AULA_1_FUNDAMENTOS_EM_REDES_DE_COMPUTADORES

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Professora: Luana Barreto da Silva 
 
Disciplina: Fundamentos em 
Redes de Computadores 
• Tema 1: Introdução a rede de 
computadores. 
– Introdução a redes de computadores; 
– Topologia e Tamanho das Redes; 
–Modelo OSI; 
–Acesso ao Meio Físico. 
 
Roteiro 
• O que são redes de computadores? 
–Dois ou mais dispositivos interligados de 
forma a possibilitar a troca de dados e o 
compartilhamento de recursos. 
 
– E se não houvesse as redes de 
computadores? 
Definição 
• Computação Centralizada. 
 
– Antigamente os dados eram armazenados um a 
um em um computador central chamado de 
mainframe e as informações eram acessadas 
através dos terminais de consulta, e não dispunha 
de nenhum dispositivo de memória ou 
armazenamento. 
Evolução das Redes de Computadores 
Evolução das Redes de Computadores 
• Computação Distribuída 
– Computadores pessoais possibilitando às pessoas 
o uso de processamento e memória local e 
consequentemente total controle sobre seus 
próprios computadores. 
Evolução das Redes de Computadores 
Evolução das Redes de Computadores 
• Futuro da Computação? 
 
 
Evolução das Redes de Computadores 
Evolução das Redes de Computadores 
• A comunicação entre dispositivos pode ser 
realizar de três maneiras distintas: 
–Modo Simplex; 
–Modo half-duplex; 
–Modo full-duplex. 
 
Direção do Fluxo de Dados 
• Modo Simplex: 
– A comunicação é unidirecional. Somente um dos 
dispositivos é capaz de transmitir, enquanto o 
outro será responsável unicamente de receber. 
– Exemplo: 
– O monitor é um dispositivo unicamente de saída, 
enquanto o teclado é apenas de entrada. 
 
Direção do Fluxo de Dados 
• Modo Half - Duplex: 
–Cada estação pode transmitir ou receber, 
porém nunca ao mesmo tempo. 
–A comunicação não deverá ser simultânea. 
Quando um dos dispositivos está 
transmitindo, o outro está recebendo. 
 
Direção do Fluxo de Dados 
• Modo Half - Duplex: 
 
Direção do Fluxo de Dados 
• Modo Full - Duplex: 
– As estações podem transmitir e receber ao 
mesmo tempo. 
– No modo full duplex, dispositivos compartilham 
da capacidade do canal. Um exemplo: canal do 
sistema telefônico. 
 
Direção do Fluxo de Dados 
• Modo Full - Duplex: 
 
Direção do Fluxo de Dados 
• O que é topologia de uma rede de 
computadores? 
– É a forma como a rede se apresenta 
fisicamente. 
–A topologia de rede descreve o modo como 
todos os dispositivos estão ligados entre si, 
bem como se processa a troca de 
informação entre eles. 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
• Qual a melhor topologia? 
• A escolha da topologia mais adequada a um 
determinado sistema é feita pela análise dos 
seus objetivos e necessidades. 
• Principais Topologias Físicas são: 
– Mesh; 
– Estrela; 
– Barra; 
– Anel. 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
• Mesh 
– Cada dispositivo possui um canal dedicado com os 
demais elementos da rede. 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
• Vantagens da topologia em Mesh : 
– A utilização de links dedicados possibilita o tráfego 
dos dados apenas na conexão que estiver fechada. 
– Na topologia em malha é robusta, pois se um link 
tornar-se indisponível, não ocorre a incapacitação 
de comunicação de toda a rede. 
– Os links ponto a ponto facilitam a identificação e 
isolamento de falhas. 
 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
• Desvantagens principais da topologia em 
Malha : 
– Cabeamento excessivo existente na rede; 
– Instalação e configuração da rede onerosa. 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
• Estrela 
– Esta topologia usa um equipamento central 
chamado concentrador, e nele ficam ligados 
os demais equipamentos. 
– Os concentradores mais comuns são o HUB 
e o SWITCH. 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
• Vantagens da topologia estrela: 
–O custo de uma topologia em estrela é mais 
acessível do que da topologia em mesh. 
–Numa topologia em estrela, cada 
dispositivo necessita somente de um link. 
– Facilidade para instalar e a reconfigurar 
toda a rede. 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
• Vantagens da topologia estrela: 
–A quantidade de cabos exigidos na 
montagem da rede em estrela é muito 
menor, se comparada à topologia em mesh. 
–Caso um link falhe, apenas ele é afetado. 
Todos os demais permanecem ativos. 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
• Desvantagens da topologia estrela: 
– Todos os dispositivos estão associados a um 
elemento central, sendo assim a falha deste 
elemento inviabiliza o funcionamento de 
toda a rede. 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
• Barramento 
– Apresenta um meio de transmissão comum onde 
estão ligados múltiplos dispositivos. 
– Um cabo longo funciona como um backbone 
(espinha dorsal) interconectando todos os 
dispositivos numa rede; 
– Os nós são conectados ao backbone através de 
pequenos segmentos de cabos e conectores de 
pressão (taps). O segmento de cabo faz a conexão 
entre o dispositivo e o cabo principal. 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
Topologias e Tamanho das Redes 
• Vantagens Barramento: 
– Facilidade de instalação; 
–Menor quantidade de cabos; 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
• Desvantagens Barramento: 
– Dentre as desvantagens desse tipo de rede estão 
incluídas a dificuldade de reconexão e o 
isolamento de uma falha. 
– Uma parte danificada do cabo reflete os sinais de 
volta em todas as direções, gerando ruídos de 
ambos os lados. 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
• Anel 
– A saída de cada estação está ligada na entrada da 
estação seguinte. 
– A confiabilidade da rede depende da 
confiabilidade de cada nó (estação). 
– Um sinal é transmitido ao longo do anel numa 
única direção, de um dispositivo a outro, até 
alcançar o destino. 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
• Vantagens da topologia em Anel: 
–Um anel é relativamente fácil de se instalar 
e reconfigurar; 
–Cada dispositivo é interligado somente com 
os dois vizinhos imediatos (física ou 
logicamente). 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
• Desvantagens da topologia em Anel: 
– Tráfego unidirecional; 
–Desconexão de uma estação inviabiliza toda 
a rede. 
 
Topologias e Tamanho das Redes 
MOMENTO 
DE 
INTERAÇÃO 
• A topologia de rede do tipo ...... utiliza em geral 
ligações ponto-a-ponto que operam em um único 
sentido de transmissão. O sinal circula na rede 
até chegar ao destino. Esta topologia é pouco 
tolerável à falha e possui uma grande limitação 
quanto a sua expansão pelo aumento de “retardo 
de transmissão” (intervalo de tempo entre o 
início e chegada do sinal ao nó destino). 
• Preenche corretamente a lacuna do texto, 
Momento de Interação 
• a) Mesh. 
• b) Barramento. 
• c) Estrela. 
• d) Anel (Ring). 
Momento de Interação 
• Sobre as topologias de rede, é INCORRETO afirmar: 
• a) Na topologia pear-to-pear várias máquinas são 
interligadas de forma que cada computador da rede 
esteja apto a receber e transmitir dados. É comum 
pequenas empresas adotarem essa topologia, pois ela 
atende à necessidade dos usuários, além de seu custo 
ser sensivelmente menor que qualquer outra 
topologia. 
• b) A topologia estrela exige o uso de cabos de par 
trançado que podem ser ligados a um hub e cada 
ligação do computador ao hub será chamada de nó. 
 
Momento de Interação 
• c) Gerenciar uma topologia de rede estrela é mais 
simples do que uma rede em anel, pois o hub indica, 
por intermédio de pequenas luzes, se existe algum nó 
com problema, porém, requer um investimentomaior 
de recursos. 
• d) Na topologia em barramento, todos os 
computadores são ligados em um mesmo barramento 
físico de dados. Apesar de os dados não passarem por 
dentro de cada um dos nós, apenas uma máquina pode 
enviar no barramento num dado momento. Todas as 
outras recebem e recolhem para si os dados a elas 
destinados. 
• e) Em uma rede com topologia em anel, a informação 
trafega nas duas direções simultaneamente. 
 
Momento de Interação 
Assinale a resposta correta.Podemos afirmar 
que computação centralizada era: 
I - Constituída de Mainframe e terminais de 
consulta; 
II - Constituída de Mainframe e servidores; 
III - Constituída de Mainframe e roteadores. 
Momento de Interação 
• A)As alternativas I e II estão corretas; 
• B)As alternativas II e III estão corretas; 
• C)Apenas a alternativa I está correta; 
• D)Apenas a alternativa III está correta; 
Momento de Interação 
• Caso deseje-se transmitir os dados de um ponto a 
outro, seja por cabos ou por ondas de rádio, eles 
(os dados) devem ser convertidos em sinais: 
– A transmissão de uma conversa ao telefone por uma 
linha telefônica; 
– Uma entrevista do papa transmitida da Europa por um 
satélite; 
– Uma transmissão de um trabalho da faculdade 
digitado por dos membros do grupo para um outro 
colega de trabalho. 
Dados e Sinais 
• Sinal Analógico 
– Frequência  ciclos/segundo [hz] 
• Sinal Digital 
– Taxa de Transmissão  pulsos/segundo 
[bauds/s] 
– Se representa dois níveis lógicos  [bits/s] 
 
Dados e Sinais 
Dados e Sinais 
• Quatro combinações são possíveis ao tratar de 
dados e sinais: 
– Dados analógicos em sinais analógicos; 
– Dados analógicos em sinais digitais; 
– Dados digitais em sinais analógicos; 
– Dados digitais em sinais digitais. 
 
Dados e Sinais 
• As redes de computadores estão 
classificadas em 3 tipos: 
– LAN (“Local Area Network“) ou Rede Local; 
–MAN (“Metropolitan Area Network“) ou 
Rede Metropolitana; 
–WAN (“Wide Area Network“) ou Rede de 
longa distância. 
 
Classificação das Redes de 
Computadores 
• LAN (“Local Area Network“) ou Rede Local: 
–Apresentam altas taxas de transmissão de 
bits. 
–Objetivo: Interligar computadores que 
estejam a pequenas distâncias. 
–Aplicações: conexão de PC’s em pequenos 
escritórios, empresas em um mesmo 
prédio. 
 
Classificação das Redes de 
Computadores 
 
Classificação das Redes de 
Computadores 
• MAN (“Metropolitan Area Network“): 
– É formada por um conjunto de LAN’s, 
normalmente, interligadas por roteadores 
ou switches. 
–Possui maior abrangência (cidades). 
–Objetivo: Interligar computadores e/ou 
redes locais que estejam na mesma cidade 
e circunvizinhanças. 
– Exemplo: escritório matriz com as filiais. 
 
Classificação das Redes de 
Computadores 
Classificação das Redes de 
Computadores 
• WAN (“Wide Area Network“): 
– É formada por um conjunto de MAN’s. 
–Abrange grandes áreas geográficas (Países e 
continentes). 
–Objetivo: Interligar computadores, redes 
locais e metropolitanas dentro e fora do 
país de origem (empresas multinacionais). 
 
Classificação das Redes de 
Computadores 
 
Classificação das Redes de 
Computadores 
• Classificação das redes quanto ao serviço 
oferecido: 
– Rede peer to peer; 
– Rede cliente servidor; 
Classificação das Redes de 
Computadores 
Classificação das Redes de 
Computadores 
• Peer to Peer 
 
 
• Cliente - Servidor 
Classificação das Redes de 
Computadores 
• Como surgiu? 
• O que é o modelo OSI? 
 
Modelo OSI 
• Quando houve o surgimento das redes de 
computadores, não havia uma padronização de 
dispositivos de protocolos. 
• Com o aumento do número de rede e 
computadores nos anos 80, por conta das 
empresas tomarem conhecimento sobre as 
vantagens de utilização das tecnologias de rede e 
seus benefícios, houve a necessidade de serem 
realizadas interligações com outras empresas e 
filiais, deixando a tecnologia sem condições de 
evoluir junto com o desenvolvimento das 
empresas causando sérios problemas por conta 
do rápido crescimento. 
Modelo OSI 
• As redes de computares tornaram-se 
incompatíveis para se comunicarem entre elas 
pelo motivo de utilizarem diferentes 
tecnologias e especificações para poderem 
trocar informações. Existiam ainda empresas 
que possuíam tecnologias proprietárias que 
não eram compatíveis com tecnologias de 
outros fabricantes. 
 
Modelo OSI 
• Surgiu o modelo que veio para solucionar o 
problema de incompatibilidades entre as 
tecnologias de diferentes fabricantes dando início 
ao surgimento do modelo de referência da “OSI” 
Open System Interconnection no ano de 1984. 
Este modelo propiciou às empresas e fabricantes 
uma padronização a fim de garantir 
compatibilidade coerente e ininterrupta entre as 
diversas tecnologias de rede construídas por 
diversas empresas em todo o mundo. 
Modelo OSI 
Modelo OSI 
Modelo OSI 
Receptor Emissor 
• Por que um modelo formado por camadas? 
– Fazer a decomposição das partes funcionais das 
redes buscando simplificar e tornar mais acessível 
o entendimento de cada parte. 
– Buscar uma padronização dos componentes de 
rede, viabilizando o desenvolvimento, suporte e 
compatibilidade por conta dos diversos tipos de 
fabricantes existentes no mercado. 
Modelo OSI 
• Por que um modelo formado por camadas? 
– Viabilizar uma comunicação íntegra entre tipos 
diferentes de hardware e de software de rede, 
tornando a comunicação sincronizada entre si. 
– Impedir que as mudanças realizadas em uma 
determinada camada possam afetar outras 
camadas. 
– Sintonizar a compreensão do aprendizado sobre 
redes de computadores a partir da fragmentação 
do conhecimento em pequenas partes. 
Modelo OSI 
• Camada Física – nesta camada são definidas 
as características do meio físico de 
transmissão de rede, como cabos, conectores, 
interfaces, codificação e técnica de modulação 
de sinal. 
Modelo OSI 
• Camada de Enlace de Dados – esta realiza o 
procedimento de agrupamento e montagem 
dos bits, transformando-os em pacotes 
(quadros) num formato apropriado à técnica 
de transmissão da rede e também realiza o 
controle de acesso ao meio físico de 
transmissão e o controle de fluxo de dados 
entre as estações em nós da rede realizando 
inclusive controle de erros. 
Modelo OSI 
• Camada de Rede – esta camada é responsável 
por definir e estabelecer caminhos de uma 
rede para outra, ou melhor, guia os pacotes 
com destinos a outras redes permitindo o 
fluxo de ida e vinda dos dados. 
Modelo OSI 
• Camada de Transporte – esta camada é 
responsável pelo controle de entrega dos 
pacotes fim a fim de um enlace de dados 
prezando para que o pacote seja entregue de 
forma íntegra. 
 
Modelo OSI 
• Camada de Sessão – esta camada é 
responsável por estabelecer, manter e 
coordenar o intercâmbio de dados entre 
emissor e receptor durante todo o processo 
em que é estabelecida uma sessão de 
comunicação possibilitando a compressão de 
dados. 
Modelo OSI 
• Camada de Apresentação – esta camada faz a 
contribuição para realização da codificação e 
descodificação dos dados dentro de sua 
formação individual procedendo com a 
conversão de formatos entre os diferentes 
tipos de sistemas. 
Modelo OSI 
• Camada de Aplicação - esta camada é 
responsável por estabelecer uma interface 
entre o software de aplicação possibilitando 
uma interligação com as camadas inferiores. 
Modelo OSI 
• A Camada de Acesso ao Meio do OSI apresenta 
os endereços do dispositivo físico como um 
endereço que identifica computadoresindividuais (ou qualquer outro dispositivo que 
realize funções de link de Dados). 
• Para enviar dados, você deve utilizar os 
endereços de rede lógicos e o identificador 
utilizado para distinguir logicamente duas redes 
diferentes em uma rede interligada. 
Acesso ao Meio Físico 
• O endereçamento de rede torna viável o 
roteador saber para onde enviar dados, com 
base em cada endereço de rede do pacote de 
dados, utilizando os métodos de descoberta 
de rota e de seleção de rota. O 
endereçamento de rede torna viável o 
roteamento. 
 
Acesso ao Meio Físico 
• Imaginando que todos os dispositivos existentes em 
uma rede pudessem fazer a transmissão dos dados a 
todo instante sem que existisse uma análise prévia da 
situação do ambiente por onde os dados irão circular, 
há a possibilidade de ocorrer transmissões simultâneas 
de dados. 
• O resultado dessa desordenação, para transmissão dos 
dados acaba ocasionando uma deformação ou perda 
dos quadros que iriam ser enviados pela rede, 
causando um efeito ao qual damos o nome de colisão. 
• Este efeito elimina a possibilidade de comunicação 
entre as entidades. 
Acesso ao Meio Físico 
• É possível realizar uma operação em uma rede 
se tivermos o controle de eliminar os efeitos 
da colisão de dados. Para solucionar este 
efeito, as redes possuem métodos para 
redução das colisões ou transmissões 
simultâneas de dados. 
Acesso ao Meio Físico 
• Com o protocolo de acesso aleatório o nó 
transmissor sempre transmite à taxa total do 
canal. 
 
• Quando há uma colisão o quadro é retransmitido. 
 
• Essa retransmissão pode não ser imediata. O nó 
pode aguardar um tempo aleatório antes de 
reenviar o quadro. 
 
Protocolos de Acesso Aleatório 
• CSMA/CA e CSMA/CD 
 
• Há duas regras que regem esses protocolos: 
– Detecção de Portadora: um nó ouve o canal antes de 
transmitir. Se o canal estiver ocupado o nó esperará 
um tempo e sondará o canal novamente. 
 
– Detecção de Colisão: um nó que está transmitindo 
ouve o canal enquanto transmite. Se houver um 
quadro interferente, o nó interrompe a transmissão. 
 
Protocolos de Acesso Aleatório 
• Se os nós realizam a detecção de portadora, 
por que ocorrem as colisões? 
 
Protocolos de Acesso Aleatório 
• Atraso de propagação fim a fim de canal 
 
Protocolos de Acesso Aleatório 
Protocolos de Revezamento 
• Os dois principais protocolos de revezamento 
são: 
– Protocolo de Seleção (Pooling): 
mestre 
escravos 
poll 
dados 
dados 
Principal problema ? 
Nó mestre falhar o canal 
inteiro fica inoperante. 
 
 
• Protocolo de Passagem de Permissão (Token 
Passing): 
 
 
Protocolos de Acesso Aleatório 
T 
dados 
(nada a 
 enviar) 
T 
Principal problema ? 
Retenção do token por 
um hospedeiro. 
 
 
• Introdução a redes de computadores; 
• Topologia e Tamanho das Redes; 
• Modelo OSI; 
• Acesso ao Meio Físico. 
 
Resumo 
MOMENTO 
DE 
INTERAÇÃO 
Em relação a comunicação de dados podemos 
afirmar que ela pode ser simplex, half-duplex e full-
duplex. O que caracteriza a comunicação simplex? 
A) Comunicação possível em ambas as direções, 
porém não simultaneamente; 
B) Comunicação possível em ambas as direções 
simultaneamente; 
C) Comunicação possível em uma única direção; 
D) Comunicação possível de forma bidirecional; 
Momento de Interação 
• A necessidade de dividir uma rede em sete camadas foi 
para ofertar diversas vantagens. Sendo assim, assinale 
a alternativa abaixo que representa essas vantagens. 
• I - Fazer a decomposição das partes funcionais das 
redes buscando simplificar e tornar mais acessível o 
entendimento de cada parte; 
• II - Buscar uma padronização dos componentes de 
rede, viabilizando o desenvolvimento, suporte e 
compatibilidade por conta dos diversos tipos de 
fabricantes existentes no mercado; 
• III - Impedir que as mudanças realizadas em uma 
determinada camada possam afetar outras camadas; 
Momento de Interação 
 
• A) As alternativas I e II estão corretas; 
• B) As alternativas I e III estão corretas; 
• C) As alternativas II e III estão corretas; 
• D) As alternativas I, II e III estão corretas. 
Momento de Interação 
Um conjunto de camadas e protocolos é chamado 
arquitetura de rede. O modelo OSI compõe-se de 7 
camadas. Assinale a alternativa que define a 
camada física. 
A) Esta camada realiza o procedimento de 
agrupamento e montagem dos bits, transformando-
os em pacotes (quadros) num formato apropriado à 
técnica de transmissão da rede e também realiza o 
controle de acesso ao meio físico de transmissão e 
o controle de fluxo de dados entre as estações em 
nós da rede realizando inclusive controle de erros; 
Momento de Interação 
B) Esta camada é responsável por definir e estabelecer 
caminhos de uma rede para outra, ou melhor, guia os 
pacotes com destinos a outras redes permitindo o fluxo 
de inda e vinda dos dados; 
C) Esta camada é responsável pelo controle de entrega 
dos pacotes fim a fim de um enlace de dados prezando 
para que o pacote seja entregue de forma íntegra; 
D) Nesta camada são definidas as características do meio 
físico de transmissão de rede, como cabos, conectores, 
interfaces, codificação e técnica de modulação de sinal. 
Momento de Interação