343o Rede de Computadores [Modo de...
Transcript of 343o Rede de Computadores [Modo de...
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Prof. Marcelo de Sá Barbosa
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
PLANO DE ENSINO
CURSO: Sistemas de Informação / Ciência da ComputaçãoSÉRIE: 7o semestreDISCIPLINA: Sistemas DistribuídosCARGA HORÁRIA SEMANAL: 02 horas-aulaCARGA HORÁRIA SEMESTRAL: 40 horas-aula
I – EMENTA
Definição e histórico de sistemas distribuídos. Arquiteturas. Processos. Comunicação. Nomeação. Sincronização. Tolerância à falha. Segurança. Cluster de Alto-desempenho Beowulf.Grids.
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
1. Definição de um sistema distribuído; Tipos de Sistemas Distribuídos;2. Arquiteturas; Introdução a Supercomputação;3. Processos;4. Comunicação; Nomeação;5. Sincronização; Tolerância a falha;6. Segurança;7. Clusters de Computadores8. Considerações de Projeto – Cluster Beowulf; Configuração;9. Gerenciamento de um cluster;10. Programação Paralela;11. Ferramentas de Análise de Desempenho e Otimizações;12. Cluster X Grid.
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
O que são Sistemas Distribuídos ?
Sistemas Distribuídos consistem em uma coleção de computadores autônomos ligados por uma rede de comunicação. O uso de tais sistemas tem se expandido nos últimos anos principalmente devido ao contínuo barateamento e disponibilidade de hardware para computadores, bem como de meios físicos de comunicação. As vantagens de Sistemas Distribuídos incluem a possibilidade de seu crescimento incremental (ou seja, novos computadores e linhas de comunicação serem acrescidos ao sistema), a possibilidade de implementação de aplicações inerentemente distribuídas (CSCW (Computer Supported Collaborative Work), correio eletrônico, etc.) e a possibilidade de implementação de tolerância a falhas através da replicação de processos em unidades de computação distintas. Embora o hardware desses sistemas estajam num estágio avançado de desenvolvimento, o mesmo não se pode afirmar em relação ao software devido a complexidade adicional inerente a sua distribuição.
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
BIBLIOGRAFIA
Básica
TANENBAUM, Andrew S.; STEEN, Maarten Van - Sistemas Distribuídos – Ed. Prentice Hall Brasil - 2007.
TANENBAUM, Andrew S. - Sistemas Operacionais Modernos -Livros Técnicos e Científicos Ed. S.A - 1999.
COULOURIS, George; DOLLIMORE, Jean ; KINDBERG, Tim -Sistemas Distribuídos - Conceitos e Projeto - Ed. Bookman Companhia . – 2007.
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Complementar
MARQUES, Jose Alves; GUEDES, Paulo - Tecnologia de Sistemas Distribuídos – Ed. FCA - 1998.
RIBEIRO, Uira - Sistemas Distribuídos - Axcel Books - 2005.
SAMPAIO, Cleuton. SOA e Web services em Java. Rio de Janeiro: Brasport, 2006.
ALBINADER, Neto: Jorge, Abilio. Web services em Java: Rio de Janeiro: Brasport, 2006.
JOSUTTIS, Nicolai M..SOA na Prática, A Arte da Modelagem de Sistemas Distribuídos. Rio de Janeiro: Alta Books, 2008.
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
ESTRUTURA TCP / IP – RFC 1180
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
RFC 793 RFC 1180
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
EXEMPLO 1
NUMERO DA
CAMADACAMADA
NUMERO DA
CAMADACAMADA
7 APLICAÇÃO
6 APRESENTAÇÃO
5 SESSÃO
4 TRANSPORTE 3 TRANSPORTE
3 REDE 2INTERNET ou INTER-
REDE
2 ENLACE
1 FISICA
MODELO OSI MODELO TCP IP
APLICAÇÃO
INTERFACE DE REDE
ou INTRA-REDE
4
1
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
MODELO OSI MODELO TCP IP
NUMERO DA CAMADA CAMADA NUMERO DA CAMADA CAMADA
7 APLICAÇÃO
5 APLICAÇÃO6 APRESENTAÇÃO
5 SESSÃO
4 TRANSPORTE 4 TRANSPORTE
3 REDE 3 REDE
2 ENLACE 2 ENLACE
1 FISICA 1 FISICA
EXEMPLO 2
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
7 – Camada de aplicação:A mais alta camada. Tem por função acondicionar programas queUtilizam a rede. É responsável pela interface com as aplicaçõesDos hosts. É ela que faz interface diretamente com os Programasdo usuário. Os serviços desta camada são utilizados Pelos próprios usuários do ambiente OSI. Exemplo destes Serviços são fornecidos pelas bases de dados distribuídas.
6 – Camada de apresentação:Tem por função efetuar a compatibilização de diversas aplicaçõesEm diferentes ambientes computacionais.Efetua a conversão doFormato dos dados como EBCDIC para USASC II.Fornece os serviços que podem ser selecionados pela camadaDe aplicação para a interpretação dos dados trocados. Esta Camada resolve problemas de sintaxe e segurança de dados.
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
5 – Camada de sessão:Especificada pelo modelo OSI denota a preocupação com acessosDe terminais remotos ao ambiente computacional, ou seja, baseDe dados de um computador.Organiza e sincroniza o diálogo, gerencia a troca entre entidadesDa camada de apresentação comunicantes. Esta camada abreUma conexão de sessão para trocar informações em half-duplex,Full duplex.
4 – Camada de transporte:Tem função de garantir a comunicação fim to fim com a integridade dos dados transportadas garantida.Define a conexão lógica através da rede em termos de endereçoDe origem e destino de transporte. Decide a rota e meio deTransporte.
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
3 – Camada de rede:Provê algoritmo de roteamento e controle de congestionamento.Prevê o controle de situações onde o sistema não é destinatário Terminal de dados, mas sim, atuam como nó intermediário.
2 – Camada de enlace:Efetua a função básica de controle do enlace físico. CRC ( check deRedundância cíclica ).Assegura o fluxo de dados entre os ETDs e controla o fluxo de Dados. É nesta camada que estão implementados os protocolosDe linhas tais como o HDLC e SDLC.
1 – Camada física:Esta camada define as caracteristicas mecânicas, elétricas, Funcionais e de procedimentos para ativar, manter e desativarConexões físicas. Padrões das interfaces fisicas utilizadas.
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
MODELO OSIEXEMPLOSNUMERO DA
CAMADA CAMADA
7 APLICAÇÃO HTTP; FTP; PING; TELNET
6 APRESENTAÇÃO SEGURANÇA, COMPATIBILIZAÇÃO
5 SESSÃOIDENTIFICAÇÃO DO USUÁRIO, SENHA, ACESSOS
REMOTOS. PAD
4 TRANSPORTE TCP / UDP
3 REDE IP
2 ENLACE HDLC, LLC, FRAME RELAY, PPP
1 FISICA RS232, V35, ETHERNET
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Pacote IP
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Pacote IP
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
IP
Address
Class
Format Purpose
High-
Order
Bit(s)
Address
Range
No. Bits
Network
/Host
Max.
Hosts
A N.H.H.H1 Few large organizations
0 1.0.0.0 to 126.0.0.0
jul/24 1,68E+08
B N.N.H.H Medium-size organizations
1, 0 128.1.0.0 to 191.254.0.0
14/16 65534
(216 - 2)
C N.N.N.H Relatively small organizations
1, 1, 0 192.0.1.0 to 223.255.254.0
21/ago 254 (28 - 2)
D N/A Multicast groups (RFC 1112)
1, 1, 1, 0 224.0.0.0 to 239.255.255.255
N/A (not for commercial use)
N/A
E N/A Experimental
1, 1, 1, 1 240.0.0.0 to 254.255.255.255
N/A N/A
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
7 24
Class A: 0 Network ID Host ID
14 16
Class B: 1 0 Network ID Host ID
21 8
Class C: 1 1 0 Network ID Host ID
28
Class D (multicast): 1 1 1 0 Multicast address
27
Class E (reserved): 1 1 1 1 unused0
IPV4 e suas respectivas classes
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
octet 1 octet 2 octet 3
Class A: 1 to 127
0 to 255 0 to 255 1 to 254
Class B: 128 to 191
Class C: 192 to 223
224 to 239 Class D (multicast):
Network ID
Network ID
Network ID
Host ID
Host ID
Host ID
Multicast address
0 to 255 0 to 255 1 to 254
0 to 255 0 to 255 0 to 255
0 to 255 0 to 255 0 to 255
Multicast address
0 to 255 0 to 255 1 to 254240 to 255 Class E (reserved):
1.0.0.0 to 127.255.255.255
128.0.0.0 to 191.255.255.255
192.0.0.0 to 223.255.255.255
224.0.0.0 to 239.255.255.255
240.0.0.0 to 255.255.255.255
Range of addresses
Classes e faixas de endereçamentos:
Redes: 10.0.0.0, 172.16.0.0 até 172.31.0.0 e 192.168.0.0 são endereços privados e não são utilizados como rede pública.
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
IPV4: Internet Protocol version 4• 32 bits – 4 octetos• Suporta até 4 bilhões de endereços ( 4 x 109)• Exemplo: 10.12.8.7
IPV6:Internet Protocol version 6• 128 bits – 8 campos de 16 bits em hexadecimal• Suporta até 3.4 x 1038 - endereços• Exemplo: 3ffe:6a88:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344
SISTEMAS DISTRIBUIDOSRepresentation of the Internet Architecture
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
172.16 12.2
REDE HOST
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
172 16 0 0
10101100 00010000 00000000 00000000
172 16 0 0
16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
10101100 00010000 00000000 00000000
00000000 00000001
00000000 00000010
11111111 11111111
- 2 = 65534
1
2
34
65536
REDE
BROADCAST
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
EIA/TIA 568A & 568B Standard
The cable color code is the 568B standard on each end of a straight-through 10/100BaseT cable. If a crossover cable is needed, use the 568A standard on one end and 568B on the other end.
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Hub Switch Router Workstation
Hub Crossover Crossover Straight Straight
Switch Crossover Crossover Straight Straight
Router Straight Straight **** ****Workstation Straight Straight **** Crossover
Tipo de cabo UTP a ser utilizado
**** Necessário verificar o tipo de configuração (DTE-DCE)ou (DTE-DTE).
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
172 16 0 0 ENDEREÇO IP
255 255 0 0 MÁSCARA DE SUBREDE PADRÃO11111111 11111111 0 000000 0 000000
Também pode ser escrita na forma" / 16 " onde 16 representa o número de bits 1 na máscara
255 255 255 0Também pode ser escrita na forma" / 24 " onde 16 representa o número de bits 1 na máscara
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Endereço Classe Rede Host
10.2.1.1
128.63.2.100
201.222.5.64
192.6.141.2
130.113.64.16
Exercício 1:
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Endereço IP 172.16.129.201
Máscara de subrede 255.255.255.240
Endereço de subrede 172.16.129.192Endereço de Broadcast 172.16.129.207Primeiro endereço utilizável 172.15.129.193Último endereço utilizável 17.216.129.206
Exemplo de endereçamento:
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Endereço IP 192.168.200.50
Máscara de subrede 255.255.255.252
Endereço de subredeEndereço de BroadcastPrimeiro endereço utilizávelÚltimo endereço utilizável
Exercício 2:
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Endereço IP 172.16.22.133
Máscara de subrede 255.255.252.0
Endereço de subredeEndereço de BroadcastPrimeiro endereço utilizávelÚltimo endereço utilizável
Exercício 3:
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Endereço IP 192.168.30.101
Máscara de subrede 255.255.255.224
Endereço de subredeEndereço de BroadcastPrimeiro endereço utilizávelÚltimo endereço utilizável
Exercício 4:
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Endereço IP 10.16.193.6
Máscara de subrede 255.255.248.0
Endereço de subredeEndereço de BroadcastPrimeiro endereço utilizávelÚltimo endereço utilizável
Exercício 5:
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Exercícios Redes - Networking
6. Quantas camadas possui o modelo OSI? Quais são as camadas do modelo OSI? Dê exemplos de utilização das 3 primeiras camadas.
7. Quantas camadas possui o modelo TCP/IP. Quais são as camadas do modelo TCP/IP? Dê exemplos de utilização das 2 primeiras camadas desse modelo.
8. Existe diferença entre a camada 3 do modelo OSI e camada 2 do modelo TCP/IP. Explique sua resposta.
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
9. O endereço MAC da placa de rede de seu PC é: C9-3F-32-B4-DC-19. Qual seria aporção OUI deste endereço, expressa em binário?A. 11001100-00111111-00011000B. 11000110-11000000-00011111C. 11001110-00011111-01100000D. 11001001-00111111-00110010E. 11001100-01111000-00011000F. 11111000-01100111-00011001
OUI – Organizationally Unique Identifier or Vendor Code
Exercícios Redes - Networking
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
10. Converta o número binário 10011101 em seus equivalentes decimal e hexadecimal. (Escolha as 2 melhores respostas)A. 158B. 0x9DC. 156D. 157E. 0x19F. 0x9F
Exercícios Redes - Networking
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
11. Qual o número de sub-redes e hosts por sub-rede se a mascara /28 for aplicada à rede de classe C 210.10.2.0?A. 30 networks e 6 hosts.B. 6 networks e 30 hosts.C. 8 networks e 32 hosts.D. 32 networks e 18 hosts.E. 14 networks e 14 hosts.F. Nenhuma das anteriores
Exercícios Redes - Networking
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Exercícios Redes - Networking
12. Qual dos seguintes padrões de bit, no primeiro octeto, identificam um endereço de classe B?A. 0xxxxxxxB. 10xxxxxxC. 110xxxxxD. 1110xxxxE. 11110xxx
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
13. Um técnico de redes de uma empresa está Diagnosticando problemas de conectividade entre 2 routers que se encontram diretamente conectados através das respectivas portas seriais. O técnico nota que a porta serial está com status UP / DOWN, porém, não consegue ver os vizinhos diretamente conectados através do comando “sh cdp neigh”. Em qual camada do modelo OSI é mais provável que o problema esteja ocorrendo?A. FísicaB. EnlaceC. RedeD. TransporteE. Aplicação
Exercícios Redes - Networking
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
14. A figura a seguir apresenta o conector RJ-45 utilizado com o cabo TP (Twisted Pair) na implementação típica de cabeamento de redes. Considerando-se a pinagem para uma conexão no padrão EIA/TIA 568-A, as cores dos fios que devem ser conectados aos pinos 1 e 2 são, respectivamente,
(A) Azul e Branco-Azul.
(B) (B) Branco-Laranja e Laranja.
(C) Branco-Marrom e Marrom.
(D) Branco-Verde e Verde.
(E) Verde e Branco-Verde.
Exercícios Redes - Networking
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
15. Considere as afirmações relacionadas com a Switch
Utilizada em redes de computadores:I. estabelece conexão física, elétrica e lógica entre todos osequipamentos a ele conectados;II. utiliza-se do endereçamento MAC para a sua atuação;III. faz roteamento de pacotes IP.Sobre as afirmações, pode-se dizer que está correto ocontido em(A) I, apenas.(B) II, apenas.(C) I e II, apenas.(D) II e III, apenas.(E) I, II e III.
Exercícios Redes - Networking
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Exercícios Redes - Networking
16. No protocolo IP, as máscaras de sub-rede permitemDistinguir redes, sub-redes e hosts. A máscara que define aexistência máxima de 14 endereços utilizáveis para hosts
em uma rede é:
(A) 255.255.255.14.(B) 255.255.255.114.(C) 255.255.255.214.(D) 255.255.255.240.(E) 255.255.255.254.
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
Exercícios Redes - Networking
17 .Considere o endereço: 143.100.200.1 no sistema deendereçamento IP (Internet Protocol). Esse endereço pertenceà Classe(A) A(B) B(C) C(D) D(E) E
SISTEMAS DISTRIBUIDOS
18. A rede de uma empresa é apresentada abaixo:
Observando o diagrama acima, quais seriam os endereços de broadcast das subredes
existentes (escolha as 3 corretas)?
A. 172.16.82.255
B. 172.16.95.255
C. 172.16.64.255
D. 172.16.32.255
E. 172.16.47.255
F. 172.16.79.255
Internet
172.16.64.0 /20172.16.32.0 /20
172.16.82.90 /20