INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO PROF. BRUNO DE CASTRO H. SILVA

Apresentação em tema: "INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO PROF. BRUNO DE CASTRO H. SILVA"— Transcrição da apresentação:

1 INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO PROF. BRUNO DE CASTRO H. SILVA
AULA 11 Redes de Computadores

2 Formas de Classificação de Redes Redes Segundo Extensão Geográfica
SUMÁRIO Conceito de Redes Histórico de Redes Formas de Classificação de Redes Redes Segundo Extensão Geográfica Redes Segundo Arquitetura Redes Segundo Topologia Redes Segundo Transmissão Áreas de Pesquisa em Redes

3 Conceito de Redes

4 Conceito de Redes Uma Rede de computadores é formada por um conjunto de módulos processadores capazes de trocar informações e partilhar recursos, interligados por um Sistema de Comunicação.

5 Conceito de Redes Por Sistema de Comunicação entende-se como um arranjo topológico interligando os vários módulos processadores através de meios de transmissão e protocolos.

6 Os objetivos que balisaram a concepção de Redes de Computadores foram:
Conceito de Redes Os objetivos que balisaram a concepção de Redes de Computadores foram: A troca ágil de dados entre computadores; A descentralização do processamento, principalmente para aplicações de complexas; E a partilha de recursos de hardware e software.

7 Histórico de Redes

8 Histórico de Redes Em setembro de 1940, George Stibitz usou uma máquina de teletipo para enviar instruções para um conjunto de problemas a partir de seu Model K na Faculdade de Dartmouth em Nova Hampshire para a sua calculadora em Nova Iorque e recebeu os resultados de volta pelo mesmo meio.

9 Histórico de Redes George Stibitz e seu Model K:

10 Histórico de Redes Conectar sistemas de saída como teletipos a computadores era um interesse na Advanced Research Projects Agency (ARPA); Em 1962, J. C. R. Licklider foi contratado e desenvolveu um grupo de trabalho o qual ele chamou de a "Rede Intergaláctica", um precursor da ARPANET.

11 Histórico de Redes Em 1964, pesquisadores de Dartmouth desenvolveram o Sistema de Compartilhamento de Tempo de Dartmouth para usuários distribuídos de grandes sistemas de computadores.

12 Histórico de Redes Ainda em 1964, no MIT, um grupo de pesquisa apoiado pela General Electric e Bell Labs usou um computador (DEC’s PDP-8) para rotear e gerenciar conexões telefônicas.

13 Histórico de Redes Durante a década de 1960, Leonard Kleinrock, Paul Baran e Donald Davies, de maneira independente, conceituaram e desenvolveram sistemas de redes os quais usavam pacotes; Esta inovação permitiu uma rede de comutação de pacotes entre sistemas de computadores.

14 Histórico de Redes Em 1969, a ARPA desenvolveu uma rede para interligar as bases militares e os departamentos de pesquisa do governo americano. Esta rede teve o seu berço dentro do Pentágono, foi batizada com o nome de ARPANet e tinha sua velocidade estimada em 50 kbits/s.

15 Histórico de Redes O principal objetivo da ARPANet era a troca ágil de informações caso o território americano sofresse uma ofensiva soviética.

16 Histórico de Redes No fim da década de 1969, a Universidade da Califórnia em Los Angeles, SRI (em Stanford), a Universidade da Califórnia em Santa Bárbara e a Universidade de Utah foram conectadas a rede ARPANet;

17 Histórico de Redes Ao final da década de 1970, devido ao grande número de entidade conectadas a ARPANet, a mesma passou a utilizar o Protocolo TCP/IP e dividiu-se em Milnet(Militares) e Internet(Civis).

18 Histórico de Redes A concepção de um Backbone subterrâneo e várias rotas de informação tornou a ARPANet quase que indestrutível. Por Backbone entendesse como um esquema de ligações centrais de um sistema mais amplo.

19 Histórico de Redes

20 Histórico de Redes Desde o advento da Internet, o escopo da comunicação cresceu significativamente e essa explosão nas comunicações não teria sido possível sem o avanço progressivo das redes de computadores.

21 FORMAS DE CLASSIFICAÇÃO DE REDES DE COMPUTADORES

22 FORMAS DE CLASSIFICAÇÃO
Uma Rede pode ser definida por sua: Arquitetura; Extensão Geográfica; Topologia; Meio de Transmissão; Protocolo;

23 FORMAS DE CLASSIFICAÇÃO
A Arquitetura de Rede é especifica um conjunto de camadas e Protocolos de rede. Protocolo de Rede(em inglês: Internet Protocol) é um protocolo(padrão) de comunicação usado entre duas ou mais máquinas em Rede para encaminhamento dos dados.

24 FORMAS DE CLASSIFICAÇÃO
A Extensão Geográfica de uma Rede corresponde a área de cobertura da rede. A Arquitetura de uma rede depende muito de sua Extensão Geográfica, já que as técnicas de transmissão variam muito em função das distâncias envolvidas.

25 FORMAS DE CLASSIFICAÇÃO
A maneira como são distribuídos espacialmente os nós de uma rede e, principalmente, a maneira como estão interligados esses nós, é o que se define como a Topologia física dessa rede.

26 FORMAS DE CLASSIFICAÇÃO
E os formatos de como os dados trafegam entre os transmissores e receptores de uma rede correspondem ao Meio de Transmissão.

27 REDES SEGUNDO EXTENSÃO GEOGRÁFICA

28 REDES POR EXTENSÃO GEOGRÁFICA
Caracteriza-se uma Rede segundo as Extensão Geográfica em: PAN (Personal Area Network, ou rede pessoal) LAN (Local Area Network, ou Rede Local) VAN (Vertical Area Network, ou rede de vertical). CAN (Campus Area Network, ou rede campus). MAN (Metropolitan Area Network, ou rede metropolitana). WAN (Wide Area Network, ou rede de longa distância). SAN (Storage Area Network, ou Rede de armazenamento).

29 REDES POR EXTENSÃO GEOGRÁFICA
Uma Rede do tipo PAN é uma rede de computadores usada para comunicação entre dispositivos de computacionais e de telefonia perto de uma pessoa. LAN é uma rede onde seu tamanho se limita a apenas uma pequena região física.

30 REDES POR EXTENSÃO GEOGRÁFICA
Uma VAN é usualmente utilizada em redes prediais, vista a necessidade de uma distribuição vertical dos pontos de rede. Uma CAN abrange uma área mais ampla, onde pode-se conter vários prédios dentro de um espaço continuos ligados em rede.

31 REDES POR EXTENSÃO GEOGRÁFICA
A rede MAN é uma rede onde temos por exemplo, uma rede de farmácias, em uma cidade, onde todas acessam uma base de dados comum. Uma rede WAN integra equipamentos em diversas localizações geográficas (hosts, computadores, routers/gateways, etc.), envolvendo diversos países e continentes como a Internet.

32 REDES POR EXTENSÃO GEOGRÁFICA
E por fim a rede do tipo SAN serve de conexão de dispositivos de armazenamento remoto de computador para os servidores de forma a que os dispositivos aparecem como locais ligados ao sistema operacional.

33 REDES POR EXTENSÃO GEOGRÁFICA
As formas mais comuns são LAN, MAN e WAN:

34 Redes Segundo Arquitetura

35 Redes Segundo Arquitetura
As principais Arquiteturas de Rede são: Ethernet; X.25; ATM; ISDN; FDDI.

36 Redes Segundo Arquitetura
A Ethernet é uma tecnologia baseada na norma IEEE que define padrões de transmissão de dados e interconexões para redes locais. Esta arquitetura surgiu em com uma largura de banda de 10Mbps e foi desenvolvido pela Xerox, DEC (Digital Equipment) e Intel.

37 Redes Segundo Arquitetura
A Ethernet abrange uma série de padrões que definem como será feita a instalação física, as conexões elétricas e as conexões lógicas entre os dispositivos de uma rede. E a partir dos anos 90, tem tomado grande parte do espaço de outros padrões de rede como Token Ring, FDDI e ARCNET.

38 Redes Segundo Arquitetura
A arquitetura X.25 é um conjunto de protocolos para redes de longa distância e que usam o sistema telefônico ou ISDN como meio de transmissão. Esta arquitetura foi lançado em sendo baseado em uma estrutura de rede analógica, predominante na época de sua criação.

39 Redes Segundo Arquitetura
Asynchronous Transfer Mode, ou simplesmente ATM, é uma arquitetura de rede de alta velocidade orientada a conexão e baseada na comutação de pacotes de dados. Surgiu em 1990 como um protocolo de comunicação de alta velocidade que não depende de nenhuma topologia de rede específica.

40 Redes Segundo Arquitetura
ISDN(Integrated Service Digital Network) conhecido no Brasil como Rede Digital Integrada de Serviços(RDIS) é uma tecnologia que usa o sistema telefônico comum. O ISDN já existe há algum tempo, sendo consolidado nos anos de 1984 e 1986;

41 Redes Segundo Arquitetura
O padrão FDDI (Fiber Distributed Data Interface) foi estabelecido pelo ANSI (American National Standards Institute) em 1987. Redes do tipo MAN (Metropolitan Area Network), são algumas das possiblidades do FDDI, tal como servir de base à interligação de redes locais, como nas redes de campus..

42 Redes Segundo Topologia

43 Redes Segundo Topologia
Caracteriza-se uma Rede segundo a Topoliga em: Rede em Anel (Ring) Rede em Barramento (Bus) Rede em Estrela (Star) Rede em Malha (Mesh) Rede em Ponto-a-Ponto (ad-hoc) Rede em Árvore

44 Redes Segundo Topologia
Na Topologia de rede em Anel consiste em estações conectadas através de um circuito fechado, em série.

45 Redes Segundo Topologia
Na topologia por Barramento todos os computadores são ligados em um mesmo barramento físico de dados.

46 Redes Segundo Topologia
Na topologia de rede designada por rede em Estrela, toda a informação deve passar por uma estação a qual: Conecta as demais estações da rede; E distribui o tráfego para que uma estação não receba, indevidamente, dados destinados às outras.

47 Redes Segundo Topologia

48 REDES SEGUNDO TRANSMISSÃO

49 REDES SEGUNDO TRANSMISSÃO
As principais formas de Transmissão de Dados em Redes são: Fio de Par Trançado Cabo Coaxial Cabo de Fibra Ótica Conexões sem Fio

50 REDES SEGUNDO TRANSMISSÃO
O formato de comunicação por Fio de Par Trançado consiste de dois fios entrelaçados um em torno do outro. A sua capacidade chega a até 100 Mbits/s.

51 REDES SEGUNDO TRANSMISSÃO
O Par Trançado é bastante susceptível a ruídos e interferência, mas é o meio que tem menor custo por comprimento. A ligação de nós é extremamente simples, reduzindo ainda mais o custo da utilização.

52 REDES SEGUNDO TRANSMISSÃO
A forma de transmissão por meio de Cabo Coaxial tem capacidade para até 10 Mb/s e consiste dois fios condutores dois quais são: Um fio simples no meio do cabo; E uma blindagem que envolve o primeiro cabo com um isolante no meio.

53 REDES SEGUNDO TRANSMISSÃO
Em certa época, o cabo coaxial era o tipo de cabeamento de rede mais amplamente utilizado. E o mesmo tem uma imunidade a ruído bem melhor que o par traçado, mas seu custo é mais elevado.

54 REDES SEGUNDO TRANSMISSÃO
A forma de transmissão por meio de Cabo de Fibra Ótica consiste em um fino fio que transmite vibrações de raios de luz em vez de freqüências elétricas. Quando uma extremidade é exposta à luz, o fio transporta a luz para a outra extremidade. Imune a interferências eletromagnéticas.

55 REDES SEGUNDO TRANSMISSÃO
Devido a fatores como: Ausência de atenuação; Imunidade a interferências; Pureza do sinal. O cabo de fibra óptica é apropriado para transmissão de dados a grande velocidade e alta capacidade;

56 REDES SEGUNDO TRANSMISSÃO
Ainda sobre o Cabo de Fibra Óptica: É uma das formas de transmissão de dados mais cara; Tem capacidade para atingir taxas de quase centenas de Gbits/s transmitindo dados, voz e imagem.

57 REDES SEGUNDO TRANSMISSÃO
A forma de transmissão por meio de Conexões Sem Fio é possível graças ao uso, por exemplo, de equipamentos de radiofrequência (comunicações via ondas de rádio) e de comunicações via infravermelho. Rede de Conexão sem Fios são comumente denominadas Redes(Network) Wireless.

58 REDES SEGUNDO TRANSMISSÃO
As redes sem fio seguem a mesma classificação quanto a sua expansão geográfica. As principais são: WPAN - Wireless PAN WLAN - Wireless LAN WMAN - Wireless MAN WWAN - Wireless WAN

59 REDES SEGUNDO TRANSMISSÃO
A principal tecnologia para a transmissão sem fio é o WiFi onde se permite por meio de ondas de rádio conectar-se a internet e transmitir dados de dispositivo para outro;

60 REDES SEGUNDO TRANSMISSÃO
Devido ao WiFi ter bons padrões de criptografia (WPA/WPA2, WPA- PSK/WPA2-PSK e WEP) e, dependendo do aparelho, ter um alcance grande, esta tecnologia se tornou a forma de transmissão Wireless mais utilizada no mundo.

61 Áreas de Pesquisa em Redes

62 REDES SEGUNDO TRANSMISSÃO
Eis algumas das áreas que tem ganhado o foco das pesquisas relacionadas a redes: Otimização do fluxo de dados em Redes; Sistemas Distribuídos; Computação em Grade; Cloud Computing; Padrões de Criptografia e Segurança; Aperfeiçoamento de Protocolos e Arquiteturas de Redes.

63 Exercícios

64 Exercícios Qual o conceito de Redes e quais foram os objetivos que levou a concepção de Redes? O que foi a ARPANet? Como podemos classificar Redes de Computadores? Descreva uma das formas de classificação das Redes.