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Redes de Computadores

Introduo:Captulo 1- Redes de Computadores e a

Internet

Prof. J UeyamaMaro/2017

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Entender os conceitos bsicos de redesde computadores.

Maior profundidade e detalhes serovistos ao longo do curso.

Cap. 1 Objetivos

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O que so redes? E os protocolos? Estrutura da rede

A periferia da rede O ncleo da rede

Comentrios fnais

Aula de Hoje

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O que so Redes???

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Rede - Definio

Dicionrio Houaiss: sistema constitudo pela interligao de dois

ou mais computadores e seus perifricos,com o objetivo de comunicao,compartilhamento e intercmbio de dados.

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Rede - Exemplos: onipresentes:

rede telefnica; rede de comunicao de operadoras de

carto de crdito; rede bancria; rede celular; etc.

e claro, a Internet!

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Cap. 1 Viso Geral O que a Internet? O que um protocolo? Bordas e ncleo da rede. Rede de acesso e meio fsico. Estrutura de Internet/ISP. Desempenho: perda, atraso. Camadas de protocolo, modelos de

servios. Modelagem de redes

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Submarine cable map

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Milhes de elementos decomputao interligados: hospedeiros = sistemasfnais. Executando aplicaesdistribudas. Enlaces de comunicaofbra, cobre, rdio, satlite.taxa de transmisso =largura de banda Roteadores: enviampacotes blocos de dados).

O que a Internet? (Borda e Ncleo)

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Protocolos: controlam oenvio e a recepo demensagens. Ex.: TCP, IP,HTTP, FTP, PPP

Internet: rede deredes. Fracamentehierrquica, Internetpblica e Internetsprivadas (intranets).

Internet standards RFC: Request for

comments. IETF: Internet

Engineering Task Force.

Internet (Software de Apoio e Tipos)

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O que so redes? E protocolos? A borda da rede O ncleo da rede

Aula de Hoje

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Protocolos humanos: Que horas so? Eu tenho uma pergunta. Apresentaes. mensagens especfcas enviadas; aes especfcas tomadas quandomensagens so recebidas ou outros eventos.

O que um protocolo?

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Protocolos de rede: Mquinas em vez de humanos. Toda atividade de comunicao na Internet

governada por protocolos.

PROTOCOLOS DEFINEM OS FORMATOS, AORDEM DAS MENSAGENS ENVIADAS E

RECEBIDAS PELAS ENTIDADES DE REDE EAS AES A SEREM TOMADAS NATRANSMISSO E RECEPO DE

MENSAGENS.

O que um protocolo?

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Um protocolo humano e um protocolo de rede de computadores:

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Borda da rede:aplicaes ehospedeiros. Ncleo da rede:roteadores e redede redes. Redes de acesso,meio fsico: enlacesde comunicao.

Estrutura da Rede

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O que so redes? E protocolos? A borda da rede O ncleo da rede

Aula de Hoje

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Sistemas fnais (hospedeiros): Localizam-se nas extremidades da rede. Executam programas de aplicao. Ex.: Web, e-mail.

Utiliza o modelo cliente/servidor: O cliente toma a iniciativa enviando pedidos

que so respondidos por servidores. Ex.: Web client (browser)/ server; e-mail

client/server.

Borda da Rede

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Podem ser baseados tambm no modelopeer-to-peer:

Mnimo (ou nenhum) uso de servidoresdedicados.

Ex.: Gnutella, KaZaA, BitTorrent.

Borda da Rede (cont.)

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Dois tipos de servico: Orientado a conexao (e.g. telefonema) Sem conexo (e.g. correspondncia)

Meta: transferncia de dados entre sistemasfnais.Handshaking: estabelece as condies para oenvio de dados antes de envi-los:

Al: protocolo humano.Estados de conexo controlam a troca demensagens entre dois hospedeiros.

Confrmao (ACK), rajada de bits recebidos,preserva a ordem dos pacotes, etc.

De quem a vez de falar/transmitir?

Borda da Rede: Servio orientado conexo

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TCP - Transmission Control Protocol [RFC 793]: Realiza o servio orientado conexo da Internet. Transferncia de dados confvel e

seqencial, orientada cadeia de bytes. Perdas: reconhecimentos e retransmisses. Controle de fuxo: evita que o transmissor

afogue o receptor. Controlado pelo receptor Diz respeito a apenas entre emissor e receptor Controle de congestionamento: transmissor

reduz sua taxa quando a rede fca congestionada. Aspecto global da rede

Borda da Rede: Servio orientado conexo (cont)

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Meta: transferncia de dados entre ossistemas fnais.

O mesmo de antes!UDP - User Datagram Protocol [RFC 768]:oferece o servio sem conexo daInternet.

Transferncia de dados no confvel. Sem controle de fuxo. Sem controle de congesto.

Borda da rede: servio sem conexo

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Aplicaes usando TCP: HTTP (Web), FTP (transferncia de arquivo), ssh (login remoto), SMTP (e-mail), ...

Aplicaes usando UDP: streaming media, teleconferncia, DNS, telefonia IP, ...

Borda da rede

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O que so redes? E protocolos? A borda da rede O ncleo da rede

Aula de Hoje

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O Ncleo da Rede

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Malha de roteadores interconectados.Questo fundamental:

como os dados so transferidos atravsda rede?

Comutao de circuitos: usa umcanal dedicado para cada conexo. Ex.: rede telefnica.

Comutao de pacotes: dados soenviados em blocos discretos.

O ncleo da Rede

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Recursos fm-a-fmso reservados porchamada.

estabelecimento deconexo!

Recursos dedicados:no hcompartilhamento.

Desempenho anlogoaos circuitos fsicos(QOS garantido).

Ncleo da rede: Comutao deCircuitos

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Recursos da rede (ex.: capacidade de transmisso)dividida em pedaos.

Pedaos alocados s chamadas .

Pedao do recurso desperdiado se no for usadopelo dono da chamada (sem diviso).

Formas de diviso da capacidade de transmissoem pedaos:

Diviso em freqncia (FM/AM, canais da TV,broadband, telefonia celular AMPS);

Diviso temporal (GSM, 802.16a).

Ncleo da rede: Comutao deCircuitos (cont.)

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Comutao de circuitos:FDM e TDM

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Ncleo de Rede:Falamos de Comutao deCircuitos, mas e Quanto

Comutao de Pacotes

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Cada fuxo de dadosfm-a-fm dividido empacotes.

recursoscompartilhados embases estatsticas;

pacote x usa toda abanda disponvel;

recursos so usadosquando necessrios(no h reserva noincio).

Ncleo da rede: Comutao dePacotes

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SP

Austrlia

Espanha

India

Braslia

Rede de Comunicao de Dados

R

R R R

RR

R

O que acontece quando o host SP decide acessar um servidor na India?

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SP

Austrlia

Espanha

India

Braslia

Rede de Comunicao de Dados

R

R R R

RR

R

O que acontece quando o host SP decide acessar um servidor na India?

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SP

Austrlia

Espanha

India

Braslia

Rede de Comunicao de Dados

R

R R R

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O que acontece quando o host SP decide acessar um servidor na India?

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SP

Austrlia

Espanha

India

Braslia

Rede de Comunicao de Dados

R

R R R

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O que acontece quando o host SP decide acessar um servidor na India?

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SP

Austrlia

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Rede de Comunicao de Dados

R

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O que acontece quando o host SP decide acessar um servidor na India?

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SP

Austrlia

Espanha

India

Braslia

Rede de Comunicao de Dados

R

R R R

RR

R

O que acontece quando o host SP decide acessar um servidor na India?

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Conteno de recursos: demanda agregada por recursos pode

exceder a capacidade disponvel! O que isso signifca?

Congesto: flas de pacotes, espera para usodo link.

Armazena e reenvia: pacotes se movem umsalto por vez.

Por que tem que armazenar? Erros na transmisso do pacote?

O n recebe o pacote completo antes deencaminh-lo.

Ncleo da rede: Comutao dePacotes (cont.)

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Objetivo do Roteamento: mover pacotesentre roteadores da origem ao destino.

Tipos de Roteamento Diferena: um usa endereo de

destino enqt outro o ID do circuitopara rotear pacotes

a) Redes datagrama: endereo de destino determina o prximo salto. Rotas podem mudar durante uma sesso. Analogia: dirigir perguntando o caminho.

Redes de Comutao de Pacotes:Roteamento

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b) Rede de circuitos virtuais: Cada pacote leva um nmero (virtual circuit

ID), o nmero determina o prximo salto. O caminho fxo e escolhido no instante de

estabelecimento da conexo, permanece fxodurante toda a conexo.

Analogia: dirigir j sabendo a rota.

Redes de Comutao de Pacotes:Roteamento

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Comutao de Pacotes XComutao de Circuitos

Comutao de pacotes: tima para dados em rajada (burst):

melhor compartilhamento de recursos; no h estabelecimento de chamada.

Congestionamento excessivo: atraso e perdade pacotes! Protocolos so necessrios para transfernciaconfvel, controle de congestionamento!

Comutao de circuitos: tima para dados constantes; taxa de transmisso constante e garantida.

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Rede de datagramas no orientada conexo!

A Internet prov servios com orientao conexo (TCP) e servios sem orientao conexo (UDP) para as aplicaes.

Taxonomia da Rede

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Quanto tempo leva para enviar umarquivo de 640.000 bits do n A para o nB numa rede de comutao decircuitos?

Todos os enlaces da rede usam TDMcom 24 slots

A taxa do link de 1,536Mbs 500 mseg para estabelecer um circuito

fm-a-fm.

Comutao de circuitos: exemplo

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Ento... Prxima aula:

Continuaremos no captulo 1 Tarefas:

Ler as sees abordadas hoje

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