introducao a redes de computadores
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Redes de Computadores
2º Semestre 2000-01
Prof. Carlos P. Caldeira
Email: [email protected]
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O que vão aprender?
• Muita terminologia
• Aspectos básicos de comunicações
• Tecnologias de Redes
• Introdução ao desenho de redes
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O que NÃO vão aprender!
• Sistemas operativos de rede
• Como configurar e operar equipamentos específicos
• Como desenhar e implementar software de redes
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Qual será a melhor maneira?
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• O tema de Redes de Computadores é diferentes tipos de tecnologias (hardware) distintos sistemas de software todos eles podem ser ligados numa internet
• Não há nenhuma teoria de base
• A terminologia é confusa académica indústria novos termos são inventados diariamente
Qual será a melhor maneira?
complexo
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Qual será a melhor maneira?
• Vamos concentrar-nos em abstrações e conceitos para tentar “desvendar” a complexidade das redes. Exemplos:
tipos de cablagem em vez de detalhes excessivos sobre a transmissão de dados;
definição do conceito de congestão, em vez de abordar os mecanismos intrínsecos sobre
o controlo de congestão
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Livro:
Tanenbaum, A. 1996. Computer Networks. 3ª edição.
Prentice-Hall.
Internet
Textos de Apoio
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Tecnologias
• 1700’s - mecânica
• 1800’s - máquina a vapor
• 1900’s - processamento de dados
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Evolução Histórica
• Computadores centrais isolados
• Necessidade de um computador ter acesso a informação produzida noutro
• Redes experimentais (ARPANET)
• Avanços nas telecomunicações
• Avanços na tecnologia dos processadores (década de 1980’s - microprocessadores)
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ARPAnet
Advanced Research Projects Agency - projectou a ligação entre computadores de investigadores
Adoptou nova technologia:
Packet switching
Internetworking
O resultado foi um “sistema” (uma internetwork) de tipo novo que possibilitou a partilha de recursos dispendiosos e a comunicaçãoe a comunicação
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“Estrutura” da Internet
• Descentralizada
• Não existência de um único ponto de controlo
• Depende dos RFCs e da “boa vontade”
• Rejeita-se: reis, presidentes e votações. Acredita-se num consenso (bruto) e nos programas em funcionamento
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“Volume” da Internet
0
5
10
15
20
25
30
88 90 92 94 96 98
Milhões deHosts
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Normalização
De Jure De Facto
Necessidade
• Evitar a multiplicação de protocolos incompatíveis
• Criar plataforma de entendimento de conceitos
Vantagens
• Independência sobre os fabricantes
• Investimento a longo prazo
Desvantagens
• Processo moroso e pesado
• Soluções propostas nem sempre são as óptimas
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Actividades de Normalização
Internacional• ISO (International Organization for Standardization)• Internet Society (RFC - Request for Comments)
Regional• CEN (Comité Européen de Normalization)
Nacional• ANSI (American National Standards Institute)• DIN (Deutsche Institute fur Normung)
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O que é uma rede de computadores?
• Um conjunto de hardware de transmissão, computadores e protocolos
• Possibilita a efectivação de comunicações que são:
– Fiáveis
– Eficientes
– Livres de erros
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Redes de Computadoresvs.
Sistemas Distribuídos
O utilizador toma a decisão O SO toma a decisão
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Modelo cliente-servidor
Utilização das Redes
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Utilização das Redes
Redes para as Pessoas
• Acesso a informação remotaWorld Wide Web
• Comunicação pessoalCorreio electrónico, ICQ, Videoconferência
• Diversão interactivaJogos, Pay...
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Dois tipos de tecnologia de transmissão
• Broadcast (difusão)
• Point to point (p2p; ponto a ponto)
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Ligação partilhada (c/ ou s/ fios)
Broadcast
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Broadcast
• Como a TV
• Um único e partilhado canal de comunicação
• Os pacotes são transmitidos
• Os pacotes têm endereços
• As máquinas verificam os endereços e
ignoram-nos se não forem para si
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Broadcast
• “Falar” para todas as máquinas: broadcasting
• Possibilidade de “falar” a um sub-conjunto de computadores (toda a subnet)
– Multicasting
• Alocação estática ou dinâmica
– Estática: time slot
– Dinâmica: request and release
• Centralizada ou descentralizada
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Ponto-a-Ponto (p2p)
Ligação ponto-a-ponto
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Point to point
• Comunicação entre duas máquinas
• Uma única fonte e destino
• As LANs utilizam usualmente a tencologia de broadcast, as redes de âmbito mais alargado são do tipo p2p
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Classificação pela Área
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LAN - Local area networks
• Menos de 2 Km
• Por vezes um único cabo
• 10 - 100 Mbps
• Topologia em bus, ring ou …
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Topologias
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Bus
• Só uma máquina pode transmitir em cada momento
• Existência de um mecanismo de controlo
– Centralizado ou não
• Ethernet é uma rede broadcast de tipo bus com controlo descentralizado @ 10 or 100 Mbps
• IEEE 802.3
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MAN - Metropolitan area networks
• Redes de área metropolitana
• Um ou dois cabos
• Não existem elementos de switching
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WAN - Wide area networks
• Linhas de transmissão
– Circuitos
• Elementos de switching (re-encaminhamento)
– Conectam duas ou mais linhas de transmissão
– O endereço do destinatário diz para onde vai o pacote
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WANs
• Subnet
– Palavra com duplo sentido
• Originalmente era um grupo de routers e linhas
• Presentemente também significa um subgrupo de endereços de rede
• A maior parte das WANs são conjuntos de linhas telefónicas que terminam em routers
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WANs
• Cada pacote (packet) segue através de routers
• P2p, guarda e re-envia, packet-switched
• A topologia das WANs é usualmente irregular
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Tipos de Redes
LANs
velocidades grandes
distâncias curtas
tempos de atrasopequenos
todos os computadoresligados directamente àrede
WANs
velocidades pequenas
distâncias grandes
tempos de atrasograndes
acesso através de nósde rede
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Interligação de Redes
M A N
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