O Modelo RM/OSI
Introdução até
Camada de Rede e Equipamentos
Arquitetura de Rede
O final da década de 70 apresentava um
panorama curioso em termos de comunicação de
dados em redes de computadores: por um lado, uma
perspectiva de crescimento vertiginoso causados
pelo investimento e desenvolvimento que estavam
sendo feitos, mas por outro lado uma tendência que
poderia acarretar em uma profunda crise no setor, a
heterogeneidade de padrões entre os fabricantes,
praticamente impossibilitando a interconexão entre
sistemas de fabricantes distintos.
Protocolos de Rede
Um protocolo é um conjunto de regras para o envio e o recebimento de dados através de uma rede. As topologias lógicas instruem o hardware sobre como empacotar e transmitir dados através da topologia física.
Os protocolos cuidam da tradução dos dados dos aplicativos para a topologia lógica.
Endereço Lógico IP (Internet Protocol)
Usuário/Administrador da rede;
Pode ser substituído por outro endereço.
Endereço Físico (Mac Address)
Fabricante;
Imbutido na placa de rede, é único e instranferível.
ISO/OSI
O modelo OSI (Open System Interconect) foi criado em
1977 pela ISO (International Organization for Standardization)
com o objetivo de criar padrões de conectividade para interligar
sistemas de computadores locais e remotos. Os aspectos
gerais da rede estão divididos em 7 camadas funcionais,
facilitando assim a compreensão de questões fundamentais
sobre a rede.
1.
Os dados descem pelas camadas OSI no
computador do remetente;
2.
Depois de processados pelo software no
computador remetente, os dados atravessam a
rede através da mídia física (cabos de rede).
3.
Os dados sobem pelas camadas OSI do
computador destinatário.
Cada camada se comunica somente com a camada diretamente acima ou abaixo da mesma; ao transportar dados e
Modelo Referência OSI
(RM/OSI)
I
nternational
S
tandards
O
rganization
ISO = Organização Internacional de Padrões OSI = Sistemas de Comunicação Aberto
O
pen
S
ystems
I
nterconnection
Figura 1 ou Enlace Programa Aplicação Apresentação Sessão Transporte RedeLink de Dados
Física
Funcionamento
5 6 7 Dados 7 Dados
Quando seu computador está transmitindo dados:
Fluxo: programa para rede (7 p/ 1)
Quando seu computador está recebendo dados:
Fluxo: da rede para programa (1 p/ 7)
Obedecendo:
Cada camada apenas se comunica com a camada inferior ou superior. “Na ordem” Programa Aplicação Apresentação Sessão Dados
ISO/OSI -
Camadas
Camada física (1)
A camada 1 compreende as especificações de hardware (mecânicos, elétricos, físicos) todos documentados em padrões internacionais.
Camada de enlace (2)
Responsável pelo acesso lógico ao ambiente físico, como transmissão e reconhecimento de erros.
Camada de rede (3)
Cuida do tráfego e roteamento dos dados na rede.
Camada de transporte (4)
Controla a transferência dos dados e transmissões, isto é executado pelo protocolo utilizado.
Camada de sessão (5)
Estabelece as sessões entre os usuários com a configuração da tabela de endereço dos usuários.
Camada de apresentação (6)
Transfere informações de um software de aplicação para o sistema operacional.
Camada de aplicação (7)
Camada Física
(inferior) São as conexões mecânicas, formadas pelos modens, linhas físicas,
conectores, cabos e interfaces de hardware de comunicação dos equipamentos (hubs, transmissores, receptores e repetidores).
Neste nível, temos as definições dos sinais elétricos, transmissão dos
bits, detecção da portadora de transmissão de dados, etc… A norma do modelo OSI define características mecânicas, elétricas e de operação física.
A interface física definida pela norma RS-232 (Recommended Standard
nº 232, elaborada em 1969 pela EIA – Eletronic Industry Association) refere-se na conexão entre o modem e o equipamento do usuário da rede que pode ser um micro. Foi melhorada pelo projeto 802 do IEEE 1983Foi melhorada pelo projeto 802 do IEEE 1983..
A camada física trata da transmissão de bits brutos por um canal de
comunicação.
A unidade de transmissão é o bit representado através dos sinais
Conector RJ 45
cabos UTP
cabos ópticos
cabo óptico
•Hub
•Placa de Rede •Repetidor
•Cabos repetidores
Placa rede Wi-Fi
Placa de rede - PCI
hub
Camada Física
(continuação, Exemplos) Pc01 envia o bit “1” o Pc02 recebe o mesmo sinal o bit “1”;
• O projeto da rede deve garantir que, quando um lado enviar um
bit “1” o outro lado o recebrá como um bit “1”, NÃO COMO UM BIT “0”.
Voltagem para representar um bit 1 e um bit 0;
Tempo quantidade de nanossegundos que um bit deve durar;
Sentido da Transmissão se a transmissão pode ser ou não
realizada nos dois sentidos simultaneamente;
Conexão a forma como a conexão inicial será estabelecida e de
que maneira ela será encerrada quando ambos os lados tiverem terminado;
Os pinos do conector quantos pinos o conector de rede terá e qual
Nessa situação…
As questões de projeto lidam
em grande parte com interfaces
mecânicas, elétricas e de
Camada Enlade de dados
(link de dados) A principal tarefa desta camada é transformar um canal de transmissão bruto em uma linha que pareça livre de erros de transmissão não detectados para a camada de rede.Para executar essa tarefa, a camada de enlace de dados faz com que o transmissor divida os dados de entrada em quadros de dados, e transmita os quadros seqüêncialmente. Se o serviço for confiável, o receptor confirmará a recepção correta de cada quadro, enviando de volta um quadro de confirmação.
Outra questão que surge nesta camada:
Camada Enlade de dados
(continuação)A camada de enlace de dados acrescenta
informações a cada pacote que chega da
camada de rede. Assim, a camada de enlace
tem conhecimento da estrutura e dos campos
do pacote. Os dispositivos como os hubs
inteligentes, pontes e placas de rede com os
drives associados residem nessa camada.
Obs: Ponte (bridge)
– interligação de redes locais
Enlace
Bridge
Switch
Camada de rede
Tem a responsabilidade de determinar a rota que um pacote
deve seguir a fim de atingir o seu destino;
Controla a operação da sub-rede;
Determina a maneira como os pacotes são roteados da origem
até o destino. As rotas podem se basear em tabelas e raramente são
alteradas. Elas também podem ser determinadas no início de cada
conversão;
Ex: Uma sessão de terminal (logon)
Camada de rede
(continuação)Quando um pacote tem de viajar de uma rede para outra
até chegar a seu destino, podem surgir muitos problemas. O
endereçamento utilizado pela segunda rede pode ser diferente
do que é empregado pela primeira rede. Talvez a segunda
rede não aceite o pacote devido a seu tamanho excessivo. Os
protocolos podem ser diferentes e assim por diante. Cabe à
camada de rede superar todos esses problemas, a fim de
permitir que redes heterogêneas sejam interconectados.
Os dispositivos que executam essa tarefa são os
roteadores e gateway.
Os gateways executam a conversão de protocolos
Camada de rede
(continuação)Os roteadores ou roteadores pontes estão á frente das
pontes. O roteador constrói tabelas de roteamento igual a
pontes, mas as informações disponíveis para o roteador
permitem passar pacotes através de uma cadeia de outros
roteadores e, em muitos casos, determinar a melhor rota.
Equipamentos
Comutador (Switch) : É um dispositivo que permite a interligação de vários postos de trabalho, servidores e outros equipamentos. Isola o tráfego entre os vários segmentos, fazendo o encaminhamento e comutação da informação apenas para o segmento onde se encontra a máquina de destino.
Concentrador (Hub) : É um dispositivo de interligação de vários postos de trabalho, servidores e outros equipamentos. Amplifica e repete o sinal, transmitindo-o para os restantes segmentos.
Encaminhador (Router) : É um dispositivo de interligação de redes distintas e totalmente autónomas, fazendo o encaminhamento e a comutação da informação entre as mesmas.
Ponte (Bridge) : É um dispositivo que permite interligar dois ou mais segmentos, processando e retransmitindo a informação para outros segmentos. A informação é eliminada sempre que a máquina de destino se encontrar no mesmo segmento, ou em caso de erro.
Placas de Rede (NIC) : É um dispositivo que permite a ligação física à rede.
Repetidor (Repeater) : É um dispositivo de interligação que reforça e/ou regenera os sinais físicos que recebe de um segmento, retransmitindo-os para outro segmento. Desta forma, a rede pode estender-se a um novo segmento, passando assim, a abranger uma extensão dois vezes superior e a suportar o dobro das estações.
switch
