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Redes de Computadores Renato da Silva Marques Especialista em Redes de Computadores Passeio pela Internet 1 Definições Internet – É a rede mundial de computadores. Pessoas se comunicam, trocam arquivos, pesquisam e usam como entretenimento. Protocolos – Define o formato e a ordem das mensagens trocadas entre duas ou mais entidades comunicantes bem como as ações realizadas na transmissão e/ou no recebimento de uma mensagem e/ou evento. Renato Marques – Redes de Computadores 2 Qual a necessidade? Sistemas Finais = Hospedeiros (Hosts), executam programas de aplicação. Browser da Web Servidor da Web Leitor de e-mail / Servidor de e-mail Sistemas Finais Renato Marques – Redes de Computadores Clientes Servidor 3 Programas Clientes e Servidores Um programa cliente funciona em um sistema final, que solicita e recebe um serviço de uma programa servidor, que funciona em um outro sistema final. Web E-mail Transferência de arquivos Login remoto Grupos de discussão Renato Marques – Redes de Computadores 4 Redes de Acesso Renato Marques – Redes de Computadores 5 Dial-UP (discado) Nos Anos de 1992, a maior parte dos usuários residenciais acessavam a Internet por meio de linhas telefônicas analógicas utilizando um modem discado. Desvantagens do acesso discado Acesso lento, taxa máxima de transferência de 56Kbps. Bloqueia a linha telefônica comum do usuário. Renato Marques – Redes de Computadores 6 DSL Linha Digital de Assinante, fornecida normalmente pela mesma empresa do telefone residencial. Assim quando a DSL é utilizada, a operadora do cliente é também seu provedor de Internet (ISP). Linhas telefônicas conduz, simultaneamente, dados e sinais telefônicos, que são codificados em diferentes frequências. Renato Marques – Redes de Computadores 7 DSL Um canal downstream de alta velocidade, com uma banda de 50KHz a 1MHz. Um canal upstream de média velocidade, com uma banda de 4KHz a 50KHz. Um canal de telefone bidirecional comum, com uma banda de 0 a 4KHz. Vantagens da Tecnologia DSL Transmitir e receber dados a taxas muito mais elevadas. Falar ao telefone e acessar Internet ao mesmo tempo. Renato Marques – Redes de Computadores 8 Cabo O acesso à Internet a cabo necessita de modems especials chamados de modems a cabo. Ele é um aparelho externo que se conecta ao computador residencial através da porta Ethernet. Possuem dois canais de transmissão downstream e upstream. Característica do acesso a cabo é que o meio de transmissão é compartilhado, tanto o downstream quanto o upstream. Renato Marques – Redes de Computadores 9 FTTH (Fiber-To-The-Home) Fibras Óticas A FTTH pode potencialmente prover taxas de acesso à Internet na faixa de gigabits por segundo. Porém, a maioria dos provedores de FTTH oferecem diferentes taxas, sendo que quanto maior mais caro. Taxa de download 10 a 20 Mbps. Taxa de upload 2 a 10Mbps. Obs.: Além do acesso à Internet, as fibras óticas possuem serviços telefônicos tradicionais e transmissão televisiva. Renato Marques – Redes de Computadores 10 Ethernet Utiliza par de fios de cobre trançado para se conectarem a um comutador Ethernet. Acesso à Ethernet possui 100Mbps, enquanto os servidores possuem um acesso de 1Gbps ou até 10Gbps. Renato Marques – Redes de Computadores 11 WiFi Acesso à Internet sem fio. LAN sem, baseada na tecnologia IEEE 802.11, taxa de transmissão de até 54Mbps. É preciso esta próximo dos pontos de acesso. Renato Marques – Redes de Computadores 12 WiMAX Tecnologia IEEE 802.16 Taxa de transmissão de 5 a 10 Mbps ou maiores a distância superior a 10 KM. Renato Marques – Redes de Computadores 13 Meios Físicos Caminho que percorrá a informação, seja por meio de ondas eletromagnéticas ou pulsos óticos, que se propagam entre as séries de pares transmissores-receptores. Podem ser par de fios de cobre trançado, cabo coaxial, cabo de fibra ótica. Renato Marques – Redes de Computadores 14 Par de fios de cobre trançado Meio de transmissão guiado. São 4 pares de fios. São trançados para reduzir a interferência elétrica de pares semelhantes que estejam próximos. Podem ou não ter blindagem. .Taxa de transmissão esta na faixa de 10Mbps a 1Gbps. Renato Marques – Redes de Computadores 15 Cabo Coaxial Meio guiado. Possui dois condutores de cobre. Alta taxa de transmissão. Renato Marques – Redes de Computadores 16 Fibras Óticas Meio guiado. Flexível. Conduz pulsos de luz. Taxa de transmissão elevadíssimo de até dezenas ou mesmo centenas de gigabits por segundo. Imune a interferência eletromagnética. Bom para grandes distâncias. Alto custo. Renato Marques – Redes de Computadores 17 Núcleo da Rede Comutação de Circuitos. Comutação de Pacotes. Renato Marques – Redes de Computadores 18 Comutação de Circuitos Em redes de comutação de circuitos os recursos necessários ao longo de um caminho para prover comunicação entre os sistemas finais são reservados pelo período da sessão de comunicação entre os sistemas finais. Renato Marques – Redes de Computadores 19 Comutação de Pacotes Em redes de comutação de pacotes, esses recursos não são reservados; as mensagens de uma sessão usam os recursos por demanda, e por consequência entram na fila para conseguir acesso a um enlace de comunicação. Renato Marques – Redes de Computadores 20 Atraso, Perda e Vazão em Redes de Comutação de Pacotes Renato Marques – Redes de Computadores 21 Atraso em Redes de Comutação de Pacotes Um pacote sai da origem, passa por uma série de roteadores até chegar no destino. Esse pacote viaja de um nó ao próximo nó, sofre ao longo desse caminho, diversos tipos de atraso em cada nó existente no caminho que percorre. Renato Marques – Redes de Computadores 22 Tipos de Atraso Atraso de Processamento. Atraso de Fila. Atraso de Transmissão. Atraso de Propagação. Renato Marques – Redes de Computadores 23 Atraso de Processamento O tempo requerido para examinar o cabeçalho do pacote e determinar para onde direcioná-lo. O tempo necessário para verificar os erros em bits existentes no pacote que ocorreram durante a transmissão dos bits desde o nó anterior ao próximo roteador. Renato Marques – Redes de Computadores 24 Atraso de Fila Quando o pacote está na fila esperando para ser transmitido no enlace. O tamanho do atraso depende da quantidade de outros pacotes que chegaram antes e já estão na fila esperando para serem transmitidos. Renato Marques – Redes de Computadores 25 Atraso de Transmissão Está relacionada a taxa de transmissão do meio, ou seja, a velocidade do meio. E ao tamanho do pacote que passará pelo enlace. Na prática, atrasos de transmissão são comumente em escala de micro a milissegundos. Renato Marques – Redes de Computadores 26 Atraso de Propagação Está relacionada na distância entre dois roteadores, e na velocidade de propagar o bit de um nó a outro nó. Na redes WAN, os atrasos de propagação são na ordem de milissegundos. Renato Marques – Redes de Computadores 27 Perda de Pacote A fila tem um tamanho finito. Quando um pacote chega e encontra a fila cheia o roteador descarta o pacote, isto é, ele será perdido. A fração de pacotes perdidos aumenta com a intensidade de tráfego. O desempenho de um nó é frequentemente medido não apenas em termos de atraso, mas também em termos da probabilidade de perda de pacotes. Um pacote perdido pode ser retransmitido fim a fim para garantir que todos os dados sejam transferidos da origem ao local de destino. Renato Marques – Redes de Computadores 28 Vazão nas Redes de Computadores Juntamente com o atraso, e a perda de pacotes, a vazão é outra medida de desempenho importante em redes de computadores. Essa vazão é constituída pelo tamanho em bits e pelo tempo em segundos que os pacotes passaram pelo enlace entre o roteador e o cliente. Renato Marques – Redes de Computadores 29 Dúvidas? Renato Marques – Redes de Computadores 30