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Vivendo em um mundo
centrado na rede
Capítulo 2 – Os modelos de Rede TCP/IP e OSI
Carlos Artur Guimarães
[email protected]
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1
Objetivos

A) A Arquitetura do Protocolo TCP/IP:
Esta seção explica a terminologia e os conceitos por trás do mais
popular modelo de redes do mundo, o TCP/IP.

B) O modelo de Referência OSI:
Esta seção explica a terminologia por trás do modelo de redes OSI,
em comparação com o TCP/IP.
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Tópicos Fundamentais
 O extenso número de dispositivos que possuem
suporte ao TCP/IP.
 Houve um tempo que não havia protocolos de rede,
nem mesmo o TCP/IP.
 Um modelo de redes padronizado e aberto.
 Uma segunda tentativa de se criar um modelo de redes padronizado e
público
 O TCP/IP venceu. O modelo OSI teve seu desenvolvimento prejudicado.
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a) A arquitetura de Protocolo TCP/IP
 O TCP/IP define um grande conjunto de protocolos que permite aos
computadores se comunicarem. O TCP/IP define os detalhes de cada um
desses protocolos através das Requisições de Comnetários (RFC’s).
 A classificação dos vários protocolos em diferentes
camadas ou categorias.
Camada da Arquitetura TCP/IP
Exemplos de
Protocolos
Aplicação
HTTP,POP3, SMTP
Transporte
TCP, UDP
Internet
IP
Acesso à rede
Ethernet, Frame Relay
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A Camada de Aplicação do TCP/IP (1/2)
 Fornece serviços para os softwares aplicativos que estejam
rodando no computador.
 A camada de aplicação fornece uma interface entre os softwares
rodando no computador e a própria rede.
 Os fabricantes de software estão modificando os seus softwares
para dar suporte ao acesso através de um navegador web.
 O objetivo desta camada é fornecer serviços para as aplicações
que estão sendo executadas no PC.
 Um arquivo HTML pode conter informações sobre exibir o texto
com um determinado tamanho, cor, e assim por diante.
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A arquitetura de Protocolo TCP/IP (2/2)
Servidor Web
Rede TCP/IP
Servidor Web
Me envie a sua Home Page
Eis o Arquivo home.htm
Larry
HTTP
Hypertext Transfer Protocol
HTML
Hypertext Markup Language
Bob
404 ou 200?
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A Camada de Transporte do TCP/IP 1/2
 Consiste de duas opções principais de protocolos: o Protocolo de
Controle de Transmissão, ou TCP e o Protocolo de Datagrama do
Usuário, ou UDP.
 Cada camada fornece um serviço para a acima dela. A camada de
transporte vai fornece a garantia do funcionamento da camada de
aplicação.
 O TCP fornece um recurso de correção de erros para os protocolos de
aplicação. É feito um reconhecimento de que a informação chegou.
 Quando uma camada possui uma limitação, é pedido para a camada
inferior realizar determinada tarefa.
Segmento: são dados que incluem o cabeçalho da camada de
transporte e os seus dados encapsulados.
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A Camada de Transporte do TCP/IP 2/2
Conceito
Descrição
Interação de mesma
camada em
computadores
diferentes
Os dois computadores usam um protocolo para se comunicarem com
a mesma camada em outro computador. O protocolo definido por
cada camada usa um cabeçalho que é transmitido entre os
computadores para comunicar o que cada computador deseja fazer.
Interação de camada
adjacente no mesmo
computador
Em um mesmo computador, uma camada fornece um serviço para
uma camada superior. O software ou hardware que implementa a
camada superior requisita que a camada inferior seguinte realize a
função necessária.
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A Camada Internet do TCP/IP 1/2
 IP = Protocolo Internet. Defini endereços para cada
computador host possa ter um endereço IP diferente.
 O IP defini o processo de roteamento de modo que os
roteadores possam escolher para onde enviar pacotes
de dados, de forma que sejam entregues ao
destinatário correto.
 A camada Internet define como a infra-estrutura de
uma rede deve ser criada para que os dados possam
ser entregues a todos os computadores da rede.
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Serviços IP Fornecidos ao TCP 1/2
Cliente envia a requisição para RouterO. Este examina o endereço IP do
destinatário, presente no pacote, e escolhe o melhor caminho. Ele decide
enviar para Router4, pois Router4 conhece a topologia de rede para
saber que 2.2.2.2 (globo) está em uma de suas interfaces. De forma
semelhante o Router 4 faz o caminho contrário.
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Serviços IP Fornecidos ao TCP 2/2
Nota
Conceito
Pacote
É o cabeçalho da camada internet e o seus dados encapsulados.
O IP define também o roteamento, o processo de como um roteador deverá
reencaminhar, ou rotear, pacotes de dados.
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A Camada de Acesso à Rede do TCP/IP 1/4
 Define os protocolos e hardware requeridos para se distribuir dados
dentro de uma rede física.
 Define como conectar um computador hosto a uma rede física através da
qual os dados podem ser transmitidos.
 Ethernet é um tipo de protocolo de acesso à rede TCP/IP. Ethernet define
o cabeamento, endereçamento e protocolos requeridos para se criar uma
LAN Ethernet.
 O IP depende da camada de acesso à rede para se entregar os pacotes
IP dentro de uma rede física.
 A camada Internet, usa os serviços da camada de acesso à rede para
entregar pacotes dentro de cada rede física, respectivamente.
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A Camada de Acesso à Rede do TCP/IP 2/4
 A camada de acesso à rede possui um grande número
de protocolos: todas as variantes de protocolos
Ethernet e outros padrões LAN. Além dos padrões
WAN populares, tais como Ethernet e PPP usados
como os dois protocolos da camada de acesso à rede.
 Nota: Frames: são os dados que incluem o
cabeçalho/rodapé Ethernet e o cabeçalho/PPP.
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A Camada de Acesso à Rede do TCP/IP 3/4
 O IP entende de topologia de rede, roteamento e
endereçamento. A camada de acesso à rede tem que
receber esses dados e transportar através do meio
físico até o destinatário.
 É necessário saber os tipos existentes de redes para
que seja possível escolher a forma adequada de enviar
os dados, por isso essa camada inclui um grande
número de protocolos. Ex: todas as variantes da
Ethernet e outros padrões de LANs. Padrões WANs
populares como PPP, HDLC, Frame Relay.
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A Camada de Acesso à Rede do TCP/IP 4/4
Cada enlace descarta-se o cabeçalho e o rodapé.
A camada de acesso à rede do TCP/IP inclui os
protocolos, padrões de cabeamento, cabeçalhos e
rodapés que definem como enviar dados através de
uma série de tipos de redes físicas.
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Terminologia do Encapsulamento de Dados
 Refere-se ao processo de se colocar cabeçalhos e
rodapés em torno de alguns dados.
 LH= link header (cabeçalho) LT= link trailer (rodapé)
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B) O Modelo de Referência OSI
 É o modelo de referência Internconexão de Sistemas
Abertos ( Open System Interconnection) para
comunicações.
 O modeleo OSI hoje em dia é usado principalmente
como um ponto de referência para se discutir outras
especificações de protocolos.
 Este modelo não vingou, mas como ele foi à primeira
tentativa de padronização de um modelo e foi bastante
discutido na época, por isso os termos usados por ele
ainda são bastante utilizados hoje em dia.
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Comparando OSI e TCP/IP 1/2
 É necessário saber a função de cada camada do
modelo OSI e diante disso associar a camada do
modelo qualquer com ele.
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Comparando OSI e TCP/IP 2/2
 A camada IP do modelo TCP/IP está associada a qual
camada do modelo OSI?Vejamos…
 A camada IP é responsável pelo endereçamento lógico
e roteamento dos pacotes. Sendo assim, basta saber
agora qual camada do modelo OSI é responsável por
essa função.
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Camadas OSI e as Suas Funções
Camada
Descrição Funcional
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Fornece uma interface entre o software de comunicação e quaisquer aplicativos que
precisem se comunicar fora do computador no qual o aplicativo reside. Ela também
define os processos par autenticação do usuário.
6
Definir e negociar formatos de dados. Ex: Texto EBCDIC, binário, BCD e JPEG. A
criptografia também é da camada de apresentação.
5
Define como iniciar, controlar e finalizar conversações (chamadas de sessões).
Inclui o controle e o gerenciamento de múltiplas mensagens, podendo avisar ao
aplicativo que apenas uma série de mensagens forem transmitidas.
4
Se concentra em questões relacionadas à entrega de dados a outro computador.
3
Endereçamento lógico, roteamento (encaminhamento) e determinação de
caminhos.
2
Define as regras (protocolos) que determinam quando um dispositivo poderá enviar
dados através de uma determinada mídia.
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Refere-se a padrões de outras organizações. Lidam com as características físicas
da mídia de transmissão: conectores, pinos.
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Conceitos e Benefícios das Camadas OSI
 Menor complexidade: dividir para conquistar.
 Interfaces padronizadas: permite que fabricantes construam seus produtos e que
eles sejam interoperáveis.
 Mais fácil de desenvolver: complexidade reduzida e regras bem definidas
facilitam o processo de desenvolvimento.
 Mais fácil de aprender: seres humanos podem se concentrar melhor em um
determinado ponto e aprende-lo mais facilmente.
 Engenharia modular: fabricantes distintos executam tarefas distintas, por exemplo
browsers não se preocupam com as camadas mais baixas,já os fabricantes de
Sistemas Operacionais se preocupam com a implementação das camadas
inferiores do TCP/IP.
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Terminologia do encapsulamento OSI
 É chamada de PDU. Unidade de dados de protocolo (Protocol Data Unit, PDU).
 A camada 7 possui o termo L7PDU (Layer 7 PDU), a camada 6,L6PDU, a 5,
L5PDU, a 4, L4PDU, a 3 L3PDU e a 2,L2PDU.
 A camada 1 trata da transmissão propriamente dita dos bits por isso não existe
encapsulamento. De forma semelhante ao TCP/IP a camada inferior encapsula a
camada adjacente superior.
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Fontes
 http://www.technetbrasil.com.br/experience/s2b/Home.
aspx
 http://www.abusar.org.br/tcp-ip2.html
 http://meuccna.wordpress.com
 http://meuccna.wordpress.com/2010/05/03/capitulo-2os-modelos-de-redes-tcpip-e-osi-detonado/
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Exercício de Fixação
a) (F) A arquitetura Internet prevê dois protocolos no
nível de transporte. O TCP e o UDP,ambos garantem a
entrega de dados ao destino.
b) (V) O UDP é mais rápido que o TCP por não prover
garantia de entrega dos pacotes ao destino.
c) (F) Em transações de comércio eletrônico é utilizado o
UDP pela garantia e velocidade que ele provê.
d) (V) Em um ambiente cliente-servidor cada aplicação
precisa de uma versão servidor e outra versão cliente
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e) (V) Cada aplicação servidora na Internet usa uma
porta para as aplicações cliente se comunicarem com
ela.
f) (F) O número da porta do servidor tem que ser igual ao
do cliente para eles estabelecerem uma conexão.
g) (F) O número de porta só é necessário com o
protocolo TCP, já que o UDP não tem garantia de
entrega de pacotes.
h) (V) Para uma aplicação cliente se conectar a uma
aplicação servidora ela precisa fornecer o número IP
da máquina destino e a porta da máquina destino.
l) (V) O TCP faz controle de fluxo e de erros
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 m)(F) No pacote TCP não é preciso necessariamente
informar o número da porta de origem.
 n) (F) No pacote UDP não é preciso informar o número
da porta de origem.
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