Redes de Computadores. Tiago Alves de Oliveira

Transcrição

1 Redes de Computadores Tiago Alves de Oliveira

2 Ementa Características Gerais e Aplicações; Estruturas, Topologias e Meios de Transmissão; Protocolos de Comunicação; Detalhamento dos Níveis do Modelo OSI da ISO; Análise de Algumas Redes do Ponto de Vista do Modelo OSI; Sistemas Operacionais para Redes; Desempenho, Custos e Segurança em Redes de Computadores; Aspectos de LAN's, MAN's e WAN's.

3 BIBLIOGRAFIA BÁSICA WETHERALL, J., TANENBAUM, D., ANDREW: Redes de Computadores. Tradução da 5a.edição, PEARSON EDUCATION BR. OLIFER, N., OLIFER, V.: "Redes de Computadores: princípios, tecnologias e protocolos para o projeto de redes". Editora LTC, ISBN KUROSE, J. F.; ROSS, K. W.: "Redes de Computadores e a Internet: uma aborgagem topdown". Tradução da 5a.edição, Editora Pearson.

4 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR Coelho, Paulo Eustáquio: "Projeto de Redes Locais com Cabeamento Estruturado". Instituto Online ( 2003; FOROUZAN, Behrouza. Comunicação de dados e redes de computadores. Porto Alegre:Bookman, PETERSON, Larry ; DAVIE, Bruce S.. Redes de computadores: uma abordagem sistêmica. 3. ed. Rio de Janeiro: Campus, SOARES, Luis Fernando Gomes; SOUZA FILHO, Guido Lemos de; COLCHER, Sérgio. Redes de Computadores: das LAN s, MAN s e WAN s às Redes ATM". Rio de Janeiro: Campus, STALLINGS, Willian. Data and computer communication. 9th ed. Boston: Pearson Prentice Hall, 2010.

5 Distribuição de Pontos 1ª Etapa: 20 pontos de prova; 10 pontos de trabalho. 2ª Etapa: 20 pontos de prova; 15 pontos de trabalho. 3ª Etapa: 25 pontos de prova; 10 pontos de trabalho.

6 Trabalhos Devem ser enviados para o tiago.alves@uemg.br Assunto: Trabalho X - RC - Aluno Y Entrega no dia X até 23:59:59 Atrasos, se a nota for total será considerada a fórmula: Nota = Nota (Dias de Atraso)+1

7 Introdução Com a disseminação da Internet e os recentes avanços tecnológicos, vários serviços como voz, dados e vídeo em muito tem evoluído, cada qual com a sua especificidade, exigindo que a rede suporte todas estas novas aplicações. Por outro lado, os usuários desejam que esta rede além de suportar estas novas aplicações, ofereça um serviço ágil e de qualidade. É necessário que esta rede seja integrada com todas estas aplicações, tais como:

8 Introdução videoconferência em tempo real; tráfego de voz sobre IP; vídeo sob demanda - acesso a biblioteca de filmes on-line; transferência rápida de arquivos; correio eletrônico e comércio eletrônico seguros. Outras?

9 Introdução Para este tráfego de aplicações é necessário incorporar não somente os requisitos adequados ao meio de transmissão Mas também adotar uma arquitetura de rede que suporte estas aplicações de maneira confiável e com a qualidade desejada.

10 Histórico Na década de 1950 foram projetados os primeiros computadores, chamados de mainframes, eram máquinas caríssimas que custavam alguns milhões de dólares. Além disto, eram máquinas muito complexas que só eram manipuladas por pessoas especializadas. Nesta época somente algumas empresas e universidades possuíam mainframes, sendo que estes computadores não foram projetados para respostas on-line dos usuários.

11 Histórico Os usuários faziam seus programas em papel, digitava-os em uma perfuradora de cartões e os entregava ao Centro de Processamento de Dados (CPD). No CPD os programas eram lidos através de uma leitora de cartões e transferidos para o computador criando os jobs dos usuários, sendo que sua leitura e processamento obedecia a uma determinada ordem de prioridade. O tempo de entrega do resultado podia durar dias dependendo da prioridade do job usuário. Esta técnica de processamento de jobs era chamada de processamento em lote ou batch. Este é o caso típico do mainframe IBM 1130, onde os usuários não conheciam nem mesmo as máquinas responsáveis pelo processamento.

12 Histórico Na década de 1960, os primeiros terminais interativos foram desenvolvidos, permitindo que os usuários interagissem diretamente com computador. Esses terminais não possuíam capacidade de processamento, sendo também conhecidos como terminais burros (TTY - Text Type), e eram ligados ao computador através de linhas de comunicação. Nesta época surgem as técnicas de processamento onde vários jobs de usuários ocupam simultaneamente o computador através dos sistemas de tempo compartilhado ou time-sharing.

13 Histórico Os terminais eram conectados ao mainframe através de cabos, quando instalados localmente, ou remotamente através de modems conectados à rede telefônica. Devido à lentidão no envio de informações através da rede telefônica e também ao tamanho físico e ao alto custo dos mainframes, foram desenvolvidos os minicomputadores. Com custo menor que os mainframes, os minicomputadores começaram a ser utilizados em vários departamentos de uma mesma empresa, descentralizando então a informação em várias máquinas.

14 Histórico Desta forma, com um volume menor de informações para processar, os usuários podiam utilizar o computador com velocidades maiores que as obtidas com o tempo de processamento compartilhado. Para interligar-se a este sistema o usuário necessitava somente providenciar um terminal e os cabos necessários para conectá-lo. A informação estava então distribuída nos diversos minicomputadores em vários departamentos desta empresa, o alto custo de armazenamento em disco e a necessidade de troca de informações, tornou necessário a interligação destes diversos minicomputadores.

15 Histórico Então, as empresas começaram a interligá-los através de cabos e a produzir softwares para a comunicação entre os computadores e para que eles pudessem utilizar o compartilhamento de recursos, não só da área de armazenamento, mas também de periféricos, tais como impressoras. No final da década de 1970, surgiram os primeiros microcomputadores que eram bem menores do que os minicomputadores e que possuíam custo bem inferior. Com a sua popularização vários aplicativos mais sofisticados começaram a ser desenvolvidos, e as empresas começaram a investir nos microcomputadores, já que o custo de manutenção dos mainframes e minicomputadores era muito alto.

16 Histórico Logo surgiu a necessidade de interligar os microcomputadores, minicomputadores e mainframes para que compartilhassem recursos, banco de dados e aplicativos, como também a necessidade de gerenciamento destes recursos. A este conjunto de computadores autônomos interconectados denomina-se Redes de Computadores.

17 Redes de Computadores - Conceitos Os mainframes com seus terminais e impressoras constituem uma rede de comunicação e não constituem uma rede de computadores, já que os terminais não realizam processamento. Uma rede de computadores, segundo [Tanembaum] é: Um conjunto de computadores autônomos interconectados. Os computadores são ditos autônomos quando não existe uma relação mestre/escravo entre eles, se um computador puder iniciar, encerrar ou controlar outro computador não existirá autonomia.

18 Redes de Computadores - Conceitos É necessário também distinguir um sistema distribuído de uma rede de computadores: No sistema distribuído, existem vários computadores autônomos interligados, mas o usuário não indica qual deles deve usar. O software de rede instalado é quem automaticamente aloca o processamento das tarefas para os processadores, dos arquivos para o disco e a transferência de arquivos para outros locais. Exemplo: CENAPAD (Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho- Brasil);

19 Redes de Computadores - Conceitos Na rede de computadores, os usuários devem explicitar com qual máquina desejam conectar-se, em qual máquina desejam realizar suas tarefas remotas e para como e onde transferir seus arquivos. Exemplo: ftp para um determinado endereço.

20 Redes de Computadores - Conceitos Assim, um sistema distribuído é um caso especial de rede de computadores, com um alto grau de coesão e transparência. Em suma, uma rede pode ou não ser um sistema distribuído, dependendo de como ela é usada. Quem determina a diferença entre sistemas distribuídos e redes de computadores é o software e não o hardware.

21 Redes de Computadores - Conceitos O interesse na instalação de uma rede de computadores é despertado pelas mais diversas necessidades; Pode-se citar, entre elas, o caso de uma empresa com várias filiais, possuindo um número considerável de computadores instalados em regiões geograficamente dispersas e operando de forma independente. Quando existe a necessidade de comunicação entre as filiais e a matriz, ela é feita pelos métodos tradicionais (correio, telefone, telex, etc.). À medida que a necessidade de comunicação aumenta, mais atrativa se torna a ideia de interligação, dadas as inúmeras vantagens que são obtidas na implantação de uma rede.

22 Redes de Computadores - Conceitos De uma forma geral, o objetivo de uma rede é tornar disponível a qualquer usuário, todos os programas, dados e outros recursos independentemente de suas localizações físicas. Outro objetivo é proporcionar uma maior disponibilidade e confiabilidade dada a possibilidade de migração para outro equipamento quando a máquina sofre alguma falha. Para aplicações militares, bancárias, de controle de processo industrial e muitas outras, a perda completa do poder de computação é,no mínimo, catastrófica!

23 Redes de Computadores - Conceitos Podemos citar, ainda, o custo da comunicação em relação ao custo dos equipamentos como uma das razões para distribuir o poder de computação. Em muitas aplicações, os dados são gerados em diversos locais. Como foi visto anteriormente, os custos para colocar uma máquina em cada ponto de aquisição de dados eram muito altos, obrigando a sua transmissão para um computador central que realizava a tarefa de análise dos dados. Atualmente os preços dos equipamentos envolvidos permitem que os dados sejam coletados e analisados no próprio local onde são gerados e somente alguns relatórios sejam enviados ao computador central reduzindo os custos de comunicação.

24 Redes de Computadores - Conceitos A essência de uma rede de computadores é permitir que 2 ou mais computadores trabalhem juntos. Neste caso pode-se: Reduzir custos de hardware (impressora, computadores lentos ligados a um supercomputador) Compartilhamento de aplicativos Conectar pessoas (através da internet, por exemplo) Enviar e receber arquivos Migração quando houver falha em um equipamento (2 impressoras, 2 micros) Serviços bancários pela Internet. Uma rede pode ainda ter sensores de temperatura, etc.

25 Redes de Computadores - Conceitos As redes de computadores podem ser divididas em três categorias no que diz respeito à abrangência geográfica: LAN: redes locais. Três topologias respondem pela maioria de configurações de LANs: barramento, anel e estrela MAN: Meio termo entre LANS e WANS (com velocidades em torno de 10 Mbps). Um outro exemplo é o sistema de voz sobre IP da Shell. No RJ funciona sobre ATM e em estados como o RS funciona em canais de 128 Kbps. WAN: As PND(s) garantem largura de banda, enquanto a Internet não, no acesso á Internet através modem/provedor, quem limita a velocidade é a placa de fax/modem.

26 Redes de Computadores - Conceitos A maioria dos aspectos abordados nesta disciplina estão relacionados às LANs (redes locais), porém vários dos conceitos relacionados às LANs são igualmente aplicados às MANs e WANs. LANs MANs WANs

27 Topologia Topologia Totalmente Ligada

28 Topologia em Anel Topologia