Funcionamento da Internet
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Funcionamento da Internet a Internet não foi projectada para serviços específicos mas como uma infraestrutura genérica e eficiente para suportar qualquer aplicação de rede novas infraestruturas suportam novas indústrias a maior parte dos serviços que usam a Internet não existiam quando ela foi criada Transmission Control Protocol / Internet Protocol Internet - 1 Mecanismos de comunicação circuito dedicado para ligar dois computadores caro; taxa de ocupação do hardware baixa partilha de um circuito por várias ligações económico; taxa de ocupação superior problema: possível ocorrência de atrasos inaceitáveis se as transmissões não puderem ser interrompidas (uma transmissão demorada pode obrigar muitas rápidas a esperar) solução: forçar todas as transmissões a serem rápidas, limitando o tamanho máximo de cada uma; obriga a partir as mensagens maiores em pacotes; envia-se à vez um pacote de cada uma das transmissões activas a velocidade de transmissão é proporcional ao tamanho total da mensagem e à carga global da rede, absorvendo flutuações devidas a mensagens longas Internet - 2 Partilha de uma linha A 1 2 3 4 5 F AD B 5D 1 2 1E 3F 4D 2F 3D 1F 2D 1D E 3 BF D C 1 CE Mensagem C E espera pouco e termina ainda antes da A D, iniciada antes As mensagens A D e B F partilham o hardware Internet - 3 Comutação de pacotes LANs e WANs usam comutação de pacotes todos os pacotes têm o mesmo formato cada computador tem um endereço numérico único o hardware cabeçalho com os endereços dos computadores emissor e receptor dados observa os cabeçalhos dos pacotes que passam na rede copia para a memória do computador os que lhe são destinados avisa o computador da ocorrência a partilha da rede é automaticamente gerida pelo hardware de interface; não sobrecarrega as máquinas software de divisão em pacotes na máquina Internet - 4 Comunicação entre redes As redes usam tecnologias de comutação de pacotes incompatíveis Vencer a distância modems, fibras ópticas Ligar redes características eléctricas esquemas de endereçamento dos nós formato dos pacotes colocar um computador como nó de duas ou mais redes funciona como gateway Muitos dispositivos podem ligar-se à rede impressoras, caixas registadora, câmaras de vídeo Internet - 5 Estrutura da Internet Internet é uma rede de redes que usam comutação de pacotes, interligadas por routers. router - computador que liga redes e está dedicado a correr o software de encaminhamento de pacotes tem que conhecer a topologia da rede, para saber onde encontrar o destinatário pode ligar duas LANs num edifício ou uma LAN a uma WAN a maneira mais barata de ligar uma nova rede é procurar o sítio Internet mais próximo e colocar um router entre essa rede e a nova (nem todos os sítios estão autorizados a dar conectividade) os routers permitiram ultrapassar a fase das redes homogéneas máquinas isoladas podem obter conectividade ligando-se via modem ou RDIS a uma máquina com acesso à Internet (PPP) Internet - 6 Exemplo de conectividade LAN 2 LAN 1 backbone WAN PC Rede 2’ LAN 3 LAN 4 LAN 5 router modem Rede 4’ Rede 5’ Internet - 7 Protocolo de rede Não basta a ligação em hardware; é necessária uma linguagem comum protocolo de comunicações - especificação do formato das mensagens e das condições em que são enviadas IP - Internet Protocol define formato dos pacotes e comportamento dos routers é o mínimo para que um computador se possa ligar à Internet cada computador tem uma cópia do software IP que todas as aplicações de rede usam pacote IP é um datagrama (telegrama de dados) computador A pretende enviar dados para o computador B: A constrói um datagrama, entrega-o à sua rede que se encarrega de o transportar até B e B extrai os dados do datagrama cria-se a ilusão de uma única rede virtual Internet - 8 Implementando uma rede virtual O hardware das várias tecnologias de rede não entende directamente o formato IP cada rede define o seu próprio formato de pacote os datagramas viajam encapsulados em pacotes das redes que atravessam (são os dados destes pacotes) um router recebe um pacote da rede A, retira o respectivo datagrama para obter o endereço, escolhe a rede para onde o enviar e embrulha-o num pacote apropriado para essa rede só a máquina destino abre o datagrama para processar os dados o endereço do pacote pode ser diferente do endereço do datagrama (intermediário) cada máquina tem que ter o seu endereço IP (incluindo os routers) Internet - 9 Endereços Para ligar computadores à Internet é necessário obter endereços da autoridade Internet competente os endereços IPv4 têm 32 bits e escrevem-se como 4 números (0-255) separados por pontos 193.136.28.10 InterNIC FCCN CICA IPv4 tem um máximo teórico de 4G; futuro IPv6 expande atribuição de endereços optimiza a gestão da rede: computadores na mesma rede têm o mesmo prefixo uma máquina, para enviar um pacote para um endereço de outra rede, dirige o pacote ao seu router, que o passa ao router apropriado seguinte, até chegar à rede do destino podem existir caminhos alternativos; escolhe-se, em princípio, o mais curto que está activo Internet - 10 Classes de redes Endereço: <número da rede><número do nó> Classe A B 1º byte Rede Nó 1-126 N N.N H.H.H H.H H C 128-191 192-223 D E 224-239 240-254 N.N.N (multicast) (reservada) Número do nó Gestão local (FEUP: 12 redes classe C) Internet - 11
