Download - Redes de computadores I
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Redes de computadores I
Prof: Diovani Milhorim
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Comutação de dados
Comutação de pacotes X comutação de circuitos.
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Comutação de circuitos
A comutação de circuitos, em redes de telecomunicações, é um tipo de alocação de recursos para transferência de informação que se caracteriza pela utilização permanente destes recursos durante toda a transmissão. É uma técnica apropriada para sistemas de comunicações que apresentam tráfego constante (ex: a comunicação de voz), necessitando de uma conexão dedicada para a transferência de informações contínuas.
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Comutação de circuitos
Essencialmente, uma comunicação via comutação de circuitos
entre duas estações se subdivide em três etapas: 1. Uma rota fixa entre as estações envolvidas é
estabelecida para que elas possam se comunicar 2. As estações envolvidas podem trocar informações
entre si, transmitindo e recebendo dados através do circuito já estabelecido.
3. Após um período indeterminado, a conexão é finalmente encerrada, quase sempre pela ação de
uma das estações comunicantes
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Comutação de circuitos
ChaveamentoExistem três maneiras diferentes de se alocar canais de
comunicação em comutação de circuitos. São elas: Chaveamento espacial: é estabelecido um caminho entre
duas estações por meio de enlaces físicos permanentes durante toda a comunicação.
Chaveamento de freqüências: é estabelecida uma associação entre dois canais de freqüência em cada enlace (FDM)
Chaveamento do tempo: é estabelecida uma associação de dois canais de tempo em cada enlace. Cada nó intermediário associa um canal TDM síncrono de uma linha com outro canal TDM síncrono de outra linha
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Comutação por circuitos
Vantagens dos circuitos virtuais
Economiza cálculos de rotas (Precisa ser feito somente uma vez no início da sessão).
Economiza o tamanho do cabeçalho. Facilita o fornecimento de QoS. Mais complexo.– Menos flexível
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Comutação de pacotes
Os recursos de rede são compartilhados entre todos os
hosts da rede. São caracteristicas da comutação porpacotes:
A taxa de envio é sempre a taxa total do canal. Existe processo de armazenamento (buffer) e
reenvio durante a transmissão gerando diferentes atrasos para cada pacotes.
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Comutação por pacotes
Temos dois tipos de comutação por pacotes:
Comutação a pacote por datagrama: Comutação de pacote por circuito virtual:
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Comutação por pacotes
Comutação de pacotes por datagrama
A rota de cada pacote é individual. Diferentes pacotes podem seguir rotas distintas. Pacotes podem chegar fora de ordem ao seu destino.
Exemplo: Protocolo IP
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Comutação por pacotes
Comutação de pacotes por circuito virtual
Todos os pacotes associados a uma sessão seguem a mesma rota.
A rota é escolhida no início da sessão Pacotes são identificados com o VC# que designa a
rota. O número do VC deve ser único em cada enlance,
mas pode se alterar de enlace para enlace.
Ex: ATM (Asynchronous transfer mode)
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Comutação por pacotes
Vantagens da comutação a pacote
Efetiva para dados em rajadas. Facilidade em prover largura de faixa sob demanda com
taxas variáveis.
• Desvantagens da comutação a pacote
Atrasos variáveis. Dificuldade em garantir QoS (serviço do melhor
esforço). Pacotes podem chegar fora de ordem
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História das redes de computadores
A comutação de pacotes passa a ser estudada como alternativa
para interligação de computadores devido as características
D e tráfego em rajadas nestas comunicações
Leonard Kleinrock (MIT) – Teoria das filas Paul Baran (Rand Institute) – Segurança em tráfego de
voz Donald Davies e Roger Scantlebury (national physical
Laboratory – Inglaterra)
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História das redes de computadores
ARPANET(1969) – Primeira rede de comutação de pacotes, desenvolvida .
Os primeiros hosts desta rede foram chamados de IMP’s ( interface message protocol)
Em 1969 foi instalado o primeiro nó na universidade da california (UCla)
Em 1972 a Arpanet foi apresentada publicamente O primeiro protocolo de rede usado foi o NCP (network-
control protocol) Primeiro programa de e-mail foi elaborado por Ray
Tomlinson em 1972.
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História das redes de computadores
Em meados dos anos 70 surgiram outras redes fechadas:
Alohanet : Criada no Havai em 1970. Era uma rede de microondas que interligava as universidades do havai.
Telenet: Rede comercial baseada na tecnologia da Arpanet.
Transpac : Rede de comutação de pacotes francesa
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História das redes de computadores
Em 1973, Robert Metcalfe apresenta (em sua tese deDoutorado) os principios da tecnologia Ethernet, que
levaria aoenorme crescimento das LANs.
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História das redes de computadores
Em 1974, Vinton Cerf e Robert Kahn iniciam o trabalho pioneiro de interconexão das redes sob o patrocinio da
DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).
Começa desta forma a nascer a Internet.
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História das redes de computadores
Os principios de arquitetura de Cerf e Kahn para a arquitetura
de rede aberta são: Minimalismo e autonomia: Uma rede deve ser
capaz de operar por si só, sem que seja exigida nenhuma mudançainterna para que possa funiconar em rede com outras redes.
Serviço de melhor esforço: A redes interconectadas devem fornecer serviço de melhor esforço fim a fim. Comunicação confiável deve ser conseguida com retransmissões quando necessário.
Roteadores sem estado: Os roteadores não tem de manter nenhum estado em relação ao fluxo de dados de qualquer comunicação em curso.
Controle descentralizado: não haveria controle global sobre as redes interconectadas.
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História das redes de computadores
Os princípios de arquitertura aberta de rede foram englobados no protocolo TCP.
Inicialmente o protocolo TCP incluia a função de envio, depois desmenbrada e atribuida ao protocolo IP.
Derivando do TCP temos também o UDP que é sua versão para transporte não confiável.
No fim da década de 1970 já dispunhamos dos três protocolos de rede chave que usamos na internet de hoje ( TCP, IP e UDP).
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História das redes de computadores
Década de 1970. Outras redes: DECnet da Digital equipment corporation XNS da xerox SNA da IBM
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História das redes de computadores
Em primeiro de janeiro de 1973 a Arpanet adotaoficialmente o protocol TCP/IP em substituição aoprotocolo NCP.
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História das redes de computadores
No final da década de 80 foram feitas extensões aoTCP/IP tais como: Controle de congestionamento baseado no
hospedeiro Sistema de nomeação de domínios (DNS) Endereços iPs de 32 bits.
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História das redes de computadores
Principal evento da década de 1990 foi a criação da Word Wide Web que levou a Internet para os lares e empresas de milhões de pessoas.
A web foi inventada no Cern ( European center of nuclear physics) entre 1989 e 1991, onde foram desenvolvidas as versões iniciais do protocolo HTML, HTTP, um servidor Web e um browser
Em 1993, Marc Andeesen libera a versão alfa de um navegador web com interface gráfica o “mosaic”, desenvolvida no NCSA da universidade de Ilinois.
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História das redes de computadores
Década de 1990 até dias atuais:
Roteadores de alta velocidade Tecnologia de rede locais (wireless) Modelo de serviço para tráfego de tempo real
(vídeos e som) Qualidade de serviço (QOS) Segurança
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História das redes de computadores
Leitura indicada:
Kurose e Ross “Redes de computadores e a Internet”
Páginas 43 a 48.