Tecnologias Atuais de Redes

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1 Tecnologias Atuais de Redes Aula 4 Comutação Tecnologias Atuais de Redes - VPN 1

2 Conteúdo Comutação de Circuitos Comutação de Mensagens Comutação de Pacotes Redes Orientadas a Conexões Tecnologias Atuais de Redes - VPN 2

3 Introdução Comutação Alocação de recursos Interligação de dois ou mais pontos Tecnologias Atuais de Redes - VPN 3

4 Introdução Tipos de Comutação Comutação de circuitos Comutação de mensagens Comutação de pacotes Tecnologias Atuais de Redes - VPN 4

5 Tecnologias Atuais de Redes Comutação Comutação de Circuitos Tecnologias Atuais de Redes - VPN 5

6 Comutação de Circuitos Uso permanente de recursos Tráfego constante Ex.: comunicação de voz Conexão dedicada Tecnologias Atuais de Redes - VPN 6

7 Comutação de Circuitos Vantagens Garantia de recursos Disputa pelo acesso apenas na fase de conexão Sem processamento nos nós intermediários Menor tempo de transferência Controle nas extremidades Tecnologias Atuais de Redes - VPN 7

8 Comutação de Circuitos Desvantagens Desperdício de banda em períodos de "silêncio" Não há correção de erros Probabilidade de bloqueio Circuitos ocupados Tecnologias Atuais de Redes - VPN 8

9 Comutação de Circuitos Fases 1. Estabelecimento do circuito Reserva de recursos 2. Transferência da voz 3. Desconexão do circuito Tecnologias Atuais de Redes - VPN 9

10 Comutação de Circuitos Tecnologias Atuais de Redes - VPN 10

11 Tecnologias Atuais de Redes Comutação Comutação de Mensagens Tecnologias Atuais de Redes - VPN 11

12 Comutação de Mensagens Precursor da comutação de pacotes Mensagens roteadas Um salto (hop) por vez Não há caminho dedicado STORE and FORWARD Ex.: Tecnologias Atuais de Redes - VPN 12

13 Comutação de Mensagens Vantagens Maior aproveitamento das linhas de comunicação Uso otimizado do meio Desvantagem Aumento do tempo de transferência das mensagens Tecnologias Atuais de Redes - VPN 13

14 Tecnologias Atuais de Redes Comutação Comutação de Pacotes Tecnologias Atuais de Redes - VPN 14

15 Comutação de Pacotes Pacotes individualmente encaminhados Mensagens quebradas em pacotes Unidades de transferência de informação Não há caminho dedicado Otimização do uso da largura de banda Tecnologias Atuais de Redes - VPN 15

16 Comutação de Pacotes Vantagens Uso otimizado do meio Ideal para dados Correção de erros Redução do atraso na transmissão total Tecnologias Atuais de Redes - VPN 16

17 Comutação de Pacotes Desvantagens Sem garantias de banda, atraso e variação do atraso Ruim para algumas aplicações de voz e vídeo Overhead de cabeçalho Atrasos de enfileiramento e processamento a cada nó Disputa nó-a-nó Tecnologias Atuais de Redes - VPN 17

18 Comutação de Pacotes Tecnologias Atuais de Redes - VPN 18

19 Tecnologias Atuais de Redes Comutação Redes Orientadas a Conexões Tecnologias Atuais de Redes - VPN 19

20 Redes sem Conexões ARPANET (Internet) Continuidade da rede Ataques diretos Destruição de roteadores e linhas de transmissão Pacotes roteados de modo independente Tecnologias Atuais de Redes - VPN 20

21 Redes Orientadas a Conexões Empresas de telefonia Estabelecimento de conexão Rota mantida até o encerramento Panes no caminho cancelam a conexão Tecnologias Atuais de Redes - VPN 21

22 Redes Orientadas a Conexões Vantagens(empresas de telefonia) Qualidade de serviço Faturamento Reserva de recursos Desvantagem(Depto. de Defesa dos EUA) Cancelamento da conexão Tecnologias Atuais de Redes - VPN 22

23 Redes sem Conexões Desvantagens (empresas de telefonia) Sobrecarga de roteadores e perda de pacotes Instabilidade na qualidade do serviço Inadequada para áudio ou vídeo Faturamento Impossibilidade da cobrança por minuto Tecnologias Atuais de Redes - VPN 23

24 X.25 Antigo serviço de comutação de pacotes Cobertura global na década de 80 Lançamento em 1970 Redes de longa distância Sistema telefônico ou ISDN ISDN Integrated Service Digital Network (Rede Digital de Serviços Integrados) Tecnologias Atuais de Redes - VPN 24

25 X.25 - Arquitetura Tecnologias Atuais de Redes - VPN 25

26 X.25 - Arquitetura DTE Data Terminal Equipment Terminais DCE Data Circuit Terminating Equipment Modems ou roteadores PSE Packet-Switching Exchange Comutadores de pacotes (ISP) Tecnologias Atuais de Redes - VPN 26

27 X.25 - Arquitetura Estudar os três níveis de protocolos básicos (ou camadas de arquitetura) do X.25 (apostila, pág. 7) Tecnologias Atuais de Redes - VPN 27

28 Frame Relay Comunicação de dados de alta velocidade Confiabilidade e eficiência no uso da banda Informações divididas em frames Camada de enlace do modelo OSI Tecnologias Atuais de Redes - VPN 28

29 Frame Relay - Arquitetura Tecnologias Atuais de Redes - VPN 29

30 Frame Relay - Arquitetura Equipamentos de usuários e aplicações PC's, estações de trabalho, servidores etc. Equipamentos de acesso com interface Frame Relay Bridges, roteadores, dispositivos de acesso FR etc. Equipamentos de rede Switches, roteadores etc. Tecnologias Atuais de Redes - VPN 30

31 Frame Relay - Vantagens Custo de propriedade reduzido Equipamentos mais simples Padrões estáveis e largamente utilizados Overhead reduzido e alta confiabilidade Redes escaláveis, flexíveis e com boa recuperação Interoperabilidade com outros protocolos e aplicações Tecnologias Atuais de Redes - VPN 31

32 Frame Relay - Restrições Equipamentos de usuário com protocolos inteligentes Controle de fluxo das informações Rede de transporte virtualmente à prova de falhas Tecnologias Atuais de Redes - VPN 32

33 Frame Relay Circuitos Virtuais Estudar os circuitos virtuais do Frame Relay (apostila, pág. 9) Tecnologias Atuais de Redes - VPN 33

34 Frame Relay Estrutura do Frame Flags Início e fim do frame Código padrão fixo (valor hexadecimal 7E) Tecnologias Atuais de Redes - VPN 34

35 Frame Relay Estrutura do Frame Cabeçalho Informações de controle Composto por 2 bytes Estudar as informações contidas no cabeçalho (apostila, pág. 10) Tecnologias Atuais de Redes - VPN 35

36 Frame Relay Estrutura do Frame Informação de usuário Informações da aplicação usuária Tecnologias Atuais de Redes - VPN 36

37 Frame Relay Estrutura do Frame FCS Frame CheckSequence CRC Cyclic Redundancy Check Padrão de 16 bits Detecção de erros Usado para frames com até bytes Tecnologias Atuais de Redes - VPN 37

38 Frame Relay Fluxo das Informações Estudar o fluxo das informações no Frame Relay (apostila, pág. 11) Tecnologias Atuais de Redes - VPN 38

39 ATM Asynchronous Transfer Mode Modo de Transferência Assíncrono Arquitetura de rede de alta velocidade Comutação de células Interligação de LAN's, MAN's e WAN's Aplicações de dados, voz e vídeo Camada de enlace do modelo OSI Tecnologias Atuais de Redes - VPN 39

40 ATM Comutação de Células "Evolução técnica" da comutação de pacotes Taxas de transmissão mais altas Baixa taxa de erros Quadros pequenos de tamanho fixo Células (cells) Tecnologias Atuais de Redes - VPN 40

41 ATM Arquitetura Equipamentos de usuários e aplicações PC's, estações de trabalho, servidores etc. Equipamentos de acesso com interface ATM Bridges, roteadores, switches etc. Equipamentos de rede Switches, roteadores etc. Tecnologias Atuais de Redes - VPN 41

42 ATM Vantagens Otimização do uso de banda Custo baixo de processamento das células Vários tipos de tráfego (dados, voz e vídeo) Redes escaláveis, flexíveis e com boa recuperação Interoperabilidade com outros protocolos e aplicações Tecnologias Atuais de Redes - VPN 42

43 ATM Restrições Outras tecnologias têm sido adotadas com frequência Fast Ethernet, Gigabit Ethernet etc. Uso de interfaces ATM não tem sido tão grande Tecnologias Atuais de Redes - VPN 43

44 ATM Características Estudar as características do ATM (apostila, pág. 14) Tecnologias Atuais de Redes - VPN 44

45 ATM Conexões Virtuais TP TransmissionPath Rota de transmissão física Tecnologias Atuais de Redes - VPN 45

46 ATM Conexões Virtuais VP Virtual Path Rota virtual Identificador VPI (Virtual Path Identifier) único Tecnologias Atuais de Redes - VPN 46

47 ATM Conexões Virtuais VC Virtual Channel Canal virtual Identificador VCI (Virtual Channel Identifier) único Tecnologias Atuais de Redes - VPN 47

48 ATM Conexões Virtuais Conexões virtuais VPC Virtual Path Connection VCC Virtual Channel Connection Tecnologias Atuais de Redes - VPN 48

49 ATM Conexões Virtuais VPC Virtual Path Connection Conexão de rota virtual Dois equipamentos de acesso ou de usuário Coleção de VP's Tecnologias Atuais de Redes - VPN 49

50 ATM Conexões Virtuais VCC Virtual Channel Connection Conexão de canal virtual Dois equipamentos de acesso ou de usuário Coleção de VC's Tecnologias Atuais de Redes - VPN 50

51 ATM Conexões Virtuais Circuitos virtuais PVC Permanent Virtual Circuit SVC Switched Virtual Circuit Tecnologias Atuais de Redes - VPN 51

52 ATM Conexões Virtuais PVC Permanent Virtual Circuit Configurado pelo operador na rede Conexão permanente entre dois pontos Tecnologias Atuais de Redes - VPN 52

53 ATM Conexões Virtuais SVC Switched Virtual Circuit Sem intervenção do operador de rede Atendimento sob demanda Tecnologias Atuais de Redes - VPN 53

54 ATM Estrutura da Célula Tamanho fixo de 53 bytes Tecnologias Atuais de Redes - VPN 54

55 ATM Estrutura da Célula Cabeçalho 5 bytes Informações de controle Detecção e correção de erros Tecnologias Atuais de Redes - VPN 55

56 ATM Estrutura da Célula Cabeçalho Estudar as informações contidas no cabeçalho (apostila, pág. 17) Tecnologias Atuais de Redes - VPN 56

57 ATM Estrutura da Célula Informação útil 48 bytes Informações de usuário ou de controle Tecnologias Atuais de Redes - VPN 57

58 Integração Frame Relay - ATM Estudar a integração Frame Relay - ATM (apostila, pág. 18) Tecnologias Atuais de Redes - VPN 58

59 Tecnologias Atuais de Redes Comutação Exercícios de Fixação Tecnologias Atuais de Redes - VPN 59

60 Exercícios de Fixação 1) Defina comutação. 2) Quais as principais características, vantagens e desvantagens da comutação de circuitos, da comutação de mensagens e da comutação de pacotes? 3) Cite exemplos de redes orientadas a conexões. 4) Comente sobre as redes X.25. Tecnologias Atuais de Redes - VPN 60

61 Exercícios de Fixação 5) Explique com suas palavras o funcionamento de uma rede Frame Relay. 6) Explique com suas palavras o funcionamento das redes ATM. 7) Quais as características da comutação de células? Descreva a estrutura de uma célula. Tecnologias Atuais de Redes - VPN 61

62 Tecnologias Atuais de Redes Comutação Referências Tecnologias Atuais de Redes - VPN 62

63 Referências Redes Orientadas a Conexões ATM introducao/1-5-exemplos-de-redes/1-5-2-redes-orientadas-aconexoes-x-25-frame-relay-e-atm Frame Relay Protocolos de Redes: X.25, FR e ATM Tecnologias Atuais de Redes - VPN 63