Introdução às Redes de Computadores

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Redes de Computadores
Introdução
Ely Edison Matos
ely.matos@ufjf.edu.br
ago2003
Introdução
Cada um dos 3 últimos séculos foi dominado 
por uma única tecnologia 
O século XVIII foi o tempo dos grandes sistemas 
mecânicos
Revolução Industrial
O século XIX foi a idade da máquina a vapor
O século XX foi pródigo em tecnologias, mas 
considera-se a mais importante os recursos de 
coleta, processamento e distribuição da 
informação
Rede mundial de telefonia, rádio e TV, indústria dos 
computadores, satélites de comunicação, Internet são 
tecnologias que convergem para uma única área -
Teleinformática
Introdução
A comunicação é uma das maiores 
necessidades humanas
Marco: telégrafo de Samuel Morse em 1838
A partir daí a evolução dos sinais elétricos 
transmitidos a distância atravessou uma evolução 
muito grande
Por outro lado o armazenamento de dados e o 
tratamento de informações da década de 50 até 
os dias de hoje mudou a civilização ao ponto de 
caracterizá-la como a Era da Informação
Introdução
A conjunção destas 2 tecnologias 
revolucionou o mundo atual
Telecomunicação
Processamento
de Dados
Evolução dos Sistemas
Década de 50 - Processamento batch
uma única entrada de dados (cartões perfurados 
ou fitas) e programas (jobs) executados em lote 
(batch)
Nenhuma forma de interação direta usuário-
computador
Evolução dos Sistemas
Década de 60 - Processamento Centralizado
um computador fornecia a informação para a organização
um único banco de dados
usuários conectados ao computador central através de 
terminais remotos interativos
 time-sharing para compartilhar os recursos do computador 
central entre os vários terminais através de revezamento no 
tempo de ocupação do processador
Evolução dos Sistemas
Década de 70 - Processamento Descentralizado
Cada departamento ou componente geográfico da 
organização possuía um computador de porte mini ou médio
Sistemas pequenos e dispersos mais acessíveis ao usuário
Sistemas que exigiam grande capacidade continuaram 
centralizados devido ao ainda alto custo de cada máquina
Evolução dos Sistemas
Redes de Comunicação de Dados
Compatibilidade entre diferentes sistemas de 
dados locais (LAN) e sistemas de grandes 
proporções geográficas (WAN-MAN)
Transmissão mais rápida e eficiente com as redes 
digitais de comunicação de dados
Serviços integrados ISDN
Integração de sistemas
Uma Rede de Computadores é formada por 
um conjunto de módulos processadores 
capazes de trocar informações e 
compartilhar recursos interligados por um 
sistema de comunicação
Elementos
Meios de transmissão
Protocolos
Serviços
Redes de Computadores
Sistema de 
comunicação
Redes de Computadores
Elementos necessários à Rede
Serviços de rede
Recursos compartilhados pelos computadores
Executados por uma combinação de hardware/software
Serviços diferentes podem ser oferecidos 
simultaneamente
Meio de transmissão
Caminho usado para comunicação entre os 
computadores
Inclui as tecnologias de cabo e sem cabo
Protocolos
Regras necessárias para estabelecer a comunicação 
entre equipamentos de rede
Histórico
Primeiras pesquisas entre 1962 e 1964
Agência ARPA (que originou a atual Internet)
Sistemas comerciais usavam time-sharing, depois 
redes locais de minicomputadores - 1967
Rede ALOHA via rádio interligando terminais na 
Universidade Honolulu (1970)
Rede CYCLADES - França (1970-75) 
Rede ETHERNET - Xerox, Digital e Intel - (1972)
Rede CAMBRIDGE - interligar universidades (1974)
EPPS - Rede de comutação de pacotes - Inglaterra
TRANSPAC (França), TELENET(USA), RENPAC 
(Brasil)
Endereçamento
Em uma interligação em rede, o endereço de 
um dispositivo é sua identificação única
Endereços geralmente são numéricos e 
seguem um formato padrão bem definido
O endereço deve identificar a qual rede (ou 
área) e a qual host (ou nó) pertence o 
equipamento
Equipamentos de uma mesma rede podem 
se comunicar diretamente entre si usando 
um protocolo comum
Pacotes
Na maioria das redes, as informações 
enviadas são quebradas em partes menores 
chamadas “pacotes”
2 motivos principais
Compartilhamento de recursos
Detecção e correção de erros
Compartilhamento
Nas redes com mais de 2 computadores, o meio 
físico de conexão é compartilhado por todos
Havendo comunicação entre 2 pontos os demais devem 
aguardar (como uma linha telefônica)
Se os 2 dispositivos precisarem transferir um volume muito 
grande de dados eles monopolizariam a linha, o que seria 
inadequado
O desmembramento em pacotes permite que 
circulem na rede vários pacotes e que outros 
usuários encaixem no meio físico os seus pacotes
Assim em um dado momento vários pacotes com origem e 
destinos diferentes estão trafegando na rede
Cada pacote contem informações suficientes para que seja 
recomposto e reordenado e a mensagem original será 
reconstruída adequadamente
Detecção de Erros
A comunicação em rede é feita através de sinais 
elétricos em fios, ondas de radio ou raios luminosos, 
sujeitos a interferências que podem danificá-los
Saber lidar com pacotes adulterados é uma questão 
importante da interligação de redes
Várias técnicas de detecção e correção de erros são 
baseadas em somas de verificação (checksum) 
Quando o emissor transmite o pacote, uma totalização em 
cima dos bytes transmitidos é calculada e o resultado 
enviado junto com a informação
No destino, o receptor isola a soma, recalcula a soma de 
bytes e compara com o valor isolado
Protocolo
Cada pacote deve conter dados de endereçamento 
para que possam chegar ao seu destino e serem 
recompostos
Protocolo é um conjunto de regras que definem a 
forma de construção do pacote
O protocolo também identifica o momento de se 
enviar o pacote, quais pacotes devem ser enviados, 
quais devem ser reenviados devido a erro de 
transmissão e o que fazer para que eles sejam 
reconstruídos
Endereço de destino Endereço de origem Tipo Dados do pacote
Categorias de Redes
LAN (Local Area Network)
MAN (Metropolitan Area Network)
WAN (Wide Area Network)
LAN
LAN - Local Area Network
Rede Local
Rede que permite a conexão entre equipamentos 
numa pequena região (distâncias entre 100 m e 
25 km)
Este limite é apenas uma mera formalidade não 
sendo imposto pelos limites do hardware nem 
pela capacidade da rede
Altas taxas de transmissão
Geralmente de propriedade privada
LAN
MAN
MAN – Metropolitan Area Network
Redes Metropolitanas
Operam em áreas maiores que as LAN e com 
menores velocidades
O termo surgiu com o padrão IEE 802.6.
Rede 3
G
G
G
GRede 4
Rede 5
Rede 1
Rede 2
G
E
E
E E
E
EE
E
Cemig
Prodemge
Prodabel
Embratel
MAN
WAN
WAN – Wide Area Network
Redes geograficamente Distribuídas
Surgiram da necessidade de compartilhar 
recursos especializados por uma maior 
comunidade de usuários geograficamente 
dispersos
Altos custos de comunicação (circuitos para 
satélites e enlaces de microondas)
Geralmente financiadas pelo Serviço Público ou por 
operadoras de telecomunicações
Caminhos alternativos levam às fibras óticas de longa 
distância, repetidoras de satélite, estações rastreadoras, 
etc.
WAN