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Neste documento, aprenda sobre a internet, protocolos e comunicação em redes. Saiba o que é a internet, como funciona o envio e recepção de mensagens entre sistemas finais, e explore as diferenças entre serviços orientados à conexão e sem conexão. Ensaie suas habilidades com exercícios e questões relacionadas.
Tipologia: Notas de aula
1 / 20
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Não perca as partes importantes!
obter contexto, visão geral,“sentimento” sobre redes
-^
maior profundidade edetalhes serão vistosdepois no curso
-^
abordagem:– descritiva– usar a Internet como
exemplo
o que é a Internet
-^
o que é um protocolo?
-^
bordas da rede
-^
núcleo da rede
-^
rede de acesso e meios físicos
-^
performance: perda, atraso
-^
camadas de protocolo, modelos deserviços
-^
backbones, NAPs, ISPs
-^
história
Tarefa: ler capítulo1 no texto
O que é a Internet
milhões de elementos decomputação interligados:
hosts,
sistemas finais^ –
pc’s, estações de trabalho,servidores– telefones digitais, torradeiras depão, etc.executando
aplicações
distribuídas
enlaces de comunicação^ –
fibra, cobre, rádio, satelite
-^
roteadores:
enviam pacotes
(blocos) de dados através darede
ISP local redecorporativa
ISP regional
roteador
estação
servidor
móvel
O que é a Internet
protocolos
: controlam o envio e a
recepção de mensagens–
e.g., TCP, IP, HTTP, FTP, PPP
-^
Internet:
“rede de redes”
-^
fracamente hierárquica
-^
Internet pública e Internets privadas(intranets)
Internet standards–
RFC: Request for comments– IETF: Internet Engineering TaskForce
ISP local redecorporativa
ISP regional
routeador
estação
servidor
móvel
Serviços da Internet
infraestrutura de comunicaçãopermite aplicações distribuídas:–
WWW, email, games, e-commerce,database, chat,– more?
-^
serviços de comunicaçãooferecidos:–
sem conexão– orientado à conexão
-^
cyberspace [Gibson]:“a consensual hallucination experienced daily
by billions of operators, in every nation, ...."
um protocolo humano e um protocolo de rede de computadores:
Alô Alô
Que horas
são?2:
TCP pedido deconexãoTCP respostade conexãoGet http://gaia.cs.umass.edu/index.htm
tempo
O que é um protocolo?
Uma visão mais de perto da estrutura da
rede
:
-^
-^
-^
Borda da rede: serviço orientado à conexão Meta:
transferência de dados entre sistemas finais.
-^
handshaking:
estabelece as
condições para o envio dedados antes de envia-losatualmente–
Alô: protocolo humano– estados de “conexão”^ controlam a troca demensagens entre dois hosts
-^
TCP - Transmission ControlProtocol–
realiza o serviço orientado àconexão da Internet
transferência de dados confiávele seqüêncial, orientada a cadeiade bytes^ –
perdas: reconhecimentos eretransmissões
-^
controle de fluxo:^ –
evita que o transmissor afogue oreceptor
-^
controle de congestão:^ –
transmissor reduz sua taxa quandoa rede fica congestionada
Borda da rede:serviço sem conexão
transferência de dados entre sistemas finais–
o mesmo de antes!
-^
UDP - User Datagram Protocol[RFC 768]: Oferece o serviçosem conexão da Internet– transferência de dados não
confiável
HTTP (WWW), FTP (filetransfer), Telnet (remotelogin), SMTP (email)
streaming media,teleconferência, telefonia IP
Núcleo da Rede
: C
omutação de Circuitos
Recursos fim-a-fim são
reservados por “chamada”
-^
taxa de transmissão, capacidadedos comutadores
-^
recursos dedicados: não hácompartilhamento
-^
desempenho análogo aos circuitosfísicos (QOS garantido)
-^
exige estabelecimento de conexão
Recursos da rede (ex., capacidade
de transmissão) dividida em“pedaços”
-^
pedaços alocados às chamadas
-^
pedaço do recurso disperdiçado senão for usado pelo dono da chamada (sem divisão)
-^
formas de divisão da capacidade detransmissão em “pedaços”–
Núcleo da Rede^ divisão em freqüência–^ divisão temporal
: C
omutação de Circuitos
Núcleo da rede: comutação de pacotes
cada fluxo de dados fim-a-fim é dividido
em pacotes
-^
os recursos da rede são compartilhadosem bases estatíticas
-^
cada pacote usa toda a banda disponívelao ser transmitido
-^
recursos são usados na medida donecessário
contenção de recursos:•^
a demanda agregada porrecursos pode exceder acapacidade disponível
-^
congestão: filas de pacotes,aumento do tempo de envio,perda de apcotes
-^
store and forward: pacotes semovem de um roteador para ooutro antes de seremretransmitidos– transmite no enlace– espera vez no enlace
Banda passante é dividida em
“slots”
Alocação fixa Reserva de recursos
comutação de circuitos:
Comutação de pacotes versus comutação de circuitos: analogia
com restaurante humano
-^
outras analogias humanas?
A
10 Mbits/sEthernet
1.5 Mbits/s
45 Mbits/s
multiplexação estatística
fila de pacotesesperando peloenlace de saída
Núcleo da rede: comutação de pacotes
Comutação de Pacotes versus Comutação de
Circuitos
Enlace de 1 Mbit/s
-^
cada usuário:–
100Kbits/s quando “ativo”– ativo 10% do tempo
-^
comutação de circuitos:–
10 usuários
-^
comutação de pacotes:–
com 35 usuários,probabilidade > 10 ativosmenor que 0,
Comutação de Pacotes permite que mais usuários usem a mesma
rede!
N usuários
enlace de 1 Mbit/s
Grande para dados esporádicos– melhor compartilhamento de recursos– não há estabelecimento de chamada
-^
Congestão excessiva: atraso e perda de pacotes– protocolos são necessários para transferência confiável,
controle de congestionamento
Q: Como obter um comportamento semelhante ao de um circuitofísico?– garantias de taxa de transmissão são necessárias para
aplicações de aúdio/vídeo
Comutação de Pacotes versus Comutação de
Circuitos
