Introdução a Redes de Computadores - univap.br · Codificação da mensagem Canal Receptor . ... objetivos num código. O emissor utiliza uma combinação de signos e símbolos

INTRODUÇÃO A REDES DE

COMPUTADORES (DEFINIÇÕES)

Prof. Esp. Patricia Dias da Silva Peixoto

Matéria: Telemática/Redes

PORQUE ESTUDAR REDES DE

COMPUTADORES? Não sei

Iremos aprender

Preciso me formar

Acho melhor você estudar

Redes é fácil

Não é.

Odeio programar

Existe programação em redes.

O QUE É?

Uma Rede de Computadores é formada por um

conjunto de equipamentos(módulos processadores

- MPs) capazes de trocar informações e

compartilhar recursos.

São interligados por um meio de comunicação

comum entre os equipamentos do sistema de

comunicação.

MÓDULOS PROCESSADORES?

Qualquer dispositivo capaz de se comunicar com

um sistema de comunicação comum entre

outros MPs por meio de mensagens.

SISTEMA DE COMUNICAÇÃO?

Possui regras claras e definidas de como a

comunicação será realizada.

Um sistema de comunicação é formado por:

Emissor ou fonte

Mensagem

Codificação da mensagem

Canal

Receptor

COMPONENTES DE UM SISTEMA DE

COMUNICAÇÃO Emissor ou fonte

É o indivíduo, ou grupo de pessoas, ou organização

com idéias, intenções, necessidades, informações,

enfim, com uma razão para se empenhar na

comunicação.

Mensagem

Na comunicação humana a mensagem existe em

forma física: há a tradução de idéias, intenções e

objetivos num código. O emissor utiliza uma

combinação de signos e símbolos para expressar a sua

intenção comunicativa.

COMPONENTES DE UM SISTEMA DE

COMUNICAÇÃO Canal

É o condutor da mensagem, o meio que permite a

circulação da informação enviada pelo emissor.

Receptor

É o alvo da comunicação. É o indivíduo ou audiência

que recebe e descodifica a mensagem. Constitui o elo

mais importante do processo, pois se a mensagem não

atingir o receptor, de nada serviu enviá-la.

COMPONENTES DE UM SISTEMA DE

COMUNICAÇÃO

OBJETIVOS DAS REDES

Redução de tempo e custo

Compartilhamento de Recursos

Otimizar a comunicação

O objetivo básico de uma rede de computadores é

garantir que todos os recursos sejam

compartilhados rapidamente de forma segura e

confiável.

APLICAÇÕES COMERCIAIS

Compartilhamento de recursos: impressoras, licenças de software, etc.

Maior confiabilidade por meio de replicação de fontes de dados.

Economia de dinheiro: telefonia IP (VoIP), vídeo conferência, etc.

Meio de comunicação eficiente entre os empregados da empresa: e-mail, redes sociais, etc.

APLICAÇÕES DOMÉSTICAS

Acesso a informações remotas: jornais, bibliotecas

digitais, etc

Comunicação entre as pessoas: twitter, orkut,

facebook, messenger, etc.

Entretenimento

Música, vídeos, jogos, etc.

Comércio eletrônico

OS PILARES DAS REDES DE

COMUNICAÇÃO Comunicação entre utilizadores

Mail, chat, programas de troca de mensagens.

Partilha de informação

Bases de dados, transferência de ficheiros, WWW

vídeo, áudio, documentos de texto, etc.

Partilha de recursos físicos

Impressoras, discos, computadores

O MUNDO DEPENDE DAS REDES

Bancos

Transações entre empresas

Logística de grandes empresas

Ajuda na tomada de decisão em empresas

globalizada.

Desempenha papel fundamental no comércio e

várias formas de comércio.

CLIENTES E SERVIDORES

Servidores

São processos, equipamentos ou dispositivos que disponibilizam recursos para outros processos, equipamento ou dispositivos.

São caracterizados por serem processos passivos.

Exemplos: Servidor de Arquivos

Armazena arquivos que podem ser acessados, alterados ou excluídos por outros equipamentos, processos ou dispositivos a ele conectados.

Servidor de impressão

É um dispositivo de impressão(impressora) conectada a um computador ou diretamente a rede que disponibiliza serviço de impressão para outros equipamentos, processos ou dispositivos.

CLIENTES

São equipamentos, processos ou dispositivos que

usam os recursos dos servidores.

São caracterizados por serem processos ativos.

CLIENTES E SERVIDORES

É comum em redes pequenas um mesmo

computador hora atua como cliente e outrora

como servidor.

Exemplo:

É cliente de impressão e armazena todos os arquivos de

backup do escritório(servidor de arquivos).

ENDEREÇAMENTO DE MENSAGENS

Mensagem Unicast

Quando a mensagem é destinada a um único

destinatário.

Exemplo didático:

Envio de mensagem sms para um aluno em especifico.

MENSAGEM MULTICAST

Quando a mensagem é destinada a um

subconjunto selecionado de elementos

Neste caso é gerada uma única mensagem pelo

emissor que é destinada aos elementos do grupo

Multicast.

Exemplo Didático:

Envio de mensagem sms avisando um grupo de

alunos que irá realizar uma apresentação amanhã.

MENSAGEM BROADCAST

Quando a mensagem é destinada a todos os

elementos

Neste caso é gerada uma única mensagem pelo

emissor que é destinada a todos os elementos

Exemplo didático.

Transmissão de rádio e TV aberta.

MENSAGEM BROADCAST

APLICAÇÕES DISTRIBUÍDAS

É uma aplicação que consiste em 2 ou mais processos que executam em diferentes processadores que não partilham memória.

Se compartilham a mesma memória é chamada programação paralela.

Um grupo de processos que executa em máquinas distintas e trabalha de forma coordenada e cooperativa para realizar uma determinada tarefa

Pode ser utilizada para descentralizar processamento.

POR QUE APLICAÇÕES DISTRIBUÍDAS?

Quando o problema é distribuído

Tolerância a falhas

Melhor desempenho via paralelismo

Melhor aproveitamento do hardware

APLICAÇÕES DISTRIBUÍDAS: A FORMA MAIS

SIMPLES (ACESSO REMOTO AO BANCO DE DADOS)

Em Delphi

Ao Instanciar um TDataBase configurando os atributos para referenciar um Banco de Dados remoto é caracterizada uma aplicação distribuída.

Na web(PHP).

O servidor apache/php pode estar instalado em uma maquina diferente do servidor de banco de dados.

Quando é feita uma conexão com o banco é caracterizada uma aplicação distribuída.

De forma geral é possível notar que diversas partes da aplicação são executas em computadores diferentes.

OBJETOS DISTRIBUÍDOS

Poder interagir com um objeto localizado em uma máquina remota como se ele fosse local.

Poder construir um objeto em uma máquina e transmiti-lo para outra.

Sistema de Suporte a Objetos Distribuídos (SSOD)

Java RMI

CORBA

DCOM

INVOCAÇÃO DE

PROCEDIMENTOS REMOTOS

Permite a chamada a procedimentos que

executam em uma máquina remota

Parecido com objetos distribuídos

Só que para linguagens que não suportam orientação

a objetos

Comumente chamado de RPC (Remote procedure

Call)

OS PADRÕES NO MUNDO DAS REDES

Númer

o

Assunto

802.1 Avaliação e arquitetura de LANs

802.2 Controle de link lógico

802.3 Ethernet

802.4 Token bus (barramento de simbolos; foi usado por algum

tempo em unidades industriais)

802.5 Token ring (anel de simbolos, a entrada da IBM no mundo

das LANs)

802.6 Fila dual barramento dual (primeira rede metropolitana)

802.7 Grupo técnico consultivo sobre tecnologias de banda larga

802.8 Grupo técnico consultivo sobre tecnologias de fibra óptica

OS PADRÕES NO MUNDO DAS REDES

Número Assunto

802.9 LANs para aplicacoes de tempo real

802.10 LANs virtuais e segurança

802.11 LANs sem fios

802.12 Prioridade de demanda (AnyLAN da Hewlett Packard)

802.13 Numero relacionado a ma sorte. Ninguém o quis

802.15 Redes pessoais (Bluetooth)

802.16 Radio de banda larga

802.17 Anel de pacote elástico

O QUE É A INTERNET?

E o conjunto de redes de computadores

interligadas pelo mundo inteiro. Utiliza a

arquitetura TCP/IP, e disponibiliza o acesso a

serviços, permite a comunicação e troca de

informação aos usuários do planeta.

ESTRUTURA DA INTERNET E ISPS

Um ISP é uma empresa que fornece acesso à

Internet, em geral, mediante o pagamento de

uma taxa.

As maneiras mais comuns de conectar-se com um

ISP são usando uma linha telefônica (dial-up) ou

uma conexão de banda larga (cabo ou DSL).

Muitos ISPs prestam serviços adicionais, por

exemplo, contas de email, navegadores da Web e

espaço para criar um site.

BACKBONE (ESPINHA DORSAL)

Pouca gente sabe, mas se não fosse pelo

backbone, provavelmente não teríamos acesso à

Internet.

Backbone significa “espinha dorsal”, e é o termo

utilizado para identificar a rede principal pela

qual os dados de todos os clientes da Internet

passam.

É a espinha dorsal da Internet.

BACKBONE

Esta rede também é a responsável por enviar e

receber dados entre as cidades brasileiras ou

para países de fora.

Para que a velocidade de transmissão não seja

lenta, o backbone utiliza o sistema “dividir para

conquistar”, pois divide a grande espinha dorsal

em várias redes menores.

BACKBONE

Quando você envia um email ou uma mensagem pelo MSN, as informações saem do seu computador, passando pela rede local para depois “desaguar” no backbone.

Assim que o destino da mensagem é encontrado, a rede local recebe os dados para então repassar para o computador correto.

Caso as mensagens sejam destinadas a computadores na mesma cidade talvez não seja necessário que a mensagem atinja um Backbone.

O EXEMPLO DA DUTRA

BACKBONE

INTRANET

E a rede de computadores de uma determinada

organização, baseada na arquitetura TCP/IP.

Fornece serviços aos empregados, e permite a

comunicação entre os mesmos e, de forma

controlada, ao ambiente externo (a Internet).

EXTRANET

E um conceito que permite o acesso, de

funcionários e fornecedores de uma organização,

aos recursos disponibilizados pela Intranet.

Podemos dizer que e uma extensão da Intranet.

Dessa maneira, podemos disponibilizar um

padrão unificado entre as diversas empresas,

filiais, do grupo.

VPN (REDE PRIVADA VIRTUAL)

VPN e uma rede virtual estabelecida entre dois

ou mais pontos, que oferece um serviço que

permite o acesso remoto.

Muito utilizada por funcionários, para terem

acesso aos e-mails corporativos via Intranet, ou

para as equipes de suporte técnico solucionarem

problemas em seus sistema de maneira remota.

MODOS DE COMUNICAÇÃO

Simplex

O meio de transmissão é utilizado apenas em um dos

sentidos de transmissão.

Uma comunicação é dita simplex quando há um

transmissor e um receptor, sendo que este papel não

se inverte nunca no período de transmissão.

X Y

MODOS DE COMUNICAÇÃO

Half-duplex

Uma comunicação é dita half duplex quando temos

um Transmissor e um Receptor, sendo que ambos

podem transmitir e receber dados, porém nunca

simultaneamente, a transmissão tem de sentido

bidirecional.

Por exemplo, o dispositivo X poderia transmitir dados

para Y, e, em seguida, o sentido da transmissão seria

invertido e Y transmitiria para X a informação se os

dados foram corretamente recebidos

HALF-DUPLEX

X Y

MODOS DE COMUNICAÇÃO

Full Duplex

Uma comunicação é chamada full duplex (ou

simplesmente duplex) quando temos o Transmissor e

o Receptor, podendo os dois transmitir dados

simultaneamente em ambos os sentidos (transmissão

bidirecional).

Como as transmissões podem ser simultâneas em

ambos os sentidos e não existe perda de tempo com

turn-around (operação de troca de sentido de

transmissão entre os dispositivos).

FULL-DUPLEX

Uma linha full-duplex tem a possibilidade de

transmitir mais informações por unidade de

tempo que uma linha half-duplex, considerando-

se a mesma taxa de transmissão de dados.

X Y

HISTÓRICO

Inicio das telecomunicações

Inicialmente, os computadores eram máquinas

caríssimas que centralizavam o processamento

em um único ponto.

1838 - TELÉGRAFO

A invenção do telégrafo por Samuel F. B. Morse

dá início à era das comunicações modernas,

baseadas em sinais elétricos.

Cada caractere é composto de um código binário

(formado por pontos e traços).

1858 - CABO TELEGRÁFICO

O primeiro cabo telegráfico atravessa o

atlântico, permanecendo operacional por alguns

dias.

1861 - LINHA TELEGRÁFICA

TRANSCONTINENTAL

A primeira linha telegráfica transcontinental

atravessa os EUA da costa a costa.

1876 - O TELEFONE

Alexander Graham Bell inventa o telefone.

Alguns anos depois, o telefone começa a ser

utilizado comercialmente, criando-se as primeiras

redes telefônicas.

MEADOS DA DÉCADA DE 60

Em meio à guerra fria, o DoD (Departamento

da Defesa dos EUA) resolve criar uma rede de

controle e comando, bem mais robusta do que a

rede telefônica, que pudesse resistir a ataques

nucleares, queda de links ou alguns comutadores.

Para isto, sua agência ARPA (Advanced

Research Project Agency), uma divisão

científica do Pentágono, começou a financiar

pesquisas em universidades, com a finalidade de

criar uma rede com essas características

1969 - ARPANET

A Arpanet, uma comissão do Departamento

de Defesa norte-americano, com mais 4

universidades (UCLA, UC Berkeley, SRI e Univ.

Do Utah) tornam operacional a primeira rede,

que mais tarde daria origem à Internet.

Arpanet começou a funcionar, com seus primeiros

4 nós interligando as universidades UCLA, UC

Berkeley, SRI e Univ. do Utah.

Até 1972 a rede cresceria para de 30 nós, entre

universidades e empresas como a Xerox

A ARPA

Também financiou pesquisas para o

desenvolvimento de redes via satélite e redes

móveis.

Nessa época, foi realizada a primeira experiência

onde um caminhão atravessou o estado da

Califórnia com um computador a bordo, que

permaneceu conectado a outro computador na

Universidade College of London, na Inglaterra.

O TCP/IP

Verificou-se que os protocolos da ARPANET

eram inadequados para interligação de redes

diferentes, e mais pesquisas foram feitas nesse

sentido, culminando no desenvolvimento do

TCP/IP, em 1974, por Vinton Cerf e R. Khan

1983 – TROCA DE CABEÇAS

Em 1983 a ARPA passou o controle da rede,

para a DCA (Defense Communications Agency),

que então criou a MILNET, uma sub-rede militar

para interligar bases militares em solo norte-

americano e bases espalhadas pelo mundo.

A DÉCADA DE 80

Diversas outras redes foram se ligando à

ARPANET.

1984 - PARALELAMENTE A ARPANET

A NSF (National Science Foundation) começou a

planejar o sucessor da ARPANET.

Interligou 6 centros de supercomputação do país

ofereceu acesso a todas as universidades,

laboratórios de pesquisa, museus e bibliotecas,

para que pudessem ter acesso aos recursos de

supercomputadores, e comunicar entre sí.

O CRESCIMENTO ACELERADO DA

NSFNET

Inicialmente, a NSF tinha um backbone de 56

kbps, que ficou logo esgotado.

Na versão 2 do backbone, a rede tinha canais de

fibra ótica de 448 Kbps.

Até 1990 a rede possuía canais de 1,5 Mbps

1990 – O FIM

A ARPANET foi desfeita, dando lugar a outras

redes mais avançadas.

1995 - AMERICA ONLINE

O governo dos EUA percebeu que não poderia

mais financiar o crescimento da rede, e resolveu

torná-la comercial.

Foi criada então a ANS (Advanced Networks and

Services): consórcio entre empresas uma delas a

IBM que assumiu a NSFNET em 1990,

atualizando seu backbone para 45 Mbps.

Em 1995 a rede foi vendida à America Online.