Redes de Computadores
Prof. Giovanni Castro
Email: [email protected]
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O que vão aprender?
•
•
•
•
Muita terminologia
Aspectos básicos de comunicações
Tecnologias de Redes
Introdução ao desenho de redes
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O que NÃO vão aprender!
•
•
•
Sistemas operativos de rede
Como configurar e operar equipamentos
específicos
Como desenhar e implementar software de redes
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Qual será a melhor maneira?
•
•
•
O tema de Redes de Computadores é complexo
 diferentes tipos de tecnologias (hardware)
 distintos sistemas de software
 todos eles podem ser ligados numa internet
Não há nenhuma teoria de base
A terminologia é confusa
 académica
 indústria
 novos termos são inventados diariamente
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Qual será a melhor maneira?
•
Vamos concentrar-nos em abstrações e conceitos
para tentar “desvendar” a complexidade das
redes. Exemplos:
 tipos de cablagem em vez de detalhes
excessivos sobre a transmissão de dados;
 definição do conceito de congestão, em vez de
abordar os mecanismos intrínsecos sobre o
controlo de congestão
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Textos de Apoio
Livro:
 Tanenbaum, A. 1996. Computer Networks. 3ª edição.
Prentice-Hall.
 Internet
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Tecnologias
•
•
•
1700’s - mecânica
1800’s - máquina a vapor
1900’s - processamento de dados
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Evolução Histórica
•
•
•
•
•
Computadores centrais isolados
Necessidade de um computador ter acesso a
informação produzida noutro
Redes experimentais (ARPANET)
Avanços nas telecomunicações
Avanços na tecnologia dos processadores
(década de 1980’s - microprocessadores)
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ARPAnet
Advanced Research Projects Agency - projectou a
ligação entre computadores de investigadores
Adoptou nova technologia:

Packet switching

Internetworking
O resultado foi um “sistema” (uma internetwork) de tipo
novo que possibilitou a partilha de recursos dispendiosos
e a comunicação
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“Estrutura” da Internet
• Descentralizada
• Não existência de um
único ponto de controlo
• Depende dos RFCs e da
“boa vontade”
• Rejeita-se: reis,
presidentes e votações.
Acredita-se num
consenso (bruto) e nos
programas em
funcionamento
10
“Volume” da Internet
30
25
20
15
Milhões de
Hosts
10
5
0
88
90
92
94
96
98
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Normalização
Necessidade
• Evitar a multiplicação de protocolos incompatíveis
• Criar plataforma de entendimento de conceitos
Vantagens
• Independência sobre os fabricantes
• Investimento a longo prazo
Desvantagens
• Processo moroso e pesado
• Soluções propostas nem sempre são as óptimas
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Actividades de Normalização
Internacional
• ISO (International Organization for Standardization)
• Internet Society (RFC - Request for Comments)
Regional
• CEN (Comité Européen de Normalization)
Nacional
• ANSI (American National Standards Institute)
• DIN (Deutsche Institute fur Normung)
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O que é uma rede de computadores?
• Um conjunto de hardware de transmissão,
computadores e protocolos
• Possibilita a efectivação de comunicações que
são:
– Fiáveis
– Eficientes
– Livres de erros
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Redes de Computadores
vs.
Sistemas Distribuídos
O utilizador toma a decisão
O SO toma a decisão
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Utilização das Redes
Modelo cliente-servidor
16
Utilização das Redes
Redes para as Pessoas
• Acesso a informação remota
World Wide Web
• Comunicação pessoal
Correio electrónico, ICQ, Videoconferência
• Diversão interactiva
Jogos, Pay...
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Dois tipos de tecnologia de
transmissão
• Broadcast (difusão)
• Point to point (p2p; ponto a ponto)
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Broadcast
Ligação partilhada (c/ ou s/ fios)
19
Broadcast
•
•
•
•
•
Como a TV
Um único e partilhado canal de comunicação
Os pacotes são transmitidos
Os pacotes têm endereços
As máquinas verificam os endereços e
ignoram-nos se não forem para si
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Broadcast
• “Falar” para todas as máquinas: broadcasting
• Possibilidade de “falar” a um sub-conjunto de
computadores (toda a subnet)
– Multicasting
• Alocação estática ou dinâmica
– Estática: time slot
– Dinâmica: request and release
• Centralizada ou descentralizada
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Ponto-a-Ponto (p2p)
Ligação ponto-aponto
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Point to point
• Comunicação entre duas máquinas
• Uma única fonte e destino
• As LANs utilizam usualmente a tencologia de
broadcast, as redes de âmbito mais alargado são
do tipo p2p
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Classificação pela Área
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LAN - Local area networks
•
•
•
•
Menos de 2 Km
Por vezes um único cabo
10 - 100 Mbps
Topologia em bus, ring ou …
25
Topologias
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Bus
• Só uma máquina pode transmitir em cada
momento
• Existência de um mecanismo de controlo
– Centralizado ou não
• Ethernet é uma rede broadcast de tipo bus com
controlo descentralizado @ 10 or 100 Mbps
• IEEE 802.3
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MAN - Metropolitan area networks
• Redes de área metropolitana
• Um ou dois cabos
• Não existem elementos de switching
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WAN - Wide area networks
• Linhas de transmissão
– Circuitos
• Elementos de switching (re-encaminhamento)
– Conectam duas ou mais linhas de
transmissão
– O endereço do destinatário diz para onde vai
o pacote
29
30
WANs
• Subnet
– Palavra com duplo sentido
• Originalmente era um grupo de routers e
linhas
• Presentemente também significa um
subgrupo de endereços de rede
• A maior parte das WANs são conjuntos de linhas
telefónicas que terminam em routers
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WANs
• Cada pacote (packet) segue através de routers
• P2p, guarda e re-envia, packet-switched
• A topologia das WANs é usualmente irregular
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Tipos de Redes
LANs
ANs
W
 velocidadesgrandes
 velocidadespequenas
 distânciascurtas
 distânciasgrandes
posdeatraso
 tem
pequenos
putadores
 todososcom
enteà
ligadosdirectam
rede
posdeatraso
 tem
grandes
 acessoatravésdenós
derede
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Interligação de Redes
LAN
LAN
MAN
WAN
MAN
LAN
LAN
LAN
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