faculdade de computação ppgcc- ufpa antônio abelém...

Redes de Computadores

Faculdade de Computação PPGCC- UFPA

Antônio AbelémAntônio Abelé[email protected]

1: Introdução 1

Conteúdo ProgramáticoConteúdo Programático

1. Introdução e Conceitos Básicos

2. Camada de Aplicação

3. Camada de Transporte

4. Camada de Rede e Roteamento

5. Camada de Enlace e Redes Locais

1: Introdução 2

BibliografiaBibliografia

K R E & R C N k D h KUROSE & ROSSI. Computer Networking: A Top-Down Approach

Featuring the Internet. 3ª edição. 2004.

Título da tradução: Redes de Computadores e a Internet. Ed. Pearson Brasil.

3ª edição. 2005. ç

TANENBAUM, A. Computer Network. 4ª edição. Prentice Hall, 2002.

Título da tradução: Redes de Computadores. 4ª edição. PHB, 2003.

COMER, D. Internetworking with TCP/IP. 4ª edição. Prentice Hall, 2001.

Interligação em Rede com TCP/IP. Vol.1. Ed. Campus. 2001.

RFC i di

1: Introdução 3

RFCs e artigos diversos.

AvaliaçãoAvaliação

PProvas

Trabalhos práticos e teóricos

1: Introdução 4

Suporte à disciplinaSuporte à disciplina

Lista de discussão

Página Web

http://www.cultura.ufpa.br/abelem/

• Menu disciplinas

1: Introdução 5

Parte I: IntroduçãoParte I: IntroduçãoMeta do Capítulo: Visão geral:M ta o ap tu o

dar o contexto, visão geral e intuitiva de

V são g rao que é a Interneto que é um protocolog

redesprofundidade e

o que é um protocoloa borda da redeo núcleo da rede

detalhes vêm mais adianteb d

o núcleo da rederede de acesso, meio físicodesempenho: perdas retardoabordagem:

descritiva d I

desempenho: perdas, retardocamadas de protocolo, modelos de serviço

uso da Internet como exemplo

de serviçobackbones, PTTs, provedoresUm pouco de história

1: Introdução 6

Um pouco de história

O que é a Internet: os componentesO que é a Internet: os componentes

ilhõ d d roteador estação

milhões de computadores interligados: hospedeiros, sistemas terminais Provedor Provedor

servidor móvel

sistemas terminaisPCs, estações, servidoresPDAs, telefones,

Provedorlocal regional

, f ,torradeiras

executando aplicações d dde rede

enlaces de comunicaçãofib b ádi élifibra, cobre, rádio, satélite

roteadores: encaminham pacotes (blocos) de dados

Rede corporativa

1: Introdução 7

pacotes (blocos) de dados pela rede

corporativa

O que é a Internet: os componentesO que é a Internet: os componentes

protocolos: controlam roteador estaçãoprotoco os contro am envio, recepção de mensagens

Provedor Provedor servidor móvel

p.ex., TCP, IP, HTTP, FTP, PPP

Internet: “rede de redes”

Provedorlocal regional

Internet: rede de redesaproximadamente hierárquicaInternet pública contra Internet pública contra intranet privada

Padrões InternetRFC: Request for commentsIETF: Internet Engineering Task Force

Rede corporativa

1: Introdução 8

Task Force corporativa

O que é a Internet: os serviçosO que é a Internet: os serviços

Infra-estrutura de Infra estrutura de comunicação: possibilita aplicações distribuídas:p ç

WWW, correio, jogos, comércio eletrônico, bases d d d l i õ de dados, eleições, outras?

i d i ã serviços de comunicação oferecidos:

s m n xãsem conexãoorientado a conexão

1: Introdução 9

O que é um protocolo?O que é um protocolo?protocolos humanos: protocolos de rede:protoco os humanos

“que horas são?”“queria perguntar...”

protoco os rmáquinas em vez de gentequeria perguntar...

apresentaçõesgtoda comunicação na Internet governada

… mensagens específicas enviadas

por protocolos

protocolos definem formato, … ações específicas

tomadas ao receber

protocolos definem formato, ordem de mensagens enviadas e recebidas

mensagens, ou em outros eventos

entre entidades de rede, e ações tomadas ao enviar ou receber uma mensagem

1: Introdução 10

ou receber uma mensagem

O que é um protocolo?O que é um protocolo?Um protocolo humano e um protocolo de rede :m protoco o humano um protoco o r

Oi!

Oi!TCP pedido de conexão.

Oi!Que horas

são?

TCP resposta.

Get http://gaia cs umass edu/index htmsão?2:00

Get http://gaia.cs.umass.edu/index.htm

<arquivo>Tempo

1: Introdução 11

P: Outro protocolo humano?

Detalhes sobre a estrutura da redeDetalhes sobre a estrutura da rede

B d d dBorda da rede:aplicações e h dhospedeirosnúcleo da rede:

roteadoresrede de redes

redes de acesso, meios físicos:meios físicos:enlaces de comunicação

1: Introdução 12

comunicação

A borda da rede:A borda da rede:sistemas terminais:sistemas terminais:

executam aplicaçõesp.ex. WWW, correiopna “borda da rede”

modelo cliente/servidorcliente solicita, recebe serviço do servidor

li t WWW (b s )/ p.ex., cliente WWW (browser)/ servidor; cliente/servidor de correio

modelo entre pares (p2p):interação simétrica

1: Introdução 13

Ex: Gnutella, KaZaA, etc

Borda da rede: serviço orientado a conexãoBorda da rede: serviço orientado a conexão

P Meta: transferência de dados entre sistemas“h d h k ”

serviço TCP [RFC 793]transf. dados: fluxo de b d d f á l“handshaking”:

preparação para iniciar transferência

bytes ordenado, confiávelperdas: reconhecimentos e retransmissõestransferência

protocolo humano: “Oi!”, “Oi!”

retransmissõescontrole de fluxo:

remetente não vai “afogar” criar “estado” em 2 sistemas em comunicação

TCP T s issi

remetente não vai afogar o receptor

controle de TCP - Transmission Control Protocol

serviço orientado a

congestionamento:remetentes “reduzem a taxa de envio” quando rede

1: Introdução 14

serviço orientado a conexão da Internet

taxa de envio quando rede congestionada

Borda da rede: serviço sem conexãoBorda da rede: serviço sem conexão

l d PMeta: transferência de dados entre sistemas

t !

Aplics. usando TCP:HTTP (WWW), FTP ( f d ) mesma que antes!

UDP - User Datagram Protocol [RFC 768]:

(transf. de arquivo), Telnet (acesso remoto), SMTP (correio)Protocol [RFC 768]:

serviço sem conexão da Internet

SMTP (correio)

Aplics us nd UDP:transf. de dados não confiável

Aplics. usando UDP:mídia com “streaming”, teleconferências

sem controle de fluxosem controle de

teleconferências, telefonia pela Internet

1: Introdução 15

congestionamento

Núcleo da RedeNúcleo da Rede

lh d malha conexa de roteadores

stã f d t la questão fundamental:como se transfere dados através da rede?através da rede?

comutação de circuitos:circuito dedicado por r u p rchamada: rede de telefoniacomutação de pacotes:dados enviados pela

d ti 1: Introdução 16

rede em quantias discretas

Núcleo da Rede: comutação de circuitosNúcleo da Rede: comutação de circuitos

f f Recursos fim a fim reservados para a “ h d ”“chamada”banda de enlace,

d d d ãcapacidade de comutaçãorecursos dedicados: não há tilh thá compartilhamentodesempenho como circuitos (garantido)circuitos (garantido)requer fase inicial (“setup”)

1: Introdução 17

( setup )


PBX

Central

Rede ô

PBXTelefônica

1: Introdução 18


Recursos de rede (p ex Recursos de rede (p.ex., banda) retalhado em “pedaços”pedaçospedaços alocados a chamadaschamadasrecurso ocioso se não usado pela chamada (não p (há compartilhamento)divisão de banda em “pedaços”

divisão por frequência

1: Introdução 19

divisão por tempo

comutação de circuitos: Exemplocomutação de circuitos: Exemplo

l f Quanto tempo leva para transferir um arquivo de 640.000 bits de uma estação A

ã B é d d para uma estação B através de uma rede baseada em comutação de circuito com as

í seguintes características: Todos os enlaces são de 1.536 MbpsCada enlace usa TDM com 24 slotsO tempo de estabelecimento do circuito fim a

éfim é de 500 mseg

1: Introdução 20

Núcleo da Rede: comutação de pacotesNúcleo da Rede: comutação de pacotes

Cada fluxo de dados fim a Contenção por recursos:a a f u o a os f m a fim dividido em pacotespacotes de usuários A, B

ont nção por r cursosdemanda agregada pode exceder os recursos p

compartilham recursoscada pacote usa banda

disponíveiscongestionamento: fila

inteira do enlacerecursos usados a demanda

de pacotes, espera para uso do enlace

i h armazena, reencaminha: pacotes movem um enlace a cada vezRetalhamento de banda enlace a cada vez

transmite pelo enlaceaguarda vez p/ o próx

Retalhamento de bandaAlocação dedicada

Reserva de recursos

1: Introdução 21

aguarda vez p/ o próx.

Núcleo da rede: comutação de pacotesNúcleo da rede: comutação de pacotes

A CEthernet 10 MbA C10 Mbps

2 Mb

multiplexação estatística

B2 Mbps

34 Mbpsfila de pacotesaguardando enlace aguardando enlace

de saída

Comutação de pacotes X comutação de circuitos:

D E

Comutação de pacotes X comutação de circuitos:analogia humana de restaurante

outras analogias humanas?1: Introdução 22

outras analogias humanas?

Comutação de pacotes X comutação de circuitosComutação de pacotes X comutação de circuitos

Comutação de pacotes permitir admitir mais usuários!

enlace de 1 Mbitd á i

Comutação de pacotes permitir admitir mais usuários!

cada usuário: 100Kbps quando “ativo”ativo 10% do tempoativo 10% do tempo

comutação de circuitos: N usuários

enlace de comutação de circuitos 10 usuários

comutação de pacotes:

enlace de 1 Mbps

ç pcom 35 usuários, probabilidade > 10 ativos menor que 0 004

1: Introdução 23

menor que 0,004

Comutação de pacotes X comutação de circuitosComutação de pacotes X comutação de circuitos

Comutação de pacotes será sempre o melhor?

Fantástico para dados em rajadastilh

omutação pacot s s rá s mpr o m hor?

compartilha recursosnão requer inicialização (setup)

C ti t i t d dCongestionamento excessivo: retardo e perdasprotocolos necessários para transferência confiável de dados controle de congestionamentoconfiável de dados, controle de congestionamento

P: Como prover comportamento de circuitos?G ti d b d á i li õ Garantias de banda necessárias para aplicações de áudio/vídeo

é um problema ainda sem solução1: Introdução 24

é um problema ainda sem solução.

Redes de pacotes: roteamentoRedes de pacotes: roteamento

M d d i Meta: mover pacotes entre roteadores da origem ao destino

estudaremos diversos algoritmos de seleção de rota (cap 4)estudaremos diversos algoritmos de seleção de rota (cap. 4)rede de datagramas:

endereço de destino determina próximo passoendereço de destino determina próximo passorotas podem mudar durante uma sessãoanalogia: dirigindo, perguntando o caminhop

rede de circuitos virtuais:cada pacote carrega rótulo (ID de circuito virtual), rótulo d i ó i determina próximo passorota fixa determinada em tempo de estabelecimento da chamada, permanece fixa durante a chamada

1: Introdução 25

chamada, permanece f xa durante a chamadaroteadores mantêm estado por chamada

Taxomonia de Redes

Telecommunicationnetworks

Redes baseadas emcomutação de circuito

Redes baseadas emcomutação de pacotes

FDM TDM Redes com Circuitos Virtuais

RedesDatagramas

261: Introdução

Redes de acesso e meios físicosRedes de acesso e meios físicos

P: Como ligar sistemas omo gar s st mas terminais ao 1o roteador?redes de accesso residencialredes de accesso institucional (escola, empresa)

d d ó lredes de accesso móvel

Características principais: banda (bits per second) da rede de acesso?

1: Introdução 27

compartilhada ou dedicada?

Acesso residencial: acesso ponto a pontoAcesso residencial: acesso ponto a ponto

Discado via modemD sca o a mo maté 56Kbps, acesso direto ao roteador (conceitualmente)( )

RDSI: rede digital de serviços integrados (DVI - Telemar): 128Kbps, g ( ) p ,conexão digital ao roteador ADSL: asymmetric digitaly gsubscriber line

até 1 Mbps casa ao roteador (4k - 50kHz) paté 8 Mbps roteador a casa (50k - 1 MHz)disponibilidade de ADSL : Telefônica,

1: Introdução 28

p ,Telemar (RJ,MG,BA, PA)

Acesso residencial: cable modemsAcesso residencial: cable modems

HFC: hybrid fiber coaxHF hy r f r coaassimétrico: até 30Mbps p/ a casa, 2 Mbps para a rede

rede de cabo e fibra liga a casa ao roteador do provedorprovedor

acesso compartilhado ao roteador pelas casaspproblemas: dimensionamento, congestionamentodisponibilidade: via cias de disponibilidade: via cias. de TV a cabo, p.ex., NET, TVA

1: Introdução 29

Acesso residencial: cable modemsAcesso residencial: cable modems

1: Introdução 30

Acesso ResidencialAcesso Residencial

d d d l Componentes de uma Rede Residencial Típica:

wirelesslaptops/f

wireless

laptopsrouter/firewall

cablemodem

to/fromcable

headend wirelessaccess pointEthernet

1: Introdução 31

Acesso institucional: redes locaisAcesso institucional: redes locais

rede local (LAN) da r oca (L N) a empresa/univ. liga sistema terminal ao 1o roteadorEthernet:

cabo compartilhado ou dedicado usado para acesso ao roteador10 Mb 100Mb 10 Mbps, 100Mbps, Gigabit Ethernet

disponibilidade:disponibilidade:instituições, redes locais domésticas em breve

1: Introdução 32

domésticas em breveredes locais: cap. 5

Redes de acesso sem fioRedes de acesso sem fio

rede de acesso sem fio r ac sso s m f o liga ao roteadorredes locais sem fio: roteador

espectro de rádio substitui cabop x W l n 2 11 54

estaçãob sp.ex., Wavelan 2, 11 e 54

MbpsWavelan tb usada para

base

pligações ponto a ponto

acesso sem fio não local/ sistemasWimax/802.16

Rede celular: acesso sem fio ao roteador do provedor via

sistemasmóveis

1: Introdução 33

ao roteador do provedor via rede de telefonia celular3G ~ 384 kbps

Meios físicosMeios físicos

l fí i Par trançado (TP)enlace físico:bit de dados transmitido propaga

Par trançado (TP)dois fios isolados de cobretransmitido propaga

através do enlacemeio guiado:

Categoria 3: fio telefônico tradicional, ethernet de 10 Mbps meio guiado:

sinais propagam em meios sólidos: cobre, fib

ethernet de 10 Mbps Categoria 5: ethernet de 100Mbps

fibrameios não guiados:

sinais propagam

Categoria 6: 1 Gbps

sinais propagam livremente, p.ex., rádio

1: Introdução 34

Meios físicos: cabo coaxial fibraMeios físicos: cabo coaxial, fibra

Cabo coaxial: Cabo de fibra ótica:Cabo coaxial:fio (portador do sinal) dentro de um fio

Cabo de fibra ótica:fibra de vidro iluminada por pulsos de luzdentro de um fio

(blindagem)banda básica: canal único

b

por pulsos de luzoperação de alta velocidade:

no cabobanda larga: múltiplos canais no cabo

Ethernet de 100Mbps transmissão de alta

l id d t t canais no cabobidirecionaluso era comum em

velocidade ponto a ponto (p.ex., 10 Gbps)

baixa taxa de errosuso era comum em Ethernet de 10Mbps

baixa taxa de erros2 tipos de fibra:monomodo, multimodo

1: Introdução 35

,

Meios físicos: rádioMeios físicos: rádio

sinal enviado pelo Tipos de enlace de rádio:s na n a o p o espectro eletromagnético

pmicroondas

p.ex. canais até 155 Mbpssem “fio” físicobidirecional

rede local (p.ex., waveLAN)2Mbps, 11Mbps, 54 Mbps

efeitos sobre propagação do

bi t

longa distância (p.ex., celular)p.ex. CDPD, 100’s KbpsW 100 Mbambiente:

reflexão obstrução por objetos

Wimax: ~100 Mbpssatélite

n is d té 50Mbps ( obstrução por objetosinterferência

canais de até 50Mbps (ou múltiplos canais menores)retardo ponto a ponto de 270 ms

1: Introdução 36

p pgeosíncrono X LEOS (Low Earth Orbit Satellite)

Retardo em redes de pacotesRetardo em redes de pacotesPacotes experimentam processamento no nó: acot s p r m ntam

retardo em caminhos fim a fim

pverifica erros de bitsdetermina enlace saída

quatro causas de retardo a cada enlace

filastempo gasto aguardando envio no enlace de saídaenvio no enlace de saídadepende do nível de congestionamentotransmissão

A propagação

BProcessamento

no nó enfileiramento

1: Introdução 37


Retardo em redes de pacotesRetardo em redes de pacotesRetardo de transmissão: Retardo de propagação:tar o transm ssão

R=banda do enlace (bps)

p p g çd = comprimento do enlaces = velocidade de ( p )

L=tamanho do pacote (bits)

s velocidade de propagação (~2x108 m/sec)retardo propagação = d/s

tempo para transmitir pacote no enlace = L/R

p p g ç

Note: s e R são quantidades it dif t !muito diferentes!

A propagação

transmissão

B

propagação

1: Introdução 38

BProcessamento


“Camadas” de ProtocolosCamadas de ProtocolosRedes são complexas! s são comp as!

Muitos componentes:hospedeiros Pergunta:hospedeirosroteadoresenlaces de

Pergunta:Existe alguma esperança

de organizar a enlaces de diversos meiosaplicações

de organizar a estrutura da rede?

p çprotocoloshardware, Ou, pelo menos, organizar hardware, software

Ou, pelo menos, organizar nossa discussão de

redes?

1: Introdução 39

Organização de viagens aéreasOrganização de viagens aéreas

( ) ( l )passagem (compra)

bagagem (entrega)

passagem (reclama)

bagagem (recupera)

portão (embarque) portão (desembarque)

decolagem

roteamento do avião

aterrissagem

roteamento do aviãoroteamento do avião roteamento do aviãoroteamento do avião

uma série de passos

1: Introdução 40

Organização de viagens aéreas: outra visãoOrganização de viagens aéreas: outra visão

( )passagem (compra)

bagagem (entrega)

passagem (reclama)

bagagem (recupera)

portão (embarque)

g g ( p )

portão (desembarque)

decolagem


aterrissagem


C d d d i l t i

roteamento do avião roteamento do aviãoroteamento do avião

Camadas: cada camada implementa um serviçoatravés das ações internas da própria camada

d i id l d i f i1: Introdução 41

uso dos serviços providos pela camada inferior

Viagens aéreas em camadas: serviçosViagens aéreas em camadas: serviços

t b l ã b l ã d i /bentrega balcão a balcão de passageiros/bagagem

entrega de bagagem do check-in à esteira

entrega pessoas: p. embarque ao p. desembarque

entrega de avião: aeroporto a aeroporto

roteamento do avião da origem ao destino

1: Introdução 42

Distributed implementation of layer functionalityDistributed implementation of layer functionality

( ) ( l )

de

e o de

rq

ue

passagem (compra)

bagagem (entrega)

passagem (reclama)

bagagem (recupera)

port

oba

rqu

opor

toem

barg g g

portão (embarque) portão (desembarque)

Aer

opem

b

Aer

ode

sedecolagem


aterrissagem


locais intermediários de tráfego aéreo

roteamento do avião roteamento do avião

roteamento do avião roteamento do avião

1: Introdução 43


Por quê usar camadas?Por quê usar camadas?Ao lidar com sistemas complexos:Ao lidar com sistemas complexos

estrutura explícita permite identificação, relações entre componentes de sistema complexoentre componentes de sistema complexo

modelo de referência para discussãomodularização facilita manutenção atualização do modularização facilita manutenção, atualização do sistema

mudanças de implementação do serviço da mudanças de implementação do serviço da camada é transparente ao resto do sistemap x m d n n p dim nt d p tã nã p.ex., mudança no procedimento do portão não afeta o resto do sistema

1: Introdução 44

Níveis Protocolos e InterfacesNíveis, Protocolos e InterfacesSistema Sistema

A B

Interface n-1/nNível n Nível nProtocolo de Nível n

Interface n-1/n Interface n 1/nProtocolo de Nível n-1Nível n-1 Nível n-1

Interface n 1/n

Nível 4 Nível 4Protocolo de Nível 4

... ...

Interface 2/3

Interface 3/4

Interface 2/3

Interface 3/4Protocolo de Nível 3Nível 3 Nível 3

Interface 1/2Ní l 1 Ní l 1

Interface 1/2

Protocolo de Nível 2

Protocolo de Nível 1

Nível 2 Nível 2

1: Introdução 45

Nível 1 Nível 1Protocolo de Nível 1

Arquitetura de RedeArquitetura de RedeConjunto de convenções para interconexão de Conjunto de convenções para interconexão de equipamentosNúm n m nj nt d f n õ s s i s Número, nome, conjunto de funções e serviços e o protocolo de cada nível definem uma rquit tur d r darquitetura de rede.

Há algum tempo os grandes fabricantes d l l õ á desenvolveram soluções proprietárias para a interconexão de seus equipamentos

IBM - System Network Architecture (SNA)DEC - Digital Network Architecture (DNA)

1: Introdução 46

Padronização - VantagensPadronização - Vantagens

Preservação de investimentosSegurança de continuidadeSegurança de continuidadeSegurança de integração com tecnologias emergentesMaior número de fabricantesMaior número de fabricantes

maior competitividade menor preço

maior qualidade

1: Introdução 47

Exemplos de Órgãos de PadronizaçãoExemplos de Órgãos de Padronização

OficiaisISOITU (International Telecommunication Union)

Nã fi i iNão oficiaisIETFConsórcios

• ATM ForumM Forum• Frame relay Forum• WAP Forum

1: Introdução 48

W F um

Arquiteturas de ComunicaçãoArquiteturas de Comunicação

M d l d R f ê i OSIModelo de Referência OSIModelo de referência para interconexão de sistemas abertos

Arquitetura IEEE 802Arquitetura IEEE 802Conjunto de Padrões para Redes Locais

Arquitetura TCP/IP (Internet)Arquitetura baseada no conceito de interligação q g çde redesPadrão de fato atual

1: Introdução 49

Padrão de fato atual

Modelo de Referência OSIModelo de Referência OSI

êO modelo de referência OSI concentra-se apenas na questão de interconexão de sistemas

transferência de informação (transmissão)transferênc a de nformação (transm ssão)interoperabilidade (ex. representação de dados, integridade, segurança, etc.)dados, integridade, segurança, etc.)

O modelo de referência OSI não especificaimplementação tecnologia interconexão de implementação, tecnologia, interconexão de sistemas particulares

1: Introdução 50

Camadas do Modelo OSICamadas do Modelo OSI

AplicaçãoCamada 7

Apresentação

Sessão

Camada 6

Camada 5 Sessão

Transporte

Camada 5

Camada 4

Rede

E l

Camada 3

C d 2 Enlace

Físico

Camada 2

Camada 1

1: Introdução 51

Arquitetura TCP/IP (Internet)Arquitetura TCP/IP (Internet)

Desenvolvido pelo Departamento de Defesa

A i (DARPA)Americano (DARPA)

Padrão de fatoPadrão de fato

Evolução da ARPANETç

Começo do projeto no início dos anos 70

Arquitetura baseada no conceito de inter-redes

1: Introdução 52

Camadas da Arquitetura TCP/IPCamadas da Arquitetura TCP/IP

AplicaçãoAplicação

TransporteTransporte

I tI t dd

pp

InterInter--rederede

Interface de Rede

RedeRedete ace de ede

Intra-Rede ou Hardware

1: Introdução 53

Nós na Arquitetura TCP/IPqHost AHost A Host BHost B

MensagemMensagemidênticaidêntica

PacotePacote

Aplicação Aplicação

idênticoidêntico

RoteadorRoteadorTransporte Transporte

Inter-redeDatagramaDatagramaidênticoidêntico

Inter-rede DatagramaDatagramaidênticoidêntico

Inter-rede

Interfacede rede

Interfacede rede

Interfacede rede

QuadroQuadroidênticoidêntico

Interface derede

QuadroQuadroidênticoidêntico

Rede Física 1Rede Física 1

idênticoidêntico idênticoidêntico

Rede Física 2Rede Física 2

1: Introdução 54

intraintra--rederede intraintra--rederede

Pilha de protocolos da InternetPilha de protocolos da Internetaplicação: suporta aplicações de redeaplicação: suporta aplicações de rede

ftp, smtp, httptransporte: transferência de dados

aplicaçãotran p rt tran f r nc a a entre sistemas terminais

tcp, udptransporte

Inter-rede: roteamento de datagramas da origem ao destino

l d

inter-rede

i t dip, protocolos de roteamentoIntra-rede (enlace): transferência de dados entre elementos de rede

intra-rede

físicade dados entre elementos de rede vizinhos

ppp, ethernet

física

1: Introdução 55

ppp, ethernetfísica: bits “nos fios”

Camadas: comunicação lógicaCamadas: comunicação lógica

aplicaçãoCada camada: ptransporte

redeenlace

Cada camadadistribuída“entidades” física

redeenlace

entidades implementam funções da aplicação

físicacamada em cada nó

d d

p çtransporte

redeenlace

entidades realizam ações, trocam

física aplicaçãotransporte

rede

aplicaçãotransporte

redetrocam mensagens com pares

redeenlacefísica

redeenlacefísica

1: Introdução 56

p

Camadas: comunicação lógicaama as comun cação óg ca

aplicaçãodados

P.ex.: transporte p çtransporte

redeenlace

P.ex. transporteobtém dados da apl.inclui endereços,

transport

física

aplicaçãorede

enlace

info para confiabilidade para formar “datagrama”

ackp ç

transporterede

enlace

física

dados

genvia datagrama ao pars b k

dados

física applicationtransportnetwork


rede

dadosespera receber ack (reconhecimento) do par transport

networklink

physical

redeenlacefísica

analogia: correios

1: Introdução 57

Camadas: comunicação física Camadas: comunicação física

aplicaçãodados


redeenlacefísica

aplicaçãorede

enlaceaplicaçãotransporte

redeenlace

enlacefísica

d denlacefísica


d


d

dados

redeenlacefísica

redeenlacefísica

1: Introdução 58

Camadas de protocolos e dadosCamadas de protocolos e dadosCada camada recebe dados da camada superior

acrescenta cabeçalho com informação para criar nova unidade de dadospassa nova unidade de dados para camada inferior

origem destino



r g m destino

MMH

MMHt

mensagemsegmentotransporte

redeenlace

transporterede

enlace

MMM

Ht

HtHnHtHnHl

MMM

Ht

HtHnHtHnHl

segmentodatagrama

quadroenlacefísica física

MHtHnHl tnl quadro

1: Introdução 59

Estrutura da Internet: rede de redesEstrutura da Internet: rede de redes

aprox hierárquicaaprox. hierárquicaprovedores nacionais/internacionais de Prov.

localnac ona s/ nternac ona s de backbone (PNBs)

p.ex.. Embratel, RNP, IBM PNB BProv. regional

local

interconexão (peering) privada bilateral, or em Pontos de Troca de Tráfego

PNB B

PTT PTTPontos de Troca de Tráfego (PTTs)

provedores regionaisPNB A

Prov. regionalclientes dos PNBs

provedores locais, empresaProv.local

1: Introdução 60

clientes dos provedores regionais

Rede Metropolitana - MetroBelRede Metropolitana - MetroBel

1: Introdução 61

Provedor Nacional de Backbone - RNPProvedor Nacional de Backbone RNP

1: Introdução 62

História da Internet1961-1972: princípios de comutação de pacotes

1961: Kleinrock - teoria das filas demonstra eficácia de comutação de

1972:ARPAnet demonstrada

bleficácia de comutação de pacotes1964: Baran - comutação

publicamenteNCP (Network Control Protocol) primeiro

de pacotes em redes militares1967: ARPAnet concebida

Protocol) pr me ro protocolo fim a fim primeiro programa de correio eletrônico1967: ARPAnet concebida

pela Advanced Reearch Projects Agency1969 i i ó

correio eletrônicoARPAnet tem 15 nós

1969: primeiro nó ARPAnet operacional

1: Introdução 63

História da Internet1972-1980: Inter-redes, redes novas e proprietárias1970: ALOHAnet rede via satélite em Havaí1973: tese de doutorado de

Cerf and Kahn: princípios de inter-redes:

l 1973: tese de doutorado de Metcalfe propõe Ethernet1974: Cerf and Kahn -

l

minimalismo, autonomia - nenhuma mudança interna necessária para

arquitetura para interligar redesfim dos 70: arquiteturas

pinterligar redesmodelo de serviço de melhor esforçofim dos 70 arquiteturas

proprietárias: DECnet, SNA, XNAfim d s 70: c mut çã d

melhor esforçoroteadores sem estadocontrole

fim dos 70: comutação de pacotes de tamanho fixo (precursor do ATM)

descentralizadodefinem a arquitectura da

Internet de hoje

1: Introdução 64

1979: ARPAnet tem 200 nósInternet de hoje

História da Internet1980-1990: novos protocolos, proliferação de redes

1983: implantação de TCP/IP

novas redes nacionais: Csnet, BITnet,

1982: definição do protocolo smtp ( )

NSFnet, Minitel100,000 hospedeiros

à(correio)1983: definição do DNS t d ã d

ligados à confederação de redesB il i í i d DNS para tradução de

nome para endereço IP1985: definição do

Brasil - início da BITnet em 1988 (LNCC e FAPESP)1985: definição do

protocolo ftp 1988: TCP: controle de

(LNCC e FAPESP)Brasil - início da UUCP em 1989 (Alternex)

1: Introdução 65

1988: TCP: controle de congestionamento

em 1989 (Alternex)

História da Internet1990’s: commercialização, WWW

Início dos 1990: fim da ARPAnet1991 NSF i õ

Fim dos 1990:est. 50 milhões de

1991: NSF remove restrições em uso comercial da NSFnet (aposentada, 1995)

computadores na Internetest 100 milhões+ de p

início dos 1990: WWWhypertexto [Bush 1945, Nelson 1960’s]

est. 100 milhões+ de usuáriosenlaces backbone f i d 1 GbNelson 1960 s]

HTML, http: Berners-Lee1994: Mosaic, depois

funcionando em 1 Gbps

, pNetscapefim dos 1990: comercialização da WWW

1: Introdução 66

comercialização da WWW

A Internet no BrasilA Internet no Brasil

P l i 1999 i ã d Pequena cronologia1991 - rede TCP/IP

i t l (SP RJ

1999 - criação das ReMAVs, Rede-Rio 2, enlaces de 155 Mbpsexperimental (SP, RJ,

RS) até 9.600 bps1992 Rede Rio

enlaces de 155 Mbps1999 - novo backbone da Rede-UFF 622 1992 - Rede-Rio,

ANSP, RNP até 64 kbps

da Rede UFF 622 Mbps2000 - backbone ATM p

1994/5 - RNPv2, com enlaces de 2 Mbps

n Mda RNP2 2001 - conexão p

1994/5 - abertura comercial, Embratel,

ê

internacional em 155 Mbps

1: Introdução 67

Comitê Gestor

faculdade de computação ppgcc- ufpa antônio abelém...

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