Redes de Computadores Aleardo Manacero Jr. Objetivo Melhorar o conhecimento de gestores de centros de processamento de informação sobre o uso adequado e eficiente de redes de computadores. Gestão de Sistemas de Informação 2 Programa Princípios básicos Aspectos de conectividade de sistemas Aplicações de redes em sistemas de informação Fatores de gestão ligados a desempenho Fatores de gestão ligados a aspectos econômicos Gestão de Sistemas de Informação 3 Critérios de avaliação Prova Final (P) Testes intermediários (T1 e T2) Monografia (M) NOTA FINAL (NF) NF=0,4*P + 0,15*(T1+T2) + 0,3*M Gestão de Sistemas de Informação 4 Referências Walrand,J. and Varaiya, P.; “High-Performance Communication Networks”, Morgan Kaufmann, 2000 Peterson, L.L. and Davie, B.S.; “Computer Networks: A Systems Approach”, Morgan Kaufmann, 2000 Soares, L.F.G., Lemos, G. e Colcher, S.; “Redes de Computadores: das LANs, MANs e WANs às Redes ATM”, Campus, 1995. Stallings, W.; “Local & Metropolitan Area Networks - 5th edition”, Prentice Hall, 1997. Tanenbaum, A.S.; “Computer Networks, 3rd edition”, Prentice Hall, 1997 Gestão de Sistemas de Informação 5 1. Princípios Básicos Evolução de sistemas de computação Evolução de sistemas de comunicação Parâmetros de comparação Protocolos e topologias Gestão de Sistemas de Informação 6 Evolução de Sistemas de Computação A pré-história Uso exclusivo do sistema seu uso exigia um profundo conhecimento do mesmo sistemas com custo de uso muito elevado primórdios de sistemas operacionais e de linguagens de programação Gestão de Sistemas de Informação 7 Evolução de Sistemas de Computação A Antiguidade Sistemas em Batch Aparecimento de linguagens compiladas de alto nível A operação da máquina passou a ser feita por terceiros, leigos em programação O custo do processamento ainda é elevado por ser estritamente seqüencial Gestão de Sistemas de Informação 8 Evolução de Sistemas de Computação A Idade Média Sistemas Time-Sharing O sistema passou a ter um uso mais eficiente A eficiência no uso diminuiu o seu custo por hora de trabalho O usuário agora pode trabalhar de modo on-line no sistema, embora a partir de um ponto remoto Gestão de Sistemas de Informação 9 Evolução de Sistemas de Computação Idade Moderna Sistemas Distribuídos Surgimento das redes de computadores O custo de uso do sistema fica cada vez menor Multiplicidade de máquinas dentro de um único sistema O poder de computação é multiplicado pelo paralelismo Gestão de Sistemas de Informação 10 Evolução de Sistemas de Comunicação O último século Telefônia Redes de conexão manual (1890) Redes de conexão automática (1910-1920) Redes digitais (1980-1990) Gestão de Sistemas de Informação 11 Evolução de Sistemas de Comunicação Velocidades - metálico Gestão de Sistemas de Informação 12 Evolução de Sistemas de Comunicação Velocidades - ótico Gestão de Sistemas de Informação 13 Evolução de Sistemas de Comunicação Redes de Computadores Conexão através de RS-232 O Padrão SDLC (synchronous data link control) Store-forward packet-switching ARPANET (1969) Conectando através de ethernet Padrão FDDI Redes ATM Gestão de Sistemas de Informação 14 Evolução de Sistemas de Comunicação A Internet Em 1983 havia cerca de 500 computadores conectados em rede pela internet Em 1999 esse número chegava a casa dos 50 milhões de computadores Gestão de Sistemas de Informação 15 Evolução de Sistemas de Comunicação Mais velocidade Gestão de Sistemas de Informação 16 Evolução de Sistemas de Comunicação Novas tendências Uso de TV a cabo Redes sem fio (wireless) Gestão de Sistemas de Informação 17 Evolução de Sistemas de Comunicação O futuro Independente da tecnologia as redes de computadores demandam: Flexibilidade Escalabilidade Heterogeneidade Gestão de Sistemas de Informação 18 Parâmetros de Comparação A escolha por uma tecnologia de comunicação/computação deve estar pautada na existência de objetivos bem definidos para o sistema e de parâmetros em que se possa comparar as opções disponíveis! Gestão de Sistemas de Informação 19 Parâmetros de comparação Custo Custo das estações de processamento Custo das interfaces com o meio de comunicação Custo do próprio meio de comunicação Gestão de Sistemas de Informação 20 Parâmetros de comparação Atraso de transferência Soma dos atrasos em cada tarefa do processo de comunicação. Atraso de acesso Atraso de transmissão Gestão de Sistemas de Informação 21 Parâmetros de comparação Desempenho As medidas de desempenho são muitas. Em particular, destacamse: Atraso de transferência Vazão Capacidade efetiva de transmissão Gestão de Sistemas de Informação 22 Parâmetros de comparação Confiabilidade Envolve medidas como: tempo médio entre falhas tolerância a falhas degradação tempo médio de reparo tempo médio de reconfiguração após as falhas Gestão de Sistemas de Informação 23 Parâmetros de comparação Outros parâmetros Modularidade Compatibilidade Sensibilidade tecnológica Gestão de Sistemas de Informação 24 Protocolos e Topologias Gestão de Sistemas de Informação 25 Protocolos e topologias Topologias A topologia de uma rede de computadores é a descrição de como eles estão conectados Dentro desse conceito a definição de uma topologia deve incluir detalhes sobre pontos de conexão entre máquinas e caminhos percorridos pela informação. Gestão de Sistemas de Informação 26 Protocolos e topologias Topologias comuns Completa Barramento Gestão de Sistemas de Informação 27 Protocolos e topologias Topologias comuns Anel Gestão de Sistemas de Informação 28 Protocolos e topologias Topologias comuns Estrela Gestão de Sistemas de Informação 29 Protocolos e topologias Topologias comuns Malha difusa Gestão de Sistemas de Informação 30 Protocolos e topologias O que é protocolo Um conjunto de regras que serve como base para a execução de uma tarefa qualquer. No caso de redes, o protocolo define como duas máquinas irão se comunicar Gestão de Sistemas de Informação 31 Protocolos e topologias Para que serve Para garantir que duas máquinas conseguirão estabelecer um diálogo coerente e efetivo, independentemente de suas especificidades Gestão de Sistemas de Informação 32 Protocolos e topologias Quais protocolos temos RM-OSI (Reference Model for Open Systems Interconnection) IEEE 802 (família de protocolos) TCP/IP (implementação) ATM (é mais um padrão) SNA (implementação, já morta) Gestão de Sistemas de Informação 33 Protocolos e topologias Camadas A especificação de protocolos se dá sempre em camadas, permitindo uma grande flexibilidade para a inclusão de novas tecnologias Gestão de Sistemas de Informação 34 Protocolos e topologias O protocolo RM-OSI Gestão de Sistemas de Informação 35 Protocolos e topologias Camada Física Especifica critérios de conexão elétrica e mecânica Detalhes sobre modos de transmissão, incluindo: suportes físicos (cabo coaxial, par trançado, fibra ótica, ar), codificação (zero-um, NRZ, manchester), modulação Gestão de Sistemas de Informação 36 Protocolos e topologias A camada de enlace Controle do acesso ao meio físico CSMA Token Ring Token Bus Controle inicial de erros de transmissão Paridade CRC Gestão de Sistemas de Informação 37 Protocolos e topologias A camada de rede Controla o tráfego pela rede, gerenciando rotas e evitando congestionamentos Fundamental em redes de longa distância e na interconexão de redes Gestão de Sistemas de Informação 38 Protocolos e topologias A camada de transporte Controla a qualidade de serviço (QoS) da rede É a primeira das camadas que atua apenas nas entidades que se comunicam de fato Dentro do protocolo TCP/IP essa camada, junto com a de rede, forma o núcleo fundamental da comunicação Gestão de Sistemas de Informação 39 Protocolos e topologias A camada de sessão Controla o estabelecimento de conexões (sessões) entre aplicações que se comunicam Seus serviços incluem a definição de identificador da conexão, qualidade de serviço, protocolos de exceções, encerramento, etc. Gestão de Sistemas de Informação 40 Protocolos e topologias A camada de apresentação Faz transformações nas informações de modo a fornecer interfaces padrões Define como os dados devem ser interpretados (ASCII, EBCDIC, BCD, low e big endian) Serviços incluem criptografia, compressão de textos, reformatação Gestão de Sistemas de Informação 41 Protocolos e topologias A camada de Aplicação Fornece serviços aos usuários do ambiente de redes, como: ftp telnet gerenciamento de rede etc. Gestão de Sistemas de Informação 42