unidade i - introducao 2013.2
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Arquitetura de Redes de Computadores
Unidade I Introduo e Reviso dos Conceitos de Comunicao de Dados
Unidade II Arquitetura de Camadas
Prof Srgio Cardoso
O que uma rede de computadores?
3
Uma infinidade de siglas?
Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 3
BGPARP
HTTP
DNS
PPP
OSPF
DHCP
TCP
UDP
SMTP
FTP
SSH
MAC
IPRIP
NAT
CIDR
VLAN VTP
NNTP
IMAP
REDECN
SACK
SNMP
TLS
SIP IPX
STUN
RTP
RTSPRTCP
PIM
IGMPICMP
MPLS
LDP
HIPLLDP
BFD
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Uma pilha de formatos de cabealhos?
Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 4
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5Cabealho TCP/IP com Lego
Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 5 6
Diversas Caixas Preta
Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 6
Router Switch
FirewallNAT
Loadbalancer
DHCPserver
DNSserver
Bridge
Hub
Repeater
ProxyWANaccelerator
GatewayIntrusionDetectionSystem
Packetshaper
RouteReflector
LabelSwitchedRouter Scrubber
Packetsniffer
DeepPacketInspection
7Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 7
Definies
Redes de Computadores:
Conjunto de mdulos processadores interligados por um sistema de comunicao capazes de trocar informaes e compartilhar recursos.
Sistema de Comunicao:
Arranjo topolgico que interliga os mdulos processadores atravs de enlaces e regras (protocolos) para organizar a comunicao.
8Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 8
Viso Geral
Protocolos de Comunicao
Regras bem definidas
Padronizao para as interfaces
Protocolo Descrio
V.90V.92 Modens (conexes discadas)
PPP Conexes discadas
IP Transportar informao da origem ao destino
TCP Confiabilidade da transmisso
HTTP Transportar pginas na Internet
PROTOCOLOS DEFINEM OS FORMATOS, A ORDEM DAS MENSAGENSENVIADAS E RECEBIDAS PELAS ENTIDADES DE REDE E AS AES A SEREM TOMADAS NA TRANSMISSO E RECEPO DE MENSAGENS
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9Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 9
Classificao das Redes
Podem ser classificadas por:
Meios de transmisso
Arquitetura de Rede
Extenso Geogrfica
Topologia
10Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 10
Tipos de trfego
Rajada
Informaes so enviadas durante certo perodo de tempo;
A rede pode ficar ociosa quando no h trfego.
Exemplo:
Servio Web
Servio de correio
Fluxo Contnuo
As informaes so enviadas seguindo um fluxo contnuo
Exemplo:
Youtube
VoIP
Videoconferncia
Vdeo sobre demanda
11Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 11
Parmetros para Avaliao
Diferentes tipos de redes
Vantagens e desvantagens
Parmetros para comparao
Custo
Retardo
Desempenho
Escalabilidade
Disponibilidade / Confiabilidade
Segurana
Padronizao
12Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 12
Modelo em camadas
Redes de computadores so sistemas complexos
Decomposio dos sistemas em elementos realizveis
Soluo baseada no princpio Dividir para Conquistar
Maioria das redes so organizadas como uma srie de camadas
Permite a diviso de um problema grande e complexo
Facilidade de modificao e validao
Cada camada implementa um servio
Cada camada utiliza os servios oferecidos pela camada imediatamente inferior
e oferece seus servios camada imediatamente superior.
Comunicao vertical
Camada N de um dispositivo comunica com a camada N de outro dispostivo, virtualmente
Comunicao horizontal
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13Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 13
Elementos de uma camada
Cada camada composta pelos seguintes elementos bsicos:
Servios
Protocolos
Interface (SAP - Service Access Point)
Usurio doservio (N)
Camada N
Interface N (ponto de acesso ao servio N)
Servios daCamada (N)
protocolo da Camada N
Interface N-1 (ponto de acesso ao servio N-1)
14Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 14
Elementos de uma camada
Servios:
Conjunto de funes oferecidas em determinada camada (usurio fornecedor)
Sentido vertical ( n-1 n n+1 ) Mesmos dispositivos/computadores
Protocolos:
Conjunto de regras para controlar o formato e o significado das mensagens transportadas entre as entidades pares
Sentido horizontal ( n n ) Dispositivos/computadores diferentes
Pilha de protocolos: Conjunto implementado por todas as camadas do modelo
Interface (SAP):
Ponto de comunicao entre as camadas adjacentes
Passagem das informaes necessrias a execuo do servio
15Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 15
Camadas, Protocolos e Interfaces
Sistema A Sistema B
Protocolo de Nvel 2
Interface 1/2
Camada 1 Camada 1
Interface 1/2
Interface 2/3
Camada 2 Camada 2
Interface 2/3
Protocolo de Nvel 3
Interface 3/4
Camada 3 Camada 3
Interface 3/4
Camada 4 Camada 4Protocolo de Nvel 4
Protocolo de Nvel 1MEIO FSICO
16Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 16
Modelo OSI
Modelo OSI (Open System Interconnection)
Na dcada de 70, a ISO desenvolveu a arquitetura RM-OSI
Modelo define 7 camadas
O modelo de referncia OSI no especifica implementao, tecnologia ou interconexo de sistemas particulares, definindo somente o que cada camada (nvel) deve fazer
Diz o que a camada faz e no como ela o faz
Modelo no obteve sucesso
SessoTransporte
RedeEnlace
Fsica
ApresentaoAplicao7
6
5
4
3
21
ModeloOSI
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17Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 17
O Modelo TCP/IP
Criado pelo DoD (Departamento de Defesa dos Estados Unidos)
Anterior ao modelo OSI ISO
Possui 4 camadas:
Intra-Rede (host-to-network ou acesso a rede)
Inter-Rede (internet
Transporte
Aplicao
18Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 18
OSI X TCP/IP
AplicaoApresentao
Sesso
Transporte
Rede
Enlace
Fsico
Arquitetura OSI
Aplicao
TransporteInter-Rede
Intra-Rede
Arquitetura Internet
19Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 19
Encapsulamento
Modelo Internet (TCP/IP) (cont.)
Encapsulamento no modelo Internet
Dado
Dado
Dado
Dado
Dado
CA
CA
CA
CA
Cab. TCP
Cab. TCP
Cab. TCP
CA
CA
CACab. IP
Cab. IP
Cab. acesso Acesso rede
Rede
Transporte
Aplicao
Usurio
Mensagem
Segmento
Datagrama
Quadro
20Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 20
Padro IEEE 802
Aplicao
Apresentao
Sesso
Transporte
Rede
Enlace
Fsico
Arquitetura OSI
Fsico
LLCMAC
Arquitetura IEEE
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21Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 21
Uma viso mais perto da estrutura da rede
Borda da rede: aplicaes e hospedeiros
Ncleo da rede: roteadores rede de redes
Redes de acesso, meio fsico: enlaces de comunicao
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A Borda das Redes
Sistemas finais: estaes de trabalho, servidores, smartphones, etc...
Executam programas da camada de aplicao Ex.: Web, e-mail
Localizam-se nas extremidades da rede
Dois paradigmas: Modelo cliente/servidor
O cliente toma a iniciativa enviando pedidos que so respondidos por servidores
o Ex.: Web client (browser)/ server; e-mail client/server
Modelo peer-to-peer: Mnimo (ou nenhum) uso de servidores dedicados
Comunicao direta entre os dispostivoso Ex.: Gnutella, KaZaA
Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 22
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Ncleo da rede
Malha de roteadores interconectados
Objetivo:
Mover pacotes entre roteadores da origem ao destino
Podem ser baseadas em
Redes datagrama
Rede de circuitos virtuais
Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 23 24Prof Sergio Cardoso - Arquitetura de Redes de Computadores - Unidade I 24
Redes de acesso e meio fsico
Como conectar o sistema final ao roteador de borda?
Redes de acesso residencial
Ex: Modem discado, ADSL, HFC
Redes de acesso institucionais (escolas, bancos, empresas)
Ex: Lan, Redes Metropolitanas
Redes de acesso mveis
Ex: WiFi, 3G
Lembre-se :
largura de banda (bits por segundo) da rede de acesso?
Compartilhado ou dedicado?