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REDES DE COMPUTADORES Aula 1 – Introdução às Redes de Computadores Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 15 • Identificar a evolução das redes de computadores. • Aprender a diferenciar os tipos de redes de computadores. • Entender os conceitos de ISP e Backbones. • Entender a classificação das redes de computadores. • Entender o conceito de comutação por pacotes e comutação por circuito. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 16 • Necessidade de troca informações • Comunicações • Telecomunicações • Redes de Computadores • Internet HISTÓRICO DAS REDES Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 17 • Alocação exclusiva de um meio de transmissão • Ocorre, por exemplo, na telefonia tradicional, onde o ramal fica “ocupado” quando o assinante está utilizando • A comutação de circuitos pode ocorrer na comunicação de dados COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 18 • Aproveita ao máximo o meio de transmissão pois permite várias ligações simultâneas • Consiste em: – dividir as mensagens em partes, – atribuir um cabeçalho, com endereço, a cada um e – enviar para o meio compartilhado • Cada parte – PACOTE – vai circular pela rede até seu destino final orientado pelo endereço de destino do seu cabeçalho COMUTAÇÃO DE PACOTES Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 19 • É a técnica que consiste em estabelecer vários canais através de um mesmo meio físico. • Esta técnica amplia a o uso da estrutura física. A divisão de canais pode ser feita em frequência ou por tempo. MULTIPLEXAÇÃO Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 20 MULTIPLEXAÇÃO POR DIVISÃO DE TEMPO Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 21 MULTIPLEXAÇÃO EM FREQUÊNCIA Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 22 TOPOLOGIAS DE REDE Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 23 • Barramento – Computadores estão ligados linearmente através de um cabo único – Vantagens - Fácil de instalar e Fácil de entender – Desvantagens - Rede pode ficar lenta e Dificuldade para isolar problemas PRINCIPAIS TOPOLOGIAS Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 24 • Estrela – Computadores ligados a um dispositivo central, responsável pelo controle de conexões – Vantagens - Monitoramento centralizado, Facilidade de adicionar novas máquinas e Facilidade de isolar falhas. – Desvantagens - Maior quantidade de cabos, máquina central deve ser potente, sujeito à paralisação de rede caso a central tenha defeito PRINCIPAIS TOPOLOGIAS Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 25 • Anel – Computadores ligados a um cabo, onde o último equipamento deverá se conectar ao primeiro, formando assim um anel – Vantagens - Pode atingir maiores distâncias, pois cada máquina repete e amplifica o sinal – Desvantagens - Problemas difíceis de isolar e se uma máquina falhar, a rede pode parar PRINCIPAIS TOPOLOGIAS Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 26 • Internet Service Provider (provedor de acesso a internet) é a designação dada a uma operadora de comunicações que esteja integrada à internet e que proporcione acesso a outros ISP ou a usuários finais. • Backbone (espinha dorsal) é a referência feita aos canais de comunicações empregado na comunicação entre os ISP ISP E BACKBONES Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 27 • Nível 1 • Nível 2 • Nível 3 CLASSIFICAÇÃO DOS ISP Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 28 • Nível 1 - Considerado o backbone da internet. Interliga outros ISP nível 1, além de conectar ao ISP nível 2. Cobertura internacional. • Nível 2 – Conecta-se com ISP nível 1 e 3. Abrangência regional ou nacional. • Nível 3 - Conecta-se com os de nível 2. Normalmente conectam ao usuário final. CLASSIFICAÇÃO DOS ISP Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 29 • As redes podem ser classificadas de acordo com abrangência, tamanho e função • Outra classificação poderia definir os parâmetros: – custo, – performance e – alcance. CLASSIFICAÇÃO DAS REDES Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 30 • Rede que integra vários equipamentos em diversas localizações geográficas, pode envolver países ou até mesmo continentes. • Com o surgimento de equipamentos de rede para uso pessoal, criou-se uma nova classificação para essas redes WAN – WIDE AREA NETWORK Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 31 • Uma área maior que a LAN, que pode contemplar uma cidade ou um bairro MAN – METROPOLITAN AREA NETWORK Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 32 • Rede Local, limita-se a uma pequena região física. Normalmente utilizadas em escritórios e empresas pequenas ou localizadas perto uma das outras LAN – LOCAL AREA NETWORK Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 33 • Abrange uma área mais ampla. Por exemplo, uma rede de universidade CAN – CAMPUS AREA NETWORK Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 34 • O mesmo que PAN, mas com cabos de conexão interligados. Também um conceito novo de classificação HAN – HOME AREA NETWORK Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 35 • Rede de computador usada para comunicação entre dispositivos perto de uma pessoa. Normalmente sem fio. • Esse é um novo conceito de classificação de rede. PAN – PERSONAL AREA NETWORK Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 36 • Rede utilizada para backup. Essa rede não interfere na performance da rede local. • Essa rede pode ser de altíssima velocidade, dependendo da aplicabilidade das informações transferidas. SAN – STORAGE AREA NETWORK Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 37 • Existem diversas entidades que são responsáveis pela criação, autorização e padronização de regras, tecnologias, equipamentos para computadores e dispositivos de redes. • Os padrões são fundamentais para garantir a interoperabilidade entre diversos recursos de hardware e de software. PADRÕES EM REDES Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 38 • ANSI (American National Standards Institute) • IANA (Internet Assigned Numbers Authority) • ISO (International Standards Organization) • ITU (International Telecommunications Union) • IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) • IETF (Internet Engineering Task Force) • TIA (Telecommunications Industries Association) ORGANIZAÇÕES DE PADRONIZAÇÃO Redes de ComputadoresREDES DE COMPUTADORES Introdução às Redes– Aula 1 - 40 Nesta aula você: • Identificou a evolução das redes de computadores. • Aprendeu a diferenciar os tipos de redes de computadores. • Entendeu os conceitos de ISP e Backbones. • Entendeu a classificação das redes de computadores. • Entendeu o conceito de comutação por pacotes e comutação por circuito. RESUMO DA AULA 1 REDES DE COMPUTADORES REDES DE COMPUTADORES AULA 2 – VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAIS Aula 2 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 2 • Aprender sobre a topologia de redes OSI e TCP/IP. • Identificar interfaces, protocolos e serviços. • Entender os modos de transmissão. • Aprender sobre os fatores que podem degradar o desempenho de uma rede OBJETIVOS DESTA AULA: REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de ConceitosFundamentais - 3 • Uma arquitetura de rede de computadores se caracteriza por ter um conjunto de camadas que auxilia o desenvolvimento de aplicações para redes. • Inicialmente o modelo de referência foi o OSI, que foi criado em meados dos anos 70 e inspirou a criação do modelo TCP/IP. • O Modelo OSI tem como característica ser um modelo teórico, onde é muito bem definida a função de cada uma das sete camadas. ARQUITETURA DE REDES DE COMPUTADORES REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 4 • Cada camada tem uma função, que pode ou não interferir na sua camada anterior ou posterior. • O princípio fundamental do modelo em camadas é permitir que cada protocolo possa funcionar na sua camada, respeitando apenas as ligações com as camadas adjacentes e a equivalência com a aplicação na máquina de destino. O QUE É UMA DISTRIBUIÇÃO EM CAMADAS? REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 5 • Modelo postal MODELO EM CAMADAS - ANALOGIA Escrever carta Ler carta Remetente Destinatário Envelopar Abrir envelope Endereçar Ler endereço Entregar no correio Receber do carteiro Remessa postal Recebimento postal REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 6 MODELO TCP/IP Aula 2 - Redes de Computadores Função da Camada Interação do usuário com o sistema Controle de conexões fim a fim Endereçamento de pacotes Gerenciamento e uso do canal REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 7Aula 2 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 8 • Open System Interconnection • Modelo com sete camadas muito mais descritivo e detalhado do que o TCP/IP. • Modelo teórico com a descrição funcional de cada uma das camadas. Aula 2 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 9Aula 2 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 10 • O OSI foi criado para garantir que cada camada tivesse uma função bem específica e fundamentada. Desenhado para padronizar as aplicações que iriam trafegar na rede. • O Modelo TCP/IP foi desenvolvido utilizando como base o modelo OSI. Por ser mais enxuto e utilizar dois protocolos centrais (TCP e IP) , tornou-se, em pouco tempo, um padrão para as redes de computadores. DOIS PADRÕES DE ARQUITETURA? REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 11 Camada Física A camada física tem a finalidade de receber e transmitir bits através de um canal de telecomunicações. VISÃO GERAL DA CAMADA FÍSICA REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 12 Camada de Enlace A camada de enlace tem algumas funções que tentam fazer com que o tráfego de dados da camada física pareça livre de erros. Para isto a camada realiza: Sincronização entre receptor e transmissor Detecção e correção de erros Formatação e segmentação dos dados Gerenciamento de transmissões em uma ou em duas direções simultâneas Controle de acesso a um canal compartilhado VISÃO GERAL DAS CAMADA DE ENLACE REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 13 • Dispositivo físico conectado entre o dispositivo transmissor e o meio de transmissão, responsável por desempenhar as funções das camadas física e de enlace. • Os dispositivos de interface mais utilizados atualmente são os modems e as placas de rede. INTERFACE REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 14 • Meio a partir do qual trafegam os dados. • Num mesmo meio podemos estabelecer vário canais. Exemplo: TV a cabo (vários canais e o seu aparelho receptor é responsável por sintonizar um deles). • O meio físico pode ser um cabo metálico ou de fibra ótica, pode ainda ser uma onda eletromagnética trafegando pelo ar (wireless). CANAL REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 15 MODEM MODEM REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 16 • Tipo de onda contínua que varia em função do tempo, onde possui infinitos estados entre o seu máximo e seu mínimo. Vantagens: não necessita de conversor, a transmissão é fácil. SINAL ANALÓGICO Aula 2 - Redes de Computadores Modulação em fase Amplitude Frequência REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 17 • Tipo de onda contínua com apenas dois estados (máximo 1 e mínimo 0 ). • Vantagens: maior imunidade a ruídos, transmissão mais rápida e processamento direto do sinal recebido. Sinal de TV digital – ou está perfeito ou não sintoniza. SINAL DIGITAL Aula 2 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 18 • Também chamada de “largura de banda”, é o conjunto de valores de frequência que compõem o sinal. • Na prática a banda passante é a onda portadora. • As características da portadora (frequência, amplitude, modulação e alcance) vão definir a capacidade de transmissão de dados no canal. BANDA PASSANTE Aula 2 ‐ Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 19 • Durante a transmissão e a recepção o sinal pode sofrer algum tipo alteração. • Ruído, Atenuação e Eco são os fatores que podem degradar a qualidade de uma transmissão: FATORES QUE DEGRADAM O DESEMPENHO REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 20 • Ruído térmico – também chamado de ruído branco, é provocado pelo atrito dos elétrons nos condutores. • Intermodulação – sinais de frequências diferentes no mesmo meio físico. • Crosstalk – linha cruzada, é a interferência que ocorre entre condutores próximos que induzem sinais mutuamente. • Ruído impulsivo – pulso irregular de fontes externas RUÍDO Aula 2 ‐ Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 21 • Perda de energia por calor e radiação, degradando a potência de um sinal devido à distância percorrida no meio físico. ATENUAÇÃO REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 22 • Ocorrem devido à mudança na impedância em uma linha de transmissão, em que parte do sinal é refletido e parte transmitido. • Quando o receptor recebe o mesmo sinal duas vezes não é possível separar um do outro e a conexão fica impedida. ECO REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 23 • Como resultado das características das transmissões e dos fatores de degradação podem ocorrer Atrasos e Perdas de pacote. ATRASOS E PERDAS DE PACOTE. REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 24 • Um pacote, durante uma transmissão, trafega por vários segmento de rede, e pode passar por diversos roteadores e por vários tipos de meio de transmissão. Durante este percurso são somados os tempos necessários à recepção, à leitura e à retransmissão em todos os pontos intermediários. A soma dos tempos se chama atraso. Os atrasos podem ser: – atraso de transmissão, – atraso de fila, – atraso de processamento e – atraso de propagação. ATRASO REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 25 • Durante uma transmissão, os comutadores mais complexos organizam filas de pacotes recebidos, classifica-os, organiza-os em filas de entrada, processa um a um • Essa organização de pacotes de entrada é feita e armazenada numespaço de memória. Caso o espaço de memória atinja o seu limite de armazenamento, os próximos pacotes a entrarem serão perdidos. PERDA DE PACOTE REDES DE COMPUTADORESRedes de Computadores Aula 2 – Visão Geral de Conceitos Fundamentais - 26 Nesta Aula, você: • Aprendeu sobre a topologia de redes OSI e TCP/IP. • Identificou interfaces, protocolos e serviços. • Entendeu os modos de transmissão. • Aprendeu sobre os fatores que podem degradar o desempenho de uma rede RESUMO DA AULA 2: REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 1 REDES DE COMPUTADORES AULA 3 – ELEMENTOS DE INTERCONEXÃO DE REDES REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 2Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 2 REDES DE COMPUTADORES • Conhecer os principais dispositivos de interconexão de rede. • Aprender a utilização desses dispositivos. • Analisar os dispositivos e relacioná-los às camadas do modelo OSI e TCP/IP. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 4Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 4 REDES DE COMPUTADORES • Placas de Rede • Modems • Repetidores • Ponte (Bridge) • HUB • Comutador (Switch) • Roteador (Router) ELEMENTOS DE INTERCONEXÃO DE REDES REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 5Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 5 REDES DE COMPUTADORES • É o principal hardware de comunicação entre dispositivos através de uma rede. • Funciona como interface entre o dispositivo de processamento e o canal de dados. • Desempenha as funções da camada de enlace PLACA DE REDE REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 6Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 6 REDES DE COMPUTADORES • Placas Ethernet variam de : – 10 mbps, – 100 mbps, – 1000 mbps(1 gbps) ou – 10.000 mbps(10 gbps), e • Placas Token Ring de 4 mbps ou 16 mbps. • Placas wifi – 11 e 54 mbps • Esta diferença é por causa dos canais empregados. PLACA DE REDE TAXAS DE TRANSFERÊNCIA REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 7Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 7 REDES DE COMPUTADORES Os conectores devem ser compatíveis com os cabos empregados: •Para cabos de par trançado usamos conectores RJ-45 •Para cabos coaxiais conectores BNC TIPOS DE CONECTORES REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 8Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 8 REDES DE COMPUTADORES • É o dispositivo eletrônico que transforma o sinal digital em analógico e vice-versa. A origem da palavra modem é devida à expressão “modulador e demodulador. • Pode ser interno ou externo MODEM REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 9Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 9 REDES DE COMPUTADORES • Acesso discado • Banda larga TIPOS DE MODEM REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 10Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 10 REDES DE COMPUTADORES • Placas de rede conectam o dispositivo a um canal compartilhado por vários pontos. • Modems estabelecem conexões ponto a ponto DIFERENÇA ENTRE MODEM E PLACA DE REDE REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 11Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 11 REDES DE COMPUTADORES REPETIDORES REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 12Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 12 REDES DE COMPUTADORES • Repetidor ou HUB funciona como a peça central em uma rede de topologia estrela, ele recebe os sinais transmitidos pelas estações e retransmite-os para todas as demais. • Trabalham no nível físico do modelo OSI. REPETIDORES (HUB) REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 13Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 13 REDES DE COMPUTADORES • HUB Passivos – funcionam como um espelho, pois simplesmente refletem os sinais recebidos para todas as estações que estão conectadas a eles • HUB Ativos - além de refletir, reconstitui o sinal enfraquecido e retransmite-o, fazendo com que a sua distância máxima duplique em relação ao HUB passivo HUBS: ATIVOS OU PASSIVOS REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 14Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 14 REDES DE COMPUTADORES • Funcionando no nível de enlace da camada OSI, a bridge tem como finalidade traduzir os quadros de diferentes tecnologias, ou seja, interligar redes de diferentes tecnologias • Outro exemplo comum é a interligação entre uma rede Ethernet e uma rede Wi-Fi • Vejamos a imagem a seguir: PONTE (BRIDGE) REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 16Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 16 REDES DE COMPUTADORES • Funciona no nível de enlace da camada OSI • É montada uma tabela associando as portas do switch com os endereços físicos (MAC) conectados. • Para cada frame é identificado o endereço de destino, consultada a tabela, o tráfego é direcionado somente para a porta de destino COMUTADOR (SWITCH) REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 17Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 17 REDES DE COMPUTADORES •Classe 1 – Switch não gerenciado. Função de comutar os pacotes entre as portas, não possui suporte a VLAN´s. •Classe 2 – Switch gerenciado. Função de comutar os pacotes e criação de VLAN´s ( Virtual LAN’s ). •Classe 3 – Swich Layer 3. Além de possuir todas as características da classe anterior, realiza alguns serviços de camada três (Camada de redes modelo OSI). •Classe 4 - Realiza a comutação das camadas 4 a 7 do modelo OSI. TIPOS DE SWITCH REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 18Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 18 REDES DE COMPUTADORES • As VLAN’s funcionam como uma rede virtual, utilizada para transporte de informação somente para os dispositivos que pertencem a ela. • Como o SWITCH possui informação de endereçamento em sua tabela interna, o administrador de rede pode diminuir o tráfego de difusão, criando redes virtuais para que partes da rede pareçam estar em diferentes redes físicas. VLAN – VIRTUAL LOCAL AREA NETWORK REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 19Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 19 REDES DE COMPUTADORES • Cut Trough – O Switch examina apenas o endereço MAC do quadro e envia para o destinatário. • Store and Forward - O switch armazena todo o quadro, examina o endereço MAC, avalia o CRC e encaminha o quadro para o endereço de destino se não houver erro. • Fragment Free – O switch analisa os primeiros 64 bytes do quadro, onde as informações de endereçamento estão armazenadas. CLASSIFICAÇÃO DE SWITCHES REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 21Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 21 REDES DE COMPUTADORES • Funcionando no nível de redes da camada OSI, o roteador é o dispositivo recebe e repassa pacotes entre redes IP distintas • Quando existem vários caminhos possíveis decide qual é o melhor para o tráfego de informações. Sempre baseado nos endereços lógicos (IP) de destino dos pacotes. • Este processo é chamado de roteamento. ROTEADOR (ROUTER) REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 22Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 22 REDES DE COMPUTADORES • O roteamento segue uma regra definida na chamada tabela de roteamento que pode ser configurada: – manualmente ou – através de protocolos de roteamento (RIP, OSPF, IGRP , BGP, EGP). • Com base nessa tabela, o roteador analisa o endereço IP de destino dos dados de entrada e direciona os dados para uma porta de saída. • Mais detalhes na aula 8. TABELA DE ROTEAMENTO REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede- 23Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 23 REDES DE COMPUTADORES • A função do roteador para realizar o NAT é utilizada para converter um único endereço exclusivo da Internet em vários endereços de rede privada. • Ou seja, o endereço de origem, no caso uma máquina dentro da rede interna, é trocado pelo endereço externo do roteador NAT (NETWORK ADDRESS TRANSLATOR) REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 24Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 24 REDES DE COMPUTADORES • Cada dispositivo numa rede necessita ser configurado com as seguintes informações: – IP; – Máscara de sub-rede; – Gateway e – DNS • O protocolo DHCP é utilizado para definir automaticamente esta informações para os dispositivos da rede. • Assim não é necessário configurar seus endereços de rede manualmente DHCP (DYNAMIC HOST CONFIGURATION PROTOCOL) REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 25Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 25 REDES DE COMPUTADORES • O roteador também pode exercer a função de filtro de pacotes selecionando e permitindo quais deles podem transpassá-lo. • Utilizando listas de acesso, o roteador pode fazer filtros com as listas de acessos, proibindo ou permitindo tráfegos específicos tanto para dentro quanto para fora de sua rede FIREWALL REDES DE COMPUTADORES Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 26Aula 3 – Elementos de Interconexão de de Rede - 26 REDES DE COMPUTADORES Nesta aula você: •Conheceu os principais dispositivos de interconexão de rede. •Aprendeu a utilização desses dispositivos. •Analisou os dispositivos e relacioná-los às camadas do modelo OSI e TCP/IP. RESUMO DA AULA 3 REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 1 REDES DE COMPUTADORES AULA 4 – ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDE REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 2Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 2 REDES DE COMPUTADORES • Aprender sobre arquitetura de aplicação; • Estudar as topologias de rede; • Analisar as vantagens e desvantagens de redes ponto a ponto, híbridas, cliente/servidor; • Relacionar os diversos tipos de topologia de rede e arquitetura de aplicação. OBJETIVOS DESTA AULA: REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 3Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 3 REDES DE COMPUTADORES • “Arquitetura onde o processamento da informação é dividido em módulos ou processos distintos. Um processo é responsável pela manutenção da informação (Servidor), enquanto que outro é responsável pela obtenção dos dados (Cliente)”. – BATTISTI, 2001 ARQUITETURA DE APLICAÇÃO REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 4Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 4 REDES DE COMPUTADORES • Sistema inovador surgido na década de 90 e muito utilizado no meio corporativo, é baseado em três componentes principais: – gerenciamento de banco de dados, que tem a função de servidores; – redes, que funcionam como o meio de transporte de dados e, finalmente, – os softwares para acesso aos dados: Clientes CLIENTE-SERVIDOR REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 5Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 5 REDES DE COMPUTADORES • “É uma abordagem da computação que separa os processos em plataformas independentes que interagem, permitindo que os recursos sejam compartilhados enquanto se obtém o máximo de benefício de cada dispositivo diferente, ou seja, Cliente/Servidor é um modelo lógico”. – VASKEVITCH, 1995. CLIENTE-SERVIDOR REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 6Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 6 REDES DE COMPUTADORES Conteúdo EXEMPLO CLIENTE-SERVIDOR Servidor http Clientes: Windows Linux Android MAC Outros browserbrowser REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 7Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 7 REDES DE COMPUTADORES • A comunicação entre as aplicações e o Sistema Operacional baseia-se, normalmente, em interações solicitação/resposta, onde a aplicação solicita um serviço (abertura de um planilha, impressão etc.) através de uma chamada ao sistema operacional este, em resposta à chamada, executa o serviço solicitado e responde, informando o status da operação (sucesso ou falha) e transferindo os dados resultados da execução para a aplicação. ARQUITETURAS PONTO A PONTO E CLIENTE-SERVIDOR REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 8Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 8 REDES DE COMPUTADORES • No modo Cliente-Servidor, a entidade que solicita o serviço é chamado cliente e a que presta o serviço é o servidor. • A interação cliente-servidor constitui-se no modo básico de interação dos sistemas operacionais de redes. • Também existem casos onde a estações disponibilizam a outras estações o acesso a seus recursos através da rede através de um modulo servidor. ARQUITETURAS PONTO A PONTO E CLIENTE-SERVIDOR REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 9Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 9 REDES DE COMPUTADORES • A aplicação solicita um serviço através de uma chamada ao sistema operacional este, em resposta à chamada, executa o serviço solicitado e responde, informando o status da operação (sucesso ou falha) e transferindo os dados resultados da execução para a aplicação ARQUITETURAS PONTO A PONTO E CLIENTE-SERVIDOR REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 10Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 10 REDES DE COMPUTADORES • A entidade que solicita o serviço é chamado cliente e a que presta o serviço é o servidor. A interação cliente- servidor constitui-se no modo básico de interação dos sistemas operacionais de redes. • Também existem casos onde a estações disponibilizam a outras estações o acesso a seus recursos através da rede através de um módulo servidor CLIENTE-SERVIDOR REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 11Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 11 REDES DE COMPUTADORES • Máquina “Stand Alone” CLIENTE-SERVIDOR Interface Homem x Máquina Lógica do Programa Controle de Acesso aos Dados Armazenamento de Dados REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 12Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 12 REDES DE COMPUTADORES • Servidor de Arquivos CLIENTE-SERVIDOR Interface Homem x Máquina Lógica do Programa Controle de Acesso aos Dados Armazenamento de Dados Cliente Servidor Rede REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 13Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 13 REDES DE COMPUTADORES • Servidor de Banco de Dados CLIENTE-SERVIDOR Interface Homem x Máquina Lógica do Programa Controle de Acesso aos Dados Armazenamento de Dados Cliente Servidor Rede (Coman dos SQL ) REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 14Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 14 REDES DE COMPUTADORES • Servidor de WEB CLIENTE-SERVIDOR Interface Homem x Máquina Lógica do Programa Controle de Acesso aos Dados Armazenamento de Dados Cliente Servidor Rede (Protoco lo HTTP / Linguage m HTML ) REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 15Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 15 REDES DE COMPUTADORES • Todas as estações possuem no sistema operacional de redes os dois módulos: – SORC (Sistema Operacional de rede – Cliente) e – SORS (Sistema Operacional de Redes Servidor) PONTO A PONTO (PEER TO PEER) REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 16Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 16 REDES DE COMPUTADORES • Servidor de Arquivos • Servidor de Banco de Dados • Servidor de Impressão • Servidor de Gerenciamento EXEMPLOS DE SERVIÇOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 17Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 17 REDES DE COMPUTADORES • Função de oferecer aos módulos clientes os serviços de armazenamento, de compartilhamentos de discos, controle de acesso a informações. • Deve ser criado, obedecendo regrasde autorização para aceitar pedidos de transações das estações clientes e atendê-los utilizando seus dispositivos de armazenamento de massa. • A utilização pelo usuário é em substituição ou em adição ao sistema de arquivos existente na própria estação local. EXEMPLOS DE SERVIÇOS - SERVIDOR DE ARQUIVOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 18Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 18 REDES DE COMPUTADORES • Também conhecido como sistema de gerenciamento de banco de dados (SGBD), usa um servidor de arquivo para armazenar dados, num padrão onde é lido por uma aplicação específica. • Utilizando-se de uma linguagem codificada chamada Structured Query Language (SQL), o usuário consegue enviar uma informação e o servidor entendendo o pedido, executa a consulta, processa a informação e retorna com o resultado. • Essa rotina é feita localmente no servidor e de banco de dados e a resposta é enviada para o modulo cliente. EXEMPLOS DE SERVIÇOS SERVIDOR DE BANCO DE DADOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 19Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 19 REDES DE COMPUTADORES • O servidor de impressão tem como função gerenciar e oferecer serviços de impressão a seus módulos clientes, podendo possuir umas ou mais impressoras acopladas; este pode priorizar trabalhos gerenciando a fila de impressão, dando prioridade a trabalhos mais urgentes. EXEMPLOS DE SERVIÇOS SERVIDOR DE IMPRESSÃO REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 20Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 20 REDES DE COMPUTADORES • Com a função de monitorar o tráfego de dados, verificar o estado e o desempenho de uma estação da rede, ou monitorar o meio de transmissão e de outros sinais. • O servidor de gerenciamento é necessário para a detecção de erros, diagnoses e para resoluções de problemas, tais como falhas no meio, diminuição do desempenho etc. EXEMPLOS DE SERVIÇOS SERVIDOR DE GERENCIAMENTO REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 21Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 21 REDES DE COMPUTADORES • Topologia esta relacionada com a disposição dos equipamentos dentro de um ambiente. • Na prática, essa arquitetura define onde está a informação e de que forma se pode chegar a ela. TOPOLOGIA REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 22Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 22 REDES DE COMPUTADORES • Topologia Física - estrutura definida por sua topologia física e de acordo com a forma que os enlaces físicos estão organizados. • Topologia Lógica - estrutura definida por sua topologia lógica e de acordo com o comportamento dos equipamentos conectados. A TOPOLOGIA PODE SER ANALISADA SOB DOIS ASPECTOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 23Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 23 REDES DE COMPUTADORES TOPOLOGIAS FÍSICAS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 24Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 24 REDES DE COMPUTADORES • A mensagem • O elemento Transmissor - Tx • O elemento Receptor - Rx • O Meio de transmissão • O protocolo de comunicação, 3 tipos básicos de comunicação: – ponto a ponto, – cliente servidor e – ponto multiponto, ou somente multiponto. SISTEMA BÁSICO DE COMUNICAÇÃO REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 25Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 25 REDES DE COMPUTADORES • É quanto a comunicação é estabelecida utilizando apenas dois pontos interligados (receptor e transmissor). • Para esse tipo de arquitetura, não existe um compartilhamento do meio com os outros vários usuários. ARQUITETURA PONTO A PONTO REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 26Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 26 REDES DE COMPUTADORES • Neste modelo lógico cada dispositivo é especializado em: – Proporcionar acesso a informações ou – Obter informações • Para esse tipo de arquitetura, não existe um compartilhamento do meio com os outros vários usuários. ARQUITETURA CLIENTE-SERVIDOR REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 27Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 27 REDES DE COMPUTADORES • É o caso de um ponto central enviar e receber informações de vários pontos da rede, utilizando um mesmo meio que pode derivar ao longo do cominho. PONTO-MULTIPONTO REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 28Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 28 REDES DE COMPUTADORES • Unicast • Multicast • Broadcast ENDEREÇAMENTO DE DADOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 29Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 29 REDES DE COMPUTADORES ENDEREÇAMENTO DE DADOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 30Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 30 REDES DE COMPUTADORES • No encapsulamento que ocorre no modelo OSI e TCP/IP cada camada atribui seu próprio cabeçalho e nele inclui endereços de origem e destino, usando: – Transporte – Endereços de portas (TCP ou UDP) – Rede – Endereços IP (endereço lógico) – Enlace – Endereço MAC (endereço físico) ENDEREÇAMENTO DE DADOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 31Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 31 REDES DE COMPUTADORES • Os Endereços de destino dos pacotes e quadros podem ser: – Unicast – Multicast ou – Broadcast ENDEREÇAMENTO DE DADOS REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 32Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 32 REDES DE COMPUTADORES • É uma forma de envio de informações direcionadas para somente um único destino UNICAST REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 33Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 33 REDES DE COMPUTADORES • É a forma de envio de informações para múltiplos destinos. Ele é direcionado para um grupo específico destinos possíveis. • As estações podem dinamicamente entrar e sair do Grupo Multicast. • Como exemplos temos a video-conferência e a Web-TV MULTICAST REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 34Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 34 REDES DE COMPUTADORES • Forma de envio de informações onde a mensagem é enviada para todos os destinos possíveis da rede. • No endereçamento IP o último endereço de uma subrede define que o destino é para todos os demais componentes daquela subrede (endereço de broadcast da rede) BROADCAST REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 35Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 35 REDES DE COMPUTADORES • Numa rede multiponto, onde não há comutação, todos os dispositivos compartilham o mesmo canal para transmitir. • Uma vez transmitidos os dados são recebidos por todos os dispositivos. • Neste tipo de rede existe a possibilidade de dois ou mais dispositivos transmitirem dados simultaneamente, neste caso todos os dados em trânsito ficam imprestáveis e há necessidade de retransmissão. • A este evento chamamos colisão e o segmento onde pode ocorrer chama-se Domínio de colisão DOMÍNIO DE COLISÃO REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 36Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 36 REDES DE COMPUTADORES • Numa rede local, onde temos enlaces multiponto, trafegam quadros que contém endereços de destino. • Um dos princípios de redes multiponto é a impossibilidade de transmissões simultâneas • Num segmento de rede até onde chegam os quadros com endereço de destino broadcast chamamos de domínio de Broadcast. • Quanto maior o domínio de broadcast mais lenta fica a rede. DOMÍNIO DE BROADCAST REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 37Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 37 REDES DE COMPUTADORES • Os equipamentos, que antes funcionavam isoladamente, possuíam somente um Sistema Operacional Local (SOL), com o objetivo de controle especifico do hardware local. • Com a evolução das redes de computadores, os equipamentos tiveram que se adaptar e passaram a ter funções especificas para o processamento em redes. SISTEMAS OPERACIONAIS DE REDE REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas-38Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 38 REDES DE COMPUTADORES • Surgiram os Sistemas Operacionais de Redes (SOR), como uma extensão dos antigos Sistemas Operacionais Locais (SOL), com o objetivo de tornar transparentes o uso dos recursos compartilhados da rede. SISTEMAS OPERACIONAIS DE REDE REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 39Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 39 REDES DE COMPUTADORES • Para a topologia lógica, existem 2 métodos de transmissão de dados : – Em Barramento – Em Anel TOPOLOGIA LÓGICA E TOPOLOGIA FÍSICA REDES DE COMPUTADORES Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 40Aula 4 – Topologias e Arquiteturas- 40 REDES DE COMPUTADORES Nesta Aula você: • Aprendeu sobre arquitetura de aplicação; • Conheceu novas topologias de rede; • Analisou as vantagens e desvantagens de redes ponto a ponto, híbridas, cliente/servidor; • Relacionou os diversos tipos de topologia de rede e arquitetura de aplicação RESUMO DA AULA 4 REDES DE COMPUTADORES REDES DE COMPUTADORES AULA 5 – A FAMÍLIA DE PROTOCOLOS TCP/IP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 2 REDES DE COMPUTADORES 1. Explicar a importância do uso de uma família de protocolos para a comunicação de dados; 2. Listar e descrever os protocolos que compõem as famílias de protocolos TCP/IP. 3. Explicar a importância do uso dos protocolos tcp, udp e ip para a comunicação de dados; 4. Comparar e confrontar recursos e serviços oferecidos pelos protocolos TCP, UDP e IP; 5. Descrever como os dados são transmitidos através dos protocolos TCP, UDP e IP. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: Aula 5 ‐ Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 3 REDES DE COMPUTADORES • Amadurecimento da “Suite TCP/IP” – 1969 – ARPANET – 1972 – TELNET – 1973 – FTP – 1974 – TCP – 1981 – IP – 1982 – Modelo TCP/IP – 1984 – DNS – 2012 – IPV6 – 2020 - ? HISTÓRIA DO MODELO INTERNET REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 4 REDES DE COMPUTADORES PROTOCOLOS DA SUITE TCP/IP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 5 REDES DE COMPUTADORES CAMADAS TCP/IP Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 6 REDES DE COMPUTADORES REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 7 REDES DE COMPUTADORES • Ao desenvolver uma aplicação o desenvolvedor utilizará uma as duas arquiteturas mais utilizadas em aplicações de rede: – cliente servidor ou – ponto a ponto (P2P) • A maior parte dos protocolos da camada de aplicação da pilha TCP/IP utilizam a arquitetura cliente servidor. • Nestas aplicações o servidor deve ser capaz de atender a todas as requisições de seus clientes. TCP/IP APLICAÇÃO Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 8 REDES DE COMPUTADORES • A camada de transporte é fundamental na arquitetura de rede em camadas, pois desempenha o papel de fornecer serviços de comunicação direta entre os processos de aplicação que rodam em máquinas diferentes. • A camada de transporte fornece uma comunicação lógica entre estes processos. • Os processos de aplicação utilizam a comunicação lógica sem a preocupação com os detalhes da infraestrutura física utilizada para transportar as mensagens TCP/IP TRANSPORTE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 9 REDES DE COMPUTADORES • Os dados que chegam da camada de aplicação são divididos em segmentos e passados com o endereço de destino para a camada de rede. • Fornece uma comunicação lógica entre os processos do aplicativo em execução entre hosts diferentes, que pode ser orientada à conexão e não orientada à conexão. • A transferência de dados na camada de transporte também pode ser categorizada como confiável ou não confiável, com informações de estado ou sem informações de estado; TCP/IP TRANSPORTE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 10 REDES DE COMPUTADORES • Utiliza o conceito de porta para a identificação dos processos de aplicação; • Especifica 2 tipos de protocolos e a utilização de um ou de outro depende das necessidades da aplicação – TCP (Transmission Control Protocol) ou – UDP (User Datagram Protocol): TCP/IP TRANSPORTE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 11 REDES DE COMPUTADORES SEGMENTO TCP Porta de Origem Porta de Destino Número de Sequência Número de Reconhecimento HLen janela Checksum Urgent Pointer Opções (se existir) DATA 0 4 10 16 24 31 Code BitsReservado Padding . . . REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 12 REDES DE COMPUTADORES • TCP – Orientado a conexão – Entrega confiável pois o destinatário confirma o recebimento do segmento TCP/IP TRANSPORTE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 13 REDES DE COMPUTADORES • Sem conexão UDP Porta de Origem UDP Porta de Destino UDP UDP Checksum DATA . . . Tamanho do Segmento UDP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 14 REDES DE COMPUTADORES • UDP – Entrega não confiável pois o destinatário não confirma o recebimento do segmento TCP/IP TRANSPORTE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 15 REDES DE COMPUTADORES • A camada de rede é um das camadas mais complexas da pilha de protocolo, pois implementa o serviço de comunicação entre dois hosts A e B e que há um pedaço da camada de rede em cada um dos hosts e roteadores da rede. • Os roteadores ao longo do enlace examinam campos de cabeçalho em todos os datagramas IP que passam por ele. A camada de rede transporta segmentos do hospedeiro transmissor para o receptor. TCP/IP REDE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 16 REDES DE COMPUTADORES Identificação FLAGS Tempo de Vida Protocolo Header Checksum Endereço IP de Origem Opções do IP Padding Dados . . . Versão Comprimento TotalTipo de ServiçoHLEN Fragment Offset Endereço IP de Destino 0 4 8 16 19 24 31 DATAGRAMA IP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 17 REDES DE COMPUTADORES • No lado transmissor, encapsula os segmentos em datagramas e • No lado receptor, entrega os segmentos à camada de transporte. TCP/IP REDE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 18 REDES DE COMPUTADORES • As funções mais importantes desta camada são: – A comutação dos pacotes, ou seja, ao chegar um pacote no enlace de entrada de um roteador, ele deve ser conduzido para a saída apropriada do roteador – O roteamento, a camada de rede, deve determinar a rota a ser seguida pelos pacotes desde a origem até o destino. TCP/IP REDE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 19 REDES DE COMPUTADORES • Componentes essenciais da camada de redes: – O componente de roteamento que determina o caminho que um datagrama segue desde a origem até o destino – Dispositivo para comunicação de erros de datagramas e para atender requisições de certas informações da camada de rede, o protocolo ICMP; – O protocolo IP, que cuida das questões de endereçamento TCP/IP REDE Aula 5 - Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 20 REDES DE COMPUTADORES • Ninguém é o proprietário da tecnologia TCP/IP • Internet Network Information Center (INTERNIC) • Comitêsda INTERNIC • IANA INTERNET PROTOCOL STANDARDTIZATION REQUEST FOR COMENTS - RFC REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 21 REDES DE COMPUTADORES • Objetivo: Interligar duas máquinas de forma transparente para o usuário! – Diferentes aplicações – TCP – IP – Diferentes Enlaces e Canais MODELO INTERNET REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 22 REDES DE COMPUTADORES • O protocolo Telnet, padronizado pela RFC´s 854 a 861 é um protocolo simples de terminal remoto. Ele permite que um usuário em determinado site estabeleça um conexão TCP com um servidor login situado em outro site. • A partir do momento que se inicia a sessão de trabalho remoto, qualquer coisa que é digitada é enviada diretamente para o computador remoto. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP TELNET REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 23 REDES DE COMPUTADORES • Apesar do usuário continuar ainda no seu próprio computador, o telnet torna seu computador invisível enquanto estiver rodando. • O servidor recebe o nome transparente, porque faz com que o teclado e o monitor do usuário pareçam estar conectados diretamente à máquina remota. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP TELNET REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 24 REDES DE COMPUTADORES • O protocolo Telnet oferece três serviços básicos: – Terminal virtual de rede, que proporciona uma interface padrão para sistemas remotos; programas clientes não têm que compreender os detalhes detodos os possíveis sistemas remotos, eles são feitos para usar a interface padrão; – Mecanismo de Negociação que permite ao cliente e ao servidor negociarem opções e proporcionar um conjunto de opções padrão – Tratamento simétrico da conexão. Assim, ao invés de forçar o cliente para conectar-se a um terminal de usuário, o protocolo permite um programa arbitrário tornar-se um cliente. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP TELNET REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 25 REDES DE COMPUTADORES • O FTP (File transfer Protocol), padronizado pela RFC 959, está entre os protocolos de aplicativos mais antigos ainda em uso na internet. • Ele precede o TCP e o IP. • Foi projetado para permitir o uso interativo ou em lote. Porém a maioria dos usuários invoca o FTP interativamente, através da execução de um cliente FTP que estabelece uma comunicação com um servidor especificado para transferir arquivo. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP FTP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 26 REDES DE COMPUTADORES • O protocolo TFTP (Trivial File Transfer Protocol) é direcionado para aplicativos que não necessitam de interações complexas entre o cliente e servidor. • Ele restringe operações para simples transferências de arquivos e não fornece autenticação. Por ser mais restritivo, o software do TFTP é muito menor que o FTP. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP TFTP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 27 REDES DE COMPUTADORES • O TFTP não requer um serviço de stream confiável, utilizando então o protocolo UDP. O lado transmissor transmite um arquivo em blocos de tamanho fixo (512) bytes e aguarda a confirmação de cada bloco antes de enviar o próximo. • O receptor confirma cada bloco mediante recibo. Uma vez enviada uma solicitação de escrita ou leitura, o servidor usa o endereço IP e o número de porta de protocolo UDP do cliente para identificar as operações subsequentes. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP TFTP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 28 REDES DE COMPUTADORES • O protocolo SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), definido pela RFC 5321, está no centro do correio eletrônico. Antes de detalharmos o funcionamento do protocolo SMTP é importante que tenhamos a compreensão do funcionamento de um sistema de correio eletrônico. • Um sistema de correio da Internet utiliza três componentes: – agentes de usuários, – servidores de correios e o – protocolo SMTP. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SMTP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 29 REDES DE COMPUTADORES • Agente de usuário – Permitem que os usuários leiam, respondam, retransmitam, salvem e componham mensagens. – O Outlook da Microsoft, Apple Mail e o Mozilla Thunderbird são exemplos de agentes de usuários com interface gráfica. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SMTP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 30 REDES DE COMPUTADORES • Servidores de correio – Forma o núcleo da infraestrutura do e-mail. – Cada destinatário tem uma caixa postal localizada em um dos servidores do correio. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SMTP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 31 REDES DE COMPUTADORES • Protocolos SMTP – É o protocolo da camada de aplicação do correio eletrônico da Internet, utiliza o serviço confiável de dados do TCP para transferir mensagens do servidor de correio do remetente para o destinatário. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SMTP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 32 REDES DE COMPUTADORES • O protcolo SNMP (Simple Network Management Protocol) é o protocolo padrão para administrar uma rede. • Ele define como um gerente se comunica com o agente. Possui três versões 1, 2 e 3. • A versão 3, a mais atual, difere das demais, por possuir recursos de segurança capazes de criptografar a string da comunidade SNMP. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SNMP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 33 REDES DE COMPUTADORES • Apesar disso, a versão mais utilizada do SNMP ainda é a versão 2c. Antes de conhecermos os detalhes do funcionamento do protocolo é imprescindível que respondamos a seguinte pergunta: – Como uma administrador de rede pode descobrir problemas e isolar suas causas ? ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SNMP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 34 REDES DE COMPUTADORES • Através da utilização de software de gerência de rede que permite a um gerente monitorar e controlar componentes da rede. • Ele permite a um gerente interrogar dispositivos como hosts, roteadores, comutadores e bridges para determinar seu status, bem como obter estatísticas sobre as redes as quais se ligam. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SNMP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 35 REDES DE COMPUTADORES • O Internet Control Message Protocol – ICMP, padronizado pela RFC 792, é o protocolo que o IP utiliza para enviar mensagens de erro e mensagens informativas. • E o ICMP usa o protocolo IP para enviar suas mensagens. • Quando um roteador tem uma mensagem ICP para enviar, ele cria um datagrama IP e encapsula a mensagem do ICMP no datagrama. • A mensagem ICMP é colocada na área de dados do datagrama. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP ICMP REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 36 REDES DE COMPUTADORES • A associação entre 2 processos cooperantes (cliente/servidor) é identificada por um par de sockets (socket1, socket2), uma vez estabelecida uma conexão, cada socket corresponde a um ponto final dessa conexão. CONCEITO TCP/IP SOCKET REDES DE COMPUTADORES Aula 5 – A família de protocolos TCP/IP - 37 REDES DE COMPUTADORES Nesta aula você: • Explicou a importância do uso de uma família de protocolos para a comunicação de dados; • Listou e descreveu os protocolos que compõem as famílias de protocolos TCP/IP. • Explicou a importância do uso dos protocolos tcp, udp e ip para a comunicação de dados; • Comparou e confrontou recursos e serviços oferecidos pelos protocolos TCP, UDP e IP; • Descreveu como os dados são transmitidos através dos protocolos TCP, UDP e IP. RESUMO DA AULA 5: REDES DE COMPUTADORES Revisão das aulas 1 a 5 REDES DE COMPUTADORES Aula 1 – Introdução às Redes de Computadores Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 3 • Alocação exclusiva de ummeio de transmissão • Ocorre, por exemplo, na telefonia tradicional, onde o ramal fica “ocupado” quando o assinante está utilizando • A comutação de circuitos pode ocorrer na comunicação de dados COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 4 • Aproveita ao máximo o meio de transmissão pois permite várias ligações simultâneas • Consiste em: – dividir as mensagens em partes, – atribuir um cabeçalho, com endereço, a cada um e – enviar para o meio compartilhado • Cada parte – PACOTE – vai circular pela rede até seu destino final orientado pelo endereço de destino do seu cabeçalho COMUTAÇÃO DE PACOTES Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 5 • É a técnica que consiste em estabelecer vários canais através de um mesmo meio físico. • Esta técnica amplia a o uso da estrutura física. A divisão de canais pode ser feita em frequência ou por tempo. MULTIPLEXAÇÃO Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 6 • Barramento – Computadores estão ligados linearmente através de um cabo único – Vantagens - Fácil de instalar e Fácil de entender – Desvantagens - Rede pode ficar lenta e Dificuldade para isolar problemas PRINCIPAIS TOPOLOGIAS Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 7 • Estrela – Computadores ligados a um dispositivo central, responsável pelo controle de conexões – Vantagens - Monitoramento centralizado, Facilidade de adicionar novas máquinas e Facilidade de isolar falhas. – Desvantagens - Maior quantidade de cabos, máquina central deve ser potente, sujeito à paralisação de rede caso a central tenha defeito PRINCIPAIS TOPOLOGIAS Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 8 • Anel – Computadores ligados a um cabo, onde o último equipamento deverá se conectar ao primeiro, formando assim um anel – Vantagens - Pode atingir maiores distâncias, pois cada máquina repete e amplifica o sinal – Desvantagens - Problemas difíceis de isolar e se uma máquina falhar, a rede pode parar PRINCIPAIS TOPOLOGIAS Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 9 • Internet Service Provider (provedor de acesso a internet) é a designação dada a uma operadora de comunicações que esteja integrada à internet e que proporcione acesso a outros ISP ou a usuários finais. • Backbone (espinha dorsal) é a referência feita aos canais de comunicações empregado na comunicação entre os ISP ISP E BACKBONES Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 10 • Nível 1 - Considerado o backbone da internet. Interliga outros ISP nível 1, além de conectar ao ISP nível 2. Cobertura internacional. • Nível 2 – Conecta-se com ISP nível 1 e 3. Abrangência regional ou nacional. • Nível 3 - Conecta-se com os de nível 2. Normalmente conectam ao usuário final. CLASSIFICAÇÃO DOS ISP Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 11 CLASSIFICAÇÃO DAS REDES WAN – WIDE AREA NETWORK MAN – METROPOLITAN CAN – CAMPUS LAN - LOCAL HAN - HOME PAN - PERSONAL SAN - STORAGE Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 12 • ANSI (American National Standards Institute) • IANA (Internet Assigned Numbers Authority) • ISO (International Standards Organization) • ITU (International Telecommunications Union) • IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) • IETF (Internet Engineering Task Force) • TIA (Telecommunications Industries Association) ORGANIZAÇÕES DE PADRONIZAÇÃO Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES AULA 2 – VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAIS Aula 2 - Redes de Computadores Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 14 • Aprender sobre a topologia de redes OSI e TCP/IP. • Identificar interfaces, protocolos e serviços. • Entender os modos de transmissão. • Aprender sobre os fatores que podem degradar o desempenho de uma rede OBJETIVOS DESTA AULA: Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 15 MODELO TCP/IP Aula 2 - Redes de Computadores Função da Camada Interação do usuário com o sistema Controle de conexões fim a fim Endereçamento de pacotes Gerenciamento e uso do canal Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 16Aula 2 - Redes de Computadores Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 17 • Modelo com sete camadas muito mais descritivo e detalhado do que o TCP/IP. • Modelo teórico com a descrição funcional de cada uma das camadas. OPEN SYSTEM INTERCONNECTION Aula 2 - Redes de Computadores Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 18Aula 2 - Redes de Computadores Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 19 • Dispositivo físico conectado entre o dispositivo transmissor e o meio de transmissão, responsável por desempenhar as funções das camadas física e de enlace. • Os dispositivos de interface mais utilizados atualmente são os modems e as placas de rede. INTERFACE Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 20 • Meio a partir do qual trafegam os dados. • Num mesmo meio podemos estabelecer vário canais. Exemplo: TV a cabo (vários canais e o seu aparelho receptor é responsável por sintonizar um deles). • O meio físico pode ser um cabo metálico ou de fibra ótica, pode ainda ser uma onda eletromagnética trafegando pelo ar (wireless). CANAL Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 21 MODEM MODEM Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 22 • Tipo de onda contínua que varia em função do tempo, onde possui infinitos estados entre o seu máximo e seu mínimo. Vantagens: não necessita de conversor, a transmissão é fácil. SINAL ANALÓGICO Aula 2 - Redes de Computadores Modulação em fase Amplitude Frequência Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 23 • Tipo de onda contínua com apenas dois estados (máximo 1 e mínimo 0 ). • Vantagens: maior imunidade a ruídos, transmissão mais rápida e processamento direto do sinal recebido. Sinal de TV digital – ou está perfeito ou não sintoniza. SINAL DIGITAL Aula 2 - Redes de Computadores Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 24 • Também chamada de “largura de banda”, é o conjunto de valores de frequência que compõem o sinal. • Na prática a banda passante é a onda portadora. • As características da portadora (frequência, amplitude, modulação e alcance) vão definir a capacidade de transmissão de dados no canal. BANDA PASSANTE Aula 2 ‐ Redes de Computadores Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 25 • Durante a transmissão e a recepção o sinal pode sofrer algum tipo alteração. • Ruído, Atenuação e Eco são os fatores que podem degradar a qualidade de uma transmissão: FATORES QUE DEGRADAM O DESEMPENHO Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 26 • Um pacote, durante uma transmissão, trafega por vários segmento de rede, e pode passar por diversos roteadores e por vários tipos de meio de transmissão. Durante este percurso são somados os tempos necessários à recepção, à leitura e à retransmissão em todos os pontos intermediários. A soma dos tempos se chama atraso. Os atrasos podem ser: – atraso de transmissão, – atraso de fila, – atraso de processamento e – atraso de propagação. ATRASO Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 27 • Durante uma transmissão, os comutadores mais complexos organizam filas de pacotes recebidos, classifica-os, organiza-os em filas de entrada, processa um a um • Essa organização de pacotes de entrada é feita e armazenada num espaço de memória.Caso o espaço de memória atinja o seu limite de armazenamento, os próximos pacotes a entrarem serão perdidos. PERDA DE PACOTE Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES AULA 3 – ELEMENTOS DE INTERCONEXÃO DE REDES Aula 3 - Redes de Computadores Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 29 • É o principal hardware de comunicação entre dispositivos através de uma rede. • Funciona como interface entre o dispositivo de processamento e o canal de dados. • Desempenha as funções da camada de enlace PLACA DE REDE Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 30 • É o dispositivo eletrônico que transforma o sinal digital em analógico e vice-versa. A origem da palavra modem é devida à expressão “modulador e demodulador. • Pode ser interno ou externo MODEM Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 31 REPETIDORES Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 32 • Repetidor ou HUB funciona como a peça central em uma rede de topologia estrela, ele recebe os sinais transmitidos pelas estações e retransmite-os para todas as demais. • Trabalham no nível físico do modelo OSI. REPETIDORES (HUB) Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 33 • Funciona no nível de enlace da camada OSI, a bridge tem como finalidade traduzir os quadros de diferentes tecnologias, ou seja, interligar redes de diferentes tecnologias • Outro exemplo comum é a interligação entre uma rede Ethernet e uma rede Wi-Fi • Vejamos a imagem a seguir: PONTE (BRIDGE) Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 34 • Funciona no nível de enlace da camada OSI • É montada uma tabela associando as portas do switch com os endereços físicos (MAC) conectados. • Para cada frame é identificado o endereço de destino, consultada a tabela, o tráfego é direcionado somente para a porta de destino COMUTADOR (SWITCH) Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 35 • Funcionando no nível de redes da camada OSI, o roteador é o dispositivo recebe e repassa pacotes entre redes IP distintas • Quando existem vários caminhos possíveis decide qual é o melhor para o tráfego de informações. Sempre baseado nos endereços lógicos (IP) de destino dos pacotes. • Este processo é chamado de roteamento. ROTEADOR (ROUTER) Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES AULA 4 – ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDE Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 37 • Aprender sobre arquitetura de aplicação; • Estudar as topologias de rede; • Analisar as vantagens e desvantagens de redes ponto a ponto, híbridas, cliente/servidor; • Relacionar os diversos tipos de topologia de rede e arquitetura de aplicação. OBJETIVOS DESTA AULA: Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 38 Conteúdo EXEMPLO CLIENTE-SERVIDOR Servidor http Clientes: Windows Linux Android MAC Outros browserbrowser Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 39 • A entidade que solicita o serviço é chamado cliente e a que presta o serviço é o servidor. A interação cliente-servidor constitui-se no modo básico de interação dos sistemas operacionais de redes. • Também existem casos onde a estações disponibilizam a outras estações o acesso a seus recursos através da rede através de um módulo servidor CLIENTE-SERVIDOR Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 40 • Servidor de Arquivos • Servidor de Banco de Dados • Servidor de Impressão • Servidor de Gerenciamento EXEMPLOS DE SERVIÇOS Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 41 • Topologia esta relacionada com a disposição dos equipamentos dentro de um ambiente. • Na prática, essa arquitetura define onde está a informação e de que forma se pode chegar a ela. TOPOLOGIA Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 42 • Topologia Física - estrutura definida por sua topologia física e de acordo com a forma que os enlaces físicos estão organizados. • Topologia Lógica - estrutura definida por sua topologia lógica e de acordo com o comportamento dos equipamentos conectados. A TOPOLOGIA PODE SER ANALISADA SOB DOIS ASPECTOS Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 43 TOPOLOGIAS FÍSICAS Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 44 • É quanto a comunicação é estabelecida utilizando apenas dois pontos interligados (receptor e transmissor). • Para esse tipo de arquitetura, não existe um compartilhamento do meio com os outros vários usuários. ARQUITETURA PONTO A PONTO Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 45 • É o caso de um ponto central enviar e receber informações de vários pontos da rede, utilizando um mesmo meio que pode derivar ao longo do cominho. PONTO-MULTIPONTO Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 46 • No encapsulamento que ocorre no modelo OSI e TCP/IP cada camada atribui seu próprio cabeçalho e nele inclui endereços de origem e destino, usando: – Transporte – Endereços de portas (TCP ou UDP) – Rede – Endereços IP (endereço lógico) – Enlace – Endereço MAC (endereço físico) ENDEREÇAMENTO DE DADOS Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 47 • Os Endereços de destino dos pacotes e quadros podem ser: – Unicast – Multicast ou – Broadcast ENDEREÇAMENTO DE DADOS Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 48 • Numa rede multiponto, onde não há comutação, todos os dispositivos compartilham o mesmo canal para transmitir. • Uma vez transmitidos os dados são recebidos por todos os dispositivos. • Neste tipo de rede existe a possibilidade de dois ou mais dispositivos transmitirem dados simultaneamente, neste caso todos os dados em trânsito ficam imprestáveis e há necessidade de retransmissão. • A este evento chamamos colisão e o segmento onde pode ocorrer chama-se Domínio de colisão DOMÍNIO DE COLISÃO Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES AULA 5 – A FAMÍLIA DE PROTOCOLOS TCP/IP Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 50 PROTOCOLOS DA SUITE TCP/IP Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 51 Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 52 • Ao desenvolver uma aplicação o desenvolvedor utilizará uma as duas arquiteturas mais utilizadas em aplicações de rede: – cliente servidor ou – ponto a ponto (P2P) • A maior parte dos protocolos da camada de aplicação da pilha TCP/IP utilizam a arquitetura cliente servidor. • Nestas aplicações o servidor deve ser capaz de atender a todas as requisições de seus clientes. TCP/IP APLICAÇÃO Aula 5 - Redes de Computadores Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 53 • Os dados que chegam da camada de aplicação são divididos em segmentos e passados com o endereço de destino para a camada de rede. • Fornece uma comunicação lógica entre os processos do aplicativo em execução entre hosts diferentes, que pode ser orientada à conexão e não orientada à conexão. • A transferência de dados na camada de transporte também pode ser categorizada como confiável ou não confiável, com informações de estado ou sem informações de estado; TCP/IP TRANSPORTE Aula 5 - Redes de Computadores Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 54 • Utiliza o conceito de porta para a identificação dos processos de aplicação; • Especifica 2 tipos de protocolos e a utilização de um ou de outro depende das necessidades da aplicação – TCP (Transmission Control Protocol) ou – UDP (User Datagram Protocol):TCP/IP TRANSPORTE Aula 5 - Redes de Computadores Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 55 • No lado transmissor, encapsula os segmentos em datagramas e • No lado receptor, entrega os segmentos à camada de transporte. TCP/IP REDE Aula 5 - Redes de Computadores Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 56 • O protocolo Telnet, padronizado pela RFC´s 854 a 861 é um protocolo simples de terminal remoto. Ele permite que um usuário em determinado site estabeleça um conexão TCP com um servidor login situado em outro site. • A partir do momento que se inicia a sessão de trabalho remoto, qualquer coisa que é digitada é enviada diretamente para o computador remoto. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP TELNET Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 57 • O FTP (File transfer Protocol), padronizado pela RFC 959, está entre os protocolos de aplicativos mais antigos ainda em uso na internet. • Ele precede o TCP e o IP. • Foi projetado para permitir o uso interativo ou em lote. Porém a maioria dos usuários invoca o FTP interativamente, através da execução de um cliente FTP que estabelece uma comunicação com um servidor especificado para transferir arquivo. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP FTP Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 58 • O protocolo SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), definido pela RFC 5321, está no centro do correio eletrônico. Antes de detalharmos o funcionamento do protocolo SMTP é importante que tenhamos a compreensão do funcionamento de um sistema de correio eletrônico. • Um sistema de correio da Internet utiliza três componentes: – agentes de usuários, – servidores de correios e o – protocolo SMTP. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SMTP Redes de ComputadoresRedes de Computadores Introdução às Redes– Aula 1 - 59 • O protcolo SNMP (Simple Network Management Protocol) é o protocolo padrão para administrar uma rede. • Ele define como um gerente se comunica com o agente. Possui três versões 1, 2 e 3. • A versão 3, a mais atual, difere das demais, por possuir recursos de segurança capazes de criptografar a string da comunidade SNMP. ALGUNS PROTOCOLOS TCP/IP SNMP Redes de Computadores REDES DE COMPUTADORES Aula 6 - Visão Geral das Tecnologias da Camada de Enlace Aula 6 - Redes de Computadores Redes de ComputadoresRedes de Computadores Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 2 • Compreender a finalidade dos protocolos de camada de enlace e da camada física; • Identificar os principais tipos de protocolos de camada de enlace; • Comparar e confrontar os protocolos de camada de enlace; • Identificar os padrões da família de protocolos Ethernet; • Comparar e confrontar os diversos padrões ethernet; CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: Redes de ComputadoresRedes de Computadores Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 3 • A camada de enlace é implementada em um adaptador de rede, que é também conhecido como controlador de interface de rede (NIC) • No núcleo do adaptador, está o controlador da camada de enlace, normalmente um único chip de sistema, que implementa vários serviços da camada de enlace (enquadramento, acesso ao enlace, controle de fluxo etc). • A maior parte da funcionalidade da camada de enlace é implementada em hardware. como no controlador de interface de rede (NIC) ONDE A CAMADA DE ENLACE É IMPLEMENTADA? Redes de ComputadoresRedes de Computadores Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 4 ONDE A CAMADA DE ENLACE É IMPLEMENTADA? Redes de ComputadoresRedes de Computadores Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 5 • Na camada de enlace, não é o nó (roteadores e computadores) que possuem um endereço de camada de enlace e sim o adaptador do nó. • Segundo Kurose, um endereço da camada de enlace é também denominado um endereço de LAN, um endereço físico, ou um endereço MAC (media access control – controle de acesso ao meio) • O endereço MAC tem 6 bytes de comprimento, expressos em notação hexadecimal, onde cada byte é expresso como um par de números hexadecimais. ENDEREÇAMENTO NA CAMADA DE ENLACE Redes de ComputadoresRedes de Computadores Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 6 • Uma propriedade dos endereços MAC é que não existem dois adaptadores com o mesmo endereço? • Isto ocorre devido ao IEEE gerenciar o espaço físico de endereços MAC. Quando uma empresa quer fabricar adaptadores, compra, por uma taxa nominal¸ uma parcela do espaço de endereços que consiste em 224 endereços. • O IEEE aloca a parcela de 224 endereços fixando os primeiros 24 bits de um endereço MAC e permitindo que a empresa crie combinações exclusivas com os últimos 24 bits para cada adaptador. VOCÊ SABIA Redes de ComputadoresRedes de Computadores Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 7 ENDEREÇOS MAC Redes de ComputadoresRedes de Computadores Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 8 • Um protocolo da camada de enlace é usado para transportar um datagrama por um enlace individual. • Ele define o formato dos pacotes trocados entre os nós nas extremidades do enlace, bem como as ações realizadas por esses nós ao enviar e receber pacotes. • A unidade de dados trocada pelo protocolo de camada de enlace é denominada quadro e cada quadro encapsula um datagrama da camada de rede. SERVIÇOS FORNECIDOS PELA CAMADA DE ENLACE Redes de ComputadoresRedes de Computadores Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 9 SERVIÇOS FORNECIDOS PELA CAMADA DE ENLACE • Enquadramento de Dados • Acesso ao enlace • Entrega confiável • Controle de Fluxo • Detecção de erros • Correção de erros • Half e Full Duplex Redes de ComputadoresRedes de Computadores Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 10 Quase todos os protocolos de camada de enlace encapsulam cada datagrama de camada de rede dentro de um quadro de camada de enlace, antes de transmiti-lo pelo enlace. ENQUADRAMENTO DE DADOS • Enquadramento de Dados • Acesso ao enlace • Entrega confiável • Controle de Fluxo • Detecção de erros • Correção de erros • Half e Full Duplex Redes de ComputadoresRedes de Computadores Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 11 O protocolo de acesso ao meio (medium access control protocol – MAC) especifica as regras, segundo as quais um quadro é transmitido pelo enlace. ACESSO AO ENLACE • Enquadramento de Dados • Acesso ao enlace • Entrega confiável • Controle de Fluxo • Detecção de erros • Correção de erros • Half e Full Duplex Redes de ComputadoresRedes de Computadores Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 12 Quando um protocolo de camada de enlace fornece serviço confiável de entrega, ele garante que vai transportar cada datagrama da camada de rede pelo enlace sem erro. ENTREGA CONFIÁVEL • Enquadramento de Dados • Acesso ao enlace • Entrega confiável • Controle de Fluxo • Detecção de erros • Correção de erros • Half e Full Duplex Redes de ComputadoresRedes de Computadores Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 13 Semelhante a camada de transporte, um protocolo de camada de enlace pode fornecer controle de fluxo, para evitar que o nó remetente de um lado de um enlace congestione o nó receptor do outro lado do enlace. CONTROLE DE FLUXO • Enquadramento de Dados • Acesso ao enlace • Entrega confiável • Controle de Fluxo • Detecção de erros • Correção de erros • Half e Full Duplex Redes de ComputadoresRedes de Computadores Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 14 Mecanismo para detectar a presença de erros de bits, que podem ser originados pela atenuação do sinal ou ruído eletromagnético. Esse mecanismo é implementado através do envio de bits de detecção de erros no quadro e a realização de uma verificação de erros no receptor. Normalmente é implementada em hardware. DETECÇÃO DE ERROS • Enquadramento de Dados
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