rc 02 introducao a redes de computadores

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FACULDADES ANHANGUERA DE LIMEIRA Curso: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Disciplina: REDES DE COMPUTADORES Professor: RENATO CIVIDINI MATTHIESEN [email protected] Aula: INTRODUÇÃO A REDES DE COMPUTADORES TANENBAUM: CAPÍTULO 01, PÁGINA 01

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Page 1: Rc 02 Introducao a Redes de Computadores

FACULDADES ANHANGUERA DE LIMEIRA

Curso:

CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

Disciplina:

REDES DE COMPUTADORES

Professor:

RENATO CIVIDINI MATTHIESEN

[email protected]

Aula:

INTRODUÇÃO A REDES DE COMPUTADORESTANENBAUM: CAPÍTULO 01, PÁGINA 01

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CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

INTRODUÇÃO A REDES DE COMPUTADORES

PROF. MS. RENATO CIVIDINI MATTHIESEN – 2010 2

Definição de Redes de Computadores

Usos de rede de computadores

Hardware de rede

Classificação de redes

Software de rede

CONTEÚDO

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CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

INTRODUÇÃO A REDES DE COMPUTADORES

PROF. MS. RENATO CIVIDINI MATTHIESEN – 2010

Redes se tornaram quase tão importantes quanto os

computadores que elas conectam, habilitando usuários a

acessar recursos que estão disponíveis em computadores

remotos e a se comunicar com outros usuários em todo o

mundo. Falar ao telefone, ver televisão a cabo, usar um

telefone celular, fazer uma compra com cartão de crédito,

sacar dinheiro de um caixa automático, navegar pela Web

e enviar e-mails são todas atividades que dependem de

redes de computadores. (DEITEL, 2005)

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FILOSOFIA

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CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

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ISTO É UMA REDE?

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ISTO É UMA REDE!

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CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

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Rede de computadores é uma coleção de computadores ou dispositivos

semelhantes ao computador que podem se comunicar por um meio de

transmissão comum

Conjunto de computadores autônomos interconectados por uma única

tecnologia

(TANEMBAUM, 2007)

DEFINIÇÃO DE REDES DE COMPUTADORES

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O conceito de redes surgiu com a idéia de interligar dois ou mais mainframes, com o objetivo de se interligar mais usuários, oferecer mais poder de processamento, viabilizar a troca e compartilhamento de informações e dispositivos periféricos, preservando a independência das várias estações de processamento e permitindo a integração em ambientes de trabalho cooperativo

DEFINIÇÃO DE REDES DE COMPUTADORES

MAINFRAME MAINFRAME

TERMINAISTERMINAIS

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Após o sucesso do computador da Apple Computers, e com a explosão do IBM PC, ao longo da década de 1980, os microcomputadores passaram a ser amplamente utilizados, inclusive por empresas

Os micros descentralizavamo processamento e oarmazenamento de dados

A arquitetura dos

microcomputadores evoluiu

e permite integrar

computadores, formando

as redes

EVOLUÇÃO DAS REDES DE COMPUTADORES

SERVIDOR

HUB/SWITCH

CLIENTES

IMPRESSORA

CLIENTES

CLIENTES

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Razões que levam as empresas a necessitar de redes

Compartilhamento de periféricos

Compartilhamento de dados

Aumento da Confiabilidade das informações

Redução de Custos

Escalabilidade do sistema

Trabalho Cooperativo

Comunicação entre as pessoas

POR QUÊ USAR REDES DE COMPUTADORES?

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Número significativo de computadores na empresa

Compartilhamento de recursos

Confiabilidade do sistema

Economia de dinheiro

Escalabilidade

Meio de Comunicação

Modelo Cliente/Servidor

TANENBAUM, FIG. 1.1, PÁG. 04 – Uma rede com dois clientes me um servidor

APLICAÇÕES COMERCIAIS

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Acesso a informações remotas

WWW, News Groups

Comunicação pessoa a pessoa

E-mail, Videoconferência

Diversão interativa

Vídeo sob demanda,compartilhar musica

Comércio Eletrônico

B2B, B2C, C2C

TANENBAUM, FIG. 1.3, PÁG. 08 – Modelo hierárquico sem a estrutura de clientes/servidores

APLICAÇÕES DOMÉSTICAS

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Computadores móveis

Notebooks, PDAs, Smartphones, celulares, etc...

Escritório portátil

Redes sem fio X Redes móveis

Móvel

Computador usado em um quarto de hotel

Sem Fio

Redes em edifícios mais antigos que não dispões de fiação

Sem Fio e Móvel

Escritório portátil, PDA para registrar estoque em loja

USUÁRIOS MÓVEIS

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Newsgroups

Transmissão de fotos e vídeos

Direitos de empregado X empregador

Serviço de mensagens

Disponibilidade de informações na Internet

Furto eletrônico

Etc...

Como sobreviver sem os serviços de rede de computadores na

atualidade?

QUESTÕES SOCIAIS

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Tecnologia de Transmissão

Links de difusão (Broadcasting)

Links ponto a ponto (Peer to Peer)

Escala

Rede Pessoal

Rede Local (LAN)

Rede Metropolitana (MAN)

Rede Geograficamente Distribuída (WAN)

Compartilhamento

Cliente/Servidor

Ponto a ponto

CLASSIFICAÇÃO DAS REDES

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Links de difusão (Broadcasting)

Apenas um canal compartilhado por todas as máquinas da rede

REDE TIPO BARRAMENTO

REDE TIPO ANEL

CLASSIFICAÇÃO DE REDES – TECNOLOGIA DE TRANSMISSÃO

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Links ponto a ponto (peer to peer)

Conexões entre pares individuais

Estrela Anel Árvore

CLASSIFICAÇÃO DE REDES – TECNOLOGIA DE TRANSMISSÃO

Completa Anéis Intersectados Malha Irregular

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Escala

DISTANCIA DO

INTERPROCESSADOR

PROCESSADORES

LOCALIZADOS NO MESMOEXEMPLO

0,1 m Circuitos Maquina de fluxo de dados

1 m Sistema Multicomputador

10 m Sala

Rede Local (LAN)100 m Prédio

1 Km Campus

10 Km Cidade Rede Metropolitana (MAN)

100 Km PaísRede Geograficamente Distribuída (WAN)

1.000 Km Continente

10.000 Km Planeta Internet (WAN ou GAN)

TANENBAUM, FIG. 1.6, PÁG. 17 – Classificação de processadores interconectados por escala

CLASSIFICAÇÃO DE REDES POR ESCALA

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CLASSIFICAÇÃO DE REDES – ESCALA

Máquina de Fluxo de Dados

Multicomputador

LAN – Local Area Network

MAN – Metropolitan Area Network

WAN – Wide Area Network

Inter Redes

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REDES LOCAIS

LAN (LOCAL AREA NETWORK)

Possuem 3 características que as diferenciam

Tamanho, Tecnologia de transmissão, Topologia

Características

Altas taxas de transmissão (10 Mbits a 2 Gbits)

Baixas taxas de erros

Propriedade privada

Aceitam diversas topologias (Difusão)

Geograficamente Limitada (10 a 1000 metros)

Padrões

802.3 – Ethernet (Barramento), 802.5 – Token Ring, 802.11 – Wireless

Exemplos

Sala, Prédio, Campus de universidade

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REDES METROPOLITANAS

MAN (METROPOLITAN AREA NETWORK)

Características

Versão ampliada de uma LAN

Restrita a uma área metropolitana

Taxas de transmissão entre 2 Mbps a 100 Mbps

Transmissão por cabos e ondas de rádio

10000 metros

Padrões

802.6 – DQDB (Distributed Queue Dual Bus)

Exemplos

Rede entre empresa, entre campi

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REDES GEOGRAFICAMENTE DISTRIBUÍDAS

WAN (WIDE AREA NETWORK)

Características

Redes geograficamente distribuídas (100 a 1000 km)

Conecta LAN e/ou MAN distantes por sub redes

Linhas de transmissão e elementos de comutação

Formada por hosts e sub redes

Transmissão por satélites, linhas telefônicas e microondas

Custo elevado

Baixas taxas de transmissão

Redes públicas (geralmente)

Padrões

Não existe

Exemplo

Internet, MSN, America On Line

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Características

Redes móveis – grande crescimento de mercado nos anos 1990

Velocidades de 1 a 2 Mbps

Altas taxas de erro

Diferente de Redes Móveis

Categorias

Interconexão de sistemas

LANs sem fio

WANs sem fio

Exemplo

PDA, Pager, Celular (WAP),

Videofone, Bluetooth

REDES SEM FIO

TANENBAUM, FIG. 1.11, PÁG. 24 – (a) Configuração da Bluetooth e (b) LAN sem fio

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CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

INTRODUÇÃO A REDES DE COMPUTADORES

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REDES DOMÉSTICAS

Dispositivos

Computadores

Entretenimento

Telecomunicações

Eletrodomésticos

Telemetria

Características

Ser fácil de instalar

Ser a prova de falhas em sua operação

Preço baixo

Envolver recursos multimídia

Escaláveis

Seguras e confiáveis

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INTER-REDES

Formada quando um conjunto de diferentes redes estão interconectados

através de gateways

Exemplo é um conjunto de LANs conectadas a uma WAN

internet = inter-rede

Internet = rede mundial de computadores

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CLASSIFICAÇÃO DE REDES – COMPARTILHAMENTO

A escolha de um tipo particular de rede para suporte à aplicações é uma

tarefa difícil

É necessário analisar atributos como o custo, confiabilidade, tempo de

resposta, disponibilidade, facilidade de manutenção e ampliação,

velocidade entre outros pontos

Os tipos de redes de computadores são

Redes Cliente Servidor

Redes Ponto a Ponto

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CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

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Coleção de computadores com recursos

compartilháveis e computadores que

acessam esses recursos

Estrutura rígida para gerenciar e manter os recursos

Servidores

Computadores que armazenam e

distribuem dados e recursos

Clientes

Computadores que acessam e usam

os dados e recursos

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CLIENTE / SERVIDOR

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Características

Aplicativos e dados armazenados em um ou mais servidores

Nível específico de acesso por cliente

Controle e armazenamento de dados central

Facilidade de conexão entre plataformas e SOs diferentes

Grande quantidade de usuários

Grande quantidade de clientes

Software (Sistema Operacional de Rede)

Alto nível de controle e segurança

Cabo de par trançado e Conector RJ45 (100BaseT)

10 Mbits, 100 Mbits, 1000 Mbits, 2 Gbits (fibra óptica)

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CLIENTE / SERVIDOR

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PONTO A PONTO

Coleção de computadores que compartilham informações

Rede de pares

Toda máquina conectada a rede possui os mesmos direitos de acesso

de qualquer outra máquina da rede

Todas as máquinas são clientes e servidores

Não existe um local centralizado para os aplicativos

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PROF. MS. RENATO CIVIDINI MATTHIESEN – 2010 29

PONTO A PONTO

Características

Compartilhamento de dados e recursos

Capacidade limitada

Poucos usuários simultâneos

Não existe controle central

Não existe muitos níveis de segurança

Dificuldade de conexão com plataformas e SOs variados

Dificuldade em realizar backups eficazes

Não necessita software específico

Cabo Coaxial e Conector BNC (10Base2)

Máximo 10 Mbits

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PROF. MS. RENATO CIVIDINI MATTHIESEN – 2010 30

SOFTWARE DE REDE – HIERARQUIA DE PROTOCOLOS

A maioria das redes é organizada

como uma pilhas de camadas ou níveis

Protocolo

Acordo entre as partes que se

comunicam, estabelecendo como

se dará a comunicação

Interface

Existente entre cada par de

camadas adjacentes

Arquitetura de Rede

Conjunto de camadas e protocolos

TANENBAUM, FIG. 1.13, PÁG. 30 – Camadas, protocolos e interfaces

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CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

INTRODUÇÃO A REDES DE COMPUTADORES

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DEFINIÇÃO DE PROTOCOLOS

Conjunto de regras e procedimentos para se estabelecer e executar um

processo de comunicação

Definem formatos, ordem das mensagens enviadas e recebidas pelas

entidades da rede e ações a serem tomadas na transmissão de mensagens

Toda comunicação na Internet é

governada por protocolos

Roteadores

Trocar informações

de estado da rede

Placas de rede

Controlar o fluxo no cabo

Sistemas Operacionais

Controla o congestionamento

e regula taxa de transmissão

KUROSE, FIG. 1.2, PÁG. 05 – Um protocolo humano e um protocolo de rede de computadores

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RELACIONAMENTO ENTRE SERVIÇOS E PROTOCOLOS

Serviço

Conjunto de primitivas (operações) que uma camada oferece à

camada situada acima dela

Define as operações que a camada está preparada para executar em

nome de seus usuários, mas não informa nada sobre como as

operações são implementadas

Relaciona-se a uma interface entre duas camadas

Camada inferior = Fornecedor

Camada superior = Usuário do serviço

São relacionados às interfaces entre as camadas

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CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

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RELACIONAMENTO ENTRE SERVIÇOS E PROTOCOLOS

Protocolo

Conjunto de regras que controla o formato e o significado dos

pacotes ou mensagens que são trocadas pelas entidades pares

contidas em uma camada

Relacionam-se aos pacotes enviados entre entidades de diferentes

máquinas

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INTRODUÇÃO A REDES DE COMPUTADORES

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SERVIÇOS ORIENTADOS A CONEXÃO

Baseiam-se no sistema telefônico

Estabelece conexão entre usuário e entidade par na máquina destino

antes de enviar mensagens

A conexão atua como um tubo: o emissor coloca os bits em uma ponta,

e o receptor os recebe na outra ponta na mesma ordem

É estabelecido uma ligação física e única

Garantem a entrega de pacotes

(o serviço é confiável)

Acknowledge – Confirmação

sobre a entrega do pacote

Exemplos

X.25, ATM, TCP, SPXTANENBAUM, Fig. 5.45, Pág. 450 – Rede com Conexão

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SERVIÇOS SEM CONEXÃO

Baseiam-se no sistema postal

O usuário do serviço envia mensagens para a entidade par na máquina

destino sem comunicação prévia

Cada mensagem trafega com informações completas do destinatário e

cada pode seguir caminhos distintos na rede

É um serviço não confiável de

entrega de dados

Não garantem a entrega

de pacotes

Diminui o desempenho

conforme a quantidade de

conexões aumenta

Exemplos

IP, UDP, IPXTANENBAUM, Fig. 5.46 – Uma rede Sem Conexão

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INTRODUÇÃO A REDES DE COMPUTADORES

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BIBLIOGRAFIA

KUOSE, J & ROSS, K. Rede de Computadores e a Internet – Uma

Abordagem Top-down. 3ª ed. São Paulo, Pearson/Addison Wesley,

2005.

TANENBAUM, A. S. Rede de Computadores, 4ª edição. Rio de Janeiro,

ed. Campus, 2007.

TORRES, G. Rede de Computadores: Curso Completo. São Paulo, Editora

Axcel Books, 2001.

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INTRODUÇÃO A REDES DE COMPUTADORES

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