Capítulo 1. Redes de computadores e a Internet

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1 Capítulo 1 Redes de computadores e a Internet

2 Redes de computadores I Prof.: Leandro Soares de Sousa lsousa@id.uff.br Site: Não deixem a matéria acumular!!! Datas das avaliações, exercícios propostos, transparências,... no site!

3 Para que servem as redes de computadores? Para que servem? 3

4 Para que servem as redes de computadores? Para os computadores trocarem informações? 4

5 Para que servem as redes de computadores? Para os computadores trocarem informações? Não! Isso é uma consequência. 5

6 Para que servem as redes de computadores? As redes de computadores foram criadas para executar aplicações distribuídas. Uma aplicação distribuída executa parte em um computador e parte em outro (ou milhões deles) 6

7 Para que servem as redes de computadores? Exemplos: Correio eletrônico ( ), Web, Compartilhamento de Arquivos, FTP, TELNET,... 7

8 Para que servem as redes de computadores? Exemplos: Correio eletrônico ( ), Web, Compartilhamento de Arquivos, FTP, TELNET,... Aplicação distribuída: Web Cliente Web: Firefox, IE, Chrome,... Servidor Web: Apache, Microsoft IIS,... 8

9 Para que servem as redes de computadores? Exemplos: Correio eletrônico ( ), Web, Compartilhamento de Arquivos, FTP, TELNET,... Reparem que todos esses produtos executam uma única aplicação! Aplicação distribuída: Web Cliente Web: Firefox, IE, Chrome,... Servidor Web: Apache, Microsoft IIS,... 9

10 Como esses computadores se interligam para formar uma rede?? 10

11 Como esses computadores se interligam para formar uma rede? Será assim? 11

12 Como esses computadores se interligam para formar uma rede? Claro que não! 12

13 Como esses computadores se interligam para formar uma rede? Infraestrutura 13

14 Como esses computadores se interligam para formar uma rede? Efeito esgoto de Copacabana! Infraestrutura 14

15 O que está fora dessa infraestrutura são hospedeiros (hosts)!? 15

16 O que está fora dessa infraestrutura são hospedeiros (hosts)! Além desses, mais óbvios 16

17 O que está fora dessa infraestrutura são hospedeiros (hosts)! 17

18 Como esses computadores se interligam para formar uma rede? E a infraestrutura? Infraestrutura 18

19 Como esses computadores se interligam para formar uma rede? Enlaces 19

20 Como esses computadores se interligam para formar uma rede? Comutadores (em Redes I Roteadores) Borda Interno 20

21 E a infraestrutura? 21

22 ?!?!?!?!?!?!?!?!?!?! Aplicações Youtube / Facebook / Whatsup / Gmail / MMOG... 22

23 ?!?!?!?!?!?!?!?!?!?! Aplicações - A rede é disponibilizada via APIs - Transparente para o desenvolvedor Youtube / Facebook / Whatsup / Gmail / MMOG... Aplicação 23

24 ?!?!?!?!?!?!?!?!?!?! 24 O que essas APIs disponibilizam? TCP/UDP Só existem nos hosts Não conhecem a rede Comunicação entre as aplicações distribuídas Aplicação Transporte

25 ?!?!?!?!?!?!?!?!?!?! 25 Como então chegar do outro lado? Encaminhamento e Roteamento Nos roteadores (comutadores em Redes I) Enxergam a rede, mas sem preocupação com a tecnologia de transmissão (luz, rádio, pulso elétrico,...) Aplicação Transporte Rede IP/ICMP/BGP/OSPF/RIP...

26 ?!?!?!?!?!?!?!?!?!?! 26 E a transferência entre elementos vizinhos? 3G, 4G, 5G, Bluetooth, Sigbee, Ethernet, PPP, Wifi, LiFi... Aplicação Transporte Rede Enlace Física Ethernet Wifi

27 27 O programador tem que se preocupar em como os bits transitam nas diversas tecnologias?

28 28 O programador tem que se preocupar com o caminho da informação até o seu destino?

29 29? O programador tem que observar se deu certo a comunicação?

30 ?!?!?!?!?!?!?!?!?!?! Outras questões: Gerenciamento? Congestionamento? Velocidade? Segurança? Acomodar novas tecnologias? 30

31 ?!?!?!?!?!?!?!?!?!?! Observaram que é necessário um sistema (ou vários na verdade) para que essas coisas aconteçam? Que esse sistema é complexo? 31

32 32 Solução: Estratégia do Jack, o estripador Vamos por partes

33 Pilha de protocolos da Internet Estrutura da Internet: como ela é organizada para realizar o serviço (Ex.: Serviço dos Correios) aplicação: dá suporte a aplicações de rede Transporte Rede IP, protocolos de roteamento (roteadores) enlace: transferência de dados entre elementos de rede vizinhos Aplicação TCP, UDP (hospedeiros) rede: roteamento de datagramas da origem até o destino FTP, SMTP, HTTP (web) (hospedeiros) transporte: transferência de dados host-ahost 33 PPP, Ethernet, wifi (switches) física: bits no fio (hubs) Enlace Física

34 Pilha de protocolos da Internet Usuários Aplicativos 34 Jogos, Google,IE, Firefox, Apache, Youtube, APPs.. Facebook, BitTorrent... FTP, SMTP, HTTP... Aplicação hospedeiros TCP e UDP Transporte hospedeiros IP, ICMP, protocolos de roteamento... Rede roteadores PPP, Ethernet, Bits no fio Enlace Switches, Torres de celular, Pontos de acesso Wifi Física hubs

35 Arquitetura de camadas 35 APLIC. APLIC. TRANS. TRANS. REDE REDE REDE REDE ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA

36 Pilha de protocolos da Internet 36

37 Pilha de protocolos da Internet 37

38 Como está organizado o curso (partindo do livro texto) Capítulo 1: Redes de computadores e a Internet uma visão geral! Capítulo 2: A camada de aplicação Capítulo 3: A camada de transporte Capítulo 4: A camada de rede Capítulo 5: A camada de enlace (com fio) Capítulo 6: A camada de enlace (sem fio) Capítulo 7: Redes multimídia Capítulo 8: Segurança em redes Capítulo 9: Gerenciamento de redes Redes de computadores I e II Como estudar para essa disciplina? 38 Aplicação Transporte Rede Enlace Física

39 Sumário 1.1 O que é a Internet? 1.2 A periferia da Internet 1.3 O núcleo da rede 1.4 Atraso, perda e vazão em redes de comutação por pacotes 1.5 Camadas de protocolos e seus modelos de serviço 1.6 Redes sob ameaça 1.7 História das redes de computadores e da Internet 39

40 Sumário 1.1 O que é a Internet? 1.2 A periferia da Internet 1.3 O núcleo da rede 1.4 Atraso, perda e vazão em redes de comutação por pacotes 1.5 Camadas de protocolos e seus modelos de serviço 1.6 Redes sob ameaça 1.7 História das redes de computadores e da Internet 40

41 41 O que é a Internet? Duas formas de explicar: Através de seus componentes Pelos serviços prestados ao desenvolvedor

42 Uma descrição dos componentes da rede 42

43 Uma descrição dos componentes da rede Sistemas finais são conectados entre si por enlaces (links) de comunicação e comutadores (switches e roteadores) de pacotes. Eles acessam a Internet por meio de Provedores de Serviços de Internet. Os sistemas finais, os comutadores de pacotes e outras peças da Internet executam protocolos que controlam o envio e o recebimento de informações. O TCP e o IP são dois dos mais importantes da Internet. 43

44 44 Uma descrição do serviço Serviços de comunicação disponibilizados: sem conexões não confiável (UDP) orientado a conexões e confiável (TCP) Esses serviços são utilizados na construção das aplicações distribuídas: WWW, , jogos, comércio eletrônico, compartilhamento de arquivos (MP3)

45 Uma descrição do serviço: serviço orientado à conexões Objetivo: transferência de dados entre sistemas finais. handshaking: inicialização (prepara para) a transferência de dados Alô, alô protocolo humano inicializa o estado em dois hosts que desejam se comunicar TCP - Transmission Control Protocol serviço orientado a conexão da Internet serviço TCP [RFC 793] transferência de dados através de um fluxo de bytes ordenados e confiável perda: reconhecimentos e retransmissões controle de fluxo : transmissor não inundará o receptor controle de congestionamento : transmissor diminui a taxa de transmissão quando a rede está congestionada. 45

46 Uma descrição do serviço: serviço sem conexão 46 Objetivo: transferência de dados entre sistemas finais (mesmo que antes!) UDP - User Datagram Protocol [RFC 768]: serviço sem conexão transferência de dados não confiável não controla o fluxo nem congestionamento Aplicações que usam TCP: HTTP (WWW), FTP (transferência de arquivo), Telnet (login remoto), SMTP ( ) Aplicações que usam UDP: streaming media, teleconferência, telefonia Internet

47 47 Uma descrição do serviço Os sistemas finais ligados à Internet oferecem uma Interface de Programação de Aplicação (API). Ela especifica como o programa solicita à infraestrutura da Internet que envie dados a um programa de destino específico. Essa API da Internet é um conjunto de regras que o software emissor deve cumprir para que a Internet seja capaz de enviar os dados ao programa de destino.

48 48 Protocolos de rede Todos os serviços ou disponibilização dessa infraestrutura são implementados obedecendo aos protocolos de rede.

49 Protocolos de rede Protocolos: controlam o envio e recepção de mensagens Internet: rede de redes ex., TCP, IP, HTTP, FTP, PPP livremente hierárquica Internet pública versus Intranet privada Padrões Internet: RFC: Request for comments IETF: Internet Engineering Task Force 49

50 O que é um protocolo? Protocolos humanos: que horas são? tenho uma dúvida apresentações 50 msgs específicas são enviadas ações específicas são realizadas quando as msgs são recebidas, ou acontecem outros eventos Protocolos de rede: máquinas ao invés de pessoas todas as atividades de comunicação na Internet são governadas por protocolos

51 O que é um protocolo? Protocolos definem o formato, ordem das mensagens enviadas e recebidas pelas entidades da rede, e ações tomadas quando da transmissão ou recepção de mensagens 51

52 O que é um protocolo? 52 Um protocolo humano e um protocolo de rede de computadores

53 Sumário 1.1 O que é a Internet? 1.2 A periferia da Internet 1.3 O núcleo da rede 1.4 Atraso, perda e vazão em redes de comutação por pacotes 1.5 Camadas de protocolos e seus modelos de serviço 1.6 Redes sob ameaça 1.7 História das redes de computadores e da Internet 53

54 54 A periferia da Internet Sistemas finais (hosts): rodam programas de aplicação ex., WWW, na borda da rede Modelo cliente/servidor o host cliente faz os pedidos, são atendidos pelos servidores ex., cliente WWW (browser)/ servidor; cliente/servidor de modelo peer-peer: uso mínimo (ou nenhum) de servidores dedicados ex.: Gnutella, BitTorrent

55 55 Redes de acesso Rede física que conecta um sistema final ao primeiro roteador de um caminho partindo de um sistema final até outro qualquer ( roteador de borda ).

56 Acesso doméstico: DSL, cabo, FTTH, discado e satélite 56 Os dois tipos de acesso residencial banda largas predominantes são: a linha digital de assinante (DSL) ou a cabo (HFC). A linha telefônica conduz, simultaneamente, dados e sinais telefônicos tradicionais, que são codificados em frequências diferentes: um canal downstream de alta velocidade, com uma banda de 50 khz a 1 MHZ; um canal upstream de velocidade média, com uma banda de 4 khz a 50 khz; um canal de telefone bidirecional comum, com uma banda de 4 khz.

57 Acesso doméstico: DSL, cabo, FTTH, discado e satélite 57 Embora o DSL utilize a infraestrutura de telefone local da operadora, o acesso à Internet via cabo utiliza a infraestrutura de TV a cabo da operadora de televisão. O acesso à Internet via cabo necessita de modems especiais.

58 Acesso doméstico: DSL, cabo, FTTH, discado e satélite Acesso à Internet por DSL Multiplexador digital de acesso à linha do assinante 58

59 Acesso doméstico: DSL, cabo, FTTH, discado e satélite Uma rede de acesso híbrida fibra-coaxial (HFC) Sistema de término do modem a cabo 59

60 Acesso doméstico: DSL, cabo, FTTH, discado e satélite 60 O conceito da FTTH é simples (Fiber To The Home) oferece um caminho de fibra ótica da CT (central telefônica) diretamente até a residência. Estratégias: AON (Ativas Cap.5 Ethernet comutadas) / PON (Passivas - aqui) Terminal de Fibra Ótica Terminal de Linha Ótica

61 Acesso doméstico: DSL, cabo, FTTH, discado e satélite 61 Em locais onde DSL, cabo e FTTH não estão disponíveis, um enlace de satélite pode ser empregado para conexão em velocidades não maiores do que 1 Mbit/s. StarBand e HughesNet são dois desses provedores de acesso por satélite. O acesso discado por linhas telefônicas tradicionais é baseado no mesmo modelo do DSL. O acesso discado é terrivelmente lento em 56 kbits/s.

62 Acesso na empresa (e na residência): Ethernet e Wi-Fi Acesso a Internet por ethernet 62

63 63 Meios físicos O bit, ao viajar da origem ao destino, passa por uma série de pares transmissor -receptor, que o recebem por meio de ondas eletromagnéticas ou pulsos ópticos que se propagam por um meio físico. Alguns exemplos de meios físicos são par de fios de cobre trançado, cabo coaxial, cabo de fibra ótica, espectro de rádio terrestre e espectro de rádio por satélite. 3G (1Mbit/s), 4G-LTE (10Mbits/s), 4G-LTE-Advanced (130Mbit/s), 5G (1Gbit/s)?!?!? Os meios físicos se enquadram em duas categorias: meios guiados e meios não guiados.

64 Sumário 1.1 O que é a Internet? 1.2 A periferia da Internet 1.3 O núcleo da rede 1.4 Atraso, perda e vazão em redes de comutação por pacotes 1.5 Camadas de protocolos e seus modelos de serviço 1.6 Redes sob ameaça 1.7 História das redes de computadores e da Internet 64

65 65 O núcleo da rede O núcleo da rede

66 66 Comutação de pacotes Em uma aplicação mensagens entre si. de rede, sistemas finais trocam Para enviar uma mensagem de um sistema final de origem para um destino, a origem fragmenta mensagens longas em porções de dados menores, denominadas pacotes. Entre origem e destino, cada um deles percorre enlaces de comunicação e comutadores de pacotes. Há dois tipos principais de comutadores de pacotes: roteadores e comutadores de camada de enlace.

67 Transmissão armazena-e-reenvia 67 Significa que o comutador de pacotes deve receber o pacote inteiro antes de poder começar a transmitir o primeiro bit para o enlace de saída.

68 Transmissão armazena-e-reenvia 68 A figura abaixo ilustra uma rede simples de comutação de pacotes.

69 Tabelas de repasse e protocolos de roteamento 69 Cada roteador possui uma tabela de encaminhamento que mapeia os endereços de destino para enlaces de saída desse roteador. O processo de roteamento fim a fim é semelhante a um motorista que não quer consultar o mapa, preferindo pedir informações. Um protocolo de roteamento pode, por exemplo, determinar o caminho mais curto de cada roteador a cada destino e utilizar os resultados para configurar as tabelas de encaminhamento nos roteadores.

70 70 Comutação de circuitos As redes de telefonia tradicionais são exemplos de redes de comutação de circuitos (recursos alocados da origem ao destino fase de conexão e desconexão).

71 Multiplexação em redes de comutação de circuitos 71 Um circuito é implementado em um enlace por multiplexação por divisão de frequência (FDM) ou por multiplexação por divisão de tempo (TDM). A figura a seguir ilustra as técnicas FDM e TDM para um enlace de rede que suporta até quatro circuitos. Embora tanto a comutação de pacotes quanto a de circuitos predominem nas redes de telecomunicação de hoje, a tendência é, sem dúvida, a comutação de pacotes.

72 Multiplexação em redes de comutação de circuitos 72 Com FDM, cada circuito dispõe continuamente de uma fração da largura de banda. Com TDM, cada circuito dispõe de toda a largura de banda periodicamente, durante breves intervalos de tempo.

73 73 Comutação por pacotes X Comutação por circuitos?

74 Atravessando a rede 74 Condução dos pacotes dentro da rede Nível 1 IXP IXP ISP Regional Acesso Provedor de Conteúdo (Ex.: Google) Nível 1 Acesso Acesso IXP ISP Regional Acesso Acesso Acesso Acesso Acesso

75 Atravessando a rede 75 Condução dos pacotes dentro da rede Nível 1 IXP Via Cabo,Sumicity, OI, Vivo, Claro, Net, ISP PredialNet,... Regional Acesso Provedor de Conteúdo (Ex.: Google) Nível 1 Acesso Acesso Acesso IXP IXP ISP Regional Acesso Acesso Acesso Acesso

76 Atravessando a rede 76 Condução dos pacotes dentro da rede Nível 1 IXP IXP OI, Vivo, Claro,... ISP Regional Acesso Provedor de Conteúdo (Ex.: Google) Nível 1 Acesso Acesso Acesso IXP ISP Regional Acesso Acesso Acesso Acesso

77 Atravessando a rede 77 Condução dos pacotes dentro da rede Nível 1 IXP IXP Embratel, Sprint, AT&T,... ISP Regional Acesso Provedor de Conteúdo (Ex.: Google) Nível 1 Acesso Acesso Acesso IXP ISP Regional Acesso Acesso Acesso Acesso

78 Atravessando a rede 78 Condução dos pacotes dentro da rede Nível 1 IXP Internet Exchange Point Mais de ISP Mapeamentos, POPs... Regional Acesso Provedor de Conteúdo (Ex.: Google) Nível 1 Acesso Acesso Acesso IXP IXP ISP Regional Acesso Acesso Acesso Acesso

79 Atravessando a rede 79 Condução dos pacotes dentro da rede Nível 1 IXP IXP ISP Regional Acesso Provedor de Conteúdo (Ex.: Google) Nível 1 Acesso Acesso IXP ISP Regional Acesso Acesso Acesso Acesso Acesso

80 Sumário 1.1 O que é a Internet? 1.2 A periferia da Internet 1.3 O núcleo da rede 1.4 Atraso, perda e vazão em redes de comutação por pacotes 1.5 Camadas de protocolos e seus modelos de serviço 1.6 Redes sob ameaça 1.7 História das redes de computadores e da Internet 80

81 Uma visão geral de atraso em redes de comutação de pacotes 81 Um pacote começa em um sistema final (a origem), passa por uma série de roteadores e termina sua jornada em outro sistema final (o destino). Quando um pacote viaja de um nó ao nó seguinte, sofre, ao longo desse caminho, diversos tipos de atraso em cada nó.

82 Uma visão geral de atraso em redes de comutação de pacotes 82 Os mais importantes deles são: o atraso de processamento nodal, o atraso de fila, o atraso de transmissão e e o atraso de propagação. juntos, eles se acumulam para formar o atraso nodal total. O desempenho de muitas aplicações da Internet é bastante afetado por atrasos na rede.

83 Uma visão geral de atraso em redes de comutação de pacotes O atraso nodal no roteador A 83

84 Uma visão geral de atraso em redes de comutação de pacotes 84 O atraso nodal no roteador A (atraso de propagação fixo) d: distância (m) v: velocidade de propagação no meio (m/s) d/v

85 Uma visão geral de atraso em redes de comutação de pacotes 85 O atraso nodal no roteador A (atraso de transmissão fixo para o pacote que atravessa o roteador) T: Tamanho do pacote (bits) r: Taxa de transmissão (bits/s) T/r

86 Uma visão geral de atraso em redes de comutação de pacotes 86 O atraso nodal no roteador A (atraso de fila variável depende da quantidade e tamanho dos pacotes na fila) T: tamanho do pacote (bits) r: Taxa de transmissão (bits/s) ( T(i))/r

87 Uma visão geral de atraso em redes de comutação de pacotes 87 O atraso nodal no roteador A (atraso de processamento nodal fixo desprezível em relação aos demais)

88 Uma visão geral de atraso em redes de comutação de pacotes 88 Exercício: Atraso de um pacote de T bits atravessando uma rede de A para B com distâncias múltiplas de d e taxas de r bits/s e velocidades de propagação v? Todos os pacotes têm tamanho de T bits. Expressão geral do atraso? A B Fila: 2 d Fila: 4 4xd Fila: 6 2xd d

89 Atraso de fila e perda de pacote 89 Dependência entre atraso de fila médio e intensidade de tráfego (a pacotes por segundo)

90 Atraso de fila e perda de pacote 90 Quando o atraso de fila é grande e quando é insignificante? A resposta depende da velocidade de transmissão do enlace, da taxa com que o tráfego chega à fila e de sua natureza em rajadas. Uma das regras de ouro da engenharia de tráfego é: projete seu sistema de modo que a intensidade de tráfego não seja nunca maior do que 1 (ideal não chegue perto de 0,8).

91 Atraso de fila e perda de pacote 91 A fila é capaz de conter um número infinito de pacotes? O que acontece de fato é que um pacote pode chegar e encontrar uma fila cheia. Sem espaço disponível para armazená-lo, o roteador o descartará; isto é, ele será perdido. Uma perda de pacote é vista como um pacote que foi transmitido para o núcleo da rede, mas sem nunca ter emergido dele no destino.

92 Vazão nas redes de computadores 92 Para definir vazão, considere a transferência de um arquivo grande do hospedeiro A para o hospedeiro B por uma rede de computadores. A vazão instantânea a qualquer momento é a taxa (em bits/s) em que o hospedeiro B está recebendo o arquivo. Se o arquivo consistir em F bits e a transferência levar T segundos para o hospedeiro B receber todos os F bits, então a vazão média da transferência do arquivo é F/T bits/s.

93 Vazão nas redes de computadores 93 Vazão para uma transferência de arquivo do servidor ao cliente

94 Vazão nas redes de computadores 94 Vazão fim a fim: (a) O cliente baixa um arquivo do servidor; (b) 10 clientes fazem o download com 10 servidores

95 Sumário 1.1 O que é a Internet? 1.2 A periferia da Internet 1.3 O núcleo da rede 1.4 Atraso, perda e vazão em redes de comutação por pacotes 1.5 Camadas de protocolos e seus modelos de serviço 1.6 Redes sob ameaça 1.7 História das redes de computadores e da Internet 95

96 96 Arquitetura de camadas Cada camada, combinada com as que estão abaixo dela, implementa alguma funcionalidade, algum serviço. Uma arquitetura de camadas nos permite discutir uma parcela específica e bem definida de um sistema grande e complexo. Essa simplificação intrínseco. tem considerável valor

97 97 Arquitetura de camadas Uma camada de protocolo pode ser executada em software, em hardware, ou em uma combinação dos dois. O sistema de camadas de protocolos tem vantagens conceituais e estruturais. A divisão em camadas proporciona um modo estruturado de discutir componentes de sistemas. A modularidade facilita a atualização de componentes de sistema.

98 Arquitetura de camadas 98 Como funciona essa arquitetura? Vamos construir essa arquitetura da base para o topo Aplicação Transporte Rede Enlace Física

99 Arquitetura de camadas 99 Como funciona essa arquitetura? CAMADA FÍSICA: A tarefa da camada física é movimentar os bits individuais que estão dentro do quadro de um nó para o seguinte. Ou seja, precisamos de uma camada que lide com as tecnologias de comunicação, com ou sem fio. Ex.: fibra ótica, cabo coaxial, par trançado, sinais de rádio Elementos dessa camada: hubs e bridges. FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA

100 Arquitetura de camadas 100 Como funciona essa arquitetura? CAMADA DE ENLACE: A camada de enlace é responsável pela conexão entre elementos vizinhos da rede. Sobre a camada física, essa camada lida com a transmissão de pacotes, que nela tem o nome de quadro (frame). Elementos dessa camada: switches, pontos de acesso wifi e torres de celulares. ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA

101 Arquitetura de camadas 101 Como funciona essa arquitetura? CAMADA DE ENLACE: A camada de enlace é responsável pela conexão entre elementos vizinhos da rede. Sobre a camada física, essa camada lida com a transmissão de pacotes, que nela tem o nome de quadro (frame). Elementos dessa camada: switches, pontos de acesso wifi e torres de celulares. Questões: tecnologias distintas? Velocidades distintas? destino (endereçamento)? ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA

102 Arquitetura de camadas 102 Como funciona essa arquitetura? CAMADA DE ENLACE: A camada de enlace é responsável pela conexão entre elementos vizinhos da rede. Sobre a camada física, essa camada lida com a transmissão de pacotes, que nela tem o nome de quadro (frame). Elementos dessa camada: switches, pontos de acesso wifi e torres de celulares. Resposta: Camada de rede ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA

103 Arquitetura de camadas 103 Como funciona essa arquitetura? CAMADA DE REDE: A camada de rede da Internet é responsável pela movimentação, de um hospedeiro origem até o hospedeiro de destino dos pacotes da camada de rede, conhecidos como datagramas. O protocolo principal dessa camada é o IP que dá o endereço da origem e do destino. Elementos dessa camada: roteadores. REDE REDE REDE REDE ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA

104 Arquitetura de camadas 104 Como funciona essa arquitetura? CAMADA DE TRANSPORTE: A camada de transporte da Internet carrega mensagens da camada de aplicação entre os lados do cliente e servidor de uma aplicação. Há dois protocolos de transporte na Internet: TCP e UDP. Elementos dessa camada: hospedeiros (hosts). TRANS. TRANS. REDE REDE REDE REDE ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA

105 Arquitetura de camadas 105 Como funciona essa arquitetura? CAMADA DE APLICAÇÃO: A camada de aplicação é onde residem aplicações de rede e seus protocolos. Elementos dessa camada: hospedeiros (hosts). APLIC. APLIC. TRANS. TRANS. REDE REDE REDE REDE ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA FÍSICA

106 106 Encapsulamento Uma mensagem da camada de aplicação na máquina emissora é passada para a camada de transporte. No caso mais simples, esta pega a mensagem e anexa informações adicionais que serão usadas pela camada de transporte do lado receptor. A mensagem da camada de aplicação e as informações de cabeçalho da camada de transporte, juntas, constituem o segmento da camada de transporte, que encapsula a mensagem da camada de aplicação.

107 Encapsulamento 107

108 Sumário 1.1 O que é a Internet? 1.2 A periferia da Internet 1.3 O núcleo da rede 1.4 Atraso, perda e vazão em redes de comutação por pacotes 1.5 Camadas de protocolos e seus modelos de serviço 1.6 Redes sob ameaça 1.7 História das redes de computadores e da Internet 108

109 109 Redes sob ameaça Os vilões podem colocar malware em seu hospedeiro por meio da Internet. Os vilões podem atacar servidores e infraestrutura de redes. Os vilões podem analisar pacotes. Os vilões podem se passar por alguém de sua confiança.

110 Sumário 1.1 O que é a Internet? 1.2 A periferia da Internet 1.3 O núcleo da rede 1.4 Atraso, perda e vazão em redes de comutação por pacotes 1.5 Camadas de protocolos e seus modelos de serviço 1.6 Redes sob ameaça 1.7 História das redes de computadores e da Internet 110

111 História das redes de computadores e da Internet 111 Os primeiros passos da disciplina de redes de computadores e da Internet podem ser traçados desde o início da década de Na imagem ao lado, um dos primeiros comutadores de pacotes.

112 História das redes de computadores e da Internet 112 Em 1972, a ARPAnet tinha cerca de 15 nós e foi apresentada publicamente pela primeira vez por Robert Kahn. A ARPAnet inicial era uma rede isolada, fechada. Do início a meados de 1970, surgiram novas redes independentes de comutação de pacotes. O trabalho pioneiro de interconexão de redes, sob o patrocínio da DARPA, criou basicamente uma rede de redes e o termo internetting foi cunhado para descrever esse trabalho.

113 História das redes de computadores e da Internet 113 Ao final da década de 1980, o número de máquinas ligadas à Internet pública alcançaria cem mil. O principal evento da década de 1990, no entanto, foi o surgimento da World Wide Web, que levou a Internet para os lares e as empresas de milhões de pessoas no mundo inteiro. A segunda metade da década de 1990 foi um período de tremendo crescimento e inovação. A inovação na área de redes de computadores continua a passos largos.

114 História das redes de computadores e da Internet 114 Os seguintes desenvolvimentos merecem atenção especial: Acesso à Internet por banda larga. Wi-Fi público de alta velocidade e acesso à Internet por redes de telefonia celular 4G e 5G. Redes sociais on-line. Provedores de serviços on-line. Empresas rodando suas aplicações na nuvem. IoT Internet das coisas

115 115 Capítulo 1 - FIM