FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO CAETANO DO SUL ANÁLISE DE SISTEMAS E TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO INFORMÁTICA BÁSICA

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1 FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO CAETANO DO SUL ANÁLISE DE SISTEMAS E TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO INFORMÁTICA BÁSICA INTERNET Parte 1 Internet pode-se compreender como uma rede de computadores, ou conjunto de redes, interconectadas mundialmente utilizando os recursos existentes de comunicação de dados e as pessoas que utilizam esta rede. Funciona como uma infra-estrutura de comunicação de dados no mundo. A principal característica técnica da internet é a descentralização, ou seja, cada computador, chamado host, é independete, permitindo que os usuários escolham qual serviço desejam utilizar. A arquitetura utilizada é a cliente-servidor, a partir da qual servidores espalados por todo o mundo oferecem serviços para máquinas clientes dos usuários. A Internet foi criada em 1969, com o nome de ARPANET, pelo Depto de Defesa dos EUA com o objetivo de permitir que pesquisadores pudessem se comunicar, mas na época, os serviços eram difíceis de utilizar, principalmente devido à interface. Com o surgimento das interfaces gráficas dos computadores, isso mudou e, atualmente, oferece muita facilidade no acesso as informações. 1.1 História Em 1962, foi apresentado o primeiro conceito de uma rede mundial na qual todos poderiam compartilhar e acessar dados. Este conceito foi apresentado no documento On-Line Man Computer Communications, de J. C. R. Licklider e W. Clark, ambos do MIT. Em 1969, o Depto de Defesa dos EUA criou a ARPANET, uma rede que interligava quatro universidades americanas: UCLA University of California Stanford Research Instituite UC Santa Barbara University of Utah Cada localidade conectada à rede é conhecida como site. Essa rede apresentava um Backbone, (espinha dorsal) que é uma infra-estrutura de comunicação que permite que os nós de rede sejam conectados a ela e usufruam da taxa de transmissão oferecida. O Backbone da ARPANET tinha a taxa de transmissão de 56 kbps. 1

2 Figura 1 Primeira arquitetura da ARPANET O sucesso foi enorme e os centros de pesquisa começaram a perceber os benefícios que uma rede desse tipo poderia trazer. Em 1971, já estavam conectados à ARPANET 15 sites (além de universidade, também se conectaram outros centros de pesquisa e órgãos do governo). Em 1972, Roy Tomlinson escreveu o primeiro programa para envio e leitura de mensagens de correio eletrônico. Em 1973, foram realizadas as primeiras conexões a sites internacionais University College of London (Inglaterra) e Royal Radar Establishment (Noruega). Figura 2 Estrutura da ARPANET em 1973 No início da ARPANET, misturava-se pesquisas militares com pesquisas civis, mas a partir de 1983, ocorreu a divisão, onde o Depto de Defesa Americano adota uma nova rede a MILNet para conexão de sites exclusivamente militares e a ARPANET, para conexão de centros de pesquisa civis. Ainda em 1983, ocorreu outra mudança na rede a modificação do protocolo de rede de NCP para o TCP/IP, que até hoje é utilizado. Além disso, a rede começou a mudar, em vez de todos os sites serem compostos por computadores de grande porte, começaram a aparecer sites formados por redes de computadores de menor porte. 2

3 Em 1985, surge a NSFNet, um backbone de 56 kbps ligando cinco centros de supercomputação: Cornell Theory Center (Nova Iorque) National Center for Supercomputing Applications (NCSA) Universidade de Illinois The Pittsburgh Supercomputing Center San Diego Supercomputer Center (Universidade da Califórnia) Jon von Neumann Center (Universidade de Princeton) E o backbone da NSFNet em 1985 se conectou a ARPANET. Figura 3 Estrutura em 1985 A vantagem dessa rede de centros de supercomputação era que, qualquer centro de computação ou universidade que quisesse se conectar a ARPANET, poderia fazê-lo por intermédio dela. Em 1988, a taxa de transmissão do backbone foi ampliada para 1,544 Mbps (T-1) e interligava seis centros de supercomputação, sete redes de nível médio e alguns sites internacionais, podendo ser considerado o primeiro backbone real da ARPANET. Figura 4 Estrutura da rede em

4 No ano de 1989, a ARPANET atingiu uma marca histórica, a de computadores (hosts) conectados à rede. Em 1990 marcou-se a desativação da estrutura da ARPANET que foi substituída pela NSFNet e então, a denominação de INTERNET para a rede resultante. Neste mesmo ano, o Brasil entra na grande rede. Em 1991, o backbone da rede teve sua velocidade ampliada para 44,736 e também foi apresentado o projeto da World Wide Web (WWW) pelo CERN, desenvolvido por Tim Berners-Lee. Assim, uma forma de apresentar documentos que pudessem estar relacionados uns aos outros de modo a facilitar a procura de determinados assuntos. Com o desenvolvimento de novas tecnologias, a World Wide Web passou a permitir a apresentação de informações multimídia. Em 1992 a rede atingiu a marca de um milhão de hosts conectados. Neste mesmo ano, surgiu o primeiro programa de acesso às informações da www com interface gráfica, o Mosaic, que permitiu o acesso a informações multimídia. 4

5 Figura 5 Principais backbones Internet no Mundo 5

6 1.2 Internet 2 O projeto Internet 2 (http://www.internet2.edu/), que consiste na implantação da infraestrutura de rede e na criação de serviços e aplicações da próxima geração da internet, surgiu nos E.U.A. em outubro de 1996, a partir do projeto Internet 2 Project, a fim de beneficiar comunidades acadêmicas e de pesquisa. Figura 6 Logotipo Internet 2 Na época, 34 universidades reuniram-se para formar o Comitê Geral de Trabalho na Internet 2. Em pouco tempo o grupo recebeu o apoio do Next Generation Internet, orgão responsável pela criação de uma nova geração de transmissão de dados com velocidade muito maior do que a internet. A idéia inicial era aplicar a novidade na Telemedicina e Educação a Distância. O Brasil tornou-se parceiro oficial dos Estados Unidos em março de 2000, mas já vinha trabalhando no assunto desde 97, quando o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) lançou o Edital que propunha participação nas pesquisas. Das 25 propostas apresentadas em resposta ao Edital, 14 consórcios (um de cada região metropolitana do país) foram selecionados para receber apoio do CNPq, possibilitando a criação das redes metropolitanas de alta velocidade. Atualmente, quatro cidades - São Paulo, Rio de Janeiro, Brasília e Belo Horizonte - já estão interconectadas a 155 Mbps. As Redes Metropolitanas de Alta Velocidade foram o primeiro passo para interligar a rede nacional até os Estados Unidos. Ao final de 2000, o Ministério da Ciência e Tecnologia deu início à operação que colocou em atividade o cabo de fibra óptica que liga Fortaleza, no Ceará, aos Estados Unidos. O projeto foi desenvolvido por um consórcio internacional que conta com a participação da Embratel. A velocidade do backbone - oferecido pela Embratel - no país é de até 155 Mbps, muito abaixo da Internet 2 nos EUA, que é de 2,4 Gbps. A RNP2 abrange todos os 8,5 milhões de quilômetros quadrados do território nacional, uma vez que possui ponto de presença (PoP) em todos os Estados." Nos locais onde a demanda é baixa, como a região Norte, optou-se por outra tecnologia, a Frame Relay, cuja velocidade é de 2 Mbps. Os PoPs da Região Sudeste são: Espírito Santo - UFES (Universidade Federal do Espírito Santo); Minas Gerais - UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais); Rio de Janeiro - LNCC (Laboratório Nacional de Computação Científica); São Paulo - FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa de São Paulo). 6

7 1.3 Infra-Estrutura da Internet Figura 6 Estrutura da Internet 2 em SP Os equipamentos que compõem a Internet, espalhados em todo o mundo, permitem o tráfego de dados pela rede. Esses equipamentos podem atuar em determinados níveis dentro da Internet. Esses níveis são: Nível de Interconexão Network Access Points (NAPs) Os Network Access Points (NAPs) que atuam como pontos de interconexão de backbones, para que possam trafegar os seus dados uns com outros. Os NAPs são formados por roteadores conectados em forma de matriz, fazendo com que os roteadores estejam conectados com vários outros roteadores, geralmente ligando países ou grandes regiões mundiais, como continentes, fornecendo múltiplos caminhos para os dados (redundência de rotas). Nesse nível de conexão estão empresas que administram os NAPs, por exemplo, a Terremark (http://www.terremark.com.br) ou Global Crossing. Estas empresas fornecem interconexão para backbones administrados por outras empresas, de menor nível, que são chamados Backbones Nacionais. 7

8 Figura 8 Mapa da Rede da Global Crossing (Parte 1) Figura 9 Mapa da Rede da Global Crossing (Parte 2) 8

9 1.3.2 Nível de Backbone Nacional (National Backbone) Nesse nível, estão os backbones formados por roteadores de alta velocidade ligados por linhas redundantes. São as maiores redes conectadas à internet e que carregam o maior volume de tráfego de dados. Em termos de conectividade, são conhecidos como Backbone Internet. Esses backbones interconectados pelos NAPs usam canais com taxas de transmissão muito altas e conectam todo o Brasil. No Brasil temos como exemplo os seguintes Operadores de Backbone Nacional: Embratel (http://www.embratel.net.br) Oi (http:// Telefonica (http://www.telefonica.com.br) Diveo do Brasil (http://www.diveo.net.br) Brasil Telecom (http://www.brasiltelecom.com.br) Intelig Telecomunicações (http://www.intelig.net.br) Backbone Nacional - Embratel A Embratel disponibiliza, atualmente, um dos maiores backbones Internet da América Latina, tanto em termos de abrangência, atingindo mais de 300 localidades em todo o país, como em capacidade de circuitos de transmissão de dados, em nível nacional e internacional. Figura 10 Principais POP (pontos de presença) da Embratel 9

10 Tecnologia do Backbone Embratel Na montagem de seu backbone, a Embratel emprega o estado da arte da tecnologia de transmissão de dados existente no Brasil, utilizando todo o potencial das Redes ATM e E1 e dos protocolos TCP/IP, PPP e HDLC. Figura 11 Estrutura do Backbone Embratel As demais localidades, sem Centro de Roteamento, fazem uso da rede E1, cuja função é agregar o tráfego local e direcioná-lo até o Centro de Roteamento mais próximo. Com a evolução do nível de concentração e do perfil de tráfego, outros Centros de Roteamento serão implantados em novas cidades. Figura 12 Centros de Roteamento Embratel Dos Centros de Roteamento acima, são Giga POPs (Presença de Giga Routers) os seguintes CRS: Belo Horizonte Brasília Campinas Curitiba Porto Alegre Rio de Janeiro Salvador São Paulo-Ingleses São Paulo-Lapa São Paulo-Morumbi. Centros de Roteamento Remoto (Presença de roteadores ligados a outros Centros de Roteamento que não são Giga POPs): 10

11 CRD-BVA: Boa Vista, RR -> ligado ao CR-LPA CRD-JPA: João Pessoa, PB -> ligado ao CR-RCE CRD-LDA: Londrina - > ligado ao CR-CTA CRD-MPA: Macapá, AP -> ligado ao CR-LPA CRD-NTL: Natal, RN -> ligado ao CR-RCE CRD-RBO: Rio Branco, AC -> ligado ao CR-GNA O backbone Embratel já se compõe, hoje, de mais de 35 Gbps a nível nacional. A comunicação dos clientes e usuários do backbone Internet da Embratel e a comunidade acadêmica no Brasil - usuários da rede RNP - se faz através de circuitos que totalizam mais de 100 Mbps. Links Internacionais do Backbone da Embratel Através de um backbone IP internacional de grande capacidade e alta confiabilidade, a Embratel disponibiliza para seus clientes total conectividade à Internet mundial. A principal conectividade internacional da Embratel está implementada nos Estados Unidos com empresas que possuem backbones de alta disponibilidade e confiabilidade, cobertura nacional nos EUA e abrangência mundial. Essa interligação acontece por meio de nós Internet da Embratel aí colocados, com equipamentos duplicados e sistemas de supervisão localizados nos centros de Gerência de Rede no Brasil. São esses centros, conjugados aos equipamentos duplicados, que permitem as intervenções operacionais e de segurança de rede. Todo o backbone internacional da Embratel está implementado com cabos submarinos em fibras ópticas de alta performance, com diversidade de rotas e meios. Todos contingenciados. A banda total implementada, ultrapassou o patamar de 20Gbps em meados de A Embratel também implementou interligações diretas com a Argentina e Portugal, fato esse que permite à empresa oferecer, a seus clientes, uma conectividade com desempenho diferenciado. Figura 13 Links Internacionais Embratel 11

12 Backbone Nacional - Oi Figura 14 Backbone Oi Figura 15 Rede Internacional Oi Nível de Backbone Regional São redes menores conectadas aos backbones nacionais para que possam obter acesso à infraestrutura da Internet. Normalmente são backbones restritos geograficamente. As empresas que operam essas redes regionais oferecem inúmeros canais para que usuários possam se conectar. Os usuários das redes regionais podem ser usuários finais (corporativos ou domésticos) ou provedores de acesso à internet que, por sua vez, oferecerão serviços de comunicação para usuários finais. São exemplos de Backbone Regional: Net Tv a Cabo (http://www.net.tv.br) 12

13 Neovia (http://www.neovia.com.br) Nível de Provedor de Acesso Nesse nível operam empresas que acessam as redes regionais ou backbones nacionais e oferecem acesso ao usuário por intermédio de linhas telefônicas comuns ou serviços agregados para a internet. Essas empresas são conhecidas como Provedores de Acesso ou Provedores de Serviço. São exemplos desta categoria: UOL Universo On Line Terra Itelefônica IG POP LOCAWEB (serviços para internet hospedagem, etc) 1.4 Administração da Internet A Internet é administrada pela ICANN Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, organização sem fins lucrativos responsável pela numeração da Internet, incluindo endereços IP, nomes de domínio, parâmetros, etc. Esta organização substituiu a IANA Internet Assigned Numbers Authority (http://www.iana.org), que havia sido criada em 1993 com as mesmas atribuições. No Brasil a Internet é administrada pelo CGI Comite Gestor da Internet no Brasil (http://www.cgi.br), criado pela Portaria Interministerial nº 147, de 31 de maio de 1995 e alterada pelo Decreto Presidencial nº 4.829, de 3 de setembro de 2003, para coordenar e integrar todas as iniciativas de serviços Internet no país, promovendo a qualidade técnica, a inovação e a disseminação dos serviços ofertados. Composto por membros do governo, do setor empresarial, do terceiro setor e da comunidade acadêmica, o CGI.br representa um modelo de governança na Internet pioneiro no que diz respeito à efetivação da participação da sociedade nas decisões envolvendo a implantação, administração e uso da rede. Com base nos princípios de multilateralidade, transparência e democracia, desde julho de 2004 o CGI.br elege democraticamente seus representantes da sociedade civil para participar das deliberações e debater prioridades para a internet, junto com o governo. O Comitê Gestor da Internet é composto por 21 membros, sendo: nove representantes do Governo Federal o Ministério da Ciência e Tecnologia; o Ministério das Comunicações; o Casa Civil da Presidência da República; o Ministério da Defesa; o Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior; o Ministério do Planejamento, Orçamento e Gestão; 13

14 o Agência Nacional de Telecomunicações; o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; o Conselho Nacional dos Secretários Estaduais para Assuntos de Ciência, Tecnologia e Informação - CONSECTI. quatro representantes do setor empresarial o provedores de acesso e conteúdo; o provedores de infra-estrutura de telecomunicações; o indústria de bens de informática, telecomunicações e software; o segmento das empresas usuárias da Internet. quatro representantes do terceiro setor o três representantes da comunidade científica e tecnológica o um representante de notório saber em assuntos de Internet Entre as diversas atribuições e responsabilidades do CGI.br destacam-se: a proposição de normas e procedimentos relativos à regulamentação das atividades na internet; a recomendação de padrões e procedimentos técnicos operacionais para a internet no Brasil; o estabelecimento de diretrizes estratégicas relacionadas ao uso e desenvolvimento da internet no Brasil; a promoção de estudos e padrões técnicos para a segurança das redes e serviços no país; a coordenação da atribuição de endereços internet (IPs) e do registro de nomes de domínios usando; a coleta, organização e disseminação de informações sobre os serviços internet, incluindo indicadores e estatísticas. Registro.br Desde 1995, o Registro.br (http://www.registro.br) é o executor de algumas das atribuições do Comitê Gestor da Internet no Brasil, entre as quais as atividades de registro de nomes de domínio, a administração e a publicação do DNS para o domínio. Realiza ainda os serviços de distribuição e manutenção de endereços internet. Em janeiro de 2008, havia mais de domínios registrados no país. Para o LACNIC - Registro de Endereços Internet para a América Latina e Caribe, o Registro.br oferece os serviços de engenharia e hospedagem de DNS de primeiro nível. Referências Bibliográficas Marçula, M., Informática: Conceitos e Aplicações, Ed. Erica, São Paulo, Site sobre Internet 2 - acessado em 21/11/

15 Site Embratel - acessado em 23/11/2008. Site CGI.br Comitê Gestor da Internet acessado em 23/11/2008. Figuras 1, 2, 3 e 4- Marçula, M., Informática: Conceitos e Aplicações, pág. 310, Ed. Erica, São Paulo, Figura 5 - acessado em 20/11/2008. Figura 6 - acessado em 21/11/2008. Figura 7 - acessado em 23/11/2008. Figura 8 e 9 - acessado em 23/11/2008. Figura 10, 11, 12 e acessado em 23/11/2008. Figura /?vgnextoid=27517f9586fb2110VgnVCM cb200aRCRD acessado em 23/11/2008. Figura /?vgnextoid=c5617f9586fb2110VgnVCM cb200aRCRD acessado em 23/11/

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