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FACULDADE PITÁGORAS
DISCIPLINA
Prof. Ms. Carlos José Giudice dos Santos
www.oficinadapesquisa.com.br
FUNDAMENTOS DE REDES
REDES DE COMPUTADORES
Material elaborado com base nas apresentações da Profa. Andrea Chicri Torga e Prof. Edwar Saliba Junior
EVOLUÇÃO HISTÓRICA - I
• De acordo com Barret e King (2010, p. 172), no início da década de 1970, o DoD (Department of Defense – Departamento de Defesa) dos EUA (mais conhecido como Pentágono) patrocinou uma agência cujo objetivo era incentivar a pesquisa e a criação de novas tecnologias.
• Esta agência ficou conhecida como ARPA(Advanced Research Project Agency – Agência de Projetos Avançados de Pesquisa).
• Um dos principais projetos desta agência visava a criação de um novo conjunto de protocolos de comunicação baseado em redes de pacotes.
EVOLUÇÃO HISTÓRICA - II
• O objetivo de criar este conjunto de protocolos teve a sua primeira fase concluída com sucesso em julho de 1977, com a criação do protocolo NCP(Network Control Protocol – Protocolo de Controle de Rede).
• Os pesquisadores envolvidos neste projeto seguiram orientações da ARPA e formaram um comitê para coordenar e orientar o projeto destes protocolos. Este comitê foi chamado de ICCB(Internet Control and Configuration Board –Comitê de Controle e Configuração da Internet), que esteve ativo até 1983.
EVOLUÇÃO HISTÓRICA - III
• A partir de 1980, este projeto resultou na implementação da ARPANET a partir de dois protocolos principais: o TCP (Transmission Control Protocol – Protocolo de Controle de Transmissão) e o IP (Internet Protocol – Protocolo Internet).
• A partir da adoção destes protocolos como padrão, a ARPANET incentivou a adoção por outros grupos. A NSF (National Science Foundation – Fundação Nacional para a Ciência) conectou-se com seis centros de supercomputação da época, e posteriormente, conectou-se à própria ARPANET. Nascia assim a Internet, em 1º de janeiro de 1983.
EVOLUÇÃO HISTÓRICA - IV
• Esta pilha de protocolos (TCP/IP) foi criada para satisfazer às seguintes necessidades: a) Permitir oroteamento entre redes diferentes (chamadassubnets ou sub-redes); b) Ser independente da tecnologia de redes utilizada para poder conectar as sub-redes; c) Ser independente do hardware; e d) Ter a possibilidade de recobrar-se de falhas;
• O sucesso destes protocolos aconteceu porque a ARPA financiou a implementação do TCP/IP como parte integral do sistema operacional Unix, exigindo que este fosse distribuído de forma gratuita. Dessa forma o Unix e o TCP/IP, se difundiram, cobrindo múltiplas plataformas.
PILHA DE PROTOCOLOS TCP/IP
• É um conjunto de protocolos que permitem que computadores possam se comunicar, não importando o fabricante ou o sistema operacional;
• Os dois protocolos mais importantes deram seus nomes à arquitetura: Transmission Control Protocol/ Internet Protocol;
• Os protocolos TCP/IP podem ser utilizados sobre qualquer estrutura de rede. Exemplo: Ethernet, Token Ring, PPP, X25, Frame Relay e etc.;
• A arquitetura TCP/IP, assim como o Modelo OSI, realiza a divisão de funções do sistema de comunicação em estruturas de camadas.
PILHA DE PROTOCOLOS TCP/IP
• O modelo TCP/IP é formado por apenas 4 camadas, a saber: Aplicação; Transporte; Inter-Rede; Rede.
• Diferentemente do modelo OSI, o modelo TCP/IP não é um modelo apenas didático ou conceitual, pois, ele especifica os protocolos a serem utilizados em cada camada.
• A principal vantagem do Modelo TCP/IP sobre o OSI é a simplicidade e a aplicabilidade. O Modelo TCP/IP preocupa-se mais com a interconectividade do que com a funcionalidade.Entretanto, ele reconhece a necessidade de uma sequencia hierárquica e estruturada de funções.
CAMADAS DO MODELO TCP/IP
• A camada de Aplicação do TCP/IP mapeia as funções das camadas 5 (Sessão), 6 (Apresentação) e 7 (Aplicação) do Modelo OSI.
• A camada de Transporte mapeia as funções da camada 4 (Transporte) do Modelo OSI.
• A camada Internet mapeia as funções da camada 3 (Rede) do Modelo OSI.
• A camada Interface de Rede mapeia as funções das camadas 2 (Enlace de Dados) e 1 (Física) do Modelo OSI.
FUNÇÕES DAS CAMADAS - I
• APLICAÇÃO: Conforme indicado no slide anterior, a camada de Aplicação do TCP/IP mapeia as funções das camadas 5 (Sessão), 6 (Apresentação) e 7 (Aplicação) do Modelo OSI. Em outras palavras, permite que os programas e certos serviços acessem a rede a partir do estabelecimento de uma sessão.
• TRANSPORTE: Esta camada aceita os dados da camada de aplicação e os segmenta para transporte pela rede, garantindo que os dados sejam entregues sem erros e em uma sequencia apropriada. Corresponde à camada de Transporte do modelo OSI.
FUNÇÕES DAS CAMADAS - II
• INTERNET: Também conhecida como camada Inter-Redes, é responsável pelo gerenciamento dos pacotes que devem ser encaminhados para as diferentes redes, utilizando diferentes protocolos de roteamento. Corresponde à camada de Rede do Modelo OSI.
• INTERFACE DE REDE: Também conhecida como camada de acesso à rede, é responsável pela remessa dos datagramas, criando um quadro para o tipo de rede e depois enviando os dados como sinais. Corresponde às camadas de Enlace de dados e Física do Modelo OSI.
PRINCIPAIS PROTOCOLOS DA
CAMADA DE APLICAÇÃO - I
• DNS – Domain Name System: Sistema (ou Servidor) de Nomes de Domínio, serve para trocar o número IP da máquina por um nome de domínio (mais fácil de ser memorizado).
• HTTP – Hypertext Transfer Protocol: Protocolo de Transferencia de Hipertexto, é o protocolo utilizado para apresentação de documentos de hipertexto. Existe ainda o HTTPS – HypertextTransfer Protocol Secure, que criptografa os dados transmitidos para aumentar a segurança.
PRINCIPAIS PROTOCOLOS DA
CAMADA DE APLICAÇÃO - II
• SMTP – Simple Mail Transfer Protocol: Protocolo Simples de Transferencia de Mensagem, é utilizado para transferir mensagens de correio eletronico. Ele atua em conjunto com o POP3 (Post Office Protocol) ou o IMAP4 (Internet Message Access Protocol).
• FTP – File Transfer Protocol: Protocolo de Transferencia de Arquivos, é o protocolo utilizado para transferência de arquivos. Este protocolo usa o TCP (na camada de transporte), o que significa que existe a garantia de entrega dos pacotes.
PRINCIPAIS PROTOCOLOS DA
CAMADA DE APLICAÇÃO - III
• TFTP – Trivial File Transfer Protocol: Protocolo Trivial de Transferencia de Arquivos, também éutilizado para transferência de arquivos. Ele é mais simples que o FTP, mais rápido, mas por usar o protocolo UDP na camada de transporte, não hágarantia na entrega de pacotes.
• SFTP – Secure File Transfer Protocol: Protocolo Seguro para Transferencia de Arquivos, utiliza criptografia (geralmente SSH – Secure Shell) para aumentar a segurança.
• TELNET: Protocolo usado para acesso remoto.
PRINCIPAIS PROTOCOLOS DA
CAMADA DE TRANSPORTE
• TCP – Transmission Control Protocol: Protocolo de Controle de Transmissão, é o protocolo responsável em receber os datagramas (do protocolo IP), coloca-los em ordem e verificar se todos chegaram corretamente, ou seja, este protocolo é orientado à conexão e garante a entrega dos pacotes.
• UDP – User Data Protocol: Também utilizado para transmissão de pacotes, este protocolo não éorientado à conexão, ou seja, não há confirmação da entrega de pacotes ao destino. Ele é mais simples e rápido que o TCP, mas é menos seguro.
PRINCIPAIS PROTOCOLOS DA
CAMADA INTERNET - I
• IP – Internet Protocol: O Protocolo Internet éresponsável pelo endereçamento lógico de pacotes., ou seja, é um protocolo que permite a conexão de redes diferentes, pelo fato de ser roteável.
• ARP – Address Resolution Protocol: Protocolo de Resolução de Endereços, é o protocolo responsável em descobrir o endereço físico (MAC) a partir do endereço lógico. O processo inverso (descobrir o endereço lógico a partir do endereço físico) é feito pelo RARP – Reverse Address Resolution Protocol. Estes dois protocolos só existem no padrão IPv4. No IPv6 eles foram substituídos pelo NDP.
PRINCIPAIS PROTOCOLOS DA
CAMADA INTERNET - II• ICMPv4 – Internet Control Message Protocol: É
um protocolo utilizado pelos roteadores para informar à máquina transmissora que um datagrama não conseguiu ser roteado.
PRINCIPAIS PROTOCOLOS DA
CAMADA DE INTERFACE DE REDE
• Nesta camada podemos ter qualquer protocolo que trabalhe com a pilha de protocolos TCP/IP. O padrão Ethernet, o Token Ring, o FDDI, o X.25, o Frame Relay, as PPP, as redes ATM e as redes Wi-Fi são alguns exemplos.
SEMELHANÇAS: OSI X TCP/IP
• Os dois modelos são organizados em camadas;
• Ambos modelos possuem camadas de Aplicação, embora incluam serviços muito diferentes;
• Ambos modelos possuem camadas de Transporte e de Rede (inter-rede ou Internet no TCP/IP) com funções comparáveis;
• Os dois modelos pressupõem o fluxo de pacotes e o encapsulamento dos dados;
• Conhecer os dois modelos é essencial para os profissionais da área.
DIFERENÇAS: OSI X TCP/IP - I
• O modelo OSI definiu com clareza os conceitos de serviços, interfaces e protocolos. O TCP/IP não;
• O modelo OSI foi concebido antes dos protocolos terem sido inventados, tornando-o mais flexível, porém trouxe uma carência de noção de funcionalidade das camadas;
• O modelo TCP/IP foi criado com base nos protocolos, gerando a vantagem destes protocolos adaptarem-se ao modelo. A desvantagem é que o modelo não se adapta a outras pilhas de protocolo.
DIFERENÇAS: OSI X TCP/IP - II
• 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 Modelo OSI em uma única camada (Rede), adicionando algumas funções da camada de rede nesta camada;
• O TCP/IP parece ser mais simples que o modelo OSI por ter menos camadas, mas pode desempenhar funções equivalentes.
DIFERENÇAS: OSI X TCP/IP - III
• Os protocolos TCP/IP são os padrões em torno dos quais a Internet se desenvolveu, enquanto que o modelo OSI foi desenvolvido para padronizar interconexões de redes diversas;
• Geralmente as redes não são desenvolvidas de acordo com o protocolo OSI, embora ele seja usado como um guia.