Protocolos de Rede

Prévia do material em texto

Aula 01: Arquitetura TCP/IP
 James F. Kurose e Keith W. Ross
◦ Redes de Computadores e a Internet: uma 
abordagem top-down 5ed.
 Andrew S. Tanenbaum
◦ Redes de Computadores 4ed.
 Gabriel Torres
◦ Redes de Computadores: Curso Completo
 Carlos E. Morimoto
◦ Redes: Guia Completo 3ed.
2
 O que é um protocolo?
◦ Lígua comum
◦ Tempo para falar
◦ Cultura local
◦ Outros fatores
3
 Protocolos de Aplicação
◦ FTP (File Transfer Protocol)
◦ SSH (Secure Shell)
◦ HTTP (Hyper Text Transfer Protocol)
◦ SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
◦ POP 3 (Post Office Protocol)
◦ IRC (Internet Relay Chat)
◦ TELNET
4
 Protocolos de Transporte
◦ TCP (Transmission Control Protocol)
◦ SPX (Sequential Packet eXchange)
 Protocolos de Rede
◦ IP (Internet Protocol)
◦ IPX 
5
 Protocolos de Enlace
◦ ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
◦ ATM (Asynchronous Transfer Mode)
◦ Ethernet 
◦ FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
◦ HDLC (High-level Data Link Control)
◦ xDSL
6
 NetSimK
 VirtualBox
 PacketTracer
7
 Criada por Vint Cerf e Robert Kahn.
 O primeiro nó da Arpanet foi criado 
em primeiro de maio de 1969 na 
Universidade da Califórnia.
 Arpanet significa
Advanced Research Projects Agency Network
e foi a primeira rede de 
computadores à base de comutação de 
pacotes.
8
Arquitetura TCP/IP
 Formada pelos protocolos TCP e IP.
 É uma arquitetura de referência.
 Pontos fortes do TCP/IP:
◦ Protocolo não-orientado a conexão
◦ Política do melhor esforço
◦ Fragmentação de dados
◦ Arquitetura aberta
9
Arquitetura TCP/IP
OSI: Modelo de Referência da ISO
•OPEN SYSTEMS INTERCONNECTION
(Interligação de Sistemas Abertos)
–Primeiro passo em direção a um modelo standard 
(padronizado), a nível internacional, de protocolos de 
comunicação entre sistemas (abertos)-1984.
–O modelo é composto de 7 camadas, em que cada uma 
fornece um conjunto de funções à camada de cima, 
baseando-se nas funções que lhes são fornecidas pela 
camada de baixo. 
Organização do Modelo OSI
•Camadas dependentes da rede
–Física, Ligação de Dados (Enlace), Rede
–Dependem do meio físico de transmissão, da topologia da rede 
•Camada de Interface
–Transporte
–Fornece uma interface independente da rede para ser usada 
pelas camadas orientadas à aplicação.
•Camadas orientadas à aplicação
–Sessão, Apresentação, Aplicação
–Dependem da máquina e do sistema operacional
Organização do Modelo OSI –funções de cada nível
Modelo de Camadas OSI•Aplicação
–Oferece serviços de rede ás aplicações baseados em protocolos
•Apresentação
–Apresentação de dados – conversões de formatos entre máquinas
•Sessão
–Estabelece a comunicação entre a origem e o destino 
•Transporte
–Liga processos em computadores diferentes - cria o conceito de conexão
•Rede
–Fornece o endereço global na rede – cria o conceito de pacote
•Ligação de Dados (Enlace)
–Agrupa bits para transmissão – cria o conceito de quadro
•Fisica
–Hardware que compõe uma rede – transforma bits em sinais
Camada Física
 É a camada responsável 
por enviar os bits de um 
computador para o outro 
por fio ou por outro tipo 
de conexão.
 Ela lida com os sinais 
elétricos que representam 
os estados 0 (desativado) 
ou 1 (ativado) de um bit 
que viaja pelo 
cabeamento da rede
14
Camada de Enlace de Dados
 É a camada que lida com pacotes, 
grupo de bits transmitidos pela 
rede. Ela depende da camada Física 
para enviar os bits
 A camada de Enlace de Dados 
assegura que os pacotes enviados 
pela rede serão recebidos e, se 
necessário, os envia de novo
15
Camada de Rede
 É a camada que lida com 
datagramas, que podem ser 
maiores ou menores que os 
frames.
 Esta camada lida com o 
roteamento de datagramas entre 
os computadores (host) da rede, 
e conhece os endereços desses 
hosts na rede.
16
Camada de Transporte
 É a camada que lida com 
segmentos, que pode ser menor ou 
maior que os datagramas
 Essa camada assegura (ou não) que 
as segmentos viajarão entre os 
hosts sem perda de dados, se 
haverá estabelecimento de 
conexão, e, se necessário, organiza 
o reenvio dos datagramas
17
Camada de Sessão
 Essa camada estabelece 
e mantém uma sessão 
entre aplicativos que 
estão sendo executados 
em computadores 
diferentes
 Ela trata questões de 
sincronismo de 
comunicação
18
Camada de Apresentação
 Fornece serviços que 
vários aplicativos 
diferentes utilizam, tais 
como criptografia, 
compressão ou 
conversão de caracteres 
(de ASCII para EBCDIC 
da IBM)
19
Camada de Aplicativo
 É a camada que lida com as 
solicitações dos aplicativos 
que requerem 
comunicações de rede, 
como o acesso a um banco 
de dados ou o envio de um 
correio eletrônico.
 Esta camada oferece acesso 
direto aos aplicativos que 
estão sendo executados em 
computadores ligados em 
rede
20
Rede A Rede B
HOST A HOST B
Roteador
Físico FísicoFísico
Enlace EnlaceEnlace
Rede RedeRede
TransporteTransporte
SessãoSessão
ApresentaçãoApresentação
AplicaçãoAplicação
Acesso a 
rede
Internet
Transporte
Aplicação
 Comparação com o modelo OSI:
24
Arquitetura TCP/IP
 Analogia com os correios:
25
Arquitetura TCP/IP
Vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=PBWhzz_Gn10
 Camada de Aplicação
◦ Equivale às camadas 5,6 e 7 do modelo OSI.
◦ Faz a comunicação entre os aplicativos e a camada 
de transporte através de portas.
◦ Vários protocolos operam nesta camada, os mais 
conhecidos são FTP, DNS e HTTP.
◦ Um pacote que chega para a porta 20, por exemplo, 
será direcionado ao FTP e um que chega para a 
porta 80, irá para o HTTP.
27
Arquitetura TCP/IP
• Qualidade de serviços de confiabilidade, 
controle de fluxo e correção de erros. 
• Transmission Control Protocol (TCP), fornece
formas excelentes e flexíveis de se 
desenvolver comunicações de rede confiáveis
com baixa taxa de erros e bom fluxo, é um 
protocolo orientado para conexões. Ele
mantém um diálogo entre a origem e o 
destino enquanto empacota informações da
camada de aplicação em unidades chamadas
segmentos. 
• Orientado para conexões não significa
que exista um circuito entre os
computadores que se comunicam (o que
poderia ser comutação de circuitos). 
Significa que segmentos da camada 4 
trafegam entre dois hosts para confirmar
que a conexão existe logicamente
durante um certo período. Isso é 
conhecido como comutação de pacotes.
 Camada de Transporte
◦ É uma camada equivalente à camada de transporte 
do Modelo OSI.
◦ Pega os dados da camada de aplicação e transforma 
em pacotes a serem enviados para a camada de 
Internet.
◦ Usa multiplexação (portas).
◦ Nesta camada operam os protocolos TCP e UDP (User 
Datagram Protocol).
30
Arquitetura TCP/IP
 Camada Inter-Redes (Internet)
◦ Equivale à camada de Rede do Modelo OSI e é 100% 
compatível com ela.
◦ Protocolos que operam nesta camada:
 IP (Internet Protocol)
 ICMP (Internet Control Message Protocol)
 ARP (Address Resolution Protocol) 
31
Arquitetura TCP/IP
• Sua finalidade é enviar pacotes da origem
de qualquer rede na internetwork e fazê-los 
chegar ao destino, independentemente do 
caminho e das redes que tomem para
chegar lá. 
• O protocolo específico que governa essa
camada é chamado Internet protocol (IP). A 
determinação do melhor caminho e a 
comutação de pacotes acontecem nessa
camada. Igual ao sistema postal (não sabe
como a carta vai chegar ao seu destino).
 Camada Inter-Redes (Internet)
◦ O pacote recebido da camada de Transporte é 
transformado em datagramas.
◦ Os datagramas são enviados para a camada de 
Interface com a Rede, onde são transmitidos pelo 
cabeamento da rede como quadros.
◦ É responsável pelo roteamento, adicionando 
informações sobre o caminho ao datagrama.
33
Arquitetura TCP/IP
 Camada de Interface com a Rede
◦ Esta camada é equivalente às camadas 1 e 2 do 
Modelo OSI.
◦ Envia o datagrama recebido pela camada de 
Internet em forma de um quadro através da rede.
◦ Os dados são enviados pelo cabo como 0s e 1s, ou 
seja, dados binários.
◦ MAC (MediaAccess Control) e LLC (Logic Link Control).
34
Arquitetura TCP/IP
• O significado do nome dessa camada é 
muito amplo e um pouco confuso. 
• É também chamada de camada host-rede. É 
a camada que se relaciona a tudo aquilo que 
um pacote IP necessita para realmente 
estabelecer um link físico e depois 
estabelecer outro link físico. Isso inclui 
detalhes de tecnologia de LAN e WAN e 
todos os detalhes nas camadas física e de 
enlace do OSI. 
 Resumo:
36
Arquitetura TCP/IP
Acesso a 
Rede
Internet
Transport
e
FTP HTTP SMTP
TCP
IP (ICMP, ARP, 
RARP)
Internet Sua rede local Outras redes (LANs e 
WANs)
Aplicação
Acesso a 
Rede
Internet
Transport
e
FTP HTTP SMTP
TCP
IP (ICMP, ARP, 
RARP)
Internet Sua rede local Outras redes (LANs e 
WANs)
Aplicação
Acesso a 
Rede
Internet
Transport
e
FTP HTTP SMTP
TCP
IP (ICMP, ARP, 
RARP)
Internet Sua rede local Outras redes (LANs e 
WANs)
Aplicação
• Ambos têm camadas 
• Ambos têm camadas de aplicação, embora 
incluam serviços muito diferentes 
• Ambos têm camadas de transporte e de rede 
comparáveis 
• A tecnologia de comutação de pacotes (e não 
comutação de circuitos) é presumida por 
ambos 
• Os profissionais de rede precisam conhecer 
ambos 
O TCP/IP combina os aspectos das camadas de 
apresentação e de sessão dentro da sua camada 
de aplicação 
• O TCP/IP combina as camadas física e de enlace 
do OSI em uma camada 
• O TCP/IP parece ser mais simples por ter menos 
camadas 
• Os protocolos TCP/IP são os padrões em torno 
dos quais a Internet se desenvolveu, portanto o 
modelo TCP/IP ganha credibilidade apenas por 
causa dos seus protocolos. Ao contrário, 
geralmente as redes não são desenvolvidas de 
acordo com o protocolo OSI, embora o modelo 
OSI seja usado como um guia. 
 A implementação da característica
do endereço lógico universal foi
possível a partir da associação de
endereços lógicos para as interfaces
dos hosts e roteadores
 Número de 32 bits
Bits 31 30 29 ... ...2 1 
0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1
Representado em notação decimal pontuada
0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1
72 133 240 21
72.133.240.21
 O protocolo IP define cinco classes de 
endereçamento.
 A diferença entre as classes está relacionada 
aos primeiros bits da palavra que define o 
endereço. 
 As máquinas conectadas à INTERNET vão 
possuir endereços correspondentes a uma 
das três primeiras classes de endereçamento 
(Classes A, B ou C). 
 Esta classe, identificada pelo primeiro bit 
(colocado a 0), possui um campo NETID 
composto de 7 bits (se desconsideramos o 
bit colocado a 0). 
◦ Isto significa que podem existir, no máximo, 128 
redes de classe A, sendo que cada rede pode 
endereçar até 2 24 ou 16.777.214 ``hosts''. 
 Esta classe é adotada para redes 
compostas de grandes quantidades de 
estações. 
 Os dois primeiros bits dos endereços da 
classe B são ``1'' e ``0'', respectivamente. 
 Neste formato de endereços, o NetID é 
composto de 14 bits (16.384 redes de classe 
B) e o HostID é composto de 16 bits (65.534 
estações/rede). Esta classe é reservada para 
redes consideradas de porte médio. 
 Os endereços de classe C são caracterizados 
pela fixação dos três primeiros bits a ``1'', 
``1'' e ``0'', respectivamente. 
 O campo NetID é composto de 21 bits 
(2.097.152 de redes classe C) enquanto o 
host ID é composto de apenas 8 bits, o que 
define um número máximo de 254 estações 
na rede.
 É a classe orientada para as redes 
consideradas pequenas. 
Classe Endereços Privados Máscara Redes Máquinas
A 1.0.0.0 a 
127.0.0.0
10.0.0.0 a 
10.255.255.255 255.0.0.0 1 16 milhões
B 128.0.0.0 a 
191.255.0.0
172.16.0.0 a 
172.31.255.255 255.255.0.0 16.320 65.024
C 192.0.0.0 a 
233.255.255.0
192.168.0.0 a 
192.168.255.0 255.255.255.0 2 milhões 254
D
234.0.0.0 a 
239.255.255.25
5
- - - -
E
240.0.0.0 a 
255.255.255.25
4
- - - -
	Protocolos de Rede
	Bibliografia
	Protocolos
	Protocolos
	Protocolos
	Protocolos
	Ferramentas
	Número do slide 8
	Número do slide 9
	Número do slide 10
	Número do slide 11
	Número do slide 12
	Número do slide 13
	Modelo OSI
	Modelo OSI
	Modelo OSI
	Modelo OSI
	Modelo OSI
	Modelo OSI
	Modelo OSI
	Número do slide 21
	Número do slide 22
	Comparação entre os modelos TCP/IP e OSI
	Número do slide 24
	Número do slide 25
	Modelo TCP/IP – “Internet”�Transmission Control Protocol/Internet Protocol
	Número do slide 27
	TCP/IP - Camada de Transporte 
	TCP/IP - Camada de Transporte
	Número do slide 30
	Número do slide 31
	TCP/IP - Camada de Internet�ou Inter-rede
	Número do slide 33
	Número do slide 34
	TCP/IP - Camada de acesso à rede
	Número do slide 36
	Gráfico do Protocolo: TCP/IP
	Semelhanças – TCP/IP e OSI
	Diferenças – TCP/IP e OSI
	Endereçamento IP
	Endereçamento IP
	Número do slide 42
	Classes de endereçamento IP
	Classe A
	Classe B
	Classe C
	Quadro Resumo�Classes IP