2 - Protocolos
2.1 - O que são os protocolos? Protocolos
2.1 - O que são os protocolos? Objectivos de protocolos (regras de comunicação):  Comunicação entre computadores de diferentes tipos Abstracção: Utilizadores não têm que se preocupar com os mecanismos de transporte de dados Necessidade de hierarquização Reduzir a complexidade da implementação:  Tarefas da rede são distribuídas por  layers  (camadas)  1 camada: Conjunto de tarefas relacionadas com uma mesma função Construído sobre o seu antecessor, ficando dependente apenas deste Desenvolvimento de uma aplicação numa camada apenas tem impacto na própria
2.1 - O que são os protocolos? Características da Hierarquização: Número de camadas varia de rede para rede Camadas idênticas comunicam entre si através de 1 protocolo Cada  camada   fornece  serviços à camada superior Cada camada comunica com a camada inferior através de uma interface por esta fornecida Transporte de dados ocorre ao nível da camada mais baixa (física)
2.1 - O que são os protocolos? Arquitectura de protocolo Filósofo-Tradutor-Secretaria   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
2.2  – PDU:  Protocol Data Unit
Conceito de Serviço e Protocolo de Camadas: Serviço de Camada: Funcionalidade + Regras de acesso a este serviço Protocolo da camada: Serviços da camada Formatos e parâmetros das mensagens de controlo Resposta a recepção de mensagens de controlo Resposta a invocação de Serviço de Camada Primitivas de Serviço: Funções para invocação de serviço disponibilizado por cada camada  Especificadas na definição do serviço 2.2  – PDU:  Protocol Data Unit
*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
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 2.2 – PDU: Protocol Data Unit (n-2) PDU (n-2) PCI (n-1) PDU (n) PDU (n-1) PCI (n) SDU (n) PCI
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
Cabeçalhos: Necessários para novos pacotes após divisão de informação Maior complexidade - mais informação de controlo 2.4  – Cabeçalhos e Informação de Protocolos
Reagrupamento de Informação Dividida + Remoção de Cabeçalhos 2.5  – Tratamento de  Packets  no Destino
2.6 - O Modelo OSI Modelo OSI ( O pen  S ystems  I nterconnection)
2.6  - Modelo OSI OSI -  Open Systems Interconnection Proposto pelo ISO ( International Standards Organization ) Objectivo: 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
Meio físico de comunicação 2.6 - Modelo OSI Utilizador Utilizador Envio e recepção de  bits Codificação de símbolos físicos Controlo de fluxo e erros ponto-a-ponto Encaminhamento de informação entre sistemas Transporte fiável extremo-a-extremo Controlo de Diálogo Representação de dados Aspectos de comunicação específicos da aplicação Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Ligação de Dados Físico Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Ligação de Dados Físico 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1
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 efectua controlo de erros de transmissão Pode aparecer dividida em 2 sub-camadas: PHY ( PHysical Protocol )  Independente do meio físico Ex. codificação / descodificação de conj to  de  bits  a  Tx / Rx PMD ( Physical Medium Dependent ) Específica do meio de transmissão Ex. conectores,  Tx  e  Rx  de sinais físicos 2.6 – Modelo OSI
Camada 2 - Ligação de Dados ( Data Layer Link) Controlo de erros e de fluxo “ponto-a-ponto” Responsável pela fiabilidade dos dados  Tx  /  R x pela camada 1 Dados a transmitir/receber convertidos e manipulados em tramas data frames -  unidade base 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
Camada 3 - Rede ( Network) Garante interligação entre quaisquer computadores e redes Utilização de endereços de significado universal Possibilitar a identificação única de todos os elementos de redes Encaminhamento de informação ( routing ) Baseados em mecanismos e protocolos específicos Utilização de tabelas de encaminhamento Estáticas: caminho invariável Dinâmicas: caminho variável em função do estado da rede 2.6 – Modelo OSI
Camada 4 - Transporte  Garantir comunicação fiável “extremidade-a-extremidade” Comunicação entre sistemas terminais independente do tipo e qualidade das redes de transporte utilizadas Detecção/correcção de erros Controlo de fluxo/sequência Camada 5 - Sessão Controlo de sincronização de dialogo entre as entidades de aplicações comunicantes Tipos de Diálogos:  Simplex -  comunicação unidireccional   Half-duplex -  comunicação bidireccional   intercalada Full-duplex -  comunicação bidireccional simultânea 2.6 – Modelo OSI
Camada 6 - Apresentação Garantir normalização de representação de dados transmitidos entre computadores diferentes Definição de estruturas de dados abstractas Possibilitar comunicação entre computadores que utilizam formatos específicos Conversão de formatos de computadores  em formato standard da rede - ASN.1 ( Abstract Syntax Notification ), por todos compreendido Camada 7 - Aplicação Interface utilizador de aplicação/rede Disponibiliza serviços específicos para cada tipo de aplicação Ex. emulação de terminais 2.6 – Modelo OSI
2.7 - O Modelo TCP/IP TCP/IP Especificações de protocolos
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 aplicação que correm sobre TCP/IP: Telnet - terminal virtual FTP ( File Transfer Protocol ) - transferência de ficheiros SMTP ( Simple Mail Transfer Protocol ) - correio electrónico DNS ( Domain Name System ) - mapeamento de nomes em endereços HTTP ( HyperText Transfer Protocol ) - hipertexto / hipermédia SNMP ( Simple Network Management Protocol ) - suporte de aplicações de gestão de rede NFS ( Network File System ) - partilha de ficheiros
2.7 - O Modelo TCP/IP 45 Protcolo HTTP:
2.7 –  O Modelo TCP/IP Sessão Rede Aplicação Apresentação Transporte Ligação de dados Física IP TCP/UDP FTP TELNET SMTP POP3 NFS Modelo OSI / Protocolos da Internet DNS PPP NNTP HTTP RDIS X.25 Frame- Relay ATM Ethernet
2.8 - Os standards IEEE Standards 802.11b: 11 Mbps 802.11g: 54 Mbps 802.7:  Ethernet 802.5:  Token Ring
2.8 - Os standards IEEE Diferentes Protocolos satisfazem as mesmas funcionalidades dos mesmos protocolos

R&C 0201 07 1

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    2.1 - Oque são os protocolos? Protocolos
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    2.1 - Oque são os protocolos? Objectivos de protocolos (regras de comunicação): Comunicação entre computadores de diferentes tipos Abstracção: Utilizadores não têm que se preocupar com os mecanismos de transporte de dados Necessidade de hierarquização Reduzir a complexidade da implementação: Tarefas da rede são distribuídas por layers (camadas) 1 camada: Conjunto de tarefas relacionadas com uma mesma função Construído sobre o seu antecessor, ficando dependente apenas deste Desenvolvimento de uma aplicação numa camada apenas tem impacto na própria
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    2.1 - Oque são os protocolos? Características da Hierarquização: Número de camadas varia de rede para rede Camadas idênticas comunicam entre si através de 1 protocolo Cada camada fornece serviços à camada superior Cada camada comunica com a camada inferior através de uma interface por esta fornecida Transporte de dados ocorre ao nível da camada mais baixa (física)
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    2.1 - Oque são os protocolos? Arquitectura de protocolo Filósofo-Tradutor-Secretaria 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
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    2.2 –PDU: Protocol Data Unit
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    Conceito de Serviçoe Protocolo de Camadas: Serviço de Camada: Funcionalidade + Regras de acesso a este serviço Protocolo da camada: Serviços da camada Formatos e parâmetros das mensagens de controlo Resposta a recepção de mensagens de controlo Resposta a invocação de Serviço de Camada Primitivas de Serviço: Funções para invocação de serviço disponibilizado por cada camada Especificadas na definição do serviço 2.2 – PDU: Protocol Data Unit
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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
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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 2.2 – PDU: Protocol Data Unit (n-2) PDU (n-2) PCI (n-1) PDU (n) PDU (n-1) PCI (n) SDU (n) PCI
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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
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    Cabeçalhos: Necessários paranovos pacotes após divisão de informação Maior complexidade - mais informação de controlo 2.4 – Cabeçalhos e Informação de Protocolos
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    Reagrupamento de InformaçãoDividida + Remoção de Cabeçalhos 2.5 – Tratamento de Packets no Destino
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    2.6 - OModelo OSI Modelo OSI ( O pen S ystems I nterconnection)
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    2.6 -Modelo OSI OSI - Open Systems Interconnection Proposto pelo ISO ( International Standards Organization ) Objectivo: 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
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    Meio físico decomunicação 2.6 - Modelo OSI Utilizador Utilizador Envio e recepção de bits Codificação de símbolos físicos Controlo de fluxo e erros ponto-a-ponto Encaminhamento de informação entre sistemas Transporte fiável extremo-a-extremo Controlo de Diálogo Representação de dados Aspectos de comunicação específicos da aplicação Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Ligação de Dados Físico Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Ligação de Dados Físico 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1
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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 efectua controlo de erros de transmissão Pode aparecer dividida em 2 sub-camadas: PHY ( PHysical Protocol ) Independente do meio físico Ex. codificação / descodificação de conj to de bits a Tx / Rx PMD ( Physical Medium Dependent ) Específica do meio de transmissão Ex. conectores, Tx e Rx de sinais físicos 2.6 – Modelo OSI
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    Camada 2 -Ligação de Dados ( Data Layer Link) Controlo de erros e de fluxo “ponto-a-ponto” Responsável pela fiabilidade dos dados Tx / R x pela camada 1 Dados a transmitir/receber convertidos e manipulados em tramas data frames - unidade base 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
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    Camada 3 -Rede ( Network) Garante interligação entre quaisquer computadores e redes Utilização de endereços de significado universal Possibilitar a identificação única de todos os elementos de redes Encaminhamento de informação ( routing ) Baseados em mecanismos e protocolos específicos Utilização de tabelas de encaminhamento Estáticas: caminho invariável Dinâmicas: caminho variável em função do estado da rede 2.6 – Modelo OSI
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    Camada 4 -Transporte Garantir comunicação fiável “extremidade-a-extremidade” Comunicação entre sistemas terminais independente do tipo e qualidade das redes de transporte utilizadas Detecção/correcção de erros Controlo de fluxo/sequência Camada 5 - Sessão Controlo de sincronização de dialogo entre as entidades de aplicações comunicantes Tipos de Diálogos: Simplex - comunicação unidireccional Half-duplex - comunicação bidireccional intercalada Full-duplex - comunicação bidireccional simultânea 2.6 – Modelo OSI
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    Camada 6 -Apresentação Garantir normalização de representação de dados transmitidos entre computadores diferentes Definição de estruturas de dados abstractas Possibilitar comunicação entre computadores que utilizam formatos específicos Conversão de formatos de computadores em formato standard da rede - ASN.1 ( Abstract Syntax Notification ), por todos compreendido Camada 7 - Aplicação Interface utilizador de aplicação/rede Disponibiliza serviços específicos para cada tipo de aplicação Ex. emulação de terminais 2.6 – Modelo OSI
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    2.7 - OModelo TCP/IP TCP/IP Especificações de protocolos
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    2.7 - OModelo TCP/IP Camada Aplicação O modelo TCP/IP não sentiu necessidade de existência das camadas Sessão e Apresentação (modelo OSI) Protocolos aplicação que correm sobre TCP/IP: Telnet - terminal virtual FTP ( File Transfer Protocol ) - transferência de ficheiros SMTP ( Simple Mail Transfer Protocol ) - correio electrónico DNS ( Domain Name System ) - mapeamento de nomes em endereços HTTP ( HyperText Transfer Protocol ) - hipertexto / hipermédia SNMP ( Simple Network Management Protocol ) - suporte de aplicações de gestão de rede NFS ( Network File System ) - partilha de ficheiros
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    2.7 – O Modelo TCP/IP Sessão Rede Aplicação Apresentação Transporte Ligação de dados Física IP TCP/UDP FTP TELNET SMTP POP3 NFS Modelo OSI / Protocolos da Internet DNS PPP NNTP HTTP RDIS X.25 Frame- Relay ATM Ethernet
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    2.8 - Osstandards IEEE Standards 802.11b: 11 Mbps 802.11g: 54 Mbps 802.7: Ethernet 802.5: Token Ring
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    2.8 - Osstandards IEEE Diferentes Protocolos satisfazem as mesmas funcionalidades dos mesmos protocolos