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Capítulo 2: Introdução às Redes de Computadores Redes para Automação Industrial Luiz Affonso Guedes.

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1 Capítulo 2: Introdução às Redes de Computadores Redes para Automação Industrial Luiz Affonso Guedes

2 Introdução §Conteúdo l Definição l Classificação l Aplicações típicas l Software de rede l Modelos de referências l Exemplos de redes l Exemplos de serviços de comunicação de dados l Padronização de redes

3 Introdução §Definição de Redes de Computadores l É um conjunto de computadores autônomos e interconectados. Rede Meio de comunicação Host Não é Rede

4 Introdução §Autonomia l Em rede, nenhum computador obedece a comandos de outro. Possui autonomia até para se desconectar da rede §Interconexão: Meio de Comunicação l Cabo de cobre Coaxial Par Trançado l Fibra óptica l Rotas de microondas l Radiodifusão

5 Introdução §Meio de Comunicação: Características l Taxa de transmissão l Tecnologia de transmissão l Extensão Geográfica das redes l Aspectos econômicos l Confiabilidade Meio de comunicação

6 Introdução §Classificação das redes de computadores l Quanto à velocidade de transmissão Baixa, média e alta velocidade l Quanto à extensão geográfica Locais, Metropolitanas e Longa Distância l Quanto à confiabilidade Confiáveis e não confiáveis l Quanto ao modo de transmissão Determinísticas e não determiníasticas

7 Introdução §Classificação quanto a extensão geográfica l Redes Locais: LAN - Local Area Network Interconectam computadores localizados num mesmo prédio (10m a 1Km). Utilizam tipicamente um único meio físico. l Redes de Campus: CAN - Campus Area Network Interconectam computadores localizados em vários prédios num mesmo Campus (fábrica, universidade) - até 10Km. Tipicamente são um conjunto de LANs ligadas a um backbone

8 Introdução l Redes Metropolitanas: MAN - Metropolitan Area Network Interligam computadores e LANs numa extensão de 5 a 100Km. Tipicamente são constituídas de LANs ligadas a vários backbones. l Redes de Longa Distância: WAN - Wide Area Network Interconectam redes em termos nacionais e continentais a 5.000Km. –Holdings nacionais de telecomunicações.

9 Estruturas de Redes Tipo LAN e CAN LAN CAN LAN backbone

10 Estrutura de Redes MAN CAN LAN backbone CAN LAN backbone MAN Backbone de Alta Velocidade

11 Resumo da classificação geográfica

12 Introdução §Classificação de Redes Quanto à Tecnologia de Transmissão l Broadcast Um único canal de comunicação compartilhado por todos computadores. –Broadcasting e multicasting Tipicamente em LANs l Ponto-a-ponto Tipicamente em MANs e WANs

13 Introdução §Uso de Redes de Computadores l Redes Corporativas (Na empresa) compartilhar recursos confiabilidade (back-up) economia de recursos escalabilidade modelo Cliente-servidor Rede ServidorCliente 1- request 2- reply

14 Introdução §Uso de Redes de Computadores l Redes para pessoas acesso a informações remotas comunicação pessoa-a-pessoa entretenimento interativo – –videoconferência –jogos interativos l Aspectos Sociais Novas relações entre capital-trabalho

15 Introdução §Estrutura de Redes l Computador: host ou end system l Subrede Conecta computadores Transporta mensagens entre hosts l LANs Suporte de comunicação que se reduz a um duto elétrico ou óptico l WANs Subrede de comunicação é composta de linhas de transmissão e dispositivos de chaveamento

16 Introdução Linhas de Transmissão: Canais Dispositivos de Chaveamento: IMPs (Interface Message Processors) ou Routers Subrede de comunicação Host IMP

17 Introdução §Topologias Típicas de Redes Estrela Anel Barramento Árvore Genérica ou Irregular

18 Introdução §Topologias de LANs l Barramento Ethernet l Anel Token Ring, FDDI §Topologias de WANs l Genérica

19 Introdução §Estruturação de Redes em Camadas l Modelem em blocos (camadas) funcionais interligados. l O modelo descreve funcionalidades e não detalhes de implementação. l Uma camada n só se comunica com as camadas adjacentes a ela. N+1 N N-1 A camada n oferece serviços para a camada n-1

20 Introdução l Logicamente, a camada n de um host troca informação somente com a camada n dos outros host. Camada 5 Camada 4 Camada 3 Camada 2 Camada 1 Camada 4 Camada 3 Camada 1 Camada 2 Meio Físico Protocolo da camada 5 Protocolo da camada 4 Protocolo da camada 3 Protocolo da camada 2 Protocolo da camada 1 Host 1 Host 2

21 Introdução §Exemplo: Conversa dos filósofos Filósofo Hindu Filósofo Alemão Secretária Tradutor filosofia holandês português

22 Introdução §Modelo OSI/ISO de 7 camadas Meio Físico Camada Física Camada de Transporte Camada de Apresentação Camada de Aplicação Camada Enlace Camada de Rede Camada de Sessão Camada Física Camada Enlace Camada de Rede Camada de Transporte Camada de Sessão Camada de Apresentação Camada de Aplicação

23 Introdução §Funcionalidades das camadas: Protocolos §Camada 1: Física l Geração de sinais elétricos, ópticos, magnéticos que serão propagados pelo meio físico. l Protocolo: Duração e intensidade do sinal. Técnica de multiplexação. Pinagem, etc.

24 Introdução §Camada 2: Enlace l Usa a camada física para transmitir quadros de dados (tamanho máximo pré-estabelecido). l Quadros são delimitados por seqüência pré- estabelecidos (preâmbulo) de bits. l Não possui serviço confiável de entrega de quadros: duplicação e troca de ordem. Controla o fluxo de emissão de quadros. Protocolo de acesso ao meio. Protocolo de controle de erro.

25 Introdução §Camada 3: Rede l Controla a operação da subrede. l Roteamento de pacotes da origem ao destino. Dinâmico Estático l Fragmentação e remontagem de pacotes Em redes de difusão e LANs não há roteamento –Protocolo mais simples.

26 Introdução §Camada 4: Camada de Transporte l A principal função desta camada é receber dados da camada de sessão. Dividir os dados em pacotes Garantir se os pacotes chegarão corretamente ao destino l Há dois tipos de serviços Serviço garantido Serviço não-garantido –Broadcast service Comunicação fim-a-fim

27 Introdução §Camada 5: Sessão l Permite que dois pontos estabeleçam uma sessão entre si. Sincronismo e organização. §Camada 6: Apresentação l Representação dos dados em forma canônica. Compressão e criptografia §Camada 7: Aplicação l Aplicações em rede.

28 Exemplo de Relação das Camadas MM M MH4 M1H4 H3 M1H4H3M2H3M2H3 M1 H4 H3 H2 T2M2 H3 H2 T2 M1 H4 H3 H2 T2M2 H3 H2 T2

29 Modelo de Subrede OSI §Como funciona a troca de mensagem l Modelo de cartas de correio. A B R1 R2 R3

30 Arquitetura TCP/IP §Histórico l Projeto Arpanet do departamento de Defesa dos EUA. Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Física Modelo OSI Aplicação Transporte Inter-rede Host para Rede TCP/IP Lan, satélite, rádio, etc IP TCP e UDP Telnet, ftp, smtp, http,...


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