Redes de Computadores. Redes de Computadores

Transcrição

1 Redes de Computadores Redes de Computadores Tagus 3/ /1-semestre 1

2 Corpo Docente Artur Arsénio (Regente da cadeira Responsável pelas Teóricas) Ricardo Pereira (Responsável pelos Laboratórios) 2

3 Perguntas??? 3

4 Objectivos Saber analisar de forma crítica as várias opções tomadas na concepção de redes de computadores, suas arquitecturas e protocolos. Conhecer os protocolos principais da Internet. Saber programar aplicações de rede usando a interface de sockets 4

5 Funcionamento Teóricas: 3 horas semanais (2 aulas), auditório A3 Práticas/Laboratório: 1,5 horas semanais (1 aula/semana) Local: laboratório RCL Tagus (sala 1.30) Componente de laboratório: 5 fichas a realizar nas aulas por grupos de 3 alunos 1 projecto a realizar ao longo do semestre pelo mesmo grupo de 3 alunos enunciado de projecto disponível no final da 2ª semana do semestre e apresentado em aula de Laboratório Inscrições: No sistema fenix, durante a primeira semana Os grupos devem ser formados pelos alunos já inscritos em cada turma Durante a 1ª semana não serão leccionadas as aulas de laboratório 5

6 Horário da Cadeira Horas/Dias 8:30-9:00 9:00-9:30 9:30-10:00 10:00-10:30 10:30-11:00 11:00-11:30 11:30-12:00 12:00-12:30 12:30-13:00 T A3 Segunda Horário de dúvidas (e local) no site da cadeira! L 1-30 Terça L 1-30 L 1-30 Quarta L 1-30 Os alunos que já realizaram parte prática da disciplina em anos anteriores podem optar por ficar com a nota obtida nesse caso não devem formar grupo de laboratório pois ao inscrever-se agora perdem direito à nota obtida antes. T A3 Quinta Sexta 6

7 Avaliação de Conhecimentos A nota mínima para aprovação à cadeira é de 10 (dez) valores. No cálculo da média dos testes e da nota final não são feitos arredondamentos das notas parcelares. Componentes da avaliação 50% Parte teórica Consiste num exame escrito ou em dois testes escritos 50% Parte prática 15% - 5 Exercícios realizados e entregues nas aulas de laboratório 35% - Projecto realizado ao longo do semestre Obs: As fichas de laboratório e o projecto são obrigatórios e necessitam de ser feitos ao longo do semestre. Apenas a avaliação localizada poderá ser feita em época especial. 7

8 Avaliação Teórica Esta componente vale 50% da avaliação final Cada teste vale 50% da avaliação teórica Quem entregar o 1º teste poderá optar por: Realizar o 2º teste Ou desistir da avaliação de testes e inscrever-se para o 1º exame. O 2ª exame pode ser usado como melhoria da avaliação Ou para repescagem / melhoria de nota de um teste individual A nota mínima da parte teórica é de 9,5 (nove e meio) valores. Datas Datas da da Avaliação Teórica 1º 1º teste teste 12/11/ /11/2010 2º teste / 1º exame 14/01/2011 2º teste / 1º exame 14/01/2011 2º exame 01/02/2011 2º exame 01/02/2011 8

9 Datas Teóricas Laboratório Avaliações Avaliação Prática 5 Fichas média das 5 fichas Projecto Nota minima: 9.5 1ª entrega (checkpoint): (não conta directamente para avaliação): 29 de Outubro de 2010, às 20h Entrega final: 3/12/2009, às 20h Entrega do enunciado: 27/09/ Set Set. 27 Set.-1 Out. 4-8 Out Out Out Out. 2-5 Nov Nov Nov Nov. 29 Nov.-3 Dez Dez Dez. Apresentação da disciplina, Introduçãoàs redes de computadores e à Internet Redes de Computadores e Protocolos de Camada Aplicação Camada Aplicacional Camada Aplicacional Camada de Transporte Camada de Transporte Camada de Rede Camada de Rede Camada de Rede Camada de comunicação de dados Camada de comunicação de dados Redes sem fios Mobilidade IP, Multimédia Qualidade de Serviço, outros tópicos e revisões Inscrições Introdução aos Laboratórios e Ferramentas. Apresentação do projecto da cadeira. Aula de Preparação para Ficha de Laboratório Nº1 Ficha de Avaliação Nº1 HTTP Aula de Preparação da Ficha de Laboratório Nº2 Ficha de Avaliação Nº2 TCP Aula de Preparação da Ficha de Laboratório Nº3 Ficha de Avaliação Nº3 protocolo IP, traceroute, frag/desfrag Aula de Preparação da Ficha de Laboratório Nº4 Ficha de Avaliação Nº4 Apoio ao Projecto Ficha de Avaliação Nº5 Visualização de Projectos Entrega do enunciado do projecto Entrega Ficha de Laboratório Nº 1 Entrega Ficha de Laboratório Nº 2 Checkpoint do projecto Entrega Ficha de Laboratório Nº 3 1º Teste. Entrega Ficha de Laboratório Nº 4 Entrega final de Projecto. Entrega Ficha de Laboratório Nº 5 Discussão dos Projectos

10 Bibliografia Principal: James F. Kurose, Keith W. Ross, Computer Networking, a Top-Down Approach Featuring the Internet, 3rd. Ed., Addison Wesley, Secundária: Computer Networks: A Systems Approach, 3ª edição, Larry Peterson, Bruce Davie, 2003, Morgan Kaufmann, ISBN X TCP/IP Sockets in C: Practical Guide for Programmers, Michael J. Donahoo, Kenneth L. Calvert, 2000, Morgan Kaufmann, ISBN Unix Network Programming: Networking APIs: Sockets and XTI (Volume 1), 2ª edição, W. Richard Stevens, 1998, Prentice-Hall PTR ISBN X. TCP/IP Illustrated, Volume 1: The Protocols, Addison-Wesley, ISBN , W. Richard Stevens, 1994, Computer Networks, A. Tanenbaum, 4th. Ed., Prentice-Hall International Edition, Data and Computer Communications, W. Stallings, 7th. Ed., Prentice-Hall International Edition, 2002 An Engineering Approach to Computer Networks: ATM Networks, the Internet, and the Telephone Network, S. Keshav, Addison-Wesley,

11 Programa Introdução às Redes de Computadores redes de computadores e a Internet protocolos e serviços a fronteira e o interior da rede; redes de acesso e meio fisico tecnologias de comutação medidas de desempenho arquitectura em camadas; ISPs Camada de aplicação Processos e a interface de sockets; Serviços de transporte de suporte A Web e HTTP Transferência de Ficheiros (FTP) Correio Electrónico (SMTP); Serviço de Directório (DNS); Aplicações de partilha de ficheiros (P2P) 11

12 Programa Camada de transporte Multiplexagem e desmultiplexagem TCP e UDP Transferência fiável de dados Stop-and-wait, go-back-n e selective Repeat Controlo de congestão Camada de rede Encaminhamento por estado-da-ligação encaminhamento por vector-distãncia IP; CIDR; RIP; OSPF; BGP; IPv6; VPNs; NAT 12

13 Programa Camada da ligação de dados Detecção e correcção de erros Acesso múltiplo; ALOHA; CSMA; token-ring; ARP; Hubs e comutadores; PPP; ATM Redes sem fios WLANs e IEEE ; Controlo de acesso ao meio em redes sem fios, e métodos para evitar colisões Os problemas derivados da atenuação e do "terminal escondido Mobilidade IP Suporte para mobilidade ao nível IP (mobile IP) 13

14 Programa... e no final, revisões e também outros tópicos... Aplicações multimedia Streaming áudio e vídeo Telefone sobre a Internet Vantagens e desvantagens do TCP e UDP para transporte de multimédia Técnicas para minimizar o efeito da perda de pacotes quando se utiliza TCP Alguns protocolos usados em aplicações multimédia RTSP, RTP, RTCP e SIP Qualidade de Serviço Qualidade de serviço na Internet (IntServ e DiffServ) Classificação, marcação e policiamento de tráfego 14

15 Abordagens para Sucesso Acompanhamento continúo da cadeira Matéria bastante abrangente, sendo necessário encaixar todas as peças de forma coerente Motivação 1º Teste a meio do semestre 5 fichas práticas ao longo do semestre CheckPoint do Projecto a meio do semestre Hard-work Não há almoços grátis 15

16 História da Internet ( ) Primeiros principios da comutação de pacotes 1961: Kleinrock (PhD MIT) teoria das filas de espera demonstra eficácia da comutação por pacotes 1964: Baran - comutação de pacotes em redes militares 1969: primeiro nó da ARPAnet operacional na UCLA 1967: ARPAnet concebido pela ARPA (Advanced Research Projects Agency) 1970: rede rádio terrestre ALOHAnet no Hawai 1973: Tese PhD de Metcalfe propõe a Ethernet 1972: demonstração pública da ARPAnet ARPAnet com 15 nós NCP (Network Control Protocol) primeiro protocolo end2end primeiro programa de

17 Novas redes nacionais: Csnet, BITnet, NSFnet, Minitel máquinas ligadas em rede História da Internet ( ) Interligação de redes novas e proprietárias, novos protocolos, proliferação de redes 1974: Cerf e Kahn - arquitectura para a interligação de redes Principios definem a arquitectura actual da Internet: Minimalismo e autonomia - não são necessárias modificações internas para interligar redes modelo de serviço best effort routers sem estado controle descentralizado fim dos anos 70: Arquitecturas proprietárias DECNet, XNA, SNA, arquitectura XNS da XEROX Comutação de pacotes de comprimento fixo (precursor do ATM) 1979: ARPAnet com 200 nós 1982: definição do protocolo SMTP para 1983: Implantação do TCP/IP Definição do DNS para tradução de nomes para endereços IP 1988: controle de congestionamento do TCP 1985: definição do protocolo FTP 1974 Fim dos anos 70s

18 História da Internet ( ) Comercialização da Web; Web2.0, Mobilidade, Redes Sociais 1991: NSF remove restrições ao uso comercial da NSFnet início dos anos 90: ARPAnet desativada e substituída pela NSFnet Web inventada por Berners-Lee Hipertexto, HTML, HTTP, servidor WEB e Browser Final dos anos 90: Comercialização da Web,Produtos,Serviços ~50 milhões de computadores, +100 milhões de utilizadores na internet Linhas do núcleo da rede a 1 Gbps Novas aplicações: mensagens instantâneas, partilha de ficheiros P2P (eg. Naspter) 1994: Mosaic, posteriormente Netscape 1995: NSFnet desactivada Século XXI: Web 2.0, Web Semantica TriplePlay (Dados + Voz + Video sobre IP), VoIP, IPTV Redes Móveis, 4Play,MobileTV Redes Sociais (FaceBook, Hi5, LinkedIn, StarTracker) Partilha de conteúdos (YouTube, GoogleDocs) Nucleo da rede a 2.5 e 10Gbps Fibra optica na rede de acesso Inicio 90s final 90s Seculo XXI 18

19 Evolução Histórica do Número de Hosts e Web sites 19

20 Mapa da Internet Principais ISPs