O documento resume conceitos de redes, incluindo o modelo OSI de 7 camadas, DHCP e DNS. O modelo OSI define padrões de comunicação entre sistemas heterogêneos em rede, enquanto o DHCP fornece configuração dinâmica de endereços IP e o DNS realiza mapeamento entre nomes de domínio e endereços IP.

1. Minicurso
Conceitos de Redes
Camadas OSI, DNS, DHCP
João Paulo Almeida Ximenes Fernandes
Data: 03/04/2018

2. Agenda
• Modelo OSI
• DHCP
• DNS

3. Modelo OSI (Open System Interconnection)
• Criado em 1971 formalizado em 1983;
• Modelo de rede referência ISO (7498) e ITU-T padrão X (X.200 a X.862);
• Charles Bachman (Honeywell): 7 camadas de abstração com funções e
padrão de protocolos de comunicação para interconexão de máquinas
heterogêneas em uma rede;
• Tanenbaum: “Modelo OSI não é uma arquitetura de rede, não especifica
com exatidão serviços e protocolos em cada camada, mas informa o que
cada uma faz.”
• Define diretivas genéricas para a construção de redes de computadores
independente da tecnologia utilizada e dimensão.

4. Modelo OSI (Open System Interconnection)
• Interoperabilidade: comunicação transparente;
• Compatibilidade: execução em diferentes versões do sistema;
• Portabilidade: execução em diferentes arquiteturas;
• Escalabilidade: capacidade de expansão.
• Definição do modelo: serviços que as camadas oferecem;
• Definição dos protocolos de camada: padrões de interoperabilidade e
portabilidade e estrutura de armazenamento de dados;
• Seleção dos perfis funcionais: órgãos de padronização (ISO/IEC, ITU).

5. Modelo OSI (Open System Interconnection)
Fonte: https://pt.wikiversity.org/wiki/, 2018.
Figura 2: Modelos baseados no OSI
Fonte: https://pt.wikiversity.org/wiki/, 2018.
Figura 1: Modelo OSI

6. Modelo OSI (Open System Interconnection)
Figura 3: Resumo 7 camadas (OSI)
Fonte: https://ppurkyt.jusbrasil.com.br/, 2018.

7. Modelo OSI (Open System Interconnection)
• Camada Física: Especificações elétricas, ópticas, mecânicas, funcionais e
físicas, transporta sinais para as camadas superiores. É a relação dispositivo e
meio de transmissão e recepção do fluxo de bits brutos não-estruturados em um
meio físico;
• Camada de Ligação de Dados ou Enlace de Dados: detecta e corrige erros
que podem ocorrer no nível físico. Controla o fluxo (recepção, delimitação e
transmissão de quadros) e estabelece o protocolo de comunicação entre
sistemas diretamente conectados.
• Camada de Rede: Controla a operação da sub-rede. Determina o roteamento de
pacotes da origem até o destino dividindo o fluxo provocando gargalos, com
controle e qualidade do serviço (retardo, tempo de trânsito, interconexão de
redes heterogêneas, etc).
Há 3 Subcamadas: Sub-rede de Acesso, Sub-rede Dependente de
Convergência e Sub-rede Independente de Convergência.

8. Modelo OSI (Open System Interconnection)
• Camada de Transporte: Atua fim a fim, ligando a origem ao destino.
Determina o tipo de serviço a ser fornecido à camada de sessão até os
usuários da rede. Recebe dados da camada de rede, divide-os em unidades
menores, repassa à camada de rede e assegura que chegarão corretos na
outra ponta.
Modo Não Orientado a Conexão: serviço de transporte não confiável
(sem controle). Ex.: Protocolo UDP (User Datagram Protocol).
Modo Orientado a Conexão: serviço de transporte confiável (com
controle), oculta imperfeições do serviço de rede. Ex.: Protocolo TCP
(Transmission Control Protocol).

9. Modelo OSI (Open System Interconnection)
• Camada de Sessão: Permite estabelecer sessões entre diferentes máquinas,
oferecendo serviços (inclui controle de diálogo, o gerenciamento de token e a
sincronização);
• Camada de Apresentação: Trata sintaxe e semântica das informações
transmitidas. Gerencia estruturas de dados abstratas permitindo a definição e o
intercâmbio de estruturas de dados de nível mais alto;
• Camada de Aplicação: São aplicações (programas) que farão interação
máquina-usuário, usando um protocolo para a comunicação.
Ex.: HTTP, SMTP, FTP, Telnet, SIP, RDP, IRC, SNMP,NNTP, POP3, IMAP,
NS, ICMP, BitTorrent.

10. Modelo OSI (Open System Interconnection)
Fonte: https://ppurkyt.jusbrasil.com.br, 2018.
Figura 5: Protocolos x Camadas OSI
Fonte: http://alldiesjoaoalmeida.weebly.com, 2018.
Figura 4: Dispositivos x Camadas OSI

11. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
• Sucessor do BOOTP; protocolo de serviço TCP/IP modelo cliente-servidor;
• Criado em 1993. RFC 2131 (1997). DHCP sobre IPv6 (DHCPv6) na RFC 3315 (2003);
• Oferece:
- Configuração dinâmica com concessão de endereços IP de host/cliente;
- Máscara de sub-rede, default gateway (gateway padrão);
- Endereço IP de servidores DNS, inclui sufixos de pesquisa DNS;
- Endereço IP de servidores WINS;
- Confiabilidade: renovação periódica, religação e failover (recuperação em caso de falha);
- ***Segurança: RFC 3046 um token de autorização vindos da rede de confiança para controle do acesso do
cliente aos recursos da rede e RFC 3118 com autenticação de mensagens DHCP por gerenciamento de chaves.
***Tentativas sem sucesso considerável.

12. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
Cliente-Servidor: Cliente solicita o endereço e obtém a
concessão do IP.
1. discovery (descoberta): UDP broadcast porta 67
2. offer (oferta): UDP broadcast porta 68
3. request (pedido): tempo de concessão do
endereço IP
4. acknowledge (confirmação): fornecimento do
endereço IP ao cliente.
Fonte: http://www.itnerante.com.br/, 2018.
Figura 7: Funcionamento do DHCP

13. • Um dispositivo conecta-se a rede, o host/cliente DHCP envia um pacote UDP
broadcast com uma requisição DHCP (porta 67);
• Qualquer servidor DHCP pode responder a requisição, que centraliza e gerencia
IPs usados na rede e mantém parâmetros de configuração dos clientes
(gateway padrão, nome do domínio, servidor de nomes e servidor de
horário).
• O(s) servidor(es) DHCP responderá(ão) para a porta 68 do host solicitante (se
atender alguns critérios) com um pacote contendo pelo menos endereço IP
e máscara de rede, e dados opcionais como o gateway, servidores de DNS,
etc...
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

14. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
• No Windows: servidores DHCP devem autenticar-se via AD (Active Directory),
evitando que entrem sem permissão;
• No Linux: Serviço DHCP3 Server
• Cliente/Host DHCP: Computadores com Windows/Macintosh/Linux,
impressoras de rede, smartphone, câmeras, etc...
• Escopo/Sub-rede: Intervalo de endereços IP possíveis em uma única rede.
• Superescopo/Super-rede: agrupamento de escopos que oferece suporte a
várias sub-redes IP lógicas na mesma sub-rede física.

15. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
• Intervalo de Exclusão: Endereços IP dentro de um escopo excluído dos endereços que são fornecidos pelo
DHCP, ou seja, não utilizados para configurar os clientes DHCP;
• Pool de endereços: Definidos escopo DHCP e intervalos de exclusão, são os endereços disponíveis dentro
do escopo;
• Concessão: Tempo especificado por um servidor DHCP no qual um host/cliente pode usar um endereço IP
que recebeu do servidor DHCP. Inativa quando expira/excluída, a duração determina a expiração e qual
frequência de renovação do cliente no servidor;
• Reserva: concessão de endereço permanente pelo servidor DHCP ao dispositivo host/cliente, assegurando
que sempre pode usar o mesmo endereço IP, associando o endereço MAC address do dispositivo;
• Tipos de opção (RFC 2132): outros parâmetros de configuração do cliente que o servidor DHCP pode atribuir
aos clientes. Incluem IP para gateways padrão (roteadores), servidores WINS (Windows Internet Name
System) e servidores DNS (Domain Name System), dentre outros recursos personalizados. (DHCP e
PARÂMETROS BOOTP).

16. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
• Critérios de atribuição de IPs:
- Atribuição manual - associação manual entre o endereço MAC do
cliente e o IP a fornecer;
- Atribuição automática: cliente obtém endereço IP de um intervalo de
endereços possíveis, especificado pelo administrador (s/ vínculo MAC);
- Atribuição dinâmica - reutilização dinâmica dos endereços. A alocação
utiliza um tipo de aluguel do endereço por um tempo de vida, expirado ou
zerado o endereço IP será outro. Alguns servidores DHCP permitem isto
para o DNS também (RFC2136).

17. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
• Opções de DHCP:
DHCPINFORM: obter as configurações de proxy web via WPAD
(consulta);
DHCPRELEASE: cliente envia solicitação para liberar a configuração
de rede e o cliente DHCP desativa seu endereço IP;
Classe de fornecedor (VCI): permite a um servidor DHCP diferenciar
entre os dois tipos de máquinas de cliente e processar os pedidos
vindos de dois tipos de dispositivos de forma adequada.
• Retransmissão DHCP: agentes de retransmissão DHCP permitem que os
clientes DHCP comuniquem-se com servidores DHCP (unicast);

18. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
• Rede sem DHCP – APIPA (Automatic Private IP Addressing):
Windows 98 a Server 2003. Para redes pequenas, atribui endereço
169.254.0.0/255.255.0.0 para todos os clientes.
Resumindo... O DHCP é a Receita Federal da rede.
Fonte: http://www.itnerante.com.br/, 2018.

19. DNS (Domain Name System)
• Servidores-raiz DNS (root servers): 13 zonas DNS raiz no mundo (10 nos
EUA, 2 na Europa e 1 na Ásia) e réplicas nos outros países, inclusive o Brasil.
• BD hierárquico distribuído de gerenciamento de nomes para dispositivos e
serviços em uma rede privada ou Internet. Usa protocolo UDP porta 53
(solicitações e requisições).
• Resolução de nomes: Associa nomes de domínios fáceis a endereços IP
numéricos e vice-versa, localizando e identificando serviços e dispositivos num
domínio.
Ex.: www.westcon.com.br”  ns1.westcon.com.br 200.186.127.81 e
ns2.westcon.com.br 200.186.127.83.
• Arquitetura cliente/servidor, vários servidores DNS podem responder a uma
consulta.

20. DNS (Domain Name System)
• Criado para o BSD UNIX 4.3. No Windows NT Server 4.0 e padrão à partir do
Windows 2000. RFCs 882 e 883, atualizado nas RFCs 1034 e 1035. No Linux
é o serviço BIND.
- Servidor-raiz (root server): primeiro passo em resolver nomes para endereços
IP, retornando uma lista de servidores para o domínio de topo;
- Servidor de domínio de topo (top-level domain): O nome mais à direita:
.com, .org, .net . Há servidores orientados a países (Country Code Top
Level Domains) .br - Brasil .ar - Argentina e também combinações
.com.br .com.ar.
- Servidor autoritativo: possui os registros originais que associam aquele
domínio a seu endereço IP.

21. DNS (Domain Name System)
Servidor Raiz
Servidor-Topo
Servidor Autoritativo (inclui intermediários)
Cliente
Métodos de Resolução:
Iterativa (não-recursiva): cada servidor retorna ao cliente/servidor local
requisitante o endereço do próximo servidor no caminho para o autoritativo e o
cliente/servidor local faz as próximas requisições.
Recursivo: o servidor se responsabiliza por fazer a requisição ao próximo
servidor até chegar ao autoritativo retornando o endereço desejado. Este endereço
será retornado para cada servidor no caminho até chegar ao cliente.

22. DNS (Domain Name System)
Cache: armazena temporariamente uma requisição para a qual ele não é autoridade
(resolução recursiva) e se, dentro do tempo de vida (TTL, Time to Live) uma
requisição igual for feita, o servidor DNS retorna o resultado sem fazer nova consulta.
Obs.: Só o servidor autoritativo tem a garantia de ter a informação correta, é possível exigir na
configuração.
Servidor local: cliente faz requisição a um servidor próximo e ele resolve, ao invés
do servidor-raiz. Ex.: servidor proxy. Pode ter a resposta pronta ou conhecer servidor
próximo ao autoritativo, reduzindo a carga dos servidores raiz.
DNS reverso (reverse lookup): resolve o endereço IP, buscando o nome de
domínio associado ao host. Verifica a autenticidade de endereços, evitando o uso do

23. DNS (Domain Name System)
Fonte: https://pt.wikipedia.org/, 2018.
Figura 7: Estrutura do DNS

24. Obrigado!

25. Referências
Modelo OSI (Open Systems Interconnection)
http://jkolb.com.br/modelo-osi-open-systems-interconnection/
DHCP: a Receita Federal da rede.
http://www.itnerante.com.br/profiles/blogs/dhcp-o-cpf-da-rede
Gerenciamento e Monitoramento de Rede I: Redes LAN e WAN
http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialgmredes1/pagina_2.asp
Dynamic Host Configuration Protocol:
https://pt.wikipedia.org/wiki/Dynamic_Host_Configuration_Protocol#Detalhes_técnicos
Modelo OSI:
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelo_OSI
O Modelo OSI e suas 7 camadas
https://imasters.com.br/artigo/882/redes/o_modelo_osi_e_suas_7_camadas/
Introdução às Redes de Computadores/Pilha de protocolos da Internet:
https://pt.wikiversity.org/wiki/Introdução_Redes_de_Computadores/Pilha_de_protocolos_da_Internet
Sistema de Nomes de Domínio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_Nomes_de_Dominio