Internet. Marcelo K. Albertini. 14 de agosto de 2015

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1 00 - Introdução à História e Organização da Internet Marcelo K. Albertini 14 de agosto de 2015

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3 3/1 Projetos de comunicação - História Intergalactic Computer Network Comutação de pacotes e Datagrama Redes governamentais ARPANET - Estados Unidados da América Cyclades - França Redes corporativas DSA - CII-Honeywell-Bull Decnet - DEC SNA - IBM

4 4/1 Intergalactic Computer Network (1963) Rede conceptual por J.C.R. Licklider (ARPA/Pentágono/DoD) Baseada em compartilhamento de tempo Origem de comutação de pacotes Preocupação no relacionamento entre diferentes linguagens de programação em diferentes computações e em diferentes tipos de dados What language do you speak? Is the network control language the same thing as the time-sharing control language? memorandum-for-members-and-affiliates-of-the-intergalactic-computer-network

5 Figura: Circa Cartão perfurado IBM - Fonte: techtarget.com/reference/history-of-the-punch-card. Acessado em 29/08/ /1

6 Figura: Circa Criac a o da Caneta de Luz (Light pen) Foto: HypertextEditingSystemConsoleBrownUniv1969. Licensed under Creative Commons Attribution 2.0 via Wikimedia Commons 6/1

7 Figura: Produção do PDP-1 (Digital Equipment Corporation - DEC): o primeiro computador multi-usuários (foto de Alex Handy CC) 7/1

8 Figura: Criação do primeiro jogo de computador Spacewar! por Steve Russell et al (foto de Joi Ito CC). Rodava em PDP-1. Emulador em (acessado em 29/08/2014). 8/1

9 Figura: UNIVAC 1107: Memória principal de 256KB e 6MB em fitas. Destinado ao mercado civil. Na esquerda estão as fitas de memória e na direita o leitor de cartões perfurados. Quatro unidades vendidas. Fotos: (acessado em 29/08/2014) 9/1

10 Figura: S360/20 - Lançamento da família de mainframes IBM 360. Foto de Dave Ross CC. 10/1

11 Figura: CDC6600: o primeiro supercomputador. Produzido por Control Data Corporation. Considerado o mais rápido até 1969, rodava em 10mhz e 1 megaflops. (foto de Jitze Couperus CC) 11/1

12 Figura: Dispositivo para controle de interfaces baseado em esfera interna: mouse 12/1

13 13/1 Realidade de 1963 Usuário em console, CRT fósforo, light-pen e máquina de escrever Quer recuperar dados experimentais em uma fita chamada Listening Test Dados chamados de experiment 3 Experimento com vários ouvintes, modos de apresentação, frequências de sinais e durações Primeiro: obter curva teórica dos dados Em outra fita Curva Fitting estão rotinas para encontrar linhas retas, funções de potência, curvas normais Porém não tem um bom programa para visualização e quer emprestar um. Quer especificar detalhes usando a máquina de escrever O usuário quer perguntar ao resto da rede se alguém tem um programa desse jeito para emprestar. Primeiro pergunta à instalação local e depois a outros centros. Isso sabendo que ele está em SDC e quer usar um programa em Berkeley, mas os programas dele são escritos em JOVIAL.

14 Do original: (Let me suppose that I am sitting at a console that includes a cathode-ray-tube display, light-pen, and a typewriter.) I want to retrieve a set of experimental data that is on a tape called Listening Test. The data are called experiment 3. These data are basically percent- ages for various signal-to-noise ratios. There are many such empirical functions. The experiment had a matrix design, with several listeners, several modes of presentation, several signal frequencies, and several durations. I want, first, to fit some theoretical curves to the measured data. I want to do this in a preliminary way to find out what basic function I want to choose for the theoretical relation between precentage [sic.] and signal-to-noise ratio. On another tape, called Curve Fitting, I have some routines that fit straight lines, power functions, and cumulative normal curves. But, I want to try some others, also. Let me try, at the beginning, the functions for which I have programs. The trouble is, I do not have a good grid-plotting program. I want to borrow one. Simple, rectangular coordinates will do, but I would like to specify how many divisions of each scale there should be and what the labels should be. I want to put that information in through my typewriter. Is there a suitable grid-plotting program anywhere in the system? Using prevailing network doctrine, I interrogate first the local facility, and then other centers. Let us suppose that I am working at SDC, and that I find a program that looks suitable on a disc file in Berkeley. My programs were written in JOVIAL. 14/1

15 15/1 Comutação de pacotes e Datagrama Princípio de comunicação idealizado por Donald Davies (1964) Datagrama (1971) = um pacote de dados em uma rede informática Transmissão de um dados em uma rede não confiável (UDP) Confidencialidade, Integridade, Disponibilidade

16 16/1 Comutação de pacotes vs. Chaveamento de circuitos Circuitos Um circuito é um canal de comunicação dedicado a duas entidades Circuito representa uma conexão elétrica entre as entidades Custo alto Utilizado em redes telefônicas tradicionais Pacotes Uma informação é divida em pequenas partes: pacotes Cada pacote pode ser transmitido separadamente Mais usuários simultâneos Menor garantia de comunicação: atrasos e perdas

17 17/1 ARPANET Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET) Fins militares. Departamento de Defesa (DoD) dos EUA. Backbone subterrâneo Empresa Bolt, Beranek and Newman Technologies (BBN) implantou ARPANET em 1969 BBN criou e enviou primeiro logo no foi utilizado em 1972: Protocolo em 1971: Network Control Protocol (NCP) ARPANET torna-se MILNET (militar) e Internet (pública)

18

19 19/1 Cyclades ( ) Projeto experimental francês dirigido por Louis Pouzin Objetivo: criar rede de telecomunicações a fim de permitir acesso a bases de dados governamentais Rede baseada em comutação de pacotes Conectou cerca de 20 computadores (França, Inglaterra e Itália) Definir rede de redes Confiabilidade garantida pelos hosts e não pela rede Redução de complexidade dos comutadores Sistema de enlace entre hosts e comutação era chamado de Cigale (cigarra, em português)

20 Rede Cyclades 20/1

21 Modelo Cyclades Figura: Fonte: info/book/6/6.3-cycladesnetworklouispouzin1-72.html 21/1

22 Arquitetura aberta para redes: Internetting (sic) Internetworking Architecture: redes funcionando juntas como uma só Protocolo em 1971: Network Control Protocol (NCP) Incapaz de endereçar sub-redes Sem controle de erros Final da década de 1970: começo do uso do Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) Adoção simultânea do TCP/IP na ARPANET em 1 de janeiro de 1983 Figura: marking-birth-of-modern-day-internet.html April/ html 22/1

23 23/1 Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) Ideias fundamentais (Bob Kahn e Vint Cerf) Cada rede é independente e não precisa alterações especiais para conectar à Internet Comunicações ocorrem na forma do melhor esforço. Se pacote não chegou ao destino, tentar novamente. Caixas pretas conectarão redes: gateways e roteadores Não existe controle global centralizado das operações da rede Questões tratadas Tolerância à perda de pacotes (perde pacote, mas a conexão continua) Uso de checksums (códigos de verificação de erros) Endereçamento global (endereço para qualquer host da rede ser referenciado) Controle de fluxo entre hosts Fornecer um modelo de Circuito Virtual Invenção do User Datagram Protocolo (UDP) foi posterior ao TCP

24 24/1 Evolução de outros aspectos Popularização na década de 1980 motivou a criação de classes de rede A, B, C Alto número de hosts motivou a adoção de Nomes Criação e adoção de algoritmos de roteamento mais avançados Listas de discussão news USENET (1980) NSFNET: Investimentos em popularização e comercialização da rede Criação do Backbone da NSFNET (1986) Privatização completa do Backbone da NSFNET (1995) Em 1990: ARPANET foi desativada

25 25/1 Request for Comments (RFC) Uma série de notas técnicas definida por S. Crocker, UCLA (1969) Modo de publicação científica de pesquisas era muito lento Inicialmente distribuído por correspondências Depois distribuído por FTP Após série sobre um assunto, o consenso gerava especificações IETF atualmente organiza listas de discussões para produzir um RFC

26 26/1 Exemplos de dispositivos Primeira cafeteira ligada em rede com webcam The Trojan Room Coffee Pot em Cambridge (1991) A WWW ainda não existia

27 27/1 Criação da World Wide Web World Wide Web (WWW) começa a ser idealizada em 1989 Tim Berners-Lee no CERN anuncia em Agosto de 1991 Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN) Implementou o primeiro navegador web e o primeiro servidor web hypertext/www/theproject.html

28 Linha do tempo da Organização da Internet 28/1

29 29/1 A Internet Borda da rede Hosts ( hospedeiros ) Rede de Acesso (Internet Service Providers - ISPs) Núcleo da rede estrutura roteamento desempenho

30 30/1 Características básicas Protocolos Estrutura hierárquica de redes (intranet vs. Internet) Espírito do Melhor esforço Organização e Padronização Internet Society Internet Engineering Task Force (IETF) Request For Comments (RFC) 1o. RFC https://www.ietf.org/rfc/rfc0001.txt IPv9 https://www.ietf.org/rfc/rfc1606.txt

31 31/1 Redes de acesso - Tipos de ligação à rede Borda da rede Modem discado (rede telefônica) Digital Subscriber Line - DSL (rede telefônica dedicada) Modem a cabo (rede TV a cabo compartilhado) HFC: Hybrid Fiber Coax Frequency Division Multiplexing (Multiplexação por divisão de frequência) Fibra ótica Ethernet local ligado ao ISP da instituição Redes Sem Fio Local: (WiFi) Remoto: HSDPA/HSUPA, WiMAX/LTE

32 32/1 Núcleo da rede Comutação (ligação) de circuitos Multiplexação por Divisão de Frequências - FDM Multiplexação por Divisão de Tempo - TDM Comutação de pacotes Multiplexação Estatística - divide por tempo, mas não fixo Modo store-and-forward - necessário transmitir pacote inteiro antes de continuar Tem congestionamentos: atraso e perda de pacotes Necessário controlar a transferência para ser confiável e reduzir congestionamento Necessário simular circuito em certas aplicações (áudio, vídeo)

33 33/1 Núcleo da rede No centro - Tier 1 Uma rede que comunica-se com outra rede sem pagar trânsito de IP ISPs de nível 1 Verizon, Sprint, AT&T Internacional: Level 3 Communications (antiga Global Crossing) Tier 2 fornece para borda e compra do Tier 1

34 34/1 Próximas Aulas: O modelo OSI A ISO foi criada em 1947 ISO = International Organization for Standardization 1 ABNT é membro da ISO Modelo de Referência OSI: início na década de 1970 OSI = Open Systems Interconnection 2 Modelagem de um sistema de comunicações em camadas ISO/IEC : 1994 International Electrotechnical Commission (IEC) Comitê Brasileiro de Eletricidade, Eletrônica, Iluminação e Telecomunicações (Cobei) é membro do IEC 1 2

35 35/1 Referências Computer Networks - The Heralds Of Resource Sharing (Arpanet, 1972) - https://www.youtube.com/watch?v=kk1wtmyfll4 A Technical History o the ARPANET - http: //www.cs.utexas.edu/users/chris/think/arpanet/ History of the Internet - https://www.youtube.com/watch?v=9hiqjrmhtv4 Artigo: A Brief History of the Internet, Leiner et al (2009). Kurose Capítulo 1 Internet: The Big Picture Atlas of Cyberspaces dodge/cybergeography/atlas/atlas.html Som de um modem de conexão discada https://www.youtube.com/watch?v=r8ceid6quzo

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