Redes de Computadores

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1 Redes de Computadores A Iteret Parte I Prof. Thiago Dutra <[email protected]> Ageda Visão Geral O que é a Iteret? Orgaização da Iteret Estrutura da Iteret Bordas da Rede Núcleo da Rede Redes de Acesso Meios Físicos Backboes Atrasos 2 1

2 Ageda Parte I Visão Geral O que é a Iteret? Orgaização da Iteret Estrutura da Iteret Bordas da Rede Modelos de Comuicação Serviços de Etrega Núcleo da Rede Comutação de Circuitos Comutação de Pacotes Comutação de Circuitos x Comutação de Pacotes Roteameto 3 4 2

3 O que é a Iteret? Milhões de elemetos de computação iterligados PCs, otebooks, servidores, equipametos, dispositivos, Executadoaplicações distribuídas Sistemas fiais = hospedeiros Diversos elaces de comuicação Fibra, cobre, rádio, satélite Evio e recebimeto de blocos de dados através da rede Taxa de trasmissão = Largura de bada (bits por segudo) Blocos de dados = Pacotes 5 O que é a Iteret? Protocolos: cotrolam o evio e a recepção dos pacotes Ex.: TCP, IP, HTTP, FTP, PPP,... Iteret: rede das redes Iteret pública e iterets privadas (itraets) Fracamete hierárquica Fortemete padroizada Iteret stadards IETF (RFCs), ISO, IEEE, 6 3

4 O que é a Iteret? A Iteret pode ser vista de um âgulo diferete Uma ifraestrutura que provê serviços a aplicações Utilizado a ifraestrutura de comuicação da Iteret as aplicações distribuídas podem realizar a troca de dados As aplicações são a úica parte da Iteret visível aos usuários www VoIP 7 Orgaização da Iteret Diversas orgaizações espalhadas pelo mudo padroizam o fucioameto da Iteret 8 4

5 Orgaização da Iteret ICANN Iteret Corporatio for Assiged Names ad Numbers Corporação da Iteret para Atribuição de Nomes e Números Resposável pela alocação do espaço de edereços e omes da Iteret IANA Iteret Assiged Numbers Authority Autoridade para Atribuição de Números a Iteret Resposável pela coordeação global do DNS Root, edereçameto IP e outros recursos de protocolo da Iteret IETF Iteret Egieerig Task Force Força Tarefa de Egeharia da Iteret Desevolvimeto aberto de padrões para protocolos e arquitetura da Iteret 9 Orgaização da Iteret W3C World Wide Web Cosortium Cosórcio da WWW Desevolvimeto de padrões e protocolos comus para promover a evolução e iteroperabilidade da Web ITU Iteratioal TelecommuicatioUio Uião Iteracioal de Telecomuicações Agêcia da ONU para coordeação, padroização e desevolvimeto das operações de redes e serviços de telecomuicações IterNIC Iteret Network Iformatio Ceter Cetro de Iformação de Rede da Iteret Efetuar o registro de domíios da Iteret

6 Orgaização da Iteret Estabelecedo padrões RFC Request for Commets (Pedido para cometários) Documetos técicos desevolvidos e matidos pelo IETF Cada documeto deve detalhar o fucioameto de todos os aspectos do protocolo proposto Existem atualmete mais de 7000 RFCs Exemplos HTTP [RFC 7540] ( FTP 1985 [RFC 959] ( SMTP 2001 [RFC 2821] ( 11 Orgaização da Iteret No Brasil 12 6

7 Orgaização da Iteret CGI.br Comitê Gestor da Iteret o Brasil Costituído pelo Miistério das Comuicações (MC) e o Miistério da Ciêcia, Tecologia e Iovação (MCT) em maio de 1995 Pricipais atribuições: A proposição de ormas e procedimetos relativos à regulametação das atividades a Iteret; A recomedação de padrões e procedimetos técicos operacioais para a Iteret o Brasil; O estabelecimeto de diretrizes estratégicas relacioadas ao uso e desevolvimeto da Iteret o Brasil; A promoção de estudos e padrões técicos para a seguraça das redes e serviços o país; A coordeação da atribuição de edereços Iteret (IPs) e do registro de omes de domíios usado <.br>; A coleta, orgaização e dissemiação de iformações sobre os serviços Iteret, icluido idicadores e estatísticas. 13 Orgaização da Iteret NIC.br Núcleo de Iformação e Coordeação do Poto BR Criado para implemetar as decisões e os projetos do CGI.br Registro.br Registro de domíios.br CERT.br Cetro de Estudos, Resposta e Tratameto de Icidete de Seguraça o Brasil CETIC.br Cetro de Estudos sobre as Tecologias da Iformação e Comuicação CEPTRO.br Cetro de Estudos e Pesquisas em Tecologias de Redes e Operações W3C.br Escritório Brasileiro do W3C 14 7

8 Estrutura da Iteret Borda da rede Aplicações Clietes Servidores Núcleo da rede Roteadores Redes de redes Redes de acesso, meios físicos Elaces de comuicação 15 Bordas da Rede Sistemas fiais (hosts) Executam programas de aplicação Ecotram-se as extremidades da rede Ex.: Web, Modelo Cliete/Servidor O cliete toma a iiciativa eviado pedidos que são respodidos por servidores Ex.: Browser, Web service Modelo peer-to-peer (P2P) Míimo (ou ehum) uso de servidores dedicados Ex.: Gutella, KaZaa 16 8

9 Bordas da Rede Serviço com coexão Quado se deseja cofiabilidade Protocolo TCP www, , ftp, Serviço sem coexão Quado a cofiabilidade ão é essecial Protocolo UDP Videocoferêcia, VoIP, 17 Núcleo da Rede Uma malha de roteadores itercoectados Basicamete, ecamiham os pacotes até o seu destio Questão fudametal: como os dados são trasferidos através da rede? Comutação de circuitos? Ou Comutação de pacotes? 18 9

10 Comutação de Circuitos Comutação de Circuitos Usa um caal dedicado para cada coexão Recursos fim-a-fim são reservados por chamada Não há compartilhameto do recurso Exige o estabelecimeto da coexão Desempeho garatido Ex.: Rede de telefoia 19 Comutação de Circuitos Comutação de Circuitos Capacidade de trasmissão dividida em pedaços Cada coexão aloca um pedaço Pedaço desperdiçado se ão estiver em uso durate a coexão Formas de dividir a capacidade de trasmissão em pedaços Divisão em frequêcia (FDM) Divisão temporal (TDM) 20 10

11 Comutação de Circuitos FDM Frequecy-Divisio Multiplexig TDM Time-Divisio Multiplexig 21 Comutação de Pacotes Comutação de Pacotes Cada fluxo de dados fim-a-fim é dividido em pacotes No destio os pacotes são reagrupados para remotar a mesagem Os recursos da rede são compartilhados em bases estatísticas Permite que mais usuários usem a mesma rede Cada pacote usa toda bada dispoível ao ser trasmitido Recursos são usadas a medida do ecessário Trasmissão do tipo armazea-e-reevia (store-ad-forward) Pacotes se movem um salto por vez O ó recebe o pacote completo ates de ecamihá-lo 22 11

12 Comutação de Circuitos x Comutação de Pacotes Ceário Lik de 1 Mbps Cada usuário 100 Kbps quado ativo Ativo 10% do tempo Comutação de Circuito 10 usuários (10 x 100 Kbps) Comutação de Pacotes Com 35 usuários Probabilidade de > 10 ativos = 0,0004 Muitos usuários => Cogestioameto 23 Roteameto Objetivo Mover pacotes etre roteadores da origem até o destio Na comutação de circuitos : O camiho até o destio é traçado previamete Na comutação de pacotes : Redes de datagrama Redes de circuitos virtuais 24 12

13 Roteameto Redes de Datagrama O próximo salto é determiada em cada roteador Rotas podem mudar durate uma sessão Aalogia: dirigir pergutado o camiho Redes de circuitos virtuais Cada pacote leva um úmero (virtual circuit ID) que determia o próximo salto O camiho é fixo e escolhido o istate de estabelecimeto da coexão, permaece fixo durate toda a coexão Aalogia: dirigir por percurso plaejado previamete com mapa 25 A Iteret Comutação de Circuitos x Comutação de Pacotes 26 13

14 Redes de Computadores A Iteret Parte I Prof. Thiago Dutra <[email protected]> 14