Redes de Computadores IConceitos Básicos

Prof. Luís Rodrigolrodrigo@lncc.br

http://lrodrigo.lncc.br2009/1 – v2 - 2009.03.11

HistóricoAnos 50-60

✔ Computadores Grandes Porte✔ Sistemas Batch

Anos 60-70 ✔ Time-sharing ✔ Terminais Burros

ligados a um sistema central

Anos 70-80 ✔ Processamento distribuído ✔ Surgimento dos micros ✔ Conceito de Rede de Computadores

Histórico

Anos 90 até os dias atuais

✔ Redes de Alta Velocidade

(ATM / FDDI / GigaEthernet)

✔ Internet Comercial - Brasil

✔ Internet Faixa Larga - Brasil

✔ (A)DSL - Telefonia

✔ HFC – TV à cabo

✔ Radio

Histórico

Principais ClassificaçõesPrincipais Classificações

WAN – Redes Geograficamente DistribuídasWAN – Redes Geograficamente Distribuídas✔ Longo AlcanceLongo Alcance✔ Normalmente PublicasNormalmente Publicas✔ Grande quantidade de enlacesGrande quantidade de enlaces✔ Custo elevadoCusto elevado

MAN - Redes MetropolitanasMAN - Redes Metropolitanas✔ Surgiram com o padrão IEEE 802.6Surgiram com o padrão IEEE 802.6✔ Interligam várias redes LocaisInterligam várias redes Locais

Principais ClassificaçõesPrincipais Classificações

LAN - Redes Locais LAN - Redes Locais ✔ Origem em 1970Origem em 1970✔ Altas Taxas de TransmissãoAltas Taxas de Transmissão✔ Baixas Taxas de ErroBaixas Taxas de Erro✔ Curtas Distancias Curtas Distancias

Principais ClassificaçõesPrincipais Classificações

Parâmetros de ComparaçãoParâmetros de Comparação

Custo Interfaces de Rede

Enlace de Dados Equipamentos Diversos

Retardo Retardo de Acesso Retardo de Transmissão R. Transferência = (R. Acesso / R. Transm.)

Parâmetros de ComparaçãoParâmetros de Comparação

Desempenho (Capacidade Efetiva de Transmissão) Capacidade Efetiva ≠ Utilização Efetiva

Confiabilidade Modularidade Compatibilidade

TopologiasTopologias

Tipos de Ligação Física

Ponto a Ponto

Multiponto

Tipos de Comunicação

TopologiasTopologias

Topologia Totalmente Ligada (WAM)✔ Todas os nós se conectam diretamente✔ Ligações Ponto a Ponto✔ Elevado Custo✔ Elevada Confiabilidade✔ Nº de Ligações = N (N-1) / 2

✔ Onde: N = número de estações

TopologiasTopologias

TopologiasTopologias

Topologia em Anel (WAM)Topologia em Anel (WAM)✔ Menor quantidade de EnlacesMenor quantidade de Enlaces✗ Menor CustoMenor Custo✗ Baixa ConfiabilidadeBaixa Confiabilidade✗ Não possui caminhos alternativosNão possui caminhos alternativos

TopologiasTopologias

Topologia em Grafo (WAM)Topologia em Grafo (WAM)✔ Menor quantidade de EnlacesMenor quantidade de Enlaces✔ Confiabilidade AceitávelConfiabilidade Aceitável✔ Possui caminhos alternativosPossui caminhos alternativos

TopologiasTopologias

Topologia em Estrela (LAN) Comunicação Centralizada;

Modularidade e Expansibilidade relacionados ao nó central;

Baixa Confiabilidade.

TopologiasTopologias

TopologiasTopologias

Topologia em Anel (LAN)✔ Caminho Circular Fechado;✔ 2 formas de se manipular as mensagens;✔ Uso de Repetidores ( inteligentes ou não);✔ Falha de um repetidos pode parar toda a rede.

TopologiasTopologias

✔ Func dos Repetidores Inteligentes :

TopologiasTopologias

Topologia em Anel (LAN) Modos de Operação dos Repetidores

TopologiasTopologias

Topologia em Anel (LAN)✔ Uso de Concentradores✔ Uso de um Anel Simples

✔ Uso de um Anel Duplo✔ Maior Confiabilidade

TopologiasTopologias

Topologia em Barra (LAN) Conexão Multiponto;

Operam em modo Promíscuo; Mensagens por Difusão; Multiplexação do Tempo; Uso de transceptores

(transmissor e receptor) ; Problema da Impedância

TopologiasTopologias

TopologiasTopologias

Topologia em Barra (LAN) Uso de Concentradores.

TopologiasTopologias

Hub e Switches

HUB Usados como Concentradores; Broadcast;

Geram muita colisão; Sem isolamento de tráfego Não configurável.

Hub e SwitchesHub e Switches

Switch Usados como Concentradores; Comunicação “ponto-a-ponto”; “Não” gera colisão; Com isolamento de Trafego Configurável.

Hub e SwitchesHub e Switches

Transmissão de Informações✔ Processo de Comunicação

Geração da Informação

Descrição usando Símbolos

Codificação dosSímbolos

Reconstrução da Informação

Decodificação dos Símbolos

Transmissão dosSímbolos

Transmissão de Informações✔ Codificação Digital – PCM (Pulse Code Modulation)

Transmissão de Informações

✔ Fontes de Distorção dos Sinais✔ Ruídos:

✔ térmicos (branco);✔ de intermodulação;✔ crostalk;✔ Impulsivo.

✔ Atenuação✔ Perda da qualidade do sinal.

✔ Ecos✔ Alteração da Impendância do meio.

✔ Colisões ✔ Duas estações transmitindo ao mesmo tempo.

Multiplexação✔ Tipos de Multiplexação:

✔ Multiplexação na Freqüência (FDM):

✔ Filtrar Sinais;

✔ Modulação dos Sinais;

✔ Envio dos Sinais.

✔ Multiplexação no Tempo (TDM)

✔ Divisão do tempo em Slots;

✔ Só pode transmitir quando chegar o slot;

✔ O sinal é enviado sem ser alterado.

Multiplexação✔ Multiplexação na Freqüência (FDM):

Hz

.s

94Hz

Sinal 2Hz

.s

15Hz

Sinal 1

Hz

.s

02Hz

Sinal 3

Hz

.s

15Hz

Sinal Enviado

94Hz

02Hz

Multiplexação

Multiplexação na Freqüência (FDM):

Técnicas de Modulação de Sinais:

Multiplexação Multiplexação no Tempo (TDM):

✔ TDM Síncrono

Multiplexação Multiplexação no Tempo (TDM):

✔ TDM Assíncrono

Comutação✔ Tipos de Comutação:

✔ De Circuitos:✔ Dividido em Fases ( Estabelecimento, Transferência

Desconexão);✔ Alocação de uma canal dedicado;✔ Gera desperdício.

✔ De Mensagens✔ Não há alocação de Canal;✔ Geração de filas;✔ Memória para armazenamento das mensagens

Comutação

✔ Tipos de Comutação:

✔ De Pacotes

✔ Divisão da “mensagens” em “pacotes”;✔ Não há alocação de canal;✔ Menor necessidade de memória;✔ Pacotes podem chegar fora de ordem.

Comutação Tipos de Comutação:

✔ De Circuitos – Relacionamento das Fases:

Comutação Tipos de Comutação:

✔ De Circuitos – Exemplo de Funcionamento

Comutação

Tipos de Comutação:✔ De Mensagens

Comutação Tipos de Comutação:

✔ De Pacotes