Redes de Computadores

Nesta Aula Redes – Conceito Básico.

Definição Uma rede é um conjunto de dispositivos (nós) conectados por link de comunicação. Um nó pode ser um computador, uma impressora, ou outro dispositivo de envio/recebimento de dados.

Definição Host São os Sistemas Finais. São formados por: Máquinas dos usuários Servidores.

Definição Sub-redes São as conexão entre hosts. São formadas por: Linhas de transmissão Fios de cobre, fibra óptica ou rádio Elementos de comutação Conectam 3 ou mais linhas de transmissão

Definição Pacotes Camada Pacote São frações das informações trocadas entre os hosts. Camada Pacote Aplicação Mensagens Transporte Segmentos Rede Datagramas Enlace Quadros Física (bits 0 e 1)

1 - Critérios de Redes 1.1 Desempenho Tempo de Transito (de um dispositivo a outro) Tempo de resposta (solicitação e resposta) Avaliado por duas métricas: Capacidade de vazão (throughput) Atraso (delay)

1 - Critérios de Redes 1.2 Confiabilidade Frequência de Falhas Tempo de recuperação após uma falha. Robustez da rede em caso catástrofe. 1.3 Segurança Proteção ao Acesso não autorizado de dados Proteção dos dados contra danos. Políticas e procedimento para recuperação de dados.

2 - Estrutura Física 2.1 Tipos de Conexão Ponto a ponto. Fio, fibra, satélite, infravermelho Unicasting - Conexões entre pares de máquinas. Talvez tenha que passar por máquinas intermediárias. Multiponto (difusão). Único canal compartilhado por todas as máquinas. As mensagens (pacotes) são recebidas por todas. O endereço, no pacote, especifica o destinatário. A Multicasting e Broadcasting

2 - Estrutura Física 2.2 Topologia Física Malha - Link ponto-a-aponto dedicado entre dispositivos Número de links = n(n-1)/2 Vantagens Vazão total para cada conexão Robusta, falha em um link não “derruba” a rede Privacidade e segurança. Identificação e Isolamento de falhas Desvantagens Cabeamento e número de portas necessários

2 - Estrutura Física 2.2 Topologia Física Estrela - Link ponto-a-aponto a um controlador central Vantagens Custo menor, Fácil instalação Se um link falhar somente ele é afetado Desvantagens Não permite tráfego entre dispositivos Se o Hub/Switch parar a rede cai.

2 - Estrutura Física 2.2 Topologia Física Barramento – Um cabo interliga todos os dispositivos Vantagens Facilidade de Instalação Se um link falhar somente ele é afetado Desvantagens O sinal de torna fraco ao se propagar pelo cabo Se o cabo romper a rede cai. Dificuldade de isolar a falha Degradação dos contatos (vampiros)

2 - Estrutura Física 2.2 Topologia Física Anel – link ponto-a-ponto com outros dois dispositivos Vantagens Facilidade de Instalação Se um link falhar pode ser identificado Desvantagens Se o cabo romper a rede cai. Dificuldade de isolar a falha Degradação dos contatos (vampiros)

Rede Metropolitana MAN Redes de Ampla Abrangência 3 - Categoria de Redes Distância entre: No(a) mesmo(a): 1 m Metro quadrado 10 m Sala 100 m Edifício 3 km Campus 10 km Cidade 100 km País 1.000 km Continente 10.000 km Planeta Rede Pessoal Rede Local LAN Rede Metropolitana MAN Redes de Ampla Abrangência WAN

3 - Categoria de Redes Redes Locais(LANs) Interliga dispositivos em um escritório, prédio o campus Normalmente protocolo Ethernet

Redes Metropolitanas (MANs) 3 - Categoria de Redes Redes Metropolitanas (MANs) Redes de TV a cabo Internet sem Fio

Redes Geograficamente distribuídas (WANs) 3 - Categoria de Redes Redes Geograficamente distribuídas (WANs) Redes de Armazenamento e encaminhamento Comutação de pacotes A G B E C ISP ISP D F Qual rota é mais rápida: ADG ou ABEFG?

Redes Geograficamente distribuídas (WANs) 3 - Categoria de Redes Redes Geograficamente distribuídas (WANs) 10 10 A G B E 2 2 10 ISP 10 ISP D F Qual rota é mais rápida: ADG ou ABEFG?

Redes Geograficamente distribuídas (WANs) 3 - Categoria de Redes Redes Geograficamente distribuídas (WANs) Algoritmos de roteamento A B C D 200.128.40.15 E

Redes sem fio Interconexão de sistemas Bluetooth (mouse, teclado, Celulares,. . .) Mestre/escravo (quem transmite, endereço, tempo) LANs sem fio Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Access Point, Ad hoc. WANs sem fio Telefonia Celular Analógica para voz. Digital para voz. Digital para dados e voz.

Redes Domésticas Computadores PC, Notebook, PDA, Periféricos compartilhados. Entretenimento TV, Câmera de vídeo, Câmera fotográfica Telecomunicações Telefone, celular, fax. Eletrodomésticos Refrigerador, relógios, Condicionador de ar. Telemetria Medidores de consumo, alarmes, câmeras.

Redes Domésticas Propriedades distintas das Redes Domésticas 1º - Devem ser fáceis de instalar (Suporte). 2º - Devem ser à prova de falhas (Segurança). 3º - O valor deve ser baixo (Termostato por $50). 4º - Devem fornecer recursos suficientes (Velocidade). 5º - Devem ser padronizadas (IEEE 1394 é padrão?). 6º - Segurança é muito importante (Acesso externo).

Exercícios 1 – O que são hosts, sub-redes, WANs, inter-redes e pacotes. 2 – Cite 3 critérios que as redes devem atender. 3 – O que difere entre Unicasting, multicasting e broadcasting? 4 – Quantos links existem em 7 estações ligadas em malha? 5 – Cite vantagens e desvantagens da topologia em malha. 6 – Cite vantagens e desvantagens da topologia estrela. 7 – Todos os pacotes sempre seguem pelo mesmo caminho em uma WAN? Porque? 8 – Cite 6 propriedades desejáveis a uma rede doméstica.

Exercícios (Enade 2011 – Questão 16) O diretor de uma empresa do ramo de construção civil designou à sua equipe de gestão de redes a elaboração do projeto de uma rede de computadores para uma nova filial que será aberta em breve. Na estrutura da filial, há um escritório central onde se localizam a Engenharia, o Departamento de Compras e o Departamento de Planejamento. O escritório central comunica-se com as obras por meio da Internet. O diagrama abaixo apresenta a solução proposta. Sabendo-se que os equipamentos disponíveis no almoxarifado são Hubs, Roteadores, Repetidores e Pontes, complete o diagrama abaixo colocando o equipamento adequado para cada posição, considerando os equipamentos: Equipamento 1, Equipamento 2, Equipamento 3 e Equipamento 4, respectivamente.

Exercícios

Exercícios (ENADE/05) Deseja-se supervisionar as redes de comunicação de dados de um conjunto de empresas. Cada empresa tem a sua própria rede, que é independente das redes das outras empresas e é constituída de ramos de fibra óptica. Cada ramo conecta 2 filiais distintas (ponto-a-ponto) da empresa. Há, no máximo, um ramo de fibra interligando diretamente um mesmo par de filiais. A comunicação entre duas filiais pode ser feita diretamente por um ramo de fibra que as interliga, se este existir, ou, indiretamente, por meio de uma seqüência de ramos e filiais. A rede de cada empresa permite a comunicação entre todas as suas filiais. A tabela abaixo apresenta algumas informações acerca das redes dessas empresas.  

Com relação à situação apresentada, é correto deduzir que: I. No caso da empresa E1, a falha de um ramo de rede certamente fará que, ao menos, uma filial não possa mais comunicar-se diretamente com todas as outras filiais da empresa. II. Na rede da empresa E2, a introdução de um novo ramo de rede certamente violará a informação de que há somente um par de fibras entre duas filiais. III. No caso da empresa E3, a falha de um único ramo de rede certamente fará que, ao menos, uma filial não possa mais comunicar-se, direta ou indiretamente, com todas as outras filiais da empresa. IV. Na rede da empresa E4, todas as filiais da empresa comunicam-se entre si diretamente. Estão certos apenas os itens (A) I e II. (B) I e IV. (C) II e III. (D) II e IV. (E) III e IV.