Rede de computadores aula 5 8

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Vida de Suporte

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Rede de ComputadoresAula 2

SI – Sistemas de Informação – FAPANJuliano Veris

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O que é a Internet? (WAN)

• Como podemos definir a Internet?• Como podemos classificar a Internet?

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Internet

• Há diversas maneiras de responder esta pergunta:– Componentes de software e Hardware básico;– Aplicações distribuídas;

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Componentes de rede

• A Internet é uma rede pública de computadores que interconecta milhares de dispositivos computacionais ao redor do mundo– Antigamente:

• Estações de trabalhos, computadores de mesa, servidores (ex: para web e email)

– Atualmente:• TVs, laptops, video-games, celulares, câmeras de segurança,

câmeras pessoais, automóveis, sensores de ambiente, quadros de imagens, sistemas de segurança.

• Componentes: Host, servidor, comutador de pacotes (switches e roteadores), modem, torres..

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Curiosidades

• Em 2010: 1 bilhão de dispositivos conectados• A Cisco acredita que em 2014 haverá mais de 5

bilhões de dispositivos pessoais conectados a rede.

• Maior crescimentos: dispositivos móveis• O que mais se usa na internet?– Vídeos

• Em 2010: 51% do tráfego online é ocupado por vídeos• Também em 2014 o acesso a vídeos através dos celulares

ocupara 66% do tráfego da Internet

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Métodos de conexão utilizados pelos dispositivos:

• Os enlaces de comunicação (links) entre hosts e comutadores de pacotes são constituídos de diferentes meios físicos, são eles:– Cabos coaxiais, fios de cobre, fibras ópticas e

ondas de rádio• Enlaces diferentes transmitem dados em taxas

diferentes– Taxa de transmisão de um Enlace é medida em

bits por segundo

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Envio de informação

1. Emissor segmenta o pacote;2. São adicionados bytes de cabeçalhos em cada

pacote;3. O pacote e enviado ao comutador pelo enlace

de entrada (através de um meio físico);4. O pacote é despachado ao seu destino através

de um dos enlaces de saída(através de um meio físico);

5. O receptor recebe o pacote e reintegra os dados;

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Questões?

• E como essas mensagens são enviadas/recebidas de hosts para switches, roteadores, modems?

• Quem controla as informações?• As informações trafegam de qualquer

maneira?• Quem é o responsável?

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Provedores ISP

• Todos dispositivos necessitam de um ISP (Internet Service Providers);

• Cada ISP é uma rede de comutadores de pacotes e enlaces de comunicação;

• Acessos– Discados 56kbps– Banda Larga (DSL)– Cabo– Acesso sem fio

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Protocolos

• Todos os dispositivos utilizam protocolos para enviar e receber informações:– TCP (Transmission Control Protocol – Protocolo de

controle e transmissão)– IP (Internet Protocol)

• O protocolo IP especifica o formato dos pacotes que são enviados e recebidos entre roteadores e hosts

• Amigavelmente conhecido em conjunto TCP/IP

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Padrões para protocolos

• Padrões da Internet são desenvolvidos pela IETF ( Internet Engineering Task Force)– Produzem documentos chamados RFCs (request for

comments – pedido de comentários)• Possui este nome pois veio para resolver problemas de

arquitetura que a precursora da Internet infrentava.

• RCFs documentos altamente técnicos e detalhados– Definem protocolos tais como: TCP, IP, HTTP, SMTP.

• Atualmente existem mais de 5000 RFCs.

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O que é um protocolo?

• Nós executamos o tempo inteiro;

• Protocolo das boas maneiras;

• Protocolo das más maneiras;

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O que é um protocolo?

• Para haver interação é necessários os dois “falarem a mesma língua”

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Protocolo de rede

• Comunicação entre dispositivos de software e hardware– Telefones, computadores, roteadores, switches

outros equipamentos para rede.• Toda informação da Internet envolve uma

comunicação através de um protocolo em comum.

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Protocolo de rede

• Exemplo prático:• Protocolos implementados na interface da

placa de rede de dois computadores conectados fisicamente:– Controlam o fluxo de bits no “cabo”

• Protocolos de roteadores: – Determinam o caminho de um pacote da origem

ao destino;

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Protocolo de rede

• Definição???– Um protocolo define o formato e a ordem das

mensagens trocadas entre duas ou mais entidades comunicantes, bem como as ações realizadas na transmissão e/ou no recebimento de uma mensagem ou outro evento. (KUROSE, 2010)

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Software de rede

• Nos primeiros projetos, o hardware sempre era a principal preocupação, e o software era deixado de lado.

• A estratégia foi deixada para trás e atualmente e o software é altamente estruturado.

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Hierarquia de protocolos

• A maioria das redes é organizada como uma pilha de camadas ou níveis; colocadas umas sobre as outras.

• Em todas as redes o objetivo de cada camada e oferecer determinados serviços as camadas superiores.

• Cada camada é uma espécie de máquina virtual que oferece serviços a camada situada acima dela

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• Camadas

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• A idéia fundamental e que um determinado item de software (ou hardware) fornece um serviço a seus usuários, mas mantem ocultos os detalhes de seu estado interno e de seus algoritmos.– ocultação de informações; – tipos de dados abstratos;– encapsulamento de dados;– programação orientada a objetos;

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Funcionamento das camadas

• A camada “n’ de uma máquina se comunica com a camada “n” de outra máquina. Coletivamente, as regras e convenções usadas nesse diálogo são conhecidas como o protocolo da camada n.

• Basicamente, um protocolo é – Um acordo entre as partes que se comunicam,

estabelecendo como se dará a comunicação.

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• As entidades que ocupam as camadas correspondentes em diferentes máquinas são chamadas pares (peers).

• Os pares podem ser processos, dispositivos de hardware ou mesmo seres humanos.

• Em outras palavras, são os pares que se comunicam utilizando o protocolo.

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• Entre cada par de camadas adjacentes existe uma interface.

• A interface define as operações e os serviços que a camada inferior tem a oferecer a camada que se encontra acima dela.

• Definição de interface clara entre as camadas (questão importante a ser considerada para os projetistas de rede)

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• Um conjunto de camadas e protocolos e chamado arquitetura de rede.

• A especificação de uma arquitetura deve conter – Informações suficientes para permitir que um

implementador desenvolva o programa ou construa o hardware de cada camada

– Obedecer corretamente ao protocolo adequado.

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Exemplo de arquitetura de rede

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• Não é necessário que as que as interfaces de todas as máquinas de rede sejam iguais;

• Porém todas precisam utilizar todos os protocolos corretamente;

• Uma lista de protocolos é chamado de pilha de protocolo

Obs: toda nossa disciplina se baseará no estudo das camadas e nos protocolos

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A comunicação em vários níveis

• Exemplo do funcionamento da arquitetura por níveis

• A comunicação entre dois filósofos

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• Exemplo técnico

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• Em muitas redes, não ha limite para o tamanho das mensagens transmitidas no protocolo da camada 4;

• O limite é imposto na camada 3;• A camada 2 acrescenta um cabeçalho e um

final e passa a mensagem para a camada 1;• Transmissão física da mensagem;• Decomposição da mensagem pelo receptor;

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Itens a observar

• Estamos falando de software de rede;• Camadas inferiores de hierarquia de

protocolos são implementadas no hardware ou no firmware;

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Questões de projetos relacionadas às camadas

• Toda camada precisa identificar:– Transmissores e receptores;– Endereçamento para definir um destino

específico;– Transferência de dados: • Sentido único;• Ambos sentidos;

– Canais lógicos da conexão:• Normalmente: Um para dados normais e outro para

dados urgentes;

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• Controle de erros:– Circuitos físicos imperfeitos;– Vários códigos são utilizados para detecção e

correção de erros, porém as partes devem chegar a um consenso de qual será utilizado;

– Receptor deve informar quais mensagens foram recebidas com sucesso e quais não;

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• Controle de fluxo– Canais de comunicação na preservam a ordem das

mensagens;• Protocolo de remontagem• Numeração dos fragmentos

– Impedir receptor mais lento receber grande quantia de mensagem• Feedback entre receptor e emissor;• Limitar transmissor a uma velocidade inferior

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• Roteamento:– Quando há vários caminhos entre a origem e o

destino, uma rota deverá ser escolhida.– A decisão deve ser compartilhada por duas ou

mais camadas• Ex: transmitir dados de Londres para França:

– Alto nível: respeitar as leis de privacidade;– Selecionar um dos circuitos disponíveis de acordo com a carga

de tráfego atual

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Serviços orientados a conexão e sem conexões

• As camadas podem oferecer dois tipos diferentes de serviços às camadas situadas acima delas:– serviços orientados a conexões;– serviços sem conexões.

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Serviço orientado a conexão

• Baseado no sistema telefônico– Retira o fone do

gancho;– Disca o número;– Fala;– Desliga.

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• Características:– Existência claramente definida (com duração mensurável):

• Conexão: – uma fase de estabelecimento; – uma fase de transferência de dados– fase de liberação;

• Acordo de três partes: – uma parte chamadora, – uma parte chamada ,– um dispositivo de conexão, – conexão só é estabelecida ou liberada

• após um acordo mútuo destes componentes;

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• Dependência implícita entre as unidades de dados (um depende do outro): – as unidades de dados transferidas sobre uma

conexão são relacionadas por meio de um contexto criado na conexão.

• Consequência disto é a utilização de rótulos simplificados sem necessidade de endereços completos em cada unidade de dados transferida.

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• Exemplo de transferência de dados no modo conexão:

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Serviço sem conexão

• Sistema postal:– Cada carta é roteada (enviada)

para um endereço (completo) independente de todas as outras

– Geralmente duas cartas enviadas ao mesmo destino a primeira chega antes

– Porém pode ser que haja um atraso e a segunda chegue primeiro

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• Características– Acordo bilateral• Apenas negociam o usuário do serviço e o fornecedor,

dispositivo de serviço fica de fora;• Seja na transferência ou na entrega de dados;

– Unidade de dados:• Auto suficiente• Todas as informações necessárias do fornecedor para o

destino constam no rótulo

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• Características– Também é denominado de serviço datagrama as

entidades iniciam a transferência mesmo sem estabelecer uma conexão

– inexistência de um vínculo• cada unidade de dados é transferida

independentemente das demais• Não há necessáriamente uma ordem no recebimento

das mensagens

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• Exemplo de transferência de dados não orientado a conexões

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Primitivas de serviço

• Um serviço é especificado formalmente por um conjunto de primitivas (operações) disponíveis para que um processo do usuário acesse o serviço. Essas primitivas informam ao serviço que ele deve executar alguma ação ou relatar uma ação executada em por uma entidade par (TANENBAUM)

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• O conjunto de primitivas disponíveis depende da natureza do serviço.

• Há diferenças entre primitivas orientadas a conexão e sem conexão

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• Exemplo básico das primitivas de serviço que poderiam ser fornecidas para implementar um fluxo de bytes confiável em um sistema cliente/servidor

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O modelo de referência OSI

• Discussão em sala :D

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Bibliografia• 1. SOARES, L. F. G., LEMOS,G. e COLCHER, S.: “Redes de Computadores: das LANs,

MANs e WANs às Redes ATM”, 2ª Ed., Rio de Janeiro, Ed. Campus, 1995.

• 2. TANENBAUM, A. S.: “Redes de Computadores”, Tradução da 4ª edição, Rio de Janeiro, Ed. Campus, 2003.

• 3. http://www.oficinadanet.com.br/artigo/2204/historico_das_redes_de_computadores_1960_-_1972

• 4. http://www.hardware.com.br/tutoriais/historia-redes/

• 5. http://sebsauvage.net/comprendre/p2p/index.html

• 6. http://www.ztuts.com/2012/02/how-to-share-p2p-without-programs.html• 7. http://johnycarvalho.com/tele_red.htm

http://www.ztuts.com/2012/02/how-to-share-p2p-without-programs.html

http://www.ztuts.com/2012/02/how-to-share-p2p-without-programs.html

http://johnycarvalho.com/tele_red.htm

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