Claudivan C. Lopes

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1 Claudivan C. Lopes

2 Por que redes de computadores? Tipos de redes Componentes de uma rede IFPB/Patos - Prof. Claudivan 2

3 Quando o assunto é informática, é impossível não pensar em redes de computadores! No banco P. ex., caixa eletrônico ligado ao computador central No supermercado P.ex., caixa registradora que debita o estoque do produto No pagamento de uma conta P. ex., TEF que se comunica com a administradora do cartão Em sua casa P. ex., acessando a Internet IFPB/Patos - Prof. Claudivan 3

4 João recebe um catálogo de produtos do fornecedor X Alfredo envia uma nota de pedido para o fornecedor X O computador A compartilha a Internet O computador B compartilha a impressora IFPB/Patos - Prof. Claudivan 4

5 Uma rede pode receber várias classificações, dependendo do critério analisado! P. ex., uma mesma rede pode ser chamada de rede TCP/IP, rede LAN, rede em estrela, rede Ethernet, rede ponto-a-ponto... IFPB/Patos - Prof. Claudivan 5

6 Critérios para classificar uma rede: Quanto à abrangência Quanto ao modelo de computação Quanto ao tipo de comutação Quanto a garantia de entrega de dados Quanto à previsibilidade de funcionamento Quanto à topologia Quanto ao método de transmissão Quanto à arquitetura de rede Quanto ao protocolo IFPB/Patos - Prof. Claudivan 6

7 Quanto à abrangência: São redes classificadas de acordo com o tamanho da área geográfica que elas abrangem LAN (Local Area Network) WLAN (Wireless Local Area Network) VLAN (Virtual Local Area Network) CAN (Campus Area Network) MAN (Metropolitan Area Network) WAN (Wide Area Network) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 7

8 Quanto à abrangência: LAN (Local Area Network) Também conhecida como rede local Abrange o espaço de uma sala ou até de um prédio É o tipo mais comum de rede WLAN (Wireless Local Area Network) Idem a rede anterior, porém sem o uso de cabos VLAN (Virtual Local Area Network) Permite que máquinas passem a fazer parte de uma LAN, mesmo estando distante geograficamente IFPB/Patos - Prof. Claudivan 8

9 Quanto à abrangência: CAN (Campus Area Network) Abrange dois ou mais prédios próximos fisicamente Interliga duas ou mais redes locais As redes de universidades, hospitais e de grandes empresas normalmente estão nesta classificação MAN (Metropolitan Area Network) Abrange até mesmo uma cidade inteira Normalmente, a conexão entre as CAN que a compõem é feita por uma concessionária de telecomunicação IFPB/Patos - Prof. Claudivan 9

10 Quanto à abrangência: WAN (Wide Area Network) Também chamada de rede de longa distância Abrange uma área maior que apenas uma cidade A Internet é o melhor exemplo de uma WAN IFPB/Patos - Prof. Claudivan 10

11 Critérios para classificar uma rede: Quanto à abrangência Quanto ao modelo de computação Quanto ao tipo de comutação Quanto a garantia de entrega de dados Quanto à previsibilidade de funcionamento Quanto à topologia Quanto ao método de transmissão Quanto à arquitetura de rede Quanto ao protocolo IFPB/Patos - Prof. Claudivan 11

12 Quanto ao modelo de computação: São redes classificadas segundo a maneira como os dados são processados Rede de computação centralizada Rede de computação distribuída Rede de computação cooperativa IFPB/Patos - Prof. Claudivan 12

13 Quanto ao modelo de computação: Rede de computação centralizada Computador central: máquina com grande capacidade de processamento Terminais: acessam o computador central para realizar o processamento São burros (sem processador) Tem apenas dispositivos de E/S Ainda é muito usada em bancos e companhias aéreas IFPB/Patos - Prof. Claudivan 13

14 Quanto ao modelo de computação: Rede de computação distribuída Cada máquina da rede tem seu próprio processador Podem ser classificadas em: Rede cliente-servidor Rede ponto-a-ponto Rede baseada em servidor Rede front-end/back-end IFPB/Patos - Prof. Claudivan 14

15 Quanto ao modelo de computação: Rede de computação distribuída (continuação) Rede cliente-servidor Servidor: computador que executa um ou mais serviços Cliente: computador que solicita um serviço Exemplos de tipos de serviços: , arquivos, web, impressão, backup etc... Normalmente tem um serviço de diretório Permite que os usuários possam se autenticar na rede para verificar suas permissões de acesso aos recursos da rede A administração da rede é centralizada IFPB/Patos - Prof. Claudivan 15

16 Quanto ao modelo de computação: Rede de computação distribuída (continuação) Rede ponto-a-ponto Geralmente é o tipo de rede doméstica ou em escritórios Qualquer computador da rede pode funcionar como um servidor a qualquer momento Serviços específicos (p. ex., ) deve ser fornecido por um servidor fora da rede Não há serviço de diretório A rede é administrada por cada usuário IFPB/Patos - Prof. Claudivan 16

17 Quanto ao modelo de computação: Rede de computação distribuída (continuação) Rede baseada em servidor Arquitetura simular a rede de computação centralizada A diferença é que o terminal possui processador. Logo, funciona como um cliente Se o terminal irá ou não executar algum processamento dependerá da aplicação P. ex., redes que fazem uso de serviços de terminal como Telnet e SSH IFPB/Patos - Prof. Claudivan 17

18 Quanto ao modelo de computação: Rede de computação distribuída (continuação) Rede front-end/back-end Existe um servidor (front-end) que se comunica com outro servidor (back-end) P. ex., um servidor Web (front-end) e um servidor de banco de dados (back-end) O servidor de banco de dados armazena os dados O servidor Web busca os dados no servidor de banco de dados e monta a página a ser apresentada no navegador do cliente IFPB/Patos - Prof. Claudivan 18

19 Quanto ao modelo de computação: Rede de computação cooperativa Vários computadores da rede são usadas para realizar uma parte do processamento Termos usuais: Computação em nuvem: quando a computação ocorre em computadores comuns conectados a Internet Computação em grade: quando a computação ocorre em servidores dedicados IFPB/Patos - Prof. Claudivan 19

20 Critérios para classificar uma rede: Quanto à abrangência Quanto ao modelo de computação Quanto ao tipo de comutação Quanto a garantia de entrega de dados Quanto à previsibilidade de funcionamento Quanto à topologia Quanto ao método de transmissão Quanto à arquitetura de rede Quanto ao protocolo IFPB/Patos - Prof. Claudivan 20

21 Quanto ao tipo de comutação: Comutação é o processo de interligar dois ou mais pontos entre si Rede com comutação de circuito Rede com comutação de pacotes IFPB/Patos - Prof. Claudivan 21

22 Quanto ao tipo de comutação: Rede com comutação de circuito Quando dois computadores precisam se comunicar, uma conexão é montada como se fosse um fio ligando os mesmos Quando a conexão se estabelece, os dados podem ser trocados livremente nos dois sentidos A conexão sempre usa o mesmo caminho (chamado de circuito) Os dados sempre são recebidos na ordem de envio IFPB/Patos - Prof. Claudivan 22

23 Quanto ao tipo de comutação: Rede com comutação de circuito (continuação) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 23

24 Quanto ao tipo de comutação: Rede com comutação de circuito (continuação) O receptor sempre confirma o recebimento dos dados A largura de banda é garantida Deve ser garantida uma taxa de transferência mínima A conexão é determinística Sabe-se exatamente quando os dados chegarão ao destino Esse tipo de rede caiu em desuso! IFPB/Patos - Prof. Claudivan 24

25 Quanto ao tipo de comutação: Rede com comutação de pacotes Os dados são divididos em pacotes O caminho que cada pacote seguirá para atingir o destino não é fixo Os roteadores definem o melhor caminho, p. ex.: Caminho mais curto Caminho menos congestionado, eventualmente mais distante Os pacotes podem chegar fora de ordem no destino Usada por diversas arquiteturas de rede atuais IFPB/Patos - Prof. Claudivan 25

26 Quanto ao tipo de comutação: Rede com comutação de pacotes (continuação) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 26

27 Quanto ao tipo de comutação: Comutação de Circuito vs de Pacotes Quanto a capacidade Circuito: um roteador só aceita um número de conexões simultâneas na mesma quantidade de seus canais de comunicação Pacotes: um roteador aceita um número de pacotes simultâneos maior que sua quantidade de canais de comunicação Todo roteador possui uma memória para armazenar os últimos pacotes Num tráfego intenso, o roteador pode estourar a capacidade de sua memória e descartar alguns pacotes IFPB/Patos - Prof. Claudivan 27

28 Quanto ao tipo de comutação: Comutação de Circuito vs de Pacotes (continuação) Quanto ao desempenho Circuito: o desempenho do fluxo de dados em cada canal é independente dos demais (garantia da largura de banda) Pacotes: o fato dos roteadores aceitarem mais pacotes mesmo estando sobrecarregados, diminui o desempenho das conexões IFPB/Patos - Prof. Claudivan 28

29 Quanto ao tipo de comutação: Comutação de Circuito vs de Pacotes (continuação) Quanto a garantia de entrega dos dados Circuito: sempre garante a entrega de dados Pacotes: não garante a entrega de dados (não se sabe de antemão quando e se os pacotes chegarão ao destino) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 29

30 Quanto ao tipo de comutação: Comutação de Circuito vs de Pacotes (continuação) Quanto a eficiência (potencial de uso) Circuito: compromete o uso da rede Pacotes: maximiza o uso da rede P. ex., se a Internet fosse uma rede comutada por circuito, quantos roteadores seriam necessários para suportar o número de conexões simultâneas de modo a não deixar a rede ocupada? IFPB/Patos - Prof. Claudivan 30

31 Critérios para classificar uma rede: Quanto à abrangência Quanto ao modelo de computação Quanto ao tipo de comutação Quanto a garantia de entrega de dados Quanto à previsibilidade de funcionamento Quanto à topologia Quanto ao método de transmissão Quanto à arquitetura de rede Quanto ao protocolo IFPB/Patos - Prof. Claudivan 31

32 Quanto à garantia de entrega de dados: Rede orientada a conexão Rede não orientada a conexão IFPB/Patos - Prof. Claudivan 32

33 Quanto à garantia de entrega de dados: Rede orientada a conexão Garante a entrega de dados A entrega ocorre nas seguintes etapas: 1. Transmissor envia pedido de conexão ao receptor 2. Receptor envia Ok para o transmissor e a conexão é estabelecida 3. Transmissor envia os pacotes de dados 4. A cada pacote recebido, o receptor envia de volta ao transmissor uma confirmação (ack) de recebimento 5. Quanto termina de enviar todos os dados, o transmissor envia ao receptor um pedido de término de conexão IFPB/Patos - Prof. Claudivan 33

34 Quanto à garantia de entrega de dados: Rede não orientada a conexão Não garante a entrega de dados O transmissor envia os pacotes de dados esperando que eles cheguem ao destino Porém, o transmissor não sabe de fato se os dados chegaram ou não ao destino IFPB/Patos - Prof. Claudivan 34

35 Critérios para classificar uma rede: Quanto à abrangência Quanto ao modelo de computação Quanto ao tipo de comutação Quanto a garantia de entrega de dados Quanto à previsibilidade de funcionamento Quanto à topologia Quanto ao método de transmissão Quanto à arquitetura de rede Quanto ao protocolo IFPB/Patos - Prof. Claudivan 35

36 Quanto à previsibilidade de funcionamento: Rede determinística Quando a rede entrega os pacotes de dados num intervalo de tempo previsível Rede probabilística Nesta rede não se conhece de antemão quando o pacote chegará ao destino É também chamada de rede estatística ou aleatória IFPB/Patos - Prof. Claudivan 36

37 Critérios para classificar uma rede: Quanto à abrangência Quanto ao modelo de computação Quanto ao tipo de comutação Quanto a garantia de entrega de dados Quanto à previsibilidade de funcionamento Quanto à topologia Quanto ao método de transmissão Quanto à arquitetura de rede Quanto ao protocolo IFPB/Patos - Prof. Claudivan 37

38 Quanto à topologia: São redes classificadas segundo o modo como os computadores estão conectados entre si Rede totalmente conectada Rede em malha Rede em anel Rede com topologia linear Rede em estrela Rede em árvore Rede sem fio Rede com topologia híbrida IFPB/Patos - Prof. Claudivan 38

39 Quanto à topologia: Rede totalmente conectada Cada computador possui uma conexão física individual para cada outro computador Vantagem: redundância de conexões Desvantagem: requer muitos cabos (implementação inviável) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 39

40 Quanto à topologia: Rede com topologia em malha Similar a topologia anterior, porém usando-se menos conexões IFPB/Patos - Prof. Claudivan 40

41 Quanto à topologia: Rede em anel Cada computador possui 2 cabos para se conectar com seus vizinhos Para um computador se comunicar com outro, ele deve passar pelos computadores no meio do caminho O método de transmissão é por passagem de ficha (estudaremos adiante) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 41

42 Quanto à topologia: Rede com topologia linear Também é chamada de rede de barramento Existe um elemento central ao qual os computadores são conectados Se o elemento central é partido, a rede fica inoperante Normalmente o elemento central é um periférico concentrador chamado hub IFPB/Patos - Prof. Claudivan 42

43 Quanto à topologia: Rede em estrela Os computadores são conectados a um periférico concentrador chamado switch Se um cabo é partido, apenas o computador ligado a rede através deste cabo deixa de ter acesso a rede IFPB/Patos - Prof. Claudivan 43

44 Quanto à topologia: Rede em árvore Também é chamada de rede com topologia em estrela hierárquica É feita conectando-se as redes em estrela juntas, através da ligação entre os switches Esta é a topologia mais comum atualmente IFPB/Patos - Prof. Claudivan 44

45 Quanto à topologia: Rede com topologia sem fio Permite que os computadores se conectem à rede sem a necessidade de cabos É necessário um equipamento chamado ponto de acesso para fazer a conexão entre os computadores Cada computador deve ter uma placa de rede sem fio IFPB/Patos - Prof. Claudivan 45

46 Quanto à topologia: Rede com topologia híbrida Rede que usa mais que uma das topologias descritas anteriormente IFPB/Patos - Prof. Claudivan 46

47 Critérios para classificar uma rede: Quanto à abrangência Quanto ao modelo de computação Quanto ao tipo de comutação Quanto a garantia de entrega de dados Quanto à previsibilidade de funcionamento Quanto à topologia Quanto ao método de transmissão Quanto à arquitetura de rede Quanto ao protocolo IFPB/Patos - Prof. Claudivan 47

48 Quanto ao método de transmissão: São redes classificadas de acordo com a maneira de acessar o meio de transmissão (p. ex., um cabo) Rede baseada em contenção Rede baseada em passagem de ficha Rede baseada em varredura IFPB/Patos - Prof. Claudivan 48

49 Quanto ao método de transmissão: Rede baseada em contenção Quando um computador ocupa o meio de transmissão, durante esse período nenhum outro computador pode enviar dados até que o meio fique livre Portanto, se sabe de antemão quando se terá acesso ao meio de transmissão IFPB/Patos - Prof. Claudivan 49

50 Quanto ao método de transmissão: Rede baseada em passagem de ficha O controle de acesso ao meio de transmissão é feito através de uma ficha que circula pela rede Para transmitir dados, um computador tem que esperar a ficha chegar até ele De posse da ficha, o computador pode usar o meio de transmissão ou pode passar a ficha adiante Porém, enquanto tiver a posse da ficha, o computador pode acessar o meio de transmissão IFPB/Patos - Prof. Claudivan 50

51 Quanto ao método de transmissão: Rede baseada em varredura É mantida uma lista de computadores que querem ter acesso ao meio de transmissão Essa lista pode ser montada de duas formas: Varredura centralizada Possui um elemento externo (arbitrador) que monta a lista e decide a ordem com que esta lista será executada Varredura descentralizada ou distribuída Todos os computadores informam aos demais se tem dados a serem transmitidos, formando uma lista Cada computador decide em qual posição da lista ele deve ficar e aguarda até chegar sua vez IFPB/Patos - Prof. Claudivan 51

52 Critérios para classificar uma rede: Quanto à abrangência Quanto ao modelo de computação Quanto ao tipo de comutação Quanto a garantia de entrega de dados Quanto à previsibilidade de funcionamento Quanto à topologia Quanto ao método de transmissão Quanto à arquitetura de rede Quanto ao protocolo IFPB/Patos - Prof. Claudivan 52

53 Quanto à arquitetura: São redes classificadas de acordo com a arquitetura de baixo nível em que elas são baseadas Exemplos de arquiteturas de rede: Ethernet Wi-Fi Token Ring FDDI X.25 Frame Relay ATM IFPB/Patos - Prof. Claudivan 53

54 Critérios para classificar uma rede: Quanto à abrangência Quanto ao modelo de computação Quanto ao tipo de comutação Quanto a garantia de entrega de dados Quanto à previsibilidade de funcionamento Quanto à topologia Quanto ao método de transmissão Quanto à arquitetura de rede Quanto ao protocolo IFPB/Patos - Prof. Claudivan 54

55 Quanto ao protocolo: São redes classificadas segundo a pilha de protocolos que é usada acima de sua arquitetura Um protocolo é um conjunto de regras que permite que os computadores se comuniquem entre si Exemplos de protocolos: TCP/IP IPX/SPX NetBEUI AppleTalk SNA IFPB/Patos - Prof. Claudivan 55

56 A figura abaixo apresenta os componentes básicos de uma rede IFPB/Patos - Prof. Claudivan 56

57 Servidor Computador ou dispositivo capaz de oferecer algum recurso para a rede Cliente Computador ou dispositivo que acessa os recursos oferecidos pela rede Recurso Qualquer serviço ou dispositivo oferecido e usado pelos clientes da rede IFPB/Patos - Prof. Claudivan 57

58 A figura abaixo apresenta os componentes básicos de uma rede IFPB/Patos - Prof. Claudivan 58

59 Cabeamento Corresponde ao meio de transmissão usado pelos computadores ou dispositivos da rede Pacote de dados Corresponde aos dados trafegados na rede Placa de rede Permite que computadores ou dispositivos possam se conectar a rede Também chamada de NIC (Network Interface Card) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 59

60 A figura abaixo apresenta os componentes básicos de uma rede IFPB/Patos - Prof. Claudivan 60

61 Hardware de rede Periférico utilizado para efetuar ou melhorar a comunicação da rede Backbone Trecho de alta velocidade de transmissão usado para a conexão com segmentos de rede Segmento Trecho da rede onde há computadores, recursos e periféricos conectados IFPB/Patos - Prof. Claudivan 61

62 Ponto (ou nó) Corresponde a cada computador ou dispositivo da rede Endereço Determina a localização física (placa de rede) e lógica (definida pelo protocolo utilizado) de um computador ou dispositivo da rede Serviço Programa executado no servidor que aguarda os pedidos do cliente para prover algum recurso Outros componentes de uma rede: Protocolo Topologia Arquitetura IFPB/Patos - Prof. Claudivan 62

63 Gabriel Torres. Redes de Computadores Versão Revisada e Atualizada. Editora Nova Terra, 2009 Wikiversidade. Introdução às Redes de Computadores, protocolos e serviços de rede. de_computadores/protocolos_e_serviços_de_rede Wikipédia. Comutação. IFPB/Patos - Prof. Claudivan 63

64 Claudivan C. Lopes

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