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Introdução rr-09-r.01 UC: Redes de Computadores Docente: Prof. André Moraes.

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1 Introdução rr-09-r.01 UC: Redes de Computadores Docente: Prof. André Moraes

2 Créditos rr-09-r.01 Material cedido pelo prof. Rafael Figueiredo.

3 Elementos básicos de redes O diagrama mostra os elementos de uma rede comum, incluindo dispositivos, meios físicos e serviços, reunidos por regras que funcionam em conjunto para enviar mensagens. Usamos a palavra mensagens como um termo que abrange páginas web, , mensagens instantâneas, ligações telefônicas e outras formas de comunicação possibilitadas pela Internet.O diagrama mostra os elementos de uma rede comum, incluindo dispositivos, meios físicos e serviços, reunidos por regras que funcionam em conjunto para enviar mensagens. Usamos a palavra mensagens como um termo que abrange páginas web, , mensagens instantâneas, ligações telefônicas e outras formas de comunicação possibilitadas pela Internet. E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância

4 Simbologia Símbolos genéricos são mostrados para:Símbolos genéricos são mostrados para: Switch – o dispositivo mais comum para interligar redes locaisSwitch – o dispositivo mais comum para interligar redes locais Firewall – fornece segurança às redesFirewall – fornece segurança às redes Roteador – ajuda a direcionar mensagens conforme elas navegam pela redeRoteador – ajuda a direcionar mensagens conforme elas navegam pela rede Roteador sem fio – um tipo específico de roteador normalmente encontrado em redes residenciaisRoteador sem fio – um tipo específico de roteador normalmente encontrado em redes residenciais Nuvem – usado para resumir um grupo de dispositivos de rede.Nuvem – usado para resumir um grupo de dispositivos de rede. Link serial – uma forma de interligação WAN, representada por uma seta piscando.Link serial – uma forma de interligação WAN, representada por uma seta piscando. E.C.: Identificar as funções dos dispositivos de redes locais mais comuns

5 Conexões Para que uma rede funcione, os dispositivos devem estar interligados.Para que uma rede funcione, os dispositivos devem estar interligados. As conexões de rede podem ser com ou sem fio.As conexões de rede podem ser com ou sem fio. Nas conexões com fio, pode-se usar cobre, que transmite sinais elétricos, ou fibra ótica, que transmite sinais de luz.Nas conexões com fio, pode-se usar cobre, que transmite sinais elétricos, ou fibra ótica, que transmite sinais de luz. Nas conexões sem fio, o meio físico é a atmosfera terrestre ou o espaço e os sinais são microondas.Nas conexões sem fio, o meio físico é a atmosfera terrestre ou o espaço e os sinais são microondas. Cobre inclui cabos, como fios de telefone com par trançado, cabos coaxiais ou mais comumente, o que é conhecido como cabo UTP de categoria 5 (Par trançado sem blindagem).Cobre inclui cabos, como fios de telefone com par trançado, cabos coaxiais ou mais comumente, o que é conhecido como cabo UTP de categoria 5 (Par trançado sem blindagem). Fibras óticas, finos fios de vidro ou plástico que transmitem sinais de luz, são outra forma de meio físico de rede.Fibras óticas, finos fios de vidro ou plástico que transmitem sinais de luz, são outra forma de meio físico de rede. As conexões sem fio podem incluir uma conexão residencial entre um roteador sem fio e um computador com uma placa de rede compatível, a conexão sem fio entre duas estações remotas, ou a comunicação entre dispositivos na terra e satélites.As conexões sem fio podem incluir uma conexão residencial entre um roteador sem fio e um computador com uma placa de rede compatível, a conexão sem fio entre duas estações remotas, ou a comunicação entre dispositivos na terra e satélites. Numa típica viagem através da Internet, uma mensagem pode viajar por meio de uma variedade de meios físicos.Numa típica viagem através da Internet, uma mensagem pode viajar por meio de uma variedade de meios físicos. E.C.: Identificar as funções dos dispositivos de redes locais mais comuns

6 Elementos Básicos de Redes MensagensMensagens No primeiro passo de sua jornada do computador ao destino, a mensagem instantânea é convertida em um formato que pode ser transmitido pela rede. Todos os tipos de mensagens devem ser convertidos em bits, sinais binários digitais, antes de serem enviadas para seus destinatários. Isso vale para qualquer formato original de mensagem: texto, vídeo, voz ou dados de computador. Quando a mensagem instantânea é convertida em bits, ela está pronta para ser enviada pela rede.No primeiro passo de sua jornada do computador ao destino, a mensagem instantânea é convertida em um formato que pode ser transmitido pela rede. Todos os tipos de mensagens devem ser convertidos em bits, sinais binários digitais, antes de serem enviadas para seus destinatários. Isso vale para qualquer formato original de mensagem: texto, vídeo, voz ou dados de computador. Quando a mensagem instantânea é convertida em bits, ela está pronta para ser enviada pela rede. DispositivosDispositivos O computador é apenas um tipo de dispositivo que pode enviar e receber mensagens pela rede. Vários outros tipos de dispositivos também podem ser conectados à rede para participar de serviços de rede. Entre esses dispositivos estão telefones, câmeras, equipamentos de música, impressoras e consoles de jogos. Além do computador, há inúmeros outros componentes que podem existir entre os dispositivos de origem e de destino. Um componente importantíssimo de uma rede de qualquer tamanho é o roteador. Ele une duas ou mais redes, como uma rede residencial e a Internet, e transmite informações de uma rede à outra. Os roteadores em uma rede têm o objetivo de garantir que a mensagem chegue ao seu destino da maneira mais eficiente e rápida.O computador é apenas um tipo de dispositivo que pode enviar e receber mensagens pela rede. Vários outros tipos de dispositivos também podem ser conectados à rede para participar de serviços de rede. Entre esses dispositivos estão telefones, câmeras, equipamentos de música, impressoras e consoles de jogos. Além do computador, há inúmeros outros componentes que podem existir entre os dispositivos de origem e de destino. Um componente importantíssimo de uma rede de qualquer tamanho é o roteador. Ele une duas ou mais redes, como uma rede residencial e a Internet, e transmite informações de uma rede à outra. Os roteadores em uma rede têm o objetivo de garantir que a mensagem chegue ao seu destino da maneira mais eficiente e rápida. E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância

7 Elementos Básicos de Redes MeioMeio Para enviar nossa mensagem instantânea ao seu destino, o computador deve estar conectado a uma rede local com ou sem fio. Redes locais podem ser instaladas em residências ou empresas, onde possibilitam que computadores e outros dispositivos troquem informações entre si e usem uma conexão comum com a Internet.Para enviar nossa mensagem instantânea ao seu destino, o computador deve estar conectado a uma rede local com ou sem fio. Redes locais podem ser instaladas em residências ou empresas, onde possibilitam que computadores e outros dispositivos troquem informações entre si e usem uma conexão comum com a Internet. Redes sem fio permitem o uso de dispositivos de rede em escritórios ou residências, mesmo em áreas externas. Fora de escritórios ou residências, redes sem fio estão disponíveis em locais públicos, como cafés, empresas, quartos de hotel e aeroportos.Redes sem fio permitem o uso de dispositivos de rede em escritórios ou residências, mesmo em áreas externas. Fora de escritórios ou residências, redes sem fio estão disponíveis em locais públicos, como cafés, empresas, quartos de hotel e aeroportos. Várias redes instaladas usam fios para fornecer conectividade. Ethernet é a tecnologia com fio mais comum atualmente. Os fios, chamados cabos, conectam computadores e outros dispositivos que constituem as redes. Redes com fio são melhores para transmitir grandes quantidades de dados em alta velocidade, o que é necessário para suportar multimídia de qualidade profissional.Várias redes instaladas usam fios para fornecer conectividade. Ethernet é a tecnologia com fio mais comum atualmente. Os fios, chamados cabos, conectam computadores e outros dispositivos que constituem as redes. Redes com fio são melhores para transmitir grandes quantidades de dados em alta velocidade, o que é necessário para suportar multimídia de qualidade profissional. E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância

8 Elementos Básicos de Redes Os serviçosOs serviços Os serviços de rede são programas de computador que apóiam as relações humanas. Distribuídos em dispositivos ao longo da rede, esses serviços apóiam ferramentas de comunicação on-line, tais como s, quadros de comunicação/discussão, salas de Chat e o envio de mensagens instantâneas. Um serviço de envio de mensagens instantâneas, por exemplo, fornecido por dispositivos na nuvem, deve ser acessível tanto ao emissor quanto ao receptor.Os serviços de rede são programas de computador que apóiam as relações humanas. Distribuídos em dispositivos ao longo da rede, esses serviços apóiam ferramentas de comunicação on-line, tais como s, quadros de comunicação/discussão, salas de Chat e o envio de mensagens instantâneas. Um serviço de envio de mensagens instantâneas, por exemplo, fornecido por dispositivos na nuvem, deve ser acessível tanto ao emissor quanto ao receptor. As regrasAs regras Aspectos importantes das redes que não são nem dispositivos nem meio físico são as regras ou protocolos. Essas regras são os padrões e protocolos que especificam como as mensagens são enviadas, direcionadas através da rede e interpretadas nos dispositivos de destino. Por exemplo, no caso do envio de mensagens instantâneas Jabber, os protocolos XMPP, TCP e IP são importantes conjuntos de regras que possibilitam que nossa comunicação ocorra.Aspectos importantes das redes que não são nem dispositivos nem meio físico são as regras ou protocolos. Essas regras são os padrões e protocolos que especificam como as mensagens são enviadas, direcionadas através da rede e interpretadas nos dispositivos de destino. Por exemplo, no caso do envio de mensagens instantâneas Jabber, os protocolos XMPP, TCP e IP são importantes conjuntos de regras que possibilitam que nossa comunicação ocorra. E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância

9 Redes Atuais O papel da rede está evoluindo. A plataforma de comunicação inteligente do futuro oferecerá muito além da básica conectividade e o acesso à aplicações.O papel da rede está evoluindo. A plataforma de comunicação inteligente do futuro oferecerá muito além da básica conectividade e o acesso à aplicações. A convergência de diferentes tipos de rede de comunicação em uma plataforma representa a primeira fase da construção de uma rede inteligente de informação. Atualmente, estamos nessa fase de evolução da rede.A convergência de diferentes tipos de rede de comunicação em uma plataforma representa a primeira fase da construção de uma rede inteligente de informação. Atualmente, estamos nessa fase de evolução da rede. A próxima fase será consolidar não somente os diferentes tipos de mensagens em uma única rede, como também consolidar as aplicações que geram, transmitem e protegem as mensagens em dispositivos de rede integrada. Não somente voz e vídeo serão transmitidos pela mesma rede, como os dispositivos que realizam a comutação de telefone e transmissão de vídeo serão os mesmos dispositivos que encaminham mensagens através da rede.A próxima fase será consolidar não somente os diferentes tipos de mensagens em uma única rede, como também consolidar as aplicações que geram, transmitem e protegem as mensagens em dispositivos de rede integrada. Não somente voz e vídeo serão transmitidos pela mesma rede, como os dispositivos que realizam a comutação de telefone e transmissão de vídeo serão os mesmos dispositivos que encaminham mensagens através da rede. A plataforma de comunicação resultante fornecerá funcionalidade de aplicação de alta qualidade a um custo reduzido.A plataforma de comunicação resultante fornecerá funcionalidade de aplicação de alta qualidade a um custo reduzido. E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância

10 Redes Atuais Tolerância a falhasTolerância 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.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. EscalabilidadeEscalabilidade 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.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. E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância

11 Redes Atuais Qualidade de Serviço (QoS)Qualidade de Serviço (QoS) A Internet oferece atualmente um nível aceitável de tolerância a falhas e escalabilidade aos seus usuários.A Internet oferece atualmente um nível aceitável de tolerância a falhas e escalabilidade aos seus usuários. Mas 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.Mas 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. E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância

12 Redes Atuais SegurançaSegurança 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.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. E.C.: Identificar características de redes locais e de longa distância

13 Referências KUROSE, J. F.; ROSS, K. W. Redes de Computadores e a Internet: uma abordagem top-down. 3ª edição. São Paulo: Addison Wesley, 2007.KUROSE, J. F.; ROSS, K. W. Redes de Computadores e a Internet: uma abordagem top-down. 3ª edição. São Paulo: Addison Wesley, Cisco Network Academy. CCNA - Módulo 1 – Capítulo 1.Cisco Network Academy. CCNA - Módulo 1 – Capítulo 1. The Early History of Data Networks - rks/The_Early_History_of_Data_Networks.htmlThe Early History of Data Networks - rks/The_Early_History_of_Data_Networks.html History of Communications Infrastructures - of Communications Infrastructures - Nerds Hobbes' Internet Timeline v4.2 Timeline com dados quantitativos do crescimento da InternetHobbes' Internet Timeline v4.2 Timeline com dados quantitativos do crescimento da Internet ISOC - Internet Society - História da Internet: ISOC - Internet Society - História da Internet: Histórico da Internet no Brasil - Histórico da Internet no Brasil -

14 Referências Internet Archive - Archive - Timeline of Computer History - of Computer History - Telephone and Telegraph (1946) - and Telegraph (1946) - Telegram for America (ca. 1956) - for America (ca. 1956) - Communication (1928) - (1928) - Communication: A Film Lesson in General Science / Development ofCommunication: A Film Lesson in General Science / Development of Communication (1927) - (1927) - Long Distance (1941) - Distance (1941) - Morse Code Translator - Code Translator - Museu do Telefone - do Telefone -


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