REDES DE COMPUTADORES

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1 REDES DE COMPUTADORES

2 Elementos da Comunicação Origem da mensagem ou remetente; O canal meio físico; Destino da mensagem ou receptor; Rede de dados ou redes de informação são capazes de trafegar diferentes tipos de comunicação.

3 Comunicando as mensagens Segmentação Os dados são enviados pela rede em pequenos segmentos Multiplexação Os dados são intercalados à medida que passam pelo meio físico

4 Comunicando as mensagens Pontos positivos: Várias comunicações podem ser intercaladas na rede; Aumentar a confiabilidade das comunicações da rede; Pontos negativos: O processo de multiplexação e segmentação são complexos Endereçamento, remontagem, sequenciamento Imagine se você tivesse de enviar uma carta de 100 páginas, porém cada envelope envolveria somente uma página. O processo de endereçar, selar, enviar, receber e abrir todos os cem envelopes consumiria muito tempo tanto para o remetente quanto para o receptor.

5 Comunicando as mensagens

6 Componentes da Rede Hardware Dispositivos de rede e os meios físicos (visíveis ou não); Software programas de comunicação (serviços e processos).

7 Dispositivos Finais ou Hosts Formam interface entre a rede humana e a rede de comunicações: Computadores (estações de trabalho, laptops, servidores de arquivos, web); Dispositivos móveis (PDAs, scanners de código de barra sem fio); Impressoras de rede; Câmeras de Segurança; Telefones VoIP. Cada host deve ter seu endereço; Para comunicar com o destino, ele deverá conhecer seu endereço.

8 Dispositivos Finais

9 Dispositivos Finais

10 Dispositivos Intermediários Prover conectividade e assegurar o fluxo de dados pela rede: Dispositivos de acesso à rede (switches, hubs, bridges, APs); Dispositivos de redes interconectadas (roteadores); Servidores e Modens de Comunicação; Dispositivos de Segurança (Firewalls).

11 Dispositivos Intermediários Funções: Regenerar e retransmitir sinais de dados; Informar sobre quais caminhos existem pela rede e pela rede interconectada; Notificar outros dispositivos sobre erros e falhas de comunicação; Direcionar dados por caminhos alternativos quando houver uma falha de link; Classificar e direcionar mensagens de acordo com prioridades (QoS); Permitir ou negar um fluxo de dados, com base em configurações de segurança.

12 Dispositivos de Redes

13 Meios Físicos de Rede Canal por onde as mensagens trafegam: Cabos de fios metálicos; Fibras de vidro ou plástico (cabo de fibra óptica); Transmissão sem fio (wireless). Os sinais são codificados a depender do meio físico: Fios metálicos pulsos elétricos; Fibras ópticas pulsos de luz (infravermelha ou visível); Transmissão sem fio ondas eletromagnéticas. Critérios de escolha dos meios físicos: Distância ótima para a transmissão do sinal; Ambiente a ser instalado; Quantidade de dados e velocidade de transmissão; O custo do meio físico e da instalação.

14 Meios Físicos de Rede

15 Topologias de Rede NÃO AUTORIZO O USO DE QUALQUER EQUIPAMENTO DE ÁUDIO E VÍDEO!

16 Topologias de Rede Topologia Física é o modo através do qual o cabeamento está organizado. Estrela, Estrela Estendida, Anel, Hierárquica, Malha e Barramento Topologia Lógica é o modo através do qual a informação trafega na rede. Broadcast; Passagem de Token.

17 Topologias de Rede

18 Topologias de Rede (Física) Topologia em Estrela (star) Inspirada na estrutura física dos CPDs Existência de um ponto central que concentra o cabeamento Investimento em cabos HUB 8 portas

19 Topologias de Rede (Física) Topologia em Anel Necessidade de caminho fechado Uma topologia em anel (ring) conecta um host ao próximo e o último host ao primeiro. Isto cria um anel físico utilizando o cabo. Unidirecional ou bidirecional Pouca confiabilidade Solução: Duplo anel

20 Topologia Física Topologias de Rede (Física) Topologia em Barramento (bus) Usa um único cabo backbone que é terminado em ambas as extremidades; Todos os hosts são diretamente conectados a este backbone; Grande possibilidade de expansão; Compartilhamento do meio de transmissão; Análise e detecção de erros demorada, em função do tamanho do cabo e do total de computadores.

21 Topologias de Rede (Física) Topologia em estrela estendida (extended star) Une estrelas individuais ao conectar os hubs ou switches; Esta topologia pode estender o escopo e a cobertura da rede.. Topologia hierárquica É semelhante a uma estrela estendida. Porém, ao invés de unir os hubs ou switches, o sistema é vinculado a um computador que controla o tráfego na topologia.

22 Topologia Física Topologias de Rede (Física) Topologia em Malha (mesh) É implementada para prover a maior proteção possível contra interrupções de serviço; Usada nos sistemas de controle de uma usina nuclear de energia; Cada host tem suas próprias conexões com todos os outros hosts.

23 Topologias de Rede (Lógica) Topologia Broadcast Cada host envia seus dados a todos os outros hosts conectados ao meio físico da rede; Não existe uma ordem que deve ser seguida pelas estações para usar a rede; A ordem é: primeiro a chegar, primeiro a usar; A Ethernet funciona desta maneira conforme será explicado mais tarde nesta disciplina.

24 Topologias de Rede (Lógica) Topologia Passagem de Token A passagem de token controla o acesso à rede, passando um token eletrônico seqüencialmente para cada host; Quando um host recebe o token, significa que esse host pode enviar dados na rede; Se o host não tiver dados a serem enviados, ele vai passar o token para o próximo host e o processo será repetido; Dois exemplos de redes que usam passagem de token são: Token Ring e Fiber Distributed Data Interface (FDDI).

25 Token Ring Topologias de Rede (Lógica) Token Passing Comunicação ponto a ponto, sem difusão; O token (permissão) circula na rede; Só transmite quem tem o token. A) Computador 5 retém o token

26 Token Ring Topologias de Rede (Lógica) Token Passing B) Computador 5 transmite para o 1

27 Token Ring Topologias de Rede (Lógica) Token Passing C) Computador 1 confirma que recebeu a informação do 5

28 Tipos de Redes NÃO AUTORIZO O USO DE QUALQUER EQUIPAMENTO DE ÁUDIO E VÍDEO!

29 LANs, MANs e WANs: InterNetWorking

30 LANs, MANs e WANs: InterNetWorking

31 Diagramação dos tipos de REDE

32 Redes de Área Local (LANs) Rede que serve residências, prédios ou campus; É administrada por uma única organização; Varia em termos de: Tamanho da área coberta; Nº de usuários conectados; Nº e tipos de serviços utilizados.

33 Redes de Área Local (LANs)

34 Redes de Longa Distância (WANs) LANs separadas por distâncias geográficas são conectadas através das WANs; Para interconectar estas LANs é necessário utilizar um provedor de telecomunicações, que seguirão políticas controladas pelo Provedor de Serviços de Internet;

35 Redes de Longa Distância (WANs) As políticas dentro da rede de telecomunicações são controladas pelos Provedores de Serviços - ISPs. As WANs utilizam dispositivos de rede projetados especificamente para fazer as interconexões entre LANs. LANs e WANs conectam os usuários dentro da organização. Permitem muitas formas de comunicação: s, treinamento corporativo, compartilhamentos de recursos, transferências de arquivos...

36 Internet Uma Rede de Redes É uma malha global de redes interconectadas;

37 Internet Uma Rede de Redes Redes Interconectadas Algumas destas redes são de propriedade de grandes organizações públicas e privadas; A Internet é a rede interconectada pública mais conhecida; Ela é criada por uma interconexão de redes pertencentes a Provedores de Serviços (ISPs). Intranet Conexão privada de LANs e WANs; É acessível apenas a membros da organização.

38 VPNs Tipos válidos de VPNs De acesso Intranet Extranet

39 Intranet e Extranet VPN

40 Rede de Área de Armazenamento Recursos oferecidos Desempenho permitem um acesso simultâneo de disk arrays (arranjos de discos) ou type arrays (arranjos de fitas) por dois ou mais servidores em alta velocidade; Disponibilidade já incorporam uma tolerância contra desastre (Raid); Escalabilidade pode usar uma variedade de tecnologia.

41 PAN - Rede de área pessoal (Personal Area Network) - é uma tecnologia de rede formada por nós (dispositivos conectados à rede) muito próximos uns dos outros. Exemplo 01, um computador portátil conectando-se a um outro e este a uma impressora. Exemplo 02, Bluetooth e UWB - Ultrawideband, Ultrawide-band, Ultraband (banda ultralarga) termo usada para referenciar qualquer tecnologia de rádio em que se use uma largura de banda maior de 500 MHZ - taxa de dados 480 Mbit/s.

42 Redes Locais e seus dispositivos

43 WANs e seus equipamentos

44 Protocolos de Redes NÃO AUTORIZO O USO DE QUALQUER EQUIPAMENTO DE ÁUDIO E VÍDEO!

45 Regras que Regem a Comunicação Um protocolo é um conjunto de regras pré-determinadas; Protocolos diferentes regem métodos de comunicação diferentes; Um conjunto de protocolos é necessário para desempenhar uma função da comunicação; Para visualizar como os protocolos interagem, podemos pensar numa pilha; Os protocolos são visualizados como uma hierarquia de camadas Cada camada com sua funcionalidade específica.

46 Regras que Regem a Comunicação Usar camadas para descrever a comunicação NÃO AUTORIZO O USO DE QUALQUER EQUIPAMENTO DE ÁUDIO E VÍDEO!

47 Protocolos de Rede Definem processos, como: - Formato ou estrutura da mensagem; - O método pelo qual os dispositivos de rede compartilham informações, como caminhos para outras redes (rotas); - Como e quando as mensagens de erro e de sistema são passadas entre dispositivos; - Configuração e término de sessões de transferência de dados. Protocolos proprietários seguem as regras definidas pelos seus fabricantes NÃO AUTORIZO O USO DE QUALQUER EQUIPAMENTO DE ÁUDIO E VÍDEO!

48 Protocolos de Rede Um padrão é um processo ou protocolo que foi recomendado pelas indústrias de rede e ratificado pelas organizações de padronização IEEE, IETF, EIA-TIA; Garantia que produtos de diferentes fabricantes possam trabalhar em conjunto; Se um protocolo não for rigidamente observado por um fabricante específico, seu equipamento ou software pode não ser capaz de se comunicar com sucesso com produtos feitos por outros fabricantes. NÃO AUTORIZO O USO DE QUALQUER EQUIPAMENTO DE ÁUDIO E VÍDEO!

49 Principais Institutos de Padronizações IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers (Instituto de Elétrico e Engenheiros de Eletrônica); ANSI American National Standards Institute (Instituto Americano de Padrões Nacional); ISO International Standards Organization (Organização de Padrões internacional); CCITT Consultative Committee for International Telegraph and Telephone (Comitê consultivo para Telégrafo e Telefone Internacional). NÃO AUTORIZO O USO DE QUALQUER EQUIPAMENTO DE ÁUDIO E VÍDEO!

50 Largura de Banda NÃO AUTORIZO O USO DE QUALQUER EQUIPAMENTO DE ÁUDIO E VÍDEO!

51 Largura de Banda É a capacidade de um meio em transportar dados. A largura de banda digital mede a quantidade de informação que pode fluir de um lugar a outro durante um determinado tempo.

52 Comparação de Redes

53 Largura de Banda máxima e Limitações de Comprimento

54 Largura de Banda máxima e Limitações de Comprimento

55 Largura de Banda máxima Meios sem fio

56 Serviços e Largura de Banda WAN Serviços WAN Frame Relay ATM Largura de Banda 56 Kbps a 2 Mbps 25 Mbps a 2,4 Gbps X.25 Até 64 Kbps Modem DSL ISDN T1 E1 T3 E3 56 Kbps 128, 256, 512 Kbps, 2, 4, 8, Mbps 128 Kbps (dois canais) 1,544 Mbps 2,048 Mbps 44,736 Mbps 34,368 Mbps

57 O throughput Refere-se á largura de banda real medida, em uma hora do dia específico, usando específicas rotas de Internet, e durante a transmissão de um conjunto específico de dados na rede Fatores que determinam o throughput: Dispositivos de interconexão; Tipos de dados sendo transferidos; Topologias de rede; Número de usuários na rede; Computador do usuário; Condições de energia; Hora do dia; Roteamento dentro na nuvem; Computador servidor.

58 Unidades de Largura de Banda

59 Cálculo do Tempo de Transferência

60 Exemplo Um usuário deseja fazer a transferência de arquivo com um tamanho de 1MB usando o serviço Velox da Operadora Oi, com tecnologia ADSL, com largura de banda, conforme contrato, de 1Mbps. Quanto tempo levará a transferência deste arquivo?

61 Atividade desafio Calcular a taxa de transferência em segundos, minutos, horas e dias, considerando que o tamanho do arquivo é de 3 GB e a largura de banda disponível é de 56 Kbps.

62 Atividade desafio

63 Propósitos do PowerPoint Este PowerPoint consiste principalmente nos Indicadores designados desta disciplina; NÃO é um guia de estudo para as avaliações; Se trata de um acompanhamento para às aulas explicativas. NÃO AUTORIZO O USO DE QUALQUER EQUIPAMENTO DE ÁUDIO E VÍDEO!

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