Uma Visão Geral de Redes de Computadores

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1 Uma Visão Geral de Redes de Computadores Prof: José Marcos Silva Nogueira Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Ciência da Computação Belo Horizonte Redes de Computadores 1 O que é uma rede de computadores? Uma rede consiste de dois ou mais computadores autônomos interconectados para compartilhar recursos (tais como impressoras e CD-ROMs), trocar informação na forma de arquivos ou permitir a comunicação eletrônica Redes de Computadores 2

2 O que é uma rede de computadores? Não existe uma relação de mestre e escravo entre os computadores: autonomia Os computadores em uma rede podem estar interconectados por cabos metálicos ou ópticos, linhas telefônicas, ondas de rádio, satélites ou feixes de luz infravermelha Redes de Computadores 3 O que é uma rede de computadores? Evolução do processamento de dados Processamento em batch ou lote Coleta remota 2006 Redes de Computadores 4

3 O que é uma rede de computadores? Evolução do processamento de dados Terminal remoto e sistemas de tempo compartilhado 2006 Redes de Computadores 5 O que é uma rede de computadores? Evolução do processamento de dados Redes de computadores 2006 Redes de Computadores 6

4 O que é uma rede de computadores? 2006 Redes de Computadores 7 O que é uma rede de computadores? Existem três tipos principais de redes de computadores: Local Area Networks LAN (Redes Locais) Wide Area Networks WAN (Redes de Longa Distância) Metropolitan Area Network MAN (Redes Metropolitanas) 2006 Redes de Computadores 8

5 Rede Local de Computadores Local Area Network - LAN 2006 Redes de Computadores 9 Rede Local de Computadores Local Area Network - LAN Uma LAN é uma rede que fica confinada em uma área relativamente pequena. Ela é geralmente limitada a uma área geográfica tal como um laboratório de edição de textos, uma escola, um prédio. Raramente os computadores de uma rede local estão a mais de dois quilômetros uns dos outros Redes de Computadores 10

6 Rede Local de Computadores Local Area Network - LAN Numa configuração típica de LAN, um dos computadores é designado como o servidor de arquivos. Ele armazena todo o software que controla a rede, bem como o software que pode ser compartilhado pelos computadores. Computadores conectados ao servidor de arquivos são chamados de estações de trabalho. As estações de trabalho podem ser menos poderosas que o servidor de arquivos e podem ter software adicional nos seus discos rígidos. Em muitas LANs, cabos são usados para conectar os cartões de interface de rede de cada computador Redes de Computadores 11 Rede Local de Computadores Local Area Network - LAN 2006 Redes de Computadores 12

7 Rede Local de Computadores Local Area Network - LAN 2006 Redes de Computadores 13 Rede de Longa Distância Wide Area Network- WAN As WANs conectam áreas geográficas maiores, tais como Minas Gerais, o Brazil ou o mundo. Cabeamento transoceânico ou enlaces de satélites podem ser usados para conectar este tipo de rede. Utilizando WANs, escolas situadas em Minas podem se comunicar com outras situadas em locais como Toquio (4x1) em questão de segundos e sem 2006 Redes Computadores 14 pagar enormes contas de telefone.

8 Rede de Longa Distância Wide Area Network- WAN Uma WAN é mais complicada. Ela usa multiplexadores para conectar redes locais e metropolitanas a redes globais de comunicação, como a Internet. Para os usuários, entretanto, uma WAN não se parecerá muito diferente de uma LAN ou uma MAN Redes de Computadores 15 O que é o hardware da rede? O hardware de rede inclui todos os computadores, periféricos, cartões de interface e outros dispositivos necessários para desempenhar o processamento de dados e a comunicação dentro da rede Redes de Computadores 16

9 O que é o hardware da rede? 2006 Redes de Computadores 17 O que é um protocolo de comunicação? Um protocolo é um conjunto de regras que governam a comunicação entre computadores de uma rede. Essas regras incluem diretivas que regulam os seguintes aspectos das redes: Métodos de acesso ao meio físico, topologias físicas permitidas, tipos de cabeamento e velocidade de transferência de dados. Um protocolo é uma abstração lógica do processo físico de comunicação Redes de Computadores 18

10 O que é um protocolo de comunicação? Ligação telefônica: Uma analogia 2006 Redes de Computadores 19 Como uma rede é organizada? Camadas de protocolos 2006 Redes de Computadores 20

11 Como uma rede é organizada? Camadas de protocolos Nível (hierarquia) Camada (serviço) Interface com camada N + 1 (superior) Interface com camada N 1 (inferior) 2006 Redes de Computadores 21 Como uma rede é organizada? Camadas de protocolos Conversação é feita entre entidades pares peer entities que estão na mesma camada usando o protocolo dessa camada 2006 Redes de Computadores 22

12 Como uma rede é organizada? Exemplo de comunicação multi-nível 2006 Redes de Computadores 23 Como uma rede é organizada? Exemplo de comunicação multi-nível 2006 Redes de Computadores 24

13 Como uma rede é organizada? Camadas de protocolos Uso de abstrações para esconder a complexidade Abstrações levam naturalmente à organização em camadas Programas de aplicação Canais processo-a-processo Conectividade computador a computador Hardware 2006 Redes de Computadores 25 Como uma rede é organizada? O modelo de referência OSI 2006 Redes de Computadores 26

14 Como uma rede é organizada? O modelo de referência TCP/IP 2006 Redes de Computadores 27 O que é um protocolo de comunicação? Pilha de protocolos e protocolos comuns em cada camada 2006 Redes de Computadores 28

15 O que é a Internet? The Internet is a world-wide system of interconnected computers with more than one billion users (estimated). There are several different ways to look at what the Internet actually is Redes de Computadores 29 O que é a Internet? At the highest level, the Internet is the people that use it - the global community of users Redes de Computadores 30

16 O que é a Internet? At another level, the Internet is a set of protocols that define the rules of how the computers will transfer information with one another Redes de Computadores 31 O que é a Internet? At the lowest level, it is the hardware behind the computer networks - the computers, modems, phone lines and cables that link together to form a huge network Redes de Computadores 32

17 O que é a Internet? The Internet is a global network Redes de Computadores 33 O que explica o sucesso da Internet? O número de computadores quase dobra a cada ano desde São aprox. 400 milhões agora. Mais de 1 bilhão de pessoas acessam a Internet hoje. O volume de dados ultrapassou o sistema telefônico faz tempo Redes de Computadores 34

18 O que explica o sucesso da Internet? 2006 Redes de Computadores 35 O que explica o sucesso da Internet? 2006 Redes de Computadores 36

19 O que explica o sucesso da Internet? 2006 Redes de Computadores 37 O que explica o sucesso da Internet? Resposta: Uma boa arquitetura e Software de propósitos gerais Computadores de propósitos gerais 2006 Redes de Computadores 38

20 Internet Architecture Defined by Internet Engineering Task Force (IETF) Hourglass Design Application vs Application Protocol (FTP, HTTP) FTP HTTP NV TFTP TCP UDP IP 2006 Redes de Computadores 39 NET 1 NET 2 NET n O que explica o sucesso da Internet? Internet: the Big Picture 2006 Redes de Computadores 40

21 Visões perspectivas sobre redes (ou quais as expectativas se tem sobre as redes) Programador de aplicação Projetista de redes Provedor de redes 2006 Redes de Computadores 41