Convergência e Interoperabilidade

Apresentação em tema: "Convergência e Interoperabilidade"— Transcrição da apresentação:

1 Convergência e Interoperabilidade
FEI – Departamento de Engenharia da Produção – Sistemas de Informação – NPA810 Convergência e Interoperabilidade Eduardo Ruiz Ferreira – Ivan Augusto Yuri Rodarte – Rafael P. C. Queralt – Renan Oliveira Sardim – Professor Mateus T. S. Cozer

2 Agenda Historia da tecnologia: computadores e Internet
Tecnologias do Ciberespaço Tecnologias de Rede Infraestrutura da Informação IPTV e Mobile Interoperabilidade e Convergência

3 Tecnologia “Every Great Advance in science had issued from a new audacity of imagination” John Dewey – Filosofo Norte Americano

4 Antepassados dos Computadores Computadores digitais
Maquinas programáveis que não armazenam dados Relógio Astronômico de Al-Jazari – 1206 Tear automatizado de Jacquards – 1801 Inicio da Era Digital ENIAC: uso de circuitos eletrônicos – 1946 Mainframes Lei de Moore Avanço tecnológico “The number of transistors on integrated circuits doubles approximately every two years.” (Gordon Moore) Avanços tecnológicos de hardware: computadores menores, mais rápidos, mais baratos e menos consumidores de energia. Ascensão do Pessoal Computer e dos dispositivos móveis Acesso em 09/08/12

5 http://www.intel.com (acesso em 13/08/12)

6 Início da Internet – Redes
Dispositivos conectados entre si para compartilhar recursos físicos ou lógicos (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

7 Internet – História “[A internet surge] da encruzilhada insólita entre a Ciência, a investigação militar e a cultura libertária” Manuel Castells, sociólogo espanhol

8 (Castells M.: The Internet Galaxy)
Internet – História Anos 60 Anos 70 Memex – “As we may Think” Vanelar Bush (1945) Contexto Guerra Fria Arpanet (ARPA/DARPA) – primeiros nós da Rede (Universidades Norte Americanas) Conceito “Rede de Redes” Protocolos de comunicação de dados (TCP/IP) Mainframes Hipertexto Anos 80 Anos 90 Expansão de redes (Backbones) Movimentos de “fonte aberta” PCs ganham espaço Tim Berners-Lee cria a World Wide Web Marc Andressen cria o Mosaic/Netscape Internet privatizada, surgem as Internet Service Provider (ISP) (Castells M.: The Internet Galaxy)

9 (Castells M.: The Internet Galaxy)
Internet – História Século 21 Internet moldada pelo uso, intrínseca a sociedade global WEB 1.0>2.0.>3.0 Cultura da Internet em 4 camadas: Cultura Tecnomeritocrática Cultura Hacker Cultura Comunitária virtual Cultura Empresarial (Castells M.: The Internet Galaxy)

10 Cultura Tecnomeritocrática
Culturas da Internet Cultura Tecnomeritocrática Cultura Hacker Voltada para projetos tecnológicos Big Science Berço da Internet Ligada a Criatividade e Genialidade. A Produção pelo prazer Desenvolvimento de ideias ligadas a sociedade (Castells M.: The Internet Galaxy)

11 Cultura Comunitária virtual
Culturas da Internet Cultura Comunitária virtual Cultura Empresarial Acrescenta uma dimensão social ao compartilhamento tecnológico. Compreende a maior parte de usuários da internet Transforma a tecnologia em forma de ganhar dinheiro Empreendedorismo Globalização de mercados / Internet como fator crucial para crescimento econômico (Castells M.: The Internet Galaxy)

12 http://www.w3c.org (acesso em 15/08/12)
W3C (acesso em 15/08/12)

13 Ciberespaço “Ciberespaço é o espaço mediador da convivência digital entre seres humanos, em criação a partir da disseminação e evolução da Internet e da Web no seio da sociedade” Jorge Henrique Cabral Fernandes

14 Ciberespaço – TIC Camada Função Camada 6 Consumo final Camada 5
Conteúdo, aplicações e serviços Camada 4 Navegação, busca e plataformas de inovação Camada 3 Conectividade – interface TCP/IP Camada 2 Operação de rede Camada 1 Elementos de rede

15 Ciberespaço INTERNET e a World Wide Web Elementos que definem a WWW
“A Internet é uma rede de sistemas heterogêneos, interligados através de uma família de protocolos básica e comum a todos, chamada TCP/IP” Jorge Henrique Cabral Fernandes Elementos que definem a WWW Clientes e Servidores Web; URL; HTML; HTTP; CGI; Formulários HTML. (Fernandes J. H. C.: Ciberespaço: Modelos, Tecnologias, Aplicações e Perspectivas)

16 Ciberespaço – Internet
Conglomerado de redes locais espalhadas pelo mundo, o que torna possível e interligação entre os computadores utilizando o protocolo TCP/IP. Usuários World Regions Internet Users Growth Dec. 31, 2000 Latest Data Africa 4,514,400 139,875,242 2,988.4 % Asia 114,304,000 1,016,799,076 789.6 % Europe 105,096,093 500,723,686 376.4 % Middle East 3,284,800 77,020,995 2,244.8 % North America 108,096,800 273,067,546 152.6 % Latin America / Carib. 18,068,919 235,819,740 1,205.1 % Oceania / Australia 7,620,480 23,927,457 214.0 % WORLD TOTAL 360,985,492 2,267,233,742 528.1 % (Fernandes J. H. C.: Ciberespaço: Modelos, Tecnologias, Aplicações e Perspectivas)

17 Ciberespaço – Protocolos
Refere-se a um conjunto de regras que regem as comunicações e constituem a linguagem dos computadores. Dois dispositivos de uma rede precisam entender o mesmo protocolo para poder se comunicar. (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

18 (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)
Ciberespaço TCP/IP e OSI Desenvolvidos para uniformizar os padrões e modelos adotados pelos protocolos de rede. São definidas camadas numeradas e cada uma ilustra uma função particular da rede, estipulando níveis hierárquicos e funcionais entre as mesmas. OSI (Open Systems Interconnection): Proposta da ISO. Utiliza 7 camadas de rede TCP/IP (Transmission Control Protocol)/(Internet Protocol): Criado pelo DARPA, protocolo de rede mais difundido do mundo. TCP: Transporte IP: Transmissão (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

19 Ciberespaço – Camadas modelo OSI
Camada 7 – Aplicação Essa camada faz a interface entre o protocolo de comunicação e o aplicativo que pediu ou receberá informações (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

20 Ciberespaço – Camadas modelo OSI
Camada 6 – Apresentação Camada 5 – Sessão Converte o formato do dado recebido da camada de Aplicação em um entendido pelo protocolo. Para aumentar a segurança pode-se utilizar criptografia para que eles só sejam decodificados na camada 6 do receptor. Define como as conexões são estabelecidas e desfeitas e como os dados são trocados na rede, facilitando a comunicação entre fornecedores e solicitantes de serviços. Ajuda as camadas superiores a identificar e se conectar aos serviços disponíveis na rede. (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

21 Ciberespaço – Camadas modelo OSI
Camada 4 – Transporte Camada 3 – Rede É a camada que faz a ligação entre as camadas de alto nível (7,6,5) e as de baixo nível (1,2,3) Organiza mensagens de nível mais alto em pacotes e entrega-os à camada de Rede no transmissor No receptor, a camada Transporte remonta os pacotes recebidos pela camada de Rede e os envia para a camada de Sessão. Ao receber o pacote com sucesso, pode enviar sinal de Acknowledge ao transmissor . A camada de rede define a rota e o processo pelo qual os dados se movem pela rede. É a camada em que a rede decide como realizará certas funções de gerenciamento. (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

22 Ciberespaço – Camadas modelo OSI
Camada 2 - Link de Dados Camada 1 – Físico Organizar os bits da camada física em grupos lógicos de informações chamados frames Adiciona informações de Origem e Destino, como a placa de rede que vai receber essa informação, além de dados de controle O padrão IEEE( Institute of Electrical and Electronic Engineers) 802 que divide esta camada em 2 sub-partes LLC e MAC O MAC (Media Access Control) é responsável por prover o endereço das placas de destino e origem, que uma vez padronidazas são unicos O LLC (Logical Link Control) possibilita a utilização de vários tipos de protocolos Esta camada é responsável por transformar os frames da camada 2 e converter em sinais compatíveis com o meio Estes sinais podem ser elétricos ou sinais luminosos (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

23 Ciberespaço – Camadas TCP / IP
(Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

24 Ciberespaço – Camadas TCP / IP
Camada - Aplicação Camada – Transporte É a junção das camadas 5,6 e 7 do modelo OSI e faz a comunicação entre os aplicativos e o protocolo de transporte Dentro desta camada, outros protocolos operam, como HTTP, SMTP, FTP, SNMP o DNS e o Telnet. Sendo cada um deles específico para uma atividade A camada de aplicação se comunica com a camada de transporte através de portas Equivalente a camada de transporte do modelo OSI Transforma a informação em pacotes para enviar a camada de Internet Utiliza um esquema de multiplexação, onde é possível transmitir os dados de diversas aplicações “simultaneamente”, utilizando o conceito do endereçamento através das portas Outro protocolo operante nesta camada é o UDP (User Datagram Protocol), tipicamente utilizado para informações de controle (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

25 Ciberespaço – Camadas TCP / IP
Camada - Internet Semelhante a camada 3 do modelo OSI Dentro desta camada, outros protocolos operam além do IP, como ICMP, ARP e RARP. Recebe os pacotes de dados, datagramas, da camada TCP e adiciona ao datagrama as informações de caminho e rotas que ele deverá percorrer. Essas informações de caminho utilizam o enderaçamento de IP que da ao computador na rede um endereço de 32 bits separado de 8 em 8 ex: O endereço de IP precisa ser único, para que as informações cheguem ao destino correto. Para obter um endereço de IP , o computador ou a rede precisam estar conectados a um Backbone(estrutura básica da internet) ou a uma rede conectada a um Backbone Camada – Rede/Física Equivalente as camadas 1 e 2 do modelo OSI (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

26 Ciberespaço – Tecnologias
URL (Universal Resource Locator) HTML (Hypertext Markup Language) É o endereço universal que serve para localizar recursos na Web. Um URL é composto segundo o formato: <protocolo>://<máquina>[:<porta>]/<endereço-local> Exemplo: O sistema DNS(Domain Name System), é responsável por encontrar os sites nos diversos servidores Linguagem de descrição de hipermídias Descreve a estrutura de documentos compostos por mídias como texto, imagens e sons. HTTP (Hypertext Transfer Protocol) CGI (Common Gateway Interface) Utilizado na transferência de recursos entre servidores e clientes, baseado no sistema de pedido e resposta. Permite 2 recursos: - Cache: Cópia dos últimos arquivos acessados em um site para o disco rígido, agilizando futuras visitas e diminuindo o trafego - Proxy: Utilização de uma máquina intermediária como cache, não necessitando que o cliente vá até o servidor buscar dados. Extensão da tecnologia Web que possibilita a geração dinâmica de recursos e execução de programa. (Fernandes J. H. C.: Ciberespaço: Modelos, Tecnologias, Aplicações e Perspectivas) (Berners-Lee T.: The World Wide Web: Past, Present and Future)

27 Tecnologias de Rede – Intranet e Extranet
Espaço restrito a determinado público com compartilhamento seguro de informações Servidores locais nas empresas Extranet Semelhante a Intranet Servidores locais nas empresas, com acesso remoto via Internet do conteúdo de qualquer lugar do mundo Acesso remoto pode ser feito por VPNs(Virtual Private Networks) (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

28 Tecnologias de Rede – Classificação
Redes com fio Redes Pessoais (PAN) Redes locais (LAN) Redes Metropolitanas (MAN) Redes Continentais ou Globais (WAN) Redes sem fio (Wireless) Redes Pessoais (WPAN) Redes locais (WLAN) Redes Metropolitanas (WMAN) Redes Continentais ou Globais (WWAN) (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

29 Tecnologias de Rede – Tipos
Redes Ponto-a-Ponto Utilizada em redes pequenas Todos os computadores armazenam arquivos e utilizam aplicações Baixo desempenho em redes mais simples Baixa segurança Fácil instalação Manutenção feita por cada usuário Baixo custo Limitação de distância entre as estações de trabalho Redes Cliente - Servidor Utilizada em redes grandes Servidores Específicos para cada atividade Alto desempenho Alta segurança Melhor organização Manutenção centralizada Alto custo (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

30 Tecnologias de Rede – Topologia
Linear Computadores ligados fisicamente no mesmo cabo Baixa Confiabilidade Rede ocupada quando é utilizada por um micro Pouco utilizada Estrela Computadores ligados a um dispositivo concentrador Logicamente funciona como Linear Maior flexibilidade Mais utilizada Anel (Ring) Computadores ligados a um dispositivo concentrador(Estrela) Rede funciona logicamente como um Anel Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores

31 Tecnologias de Rede – Arquiteturas
Ethernet Divide a informação a ser enviada em Frames Utiliza o CSMA/CD para definir prioridades (camada 1) Informações do Protocolo e de dados a ser transmitida (LLC e MAC na camada 2) Utilizando Switches/Bridges/Roteadores o uso da rede foi otimizado Suporte a vários protocolos como: TCP/IP, IPX e outros Outras Arquiteturas Token Ring FDDI ARPAnet (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

32 Tecnologias de Rede – Hardware
Cabeamentos Par Trançado Fibra Óptica Equipamentos Servidores Modem Hubs/Switches/Bridges Roteadores Rack de Servidores HP Roteador Cisco CRS-13 Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores

33 Tecnologias de Rede – Wireless/Segurança
Wi-Fi (IEEE ) Para se conectar ao uma Rede Wi-FI, basta estar no seu Hotspot Transmissão de dados através de ondas eletromagnéticas Alto consumo de energia e largura de banda Segurança através de criptografia WiMAX (IEEE ) Evolução do Wi-Fi com tecnologias mais recentes Cobertura do sinal de km (Wi-Fi de 100 a 300 metros) É uma solução para regiões de difícil cabeamento ou a inexistência do mesmo Firewall Limita a conexão de computadores utilizando as portas de serviço Protege a rede ou computador contra usuários ou programas indesejados Pode existir tanto como Hardware ou como Software (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

34 Infra-Estrutura da Informação
Definição “Sistema compartilhado, aberto(sem limites), heterogêneo e evolutivo que consiste de uma série de Competências de TI e seus usuários, operações e comunidades”. (HANSETH, Ole MONTEIRO, E) II’s Ole Hanseth O design das IIs (Infra-estrutura da Informação) pode ser dividido conforme sua complexidade em : Competência de TI Aplicativos Plataformas Softwares office(MSOffice), Sistemas operacionais (Windows,Unix) ERPs ou CRM ou plataformas de desenvolvimento de aplicativos. (Hanseth, Ole Monteiro, E. IT Infrastructures)

35 Infra-Estrutura da Informação
Diferentes usuários com objetivos divergentes Complexidade Dinamica: -Descoberta; Implementação; Integração; Controle; Coordenação Crescimento e Evolução da rede de Informação (infraestrutura da Informação (Hanseth, Ole Monteiro, E. IT Infrastructures) Perda de dinheiro com Investimentos.; Custos de oportunidade; Problemas políticos e sociais. Dificuldades em Transformar informações empíricas em princípios que promovam a evolução dos IIs. Problemas

36 Infra-Estrutura da Informação
Aspectos das Infraestruturas (II’s) (Hanseth e Monteiro, Cap. 3, p. 3) A partir de Hanseth e Monteiro (2007) os principais aspectos das infra-estruturas Aspecto 1: As infra-estruturas tem uma função de dar suporte ou habilitar [uma estrutura]. Aspecto 2: Uma infra-estrutura é compartilhada por uma comunidade [de prática]. Aspecto 3: Uma infra-estrutura é aberta Aspecto 4: As IIs são mais que pura tecnologia, são redes sociotécnicas. Aspecto 5: As infra-estruturas são conectadas e inter-relacionadas, constituindo ecologias de redes.

37 Infra-Estrutura da Informação
Componentes Hardware: A parte Física Servidores Desktops/Notebooks Telefones e Celulares Software: A parte lógica Sistemas Operacionais Banco de Dados WEB ERP Rede: O elo da ligação Links Internet Rede MPLS Dark Fiber Link Satélite Rede Telefônica Pessoas: A parte que pensa Analista de Suporte Técnicos de Suporte Analista de sistemas Desenvolvedores Service Desk (NASCIMENTO, Paulo, IETEC)

38 Infra-Estrutura da Informação
Data Center “A building or portion of a building whose primaty function is to house a computer room and its support areas” ANSI/EIA/TIA 942 Tendência de IIs SaaS (Software as a Service) Green IT Virtualização Cloud computing Fonte: Horowitz, Bem Acesso em 15/08/12

39 II’s – Cloud Computing - SDN
“Software Defined Networking (SDN) is an emerging network architecture where network control is decoupled from forwarding and is directly programmable.” Open Network Fundation, SDN The New Norm for Networks Motivo Redes de cloud fracas (ex. Amazon) Falta de isolamento de tráfego, segurança e outras funcionalidades Necessidades Uma nova plataforma, de forma que o modelo antigo não pudesse suportar. Uma nova plataforma capaz de existir e interoperar com a antiga. Fonte: Horowitz, Bem Acesso em 15/08/12

40 II’s – Cloud Computing - SDN
Antes do SDN Cloud Computing - A arquitetura utilizada foi desenvolvida para entregar “packets” entre dois hosts estacionários, em uma rede sob controle administrativo unificado. A redes de hoje devem lidar com vários usuários, na qual ela não pode suportar. A Virtualização do servidor – Na virtualização moderna todo o tráfego passa por um software antes de entrar na rede Física SDN - Casado, McKeown e Shenker e a NICIRA NETWORKS • Rede totalmente virtualizada tornando-a tão flexível como um servidor virtualizado.  • Software de rede dissociado do hardware proprietário, de modo que qualquer empresa pode adicionar qualquer tipo de funcionalidade para a rede, e não apenas as grandes empresas de redes.  • Foi infinitamente escalável utilizando hardware. Martin Casado Acesso em 15/08/12

41 II’s – Virtualização – SDN e VMware
“ A virtualização consiste na emulação de ambientes isolados, capazes de rodar diferentes sistemas operacionais dentro de uma mesma máquina, aproveitando ao máximo a capacidade do hardware, que muitas vezes fica ociosa em determinados períodos do dia, da semana ou do mês. “(Duarte, OTTO Trabalho de redes de computadores 1) A VMware Lider mundial de em virtualização e infraestrutura de nuvem. A aquisição da Nicira pela Vmware Objetivo: Transformar o funcionamento da rede na era cloud “O software da Nicira começa com a virtualização da rede, rompendo a visão lógica de uma rede física. Ele permitirá a criação de dezenas de milhares de redes virtuais isoladas com a facilidade operacional e simplicidade de criar e gerenciar máquinas virtuais. Para os negócios, significa eficiência, flexibilidade e configuração robusta de rede”(Herrod, Steve – CTO VMware Steve) Acesso em 15/08/12

42 Infraestrutura da Informação - Anatel
Revista Exame, ed 1021

43 Unidade de Recepção e Decodificação
IPTV Internet Protocol Television "A redefinição da televisão ocorrerá quando as pessoas exigirem estímulos em lugar de vida vegetativa, quando pararem de VER e começarem a USAR seus televisores". (Dick Notebaert, CEO da Ameritech) “...(a TV Digital Interativa) torna possível a agregação de elementos de interação aos programas de televisão tornando-os “interativos”. (Fernandes,2004) Set-Top Box Unidade de Recepção e Decodificação

44 Arquitetura do Sistema de TVDI
(Introdução à Televisão Digital Interativa: Arquitetura, Protocolos, Padrões e Práticas. FERNANDES, 2004)

45 Padrões de IPTV (FERNANDES,2004)
GINGA – Brasil ( ISDB – Japão, Brasil DVB – UK, Oceania, Hong Kong ATSC – EUA, Argentina, Korea

46 Tecnologias de Rede Móveis
Acesso em 12/08/12

47 Internet Móvel no Mundo
Acesso em 12/08/12

48 Interoperabilidade Definição Características
“Habilidade de dois ou mais sistemas (computadores, meios de comunicação, redes, software e outros componentes de tecnologia da informação) de interagir e de intercambiar dados de acordo com um método definido, de forma a obter os resultados esperados.” (ISO) Características A habilidade de dois ou mais sistemas ou elementos trocar informações entre si e usar essas informações que foram trocadas; • A capacidade de unidades de equipamentos trabalhar juntas para realizar funções úteis; • A capacidade de equipamentos, geralmente fabricados por vários fornecedores, de trabalharem juntos em rede. • A habilidade de dois ou mais sistemas ou trocarem informações em uma rede heterogênea Acesso em 12/08/12

49 O Mercado da Interoperabilidade
Sistemas Operacionais e a disputa pelo mercado Acesso em 12/08/12

50 Interoperabilidade e Convergência
Interface aberta Facilita a inovação Convergência Convergência de redes e serviços (fixo e móvel) é sobre como combinar cadeias de valor existentes e as suas tradições em novas. Interfaces fechadas, não se comunicam Não colabora para a inovação Fonte: Acesso em 15/08/12