Redes de Computadores

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1 Prof. Universidade Federal de Mato Grosso do Sul 17 de abril de 2017

2 Sumário 1 Introdução 2 Componentes de Rede Serviços de Rede Protocolo 3 Acesso Residencial

3 O que é uma Rede? Engenharia, ciência e arte. Projeto e construção (redes de computadores e protocolos de rede). Uma rede de computador é: Um conjunto entre hardware e software que permite que computadores se comuniquem entre si.

4 Por que aprender redes é interessante? Trabalho. Redes são penetrantes (útil para ciência e tecnologia). Redes são sistemas complexos: Distribuído; Paralelo; Interoperável; Rápido e eficiente.

5 O que (não) está neste curso? Um administrador de redes gerencia a rede, adicionando, configurando equipamentos e decidindo onde gastar dinheiro ou equipamentos. Um projetista de redes transformam carteiras (seja de valores, de tráfego de rede, etc) em projetos de rede que satisfaçam essas variáveis. Este curso ensina o fundamento teórico que os administradores e projetistas de redes precisam. mas não ensina a administrar ou projetar uma rede.

6 O que (não) está neste curso? Um desenvolvedor de aplicações de rede cria aplicações distribuídas pela rede. Um projetista de protocolos de rede projeta e desenvolve protocolos, acordos sobre como os computadores e programas vão se comunicar (documentos que permeiam essa área são as RFC s (Request of Comments). projeto de protocolos de rede são parte do projeto de sistemas distribuídos, ou seja, sistemas que devem funcionar em vários computadores.

7 O que está neste curso? Este é um curso que ensina o básico do desenvolvimento de aplicações de rede e introduz os acadêmicos ao projeto de protocolos de rede.

8 Por que você deve se importar? Aplicativos para dispositivos móveis (ios, Android, etc). Páginas embarcadas com Java ou Javascript. Webservices inovadores. Entender o que está debaixo dos panos.

9 O que são aplicações de rede? Aplicações são programas que executam em computadores conectados na rede. Essas aplicações se comunicam trocando dados. Os dados são codificados como coleções de bits com significado específico. Aplicações devem ter formas específicas de se comunicar: endereços, portas e nomes.

10 Componentes de Rede Serviços de Rede Protocolo Componentes de Rede Em poucas palavras: um conjunto de milhões de dispositivos, meios interconectados como: hosts: sistemas finais (computadores, notebooks, smartphones, etc) links de comunicação: fibra ótica, cobre, rádio, satélite (todos transferindo a uma certa largura de banda. comutadores de pacotes: encaminham pacotes (ou partes de dados). Ex.: roteadores, switches, etc.

11 Componentes de Rede Serviços de Rede Protocolo Componentes de Rede

12 Componentes de Rede Serviços de Rede Protocolo Componentes de Rede Segmentando os componentes de rede: Internet: rede de redes: interconecta ISPs (Internet Service Providers) Protocolos: controlam o envio e recebimento de mensagens na rede (ex.: TCP, IP, HTTP, Skype, ) Padrões da Internet: RFC (Request for comments), IETF (Internet Engineering Task Force)

13 Componentes de Rede Serviços de Rede Protocolo O que é um serviço Discutimos a Internet do ponto de vista do usuário, mas podemos também observá-la do ponto de vista de quem provê o serviço: Como acessamos uma página na Internet? O que nosso computador precisa fazer para conseguir trazer uma simples página como a do Facebook? Qual a infraestrutura necessária para que páginas tão acessadas consigam atender a tanta gente simultaneamente? E os serviços além da Web? Skype, VoIP, P2P (peer-to-peer)? Como funcionam? São exatamente estes itens que são considerados serviços do ponto de vista do provedor.

14 Componentes de Rede Serviços de Rede Protocolo Quais os serviços na visão da Internet Infraestrutura que fornece serviços para aplicações: Web, VoIP, , jogos eletrônicos, e-commerce, redes sociais, etc. Interface de programação para aplicativos: APIs que permitem enviar e receber informações da Internet (ex.: Whatsapp API, Twitter API, etc.) Fornecem serviços análogos aos serviços postais.

15 Componentes de Rede Serviços de Rede Protocolo Comunicação fim-a-fim

16 Componentes de Rede Serviços de Rede Protocolo O que é um protocolo? protocolos humanos: que horas são? eu tenho uma pergunta se apresentar a um grupo protocolos de rede: máquinas ao invés de humanos toda comunicação na Internet é governada por protocolos Ou seja: Protocolos definem o formato, ordem no qual as mensages são enviadas e recebidas entre as entidades na rede e as ações tomadas quando uma mensagem é recebida.

17 Componentes de Rede Serviços de Rede Protocolo O que é um protocolo?

18 Redes de acesso Introdução Acesso Residencial É a rede física que conecta um sistema final ao primeiro roteador (conhecido como roteador de borda).

19 Acesso Residencial Meios Físicos O acesso residencial pode ser feito por alguns meios clássicos: DSL (e o mais comum é o ADSL. ex.: Oi, Vivo, etc.); Cabo Coaxial (ex.: NET); FTTH (Fiber to the Home. ex.: TIM, Vivo, etc.) Já no meio empresarial (e também em casa) temos: Ethernet; WiFi.

20 Meios Físicos: DSL Introdução Acesso Residencial A linha telefônica tradicional é capaz de transportar, simultaneamente, dados e voz codificadas em frequências diferentes: Canal de alta velocidade: banda de 50kHz até 1MHz; Canal de velocidade média: banda de 4kHz até 50kHz; Canal de duas vias telefônica: banda de 0 até 4kHz.

21 Meios Físicos: Cabo Coaxial Acesso Residencial Aproveita a infrastrutura de TV a cabo para trafegar dados para a Internet. Dessa forma, um concentrador de fibra ótica pode ser dividido por 500 até casas em um mesmo bairro. Como estamos usando tanto fibra quanto cabos coaxiais, nos referimos também a esse sistema como HFC (Hybrid Fiber Coax).

22 Meios Físicos: FTTH Introdução Acesso Residencial Embora mais de 90% das conexões de banda larga sejam DSL ou Coaxial/Híbrida, algumas empresas já entregam conectividade por fibra ótica em casa. Isso tende a se tornar mais comum com a melhoria das malhas das empresas de telecomunicação.

23 Meios Físicos: Ethernet Introdução Acesso Residencial Em uma rede corporativa ou de um campus universitário (e em muitas configurações residenciais), uma rede local (LAN - Local Area Network) é usada para conectar os sistemas finais a um roteador de borda. Embora existam diversas tecnologias de LAN, a Ethernet é, de longe, a mais usada.

24 Meios Físicos: Ethernet em casa Acesso Residencial Um exemplo comum nos dias de hoje do uso de redes Ethernet como parte do meio para conectividade com a Internet.

25 Acesso Residencial Perguntas?

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