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Cabo CoaxialVANTAGENS :                     DES VANTAGENS :# Fá cil in s t a la çã o     # Ma l con t a t o# Ba r a t o   ...
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Fibras Monomodo●   As fibras monomodo são as mais utilizadas por    apresentarem menor atenuação, devido a existência de, ...
Fibras Multimodo●   As fibras multimodo representam uma boa relação    custo-benefício para aplicações em redes locais,   ...
Redes Sem Fio www.cci.unama.br/margalho   20
Modelo OSI – Camada Física                      ●   Provê características                          físicas (fiação e      ...
Equipamento que atua na             Camada1●   Usado basicamente em redes de    topologia linear, o repetidor permite que ...
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O que é a Internet Pública?●   Em geral sistemas finais não são interligados    diretamente por um único enlace de    comu...
Switch●   A ponte é um repetidor inteligente, pois faz    controle de fluxo de dados.●   Ela analisa os pacotes recebidos ...
Roteador●   O roteador é um periférico utilizado em redes maiores.●   Ele decide qual rota um pacote de dados deve tomar  ...
ROTEADORwww.cci.unama.br/margalho   27
Topologias - Barramento       www.cci.unama.br/margalho   28
Topologias - Anel    www.cci.unama.br/margalho   29
Topologias - Estrela     www.cci.unama.br/margalho   30
Hub x Switch                 ColisõesSwitch                                   Hub             www.cci.unama.br/margalho   ...
Topologias - Malha     www.cci.unama.br/margalho   32
Topologias - Ad-Hoc     www.cci.unama.br/margalho   33
Topologias - Infra-estruturada          www.cci.unama.br/margalho   34
ISPs (Internet Services Providers)●   Sistemas finais acessam a Internet por meio de    Provedores de Serviços de Internet...
Interfaces de Rede    www.cci.unama.br/margalho   36
ISPs●   ISPs de nível mais baixo são interconectados    por meio de ISPs de nível mais alto.●   UM ISP de nível mais alto ...
Rede                                                    Corporativa                                                     Ex...
Serviços●   A Internet permite que aplicações distribuídas,    que executam em seus sistemas finais,    troquem dados entr...
Serviço Orientado a Conexão●   Não confia na infra-estrutura da rede.●   Vem conjugado com diversos outros serviços    –  ...
Serviço Orientado a Conexão●   O serviço orientado a conexão para a Internet    tem um nome:    –   TCP (Transmission Cont...
Serviço Não Orientado a Conexão●   Não há apresentação mútua.●   Quando um lado da aplicação quer enviar    pacotes ao out...
Protocolos●   Os sistemas finais, os comutadores de pacotes    e outras peças da Internet executam    protocolos.●   A IET...
Protocolos           oi                                              Solicitação de conexão TCP                           ...
Protocolos               oi        Sorry. I dont speak PortugueseTempo                          Tempo        www.cci.unama...
Sistemas Finais●   São divididos em clientes e servidores.●   Um programa cliente é aquele que funciona em    um sistema f...
Comutação de Circuitos x Pacotes●   Comutação por circuitos     –   Quando dois sistemas finais querem se comunicar,      ...
Multiplexação●   Multiplexação      é     uma    técnica empregada para    permitir que várias fontes de    informação com...
Comutação de Circuitos x Pacotes●   Comutação por pacotes     –   A fonte fragmenta mensagens longas em porções         de...
Redes de Circuitos Virtuais●   Envolve cada um dos comutadores ao longo do    caminho.●   Existe a atribuição de um identi...
Redes de Datagramas●   São análogas, em muitos aspectos, ao serviço    postal.    –   Ex. Carta enviada de Belém para Barc...
Modelo OSI – Camada de Enlace●   Características funcionais:    –    Multiplexação de um enlace de comunicação        para...
Modelo OSI – Camada de Enlace                                         Controle de enlace                                  ...
SUBCAMADA DE CONTROLE DE ENLACE LÓGICO●   É responsável pela divisão do pacote de    dados em quadros●   É responsável pel...
Sub-Camada de Acesso ao Meio●   Gerencia o acesso ao meio de transmissão.     – Quando     duas     ou    mais    máquinas...
Protocolos de Enlace●   Para canais broadcast    –   CSMA (Carrier Sense Multiple Access)●   Para canais ponto a ponto    ...
Noções de Teleprocessamento          www.cci.unama.br/margalho   57
MODULAÇÃO●    É o processo pelo qual alteramos, isolada ou    conjuntamente,    as   características básicas    (amplitude...
Modulação AM (amplitude) por chaveamento       (ASK – Amplitude Shift Keying)Consiste na alteração da característica da am...
Modulação em freqüência por chaveamento     (FSK – Frequency Shift Keying)Consiste em variar a frequência da onda portador...
Modulação em fase por chaveamento        (PSK – Phase Shift Keying)É um processo em que se altera a fase da onda portadora...
Fatores de degradação●   Sistemáticos:                               Aleatórios:        São fatores inerentes ao          ...
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  1. 1. Curso de Pós-Graduação em Redes de Computadores REDES IIProf. Dr. Mauro Margalho Coutinho www.cci.unama.br/margalho margalho@unama.br
  2. 2. Redes de Computadores Referências Bibliográficas SugeridasRedes de Computadores e a Internet – Uma abordagem top-down James F. Kurose / Keith W. Ross Pearson – Addison Wesley – 3a Edição Redes de Computadores Andrew S. Tanenbaum Campus – 4a Edição www.cci.unama.br/margalho 2
  3. 3. Escopo do disciplina - OSI www.cci.unama.br/margalho 3
  4. 4. O que são redes de computadores? www.cci.unama.br/margalho 4
  5. 5. Conceitos BásicosSoares: “uma rede de computadores é formada por umconjunto de módulos processadores (MPs) capazes detrocar informações e compartilhar recursos, interligadospor um sistema de comunicação”.Tanenbaum: “uma coleção de computadores autônomosinterconectados”. Ex.: caixas de supermercados, farmácias, bancos, INTERNET PÚBLICA www.cci.unama.br/margalho 5
  6. 6. Classificação das redesPANs (PERSONAL AREA NETWORK) ou Redes PessoaisEx.: Bluetooth, Infra-Vermelho www.cci.unama.br/margalho 6
  7. 7. Classificação das redesLANs (LOCAL AREA NETWORK) ou Redes LocaisEx.: Rede de uma empresa www.cci.unama.br/margalho 7
  8. 8. Classificação das redesMANs (METROPOLITAN AREA NETWORK) ou RedesMetropolitanasEx. Metrobel www.cci.unama.br/margalho 8
  9. 9. METROBEL• REDE METROPOLITANA DE ALTA VELOCIDADE DE BELÉM • Aproximadamente 36 Km de fibra óptica, interligando 13 unidades de pesquisa e educação em Belém e Ananindeua, totalizando 29 sites. CESUPA 4 Extensão BR Antena TV RBA (Ananindeua) UNAMA 3 (referência) UEPA 2 Antena TV Cultura (referência) UEPA 3 UEPA 1 CPRM UNAMA 1 EMBRAPA CEFET 2 / CEFET 1 UFPA UEPA 4 CCS UFPA NPI (UFPA) CESUPA 3 MPEG1 CESUPA 2 UFRA Eletronorte UNAMA 2 IEC 1 IESAM UFPA Belem 1 CESUPA UEPA 5 MPEG 2 Hospital BB www.cci.unama.br/margalho 9
  10. 10. ENTRADA DO ESTADO NA REDE METROBEL• ALTERAÇÕES NA TOPOLOGIA DE REDE PARA INTERLIGAR UNIDADES DO ESTADO. www.cci.unama.br/margalho 10
  11. 11. Classificação das redesWANs (WIDE AREA NETWORK) ou Redes de GrandeAbrangênciaEx.: Redes Intercontinentais / Internet www.cci.unama.br/margalho 11
  12. 12. O que é a Internet Pública? www.cci.unama.br/margalho 12
  13. 13. O que é a Internet Pública?● Rede de computadores mundial que interconecta milhões de equipamentos em todo o mundo. – PCs de mesa, servidores, PDAs, telefones celulares, equipamentos de sensoriamento ambiental etc.● Todos esses equipamentos são denominados hospedeiros (hosts) ou sistemas finais.● Sistemas finais são conectados entre si por enlaces (links) de comunicação. www.cci.unama.br/margalho 13
  14. 14. (www.cci.unama.br/margalho 14
  15. 15. Cabo CoaxialVANTAGENS : DES VANTAGENS :# Fá cil in s t a la çã o # Ma l con t a t o# Ba r a t o # Difícil m a n ip u la çã o # Len t o p a r a m u it os m icr os # E m ger a l u t iliza d o em t op ologia d e b a r r a Cabo Coaxial Fin o (1 0 Bas e 2 ) Cabo Coaxial Gros s o (1 0 Bas e 5 ) www.cci.unama.br/margalho 15
  16. 16. Cabo de Par TrançadoVANTAGENS : DES VANTAGENS :# Fá cil in s t a la çã o # Ca b o Cu r t o (9 0 m et r os )# Ba r a t o # In t er fer ên cia# In s t a la çã o flexível E let r om a gn ét ica www.cci.unama.br/margalho 16
  17. 17. Cabo de Fibra Ótica VANTAGENS : DES VANTAGENS : # Velocid a d e # Mu it o ca r o # Is ola m en t o elét r ico # Difícil d e in s t a la r # O ca b o p od e s er lon go # Q u eb r a com fa cilid a d e # Alt a t a xa d e # Difícil d e s er t r a n s fer ên cia r em en d a d oA Fibra Ót ic a t e m a e s pe s s u ra de u mfio de c abe lo . No n ú c le o é in je t ado u ms in al de lu z pro v e n ie n t e de u m LED o ulas e r qu e pe rc o rre a fibra s e re fle t in do n ac as c a. www.cci.unama.br/margalho 17
  18. 18. Fibras Monomodo● As fibras monomodo são as mais utilizadas por apresentarem menor atenuação, devido a existência de, teoricamente, somente um "modo" em seu núcleo.● A principal característica desta fibra é a pequena dimensão do núcleo. Atualmente ela possui grande utilização em sistemas telefônicos.● A emissão de sinais em fibras monomodo só é possível com equipamentos munidos de laser, o que confere a este sistema alcançar longas distâncias (até 50 Km s/ repetição) com taxas em torno de 1 Gigabytes por segundo (Gbps) porém o conjunto (cabos, equipamentos, etc.) é obtido por um valor bem acima dos sistemas multimodo. www.cci.unama.br/margalho 18
  19. 19. Fibras Multimodo● As fibras multimodo representam uma boa relação custo-benefício para aplicações em redes locais, possibilitando backbones de até 2 Km sem repetição, opera com emissores do tipo LED o que diminui consideravelmente o custo dos equipamentos envolvidos e o conjunto permite taxas de transmissão acima de 100 Megabytes por segundo (Mbps). www.cci.unama.br/margalho 19
  20. 20. Redes Sem Fio www.cci.unama.br/margalho 20
  21. 21. Modelo OSI – Camada Física ● Provê características físicas (fiação e cabos), elétricas e funcionais. – Ex.: RS-232C www.cci.unama.br/margalho 21
  22. 22. Equipamento que atua na Camada1● Usado basicamente em redes de topologia linear, o repetidor permite que a extensão do cabo seja aumentada, criando um novo segmento de rede. Ex.: HUB www.cci.unama.br/margalho 22
  23. 23. )www.cci.unama.br/margalho 23
  24. 24. O que é a Internet Pública?● Em geral sistemas finais não são interligados diretamente por um único enlace de comunicação.● Existem equipamentos intermediários conhecidos como comutadores de pacotes. – Roteadores – Switches www.cci.unama.br/margalho 24
  25. 25. Switch● A ponte é um repetidor inteligente, pois faz controle de fluxo de dados.● Ela analisa os pacotes recebidos e verifica qual o destino. Se o destino for o trecho atual da rede, ela não replica o pacote nos demais trechos, diminuindo a colisão e aumentando a segurança. PONTE (BRIDGE) Ex.: Switch www.cci.unama.br/margalho 25
  26. 26. Roteador● O roteador é um periférico utilizado em redes maiores.● Ele decide qual rota um pacote de dados deve tomar para chegar a seu destino.● Basta imaginar que em uma rede grande existem diversos trechos. Um pacote de dados não pode simplesmente ser replicado em todos os trechos até achar o seu destino, como na topologia linear, senão a rede simplesmente não funcionará por excesso de colisões, além de tornar a rede insegura www.cci.unama.br/margalho 26
  27. 27. ROTEADORwww.cci.unama.br/margalho 27
  28. 28. Topologias - Barramento www.cci.unama.br/margalho 28
  29. 29. Topologias - Anel www.cci.unama.br/margalho 29
  30. 30. Topologias - Estrela www.cci.unama.br/margalho 30
  31. 31. Hub x Switch ColisõesSwitch Hub www.cci.unama.br/margalho 31Fonte: http://www.datacottage.com/nch/eoperation.htm
  32. 32. Topologias - Malha www.cci.unama.br/margalho 32
  33. 33. Topologias - Ad-Hoc www.cci.unama.br/margalho 33
  34. 34. Topologias - Infra-estruturada www.cci.unama.br/margalho 34
  35. 35. ISPs (Internet Services Providers)● Sistemas finais acessam a Internet por meio de Provedores de Serviços de Internet (ISPs).● Cada ISP é uma rede de comutadores de pacotes e enlaces de comunicação.● ISPs provêem aos sistemas finais uma variedade de tipos de acesso a rede. – Modem discado (56Kbps). – Linha digital de assinante (xDSL). – LAN de alta velocidade. – Redes sem fio. www.cci.unama.br/margalho 35
  36. 36. Interfaces de Rede www.cci.unama.br/margalho 36
  37. 37. ISPs● ISPs de nível mais baixo são interconectados por meio de ISPs de nível mais alto.● UM ISP de nível mais alto consiste em roteadores de alta velocidade interconectados por enlaces de fibra ótica de alta velocidade. www.cci.unama.br/margalho 37
  38. 38. Rede Corporativa Ex. AT&T ISP RegionalEx. Telemar ISP Local www.cci.unama.br/margalhoEx. Amazon 38
  39. 39. Serviços● A Internet permite que aplicações distribuídas, que executam em seus sistemas finais, troquem dados entre si. – Mensagens Instantâneas, áudio e vídeo em tempo real, telefonia pela Internet, jogos distribuídos, compartilhamento de arquivos P2P etc.● Para isso dois serviços são disponibilizados: – Um serviço confiável orientado a conexão. – Um serviço não confiável não orientado a conexão. www.cci.unama.br/margalho 39
  40. 40. Serviço Orientado a Conexão● Não confia na infra-estrutura da rede.● Vem conjugado com diversos outros serviços – Transferência de dados confiável ● Uma aplicação pode confiar que a conexão entregará todos os seus dados sem erro e na ordem certa. – Controle de fluxo ● Garante que nenhum dos lados de uma conexão sobrecarregue o outro enviando demasiados pacotes muito rapidamente. – Controle de congestionamento ● Ajuda a evitar que a Internet trave www.cci.unama.br/margalho 40
  41. 41. Serviço Orientado a Conexão● O serviço orientado a conexão para a Internet tem um nome: – TCP (Transmission Control Protocol) RFC 793 – Provê a aplicação um transporte confiável. www.cci.unama.br/margalho 41
  42. 42. Serviço Não Orientado a Conexão● Não há apresentação mútua.● Quando um lado da aplicação quer enviar pacotes ao outro lado, o programa remetente simplesmente os envia.● O serviço não orientado a conexão é chamado – UDP (User Datagram Protocol) RFC 768 www.cci.unama.br/margalho 42
  43. 43. Protocolos● Os sistemas finais, os comutadores de pacotes e outras peças da Internet executam protocolos.● A IETF (Internet Engineering Task Force) padroniza esses protocolos através de documentos chamados RFCs (Request For Comments) – Protocolos que devem ser executados em um host (RFC 112 e RFC 1123). – Protocolos que devem ser executados em um roteador (RFC 1812). www.cci.unama.br/margalho 43
  44. 44. Protocolos oi Solicitação de conexão TCP Resposta de Conexão TCP oi Que horas são por favor? GET http://www.cci.unama.br/margalho 20h24m <arquivo>Tempo Tempo Tempo Tempo www.cci.unama.br/margalho 44
  45. 45. Protocolos oi Sorry. I dont speak PortugueseTempo Tempo www.cci.unama.br/margalho 45
  46. 46. Sistemas Finais● São divididos em clientes e servidores.● Um programa cliente é aquele que funciona em um sistema final. Ele solicita e recebe um serviço de um programa servidor, que funciona em outro sistema final. www.cci.unama.br/margalho 46
  47. 47. Comutação de Circuitos x Pacotes● Comutação por circuitos – Quando dois sistemas finais querem se comunicar, a rede estabelece uma conexão fim a fim dedicada entre eles. – A multiplexação é feita por circuitos TDM (Time- Division Multiplexing) ou FDM (Frequency-Division Multiplexing). – Vantagem: Garantias de Qualidade de Serviço. – Desvantagem: Sub-utilização do meio. www.cci.unama.br/margalho 47
  48. 48. Multiplexação● Multiplexação é uma técnica empregada para permitir que várias fontes de informação compartilhem um mesmo sistema de transmissão. – Ex.: por tempo, por freqüência www.cci.unama.br/margalho 48
  49. 49. Comutação de Circuitos x Pacotes● Comutação por pacotes – A fonte fragmenta mensagens longas em porções de dados menores chamadas pacotes. – Comutadores de pacotes introduzem um atraso de armazenagem e reenvio na entrada de cada enlace ao longo da rota do pacote. – Restaurante com/sem reserva. – As redes de comutação de pacotes podem ainda ser divididas em: ● Redes de Circuitos Virtuais ● Redes de Datagramas www.cci.unama.br/margalho 49
  50. 50. Redes de Circuitos Virtuais● Envolve cada um dos comutadores ao longo do caminho.● Existe a atribuição de um identificador de circuito virtual (CV).● Cada comutador de pacotes tem uma tabela que mapeia ID CV para enlaces de saída – Ex. X25, Frame Relay, Redes ATM. www.cci.unama.br/margalho 50
  51. 51. Redes de Datagramas● São análogas, em muitos aspectos, ao serviço postal. – Ex. Carta enviada de Belém para Barcelona. ● O correio usa o endereço do envelope para determinar a rota. ● Primeiro o correio do Brasil envia a carta para a central dos correios na Espanha. ● Depois a carta é enviada a central dos correios de Barcelona. ● Por fim o carteiro entregará a carta no seu destino final. – A Internet é uma rede de datagramas. www.cci.unama.br/margalho 51
  52. 52. Modelo OSI – Camada de Enlace● Características funcionais: – Multiplexação de um enlace de comunicação para várias conexões físicas. – Detecção, notificação e recuperação de erros. – identificação e troca de parâmetros entre duas partes no enlace www.cci.unama.br/margalho 52
  53. 53. Modelo OSI – Camada de Enlace Controle de enlace lógico Enlace Host/rede Controle de acesso ao meio Física Física OSI ETHERNET TCP/IP www.cci.unama.br/margalho 53
  54. 54. SUBCAMADA DE CONTROLE DE ENLACE LÓGICO● É responsável pela divisão do pacote de dados em quadros● É responsável pelo controle de fluxo destes quadros● É responsável também pelo controle de erros de transmissão. www.cci.unama.br/margalho 54
  55. 55. Sub-Camada de Acesso ao Meio● Gerencia o acesso ao meio de transmissão. – Quando duas ou mais máquinas estão compartilhando o mesmo meio físico é necessário um protocolo que venha disciplinar este acesso. Há protocolos diferentes para diferentes tipos de rede, entretanto muitas das estratégias de controle podem ser adaptadas para uso em qualquer topologia.● Problema: – Como alocar um canal de difusão único para vários usuários? www.cci.unama.br/margalho 55
  56. 56. Protocolos de Enlace● Para canais broadcast – CSMA (Carrier Sense Multiple Access)● Para canais ponto a ponto – PPP (Point to Point Protocol) ● Requer autenticação● Para canais multiponto – HDLC (High Level Data Link Control) ● Requer autenticação www.cci.unama.br/margalho 56
  57. 57. Noções de Teleprocessamento www.cci.unama.br/margalho 57
  58. 58. MODULAÇÃO● É o processo pelo qual alteramos, isolada ou conjuntamente, as características básicas (amplitude, freqüência e fase) de uma onda portadora.● Tipos de Modulação: - Por Amplitude. - Por Freqüência. - Por Fase. www.cci.unama.br/margalho 58
  59. 59. Modulação AM (amplitude) por chaveamento (ASK – Amplitude Shift Keying)Consiste na alteração da característica da amplitude da onda portadora, em função da informação digital. www.cci.unama.br/margalho 59
  60. 60. Modulação em freqüência por chaveamento (FSK – Frequency Shift Keying)Consiste em variar a frequência da onda portadora em função do sinal digital. www.cci.unama.br/margalho 60
  61. 61. Modulação em fase por chaveamento (PSK – Phase Shift Keying)É um processo em que se altera a fase da onda portadora em função do sinal digital de entrada. www.cci.unama.br/margalho 61
  62. 62. Fatores de degradação● Sistemáticos: Aleatórios: São fatores inerentes ao São fatores cuja ocorrência não se pode prever, o que dificulta meio de transmissão que qualquer ação corretiva podem ser compensados por ações externas ● Ruído impulsivo – Distorção de amplitude ● eco – distorção de fase ● phase hit – desvio de freqüência ● gain hit – ruído branco ● drop out www.cci.unama.br/margalho 62

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