Cap.02 - Redes de Computadores e a Internet

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Administração e Projeto de Redes
Material de apoio
Redes de Computadores e a Internet
Cap.2
25/01/2008
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Esclarecimentos
Esse material é de apoio para as aulas da disciplina e não substitui a leitura da bibliografia básica.
Os professores da disciplina irão focar alguns dos tópicos da bibliografia assim como poderão adicionar alguns detalhes não presentes na bibliografia, com base em suas experiências profissionais.
O conteúdo de slides com o título “Comentário” seguido de um texto, se refere a comentários adicionais ao slide cujo texto indica e tem por objetivo incluir alguma informação adicional aos conteúdo do slide correspondente.
Bibliografia básica: KUROSE, James F.; ROSS, Keith. Redes de Computadores e a INTERNET - Uma nova abordagem. Pearson. : , 2001.
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Redes e Internet
Milhões de elementos de computação interligados: 
hospedeiros = sistemas finais.
Executando aplicações distribuídas.
Enlaces de comunicação:
fibra, cobre, rádio, satélite.
taxa de transmissão = largura de banda. 
Roteadores: enviam pacotes (blocos de dados).
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Redes e Internet
Protocolos: controlam o envio e a recepção de mensagens.
Ex.: TCP, IP, HTTP, FTP, PPP.
Internet: “rede de redes” fracamente hierárquica.
Internet pública e Internets privadas (intranets).
Internet standards:
RFC: Request for comments.
IETF: Internet Engineering Task Force.
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Estrutura Básica de uma Rede
Borda da rede: 
Hospedeiros e suas Aplicações.
Núcleo da rede: 
Roteadores.
Enlaces de comunicação.
Redes de acesso:
Enlaces de comunicação.
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Serviços de Internet
Infra-estrutura de comunicação permite aplicações distribuídas:
Web, e-mail, jogos, e-commerce, compartilhamento de arquivos. 
Serviços de comunicação oferecidos:
Sem conexão.
Orientado à conexão.
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Bordas da Rede
Sistemas finais (hospedeiros):
Executam programas de aplicação.
Ex.: Web, e-mail.
Localizam-se nas extremidades da rede.
Modelo cliente/servidor:
O cliente toma a iniciativa enviando pedidos que são respondidos por servidores.
Ex.: Web client (browser)/ server; e-mail client/server.
Modelo peer-to-peer:
Mínimo (ou nenhum) uso de servidores dedicados.
Ex.: Gnutella, KaZaA.
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Borda da rede
Serviço Orientado à Conexão
Meta: transferência de dados entre sistemas finais. 
Handshaking: etapa inicial para estabelecer o caminho lógico para o envio de dados (semelhante à ligação telefônica que estabelece o canal de comunicação).
Características:
Transferência de dados confiável e seqüêncial.
Perdas na transmissão: reconhecimentos e retransmissões.
Controle de fluxo: Evita que o transmissor “afogue” o receptor com excesso de dados recebidos.
Controle de congestionamento da rede: Transmissor reconhece que a rede está congestionada e reduz o volume de dados transmitidos.
Ex. TCP - Transmission Control Protocol: realiza o serviço orientado à conexão da Internet [RFC 793].
Ex. de aplicações usando TCP: 
HTTP (Web), FTP (transferência de arquivo), Telnet (login remoto), SMTP (e-mail).
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Borda da rede
Serviço sem Conexão
Meta: transferência de dados entre sistemas finais ( a mesma meta que no caso anterior ! ).
Datagrama: um pacote independente que carrega informação suficiente que permita a rede roteá-lo da origem até o seu destino. Não depende de informações do pacote anterior ou do próximo para ser encaminhado pela rede.
Características:
Transferência de dados não confiável. Isso é, não garante a entrega dos dados.
Não tem controle de fluxo.
Não tem controle de congestionamento da rede.
Ex. UDP - User Datagram Protocol [RFC 768].
Ex. de aplicações usando UDP:
Streaming media, teleconferência, DNS, telefonia IP.
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Núcleo da Rede
Malha de roteadores interconectados.
A questão fundamental: 
Como os dados são transferidos através da rede?
Alternativas:
Comutação de circuitos: usa um canal dedicado para cada conexão por onde os pacotes de dados são trafegados (Circuito Virtual).
Comutação de pacotes (datagramas): dados são enviados em pacotes por caminhos que podem variar.
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Redes de comutação de pacotes: roteamento
Rede de comutação de pacotes (datagramas): 
O endereço de destino determina o próximo salto na rede.
Rotas podem mudar durante uma sessão.
Analogia: dirigir perguntando o caminho. 
Rede de comutação de circuitos (circuitos virtuais): 
Cada pacote tem a identificação do circuito virtual designado (virtual circuit ID). O número determina o próximo salto na rede.
O caminho é fixo e escolhido no instante de estabelecimento da conexão. Permanece fixo durante toda a conexão.
Analogia: se conhece o caminho desde a origem até o destino e todos os trechos intermediários.
Não existe pacote contínuo, então não faz sentido falar de pacote discreto. Sugiro retirar essa bobagem