roteiro do capítulo 1

1b: Introdução 1

Roteiro do Capítulo 1

1.1 O Que é a Internet?1.2 A Borda (Periferia) da Internet1.3 O Núcleo da Rede1.4 Redes de acesso e meios físicos1.5 ISPs e backbones da Internet1.6 Atraso e perda em redes de comutação de

pacotes1.7 Camadas de protocolos e seus modelos de

serviços1.8 História das redes de computadores e da

Internet

1b: Introdução 2

Redes de acesso e meios físicosP: Como conectar os sistemas

finais aos roteadores de borda?

redes de acesso residencial redes de acesso corporativo

(escola, empresa) redes de acesso sem fio

Considere: largura de banda (bits por

segundo) da rede de acesso.

compartilhada ou dedicada?

1b: Introdução 3

Acesso residencial: acesso ponto a ponto Discado (Dialup) via

modem acesso direto ao

roteador de até 56kbps (teoricamente)

Não dá para navegar pela Web e telefonar ao mesmo tempo!

RDSI/ISDN: rede digital de serviços

integrados: conexão digital de 128kbps ao roteador.

Serviço DVi (Digital Voice Image) da Telemar.

ADSL: asymmetric digital subscriber line até 1 Mbps casa-ao-

roteador até 8 Mbps roteador-

para-casa Serviço Velox da

Telemar

1b: Introdução 4

Decomposiçãode um sinalbinário em suasharmônicas.

A limitação de freqüência dos canais

de comunicação causam distorção no

sinal transmitido.

1b: Introdução 5

Modems

1b: Introdução 6

Modulação

1b: Introdução 7

Modulação

QAM (Quadrature Amplitude Modulation)

9600 bps

em

2400 bauds

ITU V.32

1b: Introdução 8

Modems

V.32 bis • 14.400 bps

V.34• 28.800 bps (máximo de 33,6 Kbps)

V.90• 56 Kbps (downstream) e 33,6 Kbps

(upstream)V.92

• 56 Kbps (downstream) e 48 Kbps (upstream)

1b: Introdução 9

Padrão V.34

Modems V.34 são otimizados para situações em que os dois lados estão ligados à rede telefônica através de conexões analógicas.

1b: Introdução 10

Padrão V.90

Padronizado pelo ITU em 2/98 Conexão digital do servidor à Rede Telefônica

(ex. E1 ou RDSI).

1b: Introdução 11

Padrão V.92

V.92 é a nova especificação de modem da ITU que introduz três novas características que melhoram o desempenho e a conveniência de uso pelo usuário: Conexão rápida (QuickConnect) PCM Upstream Modem em espera

Mais informações: http://www.v92.com/

1b: Introdução 12

ADSL: Espectro de freqüências

1b: Introdução 13

Acesso residencial: modens a cabo

HFC: cabo híbrido coaxial/fibra assimétrico: até 30Mbps descida (downstream), 2

Mbps subida (upstream).

rede de cabos e fibra conectam as residências ao roteador do ISP acesso compartilhado ao roteador pelas residências questões: congestionamento, dimensionamento

implantação: disponível através de empresas de TV a cabo, ex.: AJATO (TVA) e VIRTUA (Net)

1b: Introdução 14

Acesso residencial: modens a cabo

Diagrama: http://www.cabledatacomnews.com/cmic/diagram.html

1b: Introdução 15

Arquitetura de redes a cabo: Visão Geral

casa

terminal

Rede de distribuição (simplificada)

Tipicamente entre 500 a 5.000 residências

1b: Introdução 16

Arquitetura de redes a cabo: Visão Geral

Rede de distribuição (simplificada)

casa

terminal

1b: Introdução 17

Arquitetura de redes a cabo: Visão Geral

servidore(s)

Rede de distribuição (simplificada)

casa

terminal

1b: Introdução 19

Acesso corporativo: rede local

rede local (LAN - Local Area Network) da empresa/univ. conecta sistemas finais ao roteador de borda

Ethernet: cabos compartilhados ou

dedicados conectam o sistema final ao roteador

10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps e 10 Gbps

LANs: serão vistas no capítulo 5.

1b: Introdução 20

Redes de acesso sem fio (wireless)

rede de acesso compartilhado sem fio conecta o sistema final ao roteador Via estação base = “ponto de

acesso” sem fio LANs sem fio:

ondas de rádio substituem os fios

802.11 (WiFi): 11 Mbps a 54 Mbps

acesso sem fio com maior cobertura Provido por uma operadora 3G ~ 384 kbps

• Será usado?? WAP/GPRS na Europa i-mode no Japão

estação base

hospedeiros móveis

roteador

1b: Introdução 21

Redes domésticas

Componentes típicos da rede doméstica: ADSL ou modem a cabo roteador/firewall/NAT Ethernet Ponto de acesso sem fio

Ponto deacessowireless

Laptops wireless

roteador/firewall

modem a cabo

do/paraterminal

Ethernet(comutado)

1b: Introdução 22

Wi-Fi (Wireless Fidelity)

www.wi-fi.org

1b: Introdução 23

InternetInternet

Mesh Cell Gateways

Nomadic Clients

Mesh Cell

Nodes

Backhaul

Portable Clients

Fixed Clients

Park

Indoor or Outdoor Antenna

Row/Town Homes

Condo/Apt

Wi-Max

Single Family/Stand Alone

Wired

http://www.wirelessphiladelphia.net/

1b: Introdução 24

WiMAX

Worldwide Interoperability for Microwave Access

Padrão IEEE 802.16 Distâncias de 16 km Taxas de até 75 Mbps

www.wimaxforum.org

1b: Introdução 25

1b: Introdução 26

Meios Físicos

Bit: Propaga-se entre o transmissor e o receptor

enlace físico: o que está entre o transmissor e o receptor

meios guiados: os sinais se propagam

em meios sólidos: cobre, fibra

meios não guiados: os sinais se propagam

livremente, ex. rádio

Par Trançado (TP - Twisted Pair)

dois fios de cobre isolados Categoria 3: fios

tradicionais de telefonia, 10 Mbps Ethernet

Categoria 5: 100Mbps Ethernet

Categoria 6: menos vulnerável a linhas cruzadas e ruídos

1b: Introdução 27

Meios físicos: cabo coaxial, fibra

Cabo coaxial: fio (transporta o sinal)

dentro de outro fio (blindagem) banda base (baseband):

canal único no cabo banda larga

(broadband): múltiplos canais num cabo

bidirecional meio compartilhado uso comum em

Ethernet 10Mbps

Cabo de fibra óptica: fibra de vidro transporta

pulsos de luz opera em alta velocidade:

transmissão ponto a ponto de alta velocidade (ex., 10 Gbps)

baixa taxa de erros: repetidores mais afastados; imune a ruído eletromagnético

1b: Introdução 28

1b: Introdução 29

Eletronet

1b: Introdução 30

Meios físicos: rádio

sinal transportado em ondas eletromagnéticas

não há “fio” físico bidirecional efeitos do ambiente

de propagação: reflexão obstrução por objetos interferência

Tipos de enlaces de rádio: microondas

ex.: canais de até 45 Mbps

LAN (ex., Wifi) 2Mbps, 11Mbps, 54 Mbps

longa distância (ex., celular) ex. 3G, 100’s kbps

satélite canal de até 50Mbps (ou múltiplos canais

menores) atraso fim a fim de 250 mseg geoestacionários versus de baixa altitude

(LEOS)

1b: Introdução 31

Meios Físicos: Satélites de Baixa Órbita - Iridium

1b: Introdução 32

Meios físicos: Fios elétricos

1b: Introdução 33

Lei da Largura de Banda de Edholm

Fonte: IEEE Spectrum July 2004

10 Gb/sEthernet