Arquitetura de Redes
1
Aula 1
Arquitetura de Redes de Computadores
• Duas arquiteturas para estudo
Aplicação
Apresentação Sessão
Transporte Rede
Enlace Físico
Arquitetura OSI
Aplicação
Transporte
Intra-rede
Arquitetura TCP/IP(Internet)
Inter-rede
Modelo OSI
• Modelo baseado em camadas.
• RM - OSI não define a arquitetura de uma rede, ele não especifica a exatidão de
serviços e protocolos. Ele divide os
processos de comunicações em camadas e determina o que cada camada deve fazer.
• O modelo OSI possui 7 camadas.
Camadas do Modelo OSI
Aplicação
Apresentação Sessão
Transporte Rede
Enlace Físico Camada 7
Camada 6 Camada 5 Camada 4 Camada 3 Camada 2 Camada 1
Esquema básico da arquitetura
•
Camadas: Serviço, Protocolos e Interfaces
• Serviço: informa “o que” a camada faz, quais suas funções;
• Interface: “como acessar” os serviços, quais os parâmetros e quais os resultados esperados;
• Protocolos: “de que forma” os serviços são
implementados.
Esquema básico da arquitetura
Sistema Final B Sistema Final A
Protocolo da camada 6
Aplicação Apresentação
Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico Protocolo da camada 7
Protocolo da camada 4 Protocolo da camada 5
Protocolo da camada 3 Protocolo da camada 2 Protocolo da camada 1 Interface 6/7
Interface 5/6 Interface 4/5 Interface 3/4 Interface 2/3 Interface 1/2
Aplicação Apresentação
Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico
Nível Físico
Aplicação Apresentação
Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico
• Transmissão de bits através de um canal de comunicação
• Características do meio físico e da transmissão do sinal
– Características mecânicas – Características elétricas – Características funcionais – Características procedurais
• Não se preocupa com erros
Nível de Enlace
• Detecta e opcionalmente corrige erros que ocorram no nível físico
• Transmissão e recepção de quadros (delimitação)
• Controle de fluxo
Aplicação Apresentação
Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico
Nível de Rede
• Roteamento
• Serviços
–Circuito Virtual
•com conexão –Datagrama
•sem conexão
•não garante a entrega dos pacotes
Aplicação Apresentação
Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico
Nível de Transporte
• Fornece uma comunicação fim-a-fim (com confiabilidade)
–Controle de fluxo
–Detecção e recuperação de erros fim-a-fim
• Segmentação e remontagem de mensagens
Aplicação Apresentação
Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico
Nível de Transporte
Rede Enlace
Físico
Rede Enlace
Físico
Aplicação Apresentação
Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico Sistema Final B Aplicação
Apresentação Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico
Sistema Final A
comunicação fim-a-fim
Sistema Intermediário Aplicação
Apresentação Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico
Nível de Sessão
• Controle de Diálogo
–Pontos de sincronização
–Recuperação da sessão em caso de falhas
–Ex: transferência de arquivos
• Controle de Atividade
–Cada atividade corresponde a uma tarefa que pode ser
interrompida e posteriormente retomada
–Ex: e-mail urgente e normal
Aplicação Apresentação
Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico
Nível de Apresentação
• Realizar transformação
adequadas aos dados, antes de enviar:
–Conversão de padrões de terminais e de arquivos
–Compactação de Dados –Criptografia
Aplicação Apresentação
Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico
Nível de Aplicação
• Aplicações Específicas
– Transferência de arquivos – Correio eletrônico
– Login remoto
– Aplicações Multimídias
Aplicação Apresentação
Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico
Arquitetura TCP/IP
• É o padrão de fato.
• Suas normas são gratuitas e podem ser obtidas via Internet.
• Dá ênfase na interligação de redes, possivelmente diferentes.
• Os sistemas operacionais têm incorporado o TCP/IP.
• O TCP/IP é um conjunto de protocolos, sendo os
protocolos TCP e IP os mais importantes.
Comparação entre Modelos
Aplicação
Apresentação Sessão
Transporte Rede
Enlace Físico
Arquitetura OSI
Aplicação
Transporte
Intra-rede
Arquitetura Internet
Inter-rede
Transmissão de Dados em Rede
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário Dados
Dados
Cabeçalho Pacote (PDU –
Protocol Data Unit)
Transmissão de Dados em Rede
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário Dados
Dados
Cabeçalho Pacote (PDU –
Protocol Data Unit)
A
Transmissão de Dados em Rede
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Dados
Dados
Cabeçalho Pacote (PDU –
Protocol Data Unit)
A T
Transmissão de Dados em Rede
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Dados
Dados
Cabeçalho Pacote (PDU –
Protocol Data Unit)
A T R
Transmissão de Dados em Rede
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Dados
Dados
Cabeçalho Pacote (PDU –
Protocol Data Unit)
A T R
E E
Transmissão de Dados em Rede
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Dados
Dados
Cabeçalho Pacote (PDU –
Protocol Data Unit)
A T R
F E E F
Transmissão de Dados em Rede
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Dados Dados
Cabeçalho Pacote (PDU –
Protocol Data Unit)
A T R
F E E F
Transmissão de Dados em Rede
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Dados Dados
Cabeçalho Pacote (PDU –
Protocol Data Unit)
A T R
E E
Transmissão de Dados em Rede
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Dados Dados
Cabeçalho Pacote (PDU –
Protocol Data Unit)
A T R
Transmissão de Dados em Rede
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Dados Dados
Cabeçalho Pacote (PDU –
Protocol Data Unit)
A T
Transmissão de Dados em Rede
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário Dados
Dados
Cabeçalho Pacote (PDU –
Protocol Data Unit)
A
Transmissão de Dados em Rede
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário Dados
Dados
Cabeçalho Pacote (PDU –
Protocol Data Unit)
Transmissão de Dados em Rede
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Aplicação Transporte Rede
Enlace Físico Usuário
Dados
Dados
Cabeçalho Pacote (PDU –
Protocol Data Unit)
A T R
E E
Protocolo da Camada
Dados A
T R
E E
Rede Enlace
Físico
Rede Enlace
Físico
Aplicação Apresentação
Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico Sistema Final B Aplicação
Apresentação Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico
Sistema Final A
comunicação fim-a-fim
Sistema Intermediário
Transmissão de Dados em Rede
Caminho
percorrido pelos dados do usuário
Quadro - PDU enlace
Camada de enlace: Terminologia
Camada de Enlace - responsabilidade de
transferir um datagrama de um nó para o nó adjacente sobre um enlace.
Nós
Enlaces
•Enquadramento, acesso ao enlace
•Entrega confiável entre dois
equipamentos fisicamente conectados
•Controle de Fluxo
•Detecção e/ou Correção de Erro
Serviços da camada de enlace
IEEE 802
• O projeto IEEE 802 resultou na publicação de uma família de padrões, relacionados aos níveis físico e de enlace (ligação) do
RM-OSI para redes locais e metropolitanas de computadores.
• Define o modo os dados são colocados e recuperados através da mídia física
(cabeamento) pela placa adaptadora de
• Camada física e de enlace do modelo OSI rede
OSI x IEEE x TCP/IP: Padrão IEEE 802
Aplicação
Apresentação Sessão
Transporte Rede
Enlace Físico
Arquitetura OSI
Físico LLCMAC
Arquitetura IEEE
Aplicação
Transporte Inter-rede Intra-rede
Arquitetura Internet
Logical Link Control (LLC) Medium Access Control (MAC) Physical Layer
(PHY)
Camada de Controle de Acesso ao Meio
• Organização do acesso ao meio físico compartilhado:
–Barra.
–Anel.
–Wireless.
• Técnicas:
–CSMA-CD (802.3).
–Token Ring (802.5).
–...
Logical Link Control (LLC) Medium Access Control (MAC) Physical Layer
(PHY)
Camada de Controle de Enlace Lógico
• Independência da camada MAC.
• Controle de erros e
de fluxo.
Logical Link Control (LLC) Medium Access Control (MAC) Physical Layer
(PHY)
Nível Físico
• Transmissão de bits
através de um meio físico:
–Cabo coaxial.
–Par trançado.
–Fibra ótica.
• Método de codificação.
• Taxa de Transmissão.
Arquitetura IEEE 802: LAN
Aplicação
Apresentação Sessão
Transporte Rede
Enlace Físico
LLC LLC
MAC Físico MAC
Físico
Aplicação
Apresentação
Sessão Transporte
Rede
Host B
Aplicação Apresentação
Sessão Transporte
Rede
Host A
Comunicação fim-a-fim no enlace
Arquitetura de Redes
• Aula 1- Atividade
39
Qual a diferença?
Rede Enlace
Físico
Rede Enlace
Físico
Aplicação Apresentação
Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico Sistema Final B Aplicação
Apresentação Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico
Sistema Final A
comunicação fim-a-fim
Sistema Intermediário Aplicação
Apresentação Sessão Transporte
Rede Enlace
Físico
Qual a diferença?
Aplicação
Apresentação Sessão
Transporte Rede
Enlace Físico
LLC LLC
MAC Físico MAC
Físico
Aplicação
Apresentação
Sessão Transporte
Rede
Host B
Aplicação Apresentação
Sessão Transporte
Rede
Host A
Comunicação fim-a-fim no enlace