Aula 1 protocolos de redes de Computadores

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Fundamentos 
CURSO: REDES DE COMPUTADORES 
DISCIPLINA: Protocolos de Redes de Computadores
PROFESSOR: Israel Filho
Aula 01:
Estrutura de uma Rede de Computadores
Redes de dados são sistemas compostos de dispositivos finais (hosts), 
dispositivos intermediários e o meio físico conectando os dispositivos, 
que fornecem a plataforma para a rede humana.
Dispositivos Finais (hosts):
Computador Desktop; Notebook; 
Telefone IP; PDA; Telefone Celular; 
Impressora; Câmera, etc.
Dispositivos Intermediários: 
Hub; Switch; Roteadores; repetidor; 
Access Point; Bridge; Firewall; 
Modem, etc.
Meio físico:
Cabo de Cobre; Cabo de Fibra; Ondas 
de Rádio, etc.
O Que é um Protocolo?
Um protocolo humano e um protocolo de rede:
Oi
Oi
Que horas
são?
2:00
tempo
ConexãoTCP
Resposta
ConexãoTCP
Requisição
http://www.google.com
<arquivo>
Dê um exemplo de outro protocolo humano! 
Protocolos: Provêem regras sintáticas e semânticas 
para comunicação entre hosts. Controlam o envio e 
o recebimento de mensagens.
O Que é um Protocolo?
Comutação por Circuitos
• Na comutação de circuitos, é necessário estabelecer, previamente, um 
caminho fim-a-fim, para que os dados possam ser enviados. 
• Isso garante que, após a conexão ter sido efetuada, não haverá 
congestionamento e os dados serão enviados de forma ordenada. 
• Entretanto, configurar um caminho com antecedência provoca reserva e 
provável desperdício de largura de banda.
Comutação através de Dispositivos de Rede
Estações Conectadas Fisicamente
Comutação por Pacotes
• Já na comutação de pacotes, não é necessário estabelecer uma 
comunicação previamente. 
• Assim sendo, diferentes pacotes poderão seguir caminhos distintos, 
dependendo das condiçoes da rede no momento em que forem enviados, 
não chegando, necessariamente, ao receptor de forma ordenada.
• Existe, entretanto, a possibilidade de atraso/congestionamento em todos os 
pacotes, uma vez que não é reservada, antecipadamente, largura de banda 
para a transmissão.
Comutação através de Dispositivos de Rede
 Estações não conectadas diretamente
Conceito de Camadas
• O conceito de camadas é usado 
para ajudar na descrição dos 
detalhes do processo de fluxo de 
dados entre sistemas finais 
(hosts).
• Técnica Modular
– Tarefas complexas divididas em 
sub-tarefas
– Cada módulo trata de um 
subconjunto específico de 
tarefas
• Vantagens da Modularidade
– Desenvolvimento de aplicação 
mais fácil
– A rede pode mudar sem que 
todos os programas sejam 
modificados
Protocolos de 
Aplicativo
Protocolos de 
Aplicativo
Protocolos de 
Transporte
Protocolos de 
Transporte
Protocolos de RedeProtocolos de Rede
Organização de uma Viagem Aérea
bilhete (compra)
bagagem (check in)
portão (embarque)
subida
roteamento do avião
bilhete (reclamação)
bagagem (recuperação)
portão (desembarque)
aterrissagem
roteamento do avião
roteamento do avião
Organização de uma Viagem Aérea: Uma 
Visão Diferente
bilhete (compra)
bagagem (check in)
portão (embarque)
subida
roteamento do avião
bilhete (reclamação)
bagagem (recuperação)
portão (desembarque)
aterrissagem
roteamento do avião
roteamento do avião
Cada camada implementa um serviço
– através de ações internas à camada
– depende dos serviços providos pela camada inferior
Viagem Aérea em Camadas: Serviços
Transporte balcão a balcão de pessoas+bagagens
transporte de bagagens
transferência de pessoas: entre portões
transporte do avião de pista a pista
roteamento do avião da origem ao destino
Implementação Distribuída da 
Funcionalidade das Camadas
bilhete (compra)
bagagem (check in)
portão (embarque)
subida
roteamento do avião
bilhete (reclamação)
bagagem (recup.)
portão (desembarque)
aterrissagem
roteamento do avião
roteam. aviões
A
eroporto de Saída
A
eroporto de C
hegada
Localidades Intermediárias de Tráfego Aéreo
roteam. aviões roteam. aviões
Tipos de Protocolos
 Protocolos abertos Internet
TCP/IP
 Protocolos específicos 
de fornecedores
IPX/SPX
Padronizações
Padronizações
 Fornecedores gostam de padrões porque eles tornam seus produtos 
mais comercializáveis
 Clientes gostam de padrões porque eles permitem a interoperação de 
produtos de diferentes fornecedores
Dois padrões de protocolo são bem conhecidos:
 OSI: menos usado, porém muito conhecido e ainda útil para 
modelagem/conceitualização 
 TCP/IP: bastante implementado
Modelo OSI
Padronizações
 Open Systems Interconnection (Interconexão de Sistemas Abertos)
Desenvolvido pela ISO (International Standards Organization)
Contém sete camadas:
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace de dados
Física
TCP/IP
Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Protocolo de Controle de 
Transmissão/Protocolo de Internet)
Desenvolvido pelo DARPA
Identifica 4 camadas
Aplicação
Transporte (host-a-host)
Inter-rede
Acesso à rede
Comparação entre Arquitetura TCP/IP e 
Modelo OSI
Camada de Acesso à Rede
Interface física entre um sistema final e um meio de transmissão 
Especifica:
Características do meio
Natureza dos sinais
Taxa de dados
Troca de dados entre sistemas em uma rede 
compartilhada
Utiliza endereço do host e destino
Também pode priorizar a transmissão
Software nessa camada depende da rede (por 
exemplo, X.25 versus Ethernet)
Camada de Inter-rede do TCP/IP
Uma inter-rede é uma interconexão de duas ou mais redes.
A camada de inter-rede trata de tarefas semelhantes à camada de acesso à 
rede, mas entre redes, em vez de entre nós em uma rede.
Usa IP para endereçar e rotear entre redes.
Implementada em estações de trabalho e roteadores.
Sistema Final
Aplicação
Transporte
Inter-Rede
Acesso a Rede
Um ou mais nós dentro da rede
Sistema Final
Aplicação
Transporte
Inter-Rede
Acesso a Rede
Rede
Enlace
Física
Rede
Enlace
Física
Camada de Transporte e Aplicação
Camada de Transporte:
Também chamada camada host-a-host
Troca confiável de dados entre aplicações
Usa protocolos TCP e UDP para transmissão
Camada de Aplicação
Lógica necessária para dar suporte a uma série de aplicações
Módulos separados dão suporte a cada tipo de
Exemplos: Telnet, HTTP, SMTP, FTP, DHCP, DNS, etc
Encapsulamento de Dados
Administração da Internet
– Internet Society (ISOC): Procura orientar a pesquisa e utilização através de fóruns, 
debates e publicações.
– Internet Architeture Board (IAB): Fundada em 1983 e integrada ao ISOC em 1992, 
coordena os grupos IETF e IRTF descritos abaixo, na pesquisa e desenvolvimento 
envolvidos no funcionamento da Internet.
– Internet Research Task Force (IRTF): Grupo de pesquisadores que se dedicam a 
projetos de longo prazo referentes ao funcionamento da Internet.
– Internet Engineering Task Force (IETF): Grupo de pesquisadores responsáveis pelo 
desenvolvimento de padrões a serem divulgados através de Request for Comments 
(RFC) que no princípio tinham a intenção de serem propostas e tornaram-se padrões 
oficiais da Internet.
– Internet Network Information Center (InterNIC): Composto de 3 instituições 
(AT&T, PSI e General Atomics) que organizam a distribuição dos endereços e 
registros de domínios e também das RFCs.
– Internet Assigned Numbers Authority (IANA): Mantido pelo Instituto de Ciência e 
Informação da Universidade do Sul da Califórnia, controla a distribuição dos 
identificadores para serviços a serem oferecidos pela Internet (números de portas).
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