introdução

Introdução

rr-09-r.01

UC: Redes de ComputadoresDocente: Prof. André Moraes

Créditos

rr-09-r.01

Material cedido pelo prof. Rafael Figueiredo.

Elementos básicos de redesElementos básicos de redes• O diagrama mostra os O diagrama mostra os

elementos de uma rede elementos de uma rede comum, incluindo comum, incluindo dispositivos, meios dispositivos, meios físicos e serviços, físicos e serviços, reunidos por regras que reunidos por regras que funcionam em conjunto funcionam em conjunto para enviar mensagens. para enviar mensagens. Usamos a palavra Usamos a palavra mensagens como um mensagens como um termo que abrange termo que abrange páginas web, e-mail, páginas web, e-mail, mensagens mensagens instantâneas, ligações instantâneas, ligações telefônicas e outras telefônicas e outras formas de comunicação formas de comunicação possibilitadas pela possibilitadas pela Internet. Internet.

E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância

SimbologiaSimbologia

• Símbolos genéricos são mostrados para:Símbolos genéricos são mostrados para:• SwitchSwitch – o dispositivo mais comum para interligar – o dispositivo mais comum para interligar

redes locaisredes locais• FirewallFirewall – fornece segurança às redes – fornece segurança às redes• RoteadorRoteador – ajuda a direcionar mensagens conforme – ajuda a direcionar mensagens conforme

elas navegam pela redeelas navegam pela rede• Roteador sem fioRoteador sem fio – um tipo específico de roteador – um tipo específico de roteador

normalmente encontrado em redes residenciaisnormalmente encontrado em redes residenciais• NuvemNuvem – usado para resumir um grupo de – usado para resumir um grupo de

dispositivos de rede. dispositivos de rede. • Link serialLink serial – uma forma de interligação WAN, – uma forma de interligação WAN,

representada por uma seta piscando.representada por uma seta piscando.

E.C.: Identificar as funções dos dispositivos de redes locais mais comuns

ConexõesConexões • Para que uma rede funcione, os dispositivos devem estar interligados. Para que uma rede funcione, os dispositivos devem estar interligados. • As conexões de rede podem ser com ou sem fio. As conexões de rede podem ser com ou sem fio. • Nas conexões com fio, pode-se usar cobre, que transmite sinais Nas conexões com fio, pode-se usar cobre, que transmite sinais

elétricos, ou fibra ótica, que transmite sinais de luz. elétricos, ou fibra ótica, que transmite sinais de luz. • Nas conexões sem fio, o meio físico é a atmosfera terrestre ou o Nas conexões sem fio, o meio físico é a atmosfera terrestre ou o

espaço e os sinais são microondas. espaço e os sinais são microondas. • Cobre inclui cabos, como fios de telefone com par trançado, cabos Cobre inclui cabos, como fios de telefone com par trançado, cabos

coaxiais ou mais comumente, o que é conhecido como cabo UTP de coaxiais ou mais comumente, o que é conhecido como cabo UTP de categoria 5 (Par trançado sem blindagem). categoria 5 (Par trançado sem blindagem).

• Fibras óticas, finos fios de vidro ou plástico que transmitem sinais de Fibras óticas, finos fios de vidro ou plástico que transmitem sinais de luz, são outra forma de meio físico de rede. luz, são outra forma de meio físico de rede.

• As conexões sem fio podem incluir uma conexão residencial entre um As conexões sem fio podem incluir uma conexão residencial entre um roteador sem fio e um computador com uma placa de rede compatível, roteador sem fio e um computador com uma placa de rede compatível, a conexão sem fio entre duas estações remotas, ou a comunicação a conexão sem fio entre duas estações remotas, ou a comunicação entre dispositivos na terra e satélites. entre dispositivos na terra e satélites.

• Numa típica viagem através da Internet, uma mensagem pode viajar Numa típica viagem através da Internet, uma mensagem pode viajar por meio de uma variedade de meios físicos.por meio de uma variedade de meios físicos.

E.C.: Identificar as funções dos dispositivos de redes locais mais comuns

Elementos Básicos de RedesElementos Básicos de Redes• MensagensMensagens

• No primeiro passo de sua jornada do computador ao destino, a mensagem No primeiro passo de sua jornada do computador ao destino, a mensagem instantânea é convertida em um formato que pode ser transmitido pela rede. instantânea é convertida em um formato que pode ser transmitido pela rede. Todos os tipos de mensagens devem ser convertidos em bits, sinais binários Todos os tipos de mensagens devem ser convertidos em bits, sinais binários digitais, antes de serem enviadas para seus destinatários. Isso vale para digitais, antes de serem enviadas para seus destinatários. Isso vale para qualquer formato original de mensagem: texto, vídeo, voz ou dados de qualquer formato original de mensagem: texto, vídeo, voz ou dados de computador. Quando a mensagem instantânea é convertida em bits, ela está computador. Quando a mensagem instantânea é convertida em bits, ela está pronta para ser enviada pela rede.pronta para ser enviada pela rede.

• DispositivosDispositivos

• O computador é apenas um tipo de dispositivo que pode enviar e receber O computador é apenas um tipo de dispositivo que pode enviar e receber mensagens pela rede. Vários outros tipos de dispositivos também podem ser mensagens pela rede. Vários outros tipos de dispositivos também podem ser conectados à rede para participar de serviços de rede. Entre esses conectados à rede para participar de serviços de rede. Entre esses dispositivos estão telefones, câmeras, equipamentos de música, impressoras dispositivos estão telefones, câmeras, equipamentos de música, impressoras e consoles de jogos. Além do computador, há inúmeros outros componentes e consoles de jogos. Além do computador, há inúmeros outros componentes que podem existir entre os dispositivos de origem e de destino. Um que podem existir entre os dispositivos de origem e de destino. Um componente importantíssimo de uma rede de qualquer tamanho é o roteador. componente importantíssimo de uma rede de qualquer tamanho é o roteador. Ele une duas ou mais redes, como uma rede residencial e a Internet, e Ele une duas ou mais redes, como uma rede residencial e a Internet, e transmite informações de uma rede à outra. Os roteadores em uma rede têm o transmite informações de uma rede à outra. Os roteadores em uma rede têm o objetivo de garantir que a mensagem chegue ao seu destino da maneira mais objetivo de garantir que a mensagem chegue ao seu destino da maneira mais eficiente e rápida.eficiente e rápida.


Elementos Básicos de RedesElementos Básicos de Redes• MeioMeio

• Para enviar nossa mensagem instantânea ao seu destino, o Para enviar nossa mensagem instantânea ao seu destino, o computador deve estar conectado a uma rede local com ou sem fio. computador deve estar conectado a uma rede local com ou sem fio. Redes locais podem ser instaladas em residências ou empresas, onde Redes locais podem ser instaladas em residências ou empresas, onde possibilitam que computadores e outros dispositivos troquem possibilitam que computadores e outros dispositivos troquem informações entre si e usem uma conexão comum com a Internet.informações entre si e usem uma conexão comum com a Internet.

• Redes sem fio permitem o uso de dispositivos de rede em escritórios Redes sem fio permitem o uso de dispositivos de rede em escritórios ou residências, mesmo em áreas externas. Fora de escritórios ou ou residências, mesmo em áreas externas. Fora de escritórios ou residências, redes sem fio estão disponíveis em locais públicos, como residências, redes sem fio estão disponíveis em locais públicos, como cafés, empresas, quartos de hotel e aeroportos.cafés, empresas, quartos de hotel e aeroportos.

• Várias redes instaladas usam fios para fornecer conectividade. Ethernet Várias redes instaladas usam fios para fornecer conectividade. Ethernet é a tecnologia com fio mais comum atualmente. Os fios, chamados é a tecnologia com fio mais comum atualmente. Os fios, chamados cabos, conectam computadores e outros dispositivos que constituem cabos, conectam computadores e outros dispositivos que constituem as redes. Redes com fio são melhores para transmitir grandes as redes. Redes com fio são melhores para transmitir grandes quantidades de dados em alta velocidade, o que é necessário para quantidades de dados em alta velocidade, o que é necessário para suportar multimídia de qualidade profissional.suportar multimídia de qualidade profissional.


Elementos Básicos de RedesElementos Básicos de Redes• Os serviçosOs serviços

• Os serviços de rede são programas de computador que apóiam as Os serviços de rede são programas de computador que apóiam as relações humanas. Distribuídos em dispositivos ao longo da rede, relações humanas. Distribuídos em dispositivos ao longo da rede, esses serviços apóiam ferramentas de comunicação on-line, tais como esses serviços apóiam ferramentas de comunicação on-line, tais como e-mails, quadros de comunicação/discussão, salas de Chat e o envio de e-mails, quadros de comunicação/discussão, salas de Chat e o envio de mensagens instantâneas. Um serviço de envio de mensagens mensagens instantâneas. Um serviço de envio de mensagens instantâneas, por exemplo, fornecido por dispositivos na nuvem, deve instantâneas, por exemplo, fornecido por dispositivos na nuvem, deve ser acessível tanto ao emissor quanto ao receptor.ser acessível tanto ao emissor quanto ao receptor.

• As regrasAs regras

• Aspectos importantes das redes que não são nem dispositivos nem Aspectos importantes das redes que não são nem dispositivos nem meio físico são as regras ou protocolos. Essas regras são os padrões e meio físico são as regras ou protocolos. Essas regras são os padrões e protocolos que especificam como as mensagens são enviadas, protocolos que especificam como as mensagens são enviadas, direcionadas através da rede e interpretadas nos dispositivos de direcionadas através da rede e interpretadas nos dispositivos de destino. Por exemplo, no caso do envio de mensagens instantâneas destino. Por exemplo, no caso do envio de mensagens instantâneas Jabber, os protocolos XMPP, TCP e IP são importantes conjuntos de Jabber, os protocolos XMPP, TCP e IP são importantes conjuntos de regras que possibilitam que nossa comunicação ocorra.regras que possibilitam que nossa comunicação ocorra.


Redes AtuaisRedes Atuais• O papel da rede está evoluindo. A plataforma de comunicação O papel da rede está evoluindo. A plataforma de comunicação

inteligente do futuro oferecerá muito além da básica conectividade e o inteligente do futuro oferecerá muito além da básica conectividade e o acesso à aplicações. acesso à aplicações.

• A convergência de diferentes tipos de rede de comunicação em uma A convergência de diferentes tipos de rede de comunicação em uma plataforma representa a primeira fase da construção de uma rede plataforma representa a primeira fase da construção de uma rede inteligente de informação. Atualmente, estamos nessa fase de inteligente de informação. Atualmente, estamos nessa fase de evolução da rede. evolução da rede.

• A próxima fase será consolidar não somente os diferentes tipos de A próxima fase será consolidar não somente os diferentes tipos de mensagens em uma única rede, como também consolidar as mensagens em uma única rede, como também consolidar as aplicações que geram, transmitem e protegem as mensagens em aplicações que geram, transmitem e protegem as mensagens em dispositivos de rede integrada. Não somente voz e vídeo serão dispositivos de rede integrada. Não somente voz e vídeo serão transmitidos pela mesma rede, como os dispositivos que realizam a transmitidos pela mesma rede, como os dispositivos que realizam a comutação de telefone e transmissão de vídeo serão os mesmos comutação de telefone e transmissão de vídeo serão os mesmos dispositivos que encaminham mensagens através da rede. dispositivos que encaminham mensagens através da rede.

• A plataforma de comunicação resultante fornecerá funcionalidade de A plataforma de comunicação resultante fornecerá funcionalidade de aplicação de alta qualidade a um custo reduzido.aplicação de alta qualidade a um custo reduzido.


Redes AtuaisRedes Atuais• Tolerância a falhasTolerância a falhas

• A expectativa de que a Internet esteja sempre disponível aos milhões de usuários que A expectativa de que a Internet esteja sempre disponível aos milhões de usuários que dependem dela requer uma arquitetura de rede projetada e construída para ser tolerante a dependem dela requer uma arquitetura de rede projetada e construída para ser tolerante a falhas. Uma rede tolerante a falhas é aquela que limita o impacto de uma falha no hardware falhas. Uma rede tolerante a falhas é aquela que limita o impacto de uma falha no hardware ou software e consegue se recuperar rapidamente quando tal falha ocorre. Essas redes ou software e consegue se recuperar rapidamente quando tal falha ocorre. Essas redes dependem de links ou caminhos redundantes entre a origem e o destino de uma mensagem. dependem de links ou caminhos redundantes entre a origem e o destino de uma mensagem. Se um link ou caminho falha, processos asseguram que as mensagens possam ser Se um link ou caminho falha, processos asseguram que as mensagens possam ser instantaneamente encaminhadas por um link diferente invisível aos usuários de cada instantaneamente encaminhadas por um link diferente invisível aos usuários de cada extremidade. Ambos as infra-estruturas físicas e os processos lógicos que direcionam as extremidade. Ambos as infra-estruturas físicas e os processos lógicos que direcionam as mensagens através da rede são projetados para acomodar essa redundância. Essa é uma mensagens através da rede são projetados para acomodar essa redundância. Essa é uma premissa básica da arquitetura das redes atuais.premissa básica da arquitetura das redes atuais.

• EscalabilidadeEscalabilidade

• Uma rede escalável pode se expandir rapidamente para suportar novos usuários e Uma rede escalável pode se expandir rapidamente para suportar novos usuários e aplicações, sem causar impacto no desempenho do serviço fornecido aos usuários aplicações, sem causar impacto no desempenho do serviço fornecido aos usuários existentes. Milhares de novos usuários e prestadores de serviços se conectam a Internet a existentes. Milhares de novos usuários e prestadores de serviços se conectam a Internet a cada semana. A habilidade da rede de suportar essas novas conexões depende de um projeto cada semana. A habilidade da rede de suportar essas novas conexões depende de um projeto hierárquico em camadas para a infra-estrutura física subjacente e a arquitetura lógica. A hierárquico em camadas para a infra-estrutura física subjacente e a arquitetura lógica. A operação em cada camada possibilita que usuários e provedores de serviços sejam inseridos operação em cada camada possibilita que usuários e provedores de serviços sejam inseridos sem causar distúrbios na rede inteira. A evolução tecnológica tem aumentado sem causar distúrbios na rede inteira. A evolução tecnológica tem aumentado constantemente a capacidade de transmissão de mensagens e o desempenho dos constantemente a capacidade de transmissão de mensagens e o desempenho dos componentes da infra-estrutura física em cada camada. Essa evolução, juntamente com os componentes da infra-estrutura física em cada camada. Essa evolução, juntamente com os novos métodos para identificar e localizar usuários individuais em redes interconectadas, novos métodos para identificar e localizar usuários individuais em redes interconectadas, tem possibilitado que a Internet acompanhe o ritmo da demanda dos usuários.tem possibilitado que a Internet acompanhe o ritmo da demanda dos usuários.


Redes AtuaisRedes Atuais• Qualidade de Serviço (QoS)Qualidade de Serviço (QoS)

• A Internet oferece atualmente um nível aceitável de tolerância a falhas e A Internet oferece atualmente um nível aceitável de tolerância a falhas e escalabilidade aos seus usuários. escalabilidade aos seus usuários.

• Mas novas aplicações disponíveis aos usuários nas conexões de redes Mas novas aplicações disponíveis aos usuários nas conexões de redes criam maiores expectativas quanto à qualidade dos serviços oferecidos. criam maiores expectativas quanto à qualidade dos serviços oferecidos. Transmissões de voz e vídeo ao vivo requerem um nível de qualidade Transmissões de voz e vídeo ao vivo requerem um nível de qualidade consistente e ininterrupta que não era necessário para as aplicações consistente e ininterrupta que não era necessário para as aplicações tradicionais de computador. A qualidade desses serviços é medida de tradicionais de computador. A qualidade desses serviços é medida de acordo com a qualidade de se experimentar a mesma apresentação em acordo com a qualidade de se experimentar a mesma apresentação em áudio ou vídeo pessoalmente. Redes tradicionais de voz e vídeo são áudio ou vídeo pessoalmente. Redes tradicionais de voz e vídeo são projetadas para suportar um único tipo de transmissão e, portanto, são projetadas para suportar um único tipo de transmissão e, portanto, são capazes de produzir um nível aceitável de qualidade. Novos requisitos para capazes de produzir um nível aceitável de qualidade. Novos requisitos para suportar esta Qualidade de Serviço em rede convergida estão mudando a suportar esta Qualidade de Serviço em rede convergida estão mudando a maneira como arquiteturas de rede são projetadas e implementadas.maneira como arquiteturas de rede são projetadas e implementadas.


Redes AtuaisRedes Atuais• SegurançaSegurança

• A Internet evoluiu de uma rede altamente controlada de organizações A Internet evoluiu de uma rede altamente controlada de organizações educacionais e governamentais para um meio de transmissão de educacionais e governamentais para um meio de transmissão de comunicações pessoais e comerciais de amplo acesso. Em consequência, comunicações pessoais e comerciais de amplo acesso. Em consequência, os requisitos de segurança de rede mudaram. As expectativas de os requisitos de segurança de rede mudaram. As expectativas de segurança e privacidade que resultam do uso da rede para trocar segurança e privacidade que resultam do uso da rede para trocar informações de negócios importantes e confidenciais excedem o que a informações de negócios importantes e confidenciais excedem o que a atual arquitetura pode oferecer. A rápida expansão nas áreas de atual arquitetura pode oferecer. A rápida expansão nas áreas de comunicação que não usavam os serviços de redes de dados tradicionais comunicação que não usavam os serviços de redes de dados tradicionais está aumentando a necessidade da segurança embutida na arquitetura de está aumentando a necessidade da segurança embutida na arquitetura de rede. Consequentemente, um grande esforço está sendo dedicado a essa rede. Consequentemente, um grande esforço está sendo dedicado a essa área de pesquisa e desenvolvimento. Enquanto isso, várias ferramentas e área de pesquisa e desenvolvimento. Enquanto isso, várias ferramentas e procedimentos estão sendo implementados para combater falhas de procedimentos estão sendo implementados para combater falhas de segurança inerentes à arquitetura de rede.segurança inerentes à arquitetura de rede.


ReferênciasReferências• KUROSE, J. F.; ROSS, K. W. Redes de Computadores e a Internet: uma abordagem top-down. KUROSE, J. F.; ROSS, K. W. Redes de Computadores e a Internet: uma abordagem top-down.

3ª edição. São Paulo: Addison Wesley, 2007.3ª edição. São Paulo: Addison Wesley, 2007.

• Cisco Network Academy. CCNA - Módulo 1 – Capítulo 1.Cisco Network Academy. CCNA - Módulo 1 – Capítulo 1.

• The Early History of Data Networks - The Early History of Data Networks - http://people.seas.harvard.edu/~jones/cscie129/papers/Early_History_of_Data_Networks/http://people.seas.harvard.edu/~jones/cscie129/papers/Early_History_of_Data_Networks/The_Early_History_of_Data_Networks.htmlThe_Early_History_of_Data_Networks.html

• History of Communications Infrastructures - History of Communications Infrastructures - http://bnrg.eecs.berkeley.edu/~randy/Courses/CS39C.S97/index.htmlhttp://bnrg.eecs.berkeley.edu/~randy/Courses/CS39C.S97/index.html

• Nerds 2.0.1 - http://www.pbs.org/opb/nerds2.0.1/Nerds 2.0.1 - http://www.pbs.org/opb/nerds2.0.1/

• Hobbes' Internet Timeline v4.2 Timeline com dados quantitativos do crescimento da Internet Hobbes' Internet Timeline v4.2 Timeline com dados quantitativos do crescimento da Internet

• http://www.isoc.org/zakon/Internet/History/HIT.html http://www.isoc.org/zakon/Internet/History/HIT.html

• ISOC - Internet Society - ISOC - Internet Society - http://www.isoc.org; História da Internet: ; História da Internet: http://www.isoc.org/internet/history/ http://www.isoc.org/internet/history/

• Histórico da Internet no Brasil - http://www.rnp.br/rnp/rnp-historico.htmlHistórico da Internet no Brasil - http://www.rnp.br/rnp/rnp-historico.html

http://www.isoc.org/

ReferênciasReferências• Internet Archive - http://www.archive.orgInternet Archive - http://www.archive.org

• Timeline of Computer History - http://www.computerhistory.org/timeline/?Timeline of Computer History - http://www.computerhistory.org/timeline/?category=netcategory=net

• Telephone and Telegraph (1946) - http://www.archive.org/details/Telephon1946Telephone and Telegraph (1946) - http://www.archive.org/details/Telephon1946

• Telegram for America (ca. 1956) - http://www.archive.org/details/Telegram1956Telegram for America (ca. 1956) - http://www.archive.org/details/Telegram1956

• Communication (1928) - http://www.archive.org/details/history_of_communicationCommunication (1928) - http://www.archive.org/details/history_of_communication

• Communication: A Film Lesson in General Science / Development of Communication: A Film Lesson in General Science / Development of

• Communication (1927) - http://www.archive.org/details/Communic1927Communication (1927) - http://www.archive.org/details/Communic1927

• Long Distance (1941) - http://www.archive.org/details/long_distanceLong Distance (1941) - http://www.archive.org/details/long_distance

• Morse Code Translator - http://morsecode.scphillips.com/jtranslator.htmlMorse Code Translator - http://morsecode.scphillips.com/jtranslator.html

• Museu do Telefone - http://www.privateline.comMuseu do Telefone - http://www.privateline.com

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