.CONFIRMATION (7) data.RESPONSE (9) disconnect.REQUEST (10) disconnect.INIDCATION ? Pelo telefone, João convida Maria para jantar
  31. 31. Volnys B. Bernal (c) 31 Exemplo #1 ? Serviços oferecidos pela camada ? connect ? data ? disconnect ? Primitivas de serviço ? CONNECT.request ?João disca o número do telefone ? CONNECT.indication ?Maria escuta o telefone tocar ? CONNECT.response ?Maria atende o telefone ? CONNECT.confirm ?Joao escuta que a ligação foi completada
  32. 32. Volnys B. Bernal (c) 32 Exemplo #1 ? DATA.request ?João convida Maria para jantar ? DATA.indication ?Maria escuta o convite ? DATA.response ?Maria aceita o convite ? DATA.confirm ?João escuta o aceite do convite ? DISCONNECT.request ?João desliga o telefone ? DISCONNECT.indication ?Maria percebe que a ligação foi terminada
  33. 33. Volnys B. Bernal (c) 33 Exemplo #1 ? Características ? Serviço é orientado a conexão ? Serviço CONNECT é confirmado ? Serviço DATA é confirmado ? Serviço DISCONNECT não é confirmado
  34. 34. Volnys B. Bernal (c) 34 Exemplo #2 ? Por carta, João convida Maria para jantar na sexta feira as 20:00s (1) data.REQUEST (2) data..INIDCATION SAP SAP
  35. 35. Volnys B. Bernal (c) 35 Exemplo #2 ? Serviços oferecidos pela camada ? data ? Primitivas de serviço ? data.REQUEST ?João envia a carta com o convite para Maria ? data.INDICATION ?Maria recebe a carta com o convite ? Características ? Serviço não orientado a conexão ? Serviço DATA não é confirmado
  36. 36. Volnys B. Bernal (c) 36 Exemplo #3 ? Por carta registrada com confirmação, João convida Maria para jantar na sexta feira as 20:00s (1) data.REQUEST (2) data..INIDCATION SAP SAP (4) data.CONFIRMATION (3) data.RESPONSE
  37. 37. Volnys B. Bernal (c) 37 Exemplo #3 ? Serviços oferecidos pela camada ? data ? Primitivas de serviço ? data.REQUEST ?João envia a carta com o convite para Maria ? data.INDICATION ?Maria recebe a carta com o convite ? data.RESPONSE ?É enviado a João a confirmação do recebimento por Maria ? data.CONFIRMATION ?João recebe a confirmação do recebimento por Maria ? Características ? Serviço não é orientado a conexão ? Serviço DATA é confirmado
  38. 38. Volnys B. Bernal (c) 38 Níveis do Modelo de Referênicia ISO/OSI
  39. 39. Volnys B. Bernal (c) 39 Níveis do Modelo de Referência ISO/OSI Sessão Sessão Apresentação Apresentação Aplicação Aplicação Transporte Transporte Rede Rede Enlace Enlace Físico Físico meio físico Aplicação
  40. 40. Volnys B. Bernal (c) 40 Modelo de Referência ISO/OSI ? Nível Físico ? Define as características mecânicas, elétricas, funcionais e procedimento pra ativar, manter e desativar conexões físicas ? Objetivo ?Permitir a trasmissão de bits pelas entidades de nível de enlace ?Dedica-se a transmissão de bits ? Características ?Define o como representar os valores 0 e 1 (bits) o half-duplex ou full-duplex o como a conexão será estabelecida e desfeita
  41. 41. Volnys B. Bernal (c) 41 Modelo de Referência ISO/OSI ? Nível de Enlace ? Objetivo ?Transmissão básica de dados entre entidades conectadas ?Detectar e opcionalmente corrigir erros que ocorram no nível físico ?Controle de fluxo (opcional) o Não permitir que uma entidade emissora transmita mais dados que a entidade receptora seja capaz de processar ? Converte um canal de transmissão não confiável em um canal de transmissão confiável ? Os dados a serem transmitidos são colocados em quadros que contém alguma forma de redundância para detecção de erros
  42. 42. Volnys B. Bernal (c) 42 Modelo de Referência ISO/OSI ? Nível de Rede ? Objetivo ?Fornecer ao nível superior (nível de transporte) uma forma de transmitir dados entre duas máquinas quaisquer ? Características ?Trata dos problemas de roteamento e chaveamento de pacotes ?Tipos de serviço o Orientados a conexão o Datagrama
  43. 43. Volnys B. Bernal (c) 43 Modelo de Referência ISO/OSI ? Nível de Transporte ? Objetivo ?Permite definir um meio confiável de transmissão fim-a-fim (aplicação - aplicação) ? O nível de rede não garante necessariamente que um pacote chegue a seu destino: ?um pacote pode não chegar ao seu destino ?pacotes podem chegar fora de ordem ? Funções importantes ?Multiplexaxão ?Controle de fluxo
  44. 44. Volnys B. Bernal (c) 44 Modelo de Referência ISO/OSI ? Nível de Sessão ? Objetivo ?Fornecer mecanismos que permitam estruturar os circuitos oferecidos pelo nível de transporte ? Funções ?Gerenciamento de token o Nos casos na qual a troca de informações seja half-duplex ?Controle de diálogo o ponto de sincronização - no caso de uma falha de comunicação os parceiros voltam a um ponto anterior da comunicação ?Gerenciamento de atividades o Controle de prioridades
  45. 45. Volnys B. Bernal (c) 45 Modelo de Referência ISO/OSI ? Nível de Apresentação ? Objetivo ?Realizar transformações necessárias nos dados transmitidos para se adequar ao sistema local ?Exemplo: o Comunicação entre um brasileiro e um Japonês com auxílio de um tradutor inglês o A camada de sessão funciona como o tradutor Inglês
  46. 46. Volnys B. Bernal (c) 46 Modelo de Referência ISO/OSI ? Nível de Aplicação ? Objetivo ?Fornecer aos processos de uma aplicação os meios para que estes utilizem o meio de comunicação
  47. 47. Volnys B. Bernal (c) 47 Arquitetura TCP/IP
  48. 48. Volnys B. Bernal (c) 48 Arquitetura TCP/IP Sessão Sessão Apresentação Apresentação Aplicação Aplicação Transporte Transporte Rede Rede Enlace Enlace Físico Físico meio físico Aplicação Modelo de Referência OSI Aplicação Aplicação Transporte Transporte Rede Rede Intra-rede Intra-rede meio físico Aplicação TCP/IP
  49. 49. Volnys B. Bernal (c) 49 Arquitetura TCP/IP Sessão Sessão Apresentação Apresentação Aplicação Aplicação Transporte Transporte Rede Rede Enlace Enlace Físico Físico meio físico Aplicação OSI Aplicação Aplicação Transporte Transporte Rede Rede Intra-rede Intra-rede meio físico Aplicação TCP/IP FTP, DNS, Telnet, HTTP, SMTP, POP, IMAP, SNMP, ... UDP, TCP IP Ethernet Slip PPP
  50. 50. Volnys B. Bernal (c) 50 Arquitetura TCP/IP ? Nível de Intra-Rede ? Objetivo ?Transferência de dados entre equipamentos de uma mesma rede ? Funções importantes ?Tradução de bits em sinais de transmissão ?Especificação dos meios de transmissão ?Endereçamento ?Chaveamento ? Protocolos ?Ethernet, Fast-Ethernet, Gigabit-Ethernet ?PPP, SLIP, Frame Relay
  51. 51. Volnys B. Bernal (c) 51 Arquitetura TCP/IP ? Nível de Rede ? Objetivo ?Transferência de dados entre equipamentos quaisquer (não necessariamente pertencente a mesma rede) ? Funções importantes ?Endereçamento ?Roteamento ? Protocolos ?IP ?IPX
  52. 52. Volnys B. Bernal (c) 52 Arquitetura TCP/IP ? Nível de Transporte ? Objetivo ?Transferência de dados entre aplicações (processos) residentes em máquinas distintas ? Funções importantes ?Controle de fluxo ?Endereçamento de aplicação (porta) ? Protocolos ?TCP - orientado a conexão ?UCP - datagrama
  53. 53. Volnys B. Bernal (c) 53 Arquitetura TCP/IP ? Nível de Aplicação ? Objetivo ?Permitir que aplicações troquem informações segundo uma regra (específica de cada aplicação) ? Protocolos ?DNS ?FTP ?HTTP ?Telnet ?SMTP ?POP ?IMAP, ....
  54. 54. Volnys B. Bernal (c) 54 Arquitetura TCP/IP Ethernet Ethernet meio físico DNS DNS IP IP Aplicação Camada de Aplicação Camada intra-rede Camada de redes Camada de transporte TCP TCP UDP UDP ARP ARP RARP RARP ICMP ICMP IGMP IGMP Fast Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Gigabit Ethernet PPP PPP SLIP SLIP Frame Relay Frame Relay HTTP HTTP FTP FTP Telnet Telnet RPC RPC SMTP SMTP POP POP NetBios NetBios NFS NFS NIS NIS SMB SMB
  55. 55. Volnys B. Bernal (c) 55 Arquitetura TCP/IP Ethernet Ethernet IP IP TCP TCP ARP ARP RARP RARP ICMP ICMP IGMP IGMP HTTP HTTP WEB Server HTTP HTTP Browser UDP UDP Ethernet Ethernet IP IP TCP TCP ARP ARP RARP RARP ICMP ICMP IGMP IGMP UDP UDP Meio Físico (rede loccal)
  56. 56. Volnys B. Bernal (c) 56 Arquitetura TCP/IP Ethernet Ethernet Meio Físico IP IP Processos UDP UDP ARP ARP RARP RARP ICMP ICMP IGMP IGMP HTTP HTTP TDP TDP WEB Server telnet telnet telnet Server Kernel Device Driver Placa de Rede
  57. 57. Volnys B. Bernal (c) 57 Bibliografia deste módulo
  58. 58. Volnys B. Bernal (c) 58 Bibliografia deste módulo ? Livro ? Redes de Computadores: das LANs MANs e WANs às Redes ATM. SOARES, LUIZ F. G. Editora Campus. 1995 ? TCP/IP Illustrated Volume 1: The Protocols. STEVENS, W. RICHARD. Addison-Wesley. 1994. ? Computer Networks. TANENBAUM, ANDREW S. 3rd edition. Prentice Hall 1996.

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