Redes de Computadores

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Redes de Computadores: Conjuntos de computadores interligados através de redes de comunicação de dados.
Arquitetura: Definição das funções que uma rede de computadores e seus componentes devem executar.
Implementação: Distribuição dessas funções através dos elementos de hardware e software da rede.
Conjunto de funções que interagem aos pares através de um conjunto de acordos chamado PROTOCOLO.
ARQUITETURA
OSI O modelo de referência é composto por sete camadas.
Aplicação - Funções específicas de utilização dos sistemas;
Categoria de processos de aplicação ▪ Correio eletrônico ▪ Transferência de arquivos ▪ Serviço de diretório ▪ Processamento de transações ▪ Terminal virtual ▪ Acesso a bancos de dados ▪ Gerência de rede
Apresentação – Transparência de representação de dados: sintaxes Sintaxes: Do transmissor Do receptor De transferência Contexto de apresentação: Sintaxe abstrata + sintaxe de transferência
Sessão - Sincronismo de diálogo Recepção x transmissão recupera conexões de transporte sem perder conexões de sessão;
Possui mecanismos de verificação (sincronização);
Não efetua multiplexação da camada de transporte; 
Utiliza mesma conexão de transporte para várias conexões de sessão não simultâneas; 
Transporte-Transferência de dados transparente, independente de sub-redes;
Significado fim-a-fim, independente de topologias de redes;
Funções características: 
Fragmentação - arquivos, fragmenta tamanho máximo que a rede está conversando.
Controle de Fluxo – Velocidade de Comunicam.
Detecção e recuperação de erros – Enlace e Rede também faz mais vai de fim a fim, se o roteamento fez algo errado ele identifica.
Multiplexação- Usando o mesmo para várias conexões ao mesmo tempo.
Rede – Provê canal de comunicação independente dos meios;
Efetua operações de chaveamento
Funções características:
Endereçamento lógico – IP 
Roteamento -
Operação da rede 
 Interconexão de redes e de sub-redes 
Acesso à sub-rede
Fragmentação
Enlace – Esconde características físicas do meio de transmissão;
Provê meio de transmissão confiável entre dois sistemas adjacentes.
Funções mais comuns: 
Delimitação de quadro - Onde começa e termina, tamanho.
Detecção de erros – através da soma passa no final do pacote a soma 
Recuperação de erros - retransmite
Sequencialização – controle de entrega na sequência correta
 Controle de fluxo – controlar velocidade de comunicam.
Garantir comunicação adjacentes, que meu vizinho consegui transmitir para mim. 
Dentre as funções realizadas pelos protocolos de enlace, destacam-se: ➢ Delimitação dos frames ➢ Endereçamento a nível de enlace ➢ Controle de sequenciamento dos frames ➢ Controle de fluxo no enlace ➢ Detecção e recuperação de erros a nível de enlace ➢ Definição to tipo de serviço (Com/Sem conexão/reconhecimento) ➢ Controle de acesso (contenção, polling, token) ➢ Multiplexação ➢ Segurança de acesso (autenticação) F
Física - Transmissão transparente de sequências de bits pelo meio físico;
 Contém padrões mecânicos, funcionais, elétricos e procedimentos para acesso a esse meio físico; 
Mantém a conexão física entre sistemas; 
Vários tipos de conexão: 
Ponto-a-ponto ou multiponto
 Full ou half duplex 
Redes Locais (LAN - Local Area Networks): usadas tipicamente para interconectar computadores pessoais dentro de uma área geográfica pequena, tal como um escritório, um prédio ou um pequeno cluster de prédios.
Redes Metropolitanas (MAN - Metropolitan Area Networks): correspondem a uma classe intermediária entre as LANs e WANs. São usadas na interconexão de redes locais e hosts situados em um campus ou até mesmo em uma cidade.
– Redes de Longa Distância (WAN - Wide Area Networks): usadas na interconexão de sistemas computacionais e redes menores dentro de áreas geográficas grandes, que podem envolver uma cidade, um país ou até o mundo inteiro.
• Redes Locais Pessoais (PAN - Personal Area Networks): usadas tipicamente para interconectar dispositivos, tais como celulares, palmtops, controles remotos, impressoras, etc. As distâncias alcançadas nessas tecnologias estão na ordem 10 m, com comunicação wireless. As velocidades estão na ordem de 1 a 2 Mbps.
Técnicas de Comutação
Redes de Computadores: Conjuntos de computadores interligados através de redes de comunicação de dados. 
Redes de Comunicação de Dados: 
• Estruturas de equipamentos de transmissão de dados interligados por diversos tipos de meios físicos de comunicação de dados.
 • Fazem uso de diversas tecnologias.
 Técnicas de Comutação: Técnicas para compartilhar essas estruturas de comunicação de dados entre vários usuários.
 •. Existem 3 técnicas de comutação: 
• Comutação de Circuitos 
COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS Características: • Rede de telefonia. • Circuito de capacidade fixa. • Estabelecimento de uma conexão fim-a-fim. • Impossibilidade de estabelecer a conexão no caso de indisponibilidade de circuitos: menor disponibilidade. • Não existem problemas de congestionamento. • Tarifação baseada na distância e tempo de conexão
Vantagens: • Adequado para aplicações envolvendo uma taxa de transmissão fixa e alto índice de utilização. • Suporta aplicações sensíveis a atrasos, como é o caso da voz. • Inexistência de problemas de congestionamento durante a transmissão de dados. 
Desvantagens: • Inadequado para suportar tráfego em rajadas (burst). • Complexidade de chaveamento de canais com diferentes altas taxas de transmissão.
• Comutação de Pacotes
Características: • Várias conexões lógicas multiplexando uma única conexão física. • Múltiplos usuários. • Tráfego agregado estatisticamente. • Store-and-forward. • Tarifação baseada no tráfego e no tempo de conexão. 
Vantagens: • Tráfego em rajada • Permite rotas alternativas. 
Desvantagens: • Não suporta aplicações sensíveis a atraso. • Perda de pacotes devido ao congestionamento de rede. • Perda de sequência dos pacotes requer mecanismos de reordenação no destino Como exemplo, pode-se citar o X.25, Frame Relay e Redes IP (INTERNET)
 • Comutação de Células
COMUTAÇÃO DE CÉLULAS Características: • Representa uma evolução, fazendo uso, da alta confiabilidade dos meios de transmissão atuais. • Opera com células de tamanho fixo, reduzindo o overhead de seu processamento. • Alocação de banda de transmissão realizada dinamicamente. • Suporta tráfego com taxa de bit constante e/ou variável. 
Vantagens: • Suporta serviços de dados (textos e imagens estáticas), voz e vídeo. • Possibilidade a integração de redes e sistemas de comunicação. 
Desvantagens: • Não opera de maneira optimizada para nenhum tipo de serviço. • Requer uma infra-estrutura de comunicação pouco suscetível a erros e com altas taxas de transmissão. Exemplo: Redes ATM
SINAIS ANALÓGICOS E DIGITAIS
Sinal Analógico: Infinitos valores possíveis de amplitude. Ex: Telefonia e televisão.
Sinal Digital: Apresenta quantidade finita de níveis de amplitude (normalmente 2). Ex.: Telegrafia e Comunicação de dados.
ONDA SENOIDAL
Amplitude de pico (A) – Máximo valor do sinal 
• Frequência(f) – Taxa de repetição do sinal – Hertz (Hz) ou ciclos por segundo – período = Tempo de uma repetição (T)
ESPECTRO DE FREQUÊNCIA 
• Todo sinal periódico pode ser considerado como composto por uma soma de componentes denominados harmônicos com suas respectivas amplitudes • As componentes podem ser representadas como ondas senoidais – Análise de Fourrier • Essas harmônicas estão nas freqüências 0, f, 2f, etc, onde f é denominada de freqüência fundamental. – Tais harmônicas possuem cada uma sua amplitude de sinal ou potência. • A representação de um sinal no domínio da freqüência é denominada espectro de frequência
Espectro – Conjunto/Faixa das frequências contidas em um sinal 
• Largura de banda absoluta – Largura do espectro 
• Largura de banda efetiva – Ou somente largura de banda – Faixa contendo somente as frequências com mais energia
BANDA PASSANTE • Todo sistema de transmissão possui uma banda limitada – Meios físicos podem ser considerados filtros passa-faixa – atenuam as freqüênciasmais baixas e as mais altas. • Perda de potência de forma diferenciada nas harmônicas – provoca distorção do sinal original. • Exemplo: transmissão da seqüência “01100010”:
• Modem Assíncrono: Não recupera a taxa de recepção da linha. Terminal tem que fornecer esse sinal.
 • Modem Síncrono: Recupera a taxa de transmissão da própria linha e fornecem para o terminal. Também fornecem a taxa para a transmissão.
O que é Multiplexação? – Compartilhamento do meio. • Por que Multiplexação? – Aplicável sempre que a largura de banda do sinal é menor que a do meio de transmissão. • Tipos de Multiplexação. – Freqüência (FDM - Frequence Division Multiplexing) – Divisão no Tempo (TDM - Time Division Multiplexing) • Síncrona • Assíncrona
CONCEITOS Janela (K): número máximo de quadros de informações que podem ficar com confirmação pendente N (S): número de seqüência de quadro transmitido N (R): número de seqüência de próximo quadro que a estação está esperando P/F: bit de reforço de pedido de resposta e de resposta ao comando Temporizador de Retransmissão (TRTx): Tempo máximo que uma estação espera a confirmação de um quadro