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Redes TCP/IP Redes Prof. Edgard Jamhour email: [email protected]@ppgia.pucpr.br URL: jamhour

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  • Redes TCP/IP Redes Prof. Edgard Jamhour email: [email protected]@ppgia.pucpr.br URL: http://ppgia.pucpr.br/~jamhour
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  • 2007, Edgard Jamhour CONTEDO 1) Tecnologia de Redes 2) Hubs e Switches 3) Arquitetura TCP/IP 4) Endereamento IP 5) Roteamento 6) Protocolos de Transporte 7) Protocolos de Aplicao
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  • Redes TCP/IP I - Tecnologias de Redes
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  • 2007, Edgard Jamhour LAN LOCAL AREA NETWORKS A tecnologia de redes locais (Ethernet) baseia-se no princpio de comunicao com broadcast fsico. A B C BADADOS quadro CRC
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  • 2007, Edgard Jamhour QUADRO O quadro (frame) a menor estrutura de informao transmitida atravs de uma rede local. B A DADOS CRC FECHO CABEALHO ENDEREO (FSICO) DE DESTINO ENDEREO (FSICO) DE ORIGEM
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  • 2007, Edgard Jamhour PROBLEMA 1: O tempo mdio para ganhar o meio aumenta com o nmero de computadores da rede. A B C ESCUTANDO quadros na fila de espera
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  • 2007, Edgard Jamhour EFEITO DA DISTNCIA ENTRE OS COMPUTADORES O tempo de propagao entre as estaes afeta a taxa de ocupao mxima da rede. A B A TRANSMITE B TRANSMITEB RECEBE tempo para o sinal ir de A para B A RECEBE T
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  • 2007, Edgard Jamhour Exemplo Quadro de 100 bit e Taxa de Transmisso = 10 Mbit/s: Tempo para transmitir um quadro T = 10 10 -6 s Velocidade de propagao no meio: 200 000 Km/s Tempo de propagao: t = 1 10 -6 s para 200 m Tempo de propagao: t= 10 10 -6 para 2 Km L AB eficincia = T/(T+t) 91% eficincia 200m = 91% 50% eficincia 2Km = 50% 9,1% eficincia 100Mbits e 2Km = 9,1% HALF-DUPLEX
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  • 2007, Edgard Jamhour PROBLEMA 2: COLISO A A C A TRANSMITE C TRANSMITE RECEBIDO DE A RECEBIDO DE C COLISO DETECTADA POR A BC COLISO DETECTADA POR C
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  • 2007, Edgard Jamhour Exemplo eficiencia = 1/(1 + 6,44t/T) t: tempo de propagao L = 200m ento t=1 10 -6 s T: tempo para transmitir o quadro T = 10 10 -6 s (quadro de 100 bits a 10 Mbits/s) L AB 60,8 % eficiencia L=200m = 60,8 % 13,4% eficiencia L=2Km = 13,4% 1,52 % eficiencia L=2Km e 100Mbits/s = 1,52 % HALF-DUPLEX
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  • 2007, Edgard Jamhour LIMITAES DAS LANs O NMERO DE COMPUTADORES LIMITADO Como apenas um computador pode transmitir de cada vez, o desempenho da rede diminui na medida em que muitos computadores so colocados no mesmo barramento. A DISTNCIA ENTRE OS COMPUTADORES LIMITADA Para evitar colises, os computadores escutam o barramento antes de transmitir, e s transmitem se o barramento estiver desocupado. Quanto maior a distncia entre os computadores, maior a chance de ocorrer colises no barramento, levando a rede para um estado de colapso e baixo desempenho.
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  • 2007, Edgard Jamhour HUBS Hubs ou concentradores so dispositivos que simulam internamente a construo dos barramentos fsicos. HUB CA CACA A BC
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  • 2007, Edgard Jamhour SWITCH Hubs ou concentradores so dispositivos que simulam internamente a construo dos barramentos fsicos. ABC SWITCH 123 CA PORTACOMPUTADOR 1A AC AC CA CA 3C
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  • 2007, Edgard Jamhour SWITCH Os switchs so dispositivos capazes de segmentar a rede local analisando os endereos fsicos. Permitem tambm interligar dispositivos que trabalham com velocidades de transmisso diferentes. ABC SWITCH HUB DEF HUB G
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  • 2007, Edgard Jamhour WAN A redes WAN utilizam uma tecnologia de transmisso que permite interligar um nmero ilimitado de comutadores em distncias arbitrariamente grandes. roteador LANLAN LAN Pode ser uma ligao ponto a ponto
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  • 2007, Edgard Jamhour ROTEADORES Os roteadores so dispositivos responsveis por rotear os pacotes atravs da rede. Cada roteador possui apenas uma viso local da rota, isto , ele decide apenas para qual de suas portas enviar o pacote. ROTEADOR ? PACOTE PORTA
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  • 2007, Edgard Jamhour QUADRO E PACOTE Os pacotes so transportados no interior dos quadros. CRC DADOSDESTINOORIGEMDESTINOORIGEM PACOTE QUADRO ENDEREO FSICO: endereo da placa de rede ENDEREO DE REDE
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  • 2007, Edgard Jamhour Endereo de Rede O agrupamento de computadores em rede permite reduzir a quantidade de informaes na memria do roteador. SWITCH SWITCH abc def REDE 200.0.0.0/8 REDE 210.0.0.0/8 x y 200.0.0.1200.0.0.2200.0.0.3 zm 210.0.0.1210.0.0.2210.0.0.3 z se 200... envie para x se 210... envie para y m66.1.2.3210.0.0.2 ey66.1.2.3210.0.0.2
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  • 2007, Edgard Jamhour QUADRO E PACOTE 200.17.106.x 200.17.176.x REDE LOCAL ETHERNET ENLACE PONTO-A-PONTO REDE LOCAL TOKEN-RING O PACOTE SEMPRE O MESMO O QUADRO MUDA DE ACORDO COM O MEIO FSICO
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  • 2007, Edgard Jamhour Camada de Transporte TRANSPORTE REDE ENLACE/FSICA MAC IP PORTA APLICAO Processo TRANSPORTE REDE ENLACE/FSICA MAC IP PORTA APLICAO Processo IP TRANSPORTE REDE
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  • 2007, Edgard Jamhour PORTAS Exemplo: Protocolo TCP/IP Portas so nmeros inteiros de 16 bits Padronizao do IANA (Internet Assigned Number Authority) 01023 102465535 PORTAS RESERVADAS PARA SERVIDORES PADRONIZADOS PORTAS UTILIZADAS POR CLIENTES E SERVIDORES NO PADRONIZADOS
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  • 2007, Edgard Jamhour Comunicao Cliente-Servidor Outlook Netscape ServidorWWW Servidor de email 1024 1025 8025 Porta bem conhecida Porta aleatria Porta Origem Porta Destino Dados
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  • 2007, Edgard Jamhour QUADRO, PACOTE E SEGMENTO CRC ORIGEM DESTINO ORIGEM DESTINO PACOTE QUADRO ENDEREOS FSICO ENDEREOS DE REDE DESTINO DADOS PORTAS (ENDEREOS DE PROCESSOS) SEGMENTO
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  • 2007, Edgard Jamhour Modelo de Referncia Aplicaes MODELO DE REFERNCIA Sistema Operacional Placa de Interface de Rede Aplicaes Sistema Operacional Placa de Interface de Rede compatibilidade Aplicaes reuso de cdigo
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  • 2007, Edgard Jamhour Aplicao Apresentao Sesso Transporte Rede Enlace de Dados Fsica Mensagens padronizadas. Dispositivo de Rede: Gateway de Aplicao (Proxy) Comunicao entre processos. Dispositivo de Rede: No h Roteamento dos pacotes atravs de redes diferentes Dispositivo de Rede: Roteador Empacotamento de dados em quadros dentro da rede. Dispositivo de Rede: Ponte, Switch Transmisso de bits atravs do meio fsico. Dispositivo de Rede: Repetidor, Hub OSI - Open Systems Interconnection Model Comunicao com controle de estado. Representao de dados independente da plataforma.
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  • 2007, Edgard Jamhour
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  • Comunicao no Modelo OSI Aplicao Apresentao Sesso Transporte Rede Enlace de Dados Fsica Aplicao Apresentao Sesso Transporte Rede Enlace de Dados Fsica protocolo aplicao protocolo apresentao protocolo sesso protocolo transporte protocolo rede protocolo enlace protocolo da camada fsica
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  • 2007, Edgard Jamhour Aplicao Apresentao Sesso Transporte Rede Enlace de Dados Fsica Camadas do Modelo OSI Gateway de Aplicao Router Ponte, Switch Hub, Repetidor Ethernet, Fast- Ethernet, Token- Ring, etc. IP, IPX TCP, SPX, NetBEUI HTTP, FTP, SMB, SMTP, POP3, IMAP4, DNS, NetBIOS, DHCP, etc bit quadro pacote segmento
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  • 2007, Edgard Jamhour Repetidor: BIT amplitude distncia fibra cobre repetidor 1 0 1 0 1
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  • 2007, Edgard Jamhour Hub: Bit Hub
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  • 2007, Edgard Jamhour SWITCH: QUADRO Ponte/Switch: operam na camada de enlace de dados do modelo OSI capaz de filtrar o tipo de trfego, direcionando os dados apenas para o caminho que realmente precisa ser conduzido (transmisso ou recepo). para filtrar o trfego ele analisa o cabealho dos quadros.
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  • 2007, Edgard Jamhour SWITCH = Dispositivo da Camada de Enlace DISPOSITIVO DE ENLACE HUB ABCDEF GH 1234
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  • 2007, Edgard Jamhour Roteadores: operam na camada de rede do modelo OSI. Permite interligar redes com tecnologia de enlace diferente. Para isso: destroem o quadro recebido e extraem o pacote. analisam o endereo do pacote e escolhem uma porta de sada. constri um novo quadro segundo a tecnologia de enlace utilizada na porta de sada. ROTEADOR: PACOTE
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  • 2007, Edgard Jamhour Roteamento 200.17.106.x 200.17.176.x INTERNET WAN PRIVADA WAN PBLICA REDE LOCAL ENLACE PONTO-A-PONTO
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  • 2007, Edgard Jamhour GATEWAY: PROTOCOLO DE APLICAO Gateways: operam nas camadas superiores do modelo OSI so capazes de analisar o contedo dos pacotes, convertendo, se necessrio, protocolos de aplicao. utilizados para interligar redes locais com mainframes, e sistemas de correio eletrnico dissimilares.
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  • Redes TCP/IP II - Arquitetura TCP/IP
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  • 2007, Edgard Jamhour Arquitetura TCP/IP INTERNET = ARQUITETURA TCP/IP
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  • 2007, Edgard Jamhour Endereos IP Endereo IP: Indentificador de Rede + Indentificador de HOST
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  • 2007, Edgard Jamhour Notao Decimal Pontuada
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  • 2007, Edgard Jamhour REGRA BSICA PARA ATRIBUIO DE ENDEREOS IP HOSTS NA MESMA REDE LOCAL DEVEM TER O MESMO ID DE REDE HOSTS COM ID DE REDE DIFERENTE DEVEM SER LIGADOS ATRAVS DE ROTEADORES.
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