Redes de Computadores

Princípios de Redes e Topologia de Redes

Na Aula Anterior

Primeiras Redes

● Informação transmitida por mídias magnéticas e cartões perfurados.

● Sistemas Distribuídos;● Criação da Ethernet.

Na Aula Anterior

Princípios da comunicação● Transmissor, sinal, meio de transmissão,

receptor;● Conexão Ponto-a-ponto e Multiponto;● Meios de transmissão Guiados e Não guiados;● Comunicação Simplex, Half-duplex e Full-

duplex;● Ideia de Protocolo: determina as regras que

organizam a comunicação.

Objetivos da Aula

Nesta aula você irá aprender sobre:

● Princípios básicos de redes de computadores;● O que é topologias de redes;

● Estrela● Barramento● Anel

Conceitos de Redes

Redes de computadores● Conjunto de módulos processadores capazes

de trocar recursos através de um sistema de comunicação por troca de mensagens;

● É um sistema de comunicação digital.

Conceitos de Redes

● Meios de Transmissão: Meios físicos que propagam os sinais eletromagnéticos.

● Topologia: Arranjo definido pelas conexões dos meios físicos.

● Protocolos: Conjunto de regras que organizam a comunicação..

Conceitos de Redes

Classificação das redes em relação a sua abrangência

● LAN - Local Area Network (Área de rede Local)● Abrange apenas uma pequena área (alguns

quilômetros);● Possui altas taxas de transmissão (até 10Gbps);● Baixas taxas de erros;● Geralmente são privadas.

Conceitos de Redes● MAN - Metropolitan Area Network (Área de

Rede Metropolitana)● Abrangência de uma cidade.

● WAN - Wide Area Network (Larga Área de Rede)● Abrange grandes distancias;● Possui um custo de comunicação elevado.● Possui Baixas taxas de transmissão;● Geralmente são públicas..

Conceitos de RedesExemplo

Uma companhia de distribuição de serviços de internet.Ela transmite de um estado para outro o sinal de internet através de cabos de fibra óptica (WAN), que chega a um terminal em uma filial dacidade em questão, que repassa para todas as residências da cidade (MAN)e que chega a uma pequena empresa, que é distribuida para várias outras maquinas (LAN).

Conceitos de Redes

Parâmetros comparativos de Redes

Para se comparar as Redes, devemos utilizar os seguintes parâmetros:

● Custo● Estações;● Meios de comunicação;● Equipamentos de interligação;

Conceitos de Redes

Parâmetros comparativos de Redes● Desempenho

● Capacidade efetiva de transmissão de rede;

● Confiabilidade● Tempo médio entre falhas;● Tolerância a falhas;● Degradação do sinal;● Redundância.

Conceitos de Redes

Parâmetros comparativos de Redes● Compatibilidade

● Interoperabilidade entre dispositivos de diferentes fabricantes.

● Modularidade● Alterações na redes não muda o desempenho;● Prove suporte a futuras demandas.

Conceitos de Redes

Parâmetros comparativos de Redes● Retardo de Transferência

● Retardo de Acesso: Tempo que uma mensagem gasta para que ela tenha acesso ao meio de transmissão.

● Retardo de Transmissão: Tempo que uma mensagem gasta pra ser transmitida desde o início até chegar no destino.

● Retardo de Acesso + Retardo de Transmissão.

Conceitos de Redes

Parâmetros comparativos de Redes● Sensibilidade Tecnológica● Suporte a novos padrões e tecnologias

(modularidade).● Suporta aplicações a qual foi dedicada, mais

aplicações futuramente requeridas.

Topologia de Redes

Topologias de Redes

Refere-se à forma como os enlaces físicos e os nós de comutação estão organizados, determinando os caminhos físicos existentes e utilizáveis entre quaisquer pares de estações conectadas a essa rede.

Topologia de Redes

● Tipos de conectividade:● Ponto-a-ponto; ● Multiponto.

● Modos de comunicação:● Simplex;● Half-duplex;● Full-duplex.

Topologia de Redes

Tipos de Topologias de Redes

● Estrela;● Anel;● Barramento.

Topologia de Redes

Topologia Estrela

Na topologia estrela, os computadores (estações) são conectados em um módulo central (computador, switch, roteador);

Possui conexão ponto-a-ponto;

Módulo central é o centro de controle da rede.

Topologia de Redes

Módulo central

O módulo central é responsável por gerenciar as comunicações, fazendo o chaveamento dos pacotes e dos circuitos. realiza as operações de diagnóstico, permite a adequação de velocidades e protocolos e suporta comunicações simultâneas.

Possui o desempenho limitado pela capacidade do módulo central.

Topologia de Redes

Topologia Estrela

Topologia de Redes

Topologia Anel

Na topologia Anel as estações são conectadas através de um caminho fechado.

Possui conexão ponto-a-ponto entre os repetidores.

Topologia de Redes

Topologia Anel

Topologia de Redes

Repetidores

Cabos de par trançado de redes possuem apenas 100m de distancia de transmissão.

O repetidor impulsiona o sinal.

Repetidores podem ser um switch, um access point, hub, computador, etc.

Topologia de Redes

Os repetidores podem assumir tres estados

Topologia de Redes

Estado de EscutaNo estado de escuta, o repetidor analisa o sinal recebido, verificando se o mesmo é para o terminal direcionado a ele.

Cada bit recebido é repassado com um pequeno atraso, geralmente de 1 bit.

Cada bit recebido é repassado com um pequeno atraso.

Neste estado o repetidor verivica a passagem de bits em busca de padrões sequenciais específicos;

Copia e envia cada bit recebido para a estação, enquanto continua a transmitir cada bit;

Topologia de Redes

Estado de Transferência

Quando uma estação possui dados a transmitir e tem permissão para tal, o repetidor entra no estado de transmissão. Neste estado os bits serão enviados ao terminal e depois o terminal irá repassar a frente a resposta.

Topologia de Redes

Estado de Bypass

O estado de bypass é utilizado para retirar uma estação do anel em caso de problema, ou para retirar uma estação desativada com o objetivo de aumentar a performance.

Topologia de Redes

Vantagens:

Por causa dos repetidores, podem cobrir maiores distancias.

Possuem uma tecnologia mais simplificada.

Desvantagens:

Estrutura física bem mais frágil. Caso haja problema com um cabo ou um repetidor, a rede para.

Ao se instalar um novo ponto, a rede tem que parar.

Topologia de Redes

Topologia Barramento

Na topologia Barramento, um conjunto de estações são conectadas ao mesmo meio de transmissão e enviam as mensagens para um cabo principal que é repassado a todas as outras estações, porém só é recebido pelo destinatário.

Possuem conexões multiponto;

Estações escutam as transmissões de todas as outras estações;

Permitem mensagem de difusão (broadcast), onde toda mensagem é enviada a vários terminais.

Topologia de Redes

Topologia Barramento

Topologia de Redes

Exercício● Explique a diferença entre LAN, MAN e WAN.● Cite os parâmetros de comparação das Redes e como

eles facilitam na escolha de uma solução de rede.● Explique a diferença entre comunicação Simplex,

Half-duplex e Full-duplex. Exemplifique cada um deles com um sistema real.

● Em redes WAN, normalmente, encontramos a topologia parcialmente ligada. Por quê?

● Explique a diferença entre topologia em estrela, anel e barra.

FIM