Introdução à Redes de ComputadoresProfessor: Renato Luiz Cardoso

O que é uma rede?•Redes são interconexões entre

computadores e dispositivos eletrônicos.

Redes•As redes são sistemas formados por links. •Os sites que permitem às pessoas se

vinculares a páginas umas das outras é chamado de sites de rede social.

•Um conjunto de ideias relacionadas pode ser chamado de rede conceitual. As conexões que você possui com todos os seus amigos pode ser chamada de sua rede pessoal.

Exemplos de Redes•Sistema de entrega de correio •Sistema telefônico •Sistema de transporte público •Rede de computadores corporativa •A Internet

Redes de Computadores•Uma rede de dados de um computador é

uma coleção de hosts conectados por dispositivos em rede.

•Um host é qualquer dispositivo que envia e recebe informações na rede. Os periféricos são dispositivos conectados aos hosts.

Redes de Computadores•Alguns dispositivos podem servir como

hosts ou periféricos. Por exemplo, uma impressora conectada ao seu laptop, que está em uma rede, está agindo como um periférico.

•Se a impressora estiver conectada diretamente a um dispositivo de rede, como um hub, comutador ou roteador, ela está agindo como um host.

Dispositivos•Vários tipos diferentes de dispositivos

podem se conectar a uma rede:▫Computadores de mesa ▫Laptops ▫Impressoras ▫Scanners ▫PDAs ▫Smartphones ▫Servidores de arquivos/impressão

Serviços oferecidos por uma rede•Serviços, como de impressão ou

digitalização. •Espaço de armazenamento em

dispositivos removíveis, como discos rígidos ou unidades óticas

•Aplicativos, como bancos de dados.

Tipos de conexões•Cabeamento de cobre – Usa sinais

elétricos para transmitir dados entre dispositivos

•Cabeamento de fibra ótica – Usa cabos com base em vidro ou plástico, também chamados de fibra, para conduzir informações como pulsos de luz.

•Conexão sem fio – Usa sinais de rádio, tecnologia de infravermelho (laser) ou transmissões via satélite.

Exemplo de uma rede

Benefícios de uma rede•Menos periféricos necessários•Recursos de comunicação

aprimorados •Evitar duplicação e corrupção de

arquivos •Menor custo com licenciamento•Administração centralizada•Conservar recursos

Tipos de rede• As redes de dados continuam a se desenvolver

quando à complexidade, ao uso e design. Para se comunicar sobre as redes, diferentes tipos de redes recebem diferentes nomes descritivos. ▫A área que ela serve ▫Como os dados são armazenados ▫Como os recursos são gerenciados ▫Como a rede é organizada ▫O tipo dos dispositivos de rede usados ▫O tipo de mídia usado para conectar os

dispositivos

Tipos de rede

LANs• Uma LAN refere-se a um grupo de dispositivos

interconectados que estão sob o mesmo controle administrativo.

• No passado, as LANs eram consideradas pequenas redes que existiam em um único local físico.

• Embora as LANs possam ser tão pequenas quanto uma única rede local instalada em uma residência ou um pequeno escritório, com o tempo, a definição de LAN evoluiu para incluir redes locais interconectadas que consistem de várias centenas de dispositivos, instalados em vários edifícios e locais.

MANs•As Man (Metropolitan Area Network,

redes metropolitanas) interligam vários LAN geograficamente próximas (no máximo, a algumas dezenas de quilômetros).

•Assim, um MAN permite a dois nós distantes comunicar como se fizessem parte de uma mesma rede local.

WANs•As WANs são redes que conectam LANs

em locais geograficamente separados. •O exemplo mais comum de WAN é a

Internet. A Internet é uma grande WAN composta de milhões de LANs interconectadas.

•Os TSPs (telecommunications service providers, provedores de serviços de telecomunicações) são usados para interconectar essas LANs em diferentes locais.

WLANs• Em uma LAN tradicional, os dispositivos são

conectados usando cabeamento de cobre. Em alguns ambientes, instalar o cabeamento de cobre pode não ser prático, desejável ou até mesmo possível.

• Nessas situações, os dispositivos sem fio são usados para transmitir e receber os dados usando ondas de rádio.

• Essas redes são chamadas de LANs sem fio ou WLANs. Como ocorre com as LANs, em uma WLAN, você pode compartilhar recursos, como arquivos e impressoras, e acessar a Internet.

WLAN ou Wireless LAN

REDE PONTO-A-PONTO• Em uma rede ponto-a-

ponto, os dispositivos são conectados diretamente uns aos outros sem qualquer dispositivo de rede adicional entre eles.

• Neste tipo de rede, cada dispositivo possui recursos e responsabilidades equivalentes.

Rede ponto-a-ponto: Desvantagens• Não há segurança centralizada. Cada computador deve usar

medidas de segurança separadas para a proteção de dados.

• A rede se torna mais complexa e difícil de gerenciar à medida que o número de computadores na rede aumenta.

• Pode não existir um armazenamento de dados centralizado. Backups de dados separados devem ser mantidos. Essa responsabilidade recai sobre os usuários individuais.

• Não há nenhuma administração de rede centralizada, o que dificulta determinar quem controla os recursos da rede

Workgroup ou grupo de trabalho•Consiste em uma rede sem servidor

central ou administração central.

•Cada usuário fica responsável pelo seu próprio equipamento.

Rede doméstica•Permite o compartilhamento de dados em

uma mesma residência, usando como centralizador o roteador wi-fi (wireless).

•Bastante utilizada para compartilhamento de mídias (músicas, filmes, etc.)

Domínio•Rede gerenciada por um servidor.

•Apresenta segurança, backup e outros recursos centralizados.

•Permite um controle maior sobre as permissões do usuário (computador cliente).

Cliente/Servidor• Em uma rede

cliente/servidor, o cliente solicita informações ou serviços do servidor.

• O servidor fornece as informações ou serviços solicitados ao cliente.

• Os servidores em uma rede cliente/servidor comumente executam alguma parte do trabalho de processamento para máquinas cliente;

Cloud Computing•O conceito de computação em

nuvem (em inglês, cloud computing) refere-se à utilização da memória e das capacidades de armazenamento e cálculo de computadores e servidores compartilhados e interligados por meio da Internet, seguindo o princípio da computação em grade.

Cloud Computing

Computação em GRID• Computação em GRID, computação em

grade/grid (português brasileiro), é um modelo computacional capaz de alcançar uma alta taxa de processamento dividindo as tarefas entre diversas máquinas, podendo ser em rede local ou rede de longa distância, que formam uma máquina virtual.

• Esses processos podem ser executados no momento em que as máquinas não estão sendo utilizadas pelo usuário, assim evitando o desperdício de processamento da máquina utilizada.

Participando de um GRID•http://lhcathome.web.cern.ch/LHCathome

/

•Apresentação da grid do Genoma▫http://www.geoma.lncc.br/pdfs/seminarios/

GridsComputacionais.pdf

Largura de Banda e Transmissão de Dados•A largura de banda é a quantidade de

dados que pode ser transmitida em um determinado período de tempo.

•Quando os dados são enviados por uma rede de computadores, eles são quebrados em pequenas partes chamadas de pacotes. Cada pacote contém cabeçalhos.

Cabeçalhos• Um cabeçalho é a informação adicionada a cada

pacote que contém a origem e o destino do pacote. Um cabeçalho também contém informações que descrevem como reunir todos os pacotes novamente no destino.

• O tamanho da largura de banda determina a quantidade de informações que pode ser transmitida.

• A largura de banda é medida em bits por segundo e normalmente é indicada por uma das seguintes unidades de medida: bps (bits per second, bits por segundo)

Calculando a largura de banda•Exemplo:

▫Um download de 300 Mbytes levará quanto tempo em uma conexão de 10 Mbps?

Verificando a velocidade da Internet•http://www.minhaconexao.com.br/

•http://www.rjnet.com.br/1velocimetro.php

Modos de Transmissão de Dados•Os dados transmitidos pela rede podem

circular usando um dentre três modos:

▫Simplex▫Half-duplex▫Full-duplex.

Simplex•Simplex, também

chamado de unidirecional, é uma transmissão única de uma direção. Um exemplo de uma transmissão simplex é o sinal enviado de uma estação de TV para a TV da sua casa.

Half-duplex• Quando os dados circulam

em uma direção de cada vez, isso é conhecido como half-duplex.

• Com o modo half-duplex, o canal de comunicações permite transmissões alternadas em duas direções, mas não nas duas direções simultaneamente

Full-duplex• Quando os dados circulam nas

duas direções ao mesmo tempo, isso é conhecido como full-duplex. Embora os dados circulem nas duas direções, a largura de banda é medida apenas em uma direção. Um cabo de rede com 100 Mbps no modo full-duplex possui uma largura de banda de 100 Mbps.

• Uma conversa por telefone é um exemplo de comunicação full-duplex. As duas pessoas podem falar e ser ouvidas ao mesmo tempo.

Protocolos de rede•Os protocolos são justamente estas

línguas e sinais universais que permitem aos dispositivos comunicar-se através da rede.

• Assim como há várias línguas no mundo, na informática há diversos protocolos.

Exemplo de protocolos•Netbeui (Microsoft)•IPX/SPX (Novell)•Apple Talk•TCP/IP

IPX/SPX•IPX - "Internetwork Packet Exchange".

Criado inicialmente pela Novell, foi muito utilizado nas redes locais até que o protocolo TCP/IP dominasse o cenário.

•Apesar de obsoleto, o IPX ainda está em uso pois há dispositivos antigos que só conseguem se comunicar através dele.

NETBEUI•Netbeui - Criado pela Microsoft para ser

o padrão nas suas primeiras versões de rede. A partir do Windows 2000, o NetBuei deixou o posto de protocolo principal para o TCP/IP e atualmente caiu praticamente em desuso.

TCP/IP•TCP/IP - A grande revolução nas redes, é

o mais utilizado atualmente por permitir diversos tipos de configuração. "TCP" e "IP" são abreviações de: "Transmission Control Protocol - Protocolo de Controlede Transmissão" e "Internet Protocol - Protocolo de Interconexão", que são abreviações dos principais protocolos que compõem o TCP/IP, mais há muitos outros protocolos imbutidos nele.

TCP/IP

Endereço IP•Um endereço IP é um número usado para

identificar um dispositivo na rede.

•Cada dispositivo em uma rede deve ter um único endereço IP para se comunicar com outros dispositivos de rede.

Obtendo o ip do computador•No modo de comando:

▫IPConfig▫IPConfig /All▫IPConfig /Release▫IPConfig /Renew

Opções do IPCONFIG no Windows 7 /all Exibe informações completas sobre configuração. /release Libera o endereço IPv4 para o adaptador especificado. /release6 Libera o endereço IPv6 para o adaptador especificado. /renew Renova o endereço IPv4 para o adaptador especificado. /renew6 Renova o endereço IPv6 para o adaptador especificado. /flushdns Limpa o cache do DNS Resolver. /registerdns Atualiza todas as concessões de DHCP e registra novamente nomes DNS /displaydns Exibe o conteúdo do Cache do DNS Resolver. /showclassid Exibe todas as Ids de classe dhcp permitidas para o adaptador. /setclassid Modifica a id. de classe dhcp. /showclassid6 Exibe todas as Ids de classe DHCP IPv6 permitidas para o adaptador. /setclassid6 Modifica a id de classe DHCP IPv6.