RC e a Internet: noções gerais. Prof. Eduardo

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1 RC e a Internet: noções gerais Prof. Eduardo

2 Conceitos A Internet é a rede mundial de computadores (rede de redes) Interliga milhares de dispositivos computacionais espalhados ao redor do mundo. A maioria é formada por computadores pessoais, estações de trabalho, ou servidores, que armazenam e transmitem informações (e.g. páginas Web, arquivos de texto ou mensagens eletrônicas). Estes dispositivos são chamados hospedeiros (hosts) ou sistemas terminais. As aplicações de rede (e.g. servidores, transferência de arquivos ou correio eletrônico) rodam nos sistemas terminais.

3 Internet Anos 2000, mais de 100 mil roteadores Um esquema que mostra os principais provedores

4 Internet É uma rede que interconecta TUDO Computadores pessoais Mainframes Computadores portáteis Celulares Sensores Eletrodomésticos (!?) Etc.

5 Internet

6 Sistemas finais Os sistemas terminais, assim como os principais componentes da Internet, precisam de protocolos de comunicação, que servem para controlar o envio e a recepção das informações na Internet. O TCP (Transmission Control Protocol) e o IP (Internet Protocol) são os principais protocolos da Internet (daí o fato de a Internet ser também conhecida como rede TCP/IP).

7 Sistemas finais Os sistemas terminais são conectados entre si por meio de enlaces (links) de comunicação e comutadores de pacotes; Os enlaces de comunicação, por sua vez, são suportados por um meio físico, os quais podem ser cabos coaxiais, fios de cobre, fibras ópticas ou o ar a partir do uso do espectro de frequência de rádio. Enlaces diferentes podem transmitir dados em taxas diferentes (sendo a taxa de transmissão medida em bits/s).

8 Isto é... Sistemas finais Visão dos Componentes Estações (hosts) ou sistemas finais Rodam aplicações de rede Enlaces (links) de comunicação Fibra, cobre, rádio, satélite Taxa de transmissão ou largura de banda (bandwidth) Roteadores (comutadores de pacotes) Encaminham pacotes através da rede Provedores de Serviço ISP (Internet Service Providers)

9 Como funciona a Internet?

10 Topologia básica

11 Topologia básica

12 Topologia básica

13 ISPs Os sistemas finais acessam a Internet por meio de Provedores de Serviços de Internet ( ISPs Internet Service Providers). A topologia da Internet é hierárquica, onde os sistemas terminais são conectados a provedores locais (ou ISP), que por sua vez são conectados a provedores regionais, e estes últimos a provedores nacionais ou internacionais.

14 ISPs Geralmente um provedor local está conectado à um provedor nacional. A conexão de um computador a um provedor local é feita por meio de uma rede de acesso, a qual pode ser um acesso residencial (por exemplo, via modem e linha discada) ou acesso corporativo via rede local.

15 Visão dos Serviços É uma infraestrutura de comunicação que provê serviços para aplicações Basta que a aplicação siga um conjunto de regras Aplicações distribuídas Web, , jogos, mensagens instantâneas, voz sobre IP (VoIP), compartilhamento de arquivos, etc. Serviços de comunicação disponibilizados Transferência confiável de dados da origem até o destino Transferência de dados melhor esforço (não confiável)

16 Estrutura da Rede Borda Aplicações e sistemas finais Redes de acesso Núcleo Roteadores Rede de redes

17 Como tudo começou? Outubro de 1957 Lançamento, pelos soviéticos, do primeiro satélite artificial da Terra, o Sputnik I

18 Lançador de Satélites

19 Reação Estadunidense Presidente Dwight D. Eisenhower criou a Advanced Research Projects Agency (ARPA) para - Sistema de defesa antimísseis - Detecção de testes de bomba nuclear Licklider, Kleinrock, Baran e Roberts Proposta: interconectar computadores para acessar dados e programas de qualquer lugar e de maneira fácil e rápida Rede com topologia distribuída para redundância - Uma bomba não anularia a comunicação Rede baseada na comutação de pacotes - Divisão da mensagem em pacotes, encaminhamento dos pacotes e remontagem da mensagem no destino - Encaminhamento fácil da mensagem por diferentes caminhos redundantes

20 Topologia Distribuída

21 Disponibilidade

22 Comutação Sistema telefônico Comutação de Circuitos Internet Comutação de Pacotes

23 Objetivo Sistema Telefônico Conectar fios a outros fios Não se importa com a conversação telefônica O importante é o estabelecimento de um caminho entre a origem e o destino

24 Manualmente Centrais Telefônicas

25 Centrais Telefônicas Manualmente Mecanicamente

26 Centrais Telefônicas Manualmente Mecanicamente Por computador

27 Roteamento Na Internet, nem todos os computadores são diretamente conectados, neste caso, utilizam-se dispositivos de chaveamento intermediário, chamados roteadores;

28 Roteamento Em cada roteador da Internet as mensagens que chegam nos enlaces de entrada são armazenadas e encaminhadas (storeand-forward) aos enlaces de saída, seguindo de roteador em roteador até seu destino.

29 Comutação de pacotes A técnica de comutação utilizada é conhecida como comutação de pacotes.

30 Comutação de pacotes

31 Comutação de pacotes Foco no sistema final e não mais no caminho Mensagem divida em pedaços (os pacotes) encaminhados de forma independente uma das outras Pacotes com endereço final do destino Semelhante a uma carta enviada pelo correio Pacotes encaminhados nó-a-nó Podem percorrer caminhos diferentes até o destino

32 Comutação de pacotes Na comutação de pacotes, as mensagens que serão transmitidas são fragmentadas em pacotes menores, os quais viajam na Internet de forma independente uns dos outros.

33 Comutação de pacotes

34 Comutação de pacotes Assim... Um comutador de pacotes encaminha o pacote que está chegando em um de seus enlaces de comunicação de entrada para um de seus enlaces de comunicação de saída; Os tipos mais existentes na Internet de hoje são roteadores e switches (camada de enlace); Os dois tipos encaminham pacotes a seus destinos finais;

35 Comutação de pacotes Primeira rede de comutação de pacotes

36 A primeira mensagem Cenário comunicação entre a UCLA e Stanford e acompanhamento do que se passava pelo telefone Kleinrock tenta fazer o LOGIN remotamente Digitei o L e pelo telefone perguntei, você viu o L?

37 A primeira mensagem Cenário comunicação entre a UCLA e Stanford e acompanhamento do que se passava pelo telefone Kleinrock tenta fazer o LOGIN remotamente Digitei o L e pelo telefone perguntei, você viu o L? Sim eu vi o L, mande o próximo

38 A primeira mensagem Cenário comunicação entre a UCLA e Stanford e acompanhamento do que se passava pelo telefone Kleinrock tenta fazer o LOGIN remotamente Digitei o L e pelo telefone perguntei, você viu o L? Sim eu vi o L, mande o próximo Digitei o O e perguntei, você viu o O?

39 A primeira mensagem Cenário comunicação entre a UCLA e Stanford e acompanhamento do que se passava pelo telefone Kleinrock tenta fazer o LOGIN remotamente Digitei o L e pelo telefone perguntei, você viu o L? Sim eu vi o L, mande o próximo Digitei o O e perguntei, você viu o O? Sim, eu vi o O

40 A primeira mensagem Cenário comunicação entre a UCLA e Stanford e acompanhamento do que se passava pelo telefone Kleinrock tenta fazer o LOGIN remotamente Digitei o L e pelo telefone perguntei, você viu o L? Sim eu vi o L, mande o próximo Digitei o O e perguntei, você viu o O? Sim, eu vi o O Em seguida, digitei o G e

41 A primeira mensagem Cenário comunicação entre a UCLA e Stanford e acompanhamento do que se passava pelo telefone Kleinrock tenta fazer o LOGIN remotamente Digitei o L e pelo telefone perguntei, você viu o L? Sim eu vi o L, mande o próximo Digitei o O e perguntei, você viu o O? Sim, eu vi o O Em seguida, digitei o G e o sistema travou!

42 A primeira mensagem Cenário comunicação entre a UCLA e Stanford e acompanhamento do que se passava pelo telefone Kleinrock tenta fazer o LOGIN remotamente Digitei o L e pelo telefone perguntei, você viu o L? Sim eu vi o L, mande o próximo Digitei o O e perguntei, você viu o O? Sim, eu vi o O Em seguida, digitei o G e o sistema travou! O teste foi um sucesso e a revolução começou!

43 Evolução

44 Evolução

45 Sucesso da Internet

46 Princípios da Internet

47 O que mudou? 2014: mais de 2 bilhões de nós e usuários

48 O que mudou?

49 O que mudou?

50 O que mudou?

51 Evolução da Internet

52 Internet: colcha de retalhos...

53 Caminhos O protocolo IP define o formato dos pacotes na Internet, os quais serão encaminhados segundo uma rota estabelecida por protocolos de roteamento na malha de roteadores da Internet. Esta rota é construída tendo como base o endereço de destino de cada pacote, conhecido como endereço IP. Além de um endereço IP, um nome também pode ser associado a um sistema terminal a fim de facilitar sua identicação. e.g.: é o endereco IP - é o nome do servidor da UEMS. * A aplicaçã DNS (domain name system) associa dinamicamente nomes a enderecos IP.

54 Caminhos A sequência de enlaces de comunicação e comutadores de pacotes que um pacote percorre desde o sistema final rementente até o sistema final receptor...

55 Portanto... Pode-se dizer que a Internet é uma rede de redes. Interconecta redes de computadores públicas e privadas, as quais devem rodar o protocolo IP em conformidade com a convenção de endereços IP e nomes da Internet.

56 Ideia geral - exemplo

57 Palestra CPBR5 Como funciona a internet brasileira? Ricardo Patara https://www.youtube.com/watch?v=yxlsdssrcmy

58 Palestra

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