Redes de Computadores (11558)

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1 Redes de Computadores (11558) Ano Lectivo 2014/2015 * 1º Semestre Licenciatura em Engenharia Informática Aula 1 15/09/2014 1

2 Agenda Redes de Computadores Apresentação Objectivos Programa Bibliografia Avaliação Regras, avisos, dúvidas,... 2

3 Apresentação Nuno M. Garcia, Ph.D. Gab. 4.10, ext

4 Apresentação UC da área de redes Introdução à comunicação entre computadores alinhada com algumas partes do curriculum CISCO CCNA 4

5 Objectivos conhecer as tecnologias de redes de telecomunicações saber planear, configurar e resolver problemas em redes de telecomunicações de área local e alargada 5

6 Programa 1. Aspectos Gerais sobre Redes o Definição Redes de Computadores o Tipos e topologias de redes de computadores o Classificação de redes de computadores de acordo com área e funcionalidade o Multiplexagem o A Internet e o modelo de gestão e governação da Internet 2. Protocolos e funcionalidades das camadas de rede do modelo OSI e sua comparação com o modelo TCP/IP o A separação de funções da rede o O modelo OSI o O modelo TCP/IP o Comparação entre os modelos OSI e TCP/IP o Funcionalidades das camadas do modelo TCP/IP 6

7 3. A camada física o Transmissão de dados em redes cabladas e não cabladas o Protocolos de codificação o Códigos detectores de erros e correctores de erros o Colisões no meio físico o CODECs, Ruido, SNR 4. A camada de ligação de dados o As sub-camadas de ligação de dados e de controlo de acesso ao meio físico o Endereçamento na camada de ligação de dados o Tecnologias de rede local: IEEE (Ethernet) e IEEE (WiFi) o Redundância e resiliência na camada 2 e Spanning Tree Protocol o Redes locais virtuais (VLANs) o Sistemas de cablagem estruturada o Domínios de Colisão e Domínios de Broadcast na camada de ligação de dados 7

8 5. A camada de rede o IPv4 e IPv6 o Dissecação de pacotes IP e campos notáveis o Domínios de Colisão e Domínios de Broadcast na camada de rede o Protocolos auxiliares: o ARP, o DNS, o DHCP o Problemas na camada de rede: redundância, segurança, qualidade de serviço 6. A camada de transporte o Protocolos orientados à ligação e não orientados à ligação o Dissecação de segmentos de transporte e campos notáveis o Conceito de porto e sua correspondência com as camadas superiores do modelo OSI o O caso do UDP o O caso do TCP o Three-Way-Handshake e sequências de segmentos 8

9 7. Endereçamento em IPv4 e em IPv6 o O endereçamento IPv4 e as classes de endereços o O endereçamento IPv6 e os tipos de endereços o Unicast, Multicast, Broadcast, Anycast o Subnetting em IPv4 e IPv6 o Variable Length Subnetting Masks em IPv4 o Network Address Translation o Coexistência e transição IPv4-IPv6 8. Switching e Virtual LANs o Configuração de Switches usando simuladores e equipamento real o Ligações em e 802.1Q o Isolamento de tráfego com VLANs o Layer 3 Switching 9

10 9. Routing em IPv4 e IPv6 o Protocolos de Routing (Distance Vector e Link State) o Protocolos intra domain e inter domain o O papel dos sistemas autónomos o Routing RIP (v1 e v2) e EIGRP o Configuração de Routers usando simuladores e equipamento real o Router on a stick o Routing inter LANs 10. Redes sem fios o Tipos de redes de redes sem fios o O caso IEEE x o Funcionalidades de um Access Point o Segurança em x o Configuração de Access Point e de uma rede WiFi 10

11 Bibliografia Edmundo Monteiro e Fernando Boavida, Engenharia de Redes Informáticas, FCA - Editora de Informática, 2000 (7ª Edição, 2007). Andrew G. Blank, TCP/IP Fundamentals, Sybex, ISBN , Douglas E. Comer, "Computer Networks and Internets, with Internet Applications", 4th Edition, Prentice Hall, Paulo Loureiro, "TCP/IP em Redes Microsoft para Profissionais", 5ª Edição Actualizada, FCA - Editora de Informática, William Stallings, Data and Computer Communications, Prentice Hall, 7th Edition, James F. Kurose, Keith W. Ross, Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 3rd. Edition, Addison Wesley, Bill Buchanan, "Hand book of Data Communications and Networks", Kluwer Academic Publishers, ISBN , Fred Halsall, "Data Communications, Computer Networks and Open Systems", Addison Wesley, 4th Edition, José Gouveia e Alberto Magalhães, Redes de Computadores, FCA - Editora de Informática, Fernando Pereira, LINUX Curso Completo, 5ª Edição, FCA - Editora de Informática, Request for Comments (RFCs). URL: Fontes de informação na Web. 11

12 Redes de Computadores Avaliação por frequência teórica (50% = 10v) 2 frequências (2 x 45% = 9v) 1 trabalho (5% = 1v) prática (50% = 10v) 4 relatórios (não avaliados) 1 trabalho final (50% = 10v) feito em grupo com avaliação individual por exame parte prática = 10v parte teórica = 10v mínimos de 6/20 de acordo com os regulamentos para cada uma das componentes teórica e prática para obtenção de admissão a exame presenças mínimas de 75% a cada uma das componentes teóricas e práticas alunos com notas práticas e teóricas que difiram em mais de 30% serão sujeitos a avaliação adicional 12

13 Frequências: 27 Outubro 15 Dezembro

14 Regras, avisos, dúvidas fotos no processo académico registo de aluno na página da UC em assiduidade... mais coisas? (recalendarização de aulas) 14

15 Dúvidas Gabinete 4.10 ou ALLab, 5ªs das 16h às 18h, 6ªs das 9h às 11h. outras horas a combinar. 15

16 INTRODUÇÃO às redes de computadores O que são redes informáticas? O que é a informática? O que é um computador? O que são dados? O que é transmitir dados? 16

17 Como se classificam as redes de computadores quanto à área espacial / geográfica quanto à topologia quanto ao canal outras classificações: quanto à relação de funcionalidade, quanto ao tipo de protocolos,... 17

18 classificação de redes quanto à sua abrangência espacial Há outras, a rede Body Area Network (BAN), e a rede interplanetária, por exemplo. Computer Networks, Tanenbaum 18

19 classificação de redes quanto à topologia barramento (bus) anel (ring) estrela (star) malha (mesh) 19

20 classificação de redes quanto ao canal cablado óptico eléctrico não cablado (sem fios) laser / IV EM 20

21 outras classificações de redes de computadores cliente-servidor, redes IP, redes seguras, redes abertas, redes corporativas... classificações quanto à velocidade. 21

22 outras classificações de redes de computadores cliente-servidor, redes IP, redes seguras, redes abertas, redes corporativas... classificações quanto à velocidade. 22

23 in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman,

24 Simplex 24

25 Duplex 25

26 Half - Duplex 26

27 Full Duplex 27

28 in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman,

29 Tipos de comunicação: Circuito Dedicado vs. Canal Partilhado B quer enviar dados para C... A B C Z in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman,

30 Tipos de comunicação: Circuito Dedicado vs. Canal Partilhado B estabelece um circuito com C A B C Z in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman,

31 Tipos de comunicação: Circuito Dedicado vs. Canal Partilhado B envia os dados para C sem restrições A B C Z in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman,

32 Tipos de comunicação: Circuito Dedicado vs. Canal Partilhado B envia os dados para o canal, identificando o receptor da mensagem A B C Z PARA: C in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman,

33 Tipos de comunicação: Circuito Dedicado vs. Canal Partilhado todos os computadores recebem a mensagem A B C Z PARA: C PARA: C PARA: C in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman,

34 Tipos de comunicação: Circuito Dedicado vs. Canal Partilhado apenas o destinatário interpreta a mensagem A B C Z PARA: C PARA: C PARA: C in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman,

35 Comunicação por circuito dedicado demora a estabelecer o circuito enquanto o circuito está estabelecido, apenas aquelas duas máquinas transmitem dados naquele segmento Comunicação por comutação de pacotes não precisa de pré-definir o circuito tem maiores problemas de segurança o aproveitamento dos recursos físicos (tempo, canal) é melhor. 35

36 Multiplexagem de dados in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman,

37 Multiplexagem de dados num canal multiplexagem em tempo Síncrono (STDM) Assíncrono (ATDM) multiplexagem em frequência xdsl (por exemplo ADSL ver + info aqui: ww.pulsewan.com/data101/adsl_vdsl_basics.htm) Wavelength Division Multiplexing (WDM) 37

38 Elementos de uma rede de computadores in Computer Networking - A Top-down Approach Featuring the Internet, Jim Kurose, Addison Weley pub.,

39 Outra classificação de elementos de rede Elementos activos Elementos passivos 39

40 Redes de pacotes de dados Os dados são transmitidos no canal, dentro de uma estrutura chamada pacote/datagrama (packet) trama/quadro (frame) 40

41 Por exemplo, uma trama Ethernet consiste no seguinte: in 41

42 Os protocolos servem para permitir fazer a transmissão efectiva dos dados. in Computer Networking - A Top-down Approach Featuring the Internet, Jim Kurose, Addison Weley pub.,

43 in Computer Networking - A Top-down Approach Featuring the Internet, Jim Kurose, Addison Weley pub.,

44 Questões? Registo de aluno, Registo de presença no formulário online (a partir da página da UC), Inscrição em turmas práticas 44