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Redes de Computadores 1
Profª Patrícia Graciela Pagliuca
GOVERNO DO ESTADO DE MATO GROSSO
SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA – SECITEC
ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA
UNIDADE DE LUCAS DO RIO VERDE
Lucas do Rio Verde-MT, março de 2012
UNIDADE 4: Arquiteturas de Redes
1
Sumário
• Definição de Redes
• Arquitetura Ethernet
• Modelo ISO/OSI
• Modelo TCP/IP
• Glossário de Redes
• Referências
• Exercícios
2 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
O que são Redes de Computadores?
• “Um conjunto de computadores
autônomos interconectados. Os
computadores são ditos autônomos
quando não existe uma relação
mestre/escravo entre eles, se um
computador puder iniciar, encerrar ou
controlar outro computador não existirá
autonomia.”
(BIASSE,2007) 3 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Arquitetura de Redes
(PINHEIRO, 2004)
• Uma arquitetura de rede é definida pelas
camadas ou níveis que a compõem em
máquinas distintas, regras estas
conhecidas como protocolo.
• O objetivo da divisão em camadas é
permitir a modularização do software,
permitindo que as alterações sejam
localizadas e transparentes aos outros
níveis não afetados.
4 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Arquitetura de Redes (PINHEIRO, 2004)
Os módulos de software de protocolo em cada
máquina podem ser representados como camadas
empilhadas. Cada camada cuida de uma parte do
problema.
Existem duas regras importantes para o entendimento
da divisão do software de rede em camadas:
• A camada inferior fornece serviços á camada
superior.
• O protocolo de nível N no nó destino tem que receber
o mesmo objeto enviado pelo protocolo de nível N no
nó origem. 5 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Arquitetura Ethernet
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 6
Arquitetura Ethernet (MENDES, 2007)
• É um dos mais populares e difundidos meios de transmissão
de dados utilizados nas redes instaladas e é o mais
empregado em novos projetos residenciais, comerciais e
industriais. Sua grande popularidade deve-se à aceitação do
padrão por diversos fabricantes de dispositivos de rede, por
ser de baixo custo e código aberto.
Largura de Banda Descrição
10 Mbps Transmite 10 milhões de bits por segundo.
100 Mbps Transmite 100 milhões de bits por segundo. Conhecidas como
redes Fast Ethernet.
1 Gbps Transmite 1 bilhão de bits por segundo. Conhecidas como
redes Gigabit Ethernet.
10 Gbps Transmite 10 bilhões de bits por segundo.
7
Arquitetura Ethernet-Histórico (MENDES, 2007)
• É uma combinação de software e hardware
utilizados para conectar computadores em redes e
foi desenvolvido por uma empresa que rapidamente
a cedeu à indústria de computadores. Originou-se
em meados de 1970, juntamente com o modelo de
referência TCP/IP.
• Quando chegou à Xerox, dec 70, Robert Melcalfe
voltou suas atenções p/ o desenvolvimento de uma
rede para escritório, interligando impressoras,
computadores e servidores.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 8
Arquitetura Ethernet-Histórico (MENDES, 2007)
• Na década de 80, a Microsoft queria que a arquitetura
se tornasse proprietária. Melcalfe propôs que sua
empresa licenciasse a Ethernet e foi atendido e um mês
depois, a Digital e a Xerox convenceram a INTEL a
aderir a aliança. O que funcionou muito bem, tanto que
hoje somos privilegiados conseguindo transmitir
arquivos, vídeos ou voz em altíssimas velocidades pela
rede.
• No início seus meio de transmissão era cabo coaxial,
configurado para conexão de barramento e utilizava a
taxa de transmissão em torno de 3 Mbps. Seu nome era
Alto Aloha Network. Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 9
Arquitetura Ethernet-Histórico (MENDES, 2007)
• No início a falta de padronização dificultava o
progresso da arquitetura. Então resolveu-se o
problema quando o IEEE (Institute of Electrical and
Electronic Engineers), em 1980, teve como
responsabilidade criar e administrar a padronização
da Ethernet, regulamentando o padrão IEEE 802.3
• Assim qualquer empresa poderia produzir uma placa
de rede utilizando o padrão Ethernet. Essa abertura,
combinada com a facilidade na utilização, bem como
sua robustez, resultou em uma ampla utilização dessa
tecnologia nas redes de computadores de todo o
mundo. Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 10
Arquitetura Ethernet (MENDES, 2007)
• O padrão Ethernet é representado em nossas redes
locais pela placa de rede, também conhecida como NIC
(Network Interface Card). Esse equipamento pode ser
adquirido de diversos fornecedores, em razão da forma
que foi conduzida a padronização do padrão Ethernet.
Assim quando queremos conectar computadores em
rede, devemos adquirir placas de rede que seguem
esse padrão. No mesmo nível do Ethernet (IEEE 802.3),
encontramos a arquitetura Token Ring (IEEE 802.5), o
FDDI (Fiber Distributed Data Interface), o ATM como
também padrão 802.11g que permite a transmissão de
dados em redes sem fio. Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 11
Arquitetura Ethernet (MENDES, 2007)
• Modos de Transmissão: Simplex, Half-Duplex e Full-
Duplex.
• Sinalização da rede Ethernet: analógica e digital.
• As normas da série 802 atuam nas camadas 1 e 2 do
modelo OSI e tem como objetivo descrever a fiação,
topologia física, elétrica e esquemas de acesso para
produtos em rede, facilitando a criação de um sistema
no qual equipamentos possam se comunicar, permitindo
a existência de diferentes protocolos (IP, IPX, ARP) e
métodos de acesso (Ethernet, FDDI e Token Ring),
entre outras combinações.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 12
Arquitetura Ethernet
(MENDES, 2007)
• Pode utilizar como meio de comunicação cabos coaxiais,
cabos de par trançado ou ainda fibras ópticas. Os dois
primeiros utilizam tensões elétricas para representar os
bits 0 e 1, enquanto a fibra óptica utiliza luz para
representá-los.
• É possível transmitir dados utilizando topologias em
barramento e em estrela, sendo que a estrela
necessariamente utiliza um HUB ou Switch.
• As redes Ethernet possuem como característica, a disputa
pela utilização do meio de comunicação entre os
computadores. Quando se tem um HUB a mesma
apresenta um problema. 13 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Arquitetura Ethernet (MENDES, 2007)
• O controle de concorrência é feito pelo protocolo CSMA/CD
(Carrier Sense Multiple Acess with Collision Detection -
Portadora de acesso múltiplo com controle /detecção de
colisão). Assim este padrão permite que somente um
equipamento transmita seus bits por vez. Exemplo:
• Qualquer máquina que queira transmitir um bit deverá antes
analisar o meio de comunicação (cabo) e, caso não exista
nenhuma variação de tensão (bits transmitidos) no meio, essa
máquina inicia sua transmissão. O protocolo CSMA/CD ouve
o que está sendo transmitido na rede e da sinal verde para
uma placa de rede iniciar e também faz com que qualquer
estação que queira transmitir escute o meio de acesso (com
cabo ou sem fio) Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 14
Arquitetura Ethernet (MENDES, 2007)
A comunicação segue as seguintes etapas:
• A placa de rede verifica se existe algo sendo transmitido no
momento, daí o nome Carrier Sense;
• Se não houver, transmite a informação e aguarda um
período se necessário para que outro transmissor possa
transmitir;
• Caso ocorra duas informações serem transmitidas
simultaneamente (colisão), seus transmissores aguardarão
um período aleatório para transmitir.
15 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Arquitetura Ethernet
(MENDES, 2007)
• Mesmo que tenha este controle, existe a possibilidade de
duas estações iniciarem uma transmissão simultaneamente
e causar uma colisão, fazendo com que as estações
tenham que retransmitir seus bits.
• O protocolo CSMA/CD ajuda a evitar colisões, porém não
garante que elas não acontecerão.
• A colisão caracteriza-se por uma variação de tensão maior
do que a normal utilizada na rede para representar os bits 1
e 0. O computador que identificou a colisão envia uma
mensagem a todos os outros computadores da rede,
solicitando que parem de transmitir, pois uma colisão foi
detectada.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 16
Arquitetura Ethernet
(MENDES, 2007)
Detectando Colisões
• É responsabilidade da Placa de Rede
Detectar Colisões. Elas identificam por
meio da percepção, ou seja, o sinal
recebido foi superposto no meio físico
ficando sua frequência alterada.
• Repetidores (HUB) não tratam colisão.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 17
Arquitetura Ethernet
(MENDES, 2007)
Atenuação
• Representa a perda de sinal ao longo do caminho.
Se a atenuação for muito grande, será difícil
distinguir se é uma colisão ou se é uma atividade
ruidosa.
• A Colisão significa uma tensão desconhecida
pelas placas de rede, e essa tensão fica maior do
que o normal recebido. Caso exista atenuação a
tensão pode baixar, e a placa de rede pode
receber um sinal que não significa nada.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 18
Arquitetura Ethernet
(MENDES, 2007)
• Assim, a colisão não será identificada, e os bits
recebidos não serão os mesmo enviados. Algumas
sugestões p/ que não haja confusão entre uma
colisão e um sinal normal: Manter a distância do
cabo dentro dos padrões e instalar os cabos nas
condições especificadas pelos manuais
especializados.
• Caso o sinal colidido atingir o Repetidor, o sinal é
reconhecido/detectado e transmitido um sinal de
alerta.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 19
Arquitetura Ethernet
(MENDES, 2007)
• Em um HUB, como todo tráfego da sub-rede
passa por ele, qualquer detecção indicando
atividade simultânea em duas ou mais de suas
portas é evidência de colisão. O próprio HUB
encarrega-se de enviar um sinal a todas as
placas de rede informando sobre o ocorrido, até
que todas as estações percebam o que ocorreu.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 20
Arquitetura Ethernet Original
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 21
Arquitetura Ethernet
De acordo com a especificação dos fios temos:
• 10 base 2 = Ethernet 10 Mbps com coaxial
fino RG58, Coaxial 50 Ohm;
• 10 base 5 = Ethernet 10 Mbps com coaxial
grosso RG11, Coaxial 50 Ohm;
• 10 base T = Ethernet 10 Mbps com par
trançado categoria 3, Par Trançado;
• 100 base TX= Ethernet 100 Mbps com par
trançado categoria 5, Par Trançado.
22 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 23 http://learn-networking.com/network-design/a-brief-overview-of-ethernet-history
MODELO OSI
(Open Systems Interconnection)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 24
Modelo OSI
• A ISO, uma das principais organizações no que se
refere à elaboração de padrões de comunicação de
âmbito mundial, com o objetivo de facilitar o processo
de padronização e obter interconectividade entre
máquinas de diferentes fabricantes, aprovou no início
da déc. 80, um modelo de arquitetura para sistemas
abertos, chamado OSI, visando permitir a
comunicação entre máquinas heterogêneas e
definindo diretivas genéricas para a construção de
redes de computadores independente da tecnologia
de implementação. (PINHEIRO, 2004)
25 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Modelo OSI
• Definição do modelo (padrão p/ arquitetura de sistema
aberto) - O padrão criado para o modelo OSI define
exatamente o que cada camada deve fazer, mas não
define como isto será feito, ou seja, define os serviços
que cada camada deve prestar, mas não o protocolo
que os realizará;
• Definição dos protocolos de cada camada – Define
os padrões dos componentes que fazem parte do
modelo (padrões de interoperabilidade e portabilidade),
não só os relacionados à comunicação, mas também
alguns não relacionados como a estrutura de
armazenamento de dados e outros; (PINHEIRO, 2004) Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 26
Modelo OSI
• Seleção dos perfis funcionais – Etapa realizada pelos
órgãos de padronização de cada país que escolhem os
padrões que lhes cabem, baseados em condições
tecnológicas, base instalada, visão futura, etc.
• A arquitetura de uma rede é formada por camadas,
interfaces e protocolos. As camadas são processos,
implementados por hardware ou software, que se
comunicam com o processo correspondente na outra
máquina. Cada camada oferece um conjunto de
serviços ao nível superior, usando funções realizadas
no próprio nível e serviços disponíveis nos níveis
inferiores. (PINHEIRO, 2004) 27
Modelo OSI
• Em uma estrutura baseada em camadas, os dados
transferidos em uma comunicação de um nível
específico não são enviados diretamente ao processo
do mesmo nível em outra estação, mas descem,
através de cada camada da máquina transmissora até
o nível inicial, onde é transmitido, para depois subir
através de cada nível da máquina receptora.
• Em cada camada podem ser definidos um ou mais
protocolos. Já as interfaces, representam o limite
entre cada nível onde uma camada compreende as
informações vindas de outra camada. (PINHEIRO, 2004)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 28
Modelo OSI
(Open Systems Interconnection)
• O comitê ISO assumiu o método “dividir para
conquistar”, dividindo o processo complexo de
comunicação em pequenas sub-tarefas
(camadas), de maneira que os problemas
passem a ser mais fáceis de tratar e as sub-
tarefas melhor otimizadas. O modelo ISO/OSI é
constituído por sete camadas, descritas
sucintamente a seguir de baixo para cima.
(PINHEIRO,2004)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 29
Camadas Modelo OSI
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE
FÍSICA 30
Modelo OSI Resumo Camadas comparado ao modelo telefônico
• Camada 1 (Física): Define a conexão física
entre o sistema computacional e a rede.
Especifica o conector, a pinagem, níveis de
tensão, dimensões físicas, características
mecânicas e elétricas, etc. Esta camada está
totalmente ligada ao hardware, enquanto que
as outras camadas cuidam do software.
Equipamentos: Placa de Rede, conector de
telefone (RJ-11) e o conector de redes Ethernet
RJ-45. (MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 31
Modelo OSI
• Camada 2 (Enlace): Aqui a informação é
formatada em quadros (frames). Um quadro
representa a exata estrutura dos dados
fisicamente transmitidos através do fio ou outro
meio. Faz a interface confiável entre o meio
físico e os dados do computador, detectando
erros e controlando o fluxo. Ex.: Tirar o telefone
do gancho, se ouvir o dial-tone poderá fazer a
ligação, se não ouvir o tom, temos problemas.
• (MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 32
Modelo OSI
• Camada 3 (Rede): O roteamento dos dados
através da rede é implementado aqui. É
responsável pelo redirecionamento dos pacotes
entre redes diferentes. Ex.: ao digitarmos o
numero do telefone que queremos conversar,
1º vem o DDD (rota) e depois o destino que se
deve seguir, a partir daí será definido a rota
entre os caminhos possíveis pelos troncos da
telefonia. • (MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 33
Modelo OSI
• Camada 4 (Transporte): Efetua os processos
de sequenciamento e, em alguns casos,
confirmação de recebimento dos pacotes de
dados. Controla o fluxo de dados entre o
emissor e o receptor. Ex.: Uma pessoa se falar
muito rápido a outra não conseguirá ouvir ou
entender. Essa camada também realiza o
controle e o estabelecimento de um nível de
conversa e recebe os dados da camada
superior e divide-os em pacotes. (MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 34
Modelo OSI
• Camada 5 (Sessão): Estabelece e encerra os
enlaces de comunicação. Inicia a comunicação fim
a fim e complementa as funções da camada 4. A
conversa pode ser interrompida e reiniciada no
ponto em que parou em virtude de essa conversa
estar sempre sendo gerenciada. A camada de
sessão estabelece um canal de comunicação entre
os usuários emissor e receptor. Ex.: no mundo
telefônico, temos o estabelecimento e o
gerenciamento do diálogo entre duas pessoas
conectadas por uma linha telefônica. (MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 35
Modelo OSI
• Camada 6 (Apresentação): Aqui os dados são
convertidos e garantidos em um formato
universal/padrão. Ex.: a conversão da onda
analógica da voz para o sinal digital entendido
pela secretária eletrônica. (MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 36
Modelo OSI
• Camada 7 (Aplicação): Esta camada funciona
como uma interface de ligação entre os processos
de comunicação de rede e as aplicações utilizadas
pelo usuário. Determina como ocorrerá o diálogo
identificando nomes ou endereços. Ex.: em uma
ligação, isso pode ser feito por uma BINA (B
identifica o número A), que representa a interface
entre o protocolo de comunicação (voz) e o
aplicativo que pediu ou receberá a informação por
meio de rede (usuário). (MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 37
Modelo OSI
(Open Systems Interconnection) • Cada camada se comunica com sua semelhante
em outro computador. Quando a informação é
passada de uma camada para outra inferior, um
cabeçalho é adicionado aos dados para indicar de
onde a informação vem e para onde vai. O bloco
de cabeçalho+dados de uma camada é o dado da
próxima camada. • (CBPF, 2001)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 38
Modelo OSI
(Camada de Aplicação) A camada de aplicação é o nível que possui o maior
número de protocolos existentes, devido ao fato de estar
mais perto do usuário e os usuários possuírem
necessidades diferentes.
Esta camada fornece ao usuário uma interface que
permite acesso a diversos serviços de aplicação,
convertendo as diferenças entre diferentes fabricantes p/ um
denominador comum. Ex.: em uma transferência de arquivos
entre máquinas de diferentes fabricantes pode haver
convenções de nomes diferentes (DOS tem uma limitação
de somente 8 caracteres para o nome de arquivo, UNIX
não), formas diferentes de representar as linhas, e assim por
diante. (CBPF, 2001)
39
Modelo OSI
(Camada de Aplicação) • Transferir um arquivo entre os dois sistemas requer uma
forma de trabalhar com essas incompatibilidades, e
essa é a função da camada de aplicação. O dado
entregue pelo usuário à camada de aplicação do
sistema recebe a denominação de SDU (Service Data
Unit). A camada de aplicação, então, junta a SDU (no
caso, os dados do usuário) um cabeçalho chamado PCI
(Protocol Control Information). O objeto resultante desta
junção é chamado de PDU (Protocol Data Unit), que
corresponde à unidade de dados especificada de um
certo protocolo da camada em questão. (CBPF, 2001)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 40
Modelo OSI
(Camada de Aplicação) • Esta camada faz a interface entre o protocolo de
comunicação (a voz ou o browser) e o aplicativo que
pediu ou receberá a informação por meio da rede
(secretária eletrônica do receptor). Na computação, a
camada converte os dados de uma mensagem de e-
mail (lida pelo usuário) em bits, anexando um cabeçalho
p/ identificar o computador-emissor e o computador-
receptor. Suas principais funções: determinar como
ocorrerá o diálogo, identificar endereços ou nomes,
controlar o acesso e a interligação dos dados. • Atuam nesta camada os aplicativos: programas de e-mail, processadores de
texto, planilhas eletrônicas e Browsers. (MENDES, 2007) Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 41
Modelo OSI
(Camada de Apresentação) • A função desta camada é assegurar que a
informação seja transmitida de tal forma que possa
ser entendida e usada pelo receptor. Dessa forma,
este nível pode modificar a sintaxe da mensagem,
mas preservando sua semântica.
• Também chamada de Camada de Tradução (do
sinal analógico p/ o digital), por converter o formato
do dado recebido pela camada de aplicação em um
formato comum a ser usado na transmissão desse
dado, ou seja, um formato entendido pelo protocolo
usado. (MENDES, 2007, CBPF, 2001)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 42
Modelo OSI
(Camada de Apresentação) • Ex.: uma aplicação pode gerar uma mensagem em
ASCII mesmo que a estação interlocutora utilize outra
forma de codificação (como EBCDIC). A tradução entre
os dois formatos é feita neste nível.
• A camada de apresentação também é responsável por
outros aspectos da representação dos dados, como
criptografia e compressão de dados.
• A compreensão dos dados pega os dados recebidos da
camada 7 e os compacta (como no Winrar ou Zip). A
camada 6 do dispositivo receptor fica responsável por
descompatar esses dados, dessa forma, a transmissão
fica mais rápida, já que haverá menos dados a serem
transmitidos. (MENDES, 2007; CBPF, 2001) 43
Modelo OSI
(Camada de Sessão) • A função da camada de sessão é administrar e
sincronizar diálogos entre dois processos de aplicação.
Este nível oferece dois tipos principais de diálogo: half
duplex e full duplex.
• O nível de sessão fornece mecanismos que permitem
estruturar os circuitos oferecidos para o nível de
transporte. Neste nível ocorre a quebra de um pacote
com o posicionamento de uma marca lógica ao longo
do diálogo. Esta marca tem como finalidade identificar
os blocos recebidos para que não ocorra uma recarga,
quando ocorrer erros na transmissão. (MENDES, 2007; CBPF, 2001)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 44
Modelo OSI
(Camada de Sessão) • Essas marcações são também chamadas de pontos
de sincronização e têm como objetivo restabelecer
uma comunicação interrompida por algum motivo a
partir do ponto de interrupção.
• Uma sessão permite transporte de dados de uma
maneira mais refinada que o nível de transporte em
determinadas aplicações. Caso a rede falhe, os
computadores reiniciam a transmissão dos dados a
partir da última marcação recebida pelo computador-
receptor. (MENDES, 2007; CBPF, 2001)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 45
Modelo OSI
(Camada de Sessão) • Uma sessão pode ser aberta entre duas estações a fim
de permitir a um usuário se logar em um sistema
remoto ou transferir um arquivo entre essas estações.
Os protocolos desse nível tratam de sincronizações
(checkpoints) na transferência de arquivos.
• Ex.: o processo utilizado por aplicativos de download
de e-mails, que quando se está baixando e-mails de
um servidor SMTP (Simple Mail Transfer Protocol),
podem ocorrer interrupções na comunicação, e quando
voltar a ser executado, o download continua a partir do
ponto que parou, não sendo necessário reiniciá-lo. (MENDES, 2007; CBPF, 2001)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 46
Modelo OSI
(Camada de Transporte) • A camada de transporte inclui funções relacionadas com
conexões entre a máquina fonte e máquina destino,
segmentando os dados em unidades de tamanho
apropriado para utilização pelo nível de rede, seguindo
ou não as orientações do nível de sessão.
• As principais funções do nível de transporte são a criar
conexões para cada requisição vinda do nível superior,
multiplexar as várias requisições vindas da camada
superior em uma única conexão de rede, dividir as
mensagens em tamanhos menores, a fim de que
possam ser tratadas pelo nível de rede e estabelecer e
terminar conexões através da rede. (CBPF, 2001) Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 47
Modelo OSI
(Camada de Transporte) • Sob condições normais, o nível de transporte cria uma
conexão distinta para cada conexão de transporte
requisitada pelo nível superior. Se a conexão de
transporte requisitada necessita uma alta taxa de
transmissão de dados, este nível pode criar múltiplas
conexões de rede, dividindo os dados através da rede
para aumentar a velocidade de transmissão, conforme as
indicações do nível de sessão. Por outro lado, a camada
de transporte pode multiplexar as várias conexões de
transporte na mesma conexão de rede, a fim de reduzir
custos. Em ambos os casos, a camada de transporte
deixa essa multiplexação transparente ao nível superior. (CBPF, 2001)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 48
Modelo OSI
(Camada de Transporte) • Existem várias classes de serviço que podem ser
oferecidas ao nível superior, e, em última instância,
aos usuários da rede. A mais popular é uma
comunicação através de um canal ponto-a-ponto
livre de erros, que envia as mensagens
sequencialmente, na mesma ordem que elas foram
recebidas. Existem outras classes permitidas, como
o envio de mensagens isoladas, sem garantia sobre
a ordem da entrega, ou enviar mensagens para
múltiplos destinos (mensagens multicast). (CBPF, 2001)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 49
Modelo OSI
(Camada de Transporte) • O nível de transporte é o primeiro que trabalha com
conexões lógicas fim a fim, ou seja, um programa na
máquina fonte conversa com um programa similar na
máquina destino, diferente dos níveis anteriores, que
conversavam somente com o nó vizinho. Vale
ressaltar que a conexão criada pelo nível de
transporte é uma conexão lógica, e os dados são
transmitidos somente pelo meio físicos, através da
camada física do modelo. Assim, os dados devem
descer nível a nível até atingir o nível 1, para então
serem transmitidos à máquina remota. (CBPF, 2001)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 50
Modelo OSI
(Camada de Transporte) • As funções implementadas pela camada de transporte
dependem da qualidade de serviço desejada. Foram
especificadas, então, cinco classes de protocolos
orientados à conexão:
• Classe 0: simples, sem nenhum mecanismo de
detecção e recuperação de erros;
• Classe 1: recuperação de erros básicos sinalizados
pela rede;
• Classe 2: permite que várias conexões de transporte
sejam multiplexadas sobre uma única conexão de
rede e implementa mecanismos de controle de fluxo; (CBPF, 2001) Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 51
Modelo OSI
(Camada de Transporte) • Classe 3: recuperação de erros sinalizados pela rede
e multiplexação de várias conexões de transporte
sobre uma conexão de rede;
• Classe 4: detecção e recuperação de erros e
multiplexação de conexões de transporte sobre uma
única conexão de rede. (CBPF, 2001)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 52
Modelo OSI
(Camada de Transporte) • Em outras palavras, é responsável por pegar os
dados enviados da camada de sessão e dividi-los em
mensagens que serão transmitidas pela rede, ou seja,
as mensagens serão repassadas à camada de rede
que irá roteá-las até o seu destino. Ela tem como
responsabilidade a realização do controle de fluxo, a
correção de erros e o controle e sequência.
• Possui muitas funções semelhantes as do nível
Enlace, porém os equipamentos operam de forma
diferente quando se referem a essas camadas. • (MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 53
Modelo OSI (Camada de Rede)
• A camada de rede tem a função de controlar a
operação da rede de um modo geral. Suas principais
funções são o roteamento dos pacotes entre fonte e
destino, mesmo que estes tenham que passar por
diversos nós intermediários durante o percurso, o
controle de congestionamento e a contabilização do
número de pacotes ou bytes utilizados pelo usuário,
para fins de tarifação. (CBPF, 2001)
• É responsável pelo endereçamento dos pacotes,
convertendo endereço lógico em endereço físico,
além de determinar a rota que os pacotes seguirão. (MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 54
Modelo OSI (Camada de Rede)
• O principal aspecto que deve ser observado nessa
camada é a execução do roteamento dos pacotes
entre fonte e destino, principalmente quando
existem caminhos diferentes para conectar entre si
dois nós da rede. Em redes de longa distância é
comum que a mensagem chegue do nó fonte ao nó
destino passando por diversos nós intermediários
no meio do caminho e é tarefa do nível de rede
escolher o melhor caminho para essa mensagem.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 55
Modelo OSI (Camada de Rede)
• A escolha da melhor rota pode ser baseada em
tabelas estáticas, que são configuradas na criação da
rede e são raramente modificadas; pode também ser
determinada no início de cada conversação, ou ser
altamente dinâmica, sendo determinada a cada novo
pacote, a fim de refletir exatamente a carga da rede
naquele instante. Se muitos pacotes estão sendo
transmitidos através dos mesmos caminhos, eles vão
diminuir o desempenho global da rede, formando
gargalos. O controle de tais congestionamentos
também é tarefa da camada de rede.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 56
Modelo OSI (Camada de Rede)
• Depois de receber as mensagens da camada de
transporte, esse nível adiciona informações para o
seu controle (o endereço IP origem, o endereço IP
destino, etc), que permitem que uma requisição
seja entregue diretamente p/ quem a requisitou,
pois não pode existir mais de uma máquina com o
mesmo end. IP em uma rede. Essa camada é
usada quando possui mais de um segmento
(caminho a seguir) e, com isso, há mais de um
caminho p/ um pacote de dados trafegar da origem
até o destino. (MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 57
Modelo OSI
(Camada de Enlace)
O principal objetivo da camada de enlace é
receber/transmitir uma sequência de bits do/para o
nível físico e transformá-los em uma linha que
esteja livre de erros de transmissão, a fim de que
essa informação seja utilizada pelo nível de rede. O
nível de enlace está dividido em dois subníveis:
• Subnível Superior
• Subnível Inferior
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 58
Modelo OSI
(Camada de Enlace)
• Subnível Superior - controle lógico do enlace (LLC
- Logical Link Control) - O protocolo LLC pode ser
usado sobre todos os protocolos IEEE do subnível
MAC, como por exemplo, o IEEE 802.3 (Ethernet),
IEEE 802.4 (Token Bus) e IEEE 802.5 (Token
Ring). Ele oculta as diferenças entre os protocolos
do subnível MAC. Usa-se o LLC quando é
necessário controle de fluxo ou comunicação
confiável;
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 59
Modelo OSI
(Camada de Enlace)
• Subnível Inferior – controle de acesso ao meio
(MAC - Medium Access Control) possui alguns
protocolos importantes, como o IEEE 802.3
(Ethernet), IEEE 802.4 (Token Bus) e IEEE 802.5
(Token Ring). O protocolo de nível superior pode
usar ou não o subnível LLC, dependendo da
confiabilidade esperada para esse nível.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 60
Modelo OSI
(Camada de Enlace- Link de dados) • recebe os pacotes de dados da camada de rede,
transforma-os em quadros na camada de enlace e
depois em tensões elétricas na camada física para
serem transmitidas no meio físico. Todas as vezes
que um elemento cruzar uma camada, ele receberá
informações adicionais .
• No caso da transição entre as camadas de rede e
enlace, o quadro na camada de enlace será
acrescido de endereço MAC da placa de rede de
origem, endereço MAC da placa de rede de
destino, dados de controle e CRC.(MENDES, 2007)
61
Modelo OSI
(Camada de Enlace- Link de dados) • Todas as informações contidas nas camadas
superiores serão interpretadas como dados
normais nas camadas inferiores. Quando recebe
um quadro, o equipamento destino remonta-o
analisando se todos os bits estão íntegros.
• Com o advento do padrão IEEE 802.3, a camada
de enlace teve de passar por algumas mudanças
em relação à sua definição inicial: foi dividida em 2
outras camadas conhecidas como LLC e MAC. • (MENDES, 2007)
62
Transporte x Enlace
• Na camada de enlace, 2 roteadores comunicam-
se diretamente por um meio físico, ao passo que,
na camada de transporte, entre o emissor e o
receptor, pode existir uma rede ou mesmo várias
redes. Assim, a camada de enlace torna possível
a comunicação entre 2 computadores ligados
ponto a ponto, enquanto a camada de transporte
permite a comunicação entre 2 computadores
interligados por diferentes redes.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 63
Modelo OSI (Camada Física)
• Os protocolos desta camada são os que realizam a
codificação/decodificação de símbolos e caracteres
em sinais elétricos lançados no meio físico.
• Tem a função de transmitir uma sequência de bits
através de um canal de comunicação. As funções
típicas dos protocolos deste nível são fazer com que
um bit "1" transmitido por uma estação seja entendido
pelo receptor como bit "1" e não como bit "0". Assim,
este nível trabalha basicamente com as
características mecânicas e elétricas do meio físico.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 64
Modelo OSI (Camada Física)
Como por exemplo:
• Número de volts que devem representar os níveis
lógicos "1" e "0";
• Velocidade máxima da transmissão;
• Transmissão simplex, half duplex ou full duplex;
• Número de pinos do conector e utilidade de cada um;
• Diâmetro dos condutores.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 65
Modelo OSI (Camada Física)
• É responsável por pegar os quadros enviados pela
camada de enlace e os transformar em sinais
compatíveis com o meio por onde os dados deverão
ser transmitidos. Se o meio for elétrico, converte os 0
e 1 em sinais elétricos a serem transmitidos pelo
cabo; caso seja óptico (fibra óptica), essa camada
converte os 0 e 1 dos quadros em sinais luminosos.
• Essa camada não sabe o significado dos 0 e 1 que
está recebendo ou transmitindo.
• Toda a inteligência desta camada está na placa de
rede. (MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 66
Modelo OSI (Camada Física)
Ela executa um papel-chave de comunicação entre os
computadores, mas ela sozinha não é suficiente p/
isto, devido as suas limitações. Algumas soluções
propostas são:
• A camada não pode se comunicar com as camadas
de nível superior, assim a camada de enlace faz isso
por meio do LLC.
• A camada não pode nomear ou identificar
computadores; a camada de enlace usa um
processo de endereçamento utilizando o endereço
físico da placa de rede (MAC) para identificação. Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 67
Modelo OSI (Camada Física)
• A camada não pode decidir qual computador
transmitirá os seus dados binários de um grupo em
que todos tentam transmitir ao mesmo tempo. A
camada de enlace usa um sistema chamado MAC
para garantir que cada computador transmita seus
bits de forma única, utilizando o protocolo CSMA/CD.
Com este protocolo a camada identifica e contorna
os problemas gerados pelas colisões.
• A camada pode descrever apenas os fluxos de bits;
a camada de enlace usa enquadramento para
organizar ou agrupar os bits. (MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 68
Camadas do Modelo OSI
CAMADAS FUNÇÃO
Aplicação Serviços de rede, funções especializadas (transferência de
arquivos, terminal virtual, e-mail)
Apresentação Apresentação de dados, formatação de dados e conversão de
caracteres e códigos
Sessão Estabelece o elo de comunicação entre origem e o destino
Transporte Conecta processos em computadores diferentes
Rede Fornece o endereço de um máquina na rede, Roteamento de
pacotes através de uma ou várias redes
Enlace de
Dados
Agrupa bits para transmissão, detectão e correção de erros
introduzidos pelo meio de transmissão
Física Hadware que compõe uma rede, Transmissão dos Bits
através do meio de transmissão
69 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Relação entre o Sistema Operacional
de Rede e o Modelo OSI
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 70
Programas
aplicativos
escritos p/
os usuários
SISTEMA
OPERACION
AL DE REDE
HARDWARE FÍSICA
ENLACE DE DADOS
REDE
TRANSPORTE
SESSÃO
APRESENTAÇÃO
APLICAÇÃO
OSI As funções das camadas
superiores são geralmente
implementadas por módulos
de sotware proprietários
embutidos no sistema
operacional de rede.
O sistema operacional de rede
suporta geralmente vários
protocolos de Transporte e de
Rede simultaneamente.
As funções das camadas
Inferiores dependem do tipo
de adaptador de rede e da
Infra-estrutura física de
Conexão.
Modelo OSI
• O objetivo do modelo OSI é fornecer uma base
comum que permita o desenvolvimento coordenado
de padrões para a interconexão de sistemas, onde o
termo aberto não se aplica a nenhuma tecnologia,
implementação ou interconexão particular de
sistemas, mas sim à adoção dos padrões para a
troca de informações, padrões esses que
representam uma análise funcional de qualquer
processo de comunicação.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 71
Modelo OSI
A elaboração do modelo OSI representou um esforço
na tentativa de padronização e direcionamento do
desenvolvimento das novas tecnologias p/ a
implementação de produtos de redes que fossem
compatíveis entre si. Entretanto, o modelo OSI é
conceitual e não uma arquitetura de implementação
real de protocolos de rede. Por ex., a internet se baseia
em um modelo de 4 camadas onde não existe a
estruturação formal dessas camadas conforme ocorre
no modelo OSI. Ela procura definir um protocolo próprio
p/ cada camada, assim como a interface de
comunicação entre 2 camadas próximas. Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 72
Modelo TCP/IP
Transmition Control Protocol/ Internet Protocol
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 73
Modelo TCP/IP
• Nos anos 60, o Department of Defense – DoD se
interessou em um protocolo que estava sendo
desenvolvido/utilizado pelas universidades para
interligação dos seus sistemas computacionais e que
utilizava a tecnologia de chaveamento de pacotes. O
desejo era manter comunicação mesmo que
ocorresse um desastre nuclear, porém o problema
estava na incompatibilidade dos hardwares, sistemas
operacionais, topologias e protocolos.
• Sendo atribuido a ARPA , a função de obter uma
solução para o problema. 74 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Modelo TCP/IP
• Surgiu ai uma aliança entre os fabricantes para
padrões de comunicação e as universidades, dando
origem a ARPANET, que hoje é nossa Internet.
• Final dos anos 70, estava em uso o TCP/IP
(Transmition Control Protocol/ Internet Protocol),
tendo muita aceitação devido a utilização do mesmo
pelo UNIX.
• Esse modelo tem 4 camadas: aplicação, transporte,
Internet e rede. Que não são as mesmas do Modelo
OSI. (MENDES, 2007)
75 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Modelo TCP/IP
• O modelo de camadas ISO/OSI acabou se tornando
apenas uma base para praticamente todos os
protocolos desenvolvidos pela indústria. Cada
desenvolvedor tem uma arquitetura que difere em
detalhes as vezes fundamentais no seu
desenvolvimento. Sendo assim, é de se esperar uma
variação nas descrições do conjunto de protocolos
TCP/IP. Apresentaremos a seguir a comparação entre
duas possíveis interpretações, esquerda e direita do
modelo base ISO/OSI ao centro:
76 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Modelo TCP/IP
77 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
APLICAÇÃO
PROCESSOS
TRANSPORTE
INTER-
REDE
REDE
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE
FÍSICA
TELNET
FTP
SMTP
NFS
SNMP
DNS
TCP UDP
IP
ENLACE
FÍSICA
Modelo TCP/IP
• Na figura anterior, a tabela a esquerda apresenta os
principais protocolos e a da direita as funções de cada
camada.
• A tabela a esquerda, o TCP/IP não faz distinção entre
as 3 camadas superiores do modelo OSI, estas
equivalem aos protocolos de processos da Internet.
• No modelo ISO/OSI, a camada de transporte (4) é
responsável pela liberação dos dados para o destino.
No modelo Internet (TCP/IP) isto é feito pelos
protocolos “ponto a ponto” TCP e UDP.
78 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Modelo TCP/IP
• O protocolo IP é o responsável pela conexão entre os
sistemas que estão se comunicando. Basicamente
este protocolo se relaciona com a camada de rede (3)
do modelo ISO/OSI. Sendo o responsável pelo
movimento da informação na rede. É nesta
camada/protocolo que a informação é fragmentada no
sistema fonte e reagrupada no sistema alvo. Cada um
destes fragmentos podem ter caminhos diferentes
pela rede de forma que os fragmentos podem chegar
fora de ordem.
79 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Modelo TCP/IP
• Na tabela da direita o TCP/IP é constituído por 4
camadas apenas. A camada superior, camada de
aplicação/processo é responsável por permitir que
aplicações possam se comunicar através de hardware e
software de diferentes sistemas operacionais e
plataformas. Muitas vezes este processo é chamado de
cliente-servidor. A aplicação cliente em geral está em
um equipamento mais simples e com uma boa interface
com usuário. Esta aplicação envia requisições à
aplicação servidor que normalmente está em uma
plataforma mais robusta e que tem capacidade para
atender várias requisições diferentes de clientes
diferentes. 80 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Modelo TCP/IP
• A camada que segue, camada de Transporte ou
“Ponto a Ponto”, tem a função principal de começar e
terminar uma conexão e ainda controlar o fluxo de
dados e de efetuar processos de correção e verificação
de erros.
• A camada de inter-rede é a responsável pelo
roteamento. Ela corresponde no modelo ISO/OSI a
camada de Rede (3) e parte da camada Enlace (2).
Esta camada é usada p/ atribuir endereço de rede (IP)
ao sistema e rotear a informação p/ a rede correta.
Tem ainda a função de ligação entre as camadas
superiores e os protocolos de hardware.
81
Modelo TCP/IP
• Em essência podemos afirmar que sem esta camada,
as aplicações teriam que ser desenvolvidas para cada
tipo de arquitetura de rede como por exemplo
Ethernet ou Token Ring.
• A primeira camada, camada rede (Física), não é
definida pelo TCP/IP, porém é nítida sua importância
em relação à parte física da mídia de comunicação,
de bits, de quadros, de endereços MAC, etc.
82 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Camadas Modelo TCP/IP
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 83
Aplicação
Transporte
Internet
Rede
Modelo TCP/IP
(Camada de Aplicação)
• Os criadores do TCP/IP decidiram que os
protocolos de mais alto nível, como HTTP, Telnet,
SMTP, DNS, POP3, FTP, etc. deveriam incluir os
detalhes da camada de aplicação, apresentação e
de sessão. Assim, as 3 primeiras camadas do
modelo de referência OSI são representadas por
apenas uma camada no modelo de referência
TCP/IP.
84 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Modelo TCP/IP
(Camada de Transporte) • Essa camada lida com questões QoS (Qualidade de
Serviço), controle de fluxo, controle de sequência e
correção de erros. (Protocolos TCP e UDP)
• O TCP mantém um diálogo entre a origem e o destino
enquanto empacota as informações da camada de
aplicação, em unidades conhecidads por segmentos. A
mensagem recebida da camada de aplicação será
dividida em pedaços pequenos que serão repassados
à camada de Internet. O TCP garante a entrega dos
pacotes, assegura seu sequenciamento e providencia
um checksum que valida tanto o cabeçalho quanto os
dados do pacote. (MENDES, 2007) Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 85
Modelo TCP/IP
(Camada de Transporte) • No caso de a rede perder ou corromper um
pacote TCP durante a transmissão, é tarefa do
TCP retransmitir o pacote faltoso ou incorreto. A
retransmissão é feita baseando-se em um tempo
acordado entre o receptor e o emissor. Essa
confiabilidade torna o TCP o protocolo escolhido
p/ transmissões baseadas em sessão, aplicativos
cliente-servidor e serviços críticos, nos quais a
qualidade é mais importante do que a velocidade.
(MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 86
Modelo TCP/IP
(Camada de Transporte) • Para garantir a entrega dos pacotes, o protocolo
TCP requisita que o destinatário informe, por
meio do envio de um acknowledgement (ACK),
qual foi o último pacote recebido com sucesso.
Os segmentos desta camada trafegam entre
dois computadores para confirmar que a
conexão existe logicamente durante um certo
período. Isso é conhecido como comutação de
pacotes. (MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 87
Modelo TCP/IP
(Camada de Transporte)
• O protocolo UDP (User Datagram Protocol) não
é confiável, pois não implementa o ACK, janelas
ou sequenciamento. O único controle feito é um
checksum opcional, que está dentro do seu
próprio header. O UDP é utilizado por
aplicações que não geram altos volumes de
tráfego na Internet. (MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 88
Modelo TCP/IP
(Camada de Internet) • Sua finalidade é endereçar, rotear e controlar o envio
e a recepção dos pacores recebidos da camada
transporte.
• Tem como objetivo enviar pacotes da origem de
qualquer rede p/ qualquer outra rede interconectada,
fazendo com que os pacotes cheguem ao destino,
independtentemente do caminho e das redes a
serem percorridas p/ atingor o destino. O caminho é
o menor e com menos congestionamento.
• Protocolos: IP, ARP (Address Resolutin Protocol),
RARP (Reverse Address Resolution Protocol) e o
ICMP (Internet Control Message Protocol). 89
Modelo TCP/IP
(Camada de Internet) • Este nível se comunica por meio de pacotes, porém
os mesmo não tem garantia que chegarão ao seu
destino, nem que serão recebidos na ordem em que
foram enviados, quem deve reorganiza-los ou pedir
retransmissão é a camada de Transporte.
• O protocolo ARP é utilizado quando o emissor
precisa saber qual é o endereço físico do receptor.
Para isso, o emissor envia um pacote ARP na rede
em broadcast contendo todos os campos conhecidos
preenchidos, e o receptor retorna uma réplica ARP
depois de preencher os campos desconhecidos. Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 90
Modelo TCP/IP
(Camada de Internet)
• O protocolo ICMP, por sua vez, é responsável
por garantir que roteadores e equipamentos
interligados a roteadores sejam informados de
que um destino não está disponível na rede. Ex.:
o uso do comando ping. Depois de ser
executado, esse comando informa ao usuário ou
ao roteador se um equipamento destino está ou
não respondendo na rede. (MENDES , 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 91
Modelo TCP/IP
(Camada de Rede) • Esta camada representa as camadas Física e
Enlace do Modelo OSI.
• É responsável por converter as tensões elétricas
recebidas pela placa de rede em bits 0 ou 1. Em
seguida, esses bits são agrupados em pacotes e
entregues à camada superior, que por sua vez,
continuará repassando até chegar na camada de
aplicação, na qual o conteúdo será processado e
apresentado ao usuário.
• Ela fornece uma interface elétrica e mecânica. • (MENDES, 2007)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 92
Modelo TCP/IP
(Camada de Rede) Interface Descrição
Mecânica Representa o ambiente físico para a junção entre o conector da
placa de rede e o cabo utilizado. Como exemplo de cabos, temos:
cabos par trançado, cabo de fibra ótica ou cabo coaxial.
Conectores: RJ-45, BNC e conectores de fibra ótica.
Elétrica A interface elétrica tem a função de controlar questões elétricas
da transmissão, como: impedância do sinal recebido, além de
converter as tensões elétricas em bits 0 ou 1. A forma de
conversão dos bits dependerá dos padrões de codificação
configurados nas placas de rede, sendo Manchester para redes
10 Mbps ou NRZI para redes 100 Mbps. O algoritmo para
codificação dos sinais elétricos em bits fica instalado na placa de
rede.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 93
Modelo TCP/IP
(Camada de Rede)
94 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Funções:
• Estabelecimento/encerramento de conexões:
Estabelece e encerra uma conexão mediante
solicitação da camada de rede.
• Sincronismo do Quadro: Garante que os bits
transmitidos na origem sejam entregues na mesma
ordem enviada ao destino.
• Controle de Fluxo: Garante que o emissor não envie
bits mais rápido do que o receptor possa receber.
• Controle de Erro: Garante que o conjunto de bits
transmitidos seja o mesmo conjunto de bits recebidos.
Comparação entre os Modelos
OSI x TCP/IP
95 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE
FÍSICA
APLICAÇÃO
TRANSPORTE
INTER- REDE
REDE
OSI TCP/IP
Comparação entre os Modelos
OSI x TCP/IP • Apesar de alguns nomes de camadas serem
semelhante, os modelos são totalmente diferentes.
O modelo OSI foi contruído por um comitê que tinha
como objetivo desenvolver um modelo de
referência padrão em camadas, no qual os
protocolos poderiam ser desenvolvidos em cima.
• O modelo TCP/IP foi desenvolvido pelo governo
americano e pela comunidade acadêmica, de modo
que os protocolos não poderiam ser substituídos,
pois o modelo de referência foi criado baseando-se
nos protocolos. (MENDES, 2007) Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 96
Glossário de Redes
• 10Base2: Especificações do IEEE para a utilização de
Ethernet em cabos coaxiais finos.
• 10Base5: Especificações do IEEE para a utilização de
Ethernet em cabos coaxiais grossos.
• 10BaseT: Especificações do IEEE para a utilização de
Ethernet em pares trançados sem blindagem.
• Assíncrono: Método de transmissão no qual os
intervalos de tempo entre os caracteres não precisam
ser iguais. Bits de início e fim são acrescentados para
coordenar a transferência dos dados.
97 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Glossário de Redes
• Banda Larga: 1. Refere-se a um canal ou meio de
transmissão capaz de comportar mais frequências do
que um canal de voz-padrão de 3 KHz. 2. Refere-se a
uma rede que transporta informações através de ondas
portadoras, em vez de esquemas diretos, como pulsos,
resultando em uma maior capacidade de transmissão e,
ao mesmo tempo, em uma maior complexidade.
• Cache: Espaço de memória RAM (memória de acesso
aleatório) reservado para conter dados que, espera-se,
venham a ser necessários posteriormente. O segundo
acesso, que encontrará esses dados já na memória
RAM, em vez do disco, será muito rápido.
98 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Glossário de Redes
• ASCII - American National Standard Code for
Information Interchange
• EBCDIC - Extended Binary Coded Decimal Interchange
Code
• Checksum: ou soma de verificação é um código usado
para verificar a integridade de dados transmitidos
através de um canal com ruídos ou armazenados em
algum meio por algum tempo.
99 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Referências
• As imagens foram retiradas do GOOGLE.
• MENDES, Douglas Rocha. Redes de Computadores: Teoria e
Prática. São Paulo: editora Novatec, 2007.
• MIRANDA, Anibal D.A. Introdução às Redes de Computadores. 1a
Edição. Vila Velha, ES: ESAB, 2008.
• BIASSE, Anselmo. Redes de Computadores. Capitulo I. p. 13. ETE –
Escola Técnica Estadual Teófilo de Souza: 2007.
• PINHEIRO, José Mauricio Santos. O modelo OSI. Artigo publicado
em: 22/11/2004 no site:
<http://www.projetoderedes.com.br/artigos/artigo_modelo_osi.php>
• CBPF. Protocolos TCP/IP. Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas-
(CBPF). NT-004/2000. Elaborado 04/04/2001. p. 19. Site:
<http://mesonpi.cat.cbpf.br/naj/tcpipf.pdf>
100 Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca
Exercícios
1. Qual a Arquitetura de redes é mais usada em
projeto de redes?
2. Como são conhecidas as redes que transmitem
dados a 100 Mbps?
3. Como são conhecidas as redes que transmitem
dados a 1 Gbps?
4. O que acontece quando duas estações
transmitem dados ao mesmo tempo em uma
rede Ethernet?
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 101
5. Que camada de referência OSI é responsável pelas
funções de criptografia, conversão de códigos e
formatação?
a) Apresentação
b) Sessão
c) Transporte
d) Física
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 102
6. O modelo de referência OSI é:
a) Padrão direcionado para interconexão
homogênea.
b) Padrão de arquitetura proprietária.
c) Exemplo de sistema fechado.
d) Exemplo de sistema aberto.
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 103
7. Que camada do modelo OSI suporta
diretamente as aplicações do usuário final?
a) Aplicação
b) Sessão
c) Apresentação
d) Rede
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 104
8. A camada do modelo OSI que atua com um
dispositivo de chaveamento (SWITCH) para
rede local é a:
a) Física
b) Enlace
c) Rede
d) Transporte
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 105
9. Relacione as camadas citadas do modelo ISSO/OSI às
funcionalidades correspondentes, enumerando a coluna da
direita com base nas informações da esquerda:
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 106
1- Física ( ) Responsável pelo roteamento.
2- Enlace ( ) Responsável pela representação sintática,
compressão e criptografia dos dados.
3- Rede ( ) Controla a comunicação entre duas
máquinas, sincronização.
4- Sessão ( ) Especifica interfaces mecânicas e
elétricas.
5- Apresentação ( ) Protocolos de controle de acesso ao
meio.
10. Qual o nível, desde o ponto de vista do
modelo Internet, dos protocolos TCP e UDP?
a) Nível 2 (Camada de Rede)
b) Nível 4 (Camada de Aplicação)
c) Nível 3 (Camada de Transporte)
d) Nível 5 (Camada de Sessão)
Redes de Computadores 1 - Prof. Patricia G. Pagliuca 107