Modelo de Referência OSI/ISO: Camadas e Funcionalidades, Notas de aula de Engenharia Telemática

Baixe Modelo de Referência OSI/ISO: Camadas e Funcionalidades e outras Notas de aula em PDF para Engenharia Telemática, somente na Docsity! 1 Prof. Petrônio Carlos Bezerra petroniocg@gmail.com ( Aula n° 4 ) 1 Hoje veremos... Modelo de Referência OSI/ISO Encapsulamento Introdução ao TCP/IP: Descrição da Rede Descrição do Serviço A Estrutura da Rede • As Bordas da Rede • O Núcleo da Rede • Redes de acesso 2 Modelo de Referência OSI/ISO O modelo de camadas foi proposto e desenvolvido pela International Standards Organization (ISO) em 1984. Primeiro passo para padronização internacional dos diversos protocolos. O modelo é chamado de: Modelo de Referência OSI da ISO para Interconexão de Sistemas Abertos. 3 Open Systems Interconetion (OSI), qualifica padrões para o intercâmbio de dados entre sistemas. Não implica em nenhuma implementação de tecnologia, ou modo de interconexão específicos. RM-OSI, por si só, não define a arquitetura de uma rede. Não especifica os serviços e protocolos de cada camada. Modelo de Referência OSI/ISO 4 As camadas do modelo RM-OSI: RM-OSI possui sete camadas (ou níveis). Modelo de Referência OSI/ISO 5 A seguir, estudaremos cada camada do modelo OSI. Camada 7: APLICAÇÃO Define a interface entre o protocolo de comunicação e o aplicativo do usuário; Por exemplo, para baixar seus e-mails, o seu programa de e-mail entrará em contato com um protocolo da camada de aplicação efetuando este pedido. Modelo de Referência OSI/ISO 2 6 Camada 6: APRESENTAÇÃO Converte o formato dos dados recebidos pela camada de aplicação num formato a ser usado na transmissão desse dado e que é entendido pelo protocolo; Por exemplo, podem ser realizadas compressões de dados, criptografia (proporcionar segurança), etc; Modelo de Referência OSI/ISO 7 Camada 6: APRESENTAÇÃO (Continuação) Numa transferência de um arquivo de um ambiente ASCII para um ambiente EBCDIC, o nível de apresentação é o responsável pela conversão dos dados. Modelo de Referência OSI/ISO 8 Camada 5: SESSÃO Permite que duas aplicações em computadores diferentes estabeleçam uma sessão de comunicação; Permite o transporte ordinário de dados, mas também provê serviços aperfeiçoados que podem ser úteis para algumas aplicações: • Ex.: Login remoto ou transferência de arquivos. Modelo de Referência OSI/ISO 9 Camada 5: SESSÃO (Continuação) Na sessão, as aplicações definem como será feita a transmissão de dados e coloca marcações nos dados que estão sendo transmitidos; Se porventura a rede falhar, os computadores reiniciam a transmissão a partir da última marcação recebida; Um de seus serviços é gerenciar o controle de diálogos; Modelo de Referência OSI/ISO 10 Camada 5: SESSÃO (Continuação) Se o tráfego só pode ir em um único sentido por vez, a camada de sessão pode ajudar a acompanhar de quem é a vez de transmitir. Modelo de Referência OSI/ISO 11 Camada 4: TRANSPORTE Responsável por pegar os dados da camada de sessão, dividi-los se necessário em unidades menores (pacotes) e passá-las à camada de rede; Implementa comunicação fim a fim confiável, dado que o nível de rede pode não garantir a entrega de um pacote no destino e nem a ordem de chegada dos pacotes; Modelo de Referência OSI/ISO 5 24 Encapsulamento 25 Encapsulamento 26 Introdução ao TCP/IP Um panorama das Redes de Computadores e da Internet. Esse tópico será a base para o restante do curso. O que é a Internet? Tentaremos uma abordagem mais descritiva. Há dois modos para definir a Internet dessa maneira: 1. Descrevendo detalhes dos componentes básicos de hardware e software que a formam; 2. Descrevendo como uma infra-estrutura de rede que provê serviços para aplicações distribuídas. 27 Descrição da Rede Descrição detalhada da rede: Milhões de elementos de computação interligados: os hosts, hospedeiros ou sistemas finais; Executando aplicações distribuídas; Enlaces de comunicação: fibra, cobre, rádio, satélite ... Taxas de transmissão (bps) = largura de banda variável. 28 Descrição da Rede 29 Em geral, sistemas finais não são interligados diretamente por um único enlace Comutadores de Pacotes. Encaminha a informação de um de seus enlaces de comunicação de entrada para um de seus enlaces de saída. Os comutadores mais comuns na Internet são os roteadores e os comutadores da camada de enlace (switches). Descrição da Rede 6 30 A sequência de enlaces de comunicação e comutadores de pacotes desde o remetente até o receptor é conhecida como rota ou caminho. A Internet usa a técnica conhecida como comutação de pacotes: • Permite que vários sistemas finais compartilhem, ao mesmo tempo, um caminho ou partes dele. Sistemas finais acessam a Internet por meio de Provedores de Serviços de Internet (Internet Services Providers – ISPs). Cada ISP: rede de comutadores de pacotes e enlaces de comunicação. Descrição da Rede 31 Fornecem uma variedade de tipos de acesso: • Modem discado, banda larga (modem de cabo coaxial ou DSL), LAN e acesso sem fio. Acesso mundial: ISPs de nível mais baixos ISPs de nível mais alto (nacionais e internacionais). ISPs de nível mais alto: • Roteadores de alta velocidade com fibra ótica de alta velocidade; • Conhecidos como redes de Backbone da Internet. Descrição da Rede 32 Descrição da Rede 33 Quanto aos backbones brasileiros, há no Brasil três tipos de redes Internet: a) Redes para educação, pesquisa e desenvolvimento (terminação "edu.br", ou apenas "br"), constituída por 9 backbones: São Paulo, Bahia, Santa Catarina, Minas Gerais, Paraíba, Rio de Janeiro, Rio Grande do Norte, Pernambuco e Rio Grande do Sul. Há também um backbone de alcance nacional da RNP (Rede Nacional de Pesquisas); b) Redes governamentais, que têm a terminação "gov.br"; c) Redes comerciais (terminação "com.br"). A maior estrutura backbone dessa classe é a da Embratel/MCI. Descrição da Rede 34 Cada rede ISP: • Executa o protocolo IP; • Obedece a convenções de nomeação e endereço; • É gerenciada de forma independente. Os sistemas finais e os comutadores de pacotes da Internet executam protocolos que controlam o envio e o recebimento de informações. “Protocolos definem os formatos, a ordem das mensagens enviadas e recebidas pelas entidades de rede e as ações a serem tomadas na transmissão e recepção de mensagens”. Descrição da Rede 35 Padrões: Todos devem concordar sobre o que cada protocolo faz. Padrões da Internet são desenvolvidos pela: IETF – Internet Engineering Task Force (Força de Trabalho de Engenharia de Internet); RFCs – Request for Comments (Pedido de Comentários) são os documentos padronizados. Descrição da Rede 7 36 RFCs tendem a ser bastante técnicos e detalhados. Definem protocolos como: TCP, IP, HTTP e SMTP. Existem mais de 3.500 RFCs [KUROSE, 2006]. • Hoje (agosto/2009): Mais de 5600 RFCs • http://www.ietf.org/download/rfc-index.txt • Vejamos um exemplo Outros também especificam padrões: O IEEE 802 LAN/MAN especificam padrões Ethernet e Wi-Fi. Descrição da Rede 37 Descrição do serviço: Vamos ver uma visão mais abstrata, orientada para serviço: A Internet permite que aplicações distribuídas, que executam nos sistemas finais, troquem dados entre si. • Exemplos: Web, mensagens instantâneas, jogos distribuídos, compartilhamento de arquivos peer-to-peer (P2P), login remoto, correio eletrônico, ... Concluindo, a Internet é uma infra-estrutura na qual novas aplicações estão constantemente sendo inventadas e disponibilizadas. Descrição do Serviço 38 Uma visão mais de perto da estrutura da rede: Bordas da Rede: Aplicações e hosts; Núcleo da Rede: Roteadores e Rede de Redes; Redes de Acesso e Meios Físicos: Enlaces de comunicação. A Estrutura da Rede 39 Sistemas finais, clientes e servidores. Sistemas finais: Computadores de mesa (PCs de mesa, Macs, estações de trabalho UNIX), Servidores (Web e de e-mail) e computadores móveis (computadores portáteis e telefones com conexão sem fio à Internet). Um programa cliente funciona em um sistema final, que solicita e recebe um serviço de um programa servidor, que está em outro sistema final. O modelo cliente-servidor é predominante para aplicações na Internet. As Bordas da Rede 40 As Bordas da Rede 41 Programa cliente em um computador e o programa servidor em outro aplicação distribuída. O programa cliente e o servidor interagem enviando mensagens um para o outro pela Internet Roteadores, enlaces e outros componentes funcionam como uma caixa preta. Nem todas as aplicações da Internet funcionam com programas puramente clientes que interagem com programas servidores. Exemplo? • Ex.: Aplicações P2P (KaZaA). As Bordas da Rede