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I – Comunicação - RedesEscola Politécnica da USPMBA EPUSP em Gestão e Engenharia do ProdutoEP-018 – O Produto Internet e suas Aplicações
Tecnologias de Informação e Comunicação em Desenvolvimento de Produtos
I – Descrição da Infraestrutura TecnológicaCOMUNICAÇÃO - REDES
agosto 2002 Marcio Lobo Netto
08/2002 EP018 – O Produto Internet e suas Aplicações Marcio Lobo Netto
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I – Comunicação - Redes
Comunicação - redesplano de aula
• Transferência da Informação (Comunicação) [2.0 Hs]– Redes de comunicação [1.0 Hs]
• Voz / Dado / Vídeo• Telefonia móvel
– CDMA / TDMA / GSM / 3a. Geração / voz sobre IP
• Redes Digitais• Serviços de cooperação
– Teleconferência / Ensino à distância / CSCW
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I – Comunicação - Redes
comunicação - internet plano de aula
• Transferência da Informação (Comunicação) [2.0 Hs]– Redes de computadores [1.0 Hs]
• Locais / Públicas• Internet / Intranet• Private virtual networks• Infraestrutura 1 – HW
– Roteadores / Switches / Hubs
• Infraestrutura 2 – HW– Desempenho / Escalabilidade
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I – Comunicação - Redes
comunicação - internet plano de aula
• Transferência da Informação (Comunicação) [1.0 Hs]– Infraestrutura – SW
• Serviços e protocolos– www / ftp / email / news group / chat
• Aplicações
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I – Comunicação - Redes
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I – Comunicação - Redes
Comunicação - internet conceito
• Transferência da Informação (Comunicação)– terminais – equipamentos dos usuários
• computador– conectado diretamente – conectado via telefone
– rede – meio• cabos• equipamentos de controle
– retransmissores / roteadores
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I – Comunicação - Redes
comunicaçãoconceito - informação
• Transferência da Informação (Comunicação)– Redes de comunicação
• dados– Qualquer informação digital
» dados propriamente ditos» imagens» vídeo
• serviços de cooperação– Teleconferência / Ensino à distância / CSCW
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I – Comunicação - Redes
comunicaçãoconceito - informação
telefonia
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I – Comunicação - Redes
• Transferência da Informação (Comunicação) [2 Hs]– Serviços de cooperação
• Teleconferência / Ensino à distância / CSCW
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I – Comunicação - Redes
comunicaçãoentre computadores
• Transferência da Informação (Comunicação) [2 Hs]– Redes de computadores [1 Hs]
• Locais / Públicas• Internet / Intranet• Private virtual networks• Infraestrutura 1 – HW
– Roteadores / Switches / Hubs
• Infraestrutura 2 – HW– Desempenho / Escalabilidade
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I – Comunicação - Redes
plano de aulasmódulo I – descrição da infraestrutura tecnológica
• Transferência da Informação (Comunicação) [2 Hs]– Infraestrutura – SW
• Serviços e protocolos– www / ftp / email / news group / chat
• Aplicações
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I – Comunicação - Redes
sistemas de informaçãosistema
• sistema de comunicação (redes)– redes locais (computadores)– redes públicas (telefônica)– internet: compreende as duas acima
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I – Comunicação - Redes
introdução às redesconceito
• meio e mecanismo de transferência de informações– estruturada sob diversos níveis (camadas)– protocolos estabelecem seu funcionamento (a cada nível)– padronização é uma exigência
• para que possamos “falar a mesma língua”
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I – Comunicação - Redes
introdução às redesredes locais
• interconexão de computadores– diretamente acoplados à rede
• Ethernet (10Mb/s) FastEthernet (100Mb/s), GigabitEthernet (1Gb/s)
• Token Ring– acoplados via Hubs, Switches ou Routers– serviço digital (informação)
• informação transferida é digital• mesmo que eventualmente sobre substrato analógico (sinal)
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I – Comunicação - Redes
introdução às redesredes locais
computador servidor / roteador / switch / hub
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I – Comunicação - Redes
introdução às redesredes locais
EthernetCSMA/CD
Token RingFDDI
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I – Comunicação - Redes
introdução às redesredes locais - topologias
homogeneasconexão completa
barramento (bus)estrela
conexão parcial malha
hiper cubo
heterogêneas
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I – Comunicação - Redes
introdução às redesredes públicas (telefônicas)
• interconexão de telefones– acoplados via centrais telefônicas– tráfego de vóz (informação analógica)– adaptado para transporte de informação digital
• modens (modulador / demodulador)– permite serviço digital (informação)
• mesmo que eventualmente sobre substrato analógico (sinal)
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I – Comunicação - Redes
introdução às redesredes públicas
• interconexão de computadores– centrais modernas são digitais
• tráfego digital entre centrais (fibras ópticas)• tráfego digital até assinante (ISDN / RDSI)• tráfego analógico até assinante (telefone)
– protocolos X.25, E1, E3, ... • aula sobre protocolos em camada física
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I – Comunicação - Redes
introdução às redesrede internet - visão usuário
internet
hosts
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I – Comunicação - Redes
introdução às redesrede internet - implementação
internetroteadores
redes físicas
hosts
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I – Comunicação - Redes
introdução às redesredes comutadas fisicamente: telefônica
• rede telefônica– circuit switch (comutação de circuitos)– um circuito físico (caminho) é fechado entre os dois
participantes da conversação• pode haver comutação temporal• tempo é parcelado entre pares de conversa• permite o compartilhamento de parte dos trechos do circuito
alocado
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I – Comunicação - Redes
• suporte físico– conexão direta segmentada
introdução às redesredes comutadas fisicamente: telefônica
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I – Comunicação - Redes
• há ligação física através de circuito virtual– disponibilização de segmentos da rede
introdução às redesredes comutadas fisicamente: telefônica
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I – Comunicação - Redes
introdução às redesredes comutadas fisicamente: telefônica
• ligações compartilhando segmentos simultaneamente– compartilhamento temporal do segmento
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I – Comunicação - Redes
introdução às redesredes comutadas por pacotes: internet
• rede internet– package switch (comutação de pacotes)– nenhum circuito físico (caminho) é fechado entre os dois
participantes da conversação• informação é quebrada em pacotes que são roteados pelos
computadores da rede• o mesmo trecho transmite pacotes de “conversas” diferentes• pacotes de uma mesma “conversa” podem seguir por caminhos
diferentes
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I – Comunicação - Redes
introdução às redesredes comutadas por pacotes: internet
• suporte físico– conexão indireta segmentada
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I – Comunicação - Redes
introdução às redesredes comutadas por pacotes: internet
• não há ligação física permanente– endereçamento / entrega de correspondência
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I – Comunicação - Redes
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I – Comunicação - Redes
apresentação desta aula
• sistemas de informação• introdução às redes• modelo ISO/OSI• história e evolução da Internet• anatomia da Internet• aplicações: WEB
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I – Comunicação - Redes
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I – Comunicação - Redes
introdução às redesconceito
• meio e mecanismo de transferência de informações– estruturada sob diversos níveis (camadas)– protocolos estabelecem seu funcionamento (a cada nível)– padronização é uma exigência
• para que possamos “falar a mesma língua”
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I – Comunicação - Redes
modelo de referência ISO/OSI
• ISO: International Standards Organization• OSI: Open Systems Interconnection• este modelo descreve a rede em camadas
– bem estabelecidas– com funções e interfaces entre camadas bem definidas– referência para estudo e compreensão de redes
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I – Comunicação - Redes
aplicação
modelo de referência ISO/OSI7 camadas
apresentaçãosessão
transporterede
enlacefísica
consistência de formatos de dados (16/32)
composição streams (vídeo, audio, ...)
controle entre terminais (stream)
endereçamento, transferência de pacotes
controle da comunicação física
sinalização
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I – Comunicação - Redes
modelo de referência ISO/OSI internet: camadas 4 e 3 (2 e 1)
• aplicação socket• apresentação• sessão• transporte TCP (transfer control protocol)• rede IP (internet protocol)• enlace• física
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I – Comunicação - Redes
história da Internethttp://www.isoc.org/internet-history/brief.html
• ARPA / DARPA - ARPANET (1967)– rede do sistema de defesa dos EUA
• NSF – NSFNET (1980) TCP-IP (1982) BITNET– passa a incorporar o domínio acadêmico
• NSFNET / Internet (1985)– acesso progressivamente aberto à população
• WEB (1990)– facilidade de navegação, comércio e serviços
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I – Comunicação - Redes
história da Internetevolução
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I – Comunicação - Redes
história da Internetevolução
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internetdomínio
• internet– interconexão de redes– domínio global– define o protocolo desde o computador final, passando por
todos os outros usados para roteamento• incluindo equipamentos específicos para este fim (switchs)
– permite assim a conexão de qualquer computador no mundo a qualquer outro
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internetdomínio
• acesso à internet– computadores diretamente ligados à internet
• instituições de pesquisa• universidades• grandes empresas / provedores
– computadores indiretamente ligados à internet (via provedores de acesso)
• acesso domiciliar• pequenas empresas
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internetníveis 3-4 (OSI)
• internet = TCP / IP– TCP: transfer control protocol camada de
transporte• garante a transferência completa da informação• quebra a mesma em pacotes IP no emissor • a reconstitui no receptor
– IP: internet protocol camada de rede• roteamento de pacotes pela rede
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internettransferência de dados (animação)
• informação quebrada em 4 pacotes– cada pacote leva endereço do destino
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internettransferência de dados (animação)
• transferindo ...
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internettransferência de dados (animação)
• transferindo ...
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internettransferência de dados (animação)
• transferindo ...
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internettransferência de dados (animação)
• transferindo ...
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internettransferência de dados (animação)
• transferindo ...
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internettransferência de dados (animação)
• transferindo ...
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internettransferência de dados (animação)
• transferindo ...
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internettransferência de dados (animação)
• transferindo ...
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internettransferência de dados (animação)
• transferindo ...
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internettransferência de dados (animação)
• informação reconstituida no destino– após recepção de pacotes (viajaram p/ caminhos diferentes)
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internetendereçamento
• www.lsi.usp.br 10. 0. 10. 2 (restrito)
• www.uol.com.br 200.231.204.128(público)
• www.nasa.gov 198.116.142. 34(público)
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I – Comunicação - Redes
anatomia da Internetserviços
• FTP file transfer protocol– controla transferência de arquivos– permite listar conteúdo de diretórios remotos e copiar
arquivos de uma máquina para outra• HTTP hyper text transfer protocol
– controla transferência de arquivos na web– permite acessar e transferir páginas web
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I – Comunicação - Redes
aplicações: WWWWorld Wide Web
• rede de abrangência mundial• acesso sistematizado à informações distribuídas a
nível global (mundial)– facilidade de busca e acesso– normatização de forma de endereçamento: HTTP– normatização da forma do conteúdo (MIME types): HTML
• arquivos multimídia (texto, som, imagem, vídeo)
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I – Comunicação - Redes
aplicações: WWWWorld Wide Web
• portais de conteúdo– jornais, museus, universidades, ...– diversão, informação, notícias
• portais de serviços– busca, compra, reserva
• portais de acesso– provedores de acesso
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I – Comunicação - Redes
aplicações: WWWWorld Wide Web
• organização– servidores de bases de dados– organização da estrutura da informação– apresentação visual (programação visual)– edição / programação das páginas– programação dos servidores de acesso
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I – Comunicação - Redes
aplicações: WWWWorld Wide Web
• criação de material (edição)• disponibilização / acesso a material (navegação)
workstation server internet
edição acesso
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I – Comunicação - Redes
aplicações: WWWWorld Wide Web
• tipo de material– texto .html; .htm
• HTML: estrutura da página <TAGS> e conteúdo textual– imagem .gif; .jpeg– imagens animadas– vídeo .mpeg– som .wave– programas (applets) JAVA
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I – Comunicação - Redes
foto
som
vídeo
aplicações: WWWWorld Wide Web
• página web em HTML
.html
foto <imagem>
vídeo <video>
.gif
.wave
.mpeg
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I – Comunicação - Redes
servidorservidorcliente Acliente A
aplicações: WWWWorld Wide Web
• arquitetura de hardware
cliente A
P M
servidor
P M
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I – Comunicação - Redes
aplicações: WWWWorld Wide Web
• arquitetura de softwarebrowser
net interface
user interface
interpretador
apresentação gráfica - posicionamento identificação de seleções- interação
interpretador html - requisição de arquivos
interface de rede - comunicação (protocolo)
server
net interface
data interface
interpretador
acesso a DB - conteúdo
interpretador - atende requisições
interface de rede - comunicação
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I – Comunicação - Redes
Segurança
• proxy• firewall