Fundamentos de ADS - Aula 4_Parte 1

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Fundamentos de Análise e 
Desenvolvimento de Sistemas 
 
Prof. Msc. Carlos Queiroz 
Carlosqueiroz.fate@gmail.com 
Semestre 2013.2 
 
 
0-2 
¤  Fundamentos de redes de computadores 
¤  A Internet 
¤  A World Wide Web 
¤  Protocolos da Internet 
¤  Segurança 
Agenda 
 Centro de 
Processamento 
 de Dados 
Departamento Financeiro 
Diretoria 
 Sala de 
Reuniões 
MAINFRAME, UMA MÁQUINA VON NEUMANN ! 
Anos 70 
3 
Sistemas Centralizados 
Processamento em Batch (off-line) 
Tempo (CPU) 
Processos 
P1 
P2 
P3 
Sistemas Centralizados 
4 
Anos 70 
5 
Mainframe 
Sistemas Centralizados 
Processamento On-line 
T (CPU) 
Processos 
Time sharing 
P1 
P2 
P3 
Sistemas Centralizados 
6 
7 
Anos 80 
Surgem os microcomputadores 
0-8 
Redes de Computadores 
¤  Motivação 
¤  Necessidade de compartilhamento de informações e 
recursos entre computadores 
0-9 
Fundamentos de Redes de 
Computadores 
¤  Classificação de redes de computadores 
¤  Protocolos 
¤  Combinação de redes 
¤  Métodos de comunicação entre processos 
¤  Sistemas distribuídos 
0-10 
Classificação de redes de 
computadores 
¤  Abrangência (alcance geográfico) 
¤  Topologia (organização física) 
¤  Propriedade 
Abrangência (alcance geográfico) 
§  PAN (Personal Area Network) 
Redes de Alcance Pessoal 
§  WPAN (Wireless Personal Area Network) 
Redes Sem Fio de Alcance Pessoal 
Abrangência (alcance geográfico) 
¤  LAN (Local Area Network) 
Redes de Alcance Local ou simplesmente Redes Locais 
 
Abrangência (alcance geográfico) 
¤  MAN (Metropolitan Area Network) 
Redes de Alcance Metropolitano 
Abrangência (alcance geográfico) 
¤  WAN (Wide Area Network) 
Rede de Longo Alcance 
0-15 
Figure 4.1 Topologias de redes 
¤  Tornou-se comum nos 
anos 90 com a larga 
adoção dos padrões 
Ethernet 
0-16 
Figure 4.1 Topologias de redes 
¤  Também é bastante popular em redes sem fio 
¤  Atenção: o hub faz a rede estrela se comportar como 
uma rede na topologia de barramento 
0-17 
Figure 4.1 Topologias de redes 
¤  Atenção: o hub faz a rede estrela se comportar como 
uma rede na topologia de barramento 
0-18 
Figure 4.1 Topologias de redes 
Propriedade 
¤  Aberta 
¤  Fechada 
0-19 
0-20 
Protocolos 
¤  Conceito 
¤  São regras que conduzem as atividades necessárias para que 
uma rede funcione 
¤  Permite que produtos construídos por diferentes fabricantes 
sejam compatíveis entre si 
0-21 
Protocolos 
¤  Coordenação da transmissão de mensagens 
¤  Protocolo CSMA/CD (Carrier sense, Multiple access with 
Collision Detection) – Acesso múltiplo com verificação de 
portadora e detecção de colisão 
¤  Usado no padrão Ethernet 
¤  Todos os computadores “escutam” todas as mensages, mas só 
mantém as que estão endereçadas a eles 
¤  Barramento “silencioso” é monitorado para o início de 
transmissões 
¤  Detecção de colisões 
0-22 
Figura 4.2 – Comunicação por uma 
rede em barramento 
0-23 
Protocolos 
¤  CSMA/CA (Carrier Sense, Multiple Access with Collision 
Avoidance) – Acesso Múltiplo com Verificação de Portadora e 
Prevenção de Colisão 
¤  CSMA/CD não é compatível com redes estrela sem fio, pois uma 
máquina pode ser incapaz de detectar que sua transmissão está 
colidindo com a de outra 
¤  Usado nos protocolos IEEE 802.11 (Wi-fi) 
¤  Projetados para evitar colisões, mas podem não eliminá-las 
completamente 
 
0-24 
Protocolos 
¤  CSMA/CA 
¤  Funcionamento básico 
1.  Quando uma máquina precisa transmitir uma mensgem pela 
primeira vez e encontra um canal de comunicação silencioso, 
ela não começa a transmissão imediatamente 
2.  Se o canal permanecer silencioso após um curto período de 
tempo, então a transmissão é iniciada 
3.  Caso contrário,se a máquina constatar que o canal está 
ocupado, ela irá esperar um período de tempo aleatório. 
4.  Após esse período, a máquina pode assumir um canal 
silencioso sem hesitação 
¤  Evitar “colisão” entre transmissores novatos, dando prioridade a 
outros que já estavam esperando pelo canal de transmissão 
¤  Não resolve o problema do terminal oculto (Nesse caso pode se 
utilizar uma requisição para os APs) 
 
0-25 
Figura 4.3 O problema do terminal 
oculto 
0-26 
Combinação de redes de computadores 
¤  Trata da conexão de redes existentes para formação de 
um sistema de comunicação estendido 
¤  Repetidor (hub) 
¤  Passa sinais entre dois barramentos originais sem considerar 
os seus significados 
¤  Ponte (bridge) 
¤  Elemento um pouco mais complexo que um repetidor, pois 
interconecta dois barramentos encaminhando as 
mensagens de um lado para o outro apenas quando 
necessário 
¤  Comutador (switch) 
¤  É essencialmente uma ponte com múltiplas conexões 
¤  Produz uma rede que consiste em diversos barramentos 
0-27 
Figura 4.4 – Construção de uma grande rede em 
barramento a partir de redes pequenas 
0-28 
Combinação de redes de computadores 
¤  Roteador (router) 
¤  Permite criar a abstração de rede de redes(internet) 
¤  Interconecta redes independente de elas serem 
compatíveis entre si (cada uma mantém sua 
individualidade, por exemplo de protocolos utilizados) 
¤  Observação:  internet ≠ Internet 
¤  Sistema de enderaçamento e tabela de 
encaminhamentos 
¤  Porta de ligação ou Gateway 
0-29 
Figura 4.5 – Roteadores conectando 
redes, formando uma internet 
0-30 
Métodos de comunicação entre 
processos 
¤  Conceito: Comunicação interprocessos 
¤  É a comunicação entre processos em execução em diferentes 
computadores (ou em um mesmo computador), coordenando 
suas ações em prol da realização de uma tarefa 
¤  Modelo Cliente-Servidor (Client-server) 
¤  Papéis 
¤  Cliente: processo que faz requisições a outros processos 
¤  Servidor: processo que atende às requisições feitas pelos 
clientes 
¤  Ex.: Servidor de impressões, servidor de arquivos e diversas 
outras aplicações 
¤  Um servidor para vários clientes 
¤  Servidor deve executar continuamente 
¤  Os cliente iniciam a comunicação 
0-31 
Métodos de comunicação entre 
processos 
¤  Ponto-a-ponto (Peer-to-peer – P2P) 
¤  Processos fornecem e recebem serviços uns dos outros 
¤  Processos podem executar de forma temporária 
¤  Ex.: Compartilhamento de arquivos através de arquivos torrents 
0-32 
Figura 4.6 – Cliente/servidor vs. P2P 
Sistemas distribuídos 
¤  Unidades de software que funcionam como processos 
em diferentes computadores 
¤  Computação em Cluster 
¤  Computação em Grade 
¤  Computação em Núvem 
0-33 
Material Complementar 
¤  Vídeo: Warriors of the Net 
34