Introdução ao Uso da Internet. Pedro Veiga

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1 Introdução ao Uso da Internet Pedro Veiga

2 Tópicos Breve História da Internet Estrutura da Internet Aplicações da Internet Infra-estrutura Internet da FCUL

3 Como apareceu a Internet? A designação Internet aplica-se hoje para identificar a rede que foi criada durante a parte final da década de 80 pela fusão de um conjunto de redes Estas redes usavam várias tecnologias de rede A Internet usa, actualmente, na sua maioria os protocolos TCP/IP Evolução Histórica ARPANET Rede de linhas dedicadas a 50 kbps PRNET - Packet Radio Net Rede a 40/100 kbps baseada em rádios spread spectrum SATNET - Packet Satellite Network Rede de 64 kbps no Intersat IV TCP/IP protocolo desenvolvido entre 1974 e 1978 (4 versões) para interligar estas redes Vinton Cerf e Robert Kahn foram os inventores

4 Porque se Difundiu a Internet? Objectivo: Rede de alta fiabilidade Alta tolerância a falhas dos níveis de transmissão Baseada em datagramas Os protocolos TCP e IP Liderança técnica controlada pelo IETF Internet Engineering Task Force Modo de normalização eficiente e pragmático Evolução ajudada pelo UNIX - O UNIX da Universidade de Berkeley Resultados para o mercado da tecnologia Muitos Fornecedores Muitos Consumidores Produtos baratos Produtos public domain Produtos muito testados: Muito fiáveis De alta qualidade Muito eficientes Disponíveis do Mainframe, ao PC, ao Telemóvel

5 Os Protocolos TCP/IP Aplicações TCP IP Interface àrede

6 O Protocolo IP Protocolo IP (Internet Protocol) Protocolo de rede baseado em datagramas - serviço sem ligação (CL) Datagramas podem ter até 64 kb (total) Datagrama (PDU) do IP tem 2 componentes Header (uma parte fixa de 20 bytes e uma parte opcional de comprimento variável) Texto (dados) Endereços IP Endereços IPv4 com 32 bits Na rede Internet os pacotes enviados para a rede estão formatados segundo as regras do protocolo IP (Cabeçalho e Dados)

7 A Interface à Rede O protocolo IP tem a particularidade de poder funcionar sobre um número muito diverso de meios de telecomunicações. Esta flexibilidade foi uma outra das razões do sucesso do protocolo IP. IP pode funcionar sobre, por exemplo: Linhas telefónicas analógicas Acessos por cabo coaxial (que também distribuem televisão por cabo) Acesso por ADSL Circuitos dedicados Fibra óptica Rede sem fios WiFi Rede móvel de 2ª e 3ª geração Ligações por satélite A interface à rede é feita através de um controlador instalado no computador ou através de equipamentos específicos, os modems ou os router

8 O Nível de Transporte - TCP O nível de transporte foi concebido para ultrapassar as limitações do protocolo IP; destina-se a garantir a recuperação das mensagens que o IP não consegue entregar: Nível de transporte recebe mensagens arbitrárias para transmitir e: Fragmenta-as em pedaços inferiores a 64k Trata de retransmissões de pacotes Trata de reordenações de pacotes Trata de tempos expirados (timeouts) Efectua controlo de fluxo (janela de 16 bits - número de bytes) TCP numera as mensagens com 32 bits É o conjunto dos protocolos IP e TCP, o chamado TCP/IP, que pela sua flexibilidade e elevada potência de adaptação a vários cenários, conduziu ao seu sucesso O TCP, que executa nos computadores da periferia da rede, permite ultrapassar de modo flexível e eficiente as limitações do IP

9 As Aplicações

10 O Nível Aplicacional na Internet As aplicações suportam-se na pilha protocolar TCP/IP e são aquilo que na realidade é relevante para os utilizadores. Do ponto de vista técnico há muitas aplicações mas as que são mais relevantes para a maioria dos utilizadores são: Aplicações Correio electrónico Terminal remoto Transferência de ficheiros HTTP DNS Conferências Electrónicas WWW Mensagens instantâneas Voz sobre IP Video-conferência TCP IP Interface àrede

11 O Correio Electrónico O correio electrónico permite que um utilizador da Internet envie texto, imagens, vídeos ou ficheiros aplicacionais para outro utilizador da Internet O utilizador prepara a mensagem no seu computador e esta é enviada através da Internet de um modo rápido e eficiente Um utilizador recebe mensagens de qualquer utilizador, lendo-as no écran do seu computador e podendo reenviá-las a outros utilizadores ou imprimi-las O custo do envio de mensagens de correio electrónico é muito reduzido Definições Agente utilizador Computador e programa que são usados para preparar e receber mensagens de correio electrónico Servidor de correio electrónico Computador onde está instalado software especial para armazenar, encaminhar e receber, permanentemente, correio electrónico através da Internet

12 Modos de Uso do Ligação entre cliente e servidor por PoP Numa organização cada cliente interage com o servidor através de um protocolo específico chamado PoP (Post-Office-Protocol) No envio todas as mensagens são preparadas no computador do utilizador e, quando estão prontas para enviar, são enviadas para o servidor que as expede pela Internet Na recepção as mensagens recebidas da Internet são guardadas no servidor e: são entregues imediatamente ao utilizador se o seu agente utilizador está acessível; ou quando o agente utilizador não está disponível (por exemplo, durante a noite) as mensagens ficam acumuladas no servidor e são entregues quando o agente utilizador é ligado As mensagens são tratadas no computador cliente de um modo eficiente e fácil Uso de um servidor de WEB-mail Todas as mensagens são guardadas num servidor central, o servidor de WEB-mail O acesso às mensagens é feita através de um navegador na Internet (como o Netscape ou Internet Explorer) mas a maior parte do processamento é feita no servidor Vantagens: Um utilizador pode continuar a enviar e receber correio electrónico em qualquer lugar do Mundo desde que tenha acesso a um simples terminal com acesso à Internet Adequado para utilizadores individuais ou pequenas empresas que não querem ter o trabalho de gerir um servidor Desvantagens: Capacidade mais limitada de preparar e enviar mensagens Se a ligação à Internet é lenta o uso do WEB-mail pode tornar-se incómodo e penoso

13 Terminal Remoto Capacidade de trabalhar num computador distinto daquele a que nos encontramos directamente ligados Casos de uso: Trabalhar em sistemas remotos Acesso a Bases de Dados remotas

14 Transferência de Ficheiros Transferência de ficheiros é a capacidade de copiar ficheiros de um computador para outro Útil para enviar informação de um computador para outro de um modo mais eficiente que através de correio electrónico Aplicação que, de modo autónomo, tem vindo a perder importância para utilizadores comuns Muito útil em aplicações intra ou interinstitucionais ou para transferir volumes elevados de dados

15 Conferências Electrónicas Sistema de troca de opiniões ou informações a nível mundial, regional ou local Organizados em milhares de tópicos Tópicos são os mais diversificados Divertimento Assuntos técnicos Divulgação de produtos Troca de informação diversa, muito útil em diversos sectores de actividade Baseia-se no paradigma cliente-servidor Comunicação entre clientes e servidor através do protocolo NNTP Servidores de News a nível mundial trocam as notícias Em cada organização um servidor de news é ponto de entrada e saída das News

16 WWW (1) WWW - World Wide Web A aplicação que fez a Internet acessível ao utilizador não especializado Sistema desenvolvido inicialmente no CERN (Laboratório de Investigação em Física de Altas Energias, sedeado em Genebra) para facilitar o acesso dos investigadores à informação Tornou-se popular fora da comunidade de investigação e contribuiu para a democratização da Internet Apoia-se no paradigma cliente-servidor Baseada num sistema de HiperTexto para armazenamento de informação nos servidores Páginas MultiMédia Texto formatado Imagens Estáticas Vídeo Som Cada página pode conter HiperLigações a outras páginas

17 WWW (2) Como vimos a WWW baseia-se no paradigma Cliente-Servidor Servidor contem um conjunto de informações organizadas em páginas, escritas em Hiper-texto Páginas podem ser estáticas ou geradas dinâmicamente (por exemplo, após o acesso a uma base de dados) Páginas escritas estáticas na linguagem HTML ou XML HTML - HyperText Markup Language XML extensible Markup Langage Podem ainda conter código em JAVA As páginas estão associadas numa estrutura lógica através das HiperLigações Cliente WWW (programa que a pessoa usa para navegar na WEB) acede à informação nos servidores através de um protocolo específico - HTTP HTTP - Hypertext Transfer Protocol

18 WWW (3) Programa que funciona num computador cliente, traz do servidor as páginas em Hiper-texto e as exibe no écran Em linguagem comum este programa designa-se por browser Necessita de contactar os servidores usando HTTP Como o HTTP funciona sobre TCP/IP é necessário acesso à Internet Os mais populares são o Netscape, Internet Explorer e o Mozilla

19 Servidor WWW Um servidor WWW é um computador onde está um repositório das páginas Uma situação típica consiste em: Uma instituição (Empresa ou Universidade) tem um servidor de WWW onde deposita páginas para divulgar os seus produtos ou os seus serviços Liga esse servidor à Internet Divulga o seu URL (Uniform Resource Locator) A empresa pode ir alterando de modo dinâmico a informação que disponibiliza, com custos reduzidos O que é o URL? Modo de referenciar um recurso na Internet através da descrição do modo de aceder ao recurso e à sua localização na Internet através do nome do domínio Pode também ser uma interface para o sistema de informação da instituição fornecendo serviços on-line

20 Nomes de Domínios DNS Domain Name System Sistema de identificar recursos na Internet Sequência de nomes de domínio separados por um. e terminando num nome de domínio especial, chamado domínio de topo Domínios de topo classificam-se como: Genéricos (como.com ou.info) De país (como.pt ou.br) Temáticos (como.museum ou.tel) Alguns domínios de topo: pt Portugal br Brasil de Alemanha biz Business Info Information com commerce mz Moçambique ca - Canadá

21 Mensagens Instantâneas Sistema que permite troca de mensagens, em tempo-real, entre 2 ou mais utilizadores Utilizadores registam-se num directório Utilizadores ligam-se entre si e comunicam Modo texto Modo som e vídeo

22 Voz na Internet VoIP Voice Over IP Designa a arquitectura de uma rede e de protocolos que permitem transmitir chamadas de voz sobre a Internet Nalgumas situações a partilha de meios de comunicação de voz e de dados permite economias Voz é transformada em formato digital, colocada em pacotes IP e transportada através da Internet até ao destino Vantagens de introdução de voz sobre IP depende de vários factores (tipo de tráfego de voz, tipo de rede de dados,...) e deve ser cuidadosamente avaliado

23 Vídeo-conferência Possibilidade de ligar à Internet equipamentos com capacidade de comunicação de voz e imagem para fazer comunicações entre 2 pontos ou em grupo Custo de equipamentos tem vindo a reduzir-se Precisa de, pelo menos, 512 kbps para se ter comunicação com alguma qualidade (uso profissional); para uso doméstico pode ser feito com menos largura de banda Sistema de Vídeo-conferência típico inclui: câmara de captura de vídeo, para captar a imagem local microfone, para capturar o som local écran de visualização da imagem remota colunas de som para reprodução do som remoto sistema de codificação do vídeo e do som (codec coder / decoder) para transformar o som e a imagem de modo a poder ser transmitido sob a forma de pacotes IP

24 Internet na FCUL Cada edifício tem uma rede local Permite ligar a esta rede todos os computadores dos Departamentos, Laboratórios, Salas diversas Edifícios estão ligados entre si Cabos de fibra óptica de alta velocidade (1 Gbps) Rede da Faculdade de Ciências ligada à rede da Universidade de Lisboa Rede da UL interliga todas as Faculdades e outras unidades Rede da UL ligada à rede de investigação e ensino nacional, a RCTS Gerida pela FCCN Ligada a todas as redes nacionais e internacionais, garantindo acesso a toda a Internet mundial

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