Arquiteturas de Redes de Computadores

(1)

Disciplina

: Comunicação de Dados IV

:

Arquiteturas de

Redes de Computadores

Profa. Débora Christina Muchaluat Saade

deborams@telecom.uff.br

Arquiteturas de

Redes de Computadores

Profa. Débora Christina Muchaluat Saade Profa. Débora Christina Muchaluat Saade

deborams

deborams@telecom.

@telecom.

uff.

uff

.br

br

Departamento de Engenharia de Telecomunicações

Departamento de Engenharia de Telecomunicações --UFFUFF

Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV 2

Arquitetura de Rede

Conjunto de convenções para interconexão de Conjunto de convenções para interconexão de equipamentos

equipamentos

Número, nome, conjunto de funções e serviços e o Número, nome, conjunto de funções e serviços e o protocolo de cada nível definem uma arquitetura protocolo de cada nível definem uma arquitetura de rede

de rede

Há algum tempo os grandes fabricantes Há algum tempo os grandes fabricantes desenvolveram soluções

desenvolveram soluções proprietáriasproprietárias para a para a interconexão de seus equipamentos

interconexão de seus equipamentos

•

•IBM IBM --System Network Architecture (SNA)System Network Architecture (SNA)

•

•DEC DEC --Digital Network Architecture (DNA)Digital Network Architecture (DNA)

Comunicação de Dados IV

Arquitetura em Camadas (ou Níveis)

Princípio do “Dividir para Conquistar”Princípio do “Dividir para Conquistar”

Facilidade de modificação e validaçãoFacilidade de modificação e validação

Projetar uma rede como um conjunto Projetar uma rede como um conjunto

hierárquico de camadas

•

• cada nível utiliza os cada nível utiliza os serviçosserviçosoferecidos pelo oferecidos pelo nível imediatamente inferior

nível imediatamente inferiorpara implementar para implementar e oferecer os seus

e oferecer os seus serviçosserviçosao ao nível nível imediatamente superior

imediatamente superior

•

• o projeto de um nível está restrito a um o projeto de um nível está restrito a um contexto específico e supõe que os problemas

contexto específico e supõe que os problemas

fora deste contexto já estejam devidamente

resolvidos resolvidos Camada 1 Camada 1 Camada 2 Camada 2 Camada 3 Camada 3 ... ... Camada n Camada n Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Níveis, Protocolos e Interfaces

Sistema A Sistema B Interface 1/2 Interface 2/3 Interface 3/4 Nível 1 Nível 1 Interface 1/2 Interface 2/3 Interface 3/4 Protocolo de Nível 3 Protocolo de Nível 2 Protocolo de Nível 1 Nível 2 Nível 2 Nível 3 Nível 3

Nível 4 Protocolo de Nível 4 Nível 4

Interface n-1/n Protocolo de Nível n-1

Nível n-1 Nível n-1

Nível n Protocolo de Nível n Nível n Interface n-1/n

(2)

5

Padronização

Padronização -

-

Vantagens

Preservação de investimentosPreservação de investimentos

•

•segurança de continuidadesegurança de continuidade

•

•segurança de integração com tecnologias emergentessegurança de integração com tecnologias emergentes

Maior número de fabricantesMaior número de fabricantes

•

•menor preçomenor preço

•

•maior qualidademaior qualidade

•

•maior competitividademaior competitividade

6

Padrões de Arquiteturas de Redes

Modelo de Referência OSIModelo de Referência OSI

Arquitetura IEEE 802Arquitetura IEEE 802

Arquitetura TCP/IP (Internet)Arquitetura TCP/IP (Internet)

Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Organizações Internacionais

de Padronização

Organizações Internacionais

de Padronização

Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV ANSI X3T9.5 (FDDI) TIA Telecommunications Industries Association (RS-232 ) ISA Instrument Society of America (PROWAY) SME Society of Manufacturers Engineers (MAP & TOP) ISO/IEC

Joint Technical Committees 1 (JTC 1) on Information Technology ANSI American National Standards Institute ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas DIN Deutsches Institut for Normung BSI British Standards Institute ETSI European Telecommunications Standards Institute ECMA European Computer Manufacturers Association (ECMA-80 ) Companies and Nat. Org. (Cambridge Ring)

...

IEEE Institute of Electrical and Eletronics Engineers

(IEEE 802)

(3)

9

Elaboração de Padrões ISO

Organização nacional submete proposta inicial, Organização nacional submete proposta inicial, denominada

denominada WD (Working Document)WD (Working Document)

É formado um WG que gera um É formado um WG que gera um DP (Draft DP (Draft Proposal)

Proposal), o DP é divulgado para análise e votação, o DP é divulgado para análise e votação

Se o DP for aprovado, transformaSe o DP for aprovado, transforma-se em um -se em um DIS DIS (Draft International Standard)

(Draft International Standard) que é divulgado que é divulgado para novo período de análise e votação

para novo período de análise e votação

Se o DIS for aprovado se torna um Se o DIS for aprovado se torna um IS IS (International Standard)

(International Standard)

10

ITU (International Telecommunication Union)

Organização intergovernamental responsável pela Organização intergovernamental responsável pela coordenação, desenvolvimento, regulamentação e coordenação, desenvolvimento, regulamentação e padronização das telecomunicações, assim como padronização das telecomunicações, assim como organização de eventos regionais e mundiais organização de eventos regionais e mundiais

Dividido em três setoresDividido em três setores

•

•ITUITU--R R --Radiocommunication SectorRadiocommunication Sector

•

•ITUITU--T T --Telecommunication Standardization Sector Telecommunication Standardization Sector

•

•ITUITU--D D --Telecommunication Development SectorTelecommunication Development Sector

Modelo de Referência

OSI

Modelo de Referência

OSI

Modelo de Referência OSI

Necessidade de padrões para interconexão de Necessidade de padrões para interconexão de sistemas heterogêneos

sistemas heterogêneos

Modelo de referência para interconexão de Modelo de referência para interconexão de sistemas abertos

sistemas abertos

Definição da estrutura básica para o Definição da estrutura básica para o desenvolvimento coordenado de padrões desenvolvimento coordenado de padrões

ISO 7498

Reference Model for Open Systems Interconnection RM-OSI/ISO

ISO 7498

Reference Model for Open Systems Interconnection

RM

(4)

13

Modelo de Referência OSI

O modelo de referência OSI concentra-O modelo de referência OSI concentra-se apenas se apenas na questão de interconexão de sistemas

na questão de interconexão de sistemas

•

•transferência de informação (transmissão)transferência de informação (transmissão)

•

•interoperabilidade (ex. representação de dados, interoperabilidade (ex. representação de dados, integridade, segurança, etc.)

integridade, segurança, etc.)

O modelo de referência OSI não especificaO modelo de referência OSI não especifica

implementação, tecnologia, interconexão de implementação, tecnologia, interconexão de sistemas particulares

sistemas particulares

14

Modelo de Referência OSI

Open System InterconectionOpen System Interconection

ISO (International Organization for ISO (International Organization for

Standardization)

ITU (International Telecommunication Union)ITU (International Telecommunication Union)

•

•ITUITU--T T --Telecommunication Standardization SectorTelecommunication Standardization Sector

Sete camadas funcionaisSete camadas funcionais

Camadas do Modelo OSI

Camada 7 Camada 6 Camada 5 Camada 4 Camada 3 Camada 2

Camada 1 FísicoFísico Enlace Enlace Rede Rede Transporte Transporte Sessão Sessão Apresentação Apresentação Aplicação Aplicação Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Modelo de Referência OSI

Estrutura em camadas permite o desenvolvimento Estrutura em camadas permite o desenvolvimento simultâneo e independente de padrões

simultâneo e independente de padrões

Interfaces bem definidas permitem que mudanças Interfaces bem definidas permitem que mudanças no padrão que define uma camada não afetem as no padrão que define uma camada não afetem as demais

demais

O RM-O RM-OSI é complementado com padrões que OSI é complementado com padrões que especificam o protocolo e o serviço de cada especificam o protocolo e o serviço de cada camada

(5)

Serviços OSI

Um serviço representa um

conjunto de funções oferecidas

a um usuário por um

provedor (ou fornecedor),

acessado através de um SAP.

Um serviço representa um

conjunto de funções oferecidas

a um usuário por um

provedor (ou fornecedor),

acessado através de um SAP.

18

Provedores e Usuários de Serviços

Provedor do

Serviço N

usuário do serviço (N) usuário do serviço (N) pontos de acesso ao serviço (N)

Provedores e Usuários de Serviços

usuário do serviço (N)

provedor do serviço (N)

pontos de acesso ao serviço (N)

entidade da camada (N) entidade da camada (N) protocolo da camada (N)

Provedor do

Serviço (N

-

1)

pontos de acesso ao serviço (N-1)

Camada (N) Camada (N-1) Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Provedores e Usuários de Serviços

usuário do serviço (N)

provedor do serviço (N)

pontos de acesso ao serviço (N)

entidade da camada (N)

protocolo da camada (N)

pontos de acesso ao serviço (N-1)

Camada (N) Camada (N-1) provedor do serviço (N-1) entidade da camada (N-1) entidade da camada (N-1) protocolo da camada (N-1)

(6)

21

Transmissão de Dados no Modelo OSI

Dados Dados A Dados Dados A A Dados A A S Dados A A S T Dados A A S T R E Dados A A S T R E E Dados A A S T R E F F A Dados Dados A A Dados A A S Dados A A S T Dados A A S T R E Dados A A S T R E E Dados A A S T R E F F Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Usuário Transmissor Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Usuário Receptor Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV 22

•SDU: Service Data Unit

• PCI: Protocol Control Information • PDU: Protocol Data Unit

Unidades de Interface

Camada N Camada N-1 (N) SDU PCI (N) PDU (N-1) SDU PCI (N-1) PDU Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Transmissão de Dados no Modelo OSI

Dados Dados A Dados Dados A A Dados A A S Dados A A S T Dados A A S T R E Dados A A S T R E E Dados A A S T R E F F A Dados Dados A A Dados A A S Dados A A S T Dados A A S T R E Dados A A S T R E E Dados A A S T R E F F Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Usuário Transmissor SDU do Nível de Aplicação PDU do Nível de Aplicação SDU do Nível de Apresentação PDU do Nível de Apresentação Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Usuário Receptor Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

• PCI: Protocol Control Information • PDU: Protocol Data Unit • ICI: Interface Control Information • IDU: Interface Data Unit

Unidades de Interface

ICI IDU Camada N Camada N-1 (N) SDU PCI (N) PDU ICI (N-1) SDU (N-1) SDU PCI (N-1) PDU

(7)

Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV 25 Um para Um (N) PDU (N) SDU (N) PCI

Relacionamentos entre PDUs e SDUs

Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV 26 Segmentação / Remontagem (N) SDU (N) PCI

Relacionamentos entre PDUs e SDUs

(N) PDU (N) PDU Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV Blocagem / Desblocagem (N) SDU (N) PCI

Relacionamentos entre PDUs e SDUs

(N) SDU (N) PCI (N) PDU Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Serviços OSI

Os serviços OSI podem ser de 3 tipos: Os serviços OSI podem ser de 3 tipos:

•

•sem confirmação (unconfirmed)sem confirmação (unconfirmed)

•

•com confirmação (confirmed)com confirmação (confirmed)

•

(8)

29

Serviço sem Confirmação

service.REQUEST

service.INDICATION

T

Requesting User SAP SAP Accepting User

30

Serviço com Confirmação

service.REQUEST

service.RESPONSE service.INDICATION

service.CONFIRMATION

T

Requesting User SAP SAP Accepting User

Serviço Iniciado pelo Fornecedor

T

User SAP SAP User

service.INDICATION service.INDICATION Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Modos de Comunicação

Orientado a conexãoOrientado a conexão

(9)

33

Comunicação orientada a conexão

FasesFases

•

• estabelecimento da conexãoestabelecimento da conexão •

• transmissão da informaçãotransmissão da informação •

• encerramento da conexãoencerramento da conexão

Negociação dos parâmetros e opções que governam a Negociação dos parâmetros e opções que governam a

transmissão

Identificador da conexão (redução do overhead de Identificador da conexão (redução do overhead de

endereçamento)

Relacionamento lógico entre as unidades de informaçãoRelacionamento lógico entre as unidades de informação

•

• seqüenciaçãoseqüenciação •

• controle de fluxocontrole de fluxo

34

Comunicação não orientada a conexão

Transmissão de uma única unidade de dadosTransmissão de uma única unidade de dados

Toda informação necessária é enviada junto com Toda informação necessária é enviada junto com a unidade de dados

a unidade de dados

Comunicação de Dados IV Primitivas de Serviço do Modo Orientado a Conexão Primitivas de Serviço do Modo Orientado a Conexão

CONNECT.request

CONNECT.response CONNECT.indication CONNECT.confirmation

Conexão bem sucedida Conexão bem sucedida

Usuário SAP SAP Usuário

CONNECT.request

DISCONNECT.request CONNECT.indication DISCONNECT.indication

Conexão rejeitada pelo usuário Conexão rejeitada pelo usuário

(10)

37

Primitivas de Serviço do Modo Orientado a Conexão Primitivas de Serviço do Modo Orientado a Conexão

Conexão rejeitada pelo fornecedor Conexão rejeitada pelo fornecedor

CONNECT.request DISCONNECT.indication Usuário SAP Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV 38

DATA.request

DATA.indication

Transferência de dados normal Transferência de dados normal

DISCONNECT.request

DISCONNECT.request DISCONNECT.indication DISCONNECT.indication

Encerramento ordenado solicitado por um usuário Encerramento ordenado solicitado por um usuário

DISCONNECT.request

DISCONNECT.indication

Encerramento abrupto solicitado por um usuário Encerramento abrupto solicitado por um usuário

(11)

41

Encerramento abrupto solicitado pelo fornecedor Encerramento abrupto solicitado pelo fornecedor

DISCONNECT.indication DISCONNECT.indication

42

Primitivas de Serviço do Modo não Orientado a Conexão Primitivas de Serviço do Modo não Orientado a Conexão

UNITDATA.request

UNITDATA.indication

Transferência de dados normal Transferência de dados normal

Pontos de Acesso (SAPs) Adjacentes

Um para um

Transmissão em um

SAP de Nível (N

SAP de Nível (N--1)1) Transmissão emTransmissão em um SAP do Nível (N)

um SAP do Nível (N)

Pontos de Acesso (SAPs) Adjacentes

Multiplexação

Transmissão em um

SAP do Nível (N

SAP do Nível (N--1)1) Transmissões emTransmissões em SAPs distintos do

SAPs distintos do

Nível (N)

(12)

45

Pontos de Acesso (SAPs) Adjacentes

Pontos de Acesso (SAPs) Adjacentes -- MultiplexaçãoMultiplexação

Oferecer vários pontos de acesso quando o nível Oferecer vários pontos de acesso quando o nível imediatamente inferior só oferece um único ponto imediatamente inferior só oferece um único ponto de acesso

de acesso

Tornar mais eficiente ou mais econômica a Tornar mais eficiente ou mais econômica a utilização dos serviços oferecidos pelo nível utilização dos serviços oferecidos pelo nível imediatamente inferior

imediatamente inferior

46

Pontos de Acesso (SAPs) Adjacentes

Splitting Splitting Transmissões em SAPs Transmissões em SAPs distintos do Nível (N distintos do Nível (N--1)1) Transmissão em Transmissão em um SAP do Nível (N) um SAP do Nível (N) Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Pontos de Acesso (SAPs) Adjacentes

Pontos de Acesso (SAPs) Adjacentes -

-

Splitting

Melhorar a confiabilidade quando mais de um Melhorar a confiabilidade quando mais de um ponto de acesso no nível imediatamente inferior ponto de acesso no nível imediatamente inferior está disponível

está disponível

Oferecer o desempenho desejado quando o nível Oferecer o desempenho desejado quando o nível imediatamente inferior não oferece um ponto de imediatamente inferior não oferece um ponto de acesso com os requisitos de vazão necessários acesso com os requisitos de vazão necessários

Camadas do Modelo OSI

Camada 7 Camada 6 Camada 5 Camada 4 Camada 3 Camada 2

Camada 1 FísicoFísico Enlace Enlace Rede Rede Transporte Transporte Sessão Sessão Apresentação Apresentação Aplicação Aplicação

(13)

IS IS₃₃ IS IS₁₁ IS IS₂₂ IS IS₄₄

OSI

1 AB 2 AB 3 AB ES ES A B Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV 50

Nível Físico

Transmissão de bits através de um Transmissão de bits através de um canal de comunicação

canal de comunicação

Características do meio físico e da Características do meio físico e da transmissão do sinal

transmissão do sinal

•

• características mecânicascaracterísticas mecânicas

•

• características elétricascaracterísticas elétricas

•

• características funcionaiscaracterísticas funcionais

•

• características proceduraiscaracterísticas procedurais

Físico Físico Enlace Enlace Rede Rede Transporte Transporte Sessão Sessão Apresentação Apresentação Aplicação Aplicação F F F F F F IS IS₃₃ IS IS₁₁ F F F IS IS

OSI

Físico F F F IS IS ESA Físico ES_B Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Nível de Enlace

Detecta e opcionalmente corrige Detecta e opcionalmente corrige erros que por ventura ocorram no

erros que por ventura ocorram no

nível físico

Transmissão e recepção de quadros Transmissão e recepção de quadros (delimitação)

(delimitação)

Se Se optaroptarpor corrigirpor corrigir

•

• correção de errocorreção de erro

•

Físico Físico Enlace Enlace Rede Rede Transporte Transporte Sessão Sessão Apresentação Apresentação Aplicação Aplicação

(14)

E E E F F F IS IS₃₃ E E E F F IS IS₁1 E E E F F F IS IS₄₄ F

OSI

1 AB 2 AB 3 AB E E E Enlace F F F Físico _IS_IS₂₂ ESA Enlace Físico ES_B E E E F F F IS IS₃₃ E E E F F IS IS₁1 E E E F F F IS IS₄₄ F

OSI

2 AB 3 AB E E E Enlace F F F Físico _IS_IS₂₂ ESA Enlace Físico ES_B 1 AB Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Nível de Rede

RoteamentoRoteamento

Controle de congestionamentoControle de congestionamento

ServiçosServiços

•

• circuito virtualcircuito virtual • • datagramadatagrama Físico Físico Enlace Enlace Rede Rede Transporte Transporte Sessão Sessão Apresentação Apresentação Aplicação Aplicação E R E R R E R F F F IS IS₄₄ E R E R R R E F F F IS IS₃₃ E R E R R E R F F F IS IS₁₁

OSI

E R E R R E R Rede Enlace F F F Físico _IS_IS₂₂ 1 AB ES Rede Enlace Físico ES A B

(15)

E R E R R E R F F F IS IS4₄ E R E R R R E F F F IS IS₃₃ E R E R R E R F F F IS IS₁1

OSI

E R E R R E R Rede Enlace F F F Físico _IS_IS 2 2 1 AB 2 AB 3 AB ES Rede Enlace Físico ES A B E R E R R E R F F F IS IS₄4 E R E R R R E F F F IS IS₃₃ E R E R R E R F F F IS IS₁1

OSI

E R E R R E R Rede Enlace F F F Físico _IS_IS 2 2 1 AB 2 AB 3 AB ES Rede Enlace Físico ES A B E R E R R E R F F F IS IS E R E R R R E F F F IS IS₃₃ E R E R R E R F F F IS IS₁₁

OSI

E R E R R E R Rede Enlace F F F Físico _IS_IS 1 AB 2 AB ES Rede Enlace Físico ES A B E R E R R E R F F F IS IS E R E R R R E F F F IS IS₃₃ E R E R R E R F F F IS IS₁₁

OSI

E R E R R E R Rede Enlace F F F Físico _IS_IS 1 AB 2 AB 3 AB ES Rede Enlace Físico ES A B

(16)

E R E R R E R F F F IS IS4₄ E R E R R R E F F F IS IS₃₃ E R E R R E R F F F IS IS₁1

OSI

E R E R R E R Rede Enlace F F F Físico _IS_IS 2 2 1AB 2 AB 3 AB ES Rede Enlace Físico ES A B E R E R R E R F F F IS IS₄4 E R E R R R E F F F IS IS₃₃ E R E R R E R F F F IS IS₁1

OSI

E R E R R E R Rede Enlace F F F Físico _IS_IS 2 2 1 AB 2 AB 3 AB ES Rede Enlace Físico ES A B E R E R R E R F F F IS IS₄₄ E R E R R R E F F F IS IS₃₃ E R E R R E R F F F IS IS₁₁

OSI

E R E R R E R Rede Enlace F F F Físico _IS_IS₂₂ 1 AB 2 AB 3 AB ES_A Rede Enlace Físico ESB Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Nível de Transporte

Fornece uma comunicação Fornece uma comunicação fim-fim-aa--fimfim

verdadeiramente confiável

•

• detecção e recuperação de erros fimdetecção e recuperação de erros fim--aa- -fim

fim

•

• controle de fluxo fimcontrole de fluxo fim--aa--fimfim

Segmentação e remontagem de Segmentação e remontagem de mensagens

mensagens

Blocagem e desblocagem de Blocagem e desblocagem de mensagens

mensagens

Multiplexação e Splitting de conexõesMultiplexação e Splitting de conexões

(17)

Nível de Transporte

Rede Rede Enlace Enlace Físico Físico Rede Rede Enlace Enlace Físico Físico Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Host B Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico Host A comunicação fim-a-fim Físico Físico Enlace Enlace Rede Rede Transporte Transporte Sessão Sessão Apresentação Apresentação Aplicação Aplicação E R E R R E R F F F IS IS₄4 E R E R R R E F F F IS IS₃₃ E R E R R E R F F F IS IS₁1

OSI

E R E R R E R Rede Enlace F F F Físico _IS_IS 2 2 1 AB 2 AB 3 AB ES_A Rede Enlace Físico ES_B Transporte Transporte E R E R R E R F F F IS IS E R E R R R E F F F IS IS₃₃ E R E R R E R F F F IS IS₁₁

OSI

E R E R R E R Rede Enlace F F F Físico _IS_IS ES_A Rede Enlace Físico ESB Transporte Transporte 2AB 1 AB 3 AB E R E R R E R F F F IS IS E R E R R R E F F F IS IS₃₃ E R E R R E R F F F IS IS₁₁

OSI

E R E R R E R Rede Enlace F F F Físico _IS_IS ES_A Rede Enlace Físico ESB Transporte Transporte Circuito Virtual

(18)

Nível de Sessão

Controle de DiálogoControle de Diálogo

•

• pontos de sincronizaçãopontos de sincronização •

• recuperação da sessão em caso de recuperação da sessão em caso de falhas

falhas

Gerenciamento de TokenGerenciamento de Token •

• halfhalf--duplex duplex em conexõesem conexõesfullfull- -duplex

duplex

Controle de AtividadeControle de Atividade

•

• agrupamento lógico de diálogosagrupamento lógico de diálogos •

• cada atividade corresponde a uma cada atividade corresponde a uma tarefa que pode ser interrompida e

tarefa que pode ser interrompida e

posteriormente retomada posteriormente retomada Físico Físico Enlace Enlace Rede Rede Transporte Transporte Sessão Sessão Apresentação Apresentação Aplicação Aplicação E R E R R E R F F F IS IS₄4 E R E R R R E F F F IS IS₃₃ E R E R R E R F F F IS IS₁1

OSI

E R E R R E R Rede Enlace F F F Físico _IS_IS 2 2 ES_A Rede Enlace Físico ES_B Transporte Transporte Sessão Sessão Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Nível de Apresentação

Permite a interoperabilidade de Permite a interoperabilidade de sistemas heterogêneos

sistemas heterogêneos

Coordena a conversão de dados e Coordena a conversão de dados e suas representações

suas representações

•

•tradução de códigostradução de códigos

•

•compactação de dadoscompactação de dados

• •criptografiacriptografia Físico Físico Enlace Enlace Rede Rede Transporte Transporte Sessão Sessão Apresentação Apresentação Aplicação Aplicação E R E R R E R F F F IS IS₄₄ E R E R R R E F F F IS IS₃₃ E R E R R E R F F F IS IS₁₁

OSI

E R E R R E R Rede Enlace F F F Físico _IS_IS₂₂ ES_A Rede Enlace Físico ESB Transporte Transporte Sessão Sessão Apresentação Apresentação

(19)

Nível de Aplicação

Oferece serviços aos processos de aplicação:Oferece serviços aos processos de aplicação:

•

• funções de gerenciamentofunções de gerenciamento •

• mecanismos genéricos para mecanismos genéricos para

construção de aplicações distribuídas

–

– associação entre um ou mais usuários associação entre um ou mais usuários (ACSE)

(ACSE)

–

– chamadas a procedimentos remotos chamadas a procedimentos remotos (ROSE)

(ROSE)

–

– transferência confiável de dados (RTSE)transferência confiável de dados (RTSE)

•

• mecanismos específicos para mecanismos específicos para

construção de aplicações distribuídas

–

– transferência de arquivos (FTAM)transferência de arquivos (FTAM) –

– serviço de diretórios (DS)serviço de diretórios (DS) –

– Correio eletrônico (MHS)Correio eletrônico (MHS)

Físico Físico Enlace Enlace Rede Rede Transporte Transporte Sessão Sessão Apresentação Apresentação Aplicação Aplicação E R E R R E R F F F IS IS₄4 E R E R R R E F F F IS IS₃₃ E R E R R E R F F F IS IS₁1

OSI

E R E R R E R Rede Enlace F F F Físico _IS_IS 2 2 ES_A Rede Enlace Físico ES_B Transporte Transporte Sessão Sessão Apresentação Apresentação Aplicação Aplicação Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Perfil Funcional

Grupos de opções de serviços e protocolos Grupos de opções de serviços e protocolos padronizados

padronizados

MAP e TOPMAP e TOP

•

•MAP MAP --Manufacturing Automation ProtocolsManufacturing Automation Protocols

•

•TOP TOP --Technical and Office ProtocolsTechnical and Office Protocols

GOSIP (Government OSI Profile)GOSIP (Government OSI Profile)

POSIG (Perfil OSI do Governo Brasileiro)POSIG (Perfil OSI do Governo Brasileiro)

Perfis Funcionais MAP e TOP

TOP

Token Bus (IEEE 802.4, ISO 8802-4) ISO Internet Conectionless (DIS 8473)

MAP

CSMA-CD (IEEE 802.3 , ISO 8802-3) Logical Link Control (IEEE 802.2, ISO 8802-2)

ISO Transport Class 4 (ISO 8073) ISO Session (ISO 8372) ISO Presentation (ISO 8823)

ISO Internet Conectionless (DIS 8473) X.25 SNDCP (Subnetwork

Dependent Convergence Protocol)

X.25 SNDCP (Subnetwork Dependent Convergence Protocol) Sessão Aplicação Apresentação Enlace Rede Transporte FTAM (ISO 8571)

Directory Services (ISO 9594) MHS ISO (10021), e VT (ISO 9040)

MMS (Manufac. Messaging Specification) FTAM ISO (DP 8571)

Directory Services (ISO 9594)

ISO Transport Class 4 (ISO 8073) ISO Session (ISO 8372) ISO Presentation (ISO 8823)

Logical Link Control (IEEE 802.2, ISO 8802-2)

(20)

Arquitetura

IEEE 802

Arquitetura

IEEE 802

Arquitetura

IEEE 802

ISO/IEC

Joint Technical Committees 1 (JTC 1) on Information Technology ANSI American National Standards Institute ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas

...

IEEE Institute of Electrical and Eletronics Engineers

IEEE Project 802

Local and Metropolitan Area Networks Standards

IEEE IEEE --Institute of Institute of Electrical and

Electrical and

Electronics Engineers

ConjuntoConjuntode de Padrões Padrões para Redes Locais

para Redes Locais

•

• LAN LAN ––Local Area Local Area Networks

Networks

•

• estações estão estações estão a a poucos poucos quilômetros umas

quilômetros umasdas das outras

outras

Comitê

de Padronização

de

Padronização

do Projeto

do

Projeto

IEEE 802

Comitê Executivo Comitê Executivo 802.1 Interligação e Gerência 802.3 CSMA/CD 802.2 LLC 802.4 Token Bus 802.5 Token Ring 802.6 MAN 802.8 Fibra Ótica 802.10 Segurança 802.9 Serviços Integrados 802.11 WLANs - Wireless

Local Area Networks

802.12 Demand Priority Access

802.7 Banda Larga

802.15 WPANs - Wireless

Personal Area Networks

802.16 WMANs

-Broadband Wireless Access

802.17 RPR

-Resilient Packet Ring

802.18 Radio Regulatory

Camadas da Arquitetura IEEE 802

Physical Layer Physical Layer (PHY) (PHY) Medium Access Medium Access Control (MAC) Control (MAC) Logical Link Logical Link Control (LLC) Control (LLC)

(21)

81

Transmissão de bits Transmissão de bits através de um meio físico

através de um meio físico

•

• cabo coaxialcabo coaxial

•

• par trançadopar trançado

•

• fibra ópticafibra óptica

Método de codificaçãoMétodo de codificação

Taxa de TransmissãoTaxa de Transmissão

Camada Física

Physical Layer Physical Layer (PHY) (PHY) Medium Access Medium Access Control (MAC) Control (MAC) Logical Link Logical Link Control (LLC) Control (LLC) Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV 82

Camada de Controle de Acesso ao Meio

Organização do acesso ao meio Organização do acesso ao meio físico compartilhado físico compartilhado • • barrabarra • • anelanel • • wirelesswireless TécnicasTécnicas • • CSMACSMA--CD (802.3)CD (802.3) •

• Token Bus (802.4)Token Bus (802.4) •

• Token Ring (802.5)Token Ring (802.5) • • DQDB (802.6)DQDB (802.6) Physical Layer Physical Layer (PHY) (PHY) Medium Access Medium Access Control (MAC) Control (MAC) Logical Link Logical Link Control (LLC) Control (LLC) Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Camada de Controle de Enlace Lógico

Independência da camada Independência da camada MAC MAC LSAPsLSAPs MultiplexaçãoMultiplexação

Controle de erros e de Controle de erros e de fluxo

fluxo

Tipos de Operação e Tipos de Operação e Classes de Procedimento Classes de Procedimento Physical Layer Physical Layer (PHY) (PHY) Medium Access Medium Access Control (MAC) Control (MAC) Logical Link Logical Link Control (LLC) Control (LLC) Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV LLC LLC MAC Físico MAC Físico Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Host B Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Host A comunicação fim comunicação fim--aa--fimfim

Arquitetura IEEE 802 (Redes Locais de Computadores) Arquitetura IEEE 802 (Redes Locais de Computadores)

(22)

Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV 85 802.2 802.2 802.3 802.3 802.4802.4 802.5802.5 802.6802.6 802.1

802.1 Relacionamentoentre os Padrões 802 LLC MAC e PHY

Padrões IEEE 802.X

Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV 86 Aplicação Aplicação Apresentação Apresentação Sessão Sessão Transporte Transporte Rede Rede Enlace Enlace Físico Físico LLC (802.2) LLC (802.2) MAC MAC Físico Físico Arquitetura OSI Arquitetura IEEE

OSI x IEEE 802

Arquitetura TCP/IP

(Internet)

Arquitetura TCP/IP

(Internet)

Arquitetura TCP/IP (Internet)

Desenvolvido pelo Departamento de Defesa Desenvolvido pelo Departamento de Defesa Americano (DARPA)

Americano (DARPA)

Padrão de fatoPadrão de fato

Evolução da ARPANETEvolução da ARPANET

Começo do projeto no início dos anos 70Começo do projeto no início dos anos 70

Arquitetura baseada no conceito de interconexão Arquitetura baseada no conceito de interconexão de redes (inter

(23)

Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV 89 inter-rede G G G G G G G G G G Rede 3Rede 3

Conceito de inter

Conceito de inter-

-redes

redes

H H H H H H Rede 2 Rede 2 H H H H Rede 1 Rede 1 H H H H H H Rede 5 Rede 5 Rede 4 Rede 4 Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV 90

Por que inter

Por que inter-

-

redes?

As redes são entidades independentes que se As redes são entidades independentes que se adequam aos interesses de grupos específicos adequam aos interesses de grupos específicos

A Internet é um exemplo de inter-A Internet é um exemplo de inter-rede que rede que interliga várias redes espalhadas pelos cinco interliga várias redes espalhadas pelos cinco continentes continentes Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Padronizações na Internet

Internet Engineering Task Force (IETF)Internet Engineering Task Force (IETF)

•

•dividido em grupos de trabalho (Working Groups)dividido em grupos de trabalho (Working Groups)

•

•documentos propostos e padrõesdocumentos propostos e padrões

–

–request for comments (RFC)request for comments (RFC) –

–internetinternet--draftdraft

•

•http://wwwhttp://www..ietfietf..orgorg

Camadas da Arquitetura TCP/IP

Rede

Rede Inter

Inter--rederede Transporte Transporte Aplicação Aplicação Interface de Rede Intra-Rede ou Hardware

(24)

93

Nós Intermediários na Arquitetura TCP/IP

Mensagem Mensagem idêntica idêntica Pacote Pacote idêntico idêntico Roteador Roteador Rede Física 1 Rede Física 1 intra intra--rederede

Inter-rede Interface de rede Interface de rede Interface de rede Host A Host A Quadro Quadro idêntico idêntico Datagrama Datagrama idêntico idêntico Inter-rede Transporte Aplicação Interface de rede Host B Host B Quadro Quadro idêntico idêntico Datagrama Datagrama idêntico idêntico Inter-rede Transporte Aplicação Rede Física 2 Rede Física 2 intra intra--rederede

94

Internet Protocol (IP)

Esquema de roteamento entre Esquema de roteamento entre redes

redes

Interconexão e roteamento Interconexão e roteamento através de

através de GatewaysGateways

Endereços IP únicos Endereços IP únicos designados por uma designados por uma

autoridade central (ICANN autoridade central (ICANN -

-The Internet Corporation for

The Internet Corporation for

Assigned Names and

Numbers

Numbers)) Rede

Rede Inter

Inter--rederede Transporte Transporte Aplicação Aplicação Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Endereços IP

Endereços IP são números Endereços IP são números de 32 bits (4 bytes) de 32 bits (4 bytes) Endereçamento Endereçamento hierárquico composto de hierárquico composto de parte de

parte de rederedee parte de e parte de host host Rede Rede A A Rede Rede B B Rede Host End. IP na Rede A ≠≠≠≠ End IP na Rede B

Parte comum a todas as estações em uma mesma rede

Endereços IP: Notação “de Ponto”

11010000 11110101 00011100 10100011

208 245 28 163

(25)

Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV 97 Um endereço IP Um endereço IP identifica um

identifica umhosthostem em uma determinada

uma determinada rede rede física

física •

• se uma máquina troca de se uma máquina troca de rede então seu endereço

rede então seu endereço

IP muda

•

• endereços IP não têm endereços IP não têm relação com os endereços

relação com os endereços

das estações dentro de

cada uma das redes

(endereçamento intra (endereçamento intra- -rede). rede).

Endereços IP

Rede Rede A A Rede Rede B B End. IP na Rede A ≠≠≠≠ End IP na Rede B Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV 98

Distribuição de Endereços na Internet

ICANN ICANN --Internet Corporation for Assigned Names and Internet Corporation for Assigned Names and Numbers

Numbers

•

• ARIN ARIN --American Registry for Internet NumbersAmerican Registry for Internet Numbers •

• Ripe Ripe --Ripe Network Coordination CentreRipe Network Coordination Centre •

• APNIC APNIC --Asian Pacific Network Information CentreAsian Pacific Network Information Centre

•

• LACNIC LACNIC --Latin American and Caribean Network Latin American and Caribean Network

Information Center (responsabilidade do Comitê Gestor da

Internet no Brasil

Internet no Brasil --www.cg.org.br)www.cg.org.br) •

• AfriNIC AfriNIC --African Network Information CentreAfrican Network Information Centre

Estrutura de distribuição dos endereços é hierárquicaEstrutura de distribuição dos endereços é hierárquica

•

• ISPs ISPs ((InternetInternetServiceServiceProviders) distribuem endereços para Providers) distribuem endereços para seus usuários, que podem ser outros provedores

seus usuários, que podem ser outros provedores

Distribuição de Endereços na Internet

No BrasilNo Brasil

•

• Top levelTop levelISPs: RNP, ISPs: RNP,

Embratel, ... Embratel, ... ICANN ICANN LACNIC LACNIC ISP ISP ISP ISP ISP ISP ISP ISP ISP ISP ... ... ... ... ... Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Internet Protocol (IP)

Roteamento baseado no Roteamento baseado no endereço da rede e não do endereço da rede e não do

host

Serviço sem conexão e não Serviço sem conexão e não confiável

confiável

•

•datagramadatagrama

Estrutura interna da rede Estrutura interna da rede “física” transparente

“física” transparente Rede

Rede Inter

Inter--rederede Transporte Transporte Aplicação Aplicação

(26)

Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV 101 TCP UDP Inter-rede Aplicação

Camada de Transporte

Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV 102

User Datagram Protocol (UDP)

Serviço sem conexão e não Serviço sem conexão e não confiável

confiável

•

• algumas aplicações não precisam algumas aplicações não precisam de conexão

de conexão

•

• menor tráfego e maior eficiênciamenor tráfego e maior eficiência

Multiplexação (portas)Multiplexação (portas)

•

• uma aplicação UDP é identificada uma aplicação UDP é identificada por uma determinada porta em

por uma determinada porta em

uma estação

uma estação –

– Endereço IP + Porta UDPEndereço IP + Porta UDP

Rede Rede Inter Inter-rede-rede Transporte Transporte Aplicação Aplicação Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Multiplexação e Demultiplexação UDP

Aplicação 1 IP Aplicação 2 Porta 34 Porta 22 UDP Porta 126 Comunicação de Dados IV Comunicação de Dados IV

Transmission Control Protocol (TCP)

Serviço confiável orientado a Serviço confiável orientado a conexão (Circuito Virtual)

conexão (Circuito Virtual)

•

• seqüenciaçãoseqüenciação •

• detecção e correção de erros fimdetecção e correção de erros fim--aa- -fim

fim

•

MultiplexaçãoMultiplexação

•

• ponto terminal = (Estação, Porta)ponto terminal = (Estação, Porta) •

• conexão identificada por um par de conexão identificada por um par de pontos terminais

pontos terminais

Rede Rede Inter Inter-rede-rede Transporte

Transporte

Aplicação Aplicação