introducao a redes de computadores

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Redes de Computadores

2º Semestre 2000-01

Prof. Carlos P. Caldeira

Email: ccaldeira@di.uevora.pt

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O que vão aprender?

• Muita terminologia

• Aspectos básicos de comunicações

• Tecnologias de Redes

• Introdução ao desenho de redes

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O que NÃO vão aprender!

• Sistemas operativos de rede

• Como configurar e operar equipamentos específicos

• Como desenhar e implementar software de redes

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Qual será a melhor maneira?

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• O tema de Redes de Computadores é diferentes tipos de tecnologias (hardware) distintos sistemas de software todos eles podem ser ligados numa internet

• Não há nenhuma teoria de base

• A terminologia é confusa académica indústria novos termos são inventados diariamente

Qual será a melhor maneira?

complexo

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Qual será a melhor maneira?

• Vamos concentrar-nos em abstrações e conceitos para tentar “desvendar” a complexidade das redes. Exemplos:

tipos de cablagem em vez de detalhes excessivos sobre a transmissão de dados;

definição do conceito de congestão, em vez de abordar os mecanismos intrínsecos sobre

o controlo de congestão

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Livro:

Tanenbaum, A. 1996. Computer Networks. 3ª edição.

Prentice-Hall.

Internet

Textos de Apoio

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Tecnologias

• 1700’s - mecânica

• 1800’s - máquina a vapor

• 1900’s - processamento de dados

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Evolução Histórica

• Computadores centrais isolados

• Necessidade de um computador ter acesso a informação produzida noutro

• Redes experimentais (ARPANET)

• Avanços nas telecomunicações

• Avanços na tecnologia dos processadores (década de 1980’s - microprocessadores)

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ARPAnet

Advanced Research Projects Agency - projectou a ligação entre computadores de investigadores

Adoptou nova technologia:

Packet switching

Internetworking

O resultado foi um “sistema” (uma internetwork) de tipo novo que possibilitou a partilha de recursos dispendiosos e a comunicaçãoe a comunicação

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“Estrutura” da Internet

• Descentralizada

• Não existência de um único ponto de controlo

• Depende dos RFCs e da “boa vontade”

• Rejeita-se: reis, presidentes e votações. Acredita-se num consenso (bruto) e nos programas em funcionamento

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“Volume” da Internet

0

5

10

15

20

25

30

88 90 92 94 96 98

Milhões deHosts

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Normalização

De Jure De Facto

Necessidade

• Evitar a multiplicação de protocolos incompatíveis

• Criar plataforma de entendimento de conceitos

Vantagens

• Independência sobre os fabricantes

• Investimento a longo prazo

Desvantagens

• Processo moroso e pesado

• Soluções propostas nem sempre são as óptimas

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Actividades de Normalização

Internacional• ISO (International Organization for Standardization)• Internet Society (RFC - Request for Comments)

Regional• CEN (Comité Européen de Normalization)

Nacional• ANSI (American National Standards Institute)• DIN (Deutsche Institute fur Normung)

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O que é uma rede de computadores?

• Um conjunto de hardware de transmissão, computadores e protocolos

• Possibilita a efectivação de comunicações que são:

– Fiáveis

– Eficientes

– Livres de erros

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Redes de Computadoresvs.

Sistemas Distribuídos

O utilizador toma a decisão O SO toma a decisão

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Modelo cliente-servidor

Utilização das Redes

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Utilização das Redes

Redes para as Pessoas

• Acesso a informação remotaWorld Wide Web

• Comunicação pessoalCorreio electrónico, ICQ, Videoconferência

• Diversão interactivaJogos, Pay...

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Dois tipos de tecnologia de transmissão

• Broadcast (difusão)

• Point to point (p2p; ponto a ponto)

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Ligação partilhada (c/ ou s/ fios)

Broadcast

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Broadcast

• Como a TV

• Um único e partilhado canal de comunicação

• Os pacotes são transmitidos

• Os pacotes têm endereços

• As máquinas verificam os endereços e

ignoram-nos se não forem para si

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Broadcast

• “Falar” para todas as máquinas: broadcasting

• Possibilidade de “falar” a um sub-conjunto de computadores (toda a subnet)

– Multicasting

• Alocação estática ou dinâmica

– Estática: time slot

– Dinâmica: request and release

• Centralizada ou descentralizada

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Ponto-a-Ponto (p2p)

Ligação ponto-a-ponto

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Point to point

• Comunicação entre duas máquinas

• Uma única fonte e destino

• As LANs utilizam usualmente a tencologia de broadcast, as redes de âmbito mais alargado são do tipo p2p

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Classificação pela Área

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LAN - Local area networks

• Menos de 2 Km

• Por vezes um único cabo

• 10 - 100 Mbps

• Topologia em bus, ring ou …

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Topologias

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Bus

• Só uma máquina pode transmitir em cada momento

• Existência de um mecanismo de controlo

– Centralizado ou não

• Ethernet é uma rede broadcast de tipo bus com controlo descentralizado @ 10 or 100 Mbps

• IEEE 802.3

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MAN - Metropolitan area networks

• Redes de área metropolitana

• Um ou dois cabos

• Não existem elementos de switching

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WAN - Wide area networks

• Linhas de transmissão

– Circuitos

• Elementos de switching (re-encaminhamento)

– Conectam duas ou mais linhas de transmissão

– O endereço do destinatário diz para onde vai o pacote

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WANs

• Subnet

– Palavra com duplo sentido

• Originalmente era um grupo de routers e linhas

• Presentemente também significa um subgrupo de endereços de rede

• A maior parte das WANs são conjuntos de linhas telefónicas que terminam em routers

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WANs

• Cada pacote (packet) segue através de routers

• P2p, guarda e re-envia, packet-switched

• A topologia das WANs é usualmente irregular

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Tipos de Redes

LANs

velocidades grandes

distâncias curtas

tempos de atrasopequenos

todos os computadoresligados directamente àrede

WANs

velocidades pequenas

distâncias grandes

tempos de atrasograndes

acesso através de nósde rede

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Interligação de Redes

M A N

LA N

LA N

LA N

LA N

W ANM A N

LA N