TI Aplicada. Aula 05 Redes de Computadores e Internet (parte 01) Prof. MSc. Edilberto Silva edilms@yahoo.com

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1 TI Aplicada Aula 05 Redes de Computadores e Internet (parte 01) Prof. MSc. Edilberto Silva edilms@yahoo.com

2 Conceitos iniciais, Histórico da Rede e Internet

3 Histórico Das Redes De Comunicação Primeiros computadores: - máquinas complexas, grandes, caras - ficavam em salas isoladas com ar condicionado - operadas apenas por especialistas - programas submetidos em forma de jobs seqüenciais Anos 60: - primeiras tentativas de interação entre tarefas concorrentes - surge técnica time-sharing, sistemas multiusuários - usuários conectados ao computador por terminais - terminais necessitavam técnicas de comunicação de dados com computador central => inicio das redes

4 Sistemas Multiusuários Terminal 4 Terminal 1 Terminal 3 Mainframe com time-sharing OS st4 st1 st2 st3 RR Terminal 2

5 Anos 70: Histórico Das Redes De Comunicação - surgem microprocessadores - computadores muito mais baratos => difusão do uso Após década de 70: - computadores cada vez mais velozes, tamanho menor, preço mais acessível - aplicações interativas cada vez mais freqüentes - necessidade crescente de incremento na capacidade de cálculo e armazenamento - vários computadores conectados podem ter desempenho melhor do que um mainframe, além de custo menor - necessidade de desenvolver técnicas para interconexão de computadores => redes

6 Importância Das Redes De Comunicação - Nas empresas modernas temos grande quantidade de computadores operando em diferente setores. - Operação do conjunto mais eficiente se estes computadores forem interconectados: - possível compartilhar recursos - possível trocar dados entre máquinas de forma simples e confortável para o operador - vantagens gerais de sistemas distribuídos e downsizing atendidas - Redes são muito importantes para a realização da filosofia CIM (Manufatura Integrada por Comput.)

7 Extensão Das Redes De Comunicação LAN (Local Area Network) ou Rede Local Industrial : interconexão de computadores localizados em uma mesma sala ou em um mesmo prédio. Extensão típica: até aprox. 200 m. CAN (Campus Area Network): interconexão de computadores situados em prédios diferentes em um mesmo campus ou unidade fabril. Extensão típica: até aprox. 5 Km. MAN (Metropolitan Area Network): interconexão de computadores em locais diferentes da mesma cidade. Pode usar rede telefônica pública ou linha dedicada. Extensão típica: até aprox. 50 Km. WAN (Wide Area Network) ou Rede de Longa Distância: interconexão de computadores localizados em diferentes prédios em cidades distantes em qualquer ponto do mundo. Usa rede telefônica, antenas parabólicas, satélites, etc. Extensão >50 Km.

8 Topologia Das Redes De Comunicação - Topologia: definição da maneira como as estações estão associadas - Duas formas básicas: ponto-a-ponto e difusão - Canais ponto-a-ponto: rede composta de diversas linhas de comunicação associadas a um par de estações de cada vez - comunicação entre estações não adjacentes feita por estações intermediárias - política conhecida como comutação de pacotes - topologia usada na maioria de redes WAN, MAN, CAN e algumas LAN

9 Topologias De Redes Ponto-a-ponto (a) (b) (c) (d) (e) (a) estrela; (b) anel; (c) árvore; (d) malha regular; (e) malha irregular.

10 Topologia Das Redes De Comunicação - Canais de difusão: rede composta por uma única linha de comunicação compartilhada por todas as estações - mensagens são difundidas no canal e podem ser lidas por qualquer estação - destinatário identificado por um endereço codificado na mensagem - possível enviar mensagens para todas as estações (broadcasting) ou a um conjunto delas (multicasting) usando endereços reservados para estas finalidades - topologia mais comum em LAN mas também possível em WAN - requer mecanismos de arbitragem de acesso para evitar conflitos

11 Topologias De Redes De Difusão satélite (a) (b) (c) (a) barramento; (b) satélite; (c) anel.

12 O que é Internet: visão componentes milhões de dispositivos computacionais conectados: hosts, sistemas finais workstations, servidores telefones PDAs, torradeiras executando aplicações de rede links de comunicação fibra, cobre, rádio, satélite roteadores: passam adiante (forward) pacotes de dados através da rede roteador ISP local servidor rede corporativa estação trabalho móvel ISP regional

13 O que é Internet: visão componentes protocolos: envio e recepção de msgs e.g., TCP, IP, HTTP, FTP, PPP Internet: rede de redes aproximadamente hierárquica Padrões Internet RFC: Request for comments IETF: Internet Engineering Task Force router local ISP company network server workstation mobile regional ISP

14 O que é Internet: visão de serviços infraestrutura de comunicação possibilita aplicações distribuídas: WWW, , jogos, e- commerce, database, votações, compartilhamento de arquivos (MP3) serviços de comunicação fornecidos: sem conexão orientada a conexão

15 O que é protocolo? protocolos humanos: que horas são? Eu tenho uma questão msgs específicas enviadas ações específicas tomadas quando msgs recebidas, ou outros eventos protocolos de rede: máquinas em vez de humanos toda atividade de comunicação na Internet governada por protocolos protocolos definem formatos, ordens de mensagens enviadas e recebidas entre entidades de rede, e ações tomadas

16 O que é protocolo? um protocolo humano e um protocolo computacional de rede: Oi Oi Tem horas? 2:00 requisição conexão TCP conexão TCP resposta. Get <arq> tempo

17 Estrutura de rede: borda da rede: aplicações e hosts núcleo da rede: roteadores rede de redes redes de acesso, meios físicos: links de comunicação

18 sistemas finais (hosts): executam programas de aplicação e.g., WWW, A borda da rede: situam-se na borda da rede modelo cliente/servidor cliente host faz requisições, recebem serviços do servidor e.g., WWW cliente (navegador)/ servidor; cliente/servidor modelo par-a-par: interação simétrica entre hosts e.g.: Gnutella, KaZaA

19 Borda da rede: serviço orientado a conexão Objetivo: transferência de dados entre sistemas. handshaking: setup (prepara para) transferência de dados Alô, alô protocolo humano de telefone setup estado em dois hosts se comunicando TCP - Transmission Control Protocol Serviço orientado a conexões da Internet serviço TCP [RFC 793] confiável, transferência de dados ordenada byte-stream perdas: acknowledgements (reconhecimentos) e retransmissões controle de fluxo: emissor não pode oprimir o receptor controle de congestão emissores reduzem a taxa de envio qdo a rede está congestionada

20 Borda da rede: serviço sem conexão Objetivo: transferência de dados entre sistemas finais mesmo que o anterior! UDP - User Datagram Protocol [RFC 768]: serviço sem conexão da Internet transferência de dados não-confiável sem controle de fluxo sem controle de congestão Aplics usando TCP: HTTP (WWW), FTP (transf. arq.), Telnet (login remoto), SMTP ( ) Aplics usando UDP: streaming media, teleconferencing, Internet telephony

21 O núcleo da rede malha de roteadores interconectados questão fundamental: como os dados são transferidos através da rede? chaveamento (comutação) de circuitos: circuito dedicado por chamada: rede telefônica chaveamento de pacotes: dados enviados através da rede em pedaços

22 Núcleo da rede: comutação de circuitos Recursos fim a fim reservados por chamada largura de banda no enlace (link), capacidade no switch recursos dedicados: sem compartilhamento desempenho garantido requer setup na chamada

23 Núcleo da rede: chaveamento de circuitos recursos de rede (e.g., largura de banda) dividida em pedaços pedaços alocados para chamadas pedaço do recurso idle (disponível) se não usado pelo próprio chamador (sem compartilhamento) dividindo largura de banda: o divisão de freqüências o divisão de tempos

24 Acesso institucional: redes locais local area network (LAN) conectam sistemas finais a roteador de borda Ethernet: cabo compartilhado ou dedicado conecta sistema final e roteador 10 Mbs, 100Mbps, Gigabit Ethernet

25 Redes de acesso sem fio rede de acesso sem fio e compartilhada conecta sistema final ao roteador wireless LANs: espectro de rádio substitui fio e.g., Lucent Wavelan 11 Mbps wider-area wireless access CDPD: acesso sem fio ao roteador ISP via rede celular roteador estação base hosts móveis

26 link físico: Meio físico bit de dado transmitido propaga através de um link meio guiado: sinais propagam em meio sólido: cobre, fibra meio não guiado: sinais propagam livremente, e.g., rádio

27 Meio físico: rádio sinal conduzido no espectro eletromagnético sem fio físico bidirecional efeitos de propagação do ambiente: reflexão obstrução por objetos interferência Tipos de link de Rádio: microondas o e.g. canais até 45 Mbps LAN (e.g., WaveLAN) o 2Mbps, 11Mbps wide-area (e.g., celular) o e.g. CDPD, 10 s Kbps satélite o o canal até 50Mbps (ou vários canais menores) atraso fim-a-fim 270 Msec

28 Por que usar camadas? Para lidar com sistemas complexos: estrutura explícita permite identificar o relacionamento entre peças do sistema complexo modelo de referência em camadas facilita discussão modularização facilita manutenção e atualização do sistema mudança na implementação de serviços de camadas transparentes para o resto do sistema uso de camadas pode ser prejudicial?

29 Por que usar camadas? OSI TCP/IP 7 Aplicação Mensagem Aplicação 6 5 Apresentação Sessão Segmento Transporte 4 Transporte Datagrama IP Inter-rede 3 2 Rede Enlace Quadro Interface de Rede 1 Física

30 A INTERNET

31 a internet está em todo lugar...

32 Não vivemos mais sem a internet...

33 Estrutura da Internet: rede de redes mais ou menos hierárquica national/international backbone providers (NBPs) e.g. Embratel, BBN/GTE, Sprint, AT&T, IBM, UUNet interconecta cada par com outro privativamente, ou em um Network Access Point (NAP) público ISPs regionais conecta em NBPs (ex. Telesc) ISP local, companhia conecta em ISP regional (ex. UOL, UFSC) NAP regional ISP local ISP NBP B NBP A local ISP regional ISP NAP

34 Histórico da Internet : Primeiros princípios de chaveamento de pacotes : Novos protocolos, proliferação de redes 1983: TCP/IP 1983: DNS (tradução nomeendereçoip) 1985: protocolo ftp 1988: controle de congestão TCP o 1990 s: comercialização, o WWW 1994: Mosaic, depois Netscape o final de 1990: comercialização do WWW Final de 1990: 50 milhões computadores na Internet 100 milhões+ usuários links no backbone executando a 1 Gbps

35 como tudo começou... a internet tem dono? quem inventou a internet? a Internet nasceu praticamente sem querer!!!

36 ARPANET e durante a guerra fria... em outubro de 1957 URSS lança o Sputnik em 1958 os EUA criam a todas as informações eram centralizadas no pentágono! em 1966, por medo de um ataque ao pentágono, a DARPA planejou uma grande rede... para manter a comunicação entre as bases militares dos EUA

37 nasce a internet... já na década de 70, a tensão entre URSS e EUA diminui os militares permitem que os cientista acessem a ARPANET mais tarde, cederam a rede para as universidades norte-americanas... que sucessivamente (1974), passaram-na para as universidades de outros países... acesso doméstico de pesquisadores e alunos surge o conceito de uma rede comercial Conexão à Bitnet da UFRJ, do Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC) e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). e assim surgiu a internet!

38 o criador implementou a primeira comunicação entre um cliente HTTP e um servidor através da internet (1990) Tim Berners Lee físico britânico cientista da computação professor do MIT hipertexto world wide web diretor do world wide web consortium (W3C)

39 o que posso usar na internet? transferir arquivos FTP serviços telnet / SSH web acessar remotamente a uma máquina ou servidor

40 como funciona?

41 como funciona? protocolos protocolos são idiomas e sinais universais que permitem aos dispositivos comunicar-se através da rede IP > endereçamento; TCP -> transmissão de dados SMTP e POP protocolos HTTP TCP/IP FTP UDP Conjunto de protocolos que definem como computadores podem se comunicar e se conectar em rede e também para o roteamento de dados; User Datagram Protocol sem controle de fluxo; transmissão de audio e vídeo Hypertext Transfer Protocol - é o protocolo usado na World Wide Web; faz a troca de informações entre um browser e um servidor Web File Transfer Protocol - transferência de arquivos entre dois computadores

42 como funciona? topologias de rede rede centralizada rede distribuída A B A B a falha de uma única máquina ou conexão pode isolar partes grandes da rede conexões redundantes fornecem rotas alternativas para mensagens se alguma máquina falhar

43 como funciona? transmissão por pacotes as mensagens são quebradas em pedaços menores (pacotes) que são transmitidos independentemente i n t e r n e t a mensagem é quebrada em pacotes menores sendo cada um deles identificado para entrega; os pacotes são transmitidos pela rede, podendo não chegar na mesma ordem os pacotes são colocados na ordem correta

44 como funciona? transmissão via TCP/IP roteador remetente destinatário o software TCP no remetente quebra a mensagem em pacotes e as identifica; os pacotes viajam independentemente pela internet, guiados por roteadores usando o protocolo IP; o software TCP no destinatário especifica como os pacotes são remontados quando recebidos.

45 vejamos... ( ) descubra aqui qual é o seu endereço ip

46 como me conectar? através de repetidoras localizadas em pontos estratégicos; velocidade de até 11 Mbps quando há difilcudade de usar cabeamento; velocidade de até 11 Mbps rádio wireless tipos de conexão satélite ADSL dial-up 3 canais: voz, download e upload; download de 256 Kbps até 100 Mbps; upload de 16 Kbps até 10 Mbps usuários rurais; banda larga; velocidade de 500 kbps discada (linha telefônica); velocidade máxima de 56 kbps

47 em cartaz the history of the internet

48 browsers o que é um browser? é o navegador, programa que permite o acesso e interpretação de arquivos HTML, CSS, Javascript, entre outros.

49 como é feito um website?

50 hospedagem e registro escolha um domínio e faça o registro 2. procure um servidor para hospedar o site fique atendo quanto ao espaço, recursos, ferramentas e vantagens que o host oferece!

51 web 2.0 empresas devem aprender a interagir com seus clientes termo criado em 2004 pela empresa O'Reilly Media wikis, blogs e redes sociais sites deixam de ter uma característica estática o que é web 2.0? segunda geração de serviços de internet colaboração e conteúdo dinâmico classificado por tags reutilização de dados e serviços usuários gerando conteúdo

52 wiki o que é um wiki? coleção de páginas interligadas que podem ser visitadas e editadas por qualquer pessoa wikipédia por wikipédia é uma enciclopédia multilíngüe online livre colaborativa, ou seja, escrita internacionalmente por várias pessoas comuns de diversas regiões do mundo, todas elas voluntárias. Criada em 15 de Janeiro de 2001, baseia-se no sistema wiki (do havaiano wiki-wiki = "rápido", "veloz", "célere"). Saiba mais!

53 redes sociais rede social é um grupo de pessoas que se relacionam por ter alguma ligação e/ou interesse em comum

54 Obrigado! Edilberto Silva