Redes de Computadores Introducao
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Redes de Computadores Introducao


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Redes de Computadores...................................................................... 1
Mobilidade .......................................................................................... 1
Hardware de Rede .............................................................................. 2
Redes Locais - LANs............................................................................ 2
Redes metropolitanas - MANs............................................................... 3
Redes Geograficamente Distribuídas - WANs .......................................... 3
Inter-redes ........................................................................................ 5
Software de Rede................................................................................ 5
Questões de Projetos relacionados às Camadas ...................................... 6
Tipos de conexões de serviços.............................................................. 6
Primitivas de serviço ........................................................................... 6
Modelos de Referência ........................................................................ 6
Modelo OSI (Open Systems Interconnection) ......................................... 6
Modelo TCP/IP ................................................................................... 8
Arquitetura da Internet ......................................................................10
Redes orientadas a conexões ..............................................................10
X.25 e Frame Relay.........................................................................10
ATM..............................................................................................10
Ethernet ........................................................................................12
LANs sem fio (802.11) - WiFi............................................................12
Redes de Computadores
Baseado no livro de Redes do Tanenbaum
As redes de computadores surgiram pela necessidade de se integrar e compartilhar recursos
e, principalmente, informações. As distâncias físicas não devem impedir que usuários
acessem informações que necessitem, e quanto mais rápido, mais on-line, melhor.
Um dos modelos de maior sucesso no mundo das redes é o modelo cliente/servidor, onde
há uma máquina (ou conjunto de máquinas) com grande capacidade de armazenamento ou
processamento (ou ambas). Essa máquina é chamada de servidor e tem por funcionalidade
atender requisições de outras máquinas, chamadas de clientes, que possuem capacidade de
processamento e armazenamento limitada em empresas e instituições. A própria www
utiliza esse conceito.
As redes de computadores proporcionam também a comunicação por e-mail, colaboração na
construção de conteúdo entre pessoas distantes, videoconferência e realização de negócios
(compra e venda). A utilização de redes pelos usuários comuns (domésticos) se dá pelo uso
da www, mensagens instantâneas, compras, grupos de notícias, entre outros.
Mobilidade
As redes sem fio surgiram para permitir que as pessoas pudessem conectar seus
dispositivos onde quer que estivessem. Há que se diferenciar as redes sem fio da
computação móvel, pois em alguns casos elas podem ter significados diferentes.
Aplicações Sem fio Móvel
Desktops em escritórios Não Não
Notebook em quarto de hotel Não Sim
Rede sem fio em prédio antigo Sim Não
PDA Sim Sim
Hardware de Rede
As redes podem ser classificadas segundo sua tecnologia de transmissão e a escala. Para a
tecnologia de transmissão temos basicamente dois tipos:
\u2022 Links de difusão: um transmissor envia pacotes pelo único canal de comunicação
disponível, fazendo com que todos conectados à este canal recebam o pacote. A
quem de destino for será processado, aos demais será ignorado. Esse modo é
chamado de broadcasting. Além desse, há também o multicasting, que consiste
na difusão para um grupo de máquinas.
\u2022 Links ponto a ponto (unicast): há a conexão entre pares individuais, onde a
transmissão é realizada e recebida apenas no destinatário, embora possa haver
intermediários pelo caminho.
Quanto à escala, temos basicamente o seguinte quadro:
Distância entre
processadores
Processadores localizados
no mesmo Exemplo
1 m Metro quadrado Rede pessoal
10 m Sala Rede local
100 m Edifício Rede local
1 km Campus Rede local
10 km Cidade Rede metropolitana
100 km País Rede geograficamentedistribuída
1000 km Continente Distribuída
10000 km Planeta Interner
Redes Locais - LANs
As LANs têm tamanho restrito, abrangendo alguns poucos quilômetros, o que permite
conhecer de antemão o pior tempo de transmissão, ajudando no projeto de escolha do tipo
de topologia, bem como ao seu gerenciamento.
Basicamente é composta por um cabo onde as estações se conectam, podendo ser,
atualmente de 10Mbps, 1Gbps ou até 10Gbps. Normalmente utilizam difusão.
A topologia é a maneira como o canal (cabo) e as estações estão dispostos. As LANs podem,
entre outros, serem em barramento (Ethernet) ou em anel (FDDI).
A difusão pode ser dividida em estática e dinâmica de acordo com o modo como o canal
é alocado. No estático há uma divisão de tempo, onde cada slot é atribuído a uma estação
em que a estação só pode transmitir neste tempo. Há desperdício de capacidade de
transmissão. No dinâmico a transmissão por qualquer estação pode ser realizada a
qualquer tempo. Para evitar colisões e erros pode ser centralizada ou descentralizada.
Redes metropolitanas - MANs
As MANs são redes de maior abrangência, geralmente se expandindo por uma cidade. Um
exemplo clássico é a TV a cabo.
Redes Geograficamente Distribuídas - WANs
Abrange uma grande área geográfica, geralmente país ou continente, e possui dois
elementos básicos: o host e a sub-rede. O host é a máquina do usuário que deseja
executar alguma ação em outra máquina, que também é um host (um servidor, por
exemplo). A sub-rede pertence e é operada pela empresa de telefonia ou procedor de
serviços de Internet. Esse tipo de estrutura deixa bem separado os aspectos de aplicação
(hosts) e de comunicação (sub-rede).
A sub-rede é formada basicamente por linhas de transmissão e por elementos de
comutação. As linhas de transmissão transportam os dados entre as máquinas, podendo ser
cabos de cobre, óptico ou rádio. Os elementos de comutação são computadores
especializados que conectam várias linhas de transmissão. Quando chegam dados por uma
linha ele deve escolher para qual linha de saída enviar. Também são chamados de
roteadores.
A comunicação entre roteadores que não possuem linhas de transmissão entre si deve ser
feita indiretamente através de outros roteadores. Cada roteador intermediário recebe o
pacote integralmente e o armazena até a linha de destino ser liberada, quando, então o
pacote é transmitido. Essa técnica é chamada de store-and-forward ou comutação por
pacotes. Os pacotes quando são pequenos e de mesmo tamanho também chamados de
células.
Quando se deseja troca de informações entre hosts distantes (que necessitem utilizar
caminho por uma sub-rede), as mensagens são divididas em pacotes, que são injetados na
rede. Cada pacote é roteado independetemente dos demais, e a decisão do melhor
caminho é feito localmente em cada roteador, baseado no algoritmo de roteamento.
As WANs também podem utilizar rede por difusão através de satélites, onde um ou mais
roteadores possuem antenas para enviar ou receber informações.
Inter-redes
É formada quando diferentes redes se conectam, podendo ser pela diferença de tecnologia
ou até por diferentes empresas ou instituições. Quando as redes são incompatíveis entre si,
faz-se necessário a utilização de gateways.
Software de Rede
Atualmente o software de rede é implementado com a utilização de hierarquia de
protocolos, fazendo com que a rede seja dividida em camadas, onde cada camada tem