Introdução. Capítulo 1

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1 Capítulo 1 Introdução Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction Copyright or display The McGraw-Hill Companies, All Rights Reserved.

2 Capítulo 1: Esboço 1.1 VISÃO GERAL DA INTERNET 1.2 PROTOCOLO EM CAMADAS 1.3 HISTÓRIA DA INTERNET 1.4 PADRÕES E ADMINISTRAÇÃO

3 1.1.1 Redes: conceitos Rede local Rede de longa distância WAN ponto a ponto WAN comutada Interconexão de redes: internetwork

4 Figura 1.1 LAN isolada no passado e nos dias atuais.

5 Figura 1.2 WAN ponto a ponto.

6 Figura 1.3 WAN comutada.

7 Figura 1.4 Internetwork composta de duas LANs e uma WAN ponto a ponto.

8 Figura 1.5 Rede heterogênea composta por quatro WANs e três LANs.

9 Figura 1.6 Rede de comutação de circuitos. Rede telefônica tradicional: banda fixa dedicada no enlace de alta capacidade para cada conversa telefônica

10 Figura 1.7 Rede de comutação de pacotes. Diferentes pacotes de dados compartilham o enlace de alta capacidade de forma estatística

11 A Internet: visão básica PC servidor laptop sem fio celular portátil milhões de dispositivos de computação conectados: hospedeiros = sistemas finais pontos de acesso enlaces com fio rodando aplicações de rede enlaces de comunicação fibra, cobre, rádio, satélite Rede móvel Rede doméstica ISP global ISP regional Rede institucional roteador roteadores: encaminham pacotes de dados 1-16

12 A Internet: elementos básicos protocolos para controle de envio e recepção de msgs p. e., TCP, IP, HTTP, Skype, Ethernet Possibilita aplicações distribuídas: Web, VoIP, e- mail, jogos, e-commerce, compartilhamento de arquivos Internet: rede de redes vagamente hierárquica Internet pública versus intranet privada Rede móvel ISP global Rede doméstica ISP regional Rede institucional 1-17

13 A Internet: uma visão de serviço serviços da infraestrutura de comunicação fornecidos às aplicações: entrega confiável de dados da origem ao destino entrega não confiável de dados pelo melhor esforço 1-18

14 Figura 1.8 Internet atualmente.

15 1.1.4 Acessar a Internet Usar redes de telefonia Serviço discado Serviço DSL Usar redes a cabo Usar redes sem fio Conexão direta à Internet

16 1.2 PROTOCOLOS EM CAMADAS Uma palavra que ouvimos o tempo todo quando falamos sobre a Internet é protocolo. Um protocolo define as regras que o remetente, o destinatário e todos os dispositivos intermediários precisam seguir para que sejam efetivamente capazes de se comunicar. Quando a comunicação é simples, talvez seja necessário apenas um protocolo simples; quando a comunicação é complexa, talvez seja preciso dividir a tarefa em diferentes camadas, o que torna necessário o uso de um protocolo em cada camada, ou um protocolo em camadas.

17 Figura 1.10 Protocolo de três camadas.

18 Figura 1.11 Conexão lógica entre camadas em sistemas finais.

19 Figura 1.12 Camadas na pilha de protocolos TCP/IP.

20 Figura 1.13 Comunicação através de uma internet.

21 Figura 1.14 Conexões lógicas entre camadas da pilha de protocolos TCP/IP.

22 Figura 1.15 Objetos idênticos na pilha de protocolos TCP/IP.

23 segmento datagrama quadro mensagem H t H n H t H l H n H t M M M M origem aplicação transporte rede enlace física Encapsulamento enlace física comutador H l H n H n H t H t H t M M M M destino aplicação transporte rede enlace física H l H n H n H t H t M M rede enlace física H n H t M roteador 1-35

24 Figura 1.17 Endereçamento na pilha de protocolos TCP/IP.

25 Figura 1.18 Multiplexação e demultiplexação.

26 1.2.3 Modelo OSI Estabelecida em 1947, a Organização Internacional de Padronização (ISO International Organization for Standardization) é um órgão multinacional dedicado a criar normas internacionais aceitas mundialmente. Quase três quartos dos países do mundo está representada na ISO. Um padrão ISO que abrange todos os aspectos das redes de comunicação é o modelo Interconexão de Sistemas Abertos (OSI Open Systems Interconnection), que foi introduzido pela primeira vez no final de OSI versus TCP/IP Falta de sucesso do modelo OSI

27 Figura 1.19 Modelo OSI.

28 Figura 1.20 TCP/IP e modelo OSI.

29 1.3 HISTÓRIA DA INTERNET Agora que proporcionamos uma visão geral da Internet e de seus protocolos, apresentaremos uma breve história da Internet. Veremos como ela evoluiu de uma rede privada para uma rede global em menos de quarenta anos.

30 1.3.2 História inicial Havia algumas redes de comunicação, como o telégrafo e as redes de telefonia, antes de Tais redes eram adequadas para comunicações a uma taxa constante daquela época, o que significa que, depois de gerar uma conexão entre dois usuários, as mensagens codificadas (telegrafia) ou de voz (telefonia) podiam ser trocadas. Surgimento das redes de comutação de pacotes ARPANET

31 1.3.2 Surgimento da internet (1 de 2) Em 1972, Vint Cerf e Bob Kahn, ambos parte do grupo que criou a ARPANET, colaboraram no que eles chamaram de Internetting Project (Projeto Inter-redes). Eles desejavam ligar redes distintas para que um host em uma rede pudesse se comunicar com um host em outra rede. Houve muitos problemas que precisaram ser superados: tamanhos de pacotes distintos, interfaces distintas, taxas de transmissão distintas, bem como requisitos de confiabilidade distintos.

32 1.3.2 Surgimento da internet (2 de 2) TCP/IP MILNET CSNET NSFNET ANSNET

33 1.3.3 Internet hoje Hoje, vemos um rápido crescimento tanto de infraestrutura como do surgimento de novas aplicações. A Internet, atualmente, é um conjunto de redes que prestam serviços para o mundo todo. O que tornou a Internet tão popular foi a invenção de novas aplicações. World Wide Web (WWW) Multimídia Aplicações peer-to-peer

34 1.4.1 Padrões internet (1 de 3) Um padrão Internet é uma especificação amplamente testada, útil e aceita por aqueles que trabalham com a Internet. É um conjunto de regras formais que devem ser seguidas. Existe um procedimento rigoroso para que uma especificação atinja o status de padrão Internet. A especificação começa como um Internet draft (um esboço do padrão).

35 1.4.1 Padrões internet (2 de 3) Níveis de maturidade Proposta de padrão Esboço de padrão Padrão Internet Histórico Experimental Informativo

36 1.4.1 Padrões internet (3 de 3) Níveis de exigência Exigido Recomendado Opcional Uso limitado Não recomendado

37 Figura 1.21 Níveis de maturidade de um RFC.

38 1.4.2 Administração da internet (2 de 2) ISOC IAB IETF IRTF IANA e ICANN Núcleo de Informação e Coordenação (NIC)

39 Figura 1.22 Níveis de maturidade de um RFC.

40 Capítulo 1: Resumo (1 de 2) Rede é um conjunto de dispositivos conectados por enlaces de comunicação. A Internet, hoje, é composta de muitas redes locais e de longa distância ligadas por dispositivos de conexão e estações de comutação. A maioria dos usuários finais que deseja conexão com a Internet utiliza os serviços de Provedores de Serviços de Internet (ISPs). Existem ISPs de backbone, ISPs regionais e ISPs locais. Protocolo é um conjunto de regras que governa a comunicação. Em protocolos em camadas, precisamos seguir dois princípios para prover comunicação bidirecional. Primeiro, cada camada deve realizar duas tarefas opostas. Segundo, dois objetos em cada camada em ambos os lados da comunicação devem ser idênticos. O TCP/IP é um conjunto de protocolos hierárquicos formado por cinco camadas: aplicação, transporte, rede, enlace de dados e física.

41 Capítulo 1: Resumo (2 de 2) A história da interconexão de redes (internetworking) começou com a ARPA em meados dos anos O nascimento da Internet pode ser associado ao trabalho de Cerf e Kahn e à invenção de um gateway para conectar redes. A administração da Internet tem evoluído com a Internet. Discutimos ISOC, IAB, IETF, IRTF, ICANN e NIC. Um padrão Internet é uma especificação completamente testada. Internet draft é um documento de trabalho sem status oficial e com uma vida útil de seis meses. Ele pode ser publicado como um RFC (Request for Comment). RFCs passam por níveis de maturidade e são classificados de acordo com seu nível de exigência.