APRESENTAÇÃO AULA 08 - ARQUITETURA, SISTEMAS E REDES

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ARQUITETURA, SISTEMA 
OPERACIONAL E REDES 
Seminários Integrados em SI
AULA 08
ARQUITETURA DE SOFTWARE
• É a definição do sistema em termos de componentes 
computacionais e a relação entre cada um, por meio de 
interfaces.
• A arquitetura de software inclui as principais propriedades 
físicas, estilo, estrutura, interações e finalidade de um sistema. 
• Foco nas necessidades do usuário.
• Visões: A arquitetura de software é representada por várias 
visões de arquitetura, que capturam as principais decisões de 
design estruturais. As decisões devem estar sempre associadas 
aos requisitos.
ARQUITETURA DE SOFTWARE
• Modelo de Visão 4+1: São subconjuntos baseados nas 
arquiteturas de modelos, contidos no RUP 
▫ Casos de Uso: Composto por cenários comportamentais em 
termos de arquitetura, classes ou riscos técnicos
▫ Lógica: Usada para compreender a estrutura e organização do 
design do sistema. Contém classes organizadas em pacotes e 
subsistemas
ARQUITETURA DE SOFTWARE
▫ Implementação: Capta decisões de arquitetura tomadas para 
a implementação no sistema. Possui enumeração, 
diagramação e ilustração de subsistemas
ARQUITETURA DE SOFTWARE
▫ Processos: Descreve as tarefas (processos e threads) 
envolvidas e suas respectivas configurações, e aloca objetos e 
classes em tarefas. Em sistemas de tempo real, é utilizado o 
encapsulamento
▫ Implantação: Aloca as tarefas da Visão de Processos em nós 
físicos distribuídos, e descreve-os.
ARQUITETURA DE SOFTWARE
• Vantagens da arquitetura de software: 
▫ Comunicação entre stakeholders
▫ Facilita na formulação do sistema em alto nível
▫ Permite o reuso dos componentes em outros projetos
• Padrões de arquitetura: Formulários prontos que solucionam 
problemas arquiteturais recorrentes (por meio de 
frameworks). Esses padrões podem ser de base, fontes de 
dados, lógicos de domínio, apresentação ou distribuição. Ex: 
MVC, MVP, N-Tiers, etc.
ARQUITETURA DE SOFTWARE
• Exemplos de arquiteturas:
▫ Cliente-servidor: Distribui as tarefas e cargas de 
trabalho entre os fornecedores de um recurso/serviço 
(servidores) e os requerentes dos serviços (clientes)
▫ P2P: Cada um dos pontos ou nós da rede funciona 
tanto como cliente quanto como servidor, permitindo 
compartilhamentos de serviços e dados sem a 
necessidade de um servidor central.
ARQUITETURA DE SOFTWARE
▫ Quadro Negro: Todas as ideias, capacidades e 
subsistemas dos stakeholders são agrupadas para 
obter um objetivo comum (“tudo é anotado no 
quadro negro”)
▫ Modelos em camadas: Processo de decomposição 
de sistemas complexos em camadas para facilitar a 
compreensão do mesmo, como também, facilitar a 
manutenção deste sistema
ARQUITETURA DE SOFTWARE
▫ Plugins: Aplicação que adiciona funções a outros 
programas maiores, provendo alguma 
funcionalidade especial ou muito específica.
▫ Orientada à serviços: As funcionalidades 
implementadas pelas aplicações devem ser 
disponibilizadas na forma de serviços, através de 
um “barramento”.
ARQUITETURA DE SOFTWARE
▫ Orientada à eventos: Distribuição de eventos quase em tempo 
real, para que os consumidores possam responder 
imediatamente conforme os eventos ocorrem. Os produtores 
são separados dos consumidores, por isso não se sabe ao 
certo quem está “participando” do evento
▫ Monolítica: mais comum e antiga arquitetura, onde ocorre a 
compilação dos componentes do SO primeiramente 
separados, que depois são agrupados para formar um grande 
sistema integrado 
SISTEMA OPERACIONAL
▫ Conjunto de programas cuja função é gerenciar os recursos 
do sistema, fornecendo uma interface entre o computador e 
o usuário.
▫ Exemplos: Windows, Linux, MacOS, Android, IOS, etc. 
▫ Conceitos:
▫ Top-down: O SO é o intermediário entre o software e o 
hardware
▫ Bottom-up: O SO é um gerenciador de recursos que 
controla as aplicações (processos) que vão ser 
executadas, como, quando e com quais recursos 
(memória, disco, periféricos).
SISTEMA OPERACIONAL
▫ Funções:
▫ Gerenciamento de processos: Um SO multitarefa reparte 
a utilização do processador em várias tarefas com tempos 
diferentes de uso, dando a ilusão ao usuário de que todas 
estão sendo executadas ao mesmo tempo
▫ Gerenciamento de memória: processo que é realizado por 
meio de alocação (disponibilidade de blocos de memória: 
estática, dinâmica e local) e reciclagem (liberação do 
bloco para reutilizar em outra requisição).
▫ Gerenciamento de recursos: Define políticas para 
gerenciar o uso dos recursos de hardware pelos 
aplicativos, resolvendo disputas e conflitos.
▫ Entrada e saída: Composta por uma interface abstrata e 
um conjunto de dispositivos físicos, que são conectados 
por meio do software de driver do dispositivo
REDES DE COMPUTADORES
São estruturas físicas (equipamentos) e lógicas (programas, protocolos) que 
permitem que dois ou mais computadores possam compartilhar suas informações 
entre si.
▪ Modelagem de rede
Uma rede pode ser definida por seu tamanho, topologia, meio físico e protocolo 
utilizado, as redes podem ser:
▪ SAN (Storage Area Network);
▪ LAN (Local Area Network, ou Rede Local). É uma rede onde seu tamanho se limita a apenas 
uma pequena região física, como em uma casa, escola, prédio de escritórios, etc. De forma 
similar funciona o WLAN. Uma LAN pode ser conectada a uma WAN usando um roteador;
▪ WLAN (Wireless Local Area Network);
▪ PAN (Personal Area Network);
▪ MAN (Metropolitan Area Network);
▪ WMAN (Wireless Metropolitan Area Network), é uma rede sem fio de maior alcance em 
relação a WLAN;
REDES DE COMPUTADORES
▪ WAN (Wide Area Network, ou rede de longa distância). Uma WAN integra equipamentos em 
diversas localizações geográficas (hosts, computadores, routers/gateways, etc.), envolvendo 
diversos países e continentes como a Internet;
▪ WWAN (Wireless Wide Area Network);
▪ RAN (Regional Area Network);
▪ CAN (Campus Area Network).
▪ Topologia
A topologia de rede é o canal no qual o meio de rede está conectado aos 
computadores (nós) e outros componentes de uma rede de computadores. 
Essencialmente, é a estrutura topológica da rede, e pode ser descrito física ou 
logicamente. Os tipos são:
▪ Topologia em Estrela: Neste tipo de rede, todos os usuários 
comunicam-se com um nodo (nó) central, que tem o controle 
supervisor do sistema, chamado host. Por meio do host os usuários 
podem se comunicar entre si e com processadores remotos ou 
terminais. No segundo caso, o host funciona como um comutador de 
mensagens para passar dados entre eles.
REDES DE COMPUTADORES
▪ Topologia em Anel: A topologia em anel como o próprio nome diz 
tem um formato circular. A topologia mais famosa nesse tipo de rede 
de computadores é denominada Token Ring. Redes em anel são, 
teoricamente, capazes de transmitir e receber dados em qualquer 
direção. É usual ver nesse tipo de rede a comunicação unidirecional.
▪ Topologia em Barramento ou BUS: Topologia em barra comum 
é bastante semelhante ao conceito de arquitetura de barra em um 
sistema de computador, onde todas as estações (nós) se ligam ao 
mesmo meio de transmissão, permitindo assim, que haja uma 
configuração multiponto.
▪ TCP/IP
O padrão histórico e técnico da Internet é o modelo TCP/IP. Em 1969, o 
Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DoD) inicia o desenvolvimento do 
modelo de referência TCP/IP porque queria uma rede que pudesse sobreviver a 
qualquer condição, mesmo a uma guerra nuclear. Ele foi projetado como um 
padrão ABERTO, isto quer dizer que qualquer pessoa tinha a liberdade de usar 
o TCP/IP, e assim, acelerou muito o desenvolvimento do TCP/IP como padrão.
REDES DE COMPUTADORES
▪ OSI
 O Modelo OSI (Open System Interconnection) é um modelo de rede de 
computador referência da ISO dividido em camadas de funções,criado em 1971 e 
formalizado em 1983, com objetivo de ser um padrão, para protocolos de 
comunicação entre os mais diversos sistemas em uma rede local (Ethernet), 
garantindo a comunicação entre dois sistemas computacionais (end-to-end).
Este modelo divide as redes de computadores em 7 camadas, de forma a se obter 
camadas de abstração. Cada protocolo implementa uma funcionalidade assinalada 
a uma determinada camada.
▪ OSI vs. TCP/IP: Semelhanças
✓ Ambos são divididas em camadas;
✓ Ambos têm camadas de aplicação, embora incluam serviços muito diferentes;
✓ Ambos têm camadas de transporte e de rede comparáveis;
✓ A tecnologia de comutação de pacotes (e não comutação de circuitos) é presumida por ambos;
✓ Os profissionais da rede precisam conhecer ambos.
REDES DE COMPUTADORES
▪ OSI vs. TCP/IP: Semelhanças
x O TCP/IP combina os aspectos das camadas de apresentação e de sessão dentro da sua camada de 
aplicação;
x O TCP/IP combina as camadas física e de enlace do OSI em uma camada ;
x O TCP/IP parece ser mais simples por ter menos camadas;
x Os protocolos do TCP/IP são os padrões em torno dos quais a Internet se desenvolveu, portanto o 
modelo TCP/IP ganha credibilidade apenas por causa dos seus protocolos;
x Em contraste, nenhuma rede foi criada em torno de protocolos específicos relacionados ao OSI, 
embora todos usem o modelo OSI para guiar os estudos.
REDES DE COMPUTADORES
▪ Hardware de redes
• Placa de rede: (também chamada adaptador de rede ou NIC, sigla de 
Network Interface Card, em inglês) é um dispositivo de hardware 
responsável pela comunicação entre os computadores de uma rede. É o 
hardware que permite aos computadores conversarem entre si através da 
rede. A sua função é controlar todo o envio e recepção de dados através da 
rede. Cada arquitetura de rede exige um tipo específico de placa de rede; 
sendo as arquiteturas mais comuns a rede em anel Token Ring e a tipo 
Ethernet.
• Repetidor: É um equipamento eletrônico utilizado para a interligação de 
redes idênticas, pois eles regeneram eletricamente os sinais e os retransmite 
pelo mesmo segmento no meio físico.
• Hub: (traduzido do Inglês, "pivô") ou concentrador é o processo pelo qual 
se transmite ou difunde determinada informação, tendo, como principal 
característica, que a mesma informação está sendo enviada para muitos 
receptores ao mesmo tempo (broadcast). Este termo é utilizado em rádio, 
telecomunicações e em informática.
REDES DE COMPUTADORES
• Bridge: Ponte, é um dispositivo de rede que cria uma rede agregada a 
partir de várias redes de comunicações ou vários segmentos de rede. Um 
dispositivo com esta função é chamada de ponte de rede, ou network bridge. 
A operação de uma ponte ou bridge é diferente daquela de um roteador, que 
permite que várias redes diferentes se comuniquem independentemente, 
permanecendo distintas entre si.
• Switches: O comutador (em inglês, switch) é um dispositivo utilizado em 
redes de computadores para reencaminhar pacotes (frames) entre os 
diversos nós. Possuem portas, assim como os concentradores (hubs), sendo 
que a principal diferença é o comutador segmentar a rede internamente já 
que cada porta corresponde um domínio de colisão diferente, eliminando 
assim a colisão entre pacotes de segmentos diferentes.
• Roteador: (router, em inglês) é um dispositivo que encaminha pacotes de 
dados entre redes de computadores, criando um conjunto de redes de 
sobreposição. Um roteador é conectado a duas ou mais linhas de dados de 
redes diferentes.
REDES DE COMPUTADORES
▪ Criptografia
 A criptografia inicialmente partiu da ideia de esconder informações na forma de 
códigos que somente alguns grupos de pessoas em especial pudessem entender. 
Começou a ser usado com o proposito da guerra para manter uma comunicação 
segura entre aliados para passar estratégias e informações sigilosas. Com a 
invenção da internet a criptografia virou um sinônimo de segurança entre redes, 
as primeiras criptografias que foram desenvolvidas já usavam sistemas de 
conversão de valores para tornar a mensagem ilegível. Dentre os exemplos de 
criptografia em rede, podemos citar o WEP (Wired Equivalent Privacy), que 
trabalha em redes wireless, usando o conceito de chaves compartilhadas e 
processa os dados utilizando chaves idênticas em ambos os dispositivos de 
conexão.
BIBLIOGRAFIA
https://pt.slideshare.net/santanavagner/padroes-arquiteturais-de-sistemas
https://pt.wikipedia.org/wiki/Arquitetura_de_software
http://www.funpar.ufpr.br:8080/rup/process/workflow/ana_desi/co_swarch.htm
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_operativo
https://www.algosobre.com.br/informatica/redes-de-computadores-nocoes-basicas.html
https://pt.wikipedia.org/wiki/Rede_de_computadores
https://pt.wikipedia.org/wiki/TCP/IP
http://waltercunha.com/blog/2009/04/22/modelo-osi-x-tcpip/
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelo_OSI
http://www.ifc-camboriu.edu.br/~nildo/redes/TCP_IP/Rede_de_computadores.ppt
https://pt.wikipedia.org/wiki/Comutador_(redes)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Roteador
https://pt.wikipedia.org/wiki/Bridge_(redes_de_computadores)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Repetidor
https://pt.wikipedia.org/wiki/Placa_de_rede
https://pt.wikipedia.org/wiki/Concentrador
http://web.unipar.br/~seinpar/2013/artigos/Tiago%20Menezes%20Xavier%20de%20Souza.pdf