Estruturas de Comunicação de Dados · Estruturas de Comunicação de Dados Capítulo 1...

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Disciplina Estruturas de Comunicação de

Dados

Capítulo 1 Introdução as Estruturas de Comunicação de Dados

Curso Técnico em Redes de Computadores

Prof. Emerson Felipe

Estrutura de Comunicação de Dados – Material desenvolvido por Prof. Érika Santos

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Agenda

Estrutura de Comunicação de Dados – Prof. Érika Santos

• Porque estudar Estruturas de Comunicação de Dados?

• O que é a comunicação?

• Comunicação por meio da rede

• Arquitetura da rede

• Tendências de redes

• Bibliografia

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Por que estudar “Estruturas de Comunicação de dados”?

Estrutura de Comunicação de Dados – Prof. Érika Santos

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Por que estudar Estruturas de Comunicação de dados?

• A tendência é ficar tudo conectado/ interligado. Internet das coisas

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Por que estudar Estruturas de Comunicação de dados?

• “A necessidade de interagir com as outras pessoas está logo abaixo de nossa necessidade de manter a vida. A comunicação é quase tão importante para nós quanto nossa dependência de ar, água, comida e abrigo.

• Os métodos que usamos para compartilhar idéias e informações estão em constante mudança e evolução.

Fonte: CCNA Exploration - CISCO

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Por que estudar “Estruturas de Comunicação de dados”?

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• As primeiras redes de dados limitavam-se a trocar informações baseadas em caracteres entre sistemas de computadores conectados. As redes atuais desenvolveram-se a ponto de transferir fluxos de voz, vídeo, texto e gráficos entre diferentes tipos de dispositivos;

Fonte: CCNA Exploration - CISCO

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Por que estudar “Estruturas de Comunicação de dados”?

Estrutura de Comunicação de Dados – Prof. Érika Santos

• Formas de comunicação previamente separadas e distintas convergiram em uma plataforma comum. Esta

plataforma fornece acesso a uma grande variedade de novos e alternativos métodos de comunicação que possibilitam que as pessoas interajam diretamente entre si quase instantaneamente.

Fonte: CCNA Exploration - CISCO

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Por que estudar “Estruturas de Comunicação de dados”?

• A natureza imediata das comunicações na Internet favorece a formação de comunidades globais. E essas comunidades promovem uma interação social independente de localização ou fuso horário.”

Fonte: CCNA Exploration - CISCO

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Por que estudar “Estruturas de Comunicação de dados”? • As redes de dados, que anteriormente transportavam informações de

empresas para empresas, ganharam o novo propósito de melhorar a qualidade de vida de pessoas em toda parte. No decorrer de um dia, os recursos disponíveis na Internet poderão ajudá-lo a: • Decidir o que vestir por meio das previsões do tempo on-line. • Encontrar o caminho menos congestionado até o seu destino, mostrando

vídeos sobre o clima e o trânsito. • Olhar seu saldo bancário e pagar contas eletronicamente. • Receber e enviar e-mail, ou fazer uma ligação pela Internet em um cyber

café na hora do almoço. • Obter informações sobre saúde e nutrição de especialistas ao redor do

mundo e trocar informações em um fórum sobre saúde ou tratamentos. • Baixar novas receitas e técnicas de culinária para criar um jantar

espetacular. • Compartilhar suas fotos, vídeos e experiências com amigos ou com o

mundo. Fonte: CCNA Exploration - CISCO

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Por que estudar “Estruturas de Comunicação de dados”?

Fonte da imagem: CCNA Exploration - CISCO

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O que é a comunicação?

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O que é a comunicação?

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• Para que as mensagens sejam transmitidas e entendidas com sucesso é interessante que sejam acordados regras ou protocolos de comunicação; • “Entre os protocolos que direcionam a comunicação humana

bem sucedida estão: • Um emissor e um receptor identificados; • Acordo sobre o método de comunicação (cara a cara, por

telefone, carta, foto); • Língua e gramática comum; • Velocidade e ritmo de transmissão; • Requisitos de confirmação ou recepção.”

Fonte: CCNA Exploration - CISCO

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O que é a comunicação?

• As regras de comunicação podem variar de acordo com o contexto;

• Se uma mensagem transmite um fato ou conceito importante, uma confirmação de que a mensagem foi recebida e compreendida é necessária. Mensagens de menor importância podem não requerer uma confirmação do receptor.

Fonte: CCNA Exploration - CISCO

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O que é a comunicação?

• As técnicas usadas nas comunicações de rede compartilham esses fundamentos com as conversas humanas.

• Como vários dos nossos protocolos de comunicação humana são implícitos ou estão enraizados em nossas culturas, algumas regras podem ser presumidas;

• Ao estabelecer redes de dados, é necessário ser muito mais explícito sobre como a comunicação ocorre e como ela é considerada bem sucedida.

Fonte: CCNA Exploration - CISCO

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Comunicação por meio da rede

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Comunicação por meio da rede

• A fim de apoiar a transmissão imediata de milhões de mensagens trocadas entre as pessoas ao redor do mundo, dependemos de redes interligadas. Essas redes de dados ou informações variam em tamanho e capacidade, mas todas as redes possuem quatro elementos básicos em comum:

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• Regras ou acordos para determinar como as mensagens são enviadas, direcionadas, recebidas e interpretadas.

• As mensagens ou unidades de informação que navegam de um dispositivo para outro.

• Um meio de interligar esses dispositivos – um meio que possa transportar as mensagens de um dispositivo para outro.

• Dispositivos na rede que trocam mensagens entre si.

Fonte: CCNA Exploration - CISCO

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Comunicação por meio da rede

• A padronização dos vários elementos da rede possibilita que equipamentos e dispositivos criados por diferentes empresas trabalhem em conjunto;

• Especialistas em várias tecnologias podem contribuir com suas melhores ideias sobre como desenvolver uma rede eficiente sem se preocupar com a marca ou o fabricante do equipamento.

Fonte: CCNA Exploration - CISCO

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Comunicação por meio da rede

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Arquitetura da rede

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Arquitetura da rede

• As redes devem suportar uma grande variedade de aplicações e serviços, assim como operar em vários tipos diferentes de infra- estrutura física;

• O termo arquitetura de rede, neste contexto, se refere às tecnologias que apóiam a infra-estrutura e serviços programados e aos protocolos que movimentam as mensagens através dessa infra-estrutura;

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• Conforme a Internet e as redes em geral evoluem, estamos descobrindo que há quatro características básicas que as arquiteturas subjacentes precisam abordar para estar à altura das expectativas do usuário: • tolerância a falhas; • Escalabilidade; • Qualidade de Serviço; • segurança.

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Arquitetura da rede

• Tolerância a falhas • A expectativa de que a Internet esteja sempre disponível aos milhões de

usuários que dependem dela requer uma arquitetura de rede projetada e construída para ser tolerante a falhas.;

• Uma rede tolerante a falhas é aquela que limita o impacto de uma falha no hardware ou software e consegue se recuperar rapidamente quando tal falha ocorre;

• Essas redes dependem de links ou caminhos redundantes entre a origem e o destino de uma mensagem. Se um link ou caminho falha, processos asseguram que as mensagens possam ser instantaneamente encaminhadas por um link diferente invisível aos usuários de cada extremidade;

• Ambos as infra-estruturas físicas e os processos lógicos que direcionam as mensagens através da rede são projetados para acomodar essa redundância. Essa é uma premissa básica da arquitetura das redes atuais.

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Arquitetura da rede

• Tolerância a falhas

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Arquitetura da rede

• Escalabilidade • Uma rede escalável pode se expandir rapidamente para suportar novos

usuários e aplicações, sem causar impacto no desempenho do serviço fornecido aos usuários existentes;

• Milhares de novos usuários e prestadores de serviços se conectam a Internet a cada semana. A habilidade da rede de suportar essas novas conexões depende de um projeto hierárquico em camadas para a infra- estrutura física subjacente e a arquitetura lógica;

• A operação em cada camada possibilita que usuários e provedores de serviços sejam inseridos sem causar distúrbios na rede inteira;

• A evolução tecnológica tem aumentado constantemente a capacidade de transmissão de mensagens e o desempenho dos componentes da infra- estrutura física em cada camada. Essa evolução, juntamente com os novos métodos para identificar e localizar usuários individuais em redes interconectadas, tem possibilitado que a Internet acompanhe o ritmo da demanda dos usuários.

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Arquitetura da rede

• Escalabilidade

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Arquitetura da rede

• Qualidade de Serviço (QoS) • A Internet oferece atualmente um nível aceitável de tolerância a falhas e

escalabilidade aos seus usuários; • Novas aplicações disponíveis aos usuários nas conexões de redes criam

maiores expectativas quanto à qualidade dos serviços oferecidos; • Transmissões de voz e vídeo ao vivo requerem um nível de qualidade

consistente e ininterrupta que não era necessário para as aplicações tradicionais de computador;

• A qualidade desses serviços é medida de acordo com a qualidade de se experimentar a mesma apresentação em áudio ou vídeo pessoalmente;

• Redes tradicionais de voz e vídeo são projetadas para suportar um único tipo de transmissão e, portanto, são capazes de produzir um nível aceitável de qualidade;

• Novos requisitos para suportar esta Qualidade de Serviço em rede convergida estão mudando a maneira como arquiteturas de rede são projetadas e implementadas.

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Arquitetura da rede

• Qualidade de Serviço (QoS)

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Arquitetura da rede

• Segurança

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• A Internet evoluiu de uma rede altamente controlada de organizações educacionais e governamentais para um meio de transmissão de comunicações pessoais e comerciais de amplo acesso;

• Em consequência, os requisitos de segurança de rede mudaram. As expectativas de segurança e privacidade que resultam do uso da rede para trocar informações de negócios importantes e confidenciais excedem o que a atual arquitetura pode oferecer;

• A rápida expansão nas áreas de comunicação que não usavam os serviços de redes de dados tradicionais está aumentando a necessidade da segurança embutida na arquitetura de rede;

• Consequentemente, um grande esforço está sendo dedicado a essa área de pesquisa e desenvolvimento. Enquanto isso, várias ferramentas e procedimentos estão sendo implementados para combater falhas de segurança inerentes à arquitetura de rede.

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Arquitetura da rede

• Segurança

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Tendências de redes

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Tendências de redes

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• A convergência de vários meios de comunicação diferentes em uma única plataforma de rede está promovendo o crescimento exponencial das capacidades da rede. Há três tendências principais que contribuem para modelar futuras redes complexas de informação:

• Aumento do número de usuários de telefones celulares

• Proliferação de dispositivos com capacidades de rede

• Crescente variedade de serviços

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Tendências de redes

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Bibliografia

• CCNA Exploration – CISCO (todo o texto foi retirado dessa referência).

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Perguntas

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