O slideshow foi denunciado.
Utilizamos seu perfil e dados de atividades no LinkedIn para personalizar e exibir anúncios mais relevantes. Altere suas preferências de anúncios quando desejar.

Aula 3 - Redes de Computadores A - Administração da Internet. Modelo TCP/IP.

1.301 visualizações

Publicada em

Aula 3 - Redes de Computadores A - Administração da Internet; Modelo TCP/IP.
Bacharelado em Sistemas de Informação.
Faculdade Dom Bosco de Porto Alegre.
Prof. Filipo Mór
www.filipomor.com

Publicada em: Educação
  • Seja o primeiro a comentar

Aula 3 - Redes de Computadores A - Administração da Internet. Modelo TCP/IP.

  1. 1. Redes de Computadores A Bacharelado em Sistemas de Informação Prof. Filipo Mór filipo.mor [at] gmail . com www.filipomor.com Aula 3 2015/01
  2. 2. Agradecimento Especial O material desta aula foi gentilmente cedido pelo Prof. Marcelo Conterato, do SENAC-RS.
  3. 3. Roteiro • Introdução. • ARPANET. • TCP/IP. • Protocolos e Padrões. • Organizações Padronizadoras. • Administração da Internet. • Modelo TCP/IP.
  4. 4. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A A Internet tem revolucionado muitos aspectos em nossas vidas. Ela tem afetado a maneira como fazemos negócios, assim como o modo de passarmos nosso tempo livre. Considere como você tem usado a Internet recentemente. Talvez você tenha enviado correspondência eletrônica (e-mail) há uma empresa associada, pago a conta da luz, lido um jornal de uma cidade distante ou pesquisado o horário de filmes no cinema local — tudo isso usando a Internet. Então, talvez você tenha pesquisado um assunto médico, feito uma reserva em hotel, conversado com um amigo que esteja viajando ou feito uma cotação para a aquisição de um carro. A Internet é um sistema de comunicação que tem trazido uma diversidade de informações para as pontas de nossos dedos e organizado todo esse material para nosso uso. A Internet é um sistema estruturado e organizado. Introdução
  5. 5. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Uma rede é um grupo de dispositivos conectados que se comunicam, como computadores e impressoras. Uma internet (observe o i minúsculo) é composta por duas ou mais redes que podem se comunicar. A internet mais notável é chamada de Internet (com I maiúsculo), composta de centenas de milhares de redes interligadas. Pessoas físicas, assim como várias organizações, como órgãos governamentais, escolas, institutos de pesquisa, empresas e bibliotecas de mais de 100 países usam a Internet. Milhões de pessoas são usuárias. Contudo, esse extraordinário sistema de comunicação só começou a existir no final da década de 60. Um breve histórico
  6. 6. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Em meados dos anos 60, os computadores de grande porte em organizações de pesquisa eram dispositivos independentes. Computadores de fabricantes diferentes eram incapazes de se comunicar. A ARPA (Advanced Research Projects Agency) do Departamento de Defesa (DOD) dos EUA, estava interessada em encontrar uma maneira de conectar computadores para que os pesquisadores que patrocinavam, pudessem compartilhar seus conhecimentos, reduzindo, assim, os custos e eliminando a duplicação de esforços. ARPANET
  7. 7. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Em 1967, em uma reunião da ACM (Association for Computing Machinery), a ARPA apresentou a idéia da ARPANET, uma pequena rede de computadores conectados. A idéia era que cada computador host (não necessariamente do mesmo fabricante) fosse ligado a um computador especializado, chamado de processador de mensagem de interface (IMP— do inglês Interface Message Processor). Os IMPs, por sua vez, seriam conectados uns aos outros. Cada IMP tinha de ser capaz de se comunicar com outros IMPs, assim como com seu próprio host. ARPANET (Cont.)
  8. 8. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Em 1969, a ARPANET era uma realidade. Quatro nós — um na Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA); outro na Universidade da Califórnia em Santa Bárbara (UCSB); um no Stanford Research Institute (SRI) e outro na Universidade de Utah — estavam conectados por meio dos IMP’s para formar uma rede. O software, chamado de NCP (Network Control Protocol), fornecia a comunicação entre os hosts. ARPANET (Cont.)
  9. 9. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
  10. 10. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Em 1972, Vincent Cerf e Bob Khan, que faziam parte do grupo central da ARPANET, colaboraram no que chamaram de Internetting Project (projeto de interligação em rede). Eles queriam interligar diferentes redes de modo que um host em uma rede pudesse se comunicar com um host em outra rede. Havia muitos problemas para superar: tamanhos de pacotes diversos, interfaces diferentes e taxas de transmissão distintas, assim como diferentes requisitos de confiabilidade. Cerf e Kahn tiveram a idéia de um dispositivo chamado de gateway servir como hardware intermediário para transferir dados de uma rede a outra. Nascimento da Internet
  11. 11. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A TCP/IP (Transmission Control Protocol / lnternetworking Protocol). O artigo fundamental de Cerf e Kahn, de 1973, delineava os protocolos para obter a distribuição de dados de ponto a ponto. Era uma nova versão do NCP. Esse artigo sobre o protocolo de controle de transmissão (TCP) incluía conceitos como encapsulamento, datagrama e as funções de um gateway. O princípio fundamental era a transferência da responsabilidade pela correção de erros do IMP para a máquina host. Agora, essa Internet da ARPA tinha se tomado o foco dos trabalhos em comunicação. Naquela época, a responsabilidade pela ARPANET tinha passado para a Defense Communication Agency (DCA). TCP/IP
  12. 12. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Em outubro de 1977, foi demonstrada com êxito uma internet composta por três redes diferentes (ARPANET, rádio de pacotes e satélite de pacotes). Agora, era possível a comunicação entre redes. Logo depois disso, as autoridades decidiram dividir o TCP em dois protocolos: TCP (Transmission Control Protocol) e IP (lnternetworking Protocol). O IP trataria do roteamento de datagramas, enquanto o TCP seria responsável pelas funções de nível mais alto, como segmentação, remontagem e detecção de erros. O protocolo de interligação em rede tornou-se conhecido como TCP/IP. TCP/IP (Cont.)
  13. 13. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Em 1981, sob um contrato da DARPA, a UC Berkeley modificou o sistema operacional Unix para incluir o protocolo TCP/IP. Essa inclusão de software de rede, junto com um sistema operacional popular, contribuiu muito para popularizar ainda mais a interligação em rede. A implementação aberta (não específica de um fabricante) do Unix da Berkeley forneceu a cada fabricante uma base de código em funcionamento na qual podiam construir seus produtos. Em 1983, as autoridades aboliram os protocolos originais da ARPANET, e o TCP/IP tomou-se seu protocolo oficial. Quem quisesse usar a Internet para acessar um computador em uma rede diferente tinha de executar o TCP/IP. TCP/IP (Cont.)
  14. 14. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Atualmente, a Internet não é urna simples estrutura hierárquica. Ela é constituída por muitas redes remotas e locais, unidas por dispositivos de conexão e estações de comutação. É difícil fornecer uma representação precisa da lnternet, pois ela está continuamente mudando — novas redes estão sendo adicionadas, as redes existentes precisam de mais endereços e redes de empresas extintas precisam ser removidas. Hoje, a maioria dos usuários finais que desejam conexão à Internet usa os provedores de serviços de Internet (ISP’s — Internet Service Providers). Existem provedores nacionais, regionais e locais. Atualmente, a Internet é conduzida por empresas privadas e não pelo governo. A internet hoje
  15. 15. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A A internet hoje
  16. 16. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A A Internet tem crescido tremendamente. Em apenas algumas décadas, o número de redes aumentou de dezenas para centenas de milhares. Concomitantemente, o número de computadores conectados às redes aumentou de centenas para centenas de milhões. A Internet ainda está crescendo. Os fatores que influenciam esse crescimento incluem os seguintes: Novos protocolos: Novos protocolos precisam ser adicionados e os que ficam obsoletos precisam ser removidos. Por exemplo, o protocolo IPv6 superior ao IPv4 sob muitos aspectos já está em uso, mas ainda não foi totalmente implementado. Crescimento da Internet
  17. 17. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Protocolos e Padrões
  18. 18. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Nas redes de computador, a comunicação ocorre entre entidades de diferentes sistemas. Uma entidade é qualquer coisa capaz de enviar e receber informações. Entretanto, duas entidades não podem simplesmente enviar fluxos de bits uma a outra e esperar que sejam entendidas. Para que a comunicação ocorra, as entidades devem estar de acordo com um protocolo. Um protocolo é um conjunto de regras que governa a comunicação de dados. Um protocolo define o que é comunicado, como é comunicado e quando é comunicado. Protocolos
  19. 19. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Os padrões são essenciais na criação e na manutenção de um mercado aberto e competitivo de fabricantes de equipamentos e também para garantir a operação conjunta, nacional e internacional, de dados e tecnologia de telecomunicações e processos. Eles fornecem diretrizes para fabricantes, fornecedores, órgãos governamentais e outros provedores de serviços, para garantir o tipo de operação conjunta necessário no mercado atual e nas comunicações internacionais Padrões
  20. 20. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Organizações Padronizadoras
  21. 21. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Também referida como International Organization for Standardization é um organismo multinacional cujos membros pertencem principalmente a comitês de criação de padrões de vários governos do mundo. Criada em 1974, a ISO é uma organização inteiramente voluntária, dedicada ao acordo mundial sobre padrões internacionais. Com membros que atualmente incluem órgãos representativos de muitos países industrializados, ela tem como objetivo facilitar a troca internacional de bens e serviços, fornecendo modelos para compatibilidade, melhoria da qualidade, aumento da produtividade e diminuição de preços. A ISO opera no desenvolvimento de colaboração nas atividades científicas, tecnológicas e econômicas. ISO (International Standards Organization)
  22. 22. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A No início dos anos 1970, vários países estavam definindo padrões nacionais para telecomunicações, mas ainda havia pouca compatibilidade internacional. As Nações Unidas responderam com a formação de um comitê, o CCITT (Consultative Committee for International Telegraphy and Telephony), corno parte de sua International Telecommunications Union (ITU). Esse comitê foi dedicado à pesquisa e ao estabelecimento de padrões para telecomunicações em geral e aos sistemas de telefonia e dados em particular. Em 5 de março de 1993, o nome desse comitê foi alterado para International Telecommunications Union Telecommunications Standards Sector (ITU-T). ITU-T (International Telecommunications Union - Telecommunications Standards Sector )
  23. 23. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Apesar de seu nome o ANSI (American National Standards Institute) é uma empresa totalmente privada e sem fins lucrativos, não-afiliada ao governo federal dos EUA. Contudo, todas as atividades do ANSI são comprometidas visando o bem-estar dos Estados Unidos e de seus cidadãos, ocupando a posição de maior importância. Os objetivos expressos do ANSI incluem servir, assim como a instituição de coordenação nacional, para padronização voluntária nos Estados Unidos, promovendo a adoção de padrões com o objetivo de fazer a economia norte-americana avançar e garantir a participação e a proteção dos interesses públicos. Os membros do ANSI incluem sociedades profissionais, associações industriais, agências governamentais e reguladoras e grupos de consumidores. ANSI (American National Standards Institute)
  24. 24. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A O IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) é a maior sociedade de engenharia profissional do mundo. Tendo abrangência internacional, tem corno objetivo o avanço da teoria, da criatividade e da qualidade dos produtos nos setores da engenharia elétrica, eletrônica e rádio, assim como em todas as ramificações relacionadas à engenharia. Como um de seus objetivos, o IEEE supervisiona o desenvolvimento e a adoção de padrões internacionais para computação e comunicação. IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)
  25. 25. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Alinhada ao ANSI, a EIA (Electronic Industries Association) é uma organização sem fins lucrativos dedicada à promoção de interesses da fabricação de componentes eletrônicos. Suas atividades incluem a educação de conhecimento público e empenhos em lobby, além do desenvolvimento de padrões. No setor da tecnologia da informação, a EIA tem feito contribuições significativas, definindo interfaces de conexão física e especificações de sinalização eletrônica para comunicação de dados. EIA (Electronie Industries Association)
  26. 26. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Um padrão de lnternet é uma especificação completamente testada, útil e obedecida por quem trabalha com a Internet. Trata-se de uma regulamentação formalizada que deve ser seguida. Há um procedimento restrito por meio do qual uma especificação alcança o status de padrão de Internet. Uma especificação começa como minuta de Internet. Uma minuta de Internet é um documento de trabalho (um trabalho em andamento) sem status oficial e com tempo de vida de 6 meses. Sob recomendação das autoridades da Internet, uma minuta pode ser publicada como RFC (Request for Comment — pedido de comentário). Cada RFC é editada, recebe um número e torna-se disponível para todas as partes interessadas. Padrões da Internet
  27. 27. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Administração da Internet
  28. 28. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A A Internet, com suas raízes principalmente no domínio da pesquisa, tem evoluído e obtido uma base de usuários mais ampla, com atividade comercial significativa. Vários grupos que coordenam questões da Internet têm conduzido esse crescimento e desenvolvimento. Administração da Internet
  29. 29. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A A ISOC (Internet Society) é uma organização internacional sem fins lucrativos, formada em 1992, para dar suporte ao processo de padronização da Internet. A ISOC faz isso por meio da manutenção e do suporte a outros organismos administrativos da Internet, como lAR, IETF, IRTF e lANA. A ISOC também promove atividades de pesquisa e outras atividades eruditas relacionadas à lnternet. ISOC (Internet Society)
  30. 30. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A A IETF (Internet Engineering Task Force) é um fórum de grupos de trabalho. A IETF é responsável por identificar problemas operacionais e propor soluções para esses problemas. A IETF também desenvolve e examina especificações destinadas a serem padrões de Internet. Os grupos de trabalho são reunidos em áreas e cada área concentra-se em um assunto específico. Atualmente, existem nove áreas definidas, embora de modo algum esse seja um número rígido. As áreas são: - Aplicativos - Protocolos de Internet - Roteamento - Operações - Serviços de usuário - Gerenciamento de rede - Transporte - Próxima geração de protocolo de Internet (IPV6) - Segurança IETF (Internet Engineering Task Force)
  31. 31. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A lANA (Internet Assigned Numbers Authority) e ICANN (lnternet Corporation for Assigned Names and Numbers) A IANA (Internet Assigned Numbers Authority), sustentada pelo governo dos EUA, era responsável pelo gerenciamento de nomes de domínio e endereços da Internet até outubro de 1988. Naquela época, a ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers), uma empresa privada sem fins lucrativos, gerenciada por uma junta internacional, assumiu as operações da lANA. A Internet Assigned Numbers Authority é um departamento da ICANN responsável pela coordenação de alguns dos elementos chave para a manutenção do correto funcionamento da Internet. Embora a Internet é conhecida por ser uma rede mundial livre de coordenação central, há uma necessidade técnica para algumas peças chave da Internet, que devem ser coordenados globalmente, e esse é o papel da IANA. lANA e ICANN
  32. 32. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Regional Internet Registries
  33. 33. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Comitê Gestor da Internet no Brasil Foi criado pela Portaria Interministerial nº 147, de 31 de maio de 1995 e alterada pelo Decreto Presidencial nº 4.829, de 3 de setembro de 2003, para coordenar e integrar todas as iniciativas de serviços Internet no país, promovendo a qualidade técnica, a inovação e a disseminação dos serviços ofertados. www.cgi.br
  34. 34. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Comitê Gestor da Internet no Brasil Entre as diversas atribuições e responsabilidades do CGI.br destacam-se: - a proposição de normas e procedimentos relativos à regulamentação das atividades na internet; - a recomendação de padrões e procedimentos técnicos operacionais para a internet no Brasil; - o estabelecimento de diretrizes estratégicas relacionadas ao uso e desenvolvimento da internet no Brasil; - a promoção de estudos e padrões técnicos para a segurança das redes e serviços no país; - a coordenação da atribuição de endereços internet (IPs) e do registro de nomes de domínios usando <.br>; - a coleta, organização e disseminação de informações sobre os serviços internet, incluindo indicadores e estatísticas.
  35. 35. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Núcleo de Informação e Coordenação do Ponto br O Núcleo de Informação e Coordenação do Ponto br é uma entidade civil, sem fins lucrativos, que desde dezembro de 2005 implementa as decisões e projetos do Comitê Gestor da Internet no Brasil, conforme explicitado no comunicado ao público e no estatuto do NIC.br. Dentre suas atribuições estão: www.cgi.br
  36. 36. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Núcleo de Informação e Coordenação do Ponto br - o registro e manutenção dos nomes de domínios que usam o <.br>, e a distribuição de números de Sistema Autônomo (ASN) e endereços IPv4 e IPv6 no País, por meio do Registro.br; - o tratamento e resposta a incidentes de segurança em computadores envolvendo redes conectadas à Internet brasileira, atividades do CERT.br; - projetos que apoiem ou aperfeiçoem a infra-estrutura de redes no País, como a interconexão direta entre redes (PTT.br) e a distribuição da Hora Legal brasileira (NTP.br). Esses projetos estão a cargo do CEPTRO.br; - a produção e divulgação de indicadores e estatísticas e informações estratégicas sobre o desenvolvimento da Internet brasileira, sob responsabilidade do CETIC.br;
  37. 37. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Modelo TCP / IP
  38. 38. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Redes são complexas, muitos componentes:  Hosts;  Roteadores;  Enlaces de vários tipos;  Aplicações;  Protocolos;  Hardware, software; Camadas de protocolos
  39. 39. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Organização de uma viagem aérea
  40. 40. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Camadas: cada camada implementa um serviço  Via suas próprias ações internas;  Confiando em serviços fornecidos pela camada inferior. Camadas de funcionalidades da companhia aérea
  41. 41. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Modelo de Referência TCP/IP
  42. 42. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Aplicação Transporte Inter-Rede ou Internet Acesso a Rede Telnet, FTP, mail, etc TCP, UDP IP, ICMP, IGMP Device Driver e placa de rede Modelo de Referência TCP/IP
  43. 43. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Aplicação Transporte Inter-Rede ou Internet Acesso a Rede Este nível trata dos detalhes específicos de cada aplicação – Representação, codificação e controle de diálogo Exemplos: – Telnet, FTP, SMTP, SNMP Modelo de Referência TCP/IP
  44. 44. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Aplicação Transporte Inter-Rede ou Internet Acesso a Rede Proporciona um fluxo de dados entre dois hosts (fim-a-fim) – TCP: Confiável. Sequencia os dados recebidos do nível de aplicação, agrupando-os em segmentos. Estabelece conexões (three way handshake). Confirma recepção dos segmentos enviados. – UDP: Não-confiável. Envia pacotes de dados (datagramas) de um host para outro, sem garantia de entrega. A sobrecarga desse protocolo é menor que a do TCP. Modelo de Referência TCP/IP
  45. 45. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Aplicação Transporte Inter-Rede ou Internet Acesso a Rede Garantir a transmissão de pacotes independente da localização dos hosts – Endereçamento dos hosts – Roteamento – Controlar Congestionamento Modelo de Referência TCP/IP
  46. 46. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Aplicação Transporte Inter-Rede ou Internet Acesso a Rede O modelo não especifica muitos detalhes Abrange o driver de dispositivo no SO e a correspondente placa de rede. Trata dos detalhes de hardware necessários para o interfaceamento físico com a rede Modelo de Referência TCP/IP
  47. 47. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Encapsulamento Quando uma aplicação envia dados usando TCP/IP, ela os envia através de cada nível da pilha de protocolos. – Cada nível adiciona sua informação aos dados da camada superior. – No final, os dados são enviados como uma seqüência de bits, pela rede Modelo de Referência TCP/IP
  48. 48. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Rede Enlace Aplicação Transporte Dados Cabecalho de Aplicação Dados TCP Header Application Data TCP Header Application Data IP Header Application Data TCP Header IP Header Ethernet Header Ethernet Trailer TCP Segment IP Datagram Ethernet Frame 46 to 1500 bytes Ethernet Encapsulamento Encapsulamento no TCP/IP
  49. 49. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Encapsulamento no TCP/IP
  50. 50. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Acesso a Rede Inter-Rede ou Internet Transporte FTP HTTP SMTP DNS DNS TFTP TCP UDP IP (ICMP, ARP, RARP) Internet Sua rede local Outras redes (LANs e WANs) Aplicação Gráfico dos Protocolos: TCP/IP
  51. 51. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A Comparação Modelo OSI e TCP/IP
  52. 52. Dúvidas? Agradecimentos: Prof. Marcelo Conterato Prof. Samuel Souza Faculdade Dom Bosco de Porto Alegre Bacharelado em Sistemas de Informação Prof. Filipo Mór 2015/01 – Aula 3 Redes de Computadores A

×