Infra Estruturas Computacionais Professor: André Ferreira andre.ferreira@ifba.edu.br Material baseado: Prof. José Oliveira e outros

Introdução No Início dos Anos 80 uma expansão no campo das redes devido a grande implantação delas quanto ao surgimento de novos produtos e tecnologias teve início; Fatores de influência no desenvolvimento de redes Invenção do Telefone; Invenção do radio; Redes telefônicas de alcance mundial; Satélites de comunicação.

Introdução A convergência (navegação com segurança, eficiência e garantia) tem permitido a troca de informações entre equipamentos; As redes, principalmente a Internet, permitem a execução de inúmeras tarefas a distância: Monitorar câmeras de segurança; Telemedicina; On-line gaming; Comunicação etc...

Introdução As redes permitem o compartilhamento de conhecimento e interatividades com várias pessoas e empresas; Permitem a realização de tarefas de forma mais ágil; Permite o compartilhamento de experiências e disseminação de conhecimento; Mas permitem também a disseminação de conhecimentos usados maliciosamente com os vírus.

Introdução Antigamente as redes eram centralizados em um único computador mainframe, e todos os outros acessavam a este principal; Eram centralizados no CPD; A evolução dos sistemas computacionais exigiu a evolução dos computadores (processamentos e distribuição de dados).

Introdução O fabricante de mainframe era a IBM; Problema do modelo: Se o computador principal parasse, todos os outros ficavam inoperantes; Custo elevado do mainframe; Existência de terminais “burros” (sem capacidade de processamento).

O que é uma rede de computadores? Conjunto de módulos processadores capazes de trocar informações e compartilhar recursos, interconectados por um sistema de comunicação. Sistema de comunicação

O que é uma rede de computadores? 8/32

Globalização Acelerado desenvolvimento tecnológico; Expansão acentuada das redes de comunicação; Mudanças estratégicas em Telecomunicações, Transporte, Negócios, Comércio, etc.; Internacionalização dos Mercados; Associações, Fusões, Programas cooperativos entre empresas; Ambiente de competitividade.

Introdução Internetworking Qualquer coisa para qualquer um em qualquer lugar a qualquer hora! Troca Eletrônica de Informações Internetworking Empresas

Por que ter uma rede? Aumento da produtividade: Aumento da eficiência do processamento de informações; Troca de informações. Compartilhamento de recursos: Melhor uso X Redução de custos. Padronização de políticas; Criação de perfis de usuários, ...

Quais os desafios de possuir uma rede? Projeto: Identificação de requisitos e serviços; Especificação de equipamentos e serviços; Cronograma e Custos. Implantação: Ocupação do espaço físico; Aquisição dos componentes; Testes e certificação; Cumprimento do cronograma; Mão-de-obra, treinamento.

Quais os desafios de possuir uma rede? Administração: Usuários; Hardware das estações e da rede; Software das estações e da rede; Segurança. Atualizações: Crescimento físico; Novos serviços; Mudanças tecnológicas – hardware e software.

Visões de uma rede pessoas Conectando recursos computacionais Infra-estrutura de comunicação

Uma olhada mais de perto na estrutura da rede Borda da rede: aplicações e hospedeiros (hosts); Núcleo da rede (subrede): Roteadores; Rede de redes. Redes de acesso, meio físico: enlaces de comunicação.

A borda da rede Sistemas finais (hosts): Modelo Cliente/Servidor: Rodam programa de aplicação; Ex.: WWW, e-mail; Na “extremidade da rede”. Modelo Cliente/Servidor: O host cliente faz os pedidos, são atendidos pelos servidores; Ex.: Cliente WWW (browser) / servidor; cliente/servidor de e-mail. Modelo peer-peer: Interação simétrica entre os hosts; Ex.: Teleconferência.

Classificação de Redes Redes Locais: LAN (Local Area Network). Redes Metropolitanas: MAN (Metropolitan Area Network). Redes Globais: WAN (Wide Area Network).

Redes Locais de Computadores Redes Locais de Computadores apresentam as seguintes características: São redes privadas, localizadas em um único prédio ou campus de poucos quilômetros de tamanho; São extensamente usadas para conectar computadores pessoais e estações de trabalho nas empresas para compartilhar recursos e trocar informações Se distinguem dos outros tipos de rede por três características: Seu tamanho restrito; Sua tecnologia de transmissão; e Sua topologia.

Redes Locais de Computadores O tamanho restrito permite: Conhecer o pior tempo de transmissão com antecedência; Com base nesse conhecimento, usar certos tipos de projeto que não seriam possíveis em caso contrário; Com base nesse conhecimento, simplificar a gerência da rede.

Redes Locais de Computadores A tecnologia de transmissão se caracteriza, normalmente, por: Um cabo simples ao qual são conectadas todas as máquinas; Velocidade de transmissão da ordem de 10 e/ou 100 Mbps, com baixo atraso (dezenas de microsegundos) e poucos erros; Velocidades de 155 e/ou 622 Mbps (ATM), até 1.000 Mbps (Gigabit Ethernet).

Redes Metropolitanas São, basicamente, uma versão maior das Redes Locais, usando tecnologias semelhantes; Suportam, em geral, dados e voz (telefonia), podendo estar associadas à rede de televisão via cabo; Usam o padrão IEEE 802.6 DQDB (Distributed Queue Dual Bus), com dois barramentos unidirecionais aos quais todas as máquinas estão conectadas.

Redes Metropolitanas

Redes de Longa Distância Espalham-se por uma área geográfica grande: um país ou continente; Elas contêm grandes coleções de máquinas (hosts) que executam programas de usuários (aplicações); Essas máquinas são conectadas por uma subrede de comunicação, cujo trabalho é transportar mensagens de máquina a máquina, como um sistema telefônico; Como separam os aspectos puros de comunicação (a subrede) dos aspectos das aplicações (as máquinas), seu projeto é bastante simplificado.

Redes de Longa Distância Na maioria das MANs, a subrede consiste de dois componentes distintos: Linhas de transmissão, também chamados de circuitos, canais ou troncos, que transportam bits entre elementos da rede; Elementos de comutação, que são computadores especializados usados para conectar duas ou mais linhas de transmissão, escolhendo sempre o melhor caminho para os dados percorrerem para chegar ao seu destino.

Redes de Longa Distância Em uma Rede de Longa Distância, a subrede de transmissão pode ser organizada como: ponto-a-ponto; ponto-a-multiponto. Na forma ponto-a-ponto, a transmissão de dados entre duas máquinas que não compartilham um canal de comunicação se dá pela utilização de máquinas intermediárias, em um princípio de organização de subrede chamado de ponto-a-ponto (point-to-point) ou de armazena-e-segue (store-and-forward) ou comutação de pacote (packet-swithing).

Redes de Longa Distância Ponto-a-Ponto Na forma ponto-a-ponto uma consideração importante de projeto é a topologia de conexão de roteadores.

Redes de Longa Distância Ponto-a-Multiponto Na forma ponto-a-multiponto, a transmissão de dados é baseada em um sistema de satélites ou de rádio difusão em terra; todas os roteadores podem ouvir a transmissão que uma máquina faz para o satélite ou rádio difusor.

Topologias de Redes As topologias mais utilizadas são: Barramento, onde, em um dado instante, uma máquina tem e permissão de transmitir e todas as outras não podem transmitir; um mecanismo de arbitragem deve ser usado para resolver conflitos quando duas ou mais máquinas quiserem transmitir ao mesmo tempo; esse mecanismo pode ser centralizado ou distribuído; IEEE 802.3, mais conhecido como Ethernet, é uma rede de difusão baseada em barramento bastante conhecida. Anel, que apresenta um mecanismo de transmissão semelhante ao usado no barramento; IEEE 802.5, mais conhecido como IBM token ring, é uma rede de difusão baseada em anel bastante conhecida.

Redes de difusão: (a) Barramento. (b) Anel Topologias de Redes Redes de difusão: (a) Barramento. (b) Anel

Inter-redes Muitas redes de computadores existem no mundo, freqüentemente compostas por diferentes hardwares e softwares. A interconexão dessas muitas redes se dá por máquinas chamadas de comportas (gateways). À coleção dessas redes interconectadas dá-se o nome de inter-rede ou internet.

Inter-redes Uma forma comum de inter-rede é um conjunto de redes locais (LANs) conectadas através de uma rede de longa distância (WAN) e, para efeito do nosso curso, uma rede local conectada à uma rede de longa distância forma uma inter-rede, embora não haja consenso na literatura e na indústria sobre esse ponto; Cabe aqui diferenciar internet e Internet (com I maiúsculo). A primeira, como dito acima, define um conjunto de redes interconectadas. A segunda, da nome à maior de todas as inter-redes em funcionamento no mundo atualmente (estima-se que existam 20 milhões de máquinas na redes, sendo usadas por algo entre 120 a 140 milhões de pessoas).

Software para Redes de Computadores As primeiras redes de computadores foram projetadas tendo: Hardware como a preocupação principal; Software como um coadjuvante. Essa estratégia não funciona mais hoje em dia: Atualmente o software é considerado uma das partes mais importantes na concepção de novas tecnologias de redes de computadores.