Transparências

Redes de Computadores
Introdução
Ely Edison Matos
[email protected]
ago2003
Introdução
Cada um dos 3 últimos séculos foi dominado
por uma única tecnologia
O século XVIII foi o tempo dos grandes sistemas
mecânicos
Revolução Industrial
O século XIX foi a idade da máquina a vapor
O século XX foi pródigo em tecnologias, mas
considera-se a mais importante os recursos de
coleta, processamento e distribuição da
informação
Rede mundial de telefonia, rádio e TV, indústria dos
computadores, satélites de comunicação, Internet são
tecnologias que convergem para uma única área Teleinformática
Introdução
A comunicação é uma das maiores
necessidades humanas
Marco: telégrafo de Samuel Morse em 1838
A partir daí a evolução dos sinais elétricos
transmitidos a distância atravessou uma evolução
muito grande
Por outro lado o armazenamento de dados e o
tratamento de informações da década de 50 até
os dias de hoje mudou a civilização ao ponto de
caracterizá-la como a Era da Informação
Introdução
A conjunção destas 2 tecnologias
revolucionou o mundo atual
Telecomunicação
Processamento
de Dados
Evolução dos Sistemas
Década de 50 - Processamento batch
uma única entrada de dados (cartões perfurados
ou fitas) e programas (jobs) executados em lote
(batch)
Nenhuma forma de interação direta usuáriocomputador
Evolução dos Sistemas
 Década de 60 - Processamento Centralizado
 um computador fornecia a informação para a organização
 um único banco de dados
 usuários conectados ao computador central através de
terminais remotos interativos
 time-sharing para compartilhar os recursos do computador
central entre os vários terminais através de revezamento no
tempo de ocupação do processador
Evolução dos Sistemas
 Década de 70 - Processamento Descentralizado
 Cada departamento ou componente geográfico da
organização possuía um computador de porte mini ou médio
 Sistemas pequenos e dispersos mais acessíveis ao usuário
 Sistemas que exigiam grande capacidade continuaram
centralizados devido ao ainda alto custo de cada máquina
Evolução dos Sistemas
Redes de Comunicação de Dados
Compatibilidade entre diferentes sistemas de
dados locais (LAN) e sistemas de grandes
proporções geográficas (WAN-MAN)
Transmissão mais rápida e eficiente com as redes
digitais de comunicação de dados
Serviços integrados ISDN
Integração de sistemas
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
Elementos
Meios de transmissão
Protocolos
Serviços
Sistema de
comunicação
Redes de Computadores
 Elementos necessários à Rede
 Serviços de rede
Recursos compartilhados pelos computadores
Executados por uma combinação de hardware/software
Serviços diferentes podem ser oferecidos
simultaneamente
 Meio de transmissão
Caminho usado para comunicação entre os
computadores
Inclui as tecnologias de cabo e sem cabo
 Protocolos
Regras necessárias para estabelecer a comunicação
entre equipamentos de rede
Histórico
 Primeiras pesquisas entre 1962 e 1964
 Agência ARPA (que originou a atual Internet)
 Sistemas comerciais usavam time-sharing, depois
redes locais de minicomputadores - 1967
 Rede ALOHA via rádio interligando terminais na
Universidade Honolulu (1970)
 Rede CYCLADES - França (1970-75)
 Rede ETHERNET - Xerox, Digital e Intel - (1972)
 Rede CAMBRIDGE - interligar universidades (1974)
 EPPS - Rede de comutação de pacotes - Inglaterra
 TRANSPAC (França), TELENET(USA), RENPAC
(Brasil)
Endereçamento
Em uma interligação em rede, o endereço de
um dispositivo é sua identificação única
Endereços geralmente são numéricos e
seguem um formato padrão bem definido
O endereço deve identificar a qual rede (ou
área) e a qual host (ou nó) pertence o
equipamento
Equipamentos de uma mesma rede podem
se comunicar diretamente entre si usando
um protocolo comum
Pacotes
Na maioria das redes, as informações
enviadas são quebradas em partes menores
chamadas “pacotes”
2 motivos principais
Compartilhamento de recursos
Detecção e correção de erros
Compartilhamento
 Nas redes com mais de 2 computadores, o meio
físico de conexão é compartilhado por todos
 Havendo comunicação entre 2 pontos os demais devem
aguardar (como uma linha telefônica)
 Se os 2 dispositivos precisarem transferir um volume muito
grande de dados eles monopolizariam a linha, o que seria
inadequado
 O desmembramento em pacotes permite que
circulem na rede vários pacotes e que outros
usuários encaixem no meio físico os seus pacotes
 Assim em um dado momento vários pacotes com origem e
destinos diferentes estão trafegando na rede
 Cada pacote contem informações suficientes para que seja
recomposto e reordenado e a mensagem original será
reconstruída adequadamente
Detecção de Erros
 A comunicação em rede é feita através de sinais
elétricos em fios, ondas de radio ou raios luminosos,
sujeitos a interferências que podem danificá-los
 Saber lidar com pacotes adulterados é uma questão
importante da interligação de redes
 Várias técnicas de detecção e correção de erros são
baseadas em somas de verificação (checksum)
 Quando o emissor transmite o pacote, uma totalização em
cima dos bytes transmitidos é calculada e o resultado
enviado junto com a informação
 No destino, o receptor isola a soma, recalcula a soma de
bytes e compara com o valor isolado
Protocolo
 Cada pacote deve conter dados de endereçamento
para que possam chegar ao seu destino e serem
recompostos
 Protocolo é um conjunto de regras que definem a
forma de construção do pacote
 O protocolo também identifica o momento de se
enviar o pacote, quais pacotes devem ser enviados,
quais devem ser reenviados devido a erro de
transmissão e o que fazer para que eles sejam
reconstruídos
Endereço de destino
Endereço de origem
Tipo
Dados do pacote
Categorias de Redes
LAN (Local Area Network)
MAN (Metropolitan Area Network)
WAN (Wide Area Network)
LAN
LAN - Local Area Network
Rede Local
Rede que permite a conexão entre equipamentos
numa pequena região (distâncias entre 100 m e
25 km)
Este limite é apenas uma mera formalidade não
sendo imposto pelos limites do hardware nem
pela capacidade da rede
Altas taxas de transmissão
Geralmente de propriedade privada
LAN
MAN
MAN – Metropolitan Area Network
Redes Metropolitanas
Operam em áreas maiores que as LAN e com
menores velocidades
O termo surgiu com o padrão IEE 802.6.
E
E
E
E
Rede 2
G
Rede 1
E
G
Rede 3
G
Rede 4
E
E
G
G
Rede 5
E
MAN
Cemig
Prodemge
Embratel
Prodabel
WAN
WAN – Wide Area Network
Redes geograficamente Distribuídas
Surgiram da necessidade de compartilhar
recursos especializados por uma maior
comunidade de usuários geograficamente
dispersos
Altos custos de comunicação (circuitos para
satélites e enlaces de microondas)
Geralmente financiadas pelo Serviço Público ou por
operadoras de telecomunicações
Caminhos alternativos levam às fibras óticas de longa
distância, repetidoras de satélite, estações rastreadoras,
etc.
WAN