Curso Técnico de Redes de Computadores
Disciplina de Fundamentos de Redes
VIVENDO EM UM MUNDO
CENTRADO NA REDES
Professora: Juliana Cristina de Andrade
E-mail: [email protected]
Site: www.julianacristina.com
O que é comunicação?

Antes de começarmos a nos comunicar, estabelecemos regras
ou acordos para direcionar a conversa. Essas regras, ou
protocolos, devem ser seguidas para que a mensagem seja
transmitida e entendida com sucesso. Entre os protocolos que
direcionam a comunicação humana bem sucedida estão:
– Um emissor e um receptor identificados
– Acordo sobre o método de comunicação (cara a cara, por
telefone, carta, foto)
– Língua e gramática comum
– Velocidade e ritmo de transmissão
– Requisitos de confirmação ou recepção
O que é comunicação?

As regras de comunicação podem variar de acordo com o
contexto.
– Se uma mensagem transmite um fato ou conceito
importante, uma confirmação de que a mensagem foi
recebida e compreendida é necessária.
– Mensagens de menor importância podem não requerer uma
confirmação do receptor.

As técnicas usadas nas comunicações de rede compartilham
esses fundamentos com as conversas humanas.
O que é comunicação?
Qualidade da Comunicação


Os fatores externos que afetam a comunicação estão
relacionados à complexidade da rede e ao número de
dispositivos pelos quais uma mensagem deve passar rumo ao
seu destino final.
Os fatores externos que afetam o sucesso da comunicação
incluem:
– A qualidade do caminho entre emissor e receptor
– O número de vezes que uma mensagem tem que mudar de
forma
– O número de vezes que uma mensagem tem que ser
redirecionada ou reenviada
– O
número
de
outras
mensagens,
simultaneamente na rede de comunicação
transmitidas
– O tempo designado para uma comunicação bem sucedida
Comunicação por Meio de Redes


A fim de apoiar a transmissão imediata de milhões mensagens
entre as pessoas ao redor do mundo, dependemos de redes
interligadas.
Essas redes de dados variam em tamanho e capacidade, mas
todas as redes possuem 4 elementos básicos em comum:
– Regras ou acordos para determinar como as mensagens
são enviadas, direcionadas, recebidas e intrepretadas;
– As mensagens ou unidades de informações que navegam
de um dispositivo para outro;
– Um meio de interligar esses dispositivos – um meio que
possa transportar as mensagens de um dispositivo para
outro;
– Dispositivos na rede que trocam mensagens entre si.
Os elementos de uma rede
Os elementos de uma rede
Os elementos de uma rede
Os elementos de uma rede
Os elementos de uma rede
Redes Convergidas
A Arquitetura da Rede



As redes devem suportar uma grande variedade de
aplicações e serviços, assim como operar em vários tipos
diferentes de infra-estrutura física.
Arquitetura de rede se refere às tecnologias que apóiam a
infra-estrutura e serviços programados e aos protocolos que
movimentam as mensagens através dessa infra-estrutura.
Há 4 características básicas que as arquiteturas subjacentes
precisam abordar parar estar à altura das expectativas do
usuário:
– Tolerância a falhas;
– Escalabilidade;
– Qualidade de serviço;
– Segurança.
Tolerânica a Falhas


A expectativa de que a Internet esteja sempre disponível a milhões de
usuários que dependenm dela requer uma arquitetura de rede
projetada e contruída para ser tolerante a falhas.
Uma rede tolerante a falhas é aquela que limita o impacto de uma
falha no hardware ou software e consegue se recuperar rapidamente
quando tal falha acontece.
Escalabilidade


Uma rede escalável pode se expandir rapidamente para suportar
novos usuários e aplicações, sem causar impacto no desempenho do
serviço fornecido aos usuários existentes.
A escalabilidade depende de um projeto hierárquico em camadas
para infra-estrutura física subjacente e arquitetura lógica.
Qualidade de Serviço (QoS)


QoS é um mecanismos de controle que pode dar prioridades diferentes a
usuários ou fluxos de dados diferentes, ou garantir um certo nível de
desempenho ao fluxo de dados em harmonia com solicitações dos
programas de aplicação.
Novos requisitos para suportar esta Qualidade de Serviço em rede
convergida estão mudando a maneira como arquiteturas de rede são
projetadas e implementadas.
Segurança

As expectativas de segurança e privacidade que resultam do uso da
rede para trocar informações de negócios importantes e confidenciais
excedem o que a atual arquitetura pode oferecer.
Uma Arquitetura de Rede Tolerante a Falhas



A Internet, em sua concepção inicial, resultou da pesquisa
financiada pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos
(DoD).
Seu principal objetivo era ter um meio de comunicação que
pudesse resistir à destruição de inúmeros locais e instalações
de transmissão sem perturbar o serviço.
Assim, a tolerância a falhas era o foco dos esforços do projeto
inicial da conexão entre redes.
Uma Arquitetura de Rede Tolerante a Falhas
Uma Arquitetura de Rede Tolerante a Falhas
Uma Arquitetura de Rede Escalável




O fato de que a Internet é capaz de se expandir na rapidez atual
sem causar sérios impactos ao desempenho de usuários
individuais é uma função do projeto de protocolos e tecnologias
subjacentes sobre os quais ela é construída.
A Internet, que nada mais é que o agrupamento de redes públicas
e privadas interligadas, possui uma estrutura hierárquica em
camadas para serviços de endereçamento, nomeação e
conectividade.
A atual arquitetura da Internet, embora altamente escalável, pode
nem sempre ser capaz de acompanhar o ritmo da demanda dos
usuários.
Novas estruturas de endereçamento e protocolos estão sendo
desenvolvidas para atender à rapidez com que aplicações e
serviços da Internet têm sido criados.
Uma Arquitetura de Rede Escalável
Oferecendo Qualidade de Serviço

As redes precisam oferecer serviços seguros, previsíveis,
mensuráveis e, às vezes, garantidos.
– A arquitetura de rede de comutação de pacotes não garante
que todos os pacotes que compõem uma mensagem em
particular chegarão a tempo, na ordem correta, ou mesmo
que eles chegarão.

As redes também precisam de mecanismos para gerenciar o
tráfego congestionado da rede.
– O congestionamento ocorre quando a demanda dos
recursos da rede excede a capacidade disponível.

Se todas as redes tivessem recursos infinitos, não haveria
necessidade de usar um mecanismo QoS para assegurar a
Qualidade de Serviço.
Oferecendo Qualidade de Serviço

As limitações incluem limitações de tecnologia, custos e a
disponibilidade local de serviço de banda larga.
– A largura de banda é a medida da capacidade de transmissão de
dados da rede. Quando se tenta realizar comunicações
simultâneas através da rede, a demanda pela largura de banda
pode exceder sua disponibilidade. A solução óbvia para essa
situação é aumentar a disponibilidade da largura de banda. Mas,
devido às limitações mencionadas anteriormente, nem sempre
isso é possível.
– Na maioria dos casos, quando o volume de pacotes é maior do
que pode ser transportado através da rede, os dispositivos criam
filas de pacotes na memória até que haja recursos disponíveis
para transmiti-los. O enfileiramento de pacotes gera atraso. Se o
número de pacotes a serem enfileirados continuar aumentando, a
memória fica cheia e pacotes são descartados.
Oferecendo Qualidade de Serviço



Para assegurar o QoS é necessário um conjunto de técnicas
para gerenciar a utilização dos recursos de rede.
Para manter a alta Qualidade de Serviço para aplicações que
precisam disso, é necessário priorizar quais os tipos de
pacotes devem ser enviados em detrimento de outros tipos de
pacotes que podem sofrer atrasos ou serem descartados.
Mecanismos de QoS possibilitam o estabelecimento de
estratégias de gerenciamento de filas que reforçam prioridades
para diferentes classificações de dados de aplicações.
Oferecendo Qualidade de Serviço
Oferecendo Qualidade de Serviço
Oferecendo Segurança de Rede


A infra-estrutura de rede, os serviços e dados contidos nos
computadores ligados a ela são bens pessoais e comerciais
cruciais.
As consequências da quebra da segurança de uma rede
poderiam incluir:
– Falha na rede que impossibilite comunicações e transações,
com a consequente perda de negócios
– Direcionamento errado e perda de fundos pessoais ou
comerciais
– Roubo e uso por concorrentes de propriedade intelectual da
companhia (idéias de pesquisa, patentes ou projetos)
– Revelação de detalhes de contratos com clientes a
concorrentes ou ao público em geral, resultando na perda de
confiança no mercado
Oferecendo Segurança de Rede

As medidas de segurança tomadas em uma rede devem:
– Prevenir a divulgação não autorizada ou o roubo de
informações
– Prevenir a modificação não autorizada de informações
– Prevenir a negação de serviços

As formas de se alcançar esses objetivos incluem:
– Assegurar a confidencialidade
– Manter a integridade da comunicação
– Assegurar a disponibilidade
Para onde estamos indo?


A convergência de vários meios de comunicação
diferentes em uma única plataforma de rede está
promovendo o crescimento exponencial das capacidades
da rede.
Há três tendências principais que contribuem para
modelar futuras redes complexas de informação:
– Aumento do número de usuários de telefones celulares
– Proliferação de dispositivos com capacidades de rede
– Crescente variedade de serviços
Para onde estamos indo?

Usuários de telefones celulares
– Com o crescente número de instrumentos móveis e o
aumento do uso de dispositivos manuais,
necessariamente cresceu a demanda de maior
conectividade móvel à redes de dados.
– Essa demanda criou um mercado para serviços sem
fio que possuem maior flexibilidade, cobertura e
segurança.
Para onde estamos indo?

Dispositivos novos e com maior capacidade
– O computador é somente um dos muitos dispositivos nas
redes atuais de informação. Vemos a proliferação de novas
tecnologias que podem aproveitar os serviços de rede
disponíveis.
– Além dos dispositivos móveis, também temos dispositivos
de Voz sobre IP (VoIP), sistemas de jogos e uma grande
variedade de equipamentos residenciais e comerciais que
podem se conectar e usar serviços de rede.
Para onde estamos indo?

Aumento da disponibilidade de serviços
– A ampla aceitação da tecnologia e o ritmo acelerado de
inovação nos serviços de rede criam um ciclo de
dependência.
– Para suprir a demanda, novos serviços são introduzidos e
os antigos são aperfeiçoados. À medida que os usuários
passam a confiar nesses novos serviços, eles querem cada
vez mais capacidade. Assim, a rede cresce para suportar a
crescente demanda. As pessoas dependem dos serviços
oferecidos pela rede e, portanto, dependem da
disponibilidade e confiabilidade da infra-estrutura de rede
subjacente.
Para onde estamos indo?