O documento discute conceitos e estrutura de redes, incluindo protocolos, camadas, pilha de protocolos e o modelo OSI de referência de 7 camadas. Ele explica as funções de cada camada do modelo OSI, como aplicação, apresentação, sessão, transporte, rede, enlace e física, e como os dados são encapsulados através das camadas durante a transmissão.

1. CONCEITOS E ESTRUTURA DE
REDES
Prof. Marcone Araújo
Escola Técnica Estadual Maximiano Campos
Jaboatão dos Guararapes

2. CONCEITOS:
Protocolo: conjunto de regras usadas na conversação de camadas
de mesmo nível entre duas máquinas distintas.
Camada: pode ser vista como um processo, implementado por
hardware ou software, que se comunica com a camada
correspondente na outra máquina.
Interface: entre camadas adjacentes existe uma interface. Ela
define que serviços a camada inferior oferecerá para a camada
superior.

3. CONCEITOS:
Pilha de Protocolo: uma lista de protocolos usados por
determinado sistema.
Serviço: é o conjunto de operações que uma camada provê para a
camada adjacente superior. Um serviço está relacionado com a
interface entre 2 camadas, com a camada inferior sendo
provedora do serviço e a camada superior sendo o usuário do
serviço.

4. Modelo de Referência
OSI

5. A principal função dos protocolos é gerenciar a comunicação
entre os dispositivos da rede (equipamentos) para que se processem
as trocas de dados de forma segura e ordenada.
Os dados devem ter uma seqüência lógica quando transmitidos e
a sua integridade deve ser protegida contra eventuais erros e devem
ser utilizados mecanismos de recuperação destes.
Alguns protocolos que podemos citar: TCP/IP, NetBEUI, X.25 e
o SPX/IPX.

6. Breve histórico:
O Modelo de Referência OSI (Open System Interconection) surgiu em
função da dificuldade de se comunicar as máquinas de diferentes
fabricantes. Se a empresa fosse adquirir uma solução da IBM, por
exemplo, não poderia adotar depois qualquer outra solução de Hardware e
Software que não fosse da IBM, pois as concorrentes não eram
compatíveis. Isso vale para o inverso.
A ISO (International Organization for Standardization) em 1984
começou a desenvolver uma arquitetura padrão e no mesmo ano propôs o
(modelo de referência para interconexão de sistemas abertos) OSI como
um padrão, mesmo ainda não sendo um padrão da indústria, ele fornece
um modelo útil para compreender as diferentes camadas de protocolos de
rede.

7. Interessante notar que a maioria dos protocolos existentes
como o TCP/IP o IPX/SPX e o NetBEUI – não segue esse modelo de
referência ao pé da letra. Todavia, o estudo deste modelo é
extremamente didático, pois através dele há como entender como
deveria ser um protocolo ideal, bem como facilita enormemente a
comparação do funcionamento de protocolos criados por diferentes
fabricantes.

8. A maioria dos protocolos comerciais trabalham com o
conceito de camadas, porém essas camadas não necessariamente
possuem o mesmo nome e função das apresentadas no modelo OSI.
Muitas vezes, para cada uma dessas camadas há um protocolo
envolvido.
Dessa forma, muitos protocolos são, na verdade, um conjunto
de protocolos, cada um com papel específico em sua estrutura de
camadas.

9. Exemplo dos correios

10. Modelo de Referência OSI
Aplicação Aplicação
Apresentação Apresentação
Sessão Sessão
Transporte Transporte
Rede Rede
Enlace Enlace
Física Física

11. Modelo OSI - Transmissão
A próxima figura mostra como ocorre a transmissão de dados
quando um usuário em um sistema A envia uma mensagem para
um usuário em um sistema B fazendo o processo de
encapsulamento, segundo o modelo OSI.

12. Modelo OSI - Transmissão

13. Modelo OSI - Transmissão
O processo começa com a entrega dos dados a serem transmitidos
pelo usuário para a camada de aplicação na máquina A. A camada de
aplicação junta aos dados do usuário um cabeçalho (header) contendo
informações de controle de protocolo. Após isso, os dados do usuário,
juntamente com o header anexado pela camada de aplicação são
enviados para a camada de Apresentação. Para que possa executar sua
função, esta também anexa suas informações de controle de protocolo e
repassa os dados para a camada abaixo, ou seja, a camada de Sessão.
Esse processo é feito na máquina A até que cada camada faça sua
função, ou seja, anexe seus headers de controle. Ao atingir a camada
física na máquina A, os dados são transmitidos pelo meio de
transmissão, juntamente com os headers colocados pelas camadas.

14. Modelo OSI - Transmissão
Na máquina B, ocorre o processo inverso. À medida que os dados
vão sendo passados para as camadas superiores, cada camada retira o
header colocado por sua camada correspondente na máquina origem
(máquina A), executa as operações do protocolo de acordo com as
informações contidas no header, e passa o restante para a camada
superior. O processo se encerra com o usuário no sistema B recebendo
os dados enviados pelo usuário do sistema A.

15. Modelo de Referência OSI
Camada de Aplicação
Aplicação
 Provê serviços que suportam diretamente as
Apresentação aplicações do usuário, como:
 Correio eletrônico
Sessão  Transferência de arquivos
 Acesso a banco de dados
Transporte  Não define as aplicações em si!
 Essa é a camada que realmente interage com o
Rede sistema operacional ou aplicativo sempre que o
usuário escolhe transferir arquivos, ler
Enlace mensagens ou realizar alguma atividade
relacionada à rede.
Física

16. Modelo de Referência OSI
Camada de Apresentação
 Realiza transformações adequadas nos dados:
Aplicação
 Tradução dos dados
Apresentação
 Compressão de textos
 Criptografia
Sessão  Conversão de padrões
 A camada 6 pega o dado fornecido pela camada do
Transporte
Aplicativo e o converte em um formato padrão que
as outras camadas podem compreender.
Rede
Um exemplo comum é a conversão do padrão
de caracteres (código de página) quando, por
Enlace exemplo, o dispositivo transmissor usa um padrão
diferente do ASCII, por exemplo. Pode ter outros
Física usos, como compressão de dados e criptografia.

17. Modelo de Referência OSI
Camada de Sessão
 Permite que aplicações em hosts diferentes
Aplicação
partilhem uma sessão
 Provê:
Apresentação
 Controle de diálogo
Sessão  Sincronização
 Estabelece, mantém e finaliza a comunicação
Transporte com o dispositivo receptor.
 Nesta sessão, essas aplicações definem como será
Rede feita a transmissão de dados e coloca marcações nos
dados que estão sendo transmitidos. Se porventura a
rede falhar, os computadores reiniciam a transmissão
Enlace
dos dados a partir da última marcação recebida pelo
computador receptor.
Física

18. Modelo de Referência OSI
Camada de Transporte
 Divide as mensagens em pacotes
Aplicação
 Deve garantir:
 Comunicação fim-a-fim confiável
Apresentação
 Controle de fluxo fim-a-fim
Sessão
 Esta camada mantém o controle do fluxo de dados e
Transporte provê a verificação de erros e a recuperação de
dados entre os dispositivos. Controle de fluxo
Rede significa que a camada de transporte procura ver se
o dado provém de mais de uma aplicação e integra
cada dado de aplicação em um fluxo único para a
Enlace
rede física.
Física

19. Modelo de Referência OSI
Camada de Rede
Aplicação
 É responsável pelo endereçamento dos pacotes,
convertendo endereços lógicos em endereços físicos,
Apresentação de forma que os pacotes consigam chegar
corretamente ao destino. Essa camada também
Sessão determina a rota que os pacotes irão seguir para
atingir o destino, baseada em fatores como
condições de tráfego da rede e prioridades.
Transporte
 Como você pode ter percebido, falamos em rota.
Rede Essa camada é, portanto, usada quando a rede possui
mais de um segmento e, com isso, há mais de um
caminho para um pacote de dados trafegar da origem
Enlace até o destino.
Física

20. Modelo de Referência OSI
Camada de Enlace
Aplicação
 A camada de Link de Dados (também chamada
camada de Enlace) pega os pacotes de dados
Apresentação recebidos da camada de Rede e os transforma em
quadros que serão trafegados pela rede, adicionando
Sessão informações como o endereço da placa de rede de
origem, o endereço da placa de rede de destino,
dados de controle, os dados em si .
Transporte
Rede
Enlace
Física

21. Modelo de Referência OSI
Camada Física
Aplicação  Esta é a camada do hardware real. Ele define as
características físicas da rede, como as
Apresentação conexões, níveis de voltagem e sincronismo.
Sessão  A camada Física pega os quadros enviados pela
camada de Link de Dados e os transforma em sinais
Transporte compatíveis com o meio onde os dados deverão ser
transmitidos. Se o meio for elétrico, essa camada
converte os Os e 1s dos quadros em sinais elétricos a
Rede
serem transmitidos pelo cabo. Se o meio for óptico
(uma fibra óptica), essa camada converte os Os e 1 s
Enlace dos quadros em sinais luminosos e assim por
diante, dependendo do meio de transmissão de
Física dados.

22. CONCEITOS E ESTRUTURA DE
REDES