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REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 1 REDES DE COMPUTADORES AULA 4 – ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDE REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 2Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 2 REDES DE COMPUTADORES • Aprender sobre arquitetura de aplicação; • Estudar as topologias de rede; • Analisar as vantagens e desvantagens de redes ponto a ponto, híbridas, cliente/servidor; • Relacionar os diversos tipos de topologia de rede e arquitetura de aplicação. OBJETIVOS DESTA AULA: REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 3Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 3 REDES DE COMPUTADORES • “Arquitetura onde o processamento da informação é dividido em módulos ou processos distintos. Um processo é responsável pela manutenção da informação (Servidor), enquanto que outro é responsável pela obtenção dos dados (Cliente)”. – BATTISTI, 2001 ARQUITETURA DE APLICAÇÃO REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 4Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 4 REDES DE COMPUTADORES • Sistema inovador surgido na década de 90 e muito utilizado no meio corporativo, é baseado em três componentes principais: – gerenciamento de banco de dados, que tem a função de servidores; – redes, que funcionam como o meio de transporte de dados e, finalmente, – os softwares para acesso aos dados: Clientes CLIENTE-SERVIDOR REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 5Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 5 REDES DE COMPUTADORES • “É uma abordagem da computação que separa os processos em plataformas independentes que interagem, permitindo que os recursos sejam compartilhados enquanto se obtém o máximo de benefício de cada dispositivo diferente, ou seja, Cliente/Servidor é um modelo lógico”. – VASKEVITCH, 1995. CLIENTE-SERVIDOR REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 6Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 6 REDES DE COMPUTADORES Conteúdo EXEMPLO CLIENTE-SERVIDOR Servidor http Clientes: Windows Linux Android MAC Outros browser REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 7Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 7 REDES DE COMPUTADORES • A comunicação entre as aplicações e o Sistema Operacional baseia-se, normalmente, em interações solicitação/resposta, onde a aplicação solicita um serviço (abertura de um planilha, impressão etc.) através de uma chamada ao sistema operacional este, em resposta à chamada, executa o serviço solicitado e responde, informando o status da operação (sucesso ou falha) e transferindo os dados resultados da execução para a aplicação. ARQUITETURAS PONTO A PONTO E CLIENTE-SERVIDOR REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 8Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 8 REDES DE COMPUTADORES • No modo Cliente-Servidor, a entidade que solicita o serviço é chamado cliente e a que presta o serviço é o servidor. • A interação cliente-servidor constitui-se no modo básico de interação dos sistemas operacionais de redes. • Também existem casos onde a estações disponibilizam a outras estações o acesso a seus recursos através da rede através de um modulo servidor. ARQUITETURAS PONTO A PONTO E CLIENTE-SERVIDOR REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 9Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 9 REDES DE COMPUTADORES • A aplicação solicita um serviço através de uma chamada ao sistema operacional este, em resposta à chamada, executa o serviço solicitado e responde, informando o status da operação (sucesso ou falha) e transferindo os dados resultados da execução para a aplicação ARQUITETURAS PONTO A PONTO E CLIENTE-SERVIDOR REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 10Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 10 REDES DE COMPUTADORES • A entidade que solicita o serviço é chamado cliente e a que presta o serviço é o servidor. A interação cliente- servidor constitui-se no modo básico de interação dos sistemas operacionais de redes. • Também existem casos onde a estações disponibilizam a outras estações o acesso a seus recursos através da rede através de um módulo servidor CLIENTE-SERVIDOR REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 11Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 11 REDES DE COMPUTADORES • Máquina “Stand Alone” CLIENTE-SERVIDOR Interface Homem x Máquina Lógica do Programa Controle de Acesso aos Dados Armazenamento de Dados REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 12Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 12 REDES DE COMPUTADORES • Servidor de Arquivos CLIENTE-SERVIDOR Interface Homem x Máquina Lógica do Programa Controle de Acesso aos Dados Armazenamento de Dados Cliente Servidor Rede REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 13Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 13 REDES DE COMPUTADORES • Servidor de Banco de Dados CLIENTE-SERVIDOR Interface Homem x Máquina Lógica do Programa Controle de Acesso aos Dados Armazenamento de Dados Cliente Servidor Rede (Com andos SQL) REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 14Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 14 REDES DE COMPUTADORES • Servidor de WEB CLIENTE-SERVIDOR Interface Homem x Máquina Lógica do Programa Controle de Acesso aos Dados Armazenamento de Dados Cliente Servidor Rede (Proto colo H TTP / Lingu agem HTM L) REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 15Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 15 REDES DE COMPUTADORES • Todas as estações possuem no sistema operacional de redes os dois módulos: – SORC (Sistema Operacional de rede – Cliente) e – SORS (Sistema Operacional de Redes Servidor) PONTO A PONTO (PEER TO PEER) REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 16Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 16 REDES DE COMPUTADORES • Servidor de Arquivos • Servidor de Banco de Dados • Servidor de Impressão • Servidor de Gerenciamento EXEMPLOS DE SERVIÇOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 17Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 17 REDES DE COMPUTADORES • Função de oferecer aos módulos clientes os serviços de armazenamento, de compartilhamentos de discos, controle de acesso a informações. • Deve ser criado, obedecendo regras de autorização para aceitar pedidos de transações das estações clientes e atendê-los utilizando seus dispositivos de armazenamento de massa. • A utilização pelo usuário é em substituição ou em adição ao sistema de arquivos existente na própria estação local. EXEMPLOS DE SERVIÇOS - SERVIDOR DE ARQUIVOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 18Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 18 REDES DE COMPUTADORES • Também conhecido como sistema de gerenciamento de banco de dados (SGBD), usa um servidor de arquivo para armazenar dados, num padrão onde é lido por uma aplicação específica. • Utilizando-se de uma linguagem codificada chamada Structured Query Language (SQL), o usuário consegue enviar uma informação e o servidor entendendo o pedido, executa a consulta, processa a informação e retorna com o resultado. • Essa rotina é feita localmente no servidor e de banco de dados e a resposta é enviada para o modulo cliente. EXEMPLOS DE SERVIÇOS SERVIDOR DE BANCO DE DADOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 19Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 19 REDES DE COMPUTADORES • O servidor de impressão tem como função gerenciar e oferecer serviços de impressão a seusmódulos clientes, podendo possuir umas ou mais impressoras acopladas; este pode priorizar trabalhos gerenciando a fila de impressão, dando prioridade a trabalhos mais urgentes. EXEMPLOS DE SERVIÇOS SERVIDOR DE IMPRESSÃO REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 20Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 20 REDES DE COMPUTADORES • Com a função de monitorar o tráfego de dados, verificar o estado e o desempenho de uma estação da rede, ou monitorar o meio de transmissão e de outros sinais. • O servidor de gerenciamento é necessário para a detecção de erros, diagnoses e para resoluções de problemas, tais como falhas no meio, diminuição do desempenho etc. EXEMPLOS DE SERVIÇOS SERVIDOR DE GERENCIAMENTO REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 21Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 21 REDES DE COMPUTADORES • Topologia esta relacionada com a disposição dos equipamentos dentro de um ambiente. • Na prática, essa arquitetura define onde está a informação e de que forma se pode chegar a ela. TOPOLOGIA REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 22Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 22 REDES DE COMPUTADORES • Topologia Física - estrutura definida por sua topologia física e de acordo com a forma que os enlaces físicos estão organizados. • Topologia Lógica - estrutura definida por sua topologia lógica e de acordo com o comportamento dos equipamentos conectados. A TOPOLOGIA PODE SER ANALISADA SOB DOIS ASPECTOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 23Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 23 REDES DE COMPUTADORES TOPOLOGIAS FÍSICAS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 24Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 24 REDES DE COMPUTADORES • A mensagem • O elemento Transmissor - Tx • O elemento Receptor - Rx • O Meio de transmissão • O protocolo de comunicação, 3 tipos básicos de comunicação: – ponto a ponto, – cliente servidor e – ponto multiponto, ou somente multiponto. SISTEMA BÁSICO DE COMUNICAÇÃO REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 25Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 25 REDES DE COMPUTADORES • É quanto a comunicação é estabelecida utilizando apenas dois pontos interligados (receptor e transmissor). • Para esse tipo de arquitetura, não existe um compartilhamento do meio com os outros vários usuários. ARQUITETURA PONTO A PONTO REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 26Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 26 REDES DE COMPUTADORES • Neste modelo lógico cada dispositivo é especializado em: – Proporcionar acesso a informações ou – Obter informações • Para esse tipo de arquitetura, não existe um compartilhamento do meio com os outros vários usuários. ARQUITETURA CLIENTE-SERVIDOR REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 27Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 27 REDES DE COMPUTADORES • É o caso de um ponto central enviar e receber informações de vários pontos da rede, utilizando um mesmo meio que pode derivar ao longo do cominho. PONTO-MULTIPONTO REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 28Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 28 REDES DE COMPUTADORES • Unicast • Multicast • Broadcast ENDEREÇAMENTO DE DADOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 29Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 29 REDES DE COMPUTADORES E Quadro Aplicação Transporte Rede Física Modelo TCP/IP Mensagem Segmento Pacote Cabeçalho de transporte Mensagem Cabeçalho de enlace Cabeçalho de redeCabeçalho de transporte Mensagem Cabeçalho de redeCabeçalho de transporte Mensagem Camadas Encapsulamento ENDEREÇAMENTO DE DADOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 30Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 30 REDES DE COMPUTADORES • No encapsulamento que ocorre no modelo OSI e TCP/IP cada camada atribui seu próprio cabeçalho e nele inclui endereços de origem e destino, usando: – Transporte – Endereços de portas (TCP ou UDP) – Rede – Endereços IP (endereço lógico) – Enlace – Endereço MAC (endereço físico) ENDEREÇAMENTO DE DADOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 31Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 31 REDES DE COMPUTADORES • Os Endereços de destino dos pacotes e quadros podem ser: – Unicast – Multicast ou – Broadcast ENDEREÇAMENTO DE DADOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 32Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 32 REDES DE COMPUTADORES • É uma forma de envio de informações direcionadas para somente um único destino UNICAST REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 33Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 33 REDES DE COMPUTADORES • É a forma de envio de informações para múltiplos destinos. Ele é direcionado para um grupo específico destinos possíveis. • As estações podem dinamicamente entrar e sair do Grupo Multicast. • Como exemplos temos a video-conferência e a Web-TV MULTICAST REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 34Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 34 REDES DE COMPUTADORES • Forma de envio de informações onde a mensagem é enviada para todos os destinos possíveis da rede. • No endereçamento IP o último endereço de uma subrede define que o destino é para todos os demais componentes daquela subrede (endereço de broadcast da rede) BROADCAST REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 35Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 35 REDES DE COMPUTADORES • Numa rede multiponto, onde não há comutação, todos os dispositivos compartilham o mesmo canal para transmitir. • Uma vez transmitidos os dados são recebidos por todos os dispositivos. • Neste tipo de rede existe a possibilidade de dois ou mais dispositivos transmitirem dados simultaneamente, neste caso todos os dados em trânsito ficam imprestáveis e há necessidade de retransmissão. • A este evento chamamos colisão e o segmento onde pode ocorrer chama-se Domínio de colisão DOMÍNIO DE COLISÃO REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 36Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 36 REDES DE COMPUTADORES • Numa rede local, onde temos enlaces multiponto, trafegam quadros que contém endereços de destino. • Um dos princípios de redes multiponto é a impossibilidade de transmissões simultâneas • Num segmento de rede até onde chegam os quadros com endereço de destino broadcast chamamos de domínio de Broadcast. • Quanto maior o domínio de broadcast mais lenta fica a rede. DOMÍNIO DE BROADCAST REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 37Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 37 REDES DE COMPUTADORES • Os equipamentos, que antes funcionavam isoladamente, possuíam somente um Sistema Operacional Local (SOL), com o objetivo de controle especifico do hardware local. • Com a evolução das redes de computadores, os equipamentos tiveram que se adaptar e passaram a ter funções especificas para o processamento em redes. SISTEMAS OPERACIONAIS DE REDE REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 38Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 38 REDES DE COMPUTADORES • Surgiram os Sistemas Operacionais de Redes (SOR), como uma extensão dos antigos Sistemas Operacionais Locais (SOL), com o objetivo de tornar transparentes o uso dos recursos compartilhados da rede. SISTEMAS OPERACIONAIS DE REDE REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 39Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 39 REDES DE COMPUTADORES • Para a topologia lógica, existem 2 métodos de transmissãode dados : – Em Barramento – Em Anel TOPOLOGIA LÓGICA E TOPOLOGIA FÍSICA REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 40Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 40 REDES DE COMPUTADORES Nesta Aula você: • Aprendeu sobre arquitetura de aplicação; • Conheceu novas topologias de rede; • Analisou as vantagens e desvantagens de redes ponto a ponto, híbridas, cliente/servidor; • Relacionou os diversos tipos de topologia de rede e arquitetura de aplicação RESUMO DA AULA 4
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