Camada de rede

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A camada de rede do modelo OSI lida com as transferências de pacotes de uma origem para um destino. O seu papel é mais sofisticado que a camada de enlace, pois em vez de de transferir quadros de uma extremidade até a outra de um fio (função da camada de enlace), a camada de rede precisa dar hops (saltos) de roteador para roteador. Esses saltos só são possíveis pelo fato de que ela conhece a topologia da rede em que está atuando, e além disso através desse conhecimento, consegue calcular caminhos que evitem sobrecarregar a rede. [1]

Modelo OSI
Camada Protocolo
7.Aplicação HTTP, RTP, SMTP, FTP, SSH, Telnet, SIP, RDP, IRC, SNMP, NNTP, POP3, IMAP, BitTorrent, DNS ...
6.Apresentação XDR, TLS ...
5.Sessão NetBIOS ...
4.Transporte NetBEUI, TCP, UDP, SCTP, DCCP, RIP ...
3.Rede IP (IPv4, IPv6), IPsec, ICMP, NAT ...
2.Enlace Ethernet, IEEE 802.1Q, HDLC, Token ring, FDDI, PPP, Switch, Frame relay, ATM, ARP, RARP ...
1.Física Modem, , 802.11 Wi-Fi RDIS, RS-232, EIA-422, RS-449, Bluetooth, USB, 10BASE-T, 100BASE-TX, ISDN, SONET, DSL ...


Funções[editar | editar código-fonte]

Sua função principal é o transporte de pacotes entre sistemas finais da rede por meio de três funções importantes:[1]

- Determinação de caminhos: rota escolhida pelos pacotes entre origem e destino, utilizando um algoritmo de roteamento;

- Comutação: Mover pacotes entre as portas de entradas e saída dos roteadores;

- Estabelecimento de conexões: Algumas arquiteturas de redes necessitam o estabelecimento de circuitos virtuais antes da transmissão de dados.

Existem dois principais serviços possíveis para entregar pacotes à seus respectivos destinos:[1]

- Redes de Circuitos Virtuais (VC): estabelece uma conexão antes de enviar os dados, libera a conexão após a troca de dados e cada pacote transporta um identificador do VC, não transporta o endereço completo do destino. Sinalização: Usada para estabelecer, manter e encerrar o VC.

- Redes de Datagramas: Não estabelece conexões, não há informação de estado de conexão dos roteadores e os pacotes transportam o endereço de destino (pacotes com o mesmo destino podem seguir diferentes rotas). O principal aspecto que deve ser observado nessa camada é a execução do roteamento dos pacotes entre fonte e destino, principalmente quando existem caminhos diferentes para conectar entre si dois nós da rede. Em redes de longa distância é comum que a mensagem chegue do nó fonte ao nó destino passando por diversos nós intermediários no meio do caminho e é tarefa do nível de rede escolher o melhor caminho para essa mensagem.

A escolha da melhor rota pode ser baseada em tabelas estáticas, que são configuradas na criação da rede e são raramente modificadas; pode também ser determinada no início de cada conversação, ou ser altamente dinâmica, sendo determinada a cada novo pacote, a fim de refletir exatamente a carga da rede naquele instante. Se muitos pacotes estão sendo transmitidos através dos mesmos caminhos, eles vão diminuir o desempenho global da rede, formando gargalos. O controle de tais congestionamentos também é tarefa da camada de rede.

As funções exercidas na camada de rede do modelo OSI estão listados abaixo:[1]

  • Tráfego direção ao destino final
  • Dirigindo; lógico endereços de rede e serviços endereços
  • Encaminhamento de funções; descoberta e seleção de rotas
  • Comutação de pacotes
  • Controle de sequencia de pacotes
  • Detecção de erro End-to-end dos dados (a partir do emissor para o receptor de dados).
  • Controle de congestionamento
  • Controle de fluxo
  • Portal de serviços

É a camada responsável por encaminhar os dados entre diversos endereços de redes, como se fosse uma central de correios, fazendo com que os dados cheguem a seu destino.[1]

Serviços à camada de transporte[editar | editar código-fonte]

A camada de rede oferece alguns tipos de serviços à camada de transporte que devem seguir alguns objetivos para que seja possível o encaminhamento correto dos pacotes:

  • Camada de rede deve fornecer serviços que sejam independentes da tecnologia presente nos roteadores.
  • Para a camada de transporte, fica transparente a quantidade, tipo e tecnologia dos roteadores, quem fica responsável por isso é a camada de rede.
  • O esquema de numeração dos endereços de rede deve ser de forma uniforme, assim disponibilizando os pacotes de forma uniforme para a camada de transporte.[1]

Protocolos[editar | editar código-fonte]

IP “Internet Protocol” – Recebe segmentos de dados da camada de transporte e os encapsula em datagramas, é um protocolo não confiável por não exigir confirmação.[1]

ICMP “Internet Control Message Protocol” – É um padrão TCP/IP necessário, são documentos regidos IETF que estabelecem os padrões de cada protocolo com o ICMP os hosts e roteadores que usam comunicação IP podem relatar erros e trocar informações de status e controle limitado.[1]

IGMP “Internet Group Management Protocol” – É usado por hosts para reportar seus participantes de grupos de hosts a roteadores multicast vizinhos, é um protocolo assimétrico.[1]

Algoritmos de roteamento[editar | editar código-fonte]

Como explanado anteriormente, a função da camada de rede é rotear pacotes do transmissor até o receptor. O algoritmo de roteamento é a parte de software da camada, esse algoritmo tem a responsabilidade de definir qual interface de saída será utilizada para transmitir o pacote recebido. Se a rede utilizar datagramas a decisão será tomada mais de uma vez para cada um dos pacotes, visto que a rota pode mudar. Caso estejam sendo utilizados circuitos virtuais o roteamento ocorrerá cada vez que um novo circuito virtual for aberto, a partir disto os pacotes continuarão a seguir sempre a mesma rota anteriormente definida.[1]

Alguns tipos de algoritmos de roteamento que podem ser citados são:

  • Roteamento pelo caminho mais curto;
    • A ideia deste algoritmo é criar um grafo de rede, onde cada nodo do grafo representa um roteador e cada aresta é uma interface de comunicação, para definir uma rota entre dois dispositivos então é utilizado um algoritmo para fazer a busca do menor caminho no grafo.[1]
  • Flooding;[1]

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

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  1. a b c d e f g h i j k l TANENBAUM, Andrew S.; WETHERALL, David (2011). REDES DE COMPUTADORES 5ª ed. [S.l.]: Pearson Education do Brasil. pp. 227–231