Prof. Eduardo Leivas Bastos Teleprocessamento Introdução Prof. Eduardo Leivas Bastos elbastos@feevale.br Aula 01
Contextualização Séculos XVIII e XIX - Revolução Industrial máquinas mecânicas, taylorismo, fábricas hierarquia, centralização da decisão, mainframes Séculos XX e XXI - Era do conhecimento (obtenção, processamento e distribuição) sistema telefônico redes de rádio e televisão satélites nascimento e maturação da indústria da computação redes de computadores e sistemas distribuídos CONVERGÊNCIA e DESCENTRALIZAÇÃO Teleprocessamento
Contextualização Teleprocessamento
Terminologia Teleprocessamento: processamento à distância (telecomunicações + processamento) Necessidade de se utilizar recursos e capacidades de um computador central em localidades distantes Termo oriundo da centralização do poder de processamento (mainframe) Hoje em dia, temos vários sistemas autônomos (com poder de processamento) interligados, formando uma Rede de Computadores Teleprocessamento = Comunicação de Dados para esta disciplina Teleprocessamento
Terminologia CPU centralizada CPU centralizada e terminais terminal CPU CPU centralizada terminal terminal MATRIZ terminal CPU centralizada e terminais descentralizados (teleprocessamento) CPU FILIAL terminal MATRIZ meio de transmissão Teleprocessamento
Evolução Como transmitir bits de maneira confiável e eficiente através de um meio de transmissão? teoria da informação, amostragem, processamento de sinais, multiplexação, correção de erros, controle de fluxo... Como transmitir bits de maneira confiável e eficiente através de uma rede de comunicação comutação de pacotes, teoria das filas... Como transmitir bits de maneira confiável e eficiente através de redes interconectadas de comunicação? internetworking, sistemas distribuídos... 50-60 60-70 80-00 Teleprocessamento
Evolução Como transmitir bits de maneira confiável e eficiente através de um meio de transmissão? teoria da informação, amostragem, processamento de sinais, multiplexação, correção de erros, controle de fluxo... Como transmitir bits de maneira confiável e eficiente através de uma rede de comunicação comutação de pacotes, teoria das filas... Como transmitir bits de maneira confiável e eficiente através de redes interconectadas de comunicação? internetworking, sistemas distribuídos... 50-60 60-70 80-00 Teleprocessamento
Engenharia de Comunicação Nosso problema... Como transmitir bits de maneira confiável e eficiente através de um meio de transmissão? A B meio de transmissão dispositivo dispositivo Engenharia de Comunicação Comunicação de Dados Teleprocessamento
Revisão Unidades Telecomunicações (vazão) 1Kbps = 1000 bps = 103 bps 1Mbps = 1000000bps = 106 bps 1Gbps = 1000000000bps = 109 bps Informática (tamanho) 1KB = 1024 bytes = 8192 bits 1MB = 1048576 bytes 1GB = 1073741824 bytes Tempo 1ms = 10-3s 1s = 10-6s 1ns = 10-9s Exercício: Calcule o tempo necessário para enviar um arquivo de 1,5MB em em enlace ótico de 50Gbps Teleprocessamento
Modelo de Comunicação Fonte Transmissor Sistema de Transmissão gera os dados a serem transmitidos Transmissor converte os dados em sinais transmissíveis Sistema de Transmissão transmite os dados Receptor converte os sinais recebidos em dados Destino recebe os dados Teleprocessamento
Modelo simplificado de comunicação Teleprocessamento
Redes de Comunicação de Dados A comunicação ponto-a-ponto às vezes não é prática Dispositivos estão distantes Grande número de dispositivos pode necessitar de várias conexões A solução é uma rede de comunicação de dados Wide Area Network (WAN) Local Area Network (LAN) Teleprocessamento
Taxonomia para as redes Quanto à tecnologia de transmissão Redes broadcast Redes ponto-a-ponto Quanto a escala LANs MANs WANs Redes de redes (=Internetworking) Redes de Computadores
Modelos de Rede de Comunicação de Dados Teleprocessamento
Redes broadcast Redes compostas por um meio físico compartilhado por todas as máquinas da rede Mensagens enviadas por uma máquinas são “escutadas” por todas as máquinas da rede campo de endereço para determinar o destinatário da mensagem Valores especiais para indicar que: mensagem é destinada a todas as máquinas da rede (broadcast) mensagem é destinada a um sub-conjunto de máquinas (multicast) Tendência ser utilizada em redes de pequena escala Redes de Computadores
Redes ponto-a-ponto Redes compostas por um conjunto de conexões entre vários pares de máquinas Para ir da fonte ao destino, um pacote deve passar por uma série de máquinas intermediárias Múltiplas rotas, de diferentes tamanhos, são possíveis algoritmo de roteamentos desempenham papel importante Tendência ser utilizada em redes de grande escala Redes de Computadores
Possíveis topologias (redes ponto-a-ponto) a) estrela b) anel c) árvore d) completa (full-meshed) e) anéis c/ intersecção f) irregular Redes de Computadores
Quanto à escala Redes de Computadores
LANs - Local Area Networks Redes geograficamente limitadas (prédios ou campus) pertencendo normalmente a uma mesma organização (poucos km) Utilizadas para conectar computadores pessoais e estações de trabalho para o compartilhamento de informações e recursos Apresentam altas taxas de transmissão de dados, baixa taxa de erros e tendem a utilizar broadcast Exemplos Redes Ethernet (IEEE 802.3) Redes Token Ring (IEEE 802.5) Redes de Computadores
MANs - Metropolitan Area Networks Resultado de uma expansão de uma ou mais LANs em um local geograficamente próximo (cidade) Rede privada ou pública Pode suportar voz e dados rede de televisão a cabo pode ser considerada MAN Não contém elementos de comutação Exemplos: IEEE 802.6 (DQDB - Distributed Queue Dual Bus) Redes ATM Metropolitanas Redes de Computadores
MANs - Metropolitan Area Networks Arquitetura de uma MAN baseada em DQDB Redes de Computadores
WANs - Wide Area Networks Redes que cobrem grandes áreas geográficas (estado, país, continente) Geralmente utiliza meios compartilhados (comuns) backbones, satélites, cabos óticos transoceânicos hosts (end-systems) comunicam-se através de uma sub-rede destinada somente ao tratamento dos aspectos da comunicação (ex: sistema telefônico) sub-rede = linhas de transmissão + equipamentos de comutação (ou roteadores) Exemplos: X.25, Frame Relay, ISDN, B-ISDN(ATM) Redes de Computadores
WANs - Wide Area Networks Relação entre hosts e a sub-rede em uma WAN Redes de Computadores
WANs - Wide Area Networks Comutação de circuitos (circuit switching) Há o estabelecimento de uma sessão (=reserva de recursos) antes da transmissão dos dados A informação é comutada sempre pelo mesmo caminho dentro da rede Sem informação de endereçamento (a sessão já foi aberta entre os dois pontos) Multiplexação determinística - menor eficiência na alocação de recursos Ex: Sistema telefônico Redes de Computadores
WANs - Wide Area Networks Comutação de pacotes (packet switching) Sem estabelecimento de conexão a priori A informação é dividida em pacotes independentes e comutada em cada elemento interno Cada pacote pode trafegar por caminhos diferentes até chegar ao seu destino Cada pacote carrega informações de endereçamento Multiplexação estatística - maior eficiência na alocação de recursos Ex: Internet Redes de Computadores
Rede de redes (internetwork) Conjunto de redes interconectadas entre si redes diferem entre si em hardware e software necessitam de máquinas especiais para a interconexão de redes distintas (gateways) A Internet é um tipo de internetwork conjunto de redes privadas e públicas (LANs, MANs, WANs) interligadas umas às outras a interligação é realizada por um conjunto de programas padronizados de comunicação (protocolos) abrangência mundial (WAN das WANs) Redes de Computadores
Internet (internetworking)
Padronização (standards) Os padrões são acordos documentados que contém especificações técnicas ou outros critérios precisos que são usados como regras, guias ou definições de características de modo a garantir que materiais, produtos, processos e serviços sirvam a seus propósitos. Vantagens melhoria da qualidade e confiabilidade possibilita a interoperabilidade e compatibilidade entre produtos e serviços simplificação melhora a usabilidade redução do número de modelos -> redução de custos aumento da eficiência de distribuição Redes de Computadores
Padronização (standards) Apocalipse dos dois elefantes (David Clark - MIT) Redes de Computadores
Alguns organismos de padronização ISO (International Standards Organization) Modelo OSI, Modelo de Gerenciamento de redes http://www.iso.org IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Ethernet, Token Ring, Token Bus,... http://www.ieee.org ATM Forum (Redes ATM) associação de fornecedores, fabricantes usuários e consultores para a promoção de redes ATM http://www.atmforum.org Frame Relay Forum (Redes Frame Relay) associação de fornecedores, fabricantes usuários e consultores para a promoção de redes Frame Relay http://www.frforum.com Redes de Computadores
Alguns organismos de padronização ITU (International Telecommunication Union) (ex-CCITT) ITU-T é responsável pela padronização do sistema telefônico e de alguns aspectos da comunicação de dados em redes WAN http://www.itu.ch TIA (Telecommunications Industry Association) produtos de comunicação para TI e Telecom http://www.tiaonline.org EIA (Electronics Industries Alliance) desenvolvimento da indústria eletrônica http://www.eia.org Redes de Computadores
Alguns organismos de padronização Os padrões Internet estão definidos em documentos públicos chamados de RFC (Request for Comments). Um RFC não define necessariamente um padrão. http://www.ietf.org/rfc Internet Society http://www.isoc.org IETF (Internet Engineering Task Force) http://www.ietf.org IAB (Internet Activities Board) http://www.iab.org IESG (Internet Steering Group) http://www.ietf.org/iesg.html Redes de Computadores
Leitura sugerida Stallings, W. Data and Computer Communications (6th edition).Prentice Hall. Capítulo 1. Tanenbaum, A. Computer Networks (3th edition). Prentice Hall 1996. Seções 1.1, 1.2, 1.5 e 1.7 Redes de Computadores
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