MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY SLOAN SCHOOL OF MANAGEMENT. Fatores Tecnológicos, Estratégicos e Organizacionais

MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY

SLOAN SCHOOL OF MANAGEMENT

15.565

Integração de Sistemas de Informação:

Fatores Tecnológicos, Estratégicos e Organizacionais

15.578

Sistemas de Informação Global:

Comunicações e Connectividade Entre Sistemas de Informação

Primavera 2002

Aula 9

COMPLEXIDADE DAS REDES DE COMUNICAÇÃO

Fontes

R

eceptor

Web site

Servidor Central de Arquivos

Servidor de E-Mail

Navegador

Seus Arquivos

Programa de E-Mail Linha T1

Ligação por satélite

A Internet

O PAPEL DOS PROTOCOLOS

EXEMPLOS DE UMA CONVERSA NORMAL POR TELEFONE

•

SUPONDO QUE O EMISSOR (E) E O RECEPTOR (R) FALAM INGLÊS

–

UMA QUESTÃO DE PROTOCOLO PROPRIAMENTE DITA

•

ESTABELECENDO A CONEXÃO:

E: “O JOHN ESTÁ?” R: “SIM, É ELE.”

•

VERIFICAÇÃO DE ERRO:

E: “VOCÊ OUVIU O QUE EU ACABEI DE DIZER?” R: “SIM.”

•

CONTROLE DE FLUXO (EX.: DITANDO UMA CARTA POR TELEFONE):

E: “ESTÁ PRONTA PARA A PRÓXIMA FRASE?”

R: …

pausa… “SIM.”

DIVISÃO EM CAMADAS DOS PROTOCOLOS E COMUNICAÇÕES

Conceitos

Símbolos no Papel

Padrão de Pontos

Sinais Elétricos

Cabeamento

Usuário

Papel

Aparelho de Fax

Modem

Linha Telefônica

Para: Joe Para: Joe

617/253-3321 617/253-3321

Questões:

Exemplo:

A

bstrações e Substituições/Alternativas

Enviar um fax

--MODELO DE REFERÊNCIA ISO OSI

• ISO = INTERNATIONAL STANDARDIZATION ORGANIZATION

• OSI = OPEN SYSTEMS INTERCONNECTION

•

MODELO DE REFERÊNCIA ISO OSI:

É UMA ESTRUTURA E UM CONJUNTO DE TERMINOLOGIA

NÃO É UM PADRÃO DE PROTOCOLO

•

DESENVOLVEDORES-PADRÃO:

MODELO DE REFERÊNCIA ISO PARA OSI

7. APLICAÇÃO : DEPENDENTE DE APLICAÇÃO (EX.: PROGRAMA DE USUÁRIO) 6. APRESENTAÇÃO: COMPACTAÇÃO E CONVERSÕES (EX.: BIBLIOTECA)

5. SESSÃO : PROCESS-TO-PROCESS (EX.: SOFTWARE DE SO) 4. TRANSPORTE: HOST-TO-HOST (EX.: SOFTWARE DE SO)

3. REDE : ROTEAMENTO (EX.: DRIVER DE DISPOSITIVO) 2. DADOS: FLUXO DE BITS CONFIÁVEL (EX.: CHIP ESPECIAL)

1. FÍSICO : FLUXO DE BITS BRUTOS (EX.: HARDWARE)

7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 PROTOCOLO DE CAMADA DE APLICAÇÃO

PROTOCOLO DE CAMADA DE APRESENTAÇÃO PROTOCOLO DE CAMADA DE SESSÃO

PROTOCOLO DE CAMADA DE TRANSPORTE REDE LINK DE DADOS FÍSICO REDE LINK DE DADOS FÍSICO HOST A _{NÓ HOST B} 6

ANALOGIA SIMPLES DE ENTREGA DE CORRESPONDÊNCIAS

7.

APLICAÇÃO

:

MANUSEIO ESPECÍFICO (

6.

APRESENTAÇÃO

:

SERVIÇOS DE TRADUÇÃO DE LÍNGUAS

5.

SESSÃO

:

GRUPOS NA EMPRESA (Ex.: A/P) ou PESSOA (Ex.: E53-321)

4.

:

EMPRESA FONTE PARA EMPRESA RECEPTORA

3.

REDE

:

ROTEAMENTO DE CORREIO PARA CORREIO

2.

:

CONTROLE DO FLUXO E MANIPULAÇÃO DO TRÁFEGO NA REDE

1.

FÍSICO

:

USO DE CAMINHÕES E AVIÕES

•

1.

CAMADA FÍSICA

• TIPOS DE SUB-REDES

– COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS (CANAL DEDICADO) – COMUTAÇÃO DE MENSAGENS

– COMUTAÇÃO DE PACOTES (CANAL COMPARTILHADO)

• TECNOLOGIAS DE COMUNICAÇÃO (ALGUNS EXEMPLOS)

– TELEFONE

• T1 = 1.544M bps (EUA E CANADÁ) OU 2.048M – CABO COMPARTILHADO (ETHERNET)

• 10-100M bps (Típico)

• CSMA/CD (CARRIER SENSE MULTIPLE ACCESS/COLLISION DETECT) – SATÉLITE

• 5-10 CANAIS, CADA UM COM 50M bps

• UP-LINK E DOWN-LINK = 270 MILISEGUNDOS • VSAT

– FIBRA ÓPTICA

• 100M - 10G bps (Típico) • INTERNET II (622M -> 2G)

• PROJETO OXYGEN = 1.28T bps (antes de 2003)

2.

FOC

O: TRANSMISSÃO CONFIÁVEL: TRATAMENTO DE ERROS E

CONTROLE DE FLUXO

TRATAMENTO DE ERROS: DETECÇÃO E CORREÇÃO

• SOMA DE VERIFICAÇÃO DA DETECÇÃO DE ERRO (E OUTRAS DETECÇÕES/ CORREÇÕES DE ERRO DE CÓDIGOS)

INÍCIO DO CÓDIGO FIM DO CÓDIGO 01111110 _{ENDEREÇO CONTROLE INFORMAÇÃO} SOMA DE VERIFICAÇÃO 01111110

CONTROLE DE FLUXO

• PARA MANIPULAR O CONGESTIONAMENTO E O SEQÜENCIAMENTO

• O RECEPTOR INDICA DISPOSIÇÃO PARA RECEBER

• COMO RESERVA PARA JANTAR

• CONFIRMAÇÕES POSITIVAS E NEGATIVAS PARA RECEBER

• NÚMEROS SEQÜENCIAIS PARA AJUDAR A MANTER A COORDENAÇÃO • RECICLA OS NÚMEROS SEQÜENCIAIS

• PODE HAVER VÁRIAS MENSAGENS PENDENTES

• ESPECIALMENTE POR SATÉLITE -- IDA E VOLTA EM 1/4 SEG • TIPOS DE INFORMAÇÕES USADAS:

• SEQÜÊNCIA (ESTE FRAME) • P/F (POLL OU FINAL)

• PRÓXIMA (CONFIRMAÇÃO RECEBIDA)

COMPARTILHAMENTO DE CANAIS DINÂMICOS

• SATÉLITE

– MULTIPLEX (TEMPO OU FREQÜÊNCIA)

– ALOHA “SLOTTED” (ETHERNET PRE-DATE)

• CADA “SLOT”, ENVIA OU NÃO

• SE ENVIAR, MONITORE A COLISÃO (270 MS)

• SE COLIDIR, TENTE NOVAMENTE MAIS TARDE -- MAS QUANDO? • “MELHOR UTILIZAÇÃO ALCANÇÁVEL”, APROXIMADAMENTE 37% • SEMELHANTE PARA LAN COMPARTILHADA (EX.: ETHERNET)

• PADRÕES IEEE 802

– ACESSO DA MÍDIA: CSMA/CD E TOKEN RING

LA SF

HAVAÍ

3.

CAMADA DE REDE

DETERMINAÇÃO DA ROTA (A SER DISCUTIDO MAIS TARDE)

• CIRCUITO VIRTUAL

• vs DATAGRAMA

• EX.: PROTOCOLO DE 3 CAMADAS CCITT DE REDE X.25 • -- ORIGINALMENTE CIRCUITO VIRTUAL

• PROCEDIMENTO

1. CONFIGURAÇÃO DO CIRCUITO VIRTUAL (SOLICITAÇÃO DE CHAMADA) -- O RECEPTOR ACEITA OU REJEITA

2. SE ACEITAR, ENVIA PACOTES DE DADOS (FULL-DUPLEX) 3. FINALIZA POR QUALQUER UMA DAS PARTES

• EXTENSÕES

-- DATAGRAMA

-- SELEÇÃO RÁPIDA (MENSAGEM DE PACOTE ÚNICO)

--4.

CAMADA DE TRANSPORTE

• FORNECE “TRANSPARÊNCIA” DE USUÁRIO PARA USUÁRIO (END-TO-END) • TRATAMENTO DE RECUPERAÇÃO ETC. DE FORMA TRANSPARENTE

• FUNÇÕES DE EXEMPLO:

CONNUM = CONECTA (LOCAL, REMOTO) CONNUM = MONITORA (LOCAL)

STATUS = ENCERRA (CONNUM)

STATUS = ENVIA (CONNUM, BUFFER, BYTES) STATUS = RECEBE (CONNUM, BUFFER, BYTES)

• PADRÃO DE ENDEREÇAMENTO CCITT X.25 = 14 DÍGITOS 3 = PAÍS (TALVEZ VÁRIOS CÓDIGOS)

1 = REDE DO PAÍS

10 = ESCOLHA DO OPERADOR DE REDE (EX.: 5 = HOST No., 5 = USUÁRIO No.)

--QUESTÕES DE SINCRONIZAÇÃO E MULTIPLEXAÇÃO

•

PROBLEMAS DE SINCRONIZAÇÃO:

RECEBIMENTO DE MENSAGENS INESPERADAS

PACOTES MÚLTIPLOS (DEVIDO A TIME-OUT E RETRANSMISSÃO)

TÉRMINO DAS CONEXÕES

(

EX.: DOIS PROBLEMAS DE DIVISÃO DO EXÉRCITO:

“

ATAQUE QUANDO RECEBER MINHA MENSAGEM”)

ESTES CASOS PRECISAM SER TRATADOS

•

MULTIPLEXAÇÃO DA CONEXÃO

PARA COMPARTILHAR O “CIRCUITO VIRTUAL”

•

POR RENDIMENTO/ECONOMIA DE CUSTOS

(

COMO A MULTIPLEXAÇÃO DE SOFTWARE)

PARA USAR MÚLTIPLOS “CIRCUITOS VIRTUAIS”

•

PELO AUMENTO DA CAPACIDADE DE TRANSMISSÃO

--5.

CAMADA DE SESSÃO

• POSSIBILITA A COMUNICAÇÃO PROCESS-TO-PROCESS

(EX.: NAVEGADOR WEB VS. TRANSFERÊNCIA DE ARQUIVOS VS. E-MAIL -- SIMULTÂNEOS)

6.

CAMADA DE APRESENTAÇÃO

• ATIVIDADES TÍPICAS

COMPACTAÇÃO DE TEXTO E CRIPTOGRAFIA (FREQÜENTEMENTE NA CAMADA DE DADOS)

CONVERSÃO

• PROTOCOLOS DE TERMINAIS “VIRTUAIS” MUITAS DIFERENÇAS DE TERMINAL

TIPOS: ROLAGEM, PÁGINAS (CURSOR), FORMULÁRIO (EX.: ARPANET TELNET) EX.: X-WINDOWS

• PROTOCOLOS DE TRANSFERÊNCIA DE ARQUIVOS BIT-A-BIT OU CONVERTIDO?

(EX.: ASCII - > EBCDIC, Nos. DE PONTOS FLUTUANTES)

7.

CAMADA DE APLICAÇÃO

Camada ISO INTERNET SNA DECNET 7 6 5 4 3 2 1 Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Link de dados Físico Usuário Telnet, FTP, Web Controle de Transmissão Protocolo Internet Acesso à Rede Físico Usuário final Serviços NAU

Controle de fluxo de dados

Controle de transmissão

Controle de caminho

Controle de link de dados

Físico

Aplicação

Serviços de rede Transporte

Controle de link de dados

Físico

Arquitetura do Protocolo TCP/IP

Camada de aplicação

Possibilita a comunicação entre aplicações em máquinas separadas

(ex.: e-mail, transferência de arquivo, navegação na web)

Camada de transporte

Possibilita transferência de dados end-to-end confiável através de múltiplas redes

(ex.: TCP - Transmission Control Protocol)

Camada da Internet

Encaminha os dados da fonte para o destino através de uma ou mais redes

(IP - Internet Protocol)

Camada de acesso à rede

Gerencia a interface lógica entre uma máquina e sua rede local

(ex.: Ethernet) Camada física