O documento discute protocolos de comunicação e modelos de referência. Apresenta os protocolos como regras de comunicação que permitem a comunicação entre diferentes dispositivos e abstraem a complexidade da comunicação. Descreve o modelo OSI de sete camadas e o modelo TCP/IP, discutindo as funções de cada camada como aplicação, transporte, rede, enlace e física.

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R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
2 - Protocolos

2. 49
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2.1 - O que são os protocolos?
 Protocolos:

3. 50
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2.1 - O que são os protocolos?
 Objetivos de protocolos (regras de comunicação):
* Possibilitar a comunicação entre diferentes tipos de terminais
* Suporte a abstração de complexidade da comunicação:
• Utilizadores apenas têm que saber interagir com aplicação
• Utilizadores não têm que se preocupar com os mecanismos de
transporte de dados
 Utilização de hierarquização e modularidade:
* Facilitar gestão de funcionalidades:
• Modularidade:
– Tarefas da rede são distribuídas por layers (camadas) 1 camada:
• Conjto de tarefas relacionadas com uma mesma funcionalidade
• Desenvolvimento de uma funcionalidade numa camada apenas
tem impacto na própria. A camada superior “limita-se” a chamar
a funcionalidade e esperar os seus outputs
– Hierarquização:
• Cada camada interage apenas com as camadas vizinhas

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2.1 - O que são os protocolos?
 Características da Hierarquização:
* Número de camadas varia por protocolo
* Camadas idênticas comunicam entre si através de um protocolo
igual ou semelhante
* Cada camada interage apenas com as camadas vizinhas
• Cada camada fornece serviços à camada superior e requisita
serviços à camada inferior
• Cada camada comunica com a camada vizinha através de uma
interface por esta fornecida
* Transporte de dados ocorre ao nível da camada mais baixa (física)

5. 52
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2.1 - O que são os protocolos?
Mensagem
Informação para
Tradutor
Inglês/Portugûes
Informação para
Secretaria
Filósofo
Tradutor
Portugûes/
Alemão
Secretaria
1
2
3
3
2
1
“I have no
Phone”
Ling. Rede
Portugûes:
“Não tenho
Telefone”
Nº Fax: ...
“Não tenho
Telefone”
Nº Fax: ...
“ Não tenho
Telefone”
Ling. Rede
Portugûes:
“Não tenho
Telefone”
“Ich habe
kein
Phone”
Buda Inglês
em Local A
Filósofo Alemão
em Local B
Arquitectura de protocolo Filósofo-Tradutor-Secretaria

6. 53
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2.2 – PDU: Protocol Data Unit
Pacote
(n) PDU
Dados
(n) SDU
Cabeçalho
(n) PCI

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*Protocol Data Unit (PDU)
• Mensagem de Protocolo
*Service Data Unit (SDU)
• Dados transferidos entre a entidade n e a entidade n-1,
como resultado da chamada de uma primitiva de serviço
* Protocol Control Information (PCI)
• Identificador + parâmetros de controlo do PDU (cabeçalho)
2.2 – PDU: Protocol Data Unit
(n) PDU
(n) SDU
(n) PCI

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primitiva (n)
e (n) SDU
entidades da camada n
entidades da camada n-1
entidades da camada n-2
primitiva (n)
e (n) SDU
primitiva (n-1)
e (n-1) SDU
primitiva (n-1)
e (n-1) SDU
primitiva (n-2)
e (n-2) SDU
primitiva (n-2)
e (n-2) SDU
(n-2) PDU
(n-1) PDU
(n) PDU
(n-2) PDU
(n-2)
PCI
(n-1) PDU
(n) PDU
(n-1)
PCI
(n) SDU
(n) PCI
2.2 – PDU: Protocol Data Unit

9. 56
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2.3 - A Divisão da Informação em Pacotes
 Objectivos da Divisão da Informação:
* Redução dos atrasos de propagação
* Redução das dimensões das filas de espera de buffers
* Adaptação a formato de protocolos de camadas inferiores
* Possibilidade de intermediar pacotes de diferentes utilizadores

10. 57
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 Cabeçalhos:
* Necessários para novos pacotes após divisão de dados na Origem (A)
* Maior complexidade introdução de mais informação de controlo
2.4 – Cabeçalhos e Informação de Protocolos

11. 58
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 Terminal destinatário (B) efetua reagrupamento de informação
dividida na Origem (A) + remoção de cabeçalhos
2.5 – Tratamento de Packets no Destino

12. 59
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2.6 - O Modelo OSI
 Modelo OSI (Open Systems Interconnection)

13. 60
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2.6 - Modelo OSI
 OSI - Open Systems Interconnection
* Proposto pelo ISO (International Standards Organization)
* Objetivo: Normalização de interligação de sistemas abertos:
• Sistemas modulares independentes de fabricantes
* Utilização de 7 camadas com diferentes funções:
• Camada superior - aplicação
• Camada inferior - interface com meio físico

14. 61
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Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Ligação de
Dados
Físico
Meio físico de comunicação
2.6 - Modelo OSI
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Ligação de
Dados
Físico
7
6
5
4
3
2
1
7
6
5
4
3
2
1
Utilizador Utilizador
Interface com meio físico
de transmissão
Controlo de acessos e de
erros&fluxo de dados tx ponto-a-ponto
Encaminhamento de informação
entre terminais e redes
Transporte fiável extremo-a-extremo
Controlo de Ligações
Representação de dados
Interface entre utilizador
e aplicação da rede

15. 62
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 Camada 1 - Física :
* Interface com o meio físico de comunicação
• Define características físicas da transmissão
– Representação física da informação lógica (bits: “0”,”1” )
• Transmissão de bits no canal de comunicação
* Não efetua controlo de erros de transmissão
* Pode aparecer dividida em 2 sub-camadas:
• PHY (PHysical Protocol)
– Independente do meio físico (específica do terminal)
• Ex. codificação / descodificação de conjto de bits a Tx/Rx
(Tx: Transmissão ; Rx: Receção)
• PMD (Physical Medium Dependent)
– Específica do meio de transmissão
• Ex. conectores, Tx e Rx de sinais físicos
2.6 – Modelo OSI

16. 63
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 Camada 2 - Ligação de Dados (Data Layer Link)
* Controlo de erros e de fluxo de dados “ponto-a-ponto”
• Responsável pela fiabilidade dos dados Tx / Rx pela camada 1
* Dados a transmitir/receber convertidos e manipulados em tramas
de dados:
• Data frames: mensagens da camada 2
* Nas LANs aparece dividida em 2 sub-camadas:
• LLC (Logical Link Control)
– Controlo de fluxo, erros e sequência
• MAC (Medium Access Control)
– Determina quando computador pode efectuar transmissão
2.6 – Modelo OSI

17. 64
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 Camada 3 - Rede (Network)
* Garante interligação entre quaisquer terminais e redes:
• Utilização de endereços de significado universal (IP)
• Possibilitar a identificação unívoca de todos os terminais e redes
* Encaminhamento de informação (routing):
• Baseados em mecanismos e protocolos específicos (ex. IP)
• Pacotes: mensagens da camada 3
– Utilização de tabelas de encaminhamento de routers:
• Estáticas: caminho invariável
• Dinâmicas: caminho variável em função do estado da rede
2.6 – Modelo OSI

18. 65
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 Camada 4 - Transporte
* Garantir comunicação fiável “extremidade-a-extremidade”
• Comunicação entre terminais independente do tipo e qualidade
das redes de transporte utilizadas
* Deteção/correção de erros
* Controlo de fluxo/sequência
 Camada 5 – Sessão
* Controlo de estabelecimento, gestão e terminação de sessões
* Uma sessão pode ter múltiplas ligações (diálogos), sendo
caracterizada por um conjunto de parâmetros que se aplicam a
todas as ligações dessa sessão:
• Ex. endereços IP de terminal
2.6 – Modelo OSI

19. 66
R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
 Camada 6 - Apresentação
* Garantir normalização de representação de dados transmitidos
entre diferentes terminais:
• Possibilitar comunicação entre terminais que utilizam formatos
específicos do seu fabricante
• Conversão de formatos específicos em formato standard da rede:
ASN.1 (Abstract Syntax Notification), por todos compreendido
 Camada 7 - Aplicação
* Interface entre utilizador de aplicação e rede
* Disponibiliza serviços específicos para cada tipo de aplicação
• Ex. aplicação E-mail usa protocolo de aplicação SMTP
2.6 – Modelo OSI

20. 67
R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
2.7 - O Modelo TCP/IP
 TCP/IP
Especificações de
protocolos

21. 68
R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
2.7 - O Modelo TCP/IP
 Camada Aplicação
* O modelo TCP/IP não sentiu necessidade de existência das
camadas Sessão e Apresentação (modelo OSI)
* Protocolos/Serviços aplicação que correm sobre TCP/IP:
• Telnet : suporte de ligação a terminal remoto/virtual
• FTP (File Transfer Protocol): transferência de ficheiros
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): correio electrónico
• DNS (Domain Name Service): mapeamento de nomes em
endereços
• HTTP (HyperText Transfer Protocol): transferência de dados em
formato hipertexto / hipermédia
• SNMP (Simple Network Management Protocol): suporte de
aplicações de gestão de rede
• NFS (Network File System): suporte a partilha e acesso a
ficheiros remotos

22. 69
R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
2.7 – O Modelo TCP/IP
Sessão
Rede
Aplicação
Apresentação
Transporte
Ligação de dados
Física
IP
TCP ou UDP
FTP TELNET
SMTP
POP3
NFS
Modelo OSI / Protocolos & Serviços da Internet
DNS
PPP
SNMP HTTP
RDIS X.25
Frame-
Relay
ATM
Ethernet

23. 70
R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
45
2.7 - O Modelo TCP/IP
Protcolo HTTP:

24. 71
R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
2.8 - Os standards IEEE
 Standards Nível 2
802.11b: 11 Mbit/s
802.11g: 54 Mbit/s
802.3: Ethernet
802.5: Token Ring
WLAN:

25. 72
R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15
2.8 - Os standards IEEE
 Standards Nível 2
Diferentes
SWs
satisfazem
as mesmas
funcionalidades
dos mesmos
protocolos