O documento descreve o modelo em camadas para redes de computadores. As principais ideias são: 1) As redes são organizadas em camadas, com cada camada fornecendo serviços para a camada acima; 2) Existem protocolos que definem as regras de comunicação entre camadas correspondentes em diferentes sistemas; 3) Os modelos OSI e TCP/IP são exemplos de modelos de referência em camadas amplamente utilizados.

1. Modelo em camadas
Redes de computadores são sistemas complexos
Decomposição dos sistemas em elementos realizáveis
Maioria das redes são organizadas como uma série
de camadas
Permite a divisão de um problema grande e complexo
Cada camada implementa um serviço
Utiliza serviços da camada inferior
Protocolo
Conjunto de regras e convenções necessárias à
comunicação
Arquitetura de rede
Conjunto de camadas e protocolos

2. Modelo em camadas
Implementação de redes
Arquiteturas proprietárias → diferentes máquinas sem
comunicação
Arquiteturas abertas ou normalizadas
Ex.: OSI e TCP/IP

3. Modelo em camadas
Analogia da organização de uma viagem aérea (fonte: Kurose)

4. Modelo em camadas
Analogia da organização de uma viagem aérea:
visão estruturada (fonte: Kurose)

5. Modelo em camadas
Viagem aérea: serviços (fonte: Kurose)
Transporte de pessoas e bagagem de balcão a balcão
entrega entre centros de despacho de bagagem
transporte de pessoas entre portões de embarque
encaminhamento do avião de aeroporto a aeroporto
roteamento da aeronave da origem ao destino

6. Implementação distribuída (fonte: Kurose)
passagem (compra) passagem (reclamação)
aeroporto de chegada
aeroporto de partida
bagagem (verificação) bagagem (receber)
portões (carga) portões (descarga)
decolagem aterisagem
navegação aérea navegação aérea
sites de tráfego aéreo intermediários
roteamento do avião roteamento do avião
roteamento do avião

7. Modelo em camadas
Analogia (fonte: Tanenbaum)
Location A Location B
I like J'aime
Message Philosopher
rabbits bien les
lapins
3 3
Information
L: Dutch for the remote Translator L: Dutch
Ik vind translator Ik vind
konijnen konijnen
2 2
leuk leuk
Information
Fax #--- for the remote Fax #---
L: Dutch secretary Secretary L: Dutch
Ik vind Ik vind
1 1
konijnen konijnen
leuk leuk

8. Modelo em camadas
Quatro conceitos
Entidade: elemento ativo em cada camada (ex.:
processo ou placa de interface de rede)
Serviço: indica o que a camada faz
Interface: indica aos processos acima como acessar a
camada
Protocolo: regras e convenções usadas na
conversação entre uma camada de uma máquina e a
mesma camada de outra
Dados não são passados diretamente de uma
camada (N) para outra

9. Modelo em camadas
Modelo de cinco camadas (fonte: Tanenbaum)

10. Modelo em camadas
Transmissão de dados para o modelo de
cinco camadas (fonte: Tanenbaum)

11. Modelo em camadas
Funções
Controle de erro
Controle de fluxo
Segmentação e remontagem
Multiplexação
Estabelecimento de conexão
Uma única função pode estar em mais de uma
camada

12. Modelo em camadas
Serviço
Conjunto de primitivas (operações) que uma camada provê
à camada superior
Tipos de primitivas de serviço
Pedido (Request), Indicação (Indication), Resposta
(Response), Confirmação (Confirm)
Nome de uma primitiva: X-nome.tipo, X indica a camada
Exemplo: T-Connect.Request
Camada genérica (N)
Oferece serviço (N) à camada (N+1) e usa o serviço (N-1)

13. Modelo em camadas
Primitivas de serviço
Camada (N + 1) Entidade (N + 1) Entidade (N + 1)
N–Conn.Req N–Conn.Conf N–Conn.Ind N–Conn.Resp
Camada (N) Serviço (N)

14. Modelo em camadas
Cooperação entre entidades
Camada (N+1) Entidades (N+1)
Usuárias do Serviço (N)
Serviço (N)
Camada (N)
Entidade (N) Entidade (N)
Protocolo (N)
Serviço (N-1)
Camada (N-1)
Entidade (N-1) Entidade (N-1)

15. Modelo em camadas
Protocolo
Conjunto de regras que governam o formato e o significado
de quadros, pacotes ou mensagens trocadas entre
entidades pares de uma camada
Interação entre camadas
PDU (Protocol Data Unit)
Troca de informações entre entidades pares
Contém informações de controle do protocolo e possivelmente
dados do usuário
SDU (Service Data Unit)
Troca de informações entre duas entidades adjacentes
PCI (Protocol Control Information)
Bloco de informações de controle do protocolo de uma camada

16. Modelo em camadas
Interação entre camadas
(N+1) PDU
Camada (N+1)
(N) PCI (N) SDU
Camada (N)
(N) PDU

17. Modelo em camadas
Funções de uma camada
Multiplexação X Demultiplexação
Conexões N Conexões N
Conexão N-1 Conexão N-1
Espalhamento X Recombinação
Conexão N Conexão N
Conexões N-1 Conexões N-1

18. Modelo em camadas
Funções de uma camada
Concatenação X Separação
(N) PDU (N) PDU (N) PDU (N) PDU
(N-1) SDU (N-1) SDU
Segmentação X Remontagem
(N) SDU (N) SDU
(N) PDU (N) PDU (N) PDU (N) PDU

19. Modelos de referência
Modelo OSI
Modelo TCP/IP
Modelo híbrido

20. Modelo OSI
Interconexão de sistemas heterogêneos →
modelo de referência para a interconexão de
sistemas abertos da ISO (modelo OSI da ISO)
Modelo em sete camadas
Física, enlace, rede, transporte, sessão, apresentação
e aplicação
Conceitos centrais
Serviço
Interface
Protocolo

21. Camadas do modelo OSI
Física
Provê serviços de transmissão e recepção de bits
Define as interfaces elétricas e mecânicas, as
características de sincronização e a especificação do
meio de transmissão
Enlace
Controle de acesso a um meio compartilhado,
montagem de dados em quadros, endereçamento e
detecção de erros
Provê serviços de comunicação de quadros com
controle de fluxo e controle de erros

22. Camadas do modelo OSI
Rede
Roteamento
Controle de congestionamento
Transporte
Provê serviço fim-a-fim
Entrega ordenada livre de erros
Entrega sem garantia de ordenação
Sessão
Estabelecimento de sessões entre usuários de
diferentes máquinas
Apresentação
Lida com a sintaxe e a semântica das informações

23. Camadas do modelo OSI
Aplicação
Provê aplicações de rede

24. Modelo OSI (fonte: Tanenbaum)

25. Modelo OSI
Transmissão de dados
Usuário A Dados Usuário B
Aplicação CA Dados Aplicação
Apresentação CP Dados Apresentação
Sessão CS Dados Sessão
Transporte CT Dados Transporte
Rede CN Dados Rede
Enlace CDL Dados CDL Enlace
Física Bits Física

26. Modelo TCP/IP
Modelo em quatro (cinco) camadas
Host/rede (física e acesso à rede), inter-redes,
transporte e aplicação
Camadas
Host/rede (física e acesso à rede)
Não é detalhada no modelo
Inter-redes
Protocolo IP
Transporte
Protocolos TCP e UDP
Aplicação

27. Modelo TCP/IP
Correspondência entre o OSI e o TCP/IP (fonte: Tanenbaum)

28. Modelo híbrido
Modelo em cinco camadas
Física, enlace, rede, transporte e aplicação
Modelo híbrido (fonte: Tanenbaum)