arquitetura de redes

1. Volnys B. Bernal (c) 1
Arquitetura de
Rede de Computadores
Volnys Borges Bernal
volnys@lsi.usp.br
http://www.lsi.usp.br/~volnys

2. Volnys B. Bernal (c) 2
Agenda
? Entidades de Padronização
? Modelo de Referênica OSI
? Terminologia
? Tipos de serviço
? Arquitetura TCP/IP

3. Volnys B. Bernal (c) 3
Entidades de Padronização

4. Volnys B. Bernal (c) 4
Entidades de Padronização
? As principais entidades de padronização na área de
redes de computadores são:
? ISO
?International Organization for Standardization
?Principal entidade de padronização internacional
? IEC
?International Electrotechnical Commision
? ITU-T
?International Telecomunications Union
?Antigo CCITT (Comité Consultantif International Télégraphique et
Téléphonique)
? IEEE
?Institute of Electrical and Electronics Engineers
?O IEEE submete propostas de padrões OSI através da ANSI

5. Volnys B. Bernal (c) 5
Entidades de Padronização
? Associações Nacionais ligadas à ISO
? ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas
? ANSI - American National Standards Institute
? BSI - British Standards Institute
? DIN - Deutsches Institut for Normung
? ....
? JTC 1
? Joint Technical Committee 1
? Como existe uma certa superposição de atividades entre a ISO
e o IEC em relação as atividades em tecnologia da informação
foi formado o JTC 1
? É o responsável final pelas recomendações sobre LANs e MANs

6. Volnys B. Bernal (c) 6
Entidades de Padronização
ISO/IEC JTC1 on
Information Technology
ABNT ANSI DIN BSI

7. Volnys B. Bernal (c) 7
Entidades de Padronização
IEEE
802.1 - High Layer Interfaces
TCCC Technical Committee on
Computer Communications
TCSP - Technical Committee
on Security and Privacy
IEEE 802 - LANand
MAN Standards
IEEE 816 - Future
Bus Committee
802.2 - Logical Link Control
802.3 - CSMA/CD Bus
802.4 - Token Bus
802.5 - Token Ring
802.6 - MAN
802.7 - Broadband TAG
802.8 - Fiber Optical TAG
802.9 - Voice and Data LAN Int.
802.10 - Inter. LAN Security
802.10 - Wireless LAN

8. Volnys B. Bernal (c) 8
Entidades de Padronização
? ISO
? International Organization for Standardization
? Organização internacional fundada em 1946
? Objetivo:
?Elaboração de padrões internacionais
? Os menbros da ISO são os orgãos de padronização nacionais
dos países membros
? Alguns representantes de países
?Brasil ABNT
?EUA ANSI
?Inglaterra BSI
?Alemanha DIN
?.....

9. Volnys B. Bernal (c) 9
Entidades de Padronização
? ISO
? A ISO é composta por Comitês Técnicos (TCs)
? O TC97 é o responsável pela padronização de sistemas de
processamento de informações
? Cada TC possi subcomitês (SCs)
? Cada Subcomitê é dividido em grupos de trabalho (WGs)

10. Volnys B. Bernal (c) 10
Entidades de Padronização
? Processo de padronização ISO
? O desenvolvimento de um padrão ISO começa quando alguma
das organizações nacionais acha necessário elaborar um
padrão e submete à ISO uma proposta inicial denomidada WD
(Working Document).
? É então formado um Grupo de Trabalho (Workging Group - WG)
que trabalha gerando um DP (Draft Proposal)
? O DP é divulgado e os membros da ISO tem 6 meses para
analisar e votar.
? Se a maioria dos votantes for favorável, um documento
revisado chamado DIS (Draft International Standard) é
produzido e divulgado.
? Um novo período de 6 meses é definido para análise e votação.
? Se o documento for aprovado ele se torna finalmente um IS
(International Standard)

11. Volnys B. Bernal (c) 11
Modelo de Referênca ISO/OSI

12. Volnys B. Bernal (c) 12
Modelo de Referência ISO/OSI
? OSI
?Open Systems Interconnection
?Define padrões ISO para o intercânbio de informações entre
sistemas
?Sistemas Abertos
o Open Systems
o Sistema aberto, ou seja, sistema padronizado
? Modelo de Referência ISO/OSI
?Open Systems Interconnection Reference Model (RM-OSI)
?Modelo de arquitetura de redes de computadores, definida pela
ISO, que deve ser utilizada como referência no projeto de
protocolos de rede pelos fabricantes
?Objetivo
o Permitir o intercâmbio de informações entre computadores
de fabricantes distintos

13. Volnys B. Bernal (c) 13
Modelo de Referência ISO/OSI
? Modelo de Referência ISO/OSI
? Não é intenção deste padrão:
?servir como especificação de implementação
?fornecer nível de detalhes suficiente para a definição precisa da
arquitetura de rede
? O padrão fornece um esquema conceitual que permite que
equipes de especialistas trabalhem de forma produtiva e
independente no desenvolvimento de padrões para cada uma
das camadas do RM-OSI
? O RM-OSI não define a arquitetura de uma rede, pois não
especifica com exatidão os serviços e protocolos de cada
camada de rede.

14. Volnys B. Bernal (c) 14
Modelo de Referência ISO/OSI
Sessão
Sessão
Apresentação
Apresentação
Aplicação
Aplicação
Transporte
Transporte
Rede
Rede
Enlace
Enlace
Físico
Físico
meio físico
Aplicação

15. Volnys B. Bernal (c) 15
Terminologia

16. Volnys B. Bernal (c) 16
Terminologia
? Camadas
? Para reduzir a complexidade a arquitetura de rede é organizada
em camadas
? A figura a seguir apresenta o modelo OSI para representação de
uma camada de protocolos
Entidade de
serviço
Usuário do
serviço
Entidade de
serviço
Usuário do
serviço
Protocolo
do Serviço
SAP SAP
Camada N

17. Volnys B. Bernal (c) 17
Terminologia
? Serviço
? Representa um conjunto de funções oferecidas a um usuário
por uma camada
? O serviço fornecido por uma camada à outra é especificado
pelo conjunto de primitivas de serviço trocadas entre elas e
pela ordem segundo a qual as primitivas são trocadas
? SAP
? Service Access Point
? Ponto de acesso ao serviço oferecido por uma entidade de
serviço
? Protocolo
? São as regras e convenções utilizadas na comunicação com a
entidade remota parceira.

18. Volnys B. Bernal (c) 18
Terminologia
? Entidade
? Elementos ativos das camadas
? As entidades pode ser um módulo do sistema operacional, um
módulo de um processo, um processo ou mesmo um hardware.
? Entidades parceiras: são as entidades parceiras de
comunicação localizadas em máquinas diferentes associadas a
uma mesma camada
? Hierarquia de camadas
? Cada camada fornece serviços para a camada superior.
? Cada camada usa serviços da camada inferior

19. Volnys B. Bernal (c) 19
Terminologia
Entidade de
serviço
Entidade de
serviço
Protocolo
do Serviço
SAP SAP
Camada N - 1
Entidade de
serviço
Entidade de
serviço
Protocolo
do Serviço
SAP SAP
Entidade de
serviço
Entidade de
serviço
Protocolo
do Serviço
SAP SAP
Camada N
Camada N + 1

20. Volnys B. Bernal (c) 20
Terminologia
Entidade de
serviço
SAP
Camada N - 1
Entidade de
serviço
SAP
Entidade de
serviço
SAP
Camada N
Camada N + 1
Entidade de
serviço
SAP
Fornece
Serviços
Utiliza
Serviços

21. Volnys B. Bernal (c) 21
Tipos de serviços

22. Volnys B. Bernal (c) 22
Primitivas de serviço
? Primitivas de serviço
? Request
?Requisição de um serviço a uma entidade parceira
? Indication
?Informação da ocorrência de um evento
? Response
?Envio da resposta a uma entidade parceira
? Confirm
?Recebimento da responsta a uma requisição realizada

23. Volnys B. Bernal (c) 23
Tipos de serviço
? Quanto a conexão, um serviço pode ser:
? Orientado a conexão
?É necessário estabelecer uma conexão entre as entidades
parceiras antes do inicio da comunicação de dados
?Exemplo: telefone, TCP
? Não orientado a conexão
?Não é necessário o estabelecimento de conexão prévia
?Exemplo: correio postal, IP, UDP

24. Volnys B. Bernal (c) 24
Tipos de serviço
? Quanto a confirmação, um serviço pode ser:
? Confirmado
? Não confirmado
? Iniciado pelo fornecedor
Entidade de
serviço
Usuário do
serviço
Entidade de
serviço
Usuário do
serviço
Protocolo
do Serviço
SAP SAP
Solicitante Acolhedor
Fornecedor

25. Volnys B. Bernal (c) 25
Tipos de serviço
(a) Serviço confirmado
? Sempre existe uma confirmação (resposta/ack) sobre a
requisição do serviço
? Utiliza 4 primitivas
?service.REQUEST
?service.INDICATION
?service.RESPONSE
?service.CONFIRMATION

26. Volnys B. Bernal (c) 26
Tipos de serviço
? Serviço confirmado
Entidade de
serviço
Usuário do
serviço
Entidade de
serviço
Usuário do
serviço
Protocolo
do Serviço
SAP SAP
Solicitante Acolhedor
Fornecedor
(1)
service.REQUEST
(3)
service.RESPONSE
(4)
service.CONFIRMATION
(2)
service.INDICATION

27. Volnys B. Bernal (c) 27
Tipos de Serviço
? Serviço confirmado
? Outra notação
(1) service.REQUEST
(2) service.INIDCATION
(4) service.CONFIRMATION
(3) service.RESPONSE
SAP SAP

28. Volnys B. Bernal (c) 28
Tipos de Serviço
(b) Serviço não confirmado
? Não existe confirmação (resposta ou ack) sobre a requisição do
serviço.
? Utiliza 2 primitivas
?service.REQUEST
?service.INDICATION
(1) service.REQUEST
(2) service.INDICATION
SAP SAP

29. Volnys B. Bernal (c) 29
Tipos de Serviço
(c) Iniciado pelo fornecedor
? O fornecedor envia um evento indicando a ocorrência de algum
evento interno
? Utiliza 1 primitiva
?service.INDICATION
(1) service.INDICATION
SAP SAP
(1) service.INDICATION

30. Volnys B. Bernal (c) 30
Exemplo #1
(1) connect.REQUEST
(2) connect.INIDCATION
(4) connect.CONFIRMATION
(3) connect.RESPONSE
SAP SAP
(5) data.REQUEST
(6) data.INIDCATION
(8) data.CONFIRMATION
(7) data.RESPONSE
(9) disconnect.REQUEST
(10) disconnect.INIDCATION
? Pelo telefone, João convida Maria para jantar

31. Volnys B. Bernal (c) 31
Exemplo #1
? Serviços oferecidos pela camada
? connect
? data
? disconnect
? Primitivas de serviço
? CONNECT.request
?João disca o número do telefone
? CONNECT.indication
?Maria escuta o telefone tocar
? CONNECT.response
?Maria atende o telefone
? CONNECT.confirm
?Joao escuta que a ligação foi completada

32. Volnys B. Bernal (c) 32
Exemplo #1
? DATA.request
?João convida Maria para jantar
? DATA.indication
?Maria escuta o convite
? DATA.response
?Maria aceita o convite
? DATA.confirm
?João escuta o aceite do convite
? DISCONNECT.request
?João desliga o telefone
? DISCONNECT.indication
?Maria percebe que a ligação foi terminada

33. Volnys B. Bernal (c) 33
Exemplo #1
? Características
? Serviço é orientado a conexão
? Serviço CONNECT é confirmado
? Serviço DATA é confirmado
? Serviço DISCONNECT não é confirmado

34. Volnys B. Bernal (c) 34
Exemplo #2
? Por carta, João convida Maria para jantar na sexta feira
as 20:00s
(1) data.REQUEST
(2) data..INIDCATION
SAP SAP

35. Volnys B. Bernal (c) 35
Exemplo #2
? Serviços oferecidos pela camada
? data
? Primitivas de serviço
? data.REQUEST
?João envia a carta com o convite para Maria
? data.INDICATION
?Maria recebe a carta com o convite
? Características
? Serviço não orientado a conexão
? Serviço DATA não é confirmado

36. Volnys B. Bernal (c) 36
Exemplo #3
? Por carta registrada com confirmação, João convida
Maria para jantar na sexta feira as 20:00s
(1) data.REQUEST
(2) data..INIDCATION
SAP SAP
(4) data.CONFIRMATION
(3) data.RESPONSE

37. Volnys B. Bernal (c) 37
Exemplo #3
? Serviços oferecidos pela camada
? data
? Primitivas de serviço
? data.REQUEST
?João envia a carta com o convite para Maria
? data.INDICATION
?Maria recebe a carta com o convite
? data.RESPONSE
?É enviado a João a confirmação do recebimento por Maria
? data.CONFIRMATION
?João recebe a confirmação do recebimento por Maria
? Características
? Serviço não é orientado a conexão
? Serviço DATA é confirmado

38. Volnys B. Bernal (c) 38
Níveis do Modelo de Referênicia
ISO/OSI

39. Volnys B. Bernal (c) 39
Níveis do Modelo de Referência
ISO/OSI
Sessão
Sessão
Apresentação
Apresentação
Aplicação
Aplicação
Transporte
Transporte
Rede
Rede
Enlace
Enlace
Físico
Físico
meio físico
Aplicação

40. Volnys B. Bernal (c) 40
Modelo de Referência ISO/OSI
? Nível Físico
? Define as características mecânicas, elétricas, funcionais e
procedimento pra ativar, manter e desativar conexões físicas
? Objetivo
?Permitir a trasmissão de bits pelas entidades de nível de enlace
?Dedica-se a transmissão de bits
? Características
?Define
o como representar os valores 0 e 1 (bits)
o half-duplex ou full-duplex
o como a conexão será estabelecida e desfeita

41. Volnys B. Bernal (c) 41
Modelo de Referência ISO/OSI
? Nível de Enlace
? Objetivo
?Transmissão básica de dados entre entidades conectadas
?Detectar e opcionalmente corrigir erros que ocorram no nível
físico
?Controle de fluxo (opcional)
o Não permitir que uma entidade emissora transmita mais
dados que a entidade receptora seja capaz de processar
? Converte um canal de transmissão não confiável em um canal
de transmissão confiável
? Os dados a serem transmitidos são colocados em quadros que
contém alguma forma de redundância para detecção de erros

42. Volnys B. Bernal (c) 42
Modelo de Referência ISO/OSI
? Nível de Rede
? Objetivo
?Fornecer ao nível superior (nível de transporte) uma forma de
transmitir dados entre duas máquinas quaisquer
? Características
?Trata dos problemas de roteamento e chaveamento de pacotes
?Tipos de serviço
o Orientados a conexão
o Datagrama

43. Volnys B. Bernal (c) 43
Modelo de Referência ISO/OSI
? Nível de Transporte
? Objetivo
?Permite definir um meio confiável de transmissão fim-a-fim
(aplicação - aplicação)
? O nível de rede não garante necessariamente que um pacote
chegue a seu destino:
?um pacote pode não chegar ao seu destino
?pacotes podem chegar fora de ordem
? Funções importantes
?Multiplexaxão
?Controle de fluxo

44. Volnys B. Bernal (c) 44
Modelo de Referência ISO/OSI
? Nível de Sessão
? Objetivo
?Fornecer mecanismos que permitam estruturar os circuitos
oferecidos pelo nível de transporte
? Funções
?Gerenciamento de token
o Nos casos na qual a troca de informações seja half-duplex
?Controle de diálogo
o ponto de sincronização - no caso de uma falha de
comunicação os parceiros voltam a um ponto anterior da
comunicação
?Gerenciamento de atividades
o Controle de prioridades

45. Volnys B. Bernal (c) 45
Modelo de Referência ISO/OSI
? Nível de Apresentação
? Objetivo
?Realizar transformações necessárias nos dados transmitidos
para se adequar ao sistema local
?Exemplo:
o Comunicação entre um brasileiro e um Japonês com auxílio
de um tradutor inglês
o A camada de sessão funciona como o tradutor Inglês

46. Volnys B. Bernal (c) 46
Modelo de Referência ISO/OSI
? Nível de Aplicação
? Objetivo
?Fornecer aos processos de uma aplicação os meios para que
estes utilizem o meio de comunicação

47. Volnys B. Bernal (c) 47
Arquitetura TCP/IP

48. Volnys B. Bernal (c) 48
Arquitetura TCP/IP
Sessão
Sessão
Apresentação
Apresentação
Aplicação
Aplicação
Transporte
Transporte
Rede
Rede
Enlace
Enlace
Físico
Físico
meio físico
Aplicação
Modelo de Referência OSI
Aplicação
Aplicação
Transporte
Transporte
Rede
Rede
Intra-rede
Intra-rede
meio físico
Aplicação
TCP/IP

49. Volnys B. Bernal (c) 49
Arquitetura TCP/IP
Sessão
Sessão
Apresentação
Apresentação
Aplicação
Aplicação
Transporte
Transporte
Rede
Rede
Enlace
Enlace
Físico
Físico
meio físico
Aplicação
OSI
Aplicação
Aplicação
Transporte
Transporte
Rede
Rede
Intra-rede
Intra-rede
meio físico
Aplicação
TCP/IP
FTP, DNS,
Telnet, HTTP,
SMTP, POP,
IMAP, SNMP,
...
UDP, TCP
IP
Ethernet
Slip
PPP

50. Volnys B. Bernal (c) 50
Arquitetura TCP/IP
? Nível de Intra-Rede
? Objetivo
?Transferência de dados entre equipamentos de uma mesma
rede
? Funções importantes
?Tradução de bits em sinais de transmissão
?Especificação dos meios de transmissão
?Endereçamento
?Chaveamento
? Protocolos
?Ethernet, Fast-Ethernet, Gigabit-Ethernet
?PPP, SLIP, Frame Relay

51. Volnys B. Bernal (c) 51
Arquitetura TCP/IP
? Nível de Rede
? Objetivo
?Transferência de dados entre equipamentos quaisquer (não
necessariamente pertencente a mesma rede)
? Funções importantes
?Endereçamento
?Roteamento
? Protocolos
?IP
?IPX

52. Volnys B. Bernal (c) 52
Arquitetura TCP/IP
? Nível de Transporte
? Objetivo
?Transferência de dados entre aplicações (processos) residentes
em máquinas distintas
? Funções importantes
?Controle de fluxo
?Endereçamento de aplicação (porta)
? Protocolos
?TCP - orientado a conexão
?UCP - datagrama

53. Volnys B. Bernal (c) 53
Arquitetura TCP/IP
? Nível de Aplicação
? Objetivo
?Permitir que aplicações troquem informações segundo uma regra
(específica de cada aplicação)
? Protocolos
?DNS
?FTP
?HTTP
?Telnet
?SMTP
?POP
?IMAP, ....

54. Volnys B. Bernal (c) 54
Arquitetura TCP/IP
Ethernet
Ethernet
meio físico
DNS
DNS
IP
IP
Aplicação
Camada de
Aplicação
Camada
intra-rede
Camada
de redes
Camada de
transporte
TCP
TCP
UDP
UDP
ARP
ARP RARP
RARP
ICMP
ICMP IGMP
IGMP
Fast
Ethernet
Fast
Ethernet
Gigabit
Ethernet
Gigabit
Ethernet
PPP
PPP SLIP
SLIP Frame
Relay
Frame
Relay
HTTP
HTTP FTP
FTP Telnet
Telnet RPC
RPC
SMTP
SMTP POP
POP NetBios
NetBios
NFS
NFS NIS
NIS SMB
SMB

55. Volnys B. Bernal (c) 55
Arquitetura TCP/IP
Ethernet
Ethernet
IP
IP
TCP
TCP
ARP
ARP RARP
RARP
ICMP
ICMP IGMP
IGMP
HTTP
HTTP
WEB
Server
HTTP
HTTP
Browser
UDP
UDP
Ethernet
Ethernet
IP
IP
TCP
TCP
ARP
ARP RARP
RARP
ICMP
ICMP IGMP
IGMP
UDP
UDP
Meio Físico (rede loccal)

56. Volnys B. Bernal (c) 56
Arquitetura TCP/IP
Ethernet
Ethernet
Meio Físico
IP
IP
Processos
UDP
UDP
ARP
ARP RARP
RARP
ICMP
ICMP IGMP
IGMP
HTTP
HTTP
TDP
TDP
WEB
Server
telnet
telnet
telnet
Server
Kernel
Device Driver
Placa de Rede

57. Volnys B. Bernal (c) 57
Bibliografia deste módulo

58. Volnys B. Bernal (c) 58
Bibliografia deste módulo
? Livro
? Redes de Computadores: das LANs MANs e WANs às Redes
ATM.
SOARES, LUIZ F. G.
Editora Campus. 1995
? TCP/IP Illustrated Volume 1: The Protocols.
STEVENS, W. RICHARD.
Addison-Wesley. 1994.
? Computer Networks.
TANENBAUM, ANDREW S.
3rd edition. Prentice Hall 1996.