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Redes de Computadores (11558)
Ano Lectivo 2014/2015 * 1º Semestre !
Licenciatura em Engenharia Informática
!Aula 1 15/09/2014
!UNIVERSIDADE DA BEIRA INTERIOR Faculdade de Engenharia Departamento de Informática
!Nuno M. Garcia, ngarcia@di.ubi.pt
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!UNIVERSIDADE DA BEIRA INTERIOR Faculdade de Engenharia Departamento de Informática
!Nuno M. Garcia, ngarcia@di.ubi.pt
Redes de Computadores
• Agenda
• Apresentação
• Objectivos
• Programa
• Bibliografia
• Avaliação
• Regras, avisos, dúvidas, ...
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!Nuno M. Garcia, ngarcia@di.ubi.pt
Redes de Computadores
• Apresentação
• Nuno M. Garcia, Ph.D.
• ngarcia@di.ubi.pt
• www.di.ubi.pt/~ngarcia
• Gab. 4.10, ext. 3339
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!Nuno M. Garcia, ngarcia@di.ubi.pt
Redes de Computadores
• Apresentação
• UC da área de redes
• Introdução à comunicação entre computadores
• alinhada com algumas partes do curriculum CISCO CCNA
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Redes de Computadores
• Objectivos
• conhecer as tecnologias de redes de telecomunicações
• saber planear, configurar e resolver problemas em redes de telecomunicações de área local e alargada
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Redes de Computadores
• Programa
1. Aspectos Gerais sobre Redes
o Definição
o Tipos e topologias de redes de computadores
o Classificação de redes de computadores de acordo com área e funcionalidade
o Multiplexagem
o A Internet e o modelo de gestão e governação da Internet
2. Protocolos e funcionalidades das camadas de rede do modelo OSI e sua comparação com o modelo TCP/IP
o A separação de funções da rede
o O modelo OSI
o O modelo TCP/IP
o Comparação entre os modelos OSI e TCP/IP
o Funcionalidades das camadas do modelo TCP/IP
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Redes de Computadores3. A camada física
o Transmissão de dados em redes cabladas e não cabladas
o Protocolos de codificação
o Códigos detectores de erros e correctores de erros
o Colisões no meio físico
o CODECs, Ruido, SNR
4. A camada de ligação de dados
o As sub-camadas de ligação de dados e de controlo de acesso ao meio físico
o Endereçamento na camada de ligação de dados
o Tecnologias de rede local: IEEE 802.3 (Ethernet) e IEEE 802.11 (WiFi)
o Redundância e resiliência na camada 2 e Spanning Tree Protocol
o Redes locais virtuais (VLANs)
o Sistemas de cablagem estruturada
o Domínios de Colisão e Domínios de Broadcast na camada de ligação de dados
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Redes de Computadores
5. A camada de rede
o IPv4 e IPv6
o Dissecação de pacotes IP e campos notáveis
o Domínios de Colisão e Domínios de Broadcast na camada de rede
o Protocolos auxiliares: o ARP, o DNS, o DHCP
o Problemas na camada de rede: redundância, segurança, qualidade de serviço
6. A camada de transporte
o Protocolos orientados à ligação e não orientados à ligação
o Dissecação de segmentos de transporte e campos notáveis
o Conceito de porto e sua correspondência com as camadas superiores do modelo OSI
o O caso do UDP
o O caso do TCP
o Three-Way-Handshake e sequências de segmentos
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Redes de Computadores
7. Endereçamento em IPv4 e em IPv6
o O endereçamento IPv4 e as classes de endereços
o O endereçamento IPv6 e os tipos de endereços
o Unicast, Multicast, Broadcast, Anycast
o Subnetting em IPv4 e IPv6
o Variable Length Subnetting Masks em IPv4
o Network Address Translation
o Coexistência e transição IPv4-IPv6
8. Switching e Virtual LANs
o Configuração de Switches usando simuladores e equipamento real
o Ligações em 802.3 e 802.1Q
o Isolamento de tráfego com VLANs
o Layer 3 Switching
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Redes de Computadores
9. Routing em IPv4 e IPv6
o Protocolos de Routing (Distance Vector e Link State)
o Protocolos intra domain e inter domain
o O papel dos sistemas autónomos
o Routing RIP (v1 e v2) e EIGRP
o Configuração de Routers usando simuladores e equipamento real
o Router on a stick
o Routing inter LANs
10. Redes sem fios
o Tipos de redes de redes sem fios
o O caso IEEE 802.11x
o Funcionalidades de um Access Point
o Segurança em 802.11x
o Configuração de Access Point e de uma rede WiFi
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Redes de Computadores
• Bibliografia!
• Edmundo Monteiro e Fernando Boavida, “Engenharia de Redes Informáticas”, FCA - Editora de Informática, 2000 (7ª Edição, 2007). !• Andrew G. Blank, “TCP/IP Fundamentals”, Sybex, ISBN 0-7821-4370-9, 2004. !• Douglas E. Comer, "Computer Networks and Internets, with Internet Applications", 4th Edition, Prentice Hall, 2004. !! !• Paulo Loureiro, "TCP/IP em Redes Microsoft para Profissionais", 5ª Edição Actualizada, FCA - Editora de Informática, 2004. !• William Stallings, Data and Computer Communications, Prentice Hall, 7th Edition, 2007. !• James F. Kurose, Keith W. Ross, Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 3rd. Edition, Addison Wesley, 2004. !• Bill Buchanan, "Hand book of Data Communications and Networks", Kluwer Academic Publishers, ISBN 0-412-84060-0, 1998. !• Fred Halsall, "Data Communications, Computer Networks and Open Systems", Addison Wesley, 4th Edition, 1996. !• José Gouveia e Alberto Magalhães, “Redes de Computadores”, FCA - Editora de Informática, 2005. !• Fernando Pereira, “LINUX – Curso Completo”, 5ª Edição, FCA - Editora de Informática, 2005. !• Request for Comments (RFCs). URL: http://www.rfc-editor.org/overview.html !• Fontes de informação na Web.
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Redes de Computadores• Avaliação
• por frequência
• teórica (50% = 10v)
• 2 frequências (2 x 45% = 9v)
• 1 trabalho (5% = 1v)
• prática (50% = 10v)
• 4 relatórios (não avaliados)
• 1 trabalho final (50% = 10v)
• feito em grupo com avaliação individual
• por exame
• parte prática = 10v
• parte teórica = 10v
• mínimos de 6/20 de acordo com os regulamentos para cada uma das componentes teórica e prática para obtenção de admissão a exame
• presenças mínimas de 75% a cada uma das componentes teóricas e práticas
• alunos com notas práticas e teóricas que difiram em mais de 30% serão sujeitos a avaliação adicional
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Redes de Computadores
• Frequências:
• 27 Outubro
• 15 Dezembro 2014
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Redes de Computadores
• Regras, avisos, dúvidas
• fotos no processo académico
• registo de aluno na página da UC emwww.di.ubi.pt/~ngarcia
• assiduidade
• ... mais coisas? (recalendarização de aulas)
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Redes de Computadores
• Dúvidas
• Gabinete 4.10 ou ALLab,
• 5ªs das 16h às 18h, 6ªs das 9h às 11h.
• outras horas a combinar.
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Redes de Computadores
INTRODUÇÃO às redes de computadores
• O que são redes informáticas?
• O que é a informática?
• O que é um computador?
• O que são dados?
• O que é transmitir dados?
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Redes de Computadores
• Como se classificam as redes de computadores
• quanto à área espacial / geográfica
• quanto à topologia
• quanto ao canal
• outras classificações: quanto à relação de funcionalidade, quanto ao tipo de protocolos, ...
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Redes de Computadores
• classificação de redes quanto à sua abrangência espacial
• Há outras, a rede Body Area Network (BAN), e a rede interplanetária, por exemplo.
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Computer Networks, Tanenbaum
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Redes de Computadores
• classificação de redes quanto à topologia
• barramento (bus)
• anel (ring)
• estrela (star)
• malha (mesh)
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Redes de Computadores
• classificação de redes quanto ao canal
• cablado
• óptico
• eléctrico
• não cablado (sem fios)
• laser / IV
• EM
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Redes de Computadores
• outras classificações de redes de computadores
• cliente-servidor,
• redes IP,
• redes seguras, redes abertas, redes corporativas...
• classificações quanto à velocidade.
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Redes de Computadores
• outras classificações de redes de computadores
• cliente-servidor,
• redes IP,
• redes seguras, redes abertas, redes corporativas...
• classificações quanto à velocidade.
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Redes de Computadores
in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman, 2003
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Redes de Computadores
Simplex
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Redes de Computadores
Duplex
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Redes de Computadores
Half - Duplex
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Redes de Computadores
Full Duplex
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Redes de Computadores
in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman, 2003
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Redes de Computadores
in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman, 2003
Tipos de comunicação: Circuito Dedicado vs. Canal Partilhado
A B C Z
“B” quer enviar dados para “C”...
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Redes de Computadores
in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman, 2003
Tipos de comunicação: Circuito Dedicado vs. Canal Partilhado
A B C Z
“B” estabelece um circuito com “C”
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Redes de Computadores
in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman, 2003
Tipos de comunicação: Circuito Dedicado vs. Canal Partilhado
A B C Z
“B” envia os dados para “C” sem restrições
1000110010000101
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Redes de Computadores
in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman, 2003
Tipos de comunicação: Circuito Dedicado vs. Canal Partilhado
A B C Z
“B” envia os dados para o canal, identificando o receptor da mensagem
PARA: C 1000110010000101
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Redes de Computadores
in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman, 2003
Tipos de comunicação: Circuito Dedicado vs. Canal Partilhado
A B C Z
todos os computadores recebem a mensagem
PARA: C 1000110010000101
PARA: C 1000110010000101
PARA: C 1000110010000101
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Redes de Computadores
in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman, 2003
Tipos de comunicação: Circuito Dedicado vs. Canal Partilhado
A B C Z
apenas o destinatário interpreta a mensagem
PARA: C 1000110010000101
PARA: C 1000110010000101
PARA: C 1000110010000101
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Redes de Computadores
• Comunicação por circuito dedicado
• demora a estabelecer o circuito
• enquanto o circuito está estabelecido, apenas aquelas duas máquinas transmitem dados naquele segmento
• Comunicação por comutação de pacotes
• não precisa de pré-definir o circuito
• tem maiores problemas de segurança
• o aproveitamento dos recursos físicos (tempo, canal) é melhor.
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!Nuno M. Garcia, ngarcia@di.ubi.pt
Redes de Computadores
!
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!
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in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman, 2003
Multiplexagem de dados
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Redes de Computadores
• Multiplexagem de dados num canal
• multiplexagem em tempo
• Síncrono (STDM)
• Assíncrono (ATDM)
• multiplexagem em frequência
• xDSL (por exemplo ADSL ver + info aqui:
ww.pulsewan.com/data101/adsl_vdsl_basics.htm)
• Wavelength Division Multiplexing (WDM)
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Redes de Computadores
• Elementos de uma rede de computadores
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! in Computer Networking - A Top-down Approach Featuring the Internet, Jim Kurose, Addison Weley pub., 2000
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Redes de Computadores
• Outra classificação de elementos de rede
• Elementos activos
• Elementos passivos
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Redes de Computadores
• Redes de pacotes de dados
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• Os dados são transmitidos no canal, “dentro” de uma estrutura chamada
• pacote/datagrama (packet)
• trama/quadro (frame)
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Redes de Computadores
• Por exemplo, uma trama Ethernet consiste no seguinte:
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!in www.iiitmk.ac.in/wiki/index.php/Lecture_8:_Jun_4
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Redes de Computadores
• Os protocolos servem para permitir fazer a transmissão efectiva dos dados.
!
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!in Computer Networking - A Top-down Approach Featuring the Internet, Jim Kurose, Addison Weley pub., 2000
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Redes de Computadores
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in Computer Networking - A Top-down Approach Featuring the Internet, Jim Kurose, Addison Weley pub., 2000
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Redes de Computadores
• Questões?
• Registo de aluno,
• Registo de presença no formulário online (a partir da página da UC),
• Inscrição em turmas práticas!
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