Trabalho realizado por :

Transcrição

1 Trabalho realizado por : - Diogo Cabral, Nº4 10º13 Ano Letivo:2013/2014

2 Quando falamos em redes de computadores, a maioria das pessoas pensa numa série de computadores ligados entre si por meio de cabos para trocarem dados, ou então pensam numa grande rede como a internet. A disciplina de Redes de Comunicação de facto estuda isto, mas também aborda muitas mais coisas, pois o assunto de redes de computadores é algo bastante mais amplo e possui uma quantidade enorme de aplicações. Redes de Computadores: Uma rede de computadores é um conjunto de dois ou mais dispositivos (também chamados de nós) que usam um conjunto de regras (protocolo) em comum para partilhar recursos (hardware, troca de mensagens) entre si, através de uma rede

3 Troca de Informações; Partilha de periféricos; Uso de sistemas distribuídos; Uso da Internet; Economia, agilidade e confiabilidade

4 George Stibitz Antes do advento de computadores dotados com algum tipo de sistema de telecomunicação, a comunicação entre máquinas calculadoras e computadores antigos era realizada por usuários humanos através do carregamento de instruções entre eles. Em Setembro de 1940, George Stibitz usou uma máquina de telétipo para enviar instruções para um conjunto de problemas a partir de seu Model K na Faculdade de Dartmouth em Nova Hampshire para a sua calculadora em Nova Iorque e recebeu os resultados de volta pelo mesmo meio. Conectar sistemas de saída como telétipos a computadores era um interesse na Advanced Research Projects Agency (ARPA) quando, em 1962, J. C. R. Licklider foi contratado e desenvolveu um grupo de trabalho, o qual ele chamou de "Rede Intergaláctica, um precursor da ARPANET

5 Em 1964, pesquisadores de Dartmouth desenvolveram o Sistema de Compartilhamento de Tempo de Dartmouth para usuários distribuídos de grandes sistemas de computadores. No mesmo ano, no MIT, um grupo de pesquisa apoiado pela General Electric e Bell Labs usou um computador (DEC s PDP-8) para rotear e gerenciar conexões telefónicas. Durante a década de 1960, Leonard Kleinrock, Paul Baran e Donald Davies, de maneira independente, conceituaram e desenvolveram sistemas de redes os quais usavam data gramas ou pacotes, que podiam ser usados numa rede de comutação de pacotes entre sistemas de computadores. Em 1969, a Universidade da Califórnia em Los Angeles, SRI (em Stanford), a Universidade da Califórnia em Santa Bárbara e a Universidade de Utah foram conectadas com o início da rede ARPANET usando circuitos de 50 kbits/s. Donald Davies Paul Baran

6 Atualmente, redes de computadores são o núcleo da comunicação moderna. O escopo da comunicação cresceu significativamente na década de 1990 e essa explosão nas comunicações não teria sido possível sem o avanço progressivo das redes de computadores

7 As redes de computadores podem ser classificadas de duas formas: Dispersão geográfica LAN MAN WAN - CAMPUS Topologia de interconexão Física Determina os caminhos físicos utilizados. Lógica Determina a configuração lógica da rede

8 Hardware de rede : Refere-se ao equipamento que facilita o uso de uma rede de computadores. Geralmente, incluí routers, switches, pontos de acesso sem fio, adaptadores de rede e outros hardwares relacionados. O tipo mais comum de hardware de rede em uso são os adaptadores de rede Ethernet, ajudados em grande parte por sua inclusão-padrão na maioria dos sistemas informáticos modernos. As redes sem fio têm-se tornado cada vez mais populares, especialmente para dispositivos portáteis

9 Passivos Transporte da informação (meio físico): - Cabos. Tecnologia de Transmissão (meio lógico): - Hubs, Switches, Routers

10 Ativos : Servidor: - Máquina que oferece recurso para rede. Cliente: - Dispositivo que acesa recursos oferecidos pela rede. Protocolo: - Define regras de comunicação utilizada pelos dispositivos de rede para que eles possam comunicar de forma correta. Recurso: - Dispositivos oferecidos e/ou utilizado pelos clientes de rede, como impressoras, arquivos, memória, processamento, internet

11 O sistema operacional de rede é um programa informático de controlo da máquina que dá suporte à rede, sendo que existem 2 classes de sistema: - Sistema cliente; - Sistema servidor; O sistema cliente possui características mais simples, voltadas para a utilização de serviços, enquanto que o sistema servidor possui uma maior quantidade de recursos, tais como serviços para serem disponibilizados aos clientes. Os sistemas baseados em Unix são potencialmente clientes e servidores, sendo feita a escolha durante a instalação dos pacotes, enquanto que em sistemas Windows, existem versões clientes (Windows 2000 Professional, Windows XP) e versões servidores (Windows 2000 Server, Windows 2003 Server e Windows 2008 Server)

12 Dispositivos de rede são os meios físicos necessários para a comunicação entre os componentes de uma rede. Como exemplo temos: - Roteadores, repetidores, os switchs, as bridges, as placas de rede e os pontos de acesso wireless

13 Protocolo é a "linguagem" que os diversos dispositivos de uma rede utilizam para comunicar. Para que seja possível a comunicação, todos os dispositivos devem falar a mesma linguagem, isto é, utilizar o mesmo protocolo que pode ser designado como o conjunto de regras que tornam a comunicação possível. Os protocolos mais usados actualmente são o TCP/IP, IPX/SPX e o NetBEUI

14 Placa de Rede; Bridge; Router; Gateway; Switch; Modems; Repetidor; Hub;

15 É um dispositivo eletrónico que modula um sinal digital numa onda analógica, que pode ser transmitida pela linha telefónica remodelando-a para formato digital. É muito utilizado para aceder à Internet, BBS ou mesmo a outro computador. Síncronos: Utilizados por redes de teleprocessamento/mainframes. Exigem linhas dedicadas (Lps) Assíncronos: Comuns entre os microcomputadores. São usados em linhas discadas (linhas telefónicas comuns). Ƭ ρѳઽ ૯ ʍѳ ૯ʍઽ

16 Modulação: - Modulação/conversão digital-analógico, é a conversão de sinais binários para analógicos. Demodulação: - Depois de receber o sinal, um outro modem faz o processo contrário, ou seja, é a conversão de sinais analógicos para binários. - Para isso, ambos os modems devem estar a trabalhar de acordo com os mesmos padrões, que especificam, entre outras coisas, a velocidade de transmissão (bps, baud), nível e algoritmo de compressão de dados, protocolo, etc

17 Uma placa de rede (Adaptador de Rede ou NIC, acrónimo inglês para Network Interface Card) é um dispositivo de hardware responsável pela comunicação entre os computadores de uma rede. A placa de rede é o hardware que permite aos computadores conversarem entre si através da rede. A sua função é controlar todo o envio e receção de dados através da rede. Cada arquitetura de rede exige um tipo específico de placa de rede

18 Em computação, rede de área local (ou LAN, acrónimo de Local Área Network), ou ainda Rede local, é uma rede de computadores utilizada na interconexão de equipamentos processadores com a finalidade de troca de dados. Um conceito mais preciso seria: é um conjunto de hardware e software que permite a computadores individuais estabelecerem comunicação entre si, trocando e compartilhando informações e recursos. Tais redes são denominadas locais por cobrirem uma área limitada (1 Km no máximo)

19 Servidores Servidores são computadores com alta capacidade de processamento e armazenagem que tem por função disponibilizar serviços, arquivos ou aplicações a uma rede

20 Servidores Como provedores de serviços, eles podem: - Disponibilizar , hospedagem de páginas na internet, firewall, proxy, impressão, banco de dados, servir como controladores de domínio e muitas outras utilidades. Como servidores de arquivos, eles podem servir de depósito para que os utilizadores guardem os seus arquivos num local seguro e centralizado. E, finalmente, como servidores de aplicação, disponibilizar aplicações que necessitam de alto poder de processamento a máquinas com menor capacidade

21 Clientes As estações de trabalho, também chamadas de clientes, são geralmente computadores de mesa, portáteis ou PDA s, os quais são usados para acesso aos serviços disponibilizados pelo servidor, ou para executar tarefas locais. São máquinas que possuem um poder de processamento menor. Algumas vezes são usadas estações sem disco (diskless), as quais usam completamente os arquivos e programas disponibilizados pelo servidor

22 Barramento Anel Estrela

23 A topologia de barramento que utiliza o padrão IEEE (Ethernet) tem um controle descentralizado, onde cada máquina transmite quando quiser e até ao mesmo tempo. Se os pacotes colidirem, cada computador aguardará um tempo aleatório e fará nova tentativa

24 A topologia em anel utiliza bits que se propagam de modo independente, antes mesmo do pacote ser transmitido totalmente, percorrendo todo o anel. Quando o padrão IEEE (Token Ring) é adoptado, as máquinas realizam "turnos" no envio dos seus bits. Isso evita colisões nos acessos simultâneos

25 Precisa de um elemento central (Concentrador) (HUB SWITCH Router); Estabilidade da rede depende do elemento central; Tamanho da rede depende do comprimento máximo do cabo entre a estação e o elemento central; Número de estações limitado pelo elemento central; Fluxo de dados dependente da topologia lógica

26 MAN (Metropolitan Area Network, redes metropolitanas) ligam várias LAN geograficamente próximas umas das outras (no máximo, a poucas dezenas de quilómetros), com débitos importantes. Assim, uma MAN permite a dois nós distantes comunicar como se fizessem parte de uma mesma rede local

27 A partir do momento que a internet atraiu uma audiência de massa, as operadoras de redes de TV a cabo, começaram a perceber que, com algumas mudanças no sistema, elas poderiam oferecer serviços da Internet. Os desenvolvimentos mais recentes para acesso à internet de alta velocidade sem fio resultaram em outra MAN, que foi padronizada como IEEE

28 A Wide Area Network (WAN), Rede de área alargada ou Rede de longa distância, também conhecida como Rede geograficamente distribuída, é uma rede de computadores que abrange uma grande área geográfica, com frequência um país ou continente. Difere, assim, das Rede Pessoal (PAN), das Rede de Área Local (LAN) e da Rede de Área Metropolitana (MAN)

29 As WAN tornaram-se necessárias devido ao crescimento das empresas, onde as LAN não eram suficientes para atender à demanda de informações, pois era necessária uma forma de passar informação de uma empresa para outra de forma rápida e eficiente. Surgiram as WAN que conectam redes dentro de uma vasta área geográfica, permitindo comunicação de longa distância

30 A segurança utilizada para redes de longa distância, é muito exigente na transmissão de dados e exige certos cuidados. Dentro os recursos mais utilizados pode-se citar: IDS; Firewall; Criptografia; PKI; VPN;

31 O tráfego das WAN aumenta continuamente surgindo em função disso mais congestionamento do que será transportado na rede, definindo as características destes tráfegos (voz, dados, imagens e vídeo), qualidade de serviço (QoS), protocolos com ultra compreensão. O tráfego da rede tem que ser modelado através de medições com um grau de resolução elevado, incluindo a analise de pacotes a fim de disponibilizar aos interessados usando técnicas gráficas, estatísticas descritivas, entre outros. Quando ocorre variação na chegada de pacotes isso indica que a Wan está consistente e seu tráfego pode ser acelerado de acordo com as necessidades dos serviços

32

33 Protocolo ponto-a-ponto (Point-to-Point Protocol): protocolo mais comum para acesso à internet tanto em conexões discadas como dedicadas. Rede X25: é uma arquitetura de rede de pacotes definida nas recomendações do ITUT. A rede X.25 fornece uma arquitetura orientada à conexão para transmissão de dados sobre uma rede física sujeita a alta taxa de erros. A verificação desses erros é feita em cada nó da rede, o que acarreta alta latência e inviabiliza a rede X.25 para a transmissão de voz e vídeo. Rede ATM (Asynchronous Transfer Mode): é uma tecnologia de rede usada para WAN (e também para backbones de LAN), suporte a transmissão em tempo real de dados de voz e vídeo. A topologia típica da rede ATM utiliza-se de switches que estabelecem um circuito lógico entre o computador de origem e destino, deste modo garantindo alta qualidade de serviço e baixa taxa de erros. Diferentemente de uma central telefônica, a rede ATM permite que a banda excedente do circuito lógico estabelecido seja usada por outras aplicações. A tecnologia de transmissão e comutação de dados utiliza a comutação de células como método básico de transmissão, uma variação da comutação de pacotes onde o pacote possui um tamanho reduzido. Por isso, a rede ATM é altamente escalável, permitindo velocidades entre nós da rede como: 1.5Mbps, 25Mbps, 100Mbps, 155Mbps, 622Mbps, 2488Mbps (2,5Gbps), 9953Mbps (10Gbps)

34 MPLS (Multi-Protocol Label Switching) - Mais nova Rede WAN

35 Nos últimos 20 anos, a velocidade de processamento dos computadores tem aumentado dramaticamente, e espera-se que continue assim. Esses avanços terão um profundo efeito na maneira como vivemos e trabalhamos e a realidade virtual a que assistimos em filmes como o Matrix, pode vir a tornar-se algo comum na próxima década

36 Em comparação com os computadores de hoje em dia, que funcionam através de transístores, fios e electricidade, no futuro, os computadores podem usar átomos, fibras e luz. Há até quem acredite, que um dia os computadores serão nada mais nada menos do tamanho de moléculas, ou seja, passarão a existir em lugares que ninguém imagina, sem nunca serem vistos, como por exemplo: - Na sua roupa; - No interior do seu corpo (o que poderá ser uma ajuda para prevenir e tratar da sua saúde); - Dentro de casa; - Dentro do seu próprio carro

37 Ao longo dos anos, muita coisa foi imaginada, desde robôs em forma de empregados domésticos até computadores tão pequenos que cabem no bolso. Na verdade, algumas previsões passaram a fazer parte do quotidiano com a introdução dos PDA s e aspiradores de pó robóticos. (Bio Computadores de Nanodimensão)

38 Se precisares de comunicar com outro computador que se encontra a cerca de 300 Km do teu, qual das seguintes opções está incorrecta? Lan Wan

39 Pensa-se que num futuro próximo, as tecnologias continuarão a ser muito úteis na vida das pessoas. No entanto, essa dependência não impede que estas máquinas se tornem: Mais pesadas e difíceis de serem utilizadas. Cada vez mais pequenas mas no entanto cada vez mais fáceis de compreender

40 Bibliografia Protocolos/Topologia. (16 de Novembro de 2013). Obtido em Outubro e Novembro de 2013, de Wikipédia: Redes de Computadores. (10 de Janeiro de 2004). Obtido em Outubro e Novembro de 2013, de Redes de Computadores. (10 de Janeiro de 2004). Obtido em Outubro e Novembro de 2013, de Redes de Computadores: Redes de Computadores. (16 de Novembro de 2013). Obtido em Outubro e Novembro de 2013, de Wikipédia: Redes de longa distância. (7 de Outubro de 2013). Obtido em Outubro e Novembro de 2013, de Wikipédia: Topologia. (16 de Novrmbro de 2013). Obtido em Outubro e Novembro de 2013, de Wikipédia:

41