Introdução a Redes de Computadores

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Redes 1
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Redes
HTTP (Hypertext Transfer Protocol): é um protocolo usado para transferir dados 
(como páginas web, imagens e vídeos) pela Internet. Quando você digita um 
endereço web em um navegador, o navegador envia uma solicitação HTTP para 
o servidor web, que responde com a página solicitada. É um protocolo de 
aplicação e utiliza o protocolo TCP para transportar os dados.
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol): é o conjunto de 
protocolos que rege a Internet. Ele é composto por dois protocolos principais, o 
TCP (protocolo de controle de transmissão) e o IP (protocolo da Internet). O 
TCP garante que os dados sejam entregues sem erros e em ordem, enquanto o 
IP garante que os dados cheguem ao destino correto. O TCP/IP é responsável 
por conectar computadores e redes em todo o mundo.
NAT (Network Address Translation): é uma técnica usada para permitir que 
várias máquinas em uma rede privada (como uma casa ou empresa) 
compartilhem um único endereço IP público. O NAT permite que o tráfego de 
entrada e saída da Internet seja direcionado para a máquina correta dentro da 
rede privada. Isso significa que várias máquinas podem usar a Internet com um 
único endereço IP público.
VPN (Virtual Private Network): é uma rede privada que usa a Internet para 
conectar computadores e redes remotas. Ele permite que usuários remotos se 
conectem à rede de uma empresa ou organização por meio da Internet de 
forma segura e criptografada. As VPNs são usadas para fornecer acesso 
remoto a recursos de rede seguros, como servidores e bancos de dados.
Enlaces Ponto-a-ponto
1. Conectam pares de máquinas individuais.
2. Número de máquinas no meio do caminho requer escolha de 
boas rotas.
3. Se apenas 1 emissor e 1 receptor -> unicasting.
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Os enlaces ponto-a-ponto são conexões diretas entre dois dispositivos de rede, em 
que os dados são transmitidos apenas entre esses dispositivos. Enlaces ponto-a-
ponto são comuns em redes menores e podem ser usados para compartilhar 
arquivos e recursos.
Conexão direta entre dois dispositivos de rede
Dados transmitidos apenas entre esses dispositivos
Comuns em redes menores, como redes domésticas ou pequenas redes 
empresariais
Podem ser usados para compartilhar arquivos e recursos
Enlaces Broadcast
1. Único canal de comunicação compartilhado por todas as 
máquinas
2. Pacotes enviados por qualquer máquina são ouvidos por todas 
as outras máquinas
a. Campo de endereço especifica o destinatário pretendido
b. Demais máquinas ignoram pacotes alheios
c. Exemplo: Rede sem fios
3. Código especial no campo de endereços permite o envio de 
pacotes a todas as máquinas da rede.
4. É possível endereçar pacotes a um subconjunto da rede
a. Multicasting
Os enlaces de broadcast são conexões em que os dados são enviados para todos 
os dispositivos conectados à rede, e não apenas para um dispositivo específico. Os 
enlaces de broadcast são comuns em redes maiores e são usados para permitir a 
comunicação entre todos os dispositivos na rede.
Conexão em que os dados são enviados para todos os dispositivos conectados 
à rede
Comuns em redes maiores, como redes empresariais e de campus
Usados para permitir a comunicação entre todos os dispositivos na rede
Pode causar problemas de desempenho se usado excessivamente
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Pode levar a problemas de segurança se usado inadequadamente
É comum o uso de tecnologias de gerenciamento de tráfego para controlar e 
limitar a transmissão de pacotes de broadcast na rede
Classificação por escalabilidade
Topologias de Rede
Topologia de rede – trata da disposição física dos 
seus equipamentos, dispositivos e do meio físico de 
transmissão.
Tipos: Anel , Estrela , Barramento , Mista ou Hierárquica , Segmentada
Barramento (Bus)
Um cabo coaxial é compartilhado por todos os nós da 
rede.
Mensagem é escutada por todos (multidrop).
T-conector
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MODELO OSI
O modelo OSI (Open Systems Interconnection) é uma arquitetura de rede 
desenvolvida pela ISO (International Organization for Standardization) na década de 
1980 para padronizar a comunicação de rede entre diferentes sistemas de 
computador. O modelo OSI divide o processo de comunicação de rede em sete 
camadas distintas, cada uma com funções específicas.
As sete camadas do modelo OSI são:
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1. Camada Física: esta camada se concentra na transmissão física de dados e na 
interconexão de dispositivos de rede. Ela define os requisitos elétricos, 
mecânicos e funcionais para as conexões de rede, incluindo cabos, conectores 
e outros componentes físicos.
2. Camada de Enlace de Dados: esta camada gerencia o acesso ao meio físico, 
detecta e corrige erros de transmissão, e garante que os dados sejam 
transmitidos com segurança e confiabilidade.
3. Camada de Rede: esta camada lida com a troca de dados entre redes 
diferentes e gerencia a rotação dos pacotes de dados através da rede. É 
responsável pelo endereçamento, roteamento e encaminhamento de pacotes de 
dados entre dispositivos de rede.
4. Camada de Transporte: esta camada fornece a transferência de dados confiável 
e eficiente entre aplicativos em dispositivos de origem e destino. Ele garante 
que os dados sejam transmitidos de forma confiável, ordenada e sem erros.
5. Camada de Sessão: esta camada gerencia e sincroniza as comunicações entre 
aplicativos em dispositivos de origem e destino. Ela estabelece, mantém e 
finaliza as conexões entre dispositivos de rede.
6. Camada de Apresentação: esta camada é responsável pela codificação e 
decodificação dos dados para garantir que possam ser interpretados 
corretamente pelo dispositivo de destino. Ele lida com funções de codificação de 
dados, compressão e criptografia.
7. Camada de Aplicação: esta camada fornece serviços de rede diretamente aos 
aplicativos do usuário. Ela define os protocolos que os aplicativos usam para se 
comunicar entre dispositivos de rede.
Cada camada do modelo OSI funciona independentemente, mas interage com as 
camadas adjacentes para permitir que a comunicação ocorra entre os dispositivos 
de rede. O modelo OSI é uma das estruturas de rede mais amplamente usadas e 
ajudou a padronizar a comunicação entre diferentes sistemas de computador.
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💡 Datagrama: Datagrama é uma unidade de informação transmitida em 
uma rede de computadores, contendo dados e informações de cabeçalho 
que permitem o seu transporte na rede. 
O datagrama é a unidade básica de transmissão na camada de rede do 
modelo OSI e é usado em protocolos de rede como o IP. 
Cada datagrama contém o endereço de origem e o endereço de destino, 
permitindo que ele seja enviado de um host para outro através de vários 
roteadores. 
A entrega do datagrama pode não ser garantida, e ele pode ser 
fragmentado em vários pacotes menores ao atravessar redes com 
diferentes limites de tamanho de pacote.
Camada de Enlace
Hospedeiros e roteadores são nós.
Pacote da camada 2 é um 
quadro (frame), encapsula o 
datagrama.
💡 A camada de enlace 
é responsável por 
transferir os 
datagramas entre 
nós fisicamente 
adjacentes através 
de um enlace.
Canais de comunicação que 
conectam nós adjacentes ao longo 
de um caminho de comunicação 
são enlaces (links).
Enlaces com fio (cabeados)
Enlaces sem fio (não 
cabeados)
LANs
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Lado transmissor:
Encapsula o datagrama em um 
quadro.
Adiciona bits de verificação de erro, 
transferência confiável de dados, 
controle de fluxo, etc.
Lado receptor:
Verifica erros, transporte confiável, 
controle de fluxo, etc.
extrai o datagrama, passa-o para o 
nó receptor
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Atividades Semana 02
1. Qual é a principal diferença entre a comunicação sem conexão e a 
comunicação orientada a conexões? Cite dois exemplos de uso de cada uma 
delas justificadamente.
Exemplos de comunicação sem conexão incluem o protocolo User Datagram 
Protocol (UDP), que é amplamente utilizado para serviços que não exigem 
confiabilidade, como transmissão de vídeo, áudio em tempo real e jogos online.
Exemplos de comunicaçãoorientada a conexões incluem o protocolo Transmission 
Control Protocol (TCP), que é usado para serviços que exigem confiabilidade, como 
transferência de arquivos, correio eletrônico e acesso à web.
2. (Tanembaum 5ed Cap.01 - Q13) O que significa "negociação" em uma 
discussão sobre protocolos de rede? Dê um exemplo.
Um exemplo de negociação em um protocolo de rede é a negociação de taxa de 
transmissão em uma conexão serial. Ao iniciar a comunicação, as duas entidades 
trocam informações sobre as taxas de transmissão que cada uma pode suportar. 
Em seguida, elas concordam em uma taxa de transmissão comum que seja 
aceitável para ambas as partes. Isso permite que a comunicação ocorra com 
sucesso, com ambas as partes usando a mesma taxa de transmissão para enviar e 
receber dados. Outros exemplos de negociação em protocolos de rede incluem a 
seleção de opções de criptografia, autenticação e compressão de dados.
Redes sem fio e redes móveis
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enlace sem fio
Normalmente usado para conectar disp. móveis à estação-base.
também usado como enlace de backbone.
protocolo de acesso múltiplo coordena acesso ao enlace.
diversas taxas de dados, distância de transmissão.
modo de infraestrutura
estação-base conecta hosp. móveis à rede com fio.
transferência: hosp. móvel muda de estação-base fornecendo conexão à rede 
com fio.
modo ad hoc
sem estações-base
nós só podem transmitir a outros nós dentro da cobertura do enlace
nós se organizam em uma rede: roteiam entre si mesmos
Características do enlace sem fio
Redução fora do sinal: sinal de rádio se atenua enquanto se propaga pela 
matéria (perda do caminho)
Interferência de outras fontes: frequências padrão de rede sem fio (p. e., 2,4 
GHz) compartilhadas por outros dispositivos (p. e., telefone); dispositivos 
(motores) também interferem
Propagação multivias: sinal de rádio reflete-se em objetos e no solo, 
chegando ao destino em momentos ligeiramente diferentes.
 Code Division Multiple Access (CDMA)
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WIFI 802.11
O padrão 802.11b é o mais antigo e mais lento dos quatro, com velocidades de 
transmissão de até 11 Mbps na faixa de 2,4 GHz. Ele usa apenas 3 canais de 
associação e é compatível com outros dispositivos 802.11b.
O padrão 802.11a usa a faixa de frequência de 5 GHz e tem um máximo teórico 
de 54 Mbps de taxa de transferência. Ele usa 12 canais de associação, mas não 
é compatível com dispositivos 802.11b.
O padrão 802.11g usa a mesma faixa de frequência de 2,4 GHz que o 802.11b, 
mas tem uma taxa de transferência máxima de 54 Mbps. Ele também usa 3 
canais de associação, mas é compatível com dispositivos 802.11b.
O padrão 802.11n usa a faixa de frequência de 2,4 GHz ou 5 GHz e tem 
velocidades de transmissão de até 600 Mbps. Ele usa 4 a 8 canais de 
associação e é compatível com dispositivos 802.11a/b/g.
Mobilidade:
Mobilidade, do ponto de vista de redes de computadores, refere-se à 
capacidade de um dispositivo móvel, como um laptop, smartphone ou tablet, se 
mover fisicamente dentro de uma rede sem fio enquanto mantém sua conexão 
com a rede. 
Vocabulário:
Rede nativa (ou rede doméstica): a rede que o dispositivo móvel (como um 
smartphone, tablet ou laptop) pertence normalmente, onde ele tem um endereço 
permanente.
Agente nativo: um software que executa em um dispositivo móvel e tem 
conhecimento da mobilidade do dispositivo.
Endereço permanente: é um endereço único atribuído a um dispositivo de rede 
que é usado para identificar exclusivamente esse dispositivo na rede.
Rede visitada: é a rede que o dispositivo móvel está visitando temporariamente, 
que pode ser diferente da rede nativa.
Endereço aos cuidados (ou CoA): um endereço temporário que é atribuído a um 
dispositivo móvel enquanto ele está conectado a uma rede visitada.
Correspondente: um dispositivo que está se comunicando com o dispositivo 
móvel, que pode estar localizado em sua rede nativa ou em uma rede externa.
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Agente externo: um software que executa em um nó de rede e tem 
conhecimento da mobilidade do dispositivo.
Roteamento (Encaminhamento dos pacotes)
Roteamento indireto: comunicação do correspondente ao nó móvel passa por 
agente nativo, depois encaminhada ao remoto
roteamento direto: correspondente recebe endereço externo do nó móvel, envia 
diretamente a ele
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 IP móvel
Tratando da mobilidade nas redes celulares
O Home Location Register (HLR) e o Visitor Location Register (VLR) são 
componentes do sistema de telefonia móvel celular que permitem que os usuários 
sejam localizados e conectados a outros usuários.
O HLR é uma base de dados central que armazena informações de assinantes de 
celular, incluindo o número de telefone, o status do assinante, o plano de serviços, a 
localização e outras informações relevantes. Ele é usado para fornecer serviços de 
telefonia para os usuários registrados.
O VLR é uma base de dados temporária que é usada quando um usuário de celular 
se move para uma área diferente da rede. Ele contém informações temporárias 
sobre o assinante, incluindo o número de telefone, o status do assinante, a 
localização atual e outras informações relevantes. O VLR é usado para otimizar a 
entrega de chamadas e mensagens de texto para o usuário em movimento.
Quando um usuário se move de uma área para outra, a rede de celular atualiza 
automaticamente o VLR com as informações do assinante, incluindo sua localização 
atual. Quando o usuário faz ou recebe uma chamada, a rede de celular verifica o 
VLR para obter informações sobre a localização atual do usuário e encaminha a 
chamada para o local correto. Depois que a chamada é concluída, as informações 
no VLR são atualizadas e o usuário pode continuar a usar os serviços de telefonia 
móvel normalmente.
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