introducao a redes de computadores

Universidade de Évora - CPCCopyright © 2001

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Redes de Computadores

2º Semestre 2000-01

Prof. Carlos P. Caldeira

Email: [email protected]

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O que vão aprender?

• Muita terminologia

• Aspectos básicos de comunicações

• Tecnologias de Redes

• Introdução ao desenho de redes


O que NÃO vão aprender!

• Sistemas operativos de rede

• Como configurar e operar equipamentos específicos

• Como desenhar e implementar software de redes


Qual será a melhor maneira?


• O tema de Redes de Computadores é diferentes tipos de tecnologias (hardware) distintos sistemas de software todos eles podem ser ligados numa internet

• Não há nenhuma teoria de base

• A terminologia é confusa académica indústria novos termos são inventados diariamente


complexo



• Vamos concentrar-nos em abstrações e conceitos para tentar “desvendar” a complexidade das redes. Exemplos:

tipos de cablagem em vez de detalhes excessivos sobre a transmissão de dados;

definição do conceito de congestão, em vez de abordar os mecanismos intrínsecos sobre

o controlo de congestão


Livro:

Tanenbaum, A. 1996. Computer Networks. 3ª edição.

Prentice-Hall.

Internet

Textos de Apoio


Tecnologias

• 1700’s - mecânica

• 1800’s - máquina a vapor

• 1900’s - processamento de dados


Evolução Histórica

• Computadores centrais isolados

• Necessidade de um computador ter acesso a informação produzida noutro

• Redes experimentais (ARPANET)

• Avanços nas telecomunicações

• Avanços na tecnologia dos processadores (década de 1980’s - microprocessadores)


ARPAnet

Advanced Research Projects Agency - projectou a ligação entre computadores de investigadores

Adoptou nova technologia:

Packet switching

Internetworking

O resultado foi um “sistema” (uma internetwork) de tipo novo que possibilitou a partilha de recursos dispendiosos e a comunicaçãoe a comunicação


“Estrutura” da Internet

• Descentralizada

• Não existência de um único ponto de controlo

• Depende dos RFCs e da “boa vontade”

• Rejeita-se: reis, presidentes e votações. Acredita-se num consenso (bruto) e nos programas em funcionamento


“Volume” da Internet

0

5

10

15

20

25

30

88 90 92 94 96 98

Milhões deHosts


Normalização

De Jure De Facto

Necessidade

• Evitar a multiplicação de protocolos incompatíveis

• Criar plataforma de entendimento de conceitos

Vantagens

• Independência sobre os fabricantes

• Investimento a longo prazo

Desvantagens

• Processo moroso e pesado

• Soluções propostas nem sempre são as óptimas


Actividades de Normalização

Internacional• ISO (International Organization for Standardization)• Internet Society (RFC - Request for Comments)

Regional• CEN (Comité Européen de Normalization)

Nacional• ANSI (American National Standards Institute)• DIN (Deutsche Institute fur Normung)


O que é uma rede de computadores?

• Um conjunto de hardware de transmissão, computadores e protocolos

• Possibilita a efectivação de comunicações que são:

– Fiáveis

– Eficientes

– Livres de erros


Redes de Computadoresvs.

Sistemas Distribuídos

O utilizador toma a decisão O SO toma a decisão


Modelo cliente-servidor

Utilização das Redes


Utilização das Redes

Redes para as Pessoas

• Acesso a informação remotaWorld Wide Web

• Comunicação pessoalCorreio electrónico, ICQ, Videoconferência

• Diversão interactivaJogos, Pay...


Dois tipos de tecnologia de transmissão

• Broadcast (difusão)

• Point to point (p2p; ponto a ponto)


Ligação partilhada (c/ ou s/ fios)

Broadcast


Broadcast

• Como a TV

• Um único e partilhado canal de comunicação

• Os pacotes são transmitidos

• Os pacotes têm endereços

• As máquinas verificam os endereços e

ignoram-nos se não forem para si


Broadcast

• “Falar” para todas as máquinas: broadcasting

• Possibilidade de “falar” a um sub-conjunto de computadores (toda a subnet)

– Multicasting

• Alocação estática ou dinâmica

– Estática: time slot

– Dinâmica: request and release

• Centralizada ou descentralizada


Ponto-a-Ponto (p2p)

Ligação ponto-a-ponto


Point to point

• Comunicação entre duas máquinas

• Uma única fonte e destino

• As LANs utilizam usualmente a tencologia de broadcast, as redes de âmbito mais alargado são do tipo p2p


Classificação pela Área


LAN - Local area networks

• Menos de 2 Km

• Por vezes um único cabo

• 10 - 100 Mbps

• Topologia em bus, ring ou …


Topologias


Bus

• Só uma máquina pode transmitir em cada momento

• Existência de um mecanismo de controlo

– Centralizado ou não

• Ethernet é uma rede broadcast de tipo bus com controlo descentralizado @ 10 or 100 Mbps

• IEEE 802.3


MAN - Metropolitan area networks

• Redes de área metropolitana

• Um ou dois cabos

• Não existem elementos de switching


WAN - Wide area networks

• Linhas de transmissão

– Circuitos

• Elementos de switching (re-encaminhamento)

– Conectam duas ou mais linhas de transmissão

– O endereço do destinatário diz para onde vai o pacote


WANs

• Subnet

– Palavra com duplo sentido

• Originalmente era um grupo de routers e linhas

• Presentemente também significa um subgrupo de endereços de rede

• A maior parte das WANs são conjuntos de linhas telefónicas que terminam em routers


WANs

• Cada pacote (packet) segue através de routers

• P2p, guarda e re-envia, packet-switched

• A topologia das WANs é usualmente irregular


Tipos de Redes

LANs

velocidades grandes

distâncias curtas

tempos de atrasopequenos

todos os computadoresligados directamente àrede

WANs

velocidades pequenas

distâncias grandes

tempos de atrasograndes

acesso através de nósde rede


Interligação de Redes

M A N

LA N

LA N

LA N

LA N

W ANM A N

LA N

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