ri-s1 -modo de compatibilidade

7/17/2019 RI-S1 -Modo de Compatibilidade

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2/10/2014 Prof. Roberto Cesar Betini 1

REDES INDUSTRIAISREDES INDUSTRIAIS

AULA 1AULA 1 – – REDES DEREDES DE

COMPUTADORESCOMPUTADORES

2/10/2014 2

Componentes de um Sistema de ComputaçãoComponentes de um Sistema de Computação



2/10/2014 3

Componentes de um Sistema de ComputaçãoComponentes de um Sistema de Computação

2/10/2014 4

Evolução dos Sistemas de ComputaçãoEvolução dos Sistemas de Computação

Situação na Década de 60

Sistemas monoprogramados

Intervenção permanente do operador

Cartão - Processamento - Listagens

Usuário, dados e processamento nomesmo local



2/10/2014 5

Sistema MonoprogramadoSistema Monoprogramado

2/10/2014 6

Sistema de Computação na Década de 60Sistema de Computação na Década de 60



2/10/2014 7

Início da Década de 70Início da Década de 70

Processamento simultâneo de vários jobsProcessamento simultâneo de vários jobs – –sistemas multiprogramados de tratamentosistemas multiprogramados de tratamentopor lotes (batch)por lotes (batch)

Entrada/saída remota de dados e programasEntrada/saída remota de dados e programas

Aplicações somente de baixo tráfego Aplicações somente de baixo tráfego(digitação/impressão de resultados)(digitação/impressão de resultados)

O balcão do CPD está mais próximo doO balcão do CPD está mais próximo do

usuário.usuário.

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Sistemas de Computação no Início da Década de 70Sistemas de Computação no Início da Década de 70



2/10/2014 9

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Década de 70Década de 70

Advento de sistemas operacionais multiprogramados Advento de sistemas operacionais multiprogramados Preocupação maior com o tempo de respostaPreocupação maior com o tempo de resposta Necessidade de velocidade um pouco mais altaNecessidade de velocidade um pouco mais alta Terminais sem inteligência e dedicadosTerminais sem inteligência e dedicados Processamento centralizado e único.Processamento centralizado e único. Aplicações “on line” Aplicações “on line”

BancosBancos Compahias aéreasCompahias aéreas Desenvolvimento interativo de programasDesenvolvimento interativo de programas

Necessidade de aplicações de transferência de arquivosNecessidade de aplicações de transferência de arquivos Sistema homogêneoSistema homogêneo

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Sistemas de Computação da Década de 70Sistemas de Computação da Década de 70



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Principais componentes da redePrincipais componentes da rede

Main FramesMain Frames

ConcentradoresConcentradores

ModemsModems

MultiplexadoresMultiplexadores

LPCDsLPCDs

TerminaisTerminais

ImpressorasImpressoras

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Disseminação de microcomputadores.Disseminação de microcomputadores.

Disseminação de redes locais possibilitando:Disseminação de redes locais possibilitando:

Compartilhamento de recursosCompartilhamento de recursos

Processamento distribuídoProcessamento distribuído

Processamento pessoal, departamental e corporativoProcessamento pessoal, departamental e corporativo

Usuário possui seu próprio computador Usuário possui seu próprio computador

Desmistificação do computador Desmistificação do computador



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Sistemas Computacionais da Década de 80Sistemas Computacionais da Década de 80

2/10/2014 20


Interconexão de sistemas heterogêneos.Interconexão de sistemas heterogêneos.

InteroperabilidadeInteroperabilidade

Computadores pessoais de alto desempenhoComputadores pessoais de alto desempenho

Acesso transparente a recursos distribuídos Acesso transparente a recursos distribuídos

Integração de ServiçosIntegração de Serviços

Integração LANIntegração LAN--MANMAN--WANWAN



2/10/2014 21

Sistemas Computacionais da Década de 90Sistemas Computacionais da Década de 90

2/10/2014 22



2/10/2014 23

Rede IPRede IP

VPN IPVPN IP(MPLS)

Rede Privada Virtual

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Evolução das RedesEvolução das Redes -- Ano 2000Ano 2000

Integração mundial de serviços: Dados,Integração mundial de serviços: Dados,voz, vídeo.voz, vídeo.

Conectividade totalConectividade total

Rede Digital de Serviços Integrados emRede Digital de Serviços Integrados emBanda Larga (BBanda Larga (B--ISDN, Sistemas SDH,ISDN, Sistemas SDH,

SONET, WDM)SONET, WDM)



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2/10/2014 26

1.2 Evolução das Arquiteturas1.2 Evolução das Arquiteturas

Modelo centralizado e sequencial deModelo centralizado e sequencial deVon Neuman => até 1980Von Neuman => até 1980

Avanço da tecnologia de integração de Avanço da tecnologia de integração decircuitos => redução dos custos dascircuitos => redução dos custos daspartes de tais sistemas.partes de tais sistemas.



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A) Sistemas de Multiprocessadores Fortemente AcopladosA) Sistemas de Multiprocessadores Fortemente Acoplados

Dois ou mais processadores de capacidades aproximadamenteDois ou mais processadores de capacidades aproximadamente

iguais.iguais.

Todos os processadores dividem o acesso a uma memóriaTodos os processadores dividem o acesso a uma memória

comum.comum.

Todos os processadores compartilham os canais de entrada eTodos os processadores compartilham os canais de entrada e

saída, unidades de controle e dispositivos periféricos.saída, unidades de controle e dispositivos periféricos.

O sistema total é controlado por um único sistema operacional.O sistema total é controlado por um único sistema operacional.

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B) Sistemas Distribuídos ou Sistemas Fracamente AcopladosB) Sistemas Distribuídos ou Sistemas Fracamente Acoplados

O estado do sistema é fragmentado em partes que residem emO estado do sistema é fragmentado em partes que residem emdiferentes processadores e memórias.diferentes processadores e memórias.

Em sistemas fracamente acoplados a única forma de interaçãoEm sistemas fracamente acoplados a única forma de interaçãoentre os módulos processadores é através da troca deentre os módulos processadores é através da troca demensagens, enquanto que em sistemas fortemente acopladosmensagens, enquanto que em sistemas fortemente acopladosexiste uma memória compartilhada entre os módulos.existe uma memória compartilhada entre os módulos.

Simultaneidade de eventosSimultaneidade de eventos

Alta confiabilidade Alta confiabilidade

Possibilidade de utilização em larga escala de um pequenoPossibilidade de utilização em larga escala de um pequenonúmero de elementos básicos de hardware e softwarenúmero de elementos básicos de hardware e softwareproporcionando um elevado grau de modularidade ao sistema.proporcionando um elevado grau de modularidade ao sistema.

Alta expansibilidade. Alta expansibilidade.



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Razões para o uso de sitemas de múltiplos processadoresRazões para o uso de sitemas de múltiplos processadores

Custo/desempenhoCusto/desempenho

Responsividade: este sistema pode ser moldado a aplicaçãoResponsividade: este sistema pode ser moldado a aplicação

ModularidadeModularidade

Confiabilidade => pode incluir redundâncias em alguns módulosConfiabilidade => pode incluir redundâncias em alguns módulos

Concorrência => ocorrência de dois eventos ou atividadesConcorrência => ocorrência de dois eventos ou atividades

dentro do mesmo intervalo de tempo.dentro do mesmo intervalo de tempo.

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Desvantagens de um sistema de múltiplos processadoresDesvantagens de um sistema de múltiplos processadores

Desenvolvimento de aplicativos mais complexos.Desenvolvimento de aplicativos mais complexos.

A decomposição de tarefas é mais complexa. A decomposição de tarefas é mais complexa.

Desenvolvimento do software de diagnóstico é mais difícil eDesenvolvimento do software de diagnóstico é mais difícil ecaro.caro.

Um sistema distribuído é mais dependente da tecnologia deUm sistema distribuído é mais dependente da tecnologia decomunicação.comunicação.

Necessário técnicas de controle de fluxo.Necessário técnicas de controle de fluxo.

Difícil de gerenciar recursos, prover integridade dos dados, eDifícil de gerenciar recursos, prover integridade dos dados, e

fornecer privacidade.fornecer privacidade.



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1.3 Redes de Computadores1.3 Redes de Computadores

1.3.1 Necessidade de Interligação (por que?)1.3.1 Necessidade de Interligação (por que?)

Economia de hardware: compartilhamento deEconomia de hardware: compartilhamento dedispositivosdispositivos

Economia de software: compartilhamento deEconomia de software: compartilhamento deaplicativosaplicativos

Comunicação: notas, memorandosComunicação: notas, memorandos

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Classificação de ProcessadoresClassificação de ProcessadoresInterconectados por EscalaInterconectados por Escala



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1.3.2 Redes Locais (LANs)1.3.2 Redes Locais (LANs)

Interligam dois ou mais equipamentos que se comunicam.Interligam dois ou mais equipamentos que se comunicam.

Rede privada.Rede privada.

Administrada pelo usuário. Administrada pelo usuário.

Não sujeita as regulamentações da Anatel.Não sujeita as regulamentações da Anatel.

Limitação geográfica.Limitação geográfica.

Altas taxas de transmissão: Mbps a GBbps são usuais em Altas taxas de transmissão: Mbps a GBbps são usuais emredes locais.redes locais.

Baixas taxas de erro: 10Baixas taxas de erro: 10--88 a 10a 10--1111

Suporta conectividade total entre os usuários.Suporta conectividade total entre os usuários.

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Duas Redes LocaisDuas Redes Locais: a) Barramento e (b) Anel.: a) Barramento e (b) Anel.



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1.3.3 Redes Metropolitanas (MANs)1.3.3 Redes Metropolitanas (MANs)

Processadores ligados por umaProcessadores ligados por umadistância metropolitana (1 a 100 km)distância metropolitana (1 a 100 km)

As MANs cobrem distâncias maiores As MANs cobrem distâncias maioresque as LANs e operam a velocidadesque as LANs e operam a velocidadesmaiores.maiores.

O termo originouO termo originou--se do protocolo IEEEse do protocolo IEEE802.6 (DQDB _ Distributed Queue Dual802.6 (DQDB _ Distributed Queue Dual

Bus)Bus)

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Uma Rede Metropolitana Baseada em TV a CaboUma Rede Metropolitana Baseada em TV a Cabo



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1.3.4 Redes de Longa Distância (WANs)1.3.4 Redes de Longa Distância (WANs)

Acesso a recursos computacionais e informações Acesso a recursos computacionais e informaçõesgeograficamente distribuídos.geograficamente distribuídos.

Originalmente acesso a Main Frame.Originalmente acesso a Main Frame.

Atualmente, além do acesso a Main Frame, Atualmente, além do acesso a Main Frame,integração de recursos distribuídos, LANs e MANs.integração de recursos distribuídos, LANs e MANs.

Integração de informações e recursos multimídiaIntegração de informações e recursos multimídia --voz, vídeo e dados.voz, vídeo e dados.

Velocidade de transmissão variam desde dezenas deVelocidade de transmissão variam desde dezenas deMbps a Terabps.Mbps a Terabps.

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1.4 Estrutura de Redes1.4 Estrutura de Redes

Hosts:Hosts: é uma coleção de máquinas usadas para rodar os programasé uma coleção de máquinas usadas para rodar os programasde usuários (isto é, aplicações)de usuários (isto é, aplicações)

Os HOSTs estão conectados por uma sub rede de comunicações.Os HOSTs estão conectados por uma sub rede de comunicações.

SUB REDE:SUB REDE: transportam mensagens de host para host, assim como otransportam mensagens de host para host, assim como osistema de telefonia carrega palavras de um “speaker” para umsistema de telefonia carrega palavras de um “speaker” para umouvinte.ouvinte.

Elementos básicos da sub redeElementos básicos da sub rede

Elementos de comutação (IMPS ou Routers)Elementos de comutação (IMPS ou Routers)

Linhas de transmissãoLinhas de transmissão

IMPs (Interface Message Processors):IMPs (Interface Message Processors): são geralmentesão geralmentecomputadores especializados. Também chamados de “communicationcomputadores especializados. Também chamados de “communicationcomputers”, “packet switch”, “routers”.computers”, “packet switch”, “routers”.

Linhas de Transmissão:Linhas de Transmissão: são também chamados de circuitos ousão também chamados de circuitos oucanais.canais.



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Relação entre Hosts, LANs e Sub rede.Relação entre Hosts, LANs e Sub rede.

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Existem dois tipos de projetos para a sub rede:Existem dois tipos de projetos para a sub rede:

(1) Canais Ponto a Ponto(1) Canais Ponto a Ponto

Cabos ou linhas telefônicas alugadas que servem paraCabos ou linhas telefônicas alugadas que servem paraconectar um par de máquinas.conectar um par de máquinas.

Quando um pacote é transmitido de uma máquina paraQuando um pacote é transmitido de uma máquina paraoutra via uma ou mais máquinas intermediárias, o pacote éoutra via uma ou mais máquinas intermediárias, o pacote érecebido em cada máquina intermediária e é em suarecebido em cada máquina intermediária e é em suatotalidade armazenado lá até a requerida linha de saídatotalidade armazenado lá até a requerida linha de saídaestar livre e então transmitido.estar livre e então transmitido.

Toda a sub rede que usa este princípio é chamada “pointToda a sub rede que usa este princípio é chamada “point--toto--point” ou “storepoint” ou “store--andand--forward” sub rede.forward” sub rede.



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Canais PontoCanais Ponto--aa--Ponto e Transmissão PontoPonto e Transmissão Ponto

a Pontoa Ponto

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Algumas Topologia Possíveis para SubAlgumas Topologia Possíveis para SubRedes Ponto a PontoRedes Ponto a Ponto

(a) Estrela, (b) Laço, (c) Árvore, (d) Completa, (e) Interseção de Laços, (f) Irregular.



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(2) Canais(2) Canais BroadcastBroadcast

Neste tipo de rede existe um único canal deNeste tipo de rede existe um único canal decomunicação compartilhado por todas as máquinascomunicação compartilhado por todas as máquinasna rede.na rede.

Pacotes transmitidos por qualquer máquina sãoPacotes transmitidos por qualquer máquina sãorecebidos por todos as outras.recebidos por todos as outras.

O endereço no pacote especifica para quem ele éO endereço no pacote especifica para quem ele éendereçado.endereçado.

Se uma máquina receber um pacote que não éSe uma máquina receber um pacote que não édirigido a ela, esta máquina irá ignoradirigido a ela, esta máquina irá ignora--lo.lo.

Alguns sistemas broadcast também suportam Alguns sistemas broadcast também suportamtransmissão para um subconjunto de máquinas =>transmissão para um subconjunto de máquinas =>

“multicast”.“multicast”.

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Transmissão MultipontoTransmissão Multiponto



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Algumas Possibilidades de sub redes BroadcastAlgumas Possibilidades de sub redes Broadcast

(a) Barramento, (b) Satélite ou Rádio, (c) Anel.

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Canais BroadcastCanais Broadcast

(1) Barramento ou Cable Network(1) Barramento ou Cable Network

Em um dado instante uma máquina é a mestre e é permitidaEm um dado instante uma máquina é a mestre e é permitida

transmitir.transmitir.

Neste momento todas as outras máquinas não podemNeste momento todas as outras máquinas não podem

transmitir dados.transmitir dados.

Um “BUS” deve possuir um mecanismo para evitarUm “BUS” deve possuir um mecanismo para evitar

conflitos entre 2 ou mais IMPs que queiram transmitir aoconflitos entre 2 ou mais IMPs que queiram transmitir ao

mesmo tempo.mesmo tempo. Este mecanismo pode ser centralizado ou distribuído.Este mecanismo pode ser centralizado ou distribuído.



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(2) Satélite ou Sistema de Radio(2) Satélite ou Sistema de Radio

Cada IMP possui uma antena que através da qual este IMPCada IMP possui uma antena que através da qual este IMP

pode transmitir ou receber dados.pode transmitir ou receber dados.

Todos os IMPs podem ouvir as saídas do satélite .Todos os IMPs podem ouvir as saídas do satélite .

Em alguns casos eles também podem ouvir asEm alguns casos eles também podem ouvir as

transmissões dos outros IMPs ao satélite.transmissões dos outros IMPs ao satélite.

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Configuração Bluetooth e ConfiguraçãoConfiguração Bluetooth e ConfiguraçãoWireless LANWireless LAN



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Computadores Móveis Individuais e umaComputadores Móveis Individuais e uma

LAN VoadoraLAN Voadora

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(3) Anel(3) Anel

Neste sistema cada bit propaga ao redor do anel, nãoNeste sistema cada bit propaga ao redor do anel, não

esperando o restante da mensagem para o qual eleesperando o restante da mensagem para o qual ele

pertence.pertence.

Tipicamente, cada bit circula o anel rapidamente, ates que aTipicamente, cada bit circula o anel rapidamente, ates que a

mensagem completa ter acabado.mensagem completa ter acabado.

Em contraste, em umEm contraste, em um laçolaço cada mensagem não écada mensagem não é

retransmitida pelo próximo IMP até a mensagem total terretransmitida pelo próximo IMP até a mensagem total tersido recebida.sido recebida.



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Sistemas BroadcastSistemas Broadcast

Dependendo de como o canal é dividido as sub redesDependendo de como o canal é dividido as sub redes

“broadcast” podem ser ainda divididas em estáticas e“broadcast” podem ser ainda divididas em estáticas e

dinâmicas.dinâmicas.

Divisão Estática:Divisão Estática: Um ciclo de tempo é dividido em váriosUm ciclo de tempo é dividido em váriosintervalos onde cada IMP receberia sua permissão deintervalos onde cada IMP receberia sua permissão detransmissão.transmissão.

Divisão Dinâmica:Divisão Dinâmica: A divisão estática tem o problema do A divisão estática tem o problema dodesperdício da capacidade do canal. Na divisão dinâmica istodesperdício da capacidade do canal. Na divisão dinâmica istonão ocorre.não ocorre.

Métodos centralizadosMétodos centralizados

Métodos DescentralizadosMétodos Descentralizados

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