INTRODUÇÃO A REDES DE
COMPUTADORES (DEFINIÇÕES)
Prof. Esp. Patricia Dias da Silva Peixoto
Matéria: Telemática/Redes
PORQUE ESTUDAR REDES DE
COMPUTADORES? Não sei
Iremos aprender
Preciso me formar
Acho melhor você estudar
Redes é fácil
Não é.
Odeio programar
Existe programação em redes.
O QUE É?
Uma Rede de Computadores é formada por um
conjunto de equipamentos(módulos processadores
- MPs) capazes de trocar informações e
compartilhar recursos.
São interligados por um meio de comunicação
comum entre os equipamentos do sistema de
comunicação.
MÓDULOS PROCESSADORES?
Qualquer dispositivo capaz de se comunicar com
um sistema de comunicação comum entre
outros MPs por meio de mensagens.
SISTEMA DE COMUNICAÇÃO?
Possui regras claras e definidas de como a
comunicação será realizada.
Um sistema de comunicação é formado por:
Emissor ou fonte
Mensagem
Codificação da mensagem
Canal
Receptor
COMPONENTES DE UM SISTEMA DE
COMUNICAÇÃO Emissor ou fonte
É o indivíduo, ou grupo de pessoas, ou organização
com idéias, intenções, necessidades, informações,
enfim, com uma razão para se empenhar na
comunicação.
Mensagem
Na comunicação humana a mensagem existe em
forma física: há a tradução de idéias, intenções e
objetivos num código. O emissor utiliza uma
combinação de signos e símbolos para expressar a sua
intenção comunicativa.
COMPONENTES DE UM SISTEMA DE
COMUNICAÇÃO Canal
É o condutor da mensagem, o meio que permite a
circulação da informação enviada pelo emissor.
Receptor
É o alvo da comunicação. É o indivíduo ou audiência
que recebe e descodifica a mensagem. Constitui o elo
mais importante do processo, pois se a mensagem não
atingir o receptor, de nada serviu enviá-la.
OBJETIVOS DAS REDES
Redução de tempo e custo
Compartilhamento de Recursos
Otimizar a comunicação
O objetivo básico de uma rede de computadores é
garantir que todos os recursos sejam
compartilhados rapidamente de forma segura e
confiável.
APLICAÇÕES COMERCIAIS
Compartilhamento de recursos: impressoras, licenças de software, etc.
Maior confiabilidade por meio de replicação de fontes de dados.
Economia de dinheiro: telefonia IP (VoIP), vídeo conferência, etc.
Meio de comunicação eficiente entre os empregados da empresa: e-mail, redes sociais, etc.
APLICAÇÕES DOMÉSTICAS
Acesso a informações remotas: jornais, bibliotecas
digitais, etc
Comunicação entre as pessoas: twitter, orkut,
facebook, messenger, etc.
Entretenimento
Música, vídeos, jogos, etc.
Comércio eletrônico
OS PILARES DAS REDES DE
COMUNICAÇÃO Comunicação entre utilizadores
Mail, chat, programas de troca de mensagens.
Partilha de informação
Bases de dados, transferência de ficheiros, WWW
vídeo, áudio, documentos de texto, etc.
Partilha de recursos físicos
Impressoras, discos, computadores
O MUNDO DEPENDE DAS REDES
Bancos
Transações entre empresas
Logística de grandes empresas
Ajuda na tomada de decisão em empresas
globalizada.
Desempenha papel fundamental no comércio e
várias formas de comércio.
CLIENTES E SERVIDORES
Servidores
São processos, equipamentos ou dispositivos que disponibilizam recursos para outros processos, equipamento ou dispositivos.
São caracterizados por serem processos passivos.
Exemplos: Servidor de Arquivos
Armazena arquivos que podem ser acessados, alterados ou excluídos por outros equipamentos, processos ou dispositivos a ele conectados.
Servidor de impressão
É um dispositivo de impressão(impressora) conectada a um computador ou diretamente a rede que disponibiliza serviço de impressão para outros equipamentos, processos ou dispositivos.
CLIENTES
São equipamentos, processos ou dispositivos que
usam os recursos dos servidores.
São caracterizados por serem processos ativos.
CLIENTES E SERVIDORES
É comum em redes pequenas um mesmo
computador hora atua como cliente e outrora
como servidor.
Exemplo:
É cliente de impressão e armazena todos os arquivos de
backup do escritório(servidor de arquivos).
ENDEREÇAMENTO DE MENSAGENS
Mensagem Unicast
Quando a mensagem é destinada a um único
destinatário.
Exemplo didático:
Envio de mensagem sms para um aluno em especifico.
MENSAGEM MULTICAST
Quando a mensagem é destinada a um
subconjunto selecionado de elementos
Neste caso é gerada uma única mensagem pelo
emissor que é destinada aos elementos do grupo
Multicast.
Exemplo Didático:
Envio de mensagem sms avisando um grupo de
alunos que irá realizar uma apresentação amanhã.
MENSAGEM BROADCAST
Quando a mensagem é destinada a todos os
elementos
Neste caso é gerada uma única mensagem pelo
emissor que é destinada a todos os elementos
Exemplo didático.
Transmissão de rádio e TV aberta.
APLICAÇÕES DISTRIBUÍDAS
É uma aplicação que consiste em 2 ou mais processos que executam em diferentes processadores que não partilham memória.
Se compartilham a mesma memória é chamada programação paralela.
Um grupo de processos que executa em máquinas distintas e trabalha de forma coordenada e cooperativa para realizar uma determinada tarefa
Pode ser utilizada para descentralizar processamento.
POR QUE APLICAÇÕES DISTRIBUÍDAS?
Quando o problema é distribuído
Tolerância a falhas
Melhor desempenho via paralelismo
Melhor aproveitamento do hardware
APLICAÇÕES DISTRIBUÍDAS: A FORMA MAIS
SIMPLES (ACESSO REMOTO AO BANCO DE DADOS)
Em Delphi
Ao Instanciar um TDataBase configurando os atributos para referenciar um Banco de Dados remoto é caracterizada uma aplicação distribuída.
Na web(PHP).
O servidor apache/php pode estar instalado em uma maquina diferente do servidor de banco de dados.
Quando é feita uma conexão com o banco é caracterizada uma aplicação distribuída.
De forma geral é possível notar que diversas partes da aplicação são executas em computadores diferentes.
OBJETOS DISTRIBUÍDOS
Poder interagir com um objeto localizado em uma máquina remota como se ele fosse local.
Poder construir um objeto em uma máquina e transmiti-lo para outra.
Sistema de Suporte a Objetos Distribuídos (SSOD)
Java RMI
CORBA
DCOM
INVOCAÇÃO DE
PROCEDIMENTOS REMOTOS
Permite a chamada a procedimentos que
executam em uma máquina remota
Parecido com objetos distribuídos
Só que para linguagens que não suportam orientação
a objetos
Comumente chamado de RPC (Remote procedure
Call)
OS PADRÕES NO MUNDO DAS REDES
Númer
o
Assunto
802.1 Avaliação e arquitetura de LANs
802.2 Controle de link lógico
802.3 Ethernet
802.4 Token bus (barramento de simbolos; foi usado por algum
tempo em unidades industriais)
802.5 Token ring (anel de simbolos, a entrada da IBM no mundo
das LANs)
802.6 Fila dual barramento dual (primeira rede metropolitana)
802.7 Grupo técnico consultivo sobre tecnologias de banda larga
802.8 Grupo técnico consultivo sobre tecnologias de fibra óptica
OS PADRÕES NO MUNDO DAS REDES
Número Assunto
802.9 LANs para aplicacoes de tempo real
802.10 LANs virtuais e segurança
802.11 LANs sem fios
802.12 Prioridade de demanda (AnyLAN da Hewlett Packard)
802.13 Numero relacionado a ma sorte. Ninguém o quis
802.15 Redes pessoais (Bluetooth)
802.16 Radio de banda larga
802.17 Anel de pacote elástico
O QUE É A INTERNET?
E o conjunto de redes de computadores
interligadas pelo mundo inteiro. Utiliza a
arquitetura TCP/IP, e disponibiliza o acesso a
serviços, permite a comunicação e troca de
informação aos usuários do planeta.
ESTRUTURA DA INTERNET E ISPS
Um ISP é uma empresa que fornece acesso à
Internet, em geral, mediante o pagamento de
uma taxa.
As maneiras mais comuns de conectar-se com um
ISP são usando uma linha telefônica (dial-up) ou
uma conexão de banda larga (cabo ou DSL).
Muitos ISPs prestam serviços adicionais, por
exemplo, contas de email, navegadores da Web e
espaço para criar um site.
BACKBONE (ESPINHA DORSAL)
Pouca gente sabe, mas se não fosse pelo
backbone, provavelmente não teríamos acesso à
Internet.
Backbone significa “espinha dorsal”, e é o termo
utilizado para identificar a rede principal pela
qual os dados de todos os clientes da Internet
passam.
É a espinha dorsal da Internet.
BACKBONE
Esta rede também é a responsável por enviar e
receber dados entre as cidades brasileiras ou
para países de fora.
Para que a velocidade de transmissão não seja
lenta, o backbone utiliza o sistema “dividir para
conquistar”, pois divide a grande espinha dorsal
em várias redes menores.
BACKBONE
Quando você envia um email ou uma mensagem pelo MSN, as informações saem do seu computador, passando pela rede local para depois “desaguar” no backbone.
Assim que o destino da mensagem é encontrado, a rede local recebe os dados para então repassar para o computador correto.
Caso as mensagens sejam destinadas a computadores na mesma cidade talvez não seja necessário que a mensagem atinja um Backbone.
INTRANET
E a rede de computadores de uma determinada
organização, baseada na arquitetura TCP/IP.
Fornece serviços aos empregados, e permite a
comunicação entre os mesmos e, de forma
controlada, ao ambiente externo (a Internet).
EXTRANET
E um conceito que permite o acesso, de
funcionários e fornecedores de uma organização,
aos recursos disponibilizados pela Intranet.
Podemos dizer que e uma extensão da Intranet.
Dessa maneira, podemos disponibilizar um
padrão unificado entre as diversas empresas,
filiais, do grupo.
VPN (REDE PRIVADA VIRTUAL)
VPN e uma rede virtual estabelecida entre dois
ou mais pontos, que oferece um serviço que
permite o acesso remoto.
Muito utilizada por funcionários, para terem
acesso aos e-mails corporativos via Intranet, ou
para as equipes de suporte técnico solucionarem
problemas em seus sistema de maneira remota.
MODOS DE COMUNICAÇÃO
Simplex
O meio de transmissão é utilizado apenas em um dos
sentidos de transmissão.
Uma comunicação é dita simplex quando há um
transmissor e um receptor, sendo que este papel não
se inverte nunca no período de transmissão.
X Y
MODOS DE COMUNICAÇÃO
Half-duplex
Uma comunicação é dita half duplex quando temos
um Transmissor e um Receptor, sendo que ambos
podem transmitir e receber dados, porém nunca
simultaneamente, a transmissão tem de sentido
bidirecional.
Por exemplo, o dispositivo X poderia transmitir dados
para Y, e, em seguida, o sentido da transmissão seria
invertido e Y transmitiria para X a informação se os
dados foram corretamente recebidos
MODOS DE COMUNICAÇÃO
Full Duplex
Uma comunicação é chamada full duplex (ou
simplesmente duplex) quando temos o Transmissor e
o Receptor, podendo os dois transmitir dados
simultaneamente em ambos os sentidos (transmissão
bidirecional).
Como as transmissões podem ser simultâneas em
ambos os sentidos e não existe perda de tempo com
turn-around (operação de troca de sentido de
transmissão entre os dispositivos).
FULL-DUPLEX
Uma linha full-duplex tem a possibilidade de
transmitir mais informações por unidade de
tempo que uma linha half-duplex, considerando-
se a mesma taxa de transmissão de dados.
X Y
HISTÓRICO
Inicio das telecomunicações
Inicialmente, os computadores eram máquinas
caríssimas que centralizavam o processamento
em um único ponto.
1838 - TELÉGRAFO
A invenção do telégrafo por Samuel F. B. Morse
dá início à era das comunicações modernas,
baseadas em sinais elétricos.
Cada caractere é composto de um código binário
(formado por pontos e traços).
1858 - CABO TELEGRÁFICO
O primeiro cabo telegráfico atravessa o
atlântico, permanecendo operacional por alguns
dias.
1861 - LINHA TELEGRÁFICA
TRANSCONTINENTAL
A primeira linha telegráfica transcontinental
atravessa os EUA da costa a costa.
1876 - O TELEFONE
Alexander Graham Bell inventa o telefone.
Alguns anos depois, o telefone começa a ser
utilizado comercialmente, criando-se as primeiras
redes telefônicas.
MEADOS DA DÉCADA DE 60
Em meio à guerra fria, o DoD (Departamento
da Defesa dos EUA) resolve criar uma rede de
controle e comando, bem mais robusta do que a
rede telefônica, que pudesse resistir a ataques
nucleares, queda de links ou alguns comutadores.
Para isto, sua agência ARPA (Advanced
Research Project Agency), uma divisão
científica do Pentágono, começou a financiar
pesquisas em universidades, com a finalidade de
criar uma rede com essas características
1969 - ARPANET
A Arpanet, uma comissão do Departamento
de Defesa norte-americano, com mais 4
universidades (UCLA, UC Berkeley, SRI e Univ.
Do Utah) tornam operacional a primeira rede,
que mais tarde daria origem à Internet.
Arpanet começou a funcionar, com seus primeiros
4 nós interligando as universidades UCLA, UC
Berkeley, SRI e Univ. do Utah.
Até 1972 a rede cresceria para de 30 nós, entre
universidades e empresas como a Xerox
A ARPA
Também financiou pesquisas para o
desenvolvimento de redes via satélite e redes
móveis.
Nessa época, foi realizada a primeira experiência
onde um caminhão atravessou o estado da
Califórnia com um computador a bordo, que
permaneceu conectado a outro computador na
Universidade College of London, na Inglaterra.
O TCP/IP
Verificou-se que os protocolos da ARPANET
eram inadequados para interligação de redes
diferentes, e mais pesquisas foram feitas nesse
sentido, culminando no desenvolvimento do
TCP/IP, em 1974, por Vinton Cerf e R. Khan
1983 – TROCA DE CABEÇAS
Em 1983 a ARPA passou o controle da rede,
para a DCA (Defense Communications Agency),
que então criou a MILNET, uma sub-rede militar
para interligar bases militares em solo norte-
americano e bases espalhadas pelo mundo.
1984 - PARALELAMENTE A ARPANET
A NSF (National Science Foundation) começou a
planejar o sucessor da ARPANET.
Interligou 6 centros de supercomputação do país
ofereceu acesso a todas as universidades,
laboratórios de pesquisa, museus e bibliotecas,
para que pudessem ter acesso aos recursos de
supercomputadores, e comunicar entre sí.
O CRESCIMENTO ACELERADO DA
NSFNET
Inicialmente, a NSF tinha um backbone de 56
kbps, que ficou logo esgotado.
Na versão 2 do backbone, a rede tinha canais de
fibra ótica de 448 Kbps.
Até 1990 a rede possuía canais de 1,5 Mbps
1995 - AMERICA ONLINE
O governo dos EUA percebeu que não poderia
mais financiar o crescimento da rede, e resolveu
torná-la comercial.
Foi criada então a ANS (Advanced Networks and
Services): consórcio entre empresas uma delas a
IBM que assumiu a NSFNET em 1990,
atualizando seu backbone para 45 Mbps.
Em 1995 a rede foi vendida à America Online.