Modelo OSI
É um modelo de destaque da ISO tendo como essencial base ser um modelo standard, para protocolos de comunicação dentre os mais diversos sistemas, e assim assegurar a comunicação end-to-end.
Tem uma arquitetura que divide as redes de computadores em 7 camadas, de modo que se possa ter camadas de abstração. Cada protocolo realiza sua função de acordo com as normas de funcionalidade determinada de cada camada.
O Modelo OSI permite a comunicação entre máquinas heterogêneas e dispõe diretivas genéricas para a criação de redes de computadores independente da tecnologia usada.
Camadas do modelo OSI
O modelo OSI possui 7 camadas, justamente para podermos focar em cada camada, cuidando da segurança, otimização e manutenção destas.
Camada de Aplicação
Pode se dividir em duas categorias: aplicação de usuário e aplicação de sistema. É a camada onde tanto as aplicações e os usuários podem acessar os serviços de rede.
Lembrando que aplicativo é diferente de aplicação.
Alguns exemplos de protocolos pertencentes a esta camada:
NNTP: Especifica o modo de distribuição, busca, recuperação e postagem de artigos usando um sistema de transmissão confiável. Para clientes de leitura de noticias, o NNTP habilita a recuperação de artigos armazenados em um banco de dados centralizado, permitindo aos assinantes a opção de selecionar somente os artigos nos quais estão interessados.
NETCONF: NETCONF é definido para fornecer uma interface de programação, habilitando as aplicações de gerenciamento a configurar e monitorar os equipamento de rede.
TELNET: Telnet é um protocolo de rede utilizado na Internet ou redes locais para proporcionar uma facilidade de comunicação baseada em texto interativo bidirecional usando uma conexão de terminal virtual.
SNMP: é um protocolo, da camada de aplicação, de gerência típica de redes IP, que facilita o intercâmbio de informação entre os dispositivos de rede, como placas e comutadores (em inglês: switches). O SNMP possibilita aos administradores de rede gerenciar o desempenho da rede, encontrar e resolver seus eventuais problemas, e fornecer informações para o planejamento de sua expansão, dentre outras.
SMPP:é um protocolo padrão aberto projetado para fornecer uma interface de comunicação de dados flexível para transferência de mensagens curtas de dados entre as ESME (Entidades externas de mensagens curtas), RE (Entidade de roteamento) e Centro de mensagens.
NTP:é um protocolo para sincronização do relógio computadores baseado no UDP para sincronizar um conjunto de computadores em redes de dados com latência variável, permitindo que o computador fique com hora certa e com grande exatidão.
NFS: é um sistema de arquivos distribuídos desenvolvido a fim de compartilhar arquivos e diretórios entre computadores conectados em rede, formando assim um diretório virtual.
HTTP: Este protocolo é utilizado para a tranferência de páginas em HTML do computador para um servidor.
FTP: Este protocolo é utilizado para transferir arquivos pela internet, e disponibilizar downloads para redes de compartilhamento de imagens e etc.
DNS: Traduz nomes de IP'S em nomes de domínio, Exemplo: www.google.com.br .
DHCP: Este protocolo oferece configuração dinâmica de Ip nos computadores.
SMTP: Utilizado para o envio e recebimento de email.
1SIP:é um protocolo de aplicação, que utiliza o modelo “requisição-resposta”, similar ao HTTP, para iniciar sessões de comunicação interativa entre utilizadores
SSI:é um padrão de interface serial, baseada na RS-422, amplamente utilizado para aplicações industriais ente um Master (mestre, por exemplo, controlador) e um Slave (escravo, por exemplo, sensor). É um síncrono, ponto-a-ponto, de série de canais de comunicação para transmissão de dados digitais. Faz a transmissão síncrona de dados.
Camada de Apresentação
Essa camada oferece gerenciamento na forma como os programas são escritos, conversões sintáticas, também serviços de encriptação.
A camada de apresentação formata os dados a serem apresentados na camada de aplicativo. Ela pode ser considerada o tradutor da rede. Essa camada pode converter dados de um formato usado pela camada de aplicativo em um formato comum na estação de envio e, em seguida, converter esse formato comum em um formato conhecido pela camada de aplicativo na estação de recepção.
Exemplos de protocolos desta camada são:
SSL:Ele permite que aplicativos cliente/servidor possam trocar informações em total segurança, protegendo a integridade e a veracidade do conteúdo que trafega na Internet. Tal segurança só é possível através da autenticação das partes envolvidas na troca de informações.
XDR:O protocolo de dados externos Representação (XDR ) é um formato neutro para descrever dados. Ele permite que as informações sejam passadas entre sistemas e softwares incompatíveis com as características que representam estruturas de dados complexas . Características.
Camada de sessão
Esta camada oferece os meios para a camada de apresentação organizar e sincronizar seus diálogos e sincronizar e gerenciar suas trocas de dados.
A camada de sessão permite o estabelecimento da sessão entre processos em execução em estações diferentes.
São protocolos desta camada:
NAMED PIPE: (Pipe nomeado ou FIFO) é um dos métodos de IPC (Inter-Process Communication - Comunicação entre Processos), sendo um extensão do conceito de encadeamento dos sistemas operacionais do tipo Unix.
SAP: é um protocolo experimental para a transmissão de informação multicast.
PPTP: é um protocolo de comunicações desenvolvido para implementar o VPN (Redes privadas virtuais).
SPDY: é um protocolo de rede desenvolvido principalmente pela Google para transporte de dados pela Internet. Ainda não é considerado um protocolo padrão, mas vem sido muito bem desenvolvido, alcançando a redução da latência através da compressão, multiplexação e priorização.
SOCKS:é um protocolo de internet que encaminha pacotes entre cliente-servidor por um servidor proxy.
Camada de Transporte
Realiza a transferência de dados para a camada de sessão, e garante os requisitos do QOS (Quality of service).
A camada de transporte garante que as mensagens sejam entregues sem erros, em sequência e sem perdas ou duplicações. Ela elimina para os protocolos de camadas superiores qualquer preocupação a respeito da transferência de dados entre eles e seus pares.
O tamanho e a complexidade de um protocolo de transporte depende do tipo de serviço que ele pode obter da camada de rede. Para uma camada de rede confiável com capacidade de circuito virtual, uma camada de transporte mínima é necessária. Se a camada de rede não for confiável e/ou apenas tiver suporte para datagramas, o protocolo de transporte deverá incluir procedimentos externos de detecção e recuperação de erros.
Protocolos desta camada:
TCP: Verifica se os dados são enviados da forma correta, na sequência apropriada, e sem erros pela rede.
UDP: É usado por alguns programas em vez do TCP para o transporte rápido, leve e não confiável de dados entre hosts.
SCTP:Como é um protocolo do transporte, o SCTP é equiparável ao TCP ou ao UDP. Certamente, fornece alguns serviços similares ao TCP, assegurando confiança, transporte em seqüência das mensagens com controle do congestionamento, etc.
DCCP: é um protocolo de redes de computadores da camada de transporte que se encontra em desenvolvimento pelo IETF. DCCP e um novo protocolo da camada de transporte que implementa conexões bidirecionais unicast, controle de congestionamento nao-confiavel de datagramas.
SPX:O protocolo Novell IPX/SPX ou Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange' é um protocolo proprietário desenvolvido pela Novell, variante do protocolo "Xerox Network Systems" (XNS). IPX é o protocolo nativo do Netware - sistema operacional cliente-servidor que fornece aos clientes serviços de compartilhamento de arquivos, impressão, comunicação, fax, segurança, funções de correio eletrônico, etc. IPX não é orientado a conexão.
*QOS = Qualidade do serviço.
Quando a velocidade das comunicações é mais importante que a confiabilidade, o UDP é mais usado que o TCP.
Camadas de Rede
É responsável pelo endereçamento, roteamento e entrega de pacotes/datagramas para as camadas de transporte e link de dados.
A camada de rede controla a operação da sub-rede, decidindo que caminho físico os dados devem seguir com base nas condições da rede, na prioridade do serviço e em outros fatores.
Exemplos de protocolos desta camada:
ICMP: é um protocolo integrante do Protocolo IP, definido pelo RFC 792, e utilizado para fornecer relatórios de erros à fonte original. Qualquer computador que utilize IP precisa aceitar as mensagens ICMP e alterar o seu comportamento de acordo com o erro relatado. Os gateways devem estar programados para enviar mensagens ICMP quando receberem datagramas que provoquem algum erro.
X25: é um conjunto de protocolos padronizado pela ITU para redes de longa distância e que usam o sistema telefônico ou ISDN como meio de transmissão.
APPLE TALK:AppleTalk é um conjunto de protocolos para redes desenvolvidos pela empresa Apple Computer.
IPSEC: é uma extensão do protocolo IP que visa a ser o método padrão para o fornecimento de privacidade do usuário (aumentando a confiabilidade das informações fornecidas pelo usuário para uma localidade da internet, como bancos), integridade dos dados (garantindo que o mesmo conteúdo que chegou ao seu destino seja o mesmo da origem) e autenticidade das informações ou prevenção de identity spoofing (garantia de que uma pessoa é quem diz ser), quando se transferem informações através de redes IP pela internet.
IGMP:é um protocolo participante do protocolo IP e sua função é controlar os membros de um grupo de multicast IP, gerenciando os grupos de multicast controlando a entrada e a saída de hosts deles.
IPX:IPX é o protocolo nativo do Netware - sistema operacional cliente-servidor que fornece aos clientes serviços de compartilhamento de arquivos, impressão, comunicação, fax, segurança, funções de correio eletrônico, etc. IPX não é orientado a conexão.
Camada de Link de dados
Esta camada é responsável pelo estabelecimento, manutenção e liberação das conexões para as entidades de rede. Responsável também pela detcção de erros que podem ocorrer na camada física.
Proporciona uma transferência de quadros de dados sem erros de um nó para outro através da camada física, permitindo que as camadas acima dela assumam a transmissão praticamente sem erros através do vínculo.
Alguns protocolos desta camada:
FRAME RELAY: é uma eficiente tecnologia de comunicação de dados usada para transmitir de maneira rápida e barata a informação digital através de uma rede de dados, dividindo essas informações em frames (quadros) a um ou muitos destinos de um ou muitos end-points.
PPP:foi desenvolvido e padronizado através da RFC 1661(1993) com o objetivo de transportar todo o tráfego entre 2 dispositivos de rede através de uma única conexão física, enlace direto entre dois nós.
LLC: atua como uma interface entre o MAC (Media Acess Control - Controle de Acesso ao meio) e a camada de rede.
ARP:é um protocolo de comunicação para LAN (Local Area Network - Rede de Área Local). É um das primeiras redes do sistema para microcomputadores, tornou-se muito popular em 1980 para tarefas de automação, sendo aplicada, posteriormente, em sistemas embargados.
APM: é um protocolo que não precisa da sincronização de horas entre os computadores, sendo mais simples e mais eficaz que o NTP.
SDLC:é um protocolo de transfêrencia de dados criado pela IBM na década de 1970 para substituir o BSC (Binary Synchronous)
SLIP: documentado pela RFC 1055, ele é um protocolo de Internet encapsulado projetado para trabalhar sobre portas seriais e modens de conexão. É comumente substituído pelo PPP (Protocol Peer-to-Peer).
C-SLIP:é uma versão do SLIP com cabeçalho de compressão. Ele reduz o cabeçalho do TCP (Transmission Control Protocol) a partir de 20 bytes para 7 bytes, entretanto, não tem efeito no UDP (User Datagram Protocol).
GFP: Isso permite o mapeamento de comprimento variável, os sinais do cliente de camadas mais altas ao longo de um circuito comutado de transporte de rede como OTN,
IEEE 802.2:é um LLC (Logical Local Control) que implementa funcionalidades para transmissão confiável e oculta as diferenças entre as várias tecnologias LAN (Rede de Área Local).
Camada Física
Responsável por fornecer os meios mecânicos, elétricos, funcionais para estabelecer a conexão física entre esta camada e o link de dados.
A camada física, a camada inferior do modelo OSI, está encarregada da transmissão e recepção do fluxo de bits brutos não estruturados através de um meio físico. Ela descreve as interfaces eléctricas/ópticas, mecânicas e funcionais com o meio físico e transporta os sinais para todas as camadas superiores.
Exemplos de protocolos desta camada:
OTN : é uma rede de comunicação flexível e privada baseada na tecnologia de fibra ótica.
PDH: é transmissão de sinal digital em canais agrupados em níveis hierárquicos, sendo que a hierarquia de primeira ordem compõem canais de hierarquia de segunda ordem, através do mecanismo denominado intercalação sequencial de bits.
SDH/Sonet : podem ser PDU (Protocol Data Unit - Protocolo de Unidade de dados) orientada (como IP / PPP) ou pode ser bloco-de-código orientada (como Fibre Channel).
IEEE 802.03: é uma coleção de padrões desenvolvidos desde 1972 que especificam as camadas físicas e a sub-camada MAC da Camada de Enlace para o protocolo Ethernet, sendo tipicamente uma tecnologia LAN com algumas aplicações WAN.
IEEE 802.11: (também conhecida Wifi ou Wireless) contém 19 subdivisões que utilizam o padrão de conectividade sem vio para redes locais.
IEEE 802.15: (conhecido também como Bluetooth) é um protocolo que possibilita a conexão e troca de informação entre dispositivos através de uma frequência de rádio de curo alcance.
IEEE 802.16: especifica uma interface sem fio para WMAN (Redes metropolitanas sem fio).
Virtualização
A virtualização simplifica aplicativos e sistemas operacionais em um hardware físico para otimizar recursos.
Conceito de Virtualização
Modelo representativo de virtualização
Virtualização é a reorganização de ambientes
operacionais de servidores físicos em ambientes de servidores
virtualizados. Isso é possível através da emulação de hardwares por
meio de software, obtendo se virtual machines.Uma das inúmeras vantagens na utilização da Virtualização é primeiramente a econômica. Com esta, é possível diminuir o consumo de energia elétrica e o desperdício de recursos. Para deixar claro esta inovação, pode-se pontuar como exemplo um desktop, cuja função é ser um servidor de e-mail. Mesmo utilizando a capacidade total do disco rígido, o processador pode sofrer instabilidades no desempenho, dependendo do horário, devido ao grande acesso no período vespertino. Porém durante a madrugada, há espaço de sobra para trabalhar, que poderia ser utilizado durante o período de grande tráfego. É justamente neste “espaço” que a Virtualização desempenha a sua função, otimiza o tempo e auxilia no melhor desempenho do sistema.
. Ele é indicado para quem precisa usar dois ou mais sistemas operacionais, normalmente para teste de alguma aplicação que está desenvolvendo, instalar jogos pesados sem danificar a máquina e por aí vai.
Atendimento remoto
Um segundo tipo é o que tem pontos de atendimento remoto, no caso de haver uma pequena rede de máquinas. Para estas situações, a empresa VMware oferece algumas soluções que permitem criar máquinas virtuais com políticas de segurança.
Terminal service
Já pouco usado nos dias de hoje, o terceiro tipo é o "terminal service", onde o computador utilizado, na verdade, não é uma máquina completa, mas sim um terminal cujos arquivos e aplicativos estão em um servidor. "Mas alguns fatores fizeram com que essa alternativa não fosse para frente principalmente nas empresas, como incompatibilidade de algumas aplicações, licenciamento etc.", explica o consultor de tecnologia e segurança Josemar Campos.
Hypervisors
A utilização dos hypervisors para virtualização de desktops é o quatro tipo, porém um pouco mais complexo. Hypervisor é a camada que virtualiza o hardware.
O principal benefício é que o desktop terá todos os benefícios da virtualização oferecida para servidores de empresas. Diferentemente do serviço de terminais, neste conceito os desktops não são seções de uma mesma instalação, mas são máquinas virtuais isoladas e encapsuladas.
O encapsulamento proporciona mobilidade, o que significa que as máquinas podem ser migradas de um servidor para outro ou de um storage para outro, no caso do VMware. Já o isolamento significa que problemas em um desktop não afetarão os demais, assim como uma máquina virtual nunca usará mais do que os recursos permitidos para ela de um servidor físico.
Este cenário também resolve dois outros problemas citados anteriormente, que são a incompatibilidade de algumas aplicações e o ambiente operacional, que será idêntico aquele utilizado pelo usuário em um desktop comum.
Topologia de Rede
Topologia de Rede
A topologia de rede é o padrão no qual o meio de rede está conectado aos computadores e outros componentes de rede. Essencialmente, é a estrutura topológica da rede, e pode ser descrito fisicamente ou logicamente. Há várias formas nas quais se pode organizar a interligação entre cada um dos nós (computadores) da rede.
A topologia física é a verdadeira aparência ou layout da rede, enquanto que a lógica descreve o fluxo dos dados através da rede.
As redes de computadores possibilitam que indivíduos possam trabalhar em equipes, compartilhando informações, melhorando o desempenho da realização de tarefas, e estão presentes no dia-a-dia de todos nós. São estruturas sofisticadas e complexas, que mantém os dados e as informações ao alcance de seus usuários. É a topologia de redes que descreve como as redes de computadores estão interligadas, tanto do ponto de vista físico, como o lógico. A topologia física representa como as redes estão conectadas (layout físico) e o meio de conexão dos dispositivos de redes (nós ou nodos). Já a topologia lógica refere-se à forma com que os nós se comunicam através dos meios de transmissão.
Topologias Físicas
A topologia física pode ser representada de várias maneiras e descreve por onde os cabos passam e onde as estações, os nós, roteadores e gateways estão localizados. As mais utilizadas e conhecidas são as topologias do tipo estrela, barramento e anel.Ponto a Ponto
A topologia ponto a ponto é a mais simples. Une dois computadores, através de um meio de transmissão qualquer. Dela pode-se formar novas topologias, incluindo novos nós em sua estrutura.
Barramento
Esta topologia é bem comum e possui alto poder de expansão. Nela, todos os nós estão conectados a uma barra que é compartilhada entre todos os processadores, podendo o controle ser centralizado ou distribuído. O meio de transmissão usado nesta topologia é o cabo coaxial.
Anel ou Ring
A topologia em anel utiliza em geral ligações ponto-a-ponto que operam em um único sentido de transmissão. O sinal circula no anel até chegar ao destino. Esta topologia é pouco tolerável à falha e possui uma grande limitação quanto a sua expansão pelo aumento de "retardo de transmissão" (intervalo de tempo entre o início e chegada do sinal ao nó destino).
Estrela
A topologia em estrela utiliza um nó central (comutador ou switch) para chavear e gerenciar a comunicação entre as estações. É esta unidade central que vai determinar a velocidade de transmissão, como também converter sinais transmitidos por protocolos diferentes. Neste tipo de topologia é comum acontecer o overhead localizado, já que uma máquina é acionada por vez, simulando um ponto-a-ponto.
Árvore
A topologia em árvore é basicamente uma série de barras interconectadas. É equivalente a várias redes estrelas interligadas entre si através de seus nós centrais. Esta topologia é muito utilizada na ligação de Hub's e repetidores.
Estrutura Mista ou Híbrida
A topologia híbrida é bem complexa e muito utilizada em grandes redes. Nela podemos encontrar uma mistura de topologias, tais como as de anel, estrela, barra, entre outras, que possuem como características as ligações ponto a ponto e multiponto.
Grafo (Parcial)
A topologia em grafo é uma mistura de várias topologias, e cada nó da rede contém uma rota alternativa que geralmente é usada em situações de falha ou congestionamento. Traçada por nós, essas rotas têm como função rotear endereços que não pertencem a sua rede.
Topologias Lógicas
A topologia lógica descreve o fluxo de dados através da rede. Os dois tipos de topologias lógicas mais comuns são o Broadcast e a passagem Token. Na primeira o nó envia seus dados a todos os nós espalhados pela rede (Ethernet). Já na passagem de Token, um sinal de Token controla o envio de dados pela rede (Token Ring).
Tipos de Redes
Tipos de REDE:
LAN: Uma rede de área local (ou LAN, acrônimo de local área network) é uma rede de caráter local, que resguarda uma área geográfica reduzida, peculiarmente um escritório ou uma empresa, e interligam um número não muito alto de máquinas. São usualmente redes de domínio privado;
MAN: Uma rede Metropolitan Area Network. É uma rede de caráter metropolitano que conecta computadores e alcança uma área geográfica maior que a atingida pela LAN. Uma MAN normalmente resulta da junção de várias LAN's, amparando uma área geográfica de média dimensão, sendo uma cidade/região, podendo ser redes de domínio privado ou público.
WAN: A Wide Area Network (WAN), rede de área bem ampliada ou rede de grande distanciamento, também conhecida como uma rede geograficamente espalhada, é uma rede de computadores que atinge uma grande área geográfica, com frequência de um país ou continente.
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