rr-09-r.01
Introdução
UC: Redes de Computadores
Docente: Prof. André Moraes
rr-09-r.01
Créditos
Material cedido pelo prof. Rafael
Figueiredo.
E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância
Elementos básicos de redes
•
O diagrama mostra os
elementos de uma rede
comum, incluindo
dispositivos, meios
físicos e serviços,
reunidos por regras que
funcionam em conjunto
para enviar mensagens.
Usamos a palavra
mensagens como um
termo que abrange
páginas web, e-mail,
mensagens
instantâneas, ligações
telefônicas e outras
formas de comunicação
possibilitadas pela
Internet.
E.C.: Identificar as funções dos dispositivos de redes locais mais comuns
Simbologia
• Símbolos genéricos são mostrados para:
• Switch – o dispositivo mais comum para interligar
redes locais
• Firewall – fornece segurança às redes
• Roteador – ajuda a direcionar mensagens conforme
elas navegam pela rede
• Roteador sem fio – um tipo específico de roteador
normalmente encontrado em redes residenciais
• Nuvem – usado para resumir um grupo de
dispositivos de rede.
• Link serial – uma forma de interligação WAN,
representada por uma seta piscando.
E.C.: Identificar as funções dos dispositivos de redes locais mais comuns
Conexões
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Para que uma rede funcione, os dispositivos devem estar interligados.
As conexões de rede podem ser com ou sem fio.
Nas conexões com fio, pode-se usar cobre, que transmite sinais
elétricos, ou fibra ótica, que transmite sinais de luz.
Nas conexões sem fio, o meio físico é a atmosfera terrestre ou o
espaço e os sinais são microondas.
Cobre inclui cabos, como fios de telefone com par trançado, cabos
coaxiais ou mais comumente, o que é conhecido como cabo UTP de
categoria 5 (Par trançado sem blindagem).
Fibras óticas, finos fios de vidro ou plástico que transmitem sinais de
luz, são outra forma de meio físico de rede.
As conexões sem fio podem incluir uma conexão residencial entre um
roteador sem fio e um computador com uma placa de rede compatível,
a conexão sem fio entre duas estações remotas, ou a comunicação
entre dispositivos na terra e satélites.
Numa típica viagem através da Internet, uma mensagem pode viajar
por meio de uma variedade de meios físicos.
E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância
Elementos Básicos de Redes
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Mensagens
•
No primeiro passo de sua jornada do computador ao destino, a mensagem
instantânea é convertida em um formato que pode ser transmitido pela
rede. Todos os tipos de mensagens devem ser convertidos em bits, sinais
binários digitais, antes de serem enviadas para seus destinatários. Isso
vale para qualquer formato original de mensagem: texto, vídeo, voz ou
dados de computador. Quando a mensagem instantânea é convertida em
bits, ela está pronta para ser enviada pela rede.
•
Dispositivos
•
O computador é apenas um tipo de dispositivo que pode enviar e receber
mensagens pela rede. Vários outros tipos de dispositivos também podem
ser conectados à rede para participar de serviços de rede. Entre esses
dispositivos estão telefones, câmeras, equipamentos de música,
impressoras e consoles de jogos. Além do computador, há inúmeros
outros componentes que podem existir entre os dispositivos de origem e
de destino. Um componente importantíssimo de uma rede de qualquer
tamanho é o roteador. Ele une duas ou mais redes, como uma rede
residencial e a Internet, e transmite informações de uma rede à outra. Os
roteadores em uma rede têm o objetivo de garantir que a mensagem
chegue ao seu destino da maneira mais eficiente e rápida.
E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância
Elementos Básicos de Redes
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Meio
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Para enviar nossa mensagem instantânea ao seu destino, o
computador deve estar conectado a uma rede local com ou sem fio.
Redes locais podem ser instaladas em residências ou empresas, onde
possibilitam que computadores e outros dispositivos troquem
informações entre si e usem uma conexão comum com a Internet.
•
Redes sem fio permitem o uso de dispositivos de rede em escritórios
ou residências, mesmo em áreas externas. Fora de escritórios ou
residências, redes sem fio estão disponíveis em locais públicos, como
cafés, empresas, quartos de hotel e aeroportos.
•
Várias redes instaladas usam fios para fornecer conectividade.
Ethernet é a tecnologia com fio mais comum atualmente. Os fios,
chamados cabos, conectam computadores e outros dispositivos que
constituem as redes. Redes com fio são melhores para transmitir
grandes quantidades de dados em alta velocidade, o que é necessário
para suportar multimídia de qualidade profissional.
E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância
Elementos Básicos de Redes
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Os serviços
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Os serviços de rede são programas de computador que apóiam as
relações humanas. Distribuídos em dispositivos ao longo da rede,
esses serviços apóiam ferramentas de comunicação on-line, tais
como e-mails, quadros de comunicação/discussão, salas de Chat e o
envio de mensagens instantâneas. Um serviço de envio de
mensagens instantâneas, por exemplo, fornecido por dispositivos na
nuvem, deve ser acessível tanto ao emissor quanto ao receptor.
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As regras
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Aspectos importantes das redes que não são nem dispositivos nem
meio físico são as regras ou protocolos. Essas regras são os padrões
e protocolos que especificam como as mensagens são enviadas,
direcionadas através da rede e interpretadas nos dispositivos de
destino. Por exemplo, no caso do envio de mensagens instantâneas
Jabber, os protocolos XMPP, TCP e IP são importantes conjuntos de
regras que possibilitam que nossa comunicação ocorra.
E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância
Redes Atuais
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O papel da rede está evoluindo. A plataforma de comunicação
inteligente do futuro oferecerá muito além da básica conectividade e o
acesso à aplicações.
A convergência de diferentes tipos de rede de comunicação em uma
plataforma representa a primeira fase da construção de uma rede
inteligente de informação. Atualmente, estamos nessa fase de
evolução da rede.
A próxima fase será consolidar não somente os diferentes tipos de
mensagens em uma única rede, como também consolidar as
aplicações que geram, transmitem e protegem as mensagens em
dispositivos de rede integrada. Não somente voz e vídeo serão
transmitidos pela mesma rede, como os dispositivos que realizam a
comutação de telefone e transmissão de vídeo serão os mesmos
dispositivos que encaminham mensagens através da rede.
A plataforma de comunicação resultante fornecerá funcionalidade de
aplicação de alta qualidade a um custo reduzido.
E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância
Redes Atuais
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Tolerância a falhas
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A expectativa de que a Internet esteja sempre disponível aos milhões de usuários que
dependem dela requer uma arquitetura de rede projetada e construída 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 ocorre. Essas redes
dependem de links ou caminhos redundantes entre a origem e o destino de uma mensagem.
Se um link ou caminho falha, processos asseguram que as mensagens possam ser
instantaneamente encaminhadas por um link diferente invisível aos usuários de cada
extremidade. Ambos as infra-estruturas físicas e os processos lógicos que direcionam as
mensagens através da rede são projetados para acomodar essa redundância. Essa é uma
premissa básica da arquitetura das redes atuais.
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Escalabilidade
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Uma rede escalável pode se expandir rapidamente para suportar novos usuários e aplicações,
sem causar impacto no desempenho do serviço fornecido aos usuários existentes. Milhares
de novos usuários e prestadores de serviços se conectam a Internet a cada semana. A
habilidade da rede de suportar essas novas conexões depende de um projeto hierárquico em
camadas para a infra-estrutura física subjacente e a arquitetura lógica. A operação em cada
camada possibilita que usuários e provedores de serviços sejam inseridos sem causar
distúrbios na rede inteira. A evolução tecnológica tem aumentado constantemente a
capacidade de transmissão de mensagens e o desempenho dos componentes da infraestrutura física em cada camada. Essa evolução, juntamente com os novos métodos para
identificar e localizar usuários individuais em redes interconectadas, tem possibilitado que a
Internet acompanhe o ritmo da demanda dos usuários.
E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância
Redes Atuais
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Qualidade de Serviço (QoS)
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A Internet oferece atualmente um nível aceitável de tolerância a falhas e
escalabilidade aos seus usuários.
Mas novas aplicações disponíveis aos usuários nas conexões de redes
criam maiores expectativas quanto à qualidade dos serviços oferecidos.
Transmissões de voz e vídeo ao vivo requerem um nível de qualidade
consistente e ininterrupta que não era necessário para as aplicações
tradicionais de computador. A qualidade desses serviços é medida de
acordo com a qualidade de se experimentar a mesma apresentação em
áudio ou vídeo pessoalmente. Redes tradicionais de voz e vídeo são
projetadas para suportar um único tipo de transmissão e, portanto, são
capazes de produzir um nível aceitável de qualidade. Novos requisitos para
suportar esta Qualidade de Serviço em rede convergida estão mudando a
maneira como arquiteturas de rede são projetadas e implementadas.
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E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância
Redes Atuais
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Segurança
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A Internet evoluiu de uma rede altamente controlada de organizações
educacionais e governamentais para um meio de transmissão de
comunicações pessoais e comerciais de amplo acesso. Em consequência,
os requisitos de segurança de rede mudaram. 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. A rápida expansão nas áreas de
comunicação que não usavam os serviços de redes de dados tradicionais
está aumentando a necessidade da segurança embutida na arquitetura de
rede. Consequentemente, um grande esforço está sendo dedicado a essa
área de pesquisa e desenvolvimento. Enquanto isso, várias ferramentas e
procedimentos estão sendo implementados para combater falhas de
segurança inerentes à arquitetura de rede.
Referências
•
KUROSE, J. F.; ROSS, K. W. Redes de Computadores e a Internet: uma abordagem
top-down. 3ª edição. São Paulo: Addison Wesley, 2007.
•
Cisco Network Academy. CCNA - Módulo 1 – Capítulo 1.
•
The Early History of Data Networks http://people.seas.harvard.edu/~jones/cscie129/papers/Early_History_of_Data_Netwo
rks/The_Early_History_of_Data_Networks.html
•
History of Communications Infrastructures http://bnrg.eecs.berkeley.edu/~randy/Courses/CS39C.S97/index.html
•
Nerds 2.0.1 - http://www.pbs.org/opb/nerds2.0.1/
•
Hobbes' Internet Timeline v4.2 Timeline com dados quantitativos do crescimento da
Internet
http://www.isoc.org/zakon/Internet/History/HIT.html
•
•
ISOC - Internet Society - http://www.isoc.org; História da Internet:
http://www.isoc.org/internet/history/
•
Histórico da Internet no Brasil - http://www.rnp.br/rnp/rnp-historico.html
Referências
•
Internet Archive - http://www.archive.org
•
Timeline of Computer History http://www.computerhistory.org/timeline/?category=net
•
Telephone and Telegraph (1946) - http://www.archive.org/details/Telephon1946
•
Telegram for America (ca. 1956) - http://www.archive.org/details/Telegram1956
•
Communication (1928) http://www.archive.org/details/history_of_communication
•
Communication: A Film Lesson in General Science / Development of
•
Communication (1927) - http://www.archive.org/details/Communic1927
•
Long Distance (1941) - http://www.archive.org/details/long_distance
•
Morse Code Translator - http://morsecode.scphillips.com/jtranslator.html
•
Museu do Telefone - http://www.privateline.com