Apostila Rede de Computadores

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Redes de
Computadores
Introdução
Unidade 1
Redes de Computadores
Princípios da Comunicação
Elementos da comunicação
EMISSOR
MEIO DE COMUNICAÇÃO
RECEPTOR
Redes de Computadores
Princípios da Comunicação
Sinal de fumaça;
Mensageiro;
Pombo-correio;
Telégrafo;
Telefone, rádio, televisão;
Sistemas de Computadores.
“A comunicação é uma das maiores necessidades da sociedade humana, desde os primórdios de sua existência.”
Texto de apoio: Evolução dos meios de comunicação
Redes de Computadores
A evolução dos Sistemas de Computação
Redes de Computadores
	Década de 50
		Mainframes
		CPD
		Cartões perfurados
		Processamento em batch (lote)
Redes de Computadores
A evolução dos Sistemas de Computação
	Década de 60
		Terminais “burros”
		Interação
		Processamento Time sharing
Redes de Computadores
Redes de Computadores
A evolução dos Sistemas de Computação
Sistemas Compartilhados
Redes de Computadores
Texto de apoio A evolução da Revolução
Redes de Computadores
 1961: Kleinrock - teoria das filas mostra a efetividade da comutação de pacotes
 1964: Baran - comutação de pacotes em redes militares 
 1967: ARPAnet concebida pela Advanced Research Projects Agency
 1969: primeiro nó da ARPAnet operacional
 1972: 
ARPAnet é demonstrada publicamente
NCP (Network Control Protocol) primeiro protocolo hospedeiro-hospedeiro 
Primeiro programa de e-mail 
ARPAnet cresce para 15 nós
1961-1972: primeiros princípios da comutação de pacotes
História da Internet
Redes de Computadores
 1970: ALOHAnet rede via satélite no Havaí
 1973: tese de PhD de Metcalfe propõe a rede Ethernet
 1974: Cerf e Kahn - arquitetura para interconexão de redes 
 Final dos anos 70: arquiteturas proprietárias: DECnet, SNA, XNA
 Final dos anos 70: comutação com pacotes de tamanho fixo (precursor do ATM )
 1979: ARPAnet cresce para 200 nós
1972-1980: Inter-redes, redes novas e proprietárias
História da Internet
Redes de Computadores
 Início dos anos 90: ARPAnet descomissionada
 1991: NSF retira restrições sobre o uso comercial da NSFnet (descomissionada em 1995)
 Início dos anos 90: WWW; Hypertext [Bush 1945, Nelson 1960’s]; HTML, HTTP: Berners-Lee; 	1994: Mosaic, depois Netscape; Final dos anos 90: comercialização da Web
Final dos anos 90-2000:
 Mais aplicações “killer”: instant messaging, P2P file sharing segurança de redes à dianteira
 Est. 50 milhões de hospedeiros, 100 milhões de usuários
 Enlaces de backbone operando a Gbps
1990-2000: comercialização, a Web, novas aplicações
História da Internet
Redes de Computadores
Por que implementar uma rede de computadores ?
Redes de Computadores
Ambiente Autônomo
Redes de Computadores
Redes de Computadores
“ 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.”
				Soares – Pág. 10
“Uma rede de computadores é uma coleção de computadores e outros dispositivos que usam um protocolo comum para compartilhar recursos uns com os outros.”
		Adaptado de Michael A. Galo – Pág. 04
Redes de Computadores
Redes de Computadores
O que uma rede de computadores pode fazer por você ?
 Gerenciamento de arquivos
 Compartilhar aplicativos e dispositivos
 Interagir com outros usuários na rede
Benefícios
Redes de Computadores
INTERNET: VISÃO DOS COMPONENTES
milhões de dispositivos de computação conectados: hosts = sistemas finais
rodando aplicações de rede
enlaces (canais) de comunicação
fibra, cobre, rádio, satélite
Taxa de transmissão = largura de banda.
roteadores: encaminhamento
protocolos: controla o envio e recepção de mensagens
ex., TCP, IP, HTTP, FTP, PPP
Internet: “rede de redes”
Padrões Internet
RFC: Request for comments
IETF: Internet Engineering Task Force
Redes de Computadores
ESTRUTURA DA REDE
Borda da rede: aplicações e hospedeiros (hosts)
núcleo da rede: 
roteadores
rede de redes
redes de acesso, meio físico: enlaces de comunicação
Redes de Computadores
A BORDA DA REDE
Sistemas finais (hosts):
rodam programas de aplicação
ex., WWW, email
modelo cliente/servidor
modelo peer-peer:
Malha de roteadores interconectados
pergunta fundamental: como os dados são transferidos através da rede?
comutação de circuitos
comutação de pacotes.
Núcleo da Rede
Redes de Computadores
MEIOS DE COMUNICAÇÃO
Como conectar os sistemas finais aos roteadores de borda? 
redes de acesso residencial
redes de acesso institucional (escola, empresa)
redes de acesso móvel
Considere: 
largura de banda (bits por segundo) da rede de acesso?
compartilhada ou dedicada?
Redes de Computadores
ACESSO RESIDENCIAL: ACESSO PONTO A PONTO
Discado (Dialup) via modem
acesso direto ao roteador de até 56Kbps (teoricamente)
RDSI/ISDN: 
rede digital de serviços integrados: conexão digital de 128Kbps ao roteador. 
ADSL: asymmetric digital subscriber line
até 1 Mbps casa-ao-roteador
até 8 Mbps roteador-para-casa
Redes de Computadores
ACESSO RESIDENCIAL: CABLE MODEMS
HFC: hybrid fiber coax
assimétrico: até 30Mbps descida (downstream), 2 Mbps subida (upstream).
rede de cabos e fibra conectam as residências ao roteador do ISP
acesso compartilhado ao roteador pelas residências
Redes de Computadores
ACESSO INSTITUCIONAL: REDE LOCAL
rede local (LAN - Local Area Network) da empresa/univ. conecta sistemas finais ao roteador de borda
Ethernet: 
cabos compartilhados ou dedicados conectam o sistema final ao roteador
10 Mbs, 100Mbps, Gigabit, 10 Gigabit Ethernet
Redes de Computadores
REDES DE ACESSO SEM FIO (WIRELESS)
rede de acesso compartilhado sem fio conecta o sistema final ao roteador
LANs sem fio:
ondas de rádio substituem os fios
802.11g (WiFi): 54 Mbps
acesso sem fio com maior cobertura
Provido por uma operadora
3G ~ 384 kbps
Redes de Computadores
ISP (Internet Service Provider)
e Backbone
Redes de Computadores
No centro: ISPs “tier-1” (ex., UUNet, BBN/Genuity, Sprint, AT&T), cobertura nacional/internacional
trata os demais como iguais
ISP e Backbone
Redes de Computadores
“Tier-2” ISPs: ISPs menores (freqüentemente regionais)
Conexão a um ou mais ISPs tier-1, possivelmente a outros ISPs tier-2
ISP e Backbone
Redes de Computadores
“Tier-3” ISPs e ISPs locais
rede de última milha (“acesso”) (próximo aos sistemas finais)
ISP e Backbone
Redes de Computadores
um pacote passa através de diversas redes!
ISP e Backbone
Redes de Computadores
ISP e Backbone
Redes de Computadores
 LAN - Local Area Network 
 MAN - Metropolitan Area Network
 WAN - Wide Area Network
Classificação de Redes de Computadores
De acordo com a abrangência
Redes de Computadores
LAN (Local área Network)- Rede Local: 
	Redes privadas contidas em um único edifício ou áreas com até alguns quilômetros de extensão.
Características:
 Meios que permitem altas taxas de transmissão (ex 1Gbps).
 Em geral possuem distâncias entre 100 m e 10 Km.
 Baixas taxas de erros.
 Propriedade particular.
Tipos de Redes de Computadores
Redes de Computadores
MAN (Metropolitan área Network) - Rede Metropolitana: 
Abrange normalmente uma cidade.
Características:
 Restrita a uma área metropolitana: município.
 Meios de transmissão: Cabos ópticos, coaxiais e ondas de rádio.
 Taxas de transmissão: 10Mbps.
 Em geral possuem distâncias entre 10 e 100 Km.
Tipos de Redes de Computadores
Redes de Computadores
WAN (Wide área Network) - Rede Geograficamente Distribuídas (Longa Distância):
Abrange uma grande área geográfica, normalmente um país ou continente.
Características:
 Baixas taxas de transmissão.
 Em geral possuem distâncias acima de 100 Km.
 Conecta redes locais geograficamente distantes.
 Meios de transmissão (satélite, linhas telefônicas, microondas) custo elevado.
Tipos de Redes de Computadores
Redes de Computadores
Tipos de Redes de Computadores
Redes de Computadores
Outros tipos de redes quanto a abrangência
 PAN (Personal Area Network): Conexão entre PC´s próximos.
 HAN (Home Area Network): Conexão entre PC´s próximos.
 CAN (Campus Area Network): Interligação entre edifícios da mesma planta.
 GAN (Global Area Network): entre a terra e satélites artificiais. 
 SAN (Storage Area Network): rede específica para trafegar informações de Backup e restore.
Tipos de Redes de Computadores
Redes de Computadores
Tipos de Redes de Computadores
Texto de apoio: topologia física
Redes de Computadores
Padronização de Redes
Muitos fabricantes e fornecedores de redes.
+
Sem coordenação
=
CAOS
 Padrões:
 De Facto: natural
 De Jure: de leis
Redes de Computadores
Padronização de Redes
- ANSI (American National Standarts Institute) http://www.ansi.org
 IANA (Internet Assigned Numbers Authority) http://www.iana.org/
 ISO (International Standards Organization) http://www.iso.org/iso/home.html
 ITU (International Telecommunications Union) http://www.itu.int/en/pages/default.aspx
 IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) http://www.ieee.org/index.htmlhttp://www.ieee.org.br/
 IETF (Internet Engineering Task Force) http://www.ietf.org/
 IAB (Internet Architecture Board) http://www.iab.org/
 IRTF (Internet Research Task Force) http://www.irtf.org/
 TIA (Telecommunications Industries Association) http://www.tiaonline.org/
 RFCs (Request For Comments): relatórios técnicos.
*
*
*
*
*
*