Redes de Computadores

Redes de computadores
Protocolos de comunicação e os Modelos de
Referência (OSI e TCP/IP).
21/03/15Prof. Emanoel Lopes

Protocolos de comunicação
• Que são protocolos de comunicação?
• Exemplos
• Modelo OSI
• Os protocolos e o modelo OSI

O que é protocolo de
comunicação?
 Protocolo é uma “linguagem” usada para transmitir
dados pela rede. Para que dois computadores possam
se comunicar, eles devem usar o mesmo protocolo (ou
seja, a mesma linguagem).

Exemplos de protocolos de
comunicação
 IP (Internet Protocol)
 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
 TCP (Transmission Control Protocol)
 HTTP (Hypertext Transfer Protocol)
 FTP (File Transfer Protocol)
 Telnet (Telnet Remote Protocol)
 SSH (SSH Remote Protocol)
 POP3 (Post Office Protocol 3)
 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
 IMAP (Internet Message Access Protocol)

Protocolos e o modelo OSI
 OSI (Open Systens Interconnections)
 Esta arquitetura é um modelo que divide as redes de
computadores em sete camadas, de forma a se obter
camadas de abstração. Cada protocolo implementa
uma funcionalidade assinalada a uma determinada
camada.
 O OSI é um modelo usado para entender como os
protocolos de rede funcionam.

Modelo OSI

Camada 7: Aplicação (http, ftp)
 A camada de aplicação faz a interface entre o
programa que está enviando ou recebendo dados e a
pilha de protocolos. Quando você está baixando ou
enviando e-mails ou navegando na internet, seu
programa de e-mail entra em contato com esta
camada.

Camada 6: Apresentação
 Também chamada camada de Tradução, esta
camada converte o formato do dado recebido pela
camada de Aplicação em um formato comum a ser
usado pela pilha de protocolos. Por exemplo, se o
programa está usando um código de página diferente
do ASCII, esta camada será a responsável por traduzir o
dado recebido para o padrão ASCII. Esta camada
também pode ser usada para comprimir e/ou
criptografar os dados.

Camada 5: Sessão
 Esta camada permite que dois programas em
computadores diferentes estabeleçam uma sessão de
comunicação. Nesta sessão, esses dois programas
definem como será feita a transmissão dos dados e
coloca marcações nos dados que estão sendo
transmitidos.

Camada 4: Transporte (TCP, UDP)
 A camada de Transporte é responsável por pegar os
dados enviados pela camada de Sessão e dividi-los em
pacotes que serão transmitidos pela rede. No
computador receptor, a camada de Transporte é
responsável por pegar os pacotes recebidos da
camada de Rede e remontar o dado original para
enviá-lo à camada de Sessão.

Camada 3: Rede (IP)
 Esta camada é responsável pelo endereçamento dos
pacotes, convertendo endereços lógicos em endereços
físicos, de forma que os pacotes consigam chegar
corretamente ao destino. Essa camada também
determina a rota que os pacotes irão seguir para atingir
o destino, levando em consideração fatores como
condições de tráfego da rede e prioridades.

Camada 2: Enlace (ADSL)
 Essa camada pega os pacotes de dados recebidos da
camada de rede e os transforma em quadros que serão
trafegados pela rede, adicionando 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 e uma soma de verificação, também conhecida como
CRC. Quando o receptor recebe um quadro, a sua
camada de Link de Dados confere se o dado chegou
íntegro, refazendo a soma de verificação (CRC). Se os
dados estiverem o.k., ele envia uma confirmação de
recebimento (chamada acknowledge ou simplesmente
ack). Caso essa confirmação não seja recebida, a camada
Link de Dados do transmissor reenvia o quadro.

Camada 1: Física
 Esta camada pega os quadros enviados pela camada
de Link de Dados e os transforma em sinais compatíveis
com o meio onde os dados deverão ser transmitidos. Se
o meio for elétrico, essa camada converte os 0s e 1s dos
quadros em sinais elétricos a serem transmitidos pelo
cabo; se o meio for óptico (uma fibra óptica), essa
camada converte os 0s e 1s dos quadros em sinais
luminosos; se uma rede sem fio for usada, então os 0s e
1s são convertidos em sinais eletromagnéticos; e assim
por diante.

Protocolos e as camadas OSI, TCP/IP
Camadas Protocolos
7 Http, ftp, smtp, pop3, IMAP, IRC
6 SSL, TSL
5 -
4 TCP, UDP
3 IP
2 ADSL, PPP
1 -

Comparativo dos Modelos de
referências
Fonte: Apostila de redes do curso.

Topologias de RedesTopologias de Redes
Topologia fisica e
lógica - Parte 1
Profº. Emanoel
http://emanoel.pro.br
21/03/15 Prof. Emanoel Lopes

Tipos deTopologias de RedesTipos deTopologias de Redes
Física – é a verdadeira aparência ou
layout da rede;
Lógica - descreve o fluxo dos dados
através da rede. É a forma como os
protocolos operam no meio físico.

Quadros x PacotesQuadros x Pacotes
Quadros são pequenas unidades de
informações que podem atravessar um
meio físico de uma única rede. Nas redes
locais utilizamos QUADROS.
Pacotes são unidades de informações que
podem atravessar várias redes, com
caminhos diversos. Na internet utilizamos
PACOTES.

TOPOLOGIAS FÍSICASTOPOLOGIAS FÍSICAS
A topologia física de uma rede descreve o
layout da rede.
 Topologias físicas diferem em termos de
desempenho, facilidade de instalação,
diagnóstico e solução de problemas.

Topologias mais comunsTopologias mais comuns
Barra
Anel
Estrela

Topologia em BarraTopologia em Barra
Todos os computadores são ligados
diretamente a um único caminho
compartilhado;
Usam-se cabos coaxiais para montar esta
topologia;
Não é tão comum atualmente;
Transfere dados por broadcast (difusão);
Um computador com problemas não afeta os
demais;
Colisões

Topologia em BarraTopologia em Barra

Topologia AnelTopologia Anel
Os sinais percorrem o anel todo
(emissor – receptor – emissor)
As interfaces de redes são ativas:
recebem e enviam os sinais.
Um computador com problema faz a
rede parar de funcionar.

Topologia AnelTopologia Anel

Topologia EstrelaTopologia Estrela
Topologia física mais usada hoje;
Todos os computadores estão ligados a
um componente central (nó central);
Fácil de implementar;
Permite topologias lógicas diferentes.
Todos os sinais passam pelo nó central;
A rede pode funcionar por difusão
(quando em barramento).

Topologia Estrela (em Barra)Topologia Estrela (em Barra)

Topologia Estrela (em Anel)Topologia Estrela (em Anel)

Topologia Estrela (em Estrela)Topologia Estrela (em Estrela)

OBS: Para funcionar em estrela lógica, o
nó central precisa saber ler os quadros
para transmití-los somente para o
destino.

O que diz o padrão Ethernet (IEEEO que diz o padrão Ethernet (IEEE
802.3)?802.3)?
Define uma topologia lógica em
barramento e topologia física em estrela.
Por difundir broadcast para a rede,
comporta-se como um barramento, mas
normalmente usa cabeamento disposto
em estrela.

ExercíciosExercícios
Qual a topologia, física e lógica, utilizada
na rede da escola?
Quais os padrões de Ethernet
comumente utilizados?

Topologias de Redes (cont.)Topologias de Redes (cont.)
Redes de
Computadores Aula
06 – 19.04.2011
Topologia estrela
Prof. Emanoel Lopes
professor@emanoel.pro.br

ExercíciosExercícios
Qual a topologia, física e lógica, utilizada
na rede da escola?
Quais os padrões de Ethernet
comumente utilizados?
Utilizamos swicht ao invés do hub, por
quê?

Redes deRedes de
ComputadoresComputadores
Redes Locais e Longa distância

Redes LocaisRedes Locais
• Conectam dispositivos que estão relativamente
próximos, geralmente no mesmo prédio.
• Exemplos:
1. Os computadores da Escola ou de sua casa;
2. Pequenas empresas;
3. Escritórios e Clínicas.

IPs privadosIPs privados
• 10.0.0.0 – 10.255.255.255
• 172.16.0.0 – 172.31.255.255
• 192.168.0.0 – 192.168.255.255
• Mostrar configuração de tais IPs na máquina.

Redes de Longa DistânciaRedes de Longa Distância

Redes de Longa DistânciaRedes de Longa Distância
• Conectam dispositivos que podem estar separados
por muitos quilômetros.
• Exemplo, se duas autopeças situadas em bairros
diferentes quiserem compartilhar a informação de
seu catálogo de livros, elas devem usar uma
tecnologia de rede de longa distância. Pode-se
usar uma linha dedicada, alugada da companhia
ou utilizar antenas de redes sem-fio.

Protocolos WANProtocolos WAN
• PPP - É usado para negociar com o outro lado
antes que qualquer pacotes sejam enviados. Este
protocolo é usado pelo ISP para identificar quem
discou.
PPPPPP
Protocolo ponto-a-ponto

Protocolos WANProtocolos WAN
•ADSL(Asymetric DSL) - compartilha uma linha de
telefone comum, usando um faixa de freqüência de
transmissão acima daquelas usadas para a transmissão
devoz. A capacidade de transmissão é assimétrica, isto é,
a banda do assinante é projetada para receber maior
volume de dados do que este pode enviar. Usuário
comum.
•HDSL(High-Bit-Rate DSL) - A capacidade de transmissão,
a banda do assinante tem a mesma capacidade de
envio e recebimento de dados. Serviço mais adequado
ao usuário corporativo.

..

....

IP DinâmicoIP Dinâmico
• Como existem muitos usuários discados no mundo,
eles geralmente não tem o seu próprio endereço
IP: a maioria dos ISPs irá atribuir um dos endereços
dele temporariamente para você quando você faz
a discagem (o daemon PPP irá negociar isto).
• Da próxima vez que você discar, provavelmente
será um endereço IP diferente.

Tarefa de classeTarefa de classe
1. Configurar o IP da sua máquina Linux
manualmente
# ifconfig eth0 192.168.0.x netmask 255.255.255.0
2. Utilizar o comando ping para testar conectividade
e velocidade da rede local.
3. Print de tela com o comando ping partindo de seu
número e com um número qualquer da sala como
destino.

Redes de
Computadores
Sistemas operacionais de rede

Classificação

SO Local
O Computadores pessoais, que antes
funcionavam isoladamente, já possuíam seus
respectivos Sistemas Operacionais Locais
(SOL)

SO de Rede
O Surgiram como extensão dos sistemas locais,
complementando-os com o conjunto de
funções necessárias à operação das estações
de trabalho, de forma a permitir o uso dos
recursos compartilhados.

Transparência
O Os SOR’s devem atuar de forma que os
usuários utilizem os recursos da rede como se
estivessem operando localmente.
O Um módulo redirecionador foi implantado no
sistema operacional local.

Transparência
SO sem redirecionador SO com redirecionador

Redirecionador
O Funciona interceptando as chamadas feitas
pelas aplicações ao Sistema Operacional
Local, desviando aquelas que dizem respeito a
recursos remotos para o módulo do Sistema
Operacional em Rede.

Arquitetura Cliente-Servidor
O No modo de interação Cliente-Servidor, a
entidade que solicita um serviço é chamada
cliente e a que presta o serviço é o servidor.

Cliente-Servidor

Arquitetura Peer-to-Peer
O Na arquitetura Peer-to-Peer, em todas as
estações o sistema operacional de rede possui
o módulo cliente (SORC) e módulo servidor
(SORS).
O Ex.: emule, torrent.

Peer-to-Peer

Diferenças
O O sistema cliente possui características mais
simples, voltadas para a utilização de serviços.
HARDWARE MAIS SIMPLES.
O O sistema servidor possui uma maior
quantidade de recursos, tais como serviços
para serem disponibilizados aos clientes.
HARDWARE MAIS ROBUSTO.

Exigência de Hardware

Unix-Like versus Windows Family
O Sistemas Unix-like são portencialmente
servidores e clientes;
O A família Windows possui versões específicas:

Atividade
1. Pesquise duas configurações e preços de
Servidores à venda no mercado.
2. Compare com as configurações e preços de
dois modelos de computadores comuns
(desktop).
3. Envie um email com o resultado. No assunto
digite: Comparativo Servidor/Cliente.

Redes de Computadores
Desempenho, Custo e Segurança em Redes

Desempenho
• Alguns fatores contribuem para um melhor desempenho
da rede.

Fatores que interferem no desempenho
Throughput - Throughput pode ser definido como a
capacidade total de um canal em processar e transmitir
dados durante um determinado período de tempo.
•Um throughput adequado é essencial para transmitir
grandes quantidades de dados com poucos erros

• Atenuação - representa a perda de potência que o sinal
sofre ao longo do percurso entre o transmissor e o
receptor (expressa em dB). na recepção. A atenuação
aumenta diretamente com o comprimento do cabo. Ela é
medida em dB, e se tratando de perda de sinal, é
expressa em valor negativo. Um decréscimo de potência
de 3 dB entre a entrada e a saída significa que a saída
possui a metade da potência do sinal de entrada;

• Crosstalk ou Diafonia – É a medida da interferência
elétrica gerada em um par pelo sinal que está trafegando
num par adjacente dentro do mesmo cabo (expressa em
dB);
Curiosidade:
A palavra "crosstalk" originou-se da telefonia, sendo este fenômeno
compreendido através da comparação com o efeito da diafonia,
onde determinada pessoa falando ao telefone ouve conversações
de terceiros (também conhecido como "linha cruzada").

• Delay Skew ou Atraso de Propagação – é a medida de
quanto tempo o sinal leva para viajar de uma extremidade
a outra do link (entre o transmissor e o receptor, expresso
em ns);
• Exemplo: comando ping

Custo

Custo – Links ADSL
• Uso residencial;
• 10% da banda contratada garantida;
• Assíncrona: 1mbps de upload e 10mbps de download
• 15 Mbps por R$ 79,90/mês

Custo – Links dedicados
• 100% de banda contratada;
• Atendimento prioritário;
• Maior segurança da informação;
• Taxa de Upload e Download iguais;
• Mais de R$ 1000,00/mês por 1 Mbps!

Operadoras

Segurança
Qualquer fraqueza que pode ser explorada para se
violar um sistema ou as informações que nele contém.

Ameaças
• Destruição de informação
• Modificação ou deturpação da informação
• Roubo, remoção ou perda de informação / recursos
• Interrupção de serviços

Ataques
• Realização efetiva de uma ameaça.
• Ex.:
• Personificação (masquerade)
• DoS
• Replay
• Modificação
• Engenharia social

Mecanismos de segurança
• Criptografia
• Assinatura digital
• Autenticação (segura)
• Controle de acesso
• Detecção, registro e informe de eventos
• PGP - destinado à criptografia de e-mail pessoal.

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