Redes de Computadores

Alan Santos

Parte 01

Definição de redes, vantagens e desvantagens

Redes - Definição

• "Latu Sensu": Conj. de terminais, equipamentos, meios de transmissão e comutação que, interligados, possibilitam a prestação de um serviço de telecomunicações;

Redes - Definição

• "Strictu Sensu": 2 ou mais dispositivos computacionais autônomos interconectados por uma única tecnologia;

– Rede <> Sist. Distribuído

– Ex.: Internet <> Web

Vantagens

• Compartilhamento de:

– Recursos físicos

– Aplicativos

– Dados

• Administração e Suporte centralizados

• Independência de localização

Desvantagens

• Dependência Total

• Maior vulnerabilidade

A estrutura da rede

• borda da rede:aplicações e hosts

• núcleo da rede:

– roteadores

– rede de redes

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

Parte 02

Classificação das Redes

Classificação das Redes

• Critérios

– Dimensão/Abrangência/Extensão

– Paradigma

– Topologia

Classificação das Redes

• Dimensão/Abrangência/Extensão– PAN – Pessoal (Área de Trabalho)

– LAN – Local (Prédio) • WLAN – Wireless LAN

– CAN – Condomínio (CAN)

– MAN – Metropolitan (Cidade)

– WAN – Wide (País, Continentes)

– GAN – Global

– IAN – Interplanetária

Classificação das Redes

• Dimensão/Abrangência/Extensão

– PAN (Personal)

• Área de Trabalho

• Popularizou-se com o advento do Bluetooth

• Porém não se limita a redes wireless, incluindo também os cabos que conectam os periféricos

• 1 a 10m

LAN (Local)

• Uma sala ou prédio completo

• 10 a 100m

– WLAN - Wireless LAN

CAN (Campus)

• CAN (Campus)

– Condomínio

MAN (Metropolitan)

• Vários prédios espalhados por uma região metropolitana

– Cidade

WAN (Wide)

– País, Continentes

– GAN (Global)

– IAN (Interplanetária)

Dimensão/Abrangência/Extensão

Paradigma

–Ponto-a-ponto (ou Ad-hoc)

–Cliente-servidor

Paradigma

–Ponto-a-ponto (ou Ad-hoc)

• Sem hierarquia (Todas as estações recebem requisições e entregam serviços)

• Funções iguais

• Mais simples

• Uso tradicionalmente pessoal

Paradigma

• Cliente-servidor

– Um ou mais computadores centrais (servidores) que provêem serviços para os outros (workstations)

– Uso tradicionalmente corporativo

Topologias

• Barramento

• Anel

• Estrela

• Malha

• Árvore

• Híbrida

Topologias

• Barramento– O meio de transmissão é único, logo:

– Todos os nós ouvem o barramento

– Placas de rede são passivas, pois não precisam retransmitir a informação que recebem, a informação morre no nó

– Quanto mais computadores, pior o desempenho

• Implementação física: Cabos coaxiais (10Base2, 10Base5) e conectores BNC

Topologias - Barramento

• Vantagens

– Usa a menor quantidade possível de cabo

– O layout dos cabos é extremamente simples

– Devido à simplicidade do cabeamento, é fácil instalar e modificar

– É fácil de estender, aumentando a quantidade de estações.

Topologias - Barramento

• Desvantagens

– Identificação e isolamento de falhas é muito difícil

– Baixa de segurança

Topologias

• Anel

– Canal de comunicação circular

– Placas de redes são ativas, clientes recebem a informação e a retransmitem para os demais

– Uma máquina com problemas afeta o desempenho das outras, por isso:

• Pedem um esquema de redundância

• Geralmente são construídos pelo menos 2 anéis

Topologias - Anel

• Vantagens

– Menor consumo de cabo

– Menor custo inicial de cabeamento

Topologias - Anel

• Desvantagens

– A falha de qualquer nó significa a falha da rede inteira

– O diagnóstico de falhas é difícil

– A reconfiguração da rede, quer para acrescentar, quer para retirar nós é mais complicada.

Topologias

• Estrela

– Interfaces passivas, pode usar broadcast

– Todos os dados transmitidos passam pelo nó central (núcleo da rede)

Topologias - Estrela

• Vantagens

– Facilidade de manutenção em relação as topologias de barramento e anel.

– A presença do concentrador (hub) ou do comutador (switch) facilita a identificação de problemas.

– Aumento da segurança em relação as topologias de barramento e anel.

Topologias - Estrela

• Desvantagens

– A metragem do cabeamento utilizado é maior que nas topologias de barramento e anel.

– O concentrador (hub) ou o comutador (switch) são pontos únicos de falha. Se esse elemento falar a rede toda para.

Topologias

• Malha (Mesh)

– Os computadores se ligam diretamente e independentemente a todos os outros

– Quando há uma relação de um para todos em cada nó, é chamada fullmesh

– Redundância

– Implementação muito cara

– Utilizada em backbones de rede

Topologias

• Árvore (Tree)

– Composta por vários níveis hierárquicos

– Suas ramificações tendem a convergir para uma raiz

– Isenta de Loops

• Ex.: PSTN

Topologias

• Híbrida

– Composição das outras

• Ex.: Internet

Topologia Física <> Lógica

• Física => Mapeia a posição dos ativos de rede, juntamente com o percurso físico dos cabos, mesmo que desabilitados

• Lógica => Mapeia o efetivo percurso da informação através da rede

Parte 03

Tipos de serviços e

direção da comunicação

Tipos de serviços

• Quanto à Conexão

– Orientados

– Não orientados

• Quanto à confiabilidade

– Confiáveis (Confirmados)

– Não confiáveis (Não confirmados)

Tipos de serviços

• Quanto à Conexão

– Orientados

• Baseia-se no sistema telefônico

• Conhecidos como circuitos

• A transmissão do dado útil só começa quando é feita o protocolo inicial de negociação (handshake)

Quanto à Conexão

• Não-orientados

– Baseados no sistema postal

– Conhecidos como serviço de datagrama

– Cada msg possui o endereço completo de destino, pois as msg são roteadas independentemente das outras, podendo seguir rotas distintas e chegarem fora de ordem

Quanto à confiabilidade

• Confiáveis (Confirmados)– O receptor confirma o recebimento de cada msg

– Esse processo introduz sobrecarga e retardos (overhead e delays)

• Não-confiáveis (Não-confirmados)– Não há confirmação

– Sem isso, tendem a ser mais rápidos

– Utilizados em aplicações que rodam em tempo real

Atenção

• Orientação à conexão e confiabilidade são características INDEPENDENTES

• ex.: VOIP - Orientado à conexão e não confiável

• TCP - Orientado à conexão e confiável

• UDP - Não Orientado à conexão e não confiável

Direção da comunicação

• SIMPLEX - Unidirecional - O fluxo de comunicação só existe em um sentido

– Ex.: Meios de comunicação de difusão (rádio AM/FM, TV aberta)

• HALF DUPLEX - Bidirecional não simultânea (Walkie talkie, rádio amador)

• FULL DUPLEX - Bidirecional simultânea (Telefonia fixa e móvel)