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Aulas 13 / 14 – TEC 11ºF Redes de computadores Prof. António dos Anjos.

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1 Aulas 13 / 14 – TEC 11ºF Redes de computadores Prof. António dos Anjos

2 Aulas 13 / 142 INTERNETWORK  SIGNIFICADO: Conjunto de diferentes redes interligadas entre si.  São necessários circuitos públicos ou privados para que a ligação exista.

3 Aulas 13 / 143 Problema  Para rentabilizar a utilização dos circuitos existentes, permite-se que neles circule informação de vários emissores para vários receptores.  Desta forma é necessário que existam mecanismos para assegurar que as mensagem cheguem correctamente ao destino:  Assegurar que os dados cheguem ao destino;  Assegurar que os dados que percorrem diferentes encaminhamentos não sejam entregues várias vezes ao receptor.

4 Aulas 13 / 144 Técnicas de comutação  Comutação de circuitos (Circuit switching)  Comutação de mensagens (Message switching)  Comutação de pacotes (Packet switching)

5 Aulas 13 / 145 Comutação de circuitos  Estabelece-se um encaminhamento (rota) físico entre emissor e receptor através da comutação de circuitos (comutadores);  Essa rota é então utilizada exclusivamente para a passagem dos dados resultantes da conversação estabelecida entre os dois dispositivos;  Ao terminar a conversação os circuitos que estavam ocupados são libertados;  A rede telefónica é a rede mais conhecida que usa comutação de circuitos;

6 Aulas 13 / 146 Comutação de circuitos (2)  Circuito reservado em exclusivo até ao fim da comunicação  Há uma ligação física estabelecida (cobre)

7 Aulas 13 / 147 Comutação de circuitos (3)  Aspectos positivos:  Não há congestionamento (encaminhamento dedicado – exclusivo);  Largura de banda constante;  Não há praticamente atrasos na propagação dos dados.  Aspectos negativos:  Pode existir atraso no estabelecimento da rota de encaminhamento caso todos os caminhos estejam ocupados;  Fraco aproveitamento da largura de banda, visto que a rota se vai encontrar ocupada durante toda a conversação mesmo que não exista troca de informação.

8 Aulas 13 / 148 Comutação de mensagens  Não é estabelecido um encaminhamento dedicado entre os dispositivos que pretendem comunicar;  O emissor coloca a mensagem de forma INTEGRAL no meio físico de TX junto com o endereço do destinatário;  A mensagem é então passada de nó em nó de forma integral até atingir o destino;  Cada nó memoriza a mensagem temporariamente e de seguida envia para o próximo nó que repete o processo até ao destinatário (store-and-forward).

9 Aulas 13 / 149 Comutação de mensagens (2)  Store-And-Forward  Não há reserva de circuito.  Routers com muita memória secundária.

10 Aulas 13 / 1410 Comutação de mensagens (3)  Aspectos positivos:  Congestionamentos reduzidos porque cada nó guarda temporariamente as mensagens recebidas;  Podem estabelecer-se esquemas de prioridade, permitindo atrasar o envio das mensagens de baixa prioridade e reenvio imediato das mensagens prioritárias.  Aspectos negativos:  Não é bom para aplicações de tempo real nem para aplicações que exijam interactividade:  Atrasos no tempo de memorização;  O tempo gasto na busca do próximo nó não é determinístico.  Os nós envolvidos no percurso tem de ser máquinas com muita memória de massa (discos com grande capacidade) pelo facto de que têm de armazenar as mensagens inteiras temporariamente.

11 Aulas 13 / 1411 Comutação de pacotes  Combina as vantagens e minimiza as desvantagens da comutação de circuitos e da comutação de mensagens;  As mensagens são divididas em partes mais pequenas (packets);  O tamanho máximo do packet (pacote) é fixo;  A cada pacote são adicionados o endereço de origem e de destino.

12 Aulas 13 / 1412 Comutação de pacotes  Subdivide-se em:  Comutação por datagramas  Comutação por circuitos virtuais

13 Aulas 13 / 1413 Comutação por datagramas  Os vários pacotes (datagramas) que compõe a mensagem são colocados no meio físico;  Cada um dos datagramas pode tomar uma rota diferente em direcção ao destinatário;  A rota de cada pacote é determinada por algoritmos de routing que determinam qual o melhor caminho no momento;  Os datagramas podem chegar fora de ordem, por isso cada um tem um número de sequência que permite que o destinatário possa “remontar” a mensagem;  Analogia: Sistema Postal.

14 Aulas 13 / 1414 Comutação por datagramas A B C D E

15 Aulas 13 / 1415 Comutação por datagramas A B C D E

16 Aulas 13 / 1416 Comutação por datagramas (2) A B C D E

17 Aulas 13 / 1417 Comutação por datagramas (3) A B C D E

18 Aulas 13 / 1418 Comutação por datagramas (4) A B C D E

19 Aulas 13 / 1419 Comutação por datagramas (5) Um B C D E

20 Aulas 13 / 1420 Comutação por datagramas (6) A B C D E

21 Aulas 13 / 1421 Comutação por datagramas (6) A B C D E

22 Aulas 13 / 1422 Comutação por datagramas (8) A B C D E

23 Aulas 13 / 1423 Comutação por datagramas (9) A B C D E

24 Aulas 13 / 1424 Comutação por datagramas (10) A B C D E

25 Aulas 13 / 1425 Comutação por circuitos virtuais  A grande diferença em relação à comutação por datagramas é que se estabelece uma rota fixa (virtual);  Isso resulta em:  Maior fiabilidade na comunicação;  Maior overhead:  Estabelecimento da rota;  Negociação do tamanho máximo dos pacotes.

26 Aulas 13 / 1426 Comutação de pacotes (datagramas+circuitos virtuais)  Aspectos positivos:  Excelente relação qualidade preço, visto que nenhum dos dispositivos intervenientes necessita de memória de massa (Basta a RAM);  Os atrasos na propagação dos dados são minimizados visto que apenas se transmitem pequenas quantidades de informação o que permite um tratamento bastante rápido em cada nó. PORQUÊ?  O acesso à RAM é muito mais rápido do que o acesso a memórias de massa.  O tamanho dos pacotes é negociado de forma a se tirar o máximo proveito da largura de banda existente;  Algoritmos de encaminhamento (routing) calculam qual o melhor caminho por onde cada pacote deverá passar.

27 Aulas 13 / 1427 Comutação de pacotes (datagramas+circuitos virtuais) - 2  Aspectos negativos:  Protocolos de comutação de pacotes são complexos;  Implementação de redes que usem a comutação por pacotes tem um custo inicial elevado;  Visto que cada pacote tem de conter os endereços de origem e destino, há um maior overhead por pacote do que na comutação de circuitos (físicos).


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