o mundo das redes paulo p. raj 02/03/2005 praj@uerj.br

O MUNDO DAS REDES

PAULO P. RAJ 02/03/2005praj@uerj.br

Rede Virtual

Rede Óptica

Web

Rede das Redes

Internet

ATM

SDH SONET

WWW

Rede das Redes

SDH/SONET

Web WWW

Rede VirtualRede Virtual

ATM

NII/GII

Redes Públicas de Telecomunicações

Redes de Computadores

Internet

Information Superhighway

Redes Públicas de Telecomunicações

Redes de Computadores

Internet

Information Superhighway

REDEI I

REDEServiço de SuporteObservador

Visão do Usuário• modelo funcional de rede• interfaces e procedimentos de acesso bem definidos• funções de transferência• representação: nuvem• serviço de suporte• rede telefônica: rede p/ conexões áudio 3,1 kHz

I I

Observador

Meios e Sistemas deAcesso

Nós de Comutação

Meios e Sistemas deInterligação

Visão do Implementador de Redes• elementos de rede• elementos de acesso• elementos de comutação• elementos de interligação• característica: tecnologia de comutação

I I

Nós de Comutação

A

B

C

D

Diferentes Visões• A: Frame Relay C: SMDS• B: X.25 D: ATM

Redes de TelecomunicaçõesCaracterísticas Básicas

• Orientadas a conexão• Voz ---> dados e imagem• Inteligência centrada na rede• Endereçamento hierárquico• Roteamento hierárquico• Exploração em regime de concessões• Atividade muito verticalizada

Redes de TelecomunicaçõesCaracterísticas Básicas

• Regulamentação• Qualidade de serviço• Tarifas /preços• Subsídios cruzados• Conceito de universalidade• Cobertura global, alta capilaridade• Caráter social: iniciativas estatais• Monopólio ----> liberalização

Redes de TelecomunicaçõesCaracterísticas Básicas

• Rede hoje: circuitos analógicos 3 kHz circuitos digitais 64 kbit/s conexões pacotes X.25• Tendências: rede ótica - fibra óptica ATM - 155/622 Mbit/s integração voz/dados/vídeo rádio celular - mobilidade rede inteligente

Redes Públicas de Telecomunicações

Redes de Computadores

Internet

Information Superhighway

Visão do Usuário• modelo funcional de rede• interfaces internas ao computador (estação de trabalho)• estações de trabalho fazem parte da rede• rede típica: LAN

REDEI I

REDE

Serviço de SuporteObservador

Visão do Implementador de Redes• meio físico de difusão de sinais• placas de rede• sistema operacional de rede• disciplina de acesso ao meio físico• estações de trabalho, servidores de rede

I I

Observador

Redes de ComputadoresCaracterísticas Básicas

• “Conectionless” - orientadas a endereço• Dados ---> voz e imagem• Inteligência na periferia - estações e servidores• Rede é usada apenas como meio de difusão • Segmentos WAN: LP e PVC• Endereçamento não hierárquico• Roteamento não hierárquico

Redes de ComputadoresCaracterísticas Básicas

• Caminhos Alternativos - Segurança• Predominância: redes Ethernet 10Mbit/s• Tendências: Fast Ethernet 100 Mbit/s e ATM• Protocolos TCP/IP e aplicativos Internet• Internet/Intranet• Proteção: “Firewall” e autenticação

Redes Públicas de Telecomunicações

Redes de Computadores

Internet

Infomation Superhighway

Internet - Origem• Iniciativa do Governo Americano• DoD - Departamento de Defesa• Uma rede à prova de catástrofe• Protocolo de Comunicação TCP/IP• ARPAnet (Advanced Research Projects Agency• Uso acadêmico, militar e governamental• NSFnet (National Science Foundation)• “Backbone” de supercomputadores• Aplicativos: Telnet, FTP, E.mail, etc.

LAN LAN

WAN

Rede TCP/IP

TCP: Transmission Control ProtocolIP: Internet Protocol

Internet - Uso Comercial

• Aberto para uso comercial• Utilizações típicas: serviços de informações, vendas de produtos, distribuição de software, E.mail, transferência de arquivos, etc..• Oportunidades de negócio: provedores de serviços, provedores de acesso, provedores de transporte, etc.• Quem paga? Todos• Provedores investem, usuários pagam pedágio

Internet - Organização• Rede sem dono, sem autoridade oficial reguladora• Rede anárquica: cooperação, liberdade, competição• Qualidade e preços: regras da competição• Internet Society• IAB: Internet Activities Board

• IETF: Internet Engineering Task Force • RFC: Request for Comments

• IRTF: Internet Research Task Force• Internet Assigned Numbers Authority• Internet Registry

• DNS: Domain Name System

Internet - Explosão• Plataformas Unix ---> não Unix• Linguagem amigável, interface gráfica• Aplicação WWW: World Wide Web (CERN-91)• HTML: Hipertext Markup Language• HTTP: Hipertext Tranfer Protocol• Hipertexto, hipermídia, hiperlink• URL: Uniform Resource Locator• Location, home page, navegação• “Browser”: Mosaic, Netscape, etc.• Explosão de demanda

Internet - Características Básicas

• Protocolos TCP/IP• “Conectionless” - orientadas a endereço• Dados ---> voz e imagem• Inteligência na periferia - estações e servidores• Rede é usada apenas como meio de difusão • Segmentos WAN: LP e PVC• Rede não hierarquica: endereçamento e roteamento não hierárquicos

Internet - Características Básicas

• Conceitos revolucionários e quebra de paradigmas: sem dono, sem regulamentação oficial, etc.• Quebra do paradigma da distância• Bastante voltada para aplicações• Rápido crescimento e rápida evolução técnica• Problemas de confiabilidade segurança• Necessidade de criptografia e outras proteções para aplicações sensíveis

Internet - Tendências• Aplicações broadband (multimídia)• Voz e vídeo em tempo real• Mobilidade dos terminais• Ampliação do uso comercial• Aplicação corporativa: Intranet• Novas oportunidades de negócio: transporte, acesso, serviços, etc..• Novas aplicações: shopping mall, tele-commuting, realidade virtual, etc..

Redes Públicas de Telecomunicações

Redes de Computadores

Internet

Information Superhighway

Information SuperhighwayComo Surgiu a Idéia

• Expressão surgida nos EUA por analogia ao sistema de rodovias• Conceitos: highway, vias rápidas, estradas vicinais, rampas de acesso, cidade, etc.• Certeza de que a Information Superhighway impulsionará o desenvolvimento da sociedade de forma igual ou superior ao realizado pelas rodovias na fase industrial

Information SuperhighwayConceitos

• Rede das redes de telecomunicações• “A seemless web of all existing and future telecommunication networks”• Infraestrutura capaz de suportar aplicações para a comunicação de muitos com muitos, em contraposição aos meios atuais como imprensa escrita, rádio e televisão, do tipo um para muitos.• Plataforma para o tratamento e difusão do conhecimento e informação como base para a nova sociedade da informação.

Information SuperhighwayConceitos

• Quatro elementos essenciais:• Instrumentos de Informaçãomainframes, laptops, telefones, TV, rádio, fax, etc.• Redes de TelecomunicaçõesLAN, WAN, satélites, meios de transporte, meios de acesso, etc.• Recursos de Informaçãobases de dados, serviços, aplicações etc. ofertados pelos provedores de serviços• Pessoas Habilitadasusuários habilitados: geradores, consumidores, transportadores, etc.

Information SuperhighwayIdéias Impulsionadoras

• Concretização da Sociedade da Informação• Agilização da comunicação• Democratização das informações• Redução das desigualdades sociais• Redução do “gap” cultural entre usuários e não usuários de tecnologia de comunicação• Quebra de barreiras culturais• “Aldeia Global” de Marshall McLuhan• Contribuição à paz e à harmonia universal

Information SuperhighwayIdéias Impulsionadoras

• Globalização da economia• Oportunidades de negócio• Demanda para tecnologias disponibilizadas• Alavancagem da economia a exemplo do ocorrido com programas de eletrificação e de interligação por rodovias• Oportunidade de alavancagem dos programas de educação e saúde pública

A Questão da Alavancagem da Economia

• Projeto de sistema viário no anos 50 no EUA• Liberação de fundos federais para estradas interestaduais• Interligação das principais cidades• Crescimento do segmento de transportes• Crescimento do segmento de serviços• Incentivo aos governos locais• Crescimento da economia em geral

A Questão da Alavancagem da Economia

• Projeto de eletrificação nos EUA nas décadas 1870-1880

• duas a tres décadas de maturação• crescimento da produtividade dos EUA• final dos anos 1800: 1.3%• começo dos anos 1900: 2.4%

A Questão da Alavancagem da Economia

• Perspectivas para o setor de telecomunicações• taxa de retorno calculado de 30% nos EUA• retorno direto• retorno indireto via crescimento da economia• quebra de burocracias• agilização dos negócios• redução dramática de número de empregados

A Questão do Gap Cultural• diferença dramática de oportunidades entre os usuários e não usuários de informática e telecomunicações• Agravamento acelerado do gap:

• por causa da tendência atual de considerar telecomunicações como negócio e não como fator de desenvolvimento• por causa da acelerada agregação de novas tecnologias

• O futuro é repleto de oportunidades para que utiliza e acompanha a evolução das telecomunicações• O futuro é incerto para quem não utiliza e será cada vez mais difícil passar a usar no futuro

A Questão da Saúde Pública

• Equipamentos sofisticados custam caro• Orçamentos em geral são baixos• Médicos especialistas estabelecem-se em grandes centros• Pacientes são obrigados a viajar horas para ter atendimentp• Serviços de atendimento sofisticados custam muito caro

A Questão da Saúde Pública

• Medicina preventiva e corretiva• Consultas à distância• Transferência de dados: radiografia, tomografia,..• Acesso a bases de dados e sistemas especialistas• Treinamento de atualização técnica• Monitoração da saúde pública• Controle de endemias e epidemias • Modernização de hospitais e postos de saúde

A Questão da Educação

• Crise no sistema de educação pública• Enorme deficit educacional• Sistema de educação utiliza métodos superados• Agentes de educação mal remunerados e mal preparados• Enorme extensão geográfica• Diferenças regionais

A Questão da Educação• Enorme possibilidade de revolução no ensino com uso de tecnologia de telecomunicações

• Ensino à distância• Ensino individualizado• Alcance a áreas remotas• Massificação do ensino• Aprendizado em vez de ensino: postura ativa do educando• Acesso a bibliotecas, bases de dados, etc.• Vivência de situações via realidade virtual• Atualização técnica dos agentes de ensino

A Questão da Paz Universal

• Maior vigilância mundial sobre conflitos regionais e desrespeito aos direitos universais• Conflitos religiosos e étnicos são resultado de preconceitos• Conhecimento resulta em compreensão das posições de terceiros• Melhores condições de negociação• Aumento substancial no número de atores

GII - Global Information Infrastructure

• Proposta que melhor retrata a information superhighway • Projeto de Lei do então Senador Al Gore• Proposta de Governo de Bill Clinton / Al Gore• NII: National Information Infrastructure• GII: Global Information Infrastructure• Investimentos de vulto • Ênfase nas aplicações em educação e saúde pública• Pressupõe participação do estado na construção da NII/GII• Iniciativa privada não é de todo suficiente• Divulgação e busca de adesão

GII - Diretrizes• Rede voltada aos interesses do usuário• Universalização dos serviços: livre acesso e preços acessíveis• Promoção da participação do setor privado• Garantia dos direitos de propriedade intelectual• Promoção da inova’cão tecnológica• Garantia de sigilo e confiabilidade• Gerenciamento do espetro eletromagnético• Melhoria dos sistemas de informação pública e dos serviços gerais do governo

Infraestrutura de Rede para GII• Mix entre Internet e Rede Públicas de Telecomunicações• Características da Internet

• Votada para usuários e aplicações• Liberdade, cooperação e competição• Inovações e quebra de paradigmas

• Características das Redes Públicas de Telecomunicações• Segurança e confiabilidade• Capilaridade• Recursos de transporte

• Técnologias Básicas• ATM, fibra óptica, rádio celular, microeletrônica fotônica, software, satélites, etc..

ATM ATMATM

TCP/IP ou OSI

TELNETWWW

FTP

GOPHER E.MAILINTERNET

VOZ

VÍDEO

Redes Públicas de Telecomunicações

Redes de Computadores

Internet

Information Superhighway

Rede das Redes

SDH/SONET

Web WWW

Rede VirtualRede Virtual

ATM

NII/GII