REDES Capitulo 01, Notas de estudo de Engenharia de Produção
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REDES Capitulo 01, Notas de estudo de Engenharia de Produção

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Apresentação_00

Redes de Computadores

 Profº.: Michell Loureiro  Contatos: michell.loureiro@gmail.com

(91) 9156-7500

Bibliografia:

KUROSE, James F. & ROSS, Keith W. - Redes de Computadores e a Internet. Ed. Pearson.

SOARES, LEMOS & COLCHER – Redes de Computadores, Das LANS, MANS e WANS às Redes ATM. Ed. Campus

Tanenbaum , Andrew S. - Redes de Computadores Ed. Campus

. . : : : Redes de Computadores – Profº: Michell Loureiro : : : . . .

Conteúdo Programático

 Introdução;

 Modelo OSI e Arquitetura TCP/IP;

 Endereçamento;

 Infra Estrutura de Redes;

 Tecnologias de Redes;

 Segurança Básica em Redes.

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Avaliações

 1º Bimestre - Prova Escrita;

 2º Bimestre - Projeto de Rede;

 Exercícios.

. . : : : Redes de Computadores – Profº: Michell Loureiro : : : . . .

Capítulo 1

Introdução

. . : : : Redes de Computadores – Profº: Michell Loureiro : : : . . .

Introdução

 Como surgiram as redes de computadores?

 Evolução dos modelos de computação;

 Modelos de computação

 Quais os tipos de rede existentes?

 O que é a Internet?

 Quem é o dono dessa tal internet?

 Como participar dela?

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Para que servem as Redes de Computadores??

. . : : : Redes de Computadores – Profº: Michell Loureiro : : : . . .

“Cada um dos três séculos anteriores foi dominado por uma única tecnologia.

O Século XVIII foi a época dos grandes sistemas mecânicos que

acompanharam a Revolução Industrial. O Século XIX foi a era das máquinas

a vapor. As principais conquistas tecnológicas do Século XX se deram no

campo da aquisição do processamento e da distribuição de informações.

Introdução

Entre outros desenvolvimentos, vimos a instalação das redes de telefonia em

escala mundial, a invenção do rádio e da televisão, o nascimento e o

crescimento sem precedentes da indústria de informática e o lançamento dos

satélites de comunicação”. [Tanenbaum]

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“Como resultado do rápido progresso tecnológico, essas áreas estão

convergindo rapidamente e são cada vez menores as diferenças entre

coleta, transporte, armazenamento e processamento de informações.

Organizações com centenas de escritórios dispersos por uma extensa área

geográfica podem, com um simples apertar de um botão, examinar o status

Introdução

atual de suas filiais mais remotas.

A medida que cresce nossa capacidade de colher, processar e distribuir

informações, torna-se ainda maior a demanda por formas de

processamento de informações ainda mais sofisticadas”. [Tanenbaum)

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“Qualquer coisa para qualquer um em qualquer lugar a qualquer hora”.

Introdução

. . : : : Redes de Computadores – Profº: Michell Loureiro : : : . . .

Para que servem as Redes?  Compartilhamento de informações, hardwares,

sistemas, etc...;

 Interligação;

 Redução de custos.

. . : : : Redes de Computadores – Profº: Michell Loureiro : : : . . .

Para que servem as Redes?  Compartilhamento de informações, hardwares,

sistemas, etc...;

 Interligação;

. . : : : Redes de Computadores – Profº: Michell Loureiro : : : . . .

 Redução de custos.

Para que servem as Redes?

Os quatro Elementos de um Rede:

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Regras; Meios Físicos; Mensagens; Dispositivos.

Evolução dos Sistemas de Computação

Na década de 1950, computadores eram máquinas grandes e complexas, operadas por pessoas altamente especializadas. Usuários enfileiravam-se para submeter suas leitoras de cartões ou fitas magnéticas que eram processados em lote. Não havia nenhuma forma de interação direta entre usuários e máquina.

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Na década de1960, foram desenvolvidos os primeiros terminais interativos, que permitiam aos usuários acesso ao computador central através de linhas de comunicação.

Na década seguinte, foram feitas mudanças nos sistemas de computação, onde um sistema único centralizado transformou- se em um de grande porte, que estava disponível para todos os usuários de uma determinada organização.

Evolução dos Sistemas de Computação

. . : : : Redes de Computadores – Profº: Michell Loureiro : : : . . .

Sistemas baseados em lotes - 1950

Tornava-se então cada vez mais necessário que os dados ficassem armazenados em sistemas de grande porte e centralizados e compartilhados e os periféricos interconectados.

A maioria dos computadores projetados até a década de 1980 teve sua concepção baseada nos modelos originais do

Evolução dos Sistemas de Computação

matemático húngaro-americano John Louis von Neumann. Ele criou a conhecida "arquitetura de Von Neumann" para computadores com unidade de armazenamento e memória tornando viável o modelo básico criado por Alan Mathison Turing. Em 1951, o primeiro computador eletrônico, o EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), foi concluído, seguindo a proposta de Von Neumann.

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Evolução dos Sistemas de Computação

Von Neumann propôs que as instruções fossem armazenadas na memória do computador. Armazenando-as na memória para depois executá-las, tornaria o computador mais rápido, já que, no momento da execução, as

. . : : : Redes de Computadores – Profº: Michell Loureiro : : : . . .

instruções seriam obtidas com rapidez eletrônica.

A interação perfeita entre o modo como os programas são desenvolvidos e a maneira como são interpretados foi uma das razões para o grande sucesso desse modelo.1951 - John Louis Von Neumann ao lado do EDVAC

Modelos de Computação

Computação centralizada;

Computação distribuída (recursos distribuídos)

. . : : : Redes de Computadores – Profº: Michell Loureiro : : : . . .

Rede colaborativa (processamento distribuído).

Basicamente, os mainframes são usados para armazenar, organizar e processar dados.

No entanto, trata-se de um único processador, que na época era compartilhado por Mainframes

Computação Centralizada

diversos usuários, através do acesso via “terminais” locais ou remotos.

O mainframe divide sua capacidade de processamento entre as aplicações executadas pelos diversos terminais (time sharing).

Estações de Trabalho

Impressora

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Em vez de centralizar todo o processamento em um único mainframe, a computação distribuída utiliza vários computadores menores para obter os mesmos resultados.

Mainframe

Computação Distribuída

Token Ring

Roteador Switch Ethernet

Estação de Trabalho

Servidor

Servidor

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O modelo de Rede Colaborativa considera o processamento distribuído entre os computadores de toda a rede. Ou seja, ocorre o compartilhamento da capacidade de processamento.

Poucos ambientes hoje podem ser citados como exemplos de ambientes de Rede

Rede Colaborativa

Mainframes

Colaborativa.

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Switch

Estações de Trabalho

Roteador

Servidores

O Avanço das Rede

Atualmente, as redes de computadores incluem diversos tipos

de dispositivos e computadores, executando diversos sistemas

operacionais associados às mais diversas aplicações, que não se

limitam mais ao mero armazenamento, organização e

. . : : : Redes de Computadores – Profº: Michell Loureiro : : : . . .

processamento de dados. Uma rede típica pode incluir

dispositivos como telefones IP, câmeras de vídeo, sistemas de

videoconferência, sensores e dispositivos industriais etc.

Topologias de Redes A topologia de rede descreve como é o layout de

uma rede de computadores através da qual há o tráfego

de informações, e também como os dispositivos estão

conectados a ela.

Há várias formas nas quais se pode organizar a

. . : : : Redes de Computadores – Profº: Michell Loureiro : : : . . .

interligação entre cada um dos nós (computadores) da

rede. Topologias podem ser descritas fisicamente e

logicamente. A topologia física é a verdadeira aparência

ou layout da rede, enquanto que a topologia lógica

descreve o fluxo dos dados através da rede.

 PAN - Personal Area Network - 1m;

 LAN - Local Area Network - 10m, 100m, 1km;

Topologias de Redes

 MAN - Metropolitan Area Network - 10 km, cidades;

 WAN - Wide Area Network – acima de 100km, países, continentes, galáxias.

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Topologias de Redes

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Redes Locais - LAN

 “São redes privadas contidas em um único edifício ou

campus com até alguns quilômetros de extensão. Elas

são amplamente usadas para conectar computadores

pessoais e estações de trabalho em escritórios e

instalações industriais de empresas, permitindo o

compartilhamento de e a troca de informações”.

Ex: Escritórios, LAN Houses….

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Uma rede local (LAN) refere-se a um ambiente que normalmente

encontra-se distribuído nos limites de uma organização.

Os limites de abrangência geográfica são muito variáveis, a

Redes Locais - LAN

depender dos meios físicos e equipamentos utilizados.

Tipicamente, utiliza meios de propriedade da organização, e,

também graças a isto, oferece elevada performance para suas

aplicações.

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As principais características de uma LAN são: Perímetro normalmente associado aos limites da organização

atendida;

Redes Locais – LAN

Performance elevada;

Taxas de erros extremamente baixas;

Compartilhamento de recursos de hardware e software;

Meios físicos de propriedade da organização atendida;

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Redes Locais – LAN

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As redes MAN, por definição, estão distribuídas dentro de uma área metropolitana (cidade), com distâncias que podem chegar a dezenas de quilômetros;

Normalmente envolvem a utilização de serviços oferecidos por empresas públicas de telecomunicações, porém oferecem

Redes Metropolitanas - MAN

performance compatível com as redes locais;

Os meios de transmissão normalmente utilizados são a fibra óptica e, em alguns casos, padrões wireless, como o Wi-Max (IEEE802.16).

EX: Rede de TV a Cabo

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Redes Metropolitanas - MAN

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Por definição:

“Uma WAN é uma rede que conecta redes de diferentes localidades, tipicamente utilizando meios físicos de operadoras de telecomunicações.

Redes de Longa Distância - WAN

. . : : : Redes de Computadores – Profº: Michell Loureiro : : : . . .

Uma WAN pode envolver enormes distâncias, provendo conectividade até internacional, ou podem ser implementadas devido a limitações geográficas/físicas ou operacionais, que impedem o uso de meios físicos proprietários”.

Redes de Longa Distância - WAN

 São redes que abrangem uma grande área

geográfica, com frequência um país ou continente.

Ela contém um conjunto de equipamentos e funções

das redes LAN e MAN.

EX: Rede Nacional de Pesquisa – RNP; Redes de Telefonia móvel.

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As principais características de uma WAN são:

 Não há limite de perímetro;

 Performance normalmente limitada devido ao custo;

Redes de Longa Distância - WAN

 Utilizam meios físicos de propriedade de operadoras de telecomunicações;

 Tipicamente baseadas em canais de alta performance, porém esta é dividida

entre os diversos usuários;

 Tipicamente utilizam protocolos específicos para WAN.

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Redes de Longa Distância - WAN

Os principais equipamentos de comunicação utilizados em uma rede WAN são:

Modems;

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Roteadores;

Satélites;

Servidores de comunicação.

Redes de Longa Distância - WAN

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Redes de Longa Distância - WAN

Institutos Normativos:

ITU-T - lnternational Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector;

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ISO - International Organization for Standardization;

IETF - lnternet Engineering Task Force;

EIA - Electronic lndustries Association;

TIA - Telecommunications lndustries Association;

Redes de Longa Distância - WAN

Protocolos para Redes WAN:

• Simple Data Link Control Protocol (SDLC);

• High-Level Data Link Control (HDLC);

Serial Line Interface Protocol (SLIP);

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Point-to-Point Protocol (PPP);

• Frame Relay;

• Link Access Procedure Balanced (LAPB);

• Link Access Procedure D-channel (LAPD);

• Link Access Procedure Frame (LAPF).

Rede Navega Pará – LAN, MAN e WAN

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Exercício:

1 – Cite 3 funcionalidades de uma Rede de Computadores?

2 – Cite 3 tipos de Redes quanto a Topologia de Área de Abrangência. Exemplifique cada uma delas.

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3 – Quais os principais equipamentos usados em Redes de Longa Distância?

4 – Antes das tecnologias de Redes existirem como conhecemos atualmente, quais os modelos computacionais usados para comunicação?

A Internet

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Internet - A Rede das Redes

 O que é a Internet?

 Como, quando e onde surgiu a internet?

 A ARPA e a ARPANET

 NFSNET(National Science Foundation)

. . : : : Redes de Computadores – Profº: Michell Loureiro : : : . . .

Internet - A Rede das Redes

O que é a Internet?

“A Internet é o conjunto de várias redes

espalhadas pelo mundo, que se comunicam

através do uso de protocolos em comum, com a

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finalidade de oferecer serviços”.

OBS: Muitas pessoas acham que WEB e Internet são a mesma coisa, porém isso é um erro comum, a WEB é um protocolo utilizado para se ter acesso ao conteúdo da INTERNET.

Como surgiu a Internet ?? • 1950 – No auge da Guerra Fria, o Departamento de Defesa dos EUA queria uma rede de controle e comando capaz de sobreviver a uma guerra nuclear. Nessa época, todas as comunicações militares passavam pela rede de telefonia pública, considerada vulnerável.

• 1960 – O Departamento de Defesa dos EUA firmou um contrato com a RAND Corporation para encontrar uma solução. Um de seus funcionários,

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Paul Baran, apresentou o projeto altamente distribuído e tolerante a falhas.

• Os funcionários do Pentágono gostaram do conceito e pediram a AT&T, na época a empresa que detinha o monopólio nacional da telefonia nos Estados Unidos, que construísse um protótipo. A AT&T descartou as ideias de Baran. Afinal, a maior e mais rica corporação do mundo não podia permitir que um jovem pretensioso lhe ensinasse a criar um sistema telefônico. A empresa informou que a rede de Baran não podia ser construída, e a ideia foi abandonada.

Como surgiu a Internet ??

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As Centrais de comutação telefônica, eram conectadas a milhares de telefones. Por sua vez, essas centrais de comutação estavam conectadas a centrais de comutação de nível mais alto (centrais interurbanas), formando uma hierarquia nacional apenas com uma pequena redundância. A vulnerabilidade do sistema era o fato de que a destruição de algumas centrais interurbanas importantes poderia fragmentar o sistema em muitas ilhas isoladas.

Como surgiu a Internet ??

Sistema de Comutação de Pacote Desenvolvido por Baran

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• 1957 – A criação da ARPA (Advanced Research Projetcts Agency). Organização responsável por pesquisa e desenvolvimento para defesa dos EUA.

Como surgiu a Internet ??

Como não possuía sede, pesquisadores e laboratórios a ARPA firmou contrato com universidades e empresas cujas ideias lhe pareciam promissoras.

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Como surgiu a Internet ??

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Rede ARPANET

• 1969 – Entra no ar uma rede experimental com quatro nós (UCLA, UCSB, SRI e University of Utah), chamada de ARPANET.

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• Final da década de 1970 – Surgi a NFSNET (National Science Foundation).

Estrutura da Internet

ISP Nível 1 – Internet Service Provider

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Ex: Verizon, AT&T, NTT, Sprint...

Estrutura da Internet

ISP Nível 2 – Internet Service Provider

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Oferecem serviços em limites Regionais, geralmente de acesso a internet.

Estrutura da Internet Internet Service Provider´s (Provedores de Serviço de Internet – ISP)

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Estrutura da Internet Backbones Globais

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 Comitê Gestor da Internet – Brasil (CGI-BR)

Internet - A Rede das Redes

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 Outras atribuições do CGI  Cadastrar nomes de domínio (final .br)

 Distribuir endereços IP públicos para os AS´s

Internet - A Rede das Redes

 Conseguir endereços públicos na IANA (Internet

Assigned Numbers Authority – www.iana.org)

 Administrar os servidores de DNS responsáveis pelo

sufixo .br (Top Level Domain)

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Exercício:

1 – Cite 5 atribuições do CGI-BR.

2 – De acordo com nossa aula defina Internet?

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3 – Qual a função de um ISP?

4 – Em que modelo de comutação baseou- se a rede ARPANET?

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