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Rede de Computadores
MAT164 – Redes de Computadores I
Universidade Federal da Bahia
Instituto de Matemática
Departamento de Ciência da Computação
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Rede de Computadores
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Introdução1. Conceito de rede de computadores
2. Redes distribuídas X Processamento distribuído
3. Aplicações voltadas para redes• Aplicações comerciais• Aplicações Domésticas• Usuários móveis• Aspectos sociais
4. Hardware de Rede
• Enlace de difusão
• Enlace ponto a ponto
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Rede de Computadores
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Introdução – Hardware de RedeDist Dos Process Abragência Exenplo
1 m Metro quadrado Rede pessoal
10 m Sala Rede Local
100 m Edifício Rede Local
1 km Campus Rede Local
10 km Cidade Rede Metropolit
100 km País Rede Longa Dist
1.00 km Continente Rede Longa Dist
10.000 km Planeta Internet
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Rede de Computadores
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Introdução – Hardware de Rede4.1. Redes Locais
4.2. Redes Metropolitanas
4.3. Redes de Longa Distância
4.4. Redes Sem FioInterconexão de sistemasLAN sem fioWAN sem fio
4.5. Redes Domésticas
4.6. Ligação Inter-redes
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Rede de Computadores
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Introdução5. Software de Rede
5.1. Hierarquia de Protocolos• Divisão em Camadas ou Níveis• Define as funções de cada camada e facilita a criação
de novos padrões de protocolo:- funções bem definidas em cada camada permitem
novos padrões desenvolvidos de forma independente para cada camada
- mudanças de protocolo em uma camada não afetam software que já existe em outra camada
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Rede de Computadores
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Introdução – Software de Rede• As camadas dividem as funções de comunicação• As interfaces entre os módulos são simples• Princípio do ocultamento da informação:
• camadas inferiores tratam com uma quantidade grande de detalhes
• camadas superiores são independentes destes detalhes
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Rede de Computadores
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Introdução – Software de Rede
• Cada camada fornece serviços para camada superior e solicita serviços da camada inferior
• Cada camada de um sistema possui um protocolo que se comunica com o mesmo protocolo na camada correspondente do outro sistema
• Cada camada realiza um subconjunto de funções relacionadas a comunicação entre sistemas
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Rede de Computadores
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Introdução – Software de Rede
Camada N
Ponto de Acesso a Serviços (SAP)
Especificação de Serviços Especificação do
protocolo
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Rede de Computadores
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Introdução – Software de Rede Protocolos• Classificações:
• diretos/indiretos: atua na mesma rede ou em redes distintas
• monolíticos/estruturados: funcionamento por um ou em camadas
• simétricos/assimétricos: mesmo protocolo ou protocolos distintos nas duas entidades
• standard/não standard: padronizados ou proprietários
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Rede de Computadores
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Introdução – Software de Rede Protocolos• Funções:
• Segmentação / reagrupamento• encapsulamento• controle de conexão• ordem de entrega• controle de fluxo
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Rede de Computadores
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Introdução – Software de Rede Protocolos• Funções:
• controle de erro• endereçamento das entidades e serviços• multiplexação• serviços de transmissão como QoS, prioridade,
segurança, grau de serviço, throughput mínimo, retardo máximo
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Rede de Computadores
MODELO OSI
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Rede de Computadores
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Modelo OSI
• Proposto pela ISO (1984)• Em camadas• Define as funções de cada camada e facilita a
criação de novos padrões de protocolo:• funções bem definidas em cada camada
permitem novos padrões desenvolvidos de forma independente para cada camada
• mudanças de protocolo em uma camada não afetam software que já existe em outra camada
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Rede de Computadores
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Modelo OSICamada Física• É a camada responsável
por enviar os bits de um computador para o outro por um circuito físico.
• Ela lida com os sinais elétricos que representam os estados 0 (desativado) ou 1 (ativado) de um bit que viaja pelo meio físico
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Rede de Computadores
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Modelo OSICamada de Enlace de Dados
• É a camada que lida com quadros, grupo de bits transmitidos pela rede. Ela depende da camada Física para enviar os bits
• A camada de Enlace de Dados assegura que os quadros enviados pela rede serão recebidos com o devido tratamento de erros eventuais, que podem implicar em retransmissão do quadro.
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Rede de Computadores
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Modelo OSICamada de Rede
• É a camada que lida com pacotes, que possuem tamanho pré-determinados podendo ser maiores ou menores que os seguimentos do nível de transporte .
• Esta camada lida com o roteamento de pacotes entre os computadores (host) da rede, e conhece os endereços desses hosts
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Rede de Computadores
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Modelo OSICamada de Transporte• É a camada que lida com
segmentos, que pode ser menores ou maiores que os pacotes
• Essa camada assegura (ou não) a integridade fim-a-fim dos segmentos transmitidos entre os hosts sem perda de dados, o estabelecimento de conexão, e, se necessário, organiza o reenvio dos pacotes
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Modelo OSICamada de Sessão• Essa camada estabelece e
mantém uma sessão entre aplicativos que estão sendo executados em computadores diferentes
• Trata das questões de sincronismo de comunicação
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Modelo OSI
Camada de Apresentação• Fornece serviços que vários
aplicativos diferentes utilizam, tais como criptografia, compressão ou conversão de caracteres (de ASCII para EBCDIC da IBM)
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Rede de Computadores
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Modelo OSICamada 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
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Rede de Computadores
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Modelo OSI
Rede A Rede B
HOST A HOST B
Roteador
Físico FísicoFísico
Enlace EnlaceEnlace
Rede RedeRede
TransporteTransporte
SessãoSessão
ApresentaçãoApresentação
AplicaçãoAplicação
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Rede de Computadores
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Modelo OSI
• As camadas rede, enlace e físico podem não estabelecer comunicação fim-a-fim
• A camada de rede estabelece comunicação entre nó de origem e nó de destino, passando por nós roteadores se necessário, estabelecendo na comunicação de um nó a outro comunicações ponto-a-ponto
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Rede de Computadores
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Modelo OSI
Físico
Enlace
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
Camada N
Serviços para a camada N+1
Serviços da camada N-1
Protocolo com a camada N par
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Rede de Computadores
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Modelo OSI
• Especificação de protocolos: 2 entidades de uma mesma camada em sistemas diferentes cooperam e interagem usando um protocolo. Este deve ser especificado de forma precisa: sintática, semântica e timing.
• Definição de serviços: padronização dos serviços a serem ofertados para a camada superior
• Endereçamento: cada camada provê serviços a superior que são acessíveis por meio de um SAP
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Rede de Computadores
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Modelo OSI
• Os serviços entre as camadas OSI são expressos em termos de:• primitivas: especificam a função a ser
executada• parâmetros: passam dados ou informações de
controle
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Modelo OSI
• Request: Emitida pelo usuário de um serviço para invocá-lo e passar os parâmetros necessários para especificar completamente o serviço
• Indication: A primitiva usada por um provedor de serviço para: indicar que um procedimento foi invocado pelo usuário de camada par e fornecer os parâmetros associados e notificar o usuário do serviço de uma ação iniciada no provedor
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Rede de Computadores
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Modelo OSI
• Response: Primitiva emitida por um usuário do serviço para reconhecer ou completar algum procedimento invocado previamente por meio de um Indication para esse usuário
• Confirm: Primitiva usada pelo provedor de serviço para reconhecer ou completar algum procedimento invocado previamente por meio de um Request pelo usuário do serviço
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Rede de Computadores
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Modelo OSI
• Essas primitivas são geradas em todas as camadas
t1
t2t2
t4
t3
X.Request
X.Indication
X.Response
X.Confirm
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Rede de Computadores
MODELO TCP/IP
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Rede de Computadores
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Modelo TCP/IP
• Proposto pela Grupo de Pesquisa da ARPANET (1974)
• Em camadas• Define as funções específicas de cada camada.• Tem sua origem na Arquitetura de Redes d
ARPANET, rede de pesquisa patrocinada pelo Departamento de Defesa dos EUA (DoD), no início da década de 70
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Rede de Computadores
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Modelo TCP/IP
Aplicação
Transporte
Inter-Rede
Host/Rede
• Camada Host/Rede
• Especifica que o Host tem que se conectar a Rede usando algum protocolo que seja possível enviar pacotes IP.
• Não define o protocolo e varia de acordo com o Host
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Rede de Computadores
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Modelo TCP/IP
Aplicação
Transporte
Inter-Rede
Host/Rede
Camada Inter-Rede• É a camada que lida com pacotes,
que possuem tamanho pré-determinados.
• Esta camada lida com o roteamento de pacotes entre os computadores (host) da rede, garantindo sua entrega, independente das rota escolhidas para cada pacote.
• Nesta camada é executado o protocolo IP
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Rede de Computadores
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Modelo TCP/IP
Aplicação
Transporte
Inter-Rede
Host/Rede
• Camada de Transporte• É a camada responsável pelo
transporte de dados entre os Hosts, e que assegura a conversação entre as entidades dos Hosts.
• Essa camada assegura (ou não) a integridade fim-a-fim dos dados transmitidos entre os hosts sem perda de dados, a depender do tipo de serviço solicitado.
• Nesta camada são executados os protocolos TCP e UDP
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Rede de Computadores
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Modelo TCP/IP
Aplicação
Transporte
Inter-Rede
Host/Rede
Camada de Aplicação• É a camada que lida com as
solicitações dos aplicativos que requerem comunicações com outros Hosts.
• Nesta camada são executados os protocolos de nível mais alto, como FTP, TELNET, DNS, et.
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Rede de Computadores
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Modelo TCP/IP
Aplicação
Transporte
Inter-Rede
Host/Rede
TELNET FTP SMTP DNS
TCP UDP
IP
TOKEN RING WI FI ETHERNET
Protocolos
Redes
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Rede de Computadores
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Modelo TCP/IP
Rede A Rede B
HOST A HOST B
Roteador
Hosts/Rede Host/RedeHost/Rede
Inter-Rede Inter-RedeInter-Rede
TransporteTransporte
AplicaçãoAplicação
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Rede de Computadores
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Modelo TCP/IP
Host/Rede
Inter-Rede
Transporte
Aplicação
Camada N
Serviços para a camada N+1
Serviços da camada N-1
Protocolo com a camada N par