Curso Livre de Redes de Computadores I/Caderno 3: Modelos de Referência e Exemplos de Rede
Modelos de referência[editar | editar código-fonte]
Modelo OSI (Open Systems Interconnection )[editar | editar código-fonte]
O modelo de referência OSI trata de sistemas abertos com intercomunicação, ou seja, sistemas capazes de se comunicar com outros sistemas. O modelo OSI é baseado em 7 camadas onde cada camada possui uma responsabilidade muito bem definida e trabalha de uma maneira encapsulada[1].
- Camada física: é a camada responsável por tratar o envio de bits através de um canal de comunicação. A rede deverá assegurar que quando 1 bit for enviado o lado receptor receba este bit corretamente, ou seja, se for enviado 1 bit o outro lado deverá receber 1 bit. Esta camada também e responsável por determinar quais sinais elétricos devem ser enviados para representar 1 bit, quanto tempo um bit deve durar, como a conexão se inicia e como se encerra;[1]
- Camada de enlace de dados: essa camada é responsável pela detecção e a correção de eventuais erros que possam ter acontecido na camada física e também pelo controle de fluxo de transmissão de dados entre um dispositivo e outro. Uma das principais responsabilidades desta camada é impedir que um dispositivo com alta velocidade de transmissão envie uma quantidade muito grande de dados para um dispositivo lento. Outra responsabilidade, é ocultar os detalhes do hardware subjacente, e se apresentar para a camada superior como o meio de comunicação.[1]
- Camada de rede: essa é a camada onde estão os roteadores interconectados entre si, essa camada também é responsável por fazer o endereçamento de cada roteador e por definir o caminho que as informações devem percorrer da origem até o destino, e também trabalhando juntamente com as camadas superiores faz o controle para que as linhas de transmissão não fiquem sobrecarregadas;[1]
- Camada de transporte: essa camada tem a função de recolher os dados fornecidos pelas camadas anteriores se for necessário dividir em unidades menores, e enviar estas unidades para a camada de rede assegurando que todos os dados cheguem corretamente até o destino. Essa camada estabelece ainda qual o tipo de comunicação será utilizado entre os hosts, além de fazer a ordenação dos dados entre origem e destino para garantir que os dados cheguem ao destino na ordem em que foram enviados;[1]
- Camada de sessão: essa camada é responsável pela comunicação entre os processos que estão sendo executados em máquinas diferentes, essa camada faz o controle de quando o processo deve iniciar, quando ele deve parar de modo a evitar que dois processos críticos possam ser executados ao mesmo tempo. A camada de sessão por exemplo, é a camada responsável por recuperar o ponto de parada de um download que estava sendo executado anteriormente a uma eventual perda de conexão;[1]
- Camada de apresentação: também é conhecida como camada de tradução pois ela é responsável por traduzir a codificação dos dados que são recebidos pela camada de aplicação, ela faz a conversão dos dados que estão sendo transmitidos entre os computadores para que computadores que utilizam diferentes protocolos possam comunicar-se uns com os outros. Essa camada pode possuir outras utilidades; como a compressão e criptografia;[1]
- Camada de aplicação: esta é a camada que fica no topo das aplicações ela funciona tanto no lado do cliente quanto no lado do servidor, a camada de aplicação é onde se encontram os protocolos de comunicação como os para envio de arquivos, e-mails e acesso a páginas web entre outros. Nesta camada é que fica um dos principais protocolos utilizados para a comunicação da rede mundial de computadores o HTTP (HyperText Transfer Protocol) que está na base dos websites, o servidor hospeda a página com o nome desejado utilizando o protocolo e então o servidor envia a página requisitada para o navegador que está sendo utilizado pelo usuário.[1]
TCP/IP[editar | editar código-fonte]
Para falarmos do modelo TCP/IP antes precisamos entender seu surgimento e sua relação com a ARPANET. A ARPANET foi a antecessora da internet mundial e sua criação foi patrocinada pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DoD). Seu grande sucesso fez com que ela se espalhasse em várias universidades e estabelecimentos públicos, utilizando-se de linhas telefônicas para a conexão. Com o passar do tempo novas tecnologias como o rádio e o satélite foram criadas, e a integração de protocolos delas com a ARPANET se mostrou algo desafiador. Além disso, na época o Departamento de defesa dos Estados Unidos estava receoso com um ataque eminente por parte de seu inimigo, a União Soviética, e por isso queriam garantir que haveria conexão mesmo se sub redes acabassem afetadas por ataques. E para solucionar esses desafios fora necessário inventar um novo modelo de referência que se chamou TCP/IP. Essa nova arquitetura pouco a pouco foi ficando famosa e se tornou o padrão na comunidade da internet.
O que segue é uma descrição resumida de cada camada do modelo TCP/IP.
Camada de enlace[editar | editar código-fonte]
Esta camada corresponde a combinação da Camada de Enlace de Dados e Camada Física do modelo OSI. É a camada mais baixa que faz o papel de enviar um datagrama recebido pela camada de internet para a rede. Para fazer a essa transferência é necessário um meio como por exemplo a Ethernet (com fio) e o Wi-Fi (sem fio).
Camada de internet[editar | editar código-fonte]
A camada de internet permite que os hosts transfiram datagramas pela rede, e garante que esse tráfego será bem-sucedido, e através disso integra toda a arquitetura mantendo-a unida. Os pacotes trafegados adotam um formato oficial e a camada fornece dois protocolos: o IP (Internet Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol) e ARP (Address Resolution Protocol).
Camada de transporte[editar | editar código-fonte]
A camada de transporte visa garantir a comunicação entre pares, da mesma maneira que a camada de transporte no modelo OSI. Para realizar essa tarefa ela conta com dois protocolos do tipo ponta a ponta, o TCP (Transmission Control Protocol) que é responsável por “ligar” uma máquina e entregar um conjunto de bytes a qualquer outra sem erros, e o UDP (User Datagram Protocol) que também tem como objetivo a transmissão de bytes mas sem garantia de entrega, pois ele não cria uma conexão entre os pares.
Camada de aplicação[editar | editar código-fonte]
Acima da camada de transporte temos a camada de aplicação, ela possui todos os protocolos de alto nível de abstração: TELNET (terminal virtual), FTP (File Transfer Protocol) e o SMTP (protocolo de correio eletrônico), DNS (Domain Name Service, mapeia nomes de hosts para seus endereços na camada de internet), HTTP (Hyper Text Transfer Protocol, usado para acessar páginas na World Wide Web), RTP (Protocolo de entrega de mídia) e o NTP (Network Time Protocol, usado para sincronizar os relógios dos computadores data e hora padrão. Muito utilizado transações bancárias).
Comparativo entre modelos de referência OSI e TCP/IP[editar | editar código-fonte]
No modelo OSI, os conceitos de serviços, interfaces e protocolos são bem definidos. Cada camada executa serviços para a camada acima e o serviço é quem define o que a camada faz, e não a forma como é acessada ou funciona.
A interface de uma camada não revela o seu algoritmo interno. É especificado a forma de como acessar a camada, além de definir os parâmetros e resultados desejados.
Os protocolos de uma camada são de responsabilidade dessa camada. A camada pode usar qualquer protocolo e altera-la, desde que o trabalho seja realizado.
A programação orientada a objetos se enquadra muito bem nesses conceitos. Cada objeto (camada) tem os seus métodos que podem ser usados por outros processos, fornece serviços, os parâmetros e resultados dos métodos representam a interface e o protocolo é o algoritmo interno do objeto[1].