Modelo TCP/IP

O modelo TCP/IP está dividido em 4 partes:





O TCP/IP é um conjunto de protocolos de comunicação entre computadores em rede (também chamado de pilha de protocolos TCP/IP). Seu nome vem de dois protocolos: o TCP (Transmission Control Protocol - Protocolo de Controle de Transmissão) e o IP (Internet Protocol - Protocolo de Interconexão). O conjunto de protocolos pode ser visto como um modelo de camadas, onde cada camada é responsável por um grupo de tarefas, fornecendo um conjunto de serviços bem definidos para o protocolo da camada superior. As camadas mais altas estão logicamente mais perto do usuário (chamada camada de aplicação) e lidam com dados mais abstratos, confiando em protocolos de camadas mais baixas para tarefas de menor nível de abstracção.

• Camada Interface de rede : especifica a forma sob a qual os dados devem ser encaminhados independentemente do tipo de rede utilizado
• Camada Internet : é encarregada fornecer o pacote de dados (datagrama)
• Camada Transporte : assegura o encaminhamento dos dados, assim como os mecanismos que permitem conhecer o estado da transmissão
• Camada Aplicação : engloba as aplicações standard da rede (Telnet, SMTP, FTP,…)

Modelo OSI

O modelo Open Systems Interconnection ( modelo OSI ) é um produto da Interconexão de Sistemas Open esforço na International Organization for Standardization . É uma forma de sub-divisão de um sistema de comunicações em partes menores chamadas camadas. Uma camada é uma coleção de funções similares que prestam serviços à camada acima dela e recebe serviços da camada abaixo dela. Em cada camada, uma instância presta serviços para as instâncias na camada acima e solicitações de serviço da camada inferior.

Por exemplo, uma camada que fornece comunicações sem erros através de uma rede fornece o caminho necessário para aplicações acima dele, enquanto ele chama a camada inferior seguinte para enviar e receber pacotes que compõem o conteúdo do caminho. Dois casos em uma camada são conectados por uma conexão horizontal nessa camada.

A maioria dos protocolos de rede utilizados no mercado hoje são baseados em TCP / IP pilhas.

O Modelo OSI está dividido em 7 camadas.

• A camada física define a forma como os dados são convertidos fisicamente em sinais numéricos nos meios de comunicação (impulsos eléctricos, modulação da luz, etc.).
• A camada ligação dados define o interface com a placa de rede e a partilha dos meios de transmissão.
• A camada rede permite gerir o endereçamento e o encaminhamento dos dados, quer dizer o seu encaminhamento através da rede.
• A camada transporte está encarregada do transporte dos dados, o seu corte em pacotes e a gestão dos eventuais erros de transmissão.
• A camada sessão define a abertura e o fim das sessões de comunicação entre as máquinas da rede.
• A camada apresentação define o formato dos dados manipulados pelo nível aplicativo (a sua representação, eventualmente a sua compressão e a sua codificação) independentemente do sistema.
• A camada aplicação assegura o interface com as aplicações. Trata-se do nível mais próximo possível dos utilizadores, gerido directamente pelos softwares.

Exercício 5

Diferenças entre router e switch


O switch é um aparelho muito semelhante ao hub, mas tem uma grande diferença: os dados vindos do computador de origem somente são repassados ao computador de destino. Isso porque os switchs criam uma espécie de canal de comunicação exclusiva entre a origem e o destino. 


Os routers são capazes de interligar várias redes e geralmente trabalham em conjunto com hubs e switchs. Ainda, podem ser dotados de recursos extras, como firewall, por exemplo.


Estrela ( Star)


A mais comum atualmente, a topologia em estrela utiliza cabos de par trançado e um concentrador como ponto central da rede. O concentrador se encarrega de retransmitir todos os dados para todas as estações, mas com a vantagem de tornar mais fácil a localização dos problemas, já que se um dos cabos, uma das portas do concentrador ou uma das placas de rede estiver com problemas, apenas o nó ligado ao componente defeituoso ficará fora da rede. Esta topologia se aplica apenas a pequenas redes, já que os concentradores costumam ter apenas oito ou dezesseis portas. Em redes maiores é utilizada a topologia de árvore, onde temos vários concentradores interligados entre si por comutadores ou roteadores.


Vantagens


A modificação e adição de novos computadores é simples;
Gerenciamento centralizado;
Falha de um computador não afeta o restante da rede.


Identificar as tipologias


Barramento;


Estrela;


Árvore;

Exercício 5

Diferenças entre router e switch


O switch é um aparelho muito semelhante ao hub, mas tem uma grande diferença: os dados vindos do computador de origem somente são repassados ao computador de destino. Isso porque os switchs criam uma espécie de canal de comunicação exclusiva entre a origem e o destino. 


Os routers são capazes de interligar várias redes e geralmente trabalham em conjunto com hubs e switchs. Ainda, podem ser dotados de recursos extras, como firewall, por exemplo.

Diafragmas de encaminhamento

Existem 3 formas de encaminhamento de pacotes numa rede:

Broadcast - um transmite para todos em simultâneo.

ex: HUB

Multicast - um para muitos em simultâneo; este método previne a sobrecarga da rede; apenas um pacote
é enviado sendo capturado por várias estações.

ex: VOD (video on demand) é um serviço interactivo fornecido pelas operadoras de TV.

Unicast - um para um; estabelece-se uma ligação ponto-a-ponto.

ex: Acesso a uma página de Internet.

Exercício 3

Rede local - LAN ( Local Area Network )

Campus

Rede Metropolitana - MAN ( Metropolitan Area Network )

Rede de área alargada - WAN ( Wide area network )


















Rede sem fios - WLAN ( Wireless local area network )

Tipologias de redes

Barramento ( BUS )

Uma tipologia em bus é a organização mais simples de uma rede. Com efeito, numa tipologia em bus todos os computadores estão ligados a uma mesma linha de transmissão através de cabo, geralmente coaxial. A palavra “ bus ” designa a linha física que liga as máquinas da rede.
Esta topologia tem por vantagens ser fácil de instalar e funcionar facilmente. Em contrapartida, é extremamente vulnerável já que se uma das conexões for defeituosa, é o conjunto da rede que é afetado. 

Estrela ( Star )


Numa tipologia em estrela, os computadores da rede estão ligados a um sistema material central chamado hub ou concentrador. Trata-se de uma caixa que compreende diversas junções às quais se podem conectar os cabos provenientes dos computadores. Este tem como papel assegurar a comunicação entre as diferentes junções. 

Contrariamente às redes construídas numa tipologia em bus, as redes de acordo com uma tipologia em estrela são muito menos vulneráveis porque pode-se facilmente retirar uma das conexões que a desligam do concentrador sem, no entanto, paralisar o resto da rede. O ponto nevrálgico desta rede é o hub, porque sem ele mais nenhuma comunicação entre os computadores da rede é possível. 
Em contrapartida, uma rede de tipologia em estrela é mais cara que uma rede de tipologia em bus porque um material suplementar é necessário (o hub).

Anel ( Ring )


Numa rede que possui uma tipologia em anel, os computadores são situados num anel e comunicam cada um de sua vez. 
Na realidade, os computadores de uma rede em topologia anel não estão ligados em anel, mas ligados a um distribuidor (chamado MAU, Multistation Acess Unit) que vai gerir a comunicação entre os computadores que a ele estão ligados, fixando para cada um deles um tempo de palavra. 

Árvore ( Tree )


Esta topologia é baseada em hubs ou dispositivos de ligações, os quais permitem uma estruturação hierárquica de varias redes ou sub-redes.
Este tipo de rede é muito utilizada visto que permite, com grande facilidade e flexibilidade, a expansão de das redes ou de interligações de novas redes e ainda assegura o bom funcionamento e  gestão do conjunto de redes assim interligadas.    

Malha ( Mesh )


É uma rede que é formada por vários nós, todos os computadores podem comunicar individualmente com cada um. 

Tipologias de redes sem fios ( Wireless )

Uma rede Ad-Hoc é um exemplo de uma rede sem fios.

Um computador gere a rede, recebendo e enviando dados e os outros ligam-se a essa rede.

Tem a vantagem de transferência de dados entre vários computadores, e não é necessário o uso de routers nem switch.