O documento discute os modelos OSI e TCP/IP para redes de computadores. O modelo OSI tem algumas camadas muito difusas, enquanto o modelo TCP/IP é mais popular na indústria, apesar de não incluir a camada física. Um modelo híbrido de cinco camadas proposto por Tanenbaum pode combinar os melhores aspectos de ambos.

1. Redes de computadoresTCP/IP vs OSI

2. Modelo OSI – Problemas!Falha num dos seus princípios de criação:Cada camada deve definir uma função bem específica;Isto resulta em que a separação de algumas camadas, está muito difusa:I.e. as de Sessão, Apresentação e Aplicação;Podem existir duas ou mais camadas a efectuar a mesma tarefa.A camada de transporte apenas prevê mecanismos de TX orientados à ligação.

3. Alternativa ao modelo OSIO modelo DoD (Department of Defense):Foi desenvolvido antes do modelo OSI (1974), na sequência do desenvolvimento da ARPANET;Também conhecido por modelo TCP/IP;Tem apenas quatro camadas;Responde às mesmas questões sobre comunicação de redes que o modelo OSI.

4. Modelo OSI vs Modelo DoD

5. Modelo OSI vs Modelo DoD–TCP/IPO modelo OSI é muito útil para discutir redes, mas tem algumas camadas muito difusas;A camada de acesso ao meio (física) é uma grande omissão no modelo TCP/IP;O modelo TCP/IP é muito mais popular na industria de redes que o modelo OSI;Protocolos primeiro e modelo depois;Ambos têm aspectos positivos e negativos. O que seria ideal?Um híbrido dos dois (Sugestões!!!).

6. OSI vs DoD vs Híbrido

7. Modelo de Referência HíbridoModelo de cinco camadas idealizado por Tanenbaum;Vamos situar-nos nas camadas deste modelo ao analisar:Os equipamentos de Internetworking;Os protocolos do conjunto TCP/IP;

8. Camada FísicaTrata da TX de bits entre dois nós de rede:Que tipo de cablagem? (e.g. cobre, fibra óptica);Que tipo de sinal? (e.g. digital, analógica);Qual a frequência? (e.g. 400Hz, 2Ghz);A que velocidade enviar? (e.g. 10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps);Como codificar os bits? (e.g. Manchester Encoding, Differential Manchester Encoding).Ao nível da camada física, a unidade de informação é o BIT.Exemplos de protocolos que respondem: Ethernet, X25, RS232C;

9. Camada de LigaçãoPermite a TX fiável sobre o meio físico de TX:Agrupa os bits recebidos da camada física em Tramas e verifica se não tem erros (Checksum);Se houver erros volta a pedir a Trama;Como identificar cada NIC num meio partilhado? (e.g. MAC Address);Como controlar o acesso ao meio? (e.g. CSMA/CD, Token-Passing).Ao nível da camada de ligação, a unidade de informação é a TRAMA (Frame).Também se dá o nome de pacotes aos dados que viajam entre computadores/redes.Exemplos de protocolos que respondem: Ethernet, FDDI, Frame Relay.

10. Camada de RedeTrata de como encaminhar (routing) os pacotes baseando-se num endereço lógico:Como identificar logicamente uma rede?Como identificar logicamente (≠ fisicamente) um nó na rede?E.g. endereço IP (Rede + Computador) ≠ MAC Address;Como fragmentar o pacote?Ao nível da camada de Rede, a unidade de informação é o DATAGRAMA.Exemplos de protocolos que respondem: IP, IPX, AppleTalk;

11. Camada de TransporteAssegura a entrega fiável dos pacotes:Como estabelecer uma ligação lógica? (e.g. SYN, FIN)Como saber se o pacote foi entregue com sucesso? (e.g. ACK ≈ Aviso Recepção);Quanto tempo esperar pela confirmação?Como fazer para não sobrecarregar o destinatário com demasiados pacotes? (e.g. WinSize);Que mecanismos utilizar para permitir o reagrupamento dos pacotes ao nível lógico? (e.g. Sequence Number).Ao nível da Camada de Transporte, a unidade de informação é o SEGMENTO.Exemplos de protocolos que respondem: TCP, UDP.

12. Camada de AplicaçãoProvidencia, às aplicações, o interface para utilizar a comunicação em rede:E.g. para clientes de Internet, Email, FTP, Telnet, VNC, etc;Providencia também o acesso a funcionalidades para o incremento de segurança na comunicação e compressão de dados:E.g. mecanismos de encriptação (camada de apresentação do modelo OSI);Ao nível da Camada de Aplicação, a unidade de informação é a MENSAGEM.

13. Unidades de Informação – Resumo

14. O TCP/IP SuiteO que é?Conjunto (suite) de protocolos que responde às questões de cada camada do modelo de referência DoD/Híbrido;Apesar de bastante coerente e funcional, tem evoluído ao longo dos anos:Modificação do funcionamento de protocolos (e.g. DNS);Criação e adição de novos protocolos (e.g. HTTP, DHCP).

15. As camadas e o TCP/IP SuiteExemplos de respostas dadas pelo TCP/IP Suite ao nível de cada camada:

16. TCP/IP Suite – ObjectivosIndependência de HW – Poder ser usado de igual forma em qualquer computador;Independência de SW – Poder ser utilizado por diferentes aplicações e com configurações diferentes;Recuperação de erros – Ser capaz de recuperar de qualquer falha na comunicação, resultante de perda de dados ou falha em qualquer nó;Baixo overhead – Adicionar o mínimo de informação extra aos dados a ser enviados;Adição de novas redes – Permitir que novas redes independentes possam ser adicionadas à rede global sem que esta seja perturbada;Dados encaminháveis – Permitir que dados possam ser enviados através de uma rede de computadores para qualquer destino possível.

17. TCP/IP Suite - EncapsulamentoExemplo de encapsulamento de um pacote de transferência de um ficheiro utilizando o protocolo FTP:

18. TCP/IP Suite – Encapsulamento (2)