Introdução a Redes de

Computadores

Sumário

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Introdução

Evolução dos Sistemas

Redes de Computadores

Histórico

Endereçamento

Pacotes

Compartilhamento

Detecção de Erros

Protocolo

Categoria de Redes

E a Internet?

Introdução (1/3) 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

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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

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Introdução (2/3)

A conjunção destas 2 tecnologias revolucionou o

mundo atual

Telecomunicação Processamento

de Dados

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Introdução (3/3)

Evolução dos Sistemas (1/4)

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 usuário-

computador

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Evolução dos Sistemas (2/4) 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

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Evolução dos Sistemas (3/4) 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

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Evolução dos Sistemas (4/4)

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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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Categorias de Redes

LAN (Local Area Network)

MAN (Metropolitan Area Network)

WAN (Wide Area Network)

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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

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Exemplo de uma Rede LAN

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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.

Rede 3 G

G

G

G Rede 4 Rede 5

Rede 1

Rede 2 G

E E

E E

E

E E

E

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Cemig

Prodemge

Prodabel

Embratel

Exemplo de uma Rede MAN

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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.

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Exemplo de uma Rede WAN

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E a Internet?

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A maior e mais bem desenvolvida rede.

Conecta usuários do mundo inteiro.

Não é realmente uma rede, mas, sim,

uma coleção de milhares de redes.

Conectando-se Para acessar a Internet, é necessário conectar-

se a um computador servidor. O servidor recebe, processa e transmite

informações.

Os computadores usam um padrão para se comunicarem.

É necessário um provedor de serviços da Internet – Internet Service Provider (ISP).

Provedores de Serviços (Internet

Service Providers)

O proprietário de um computador servidor: Cobra uma taxa de acesso à Internet.

A taxa pode garantir acesso ilimitado ou basear-se na utilização do serviço.

Constitui um meio para o usuário conectar-se ao servidor. Uma vez conectado, você pode conectar-se à Internet

e a todos os outros computadores servidores.