Programação de Sistemas de Comunicação

Apresentação em tema: "Programação de Sistemas de Comunicação"— Transcrição da apresentação:

1 Programação de Sistemas de Comunicação
Módulo 6 Programação de Sistemas de Comunicação

2 Modelo Cliente/Servidor
Componentes funcionais duma aplicação : A aplicação cliente / servidor O modelo Cliente / Servidor

3 Modelo Cliente/Servidor
O processo Cliente requisita serviços ao Servidor

4 Componentes funcionais de uma aplicação
Todas as aplicações de computadores, independentemente do que fazem ou da tecnologia que as implementa, possuem três áreas gerais de funcionalidade: Apresentação (interface com o utilizador ou com outro sistema: permite à aplicação comunicar com outra entidade) Interface com o utilizador Entrada de dados Validação de campos

5 Aplicação (lógica de negócio ou regras de negócio: parte do processo de computação que as aplicações automatizam) Manipulação de dados Cálculos Fluxos de acordo com regras estabelecidas

6 Acesso a dados: código que automatiza o armazenamento, procura e recolha de dados pelas aplicações
Inputs/Outputs das bases de dados Procedimentos de armazenamento

7 Aplicações Monolíticas
Código que implementa toda a lógica num único bloco (3 em 1…). Inicialmente, as aplicações eram monolíticas e grandes (pesadas…), usadas em ambiente de mainframes.

8 Aplicações Monolíticas
Desenvolvidas usando linguagens e ferramentas diferentes, com objectivos operacionais específicos, para servirem entidades específicas, durante muitos anos. Não existia a necessidade de interacção entre diferentes aplicações.

9 Aplicações Monolíticas
Desvantagens: Alterações difíceis, demoradas e caras. Partilha de dados e serviços difícil Nenhuma reutilização de código redundante Difícil comunicar com outras aplicações Necessariamente desenvolvidas numa só (e mesma) máquina Acessíveis através dum único interface com o utilizador

10 Arquitectura do Modelo Cliente/Servidor (I)
Arquitectura em que as aplicações para cumprirem os seus objectivos funcionais devem pedir assistência (serviços) a uma outra componente de software. Arquitectura “2-Tier”: Fat Client: Parte de GUI e lógica de negócio juntas no cliente que requer serviços de acesso a dados ao servidor. Thin Client: Só a parte do GUI reside no cliente e a lógica de negócio reside com o acesso a dados no servidor.

11 Arquitectura “3-Tier” Arquitectura “N-Tier” Estas arquitectura são descritas pelo número de componentes executáveis normalmente dívidida por sistemas ou máquinas envolvidos.

12 Fat Client

13 Arquitectura 2-Tier Desvantagens do modelo 2- Tier:
São difíceis e caras de modificar, quando as regras mudam (ou uma das partes dependentes) Informação redundante Dá origem à separação das três componentes em três partes de código executável distinto, isto é, à arquitectura “3-Tier Cliente/Server”

14 Arquitectura 3-Tier Benefícios deste Modelo:
Incrementa o uso de interfaces gráficos com o utilizador; Promove um acesso mais fácil aos dados; Integra a multi-plataforma; Permite o acesso a mais ferramentas de desenvolvimento de aplicações; Melhora as operações de gestão (Reengenharia de processos); Permite o processamento de aplicações distribuídas; Possui menos custos operacionais.

15 Arquitectura 3-Tier (exemplo)

16 Desvantagens do modelo 3-Tier
São difíceis e caras de modificar quando as regras de mudam (mão de obra mais especializada); A parte que implementa as regras de tem de ser executada no mesmo computador limitando assim a sua flexibilidade;

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18 N-Tier Client/Server Architecture
Cada “serviço” implementa um pequeno conjunto de regras; As regras de definem como é que deve ser feito; Quando uma regra deve ser modificada para suportar alterações de requisitos na aplicação, somente o serviço que implementa essa regra de tem de ser alterado; o restante código da aplicação permanece intacto;

19 N-Tier Client/Server Architecture
Vantagens da arquitectura N-Tier Fácil manutenção e alteração de código Melhor desempenho Potencial na partilha e reutilização de código

20 Servidor Mono-Cliente / Multi-Cliente

21 Mono-Cliente Vantagens : Segurança Maior simplicidade de implementação
Não existem problemas de alteração duplicada de informação. Requesitos de Hardware mínimos. Económico Maior fiabilidade. Desvantagens : Não permite vários utilizadores. Não se adequa à realidade informática. Tempo de resposta maior (Requesitos de Hardware mínimos)

22 Multi-Cliente Vantagens Desvantagens Multi-utilizador
Acesso de informação instantâneo. Desvantagens Custos de implementação Implementação Fiabilidade

23 Resolução e Formação de IP´s

24 IP´s - Notação O endereço IP, na versão 4 (IPv4), é um número de 32 bits escrito com quatro octetos e no formato decimal (exemplo: ). A primeira parte do endereço identifica uma rede específica, a segunda parte identifica um host dentro dessa rede. Deve notar que um endereço IP não identifica uma máquina individual, mas uma ligação à rede. Assim, uma gateway ligada à n redes tem 'n' endereços IP diferentes, um para cada ligação.

25 Resolução Os endereços da Internet são mais conhecidos pelos nomes associados aos endereços IP (por exemplo, . Para que isto seja possível, é necessário traduzir (resolver) os nomes em endereços IP. O Domain Name System (DNS) é um mecanismo que converte nomes em endereços IP e endereços IP em nomes. Os nomes DNS são hierárquicos e permitem que faixas de espaços de nomes sejam delegados a outros DNS.

26 Classes de endereços Originalmente, o espaço do endereço IP foi dividido em poucas estruturas de tamanho fixo chamados de "classes de endereço". As três principais são a classe A, classe B e classe C. Examinando os primeiros bits de um endereço, o software do IP consegue determinar rapidamente qual a classe, e logo, a estrutura do endereço.

27 Redes privadas Dos mais de 4 bilhões de endereços disponíveis, três intervalos são reservados para redes privadas. Estes intervalos não podem ser reencaminhados para fora da rede privada - não podem comunicar directamente com redes públicas. Dentro das classes A,B e C foram reservadas redes que são conhecidas como endereços de rede privados.

28 Classe Faixa de endereços de IP Número de Redes Número de IPs IPs por rede Classe A – 126 Classe B – 16.382 65 534 Classe C – 65.535 256

29 Proposta. Diferença IP público e IP privado ?
Quantos IP´s pode ter um computador ? Qual o objectivo do IP ? Qual o IP do computador em que está alojado a página da escola ? Em que condição se poderia aceder à página da escola usando o seguinte endereço no browser

30 Sockets

31 Sockets Usado na troca de mensagens na comunicação entre processos (IPC - InterProcess Communication) Endereço socket: identificador de comunicação que consiste de número de porta local e endereço IP Comunicação baseada em pares de sockets, cada um pertencendo a um dos processos comunicantes

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33 Endereçamento Para receber ou enviar mensagens os processos precisam de um identificador (endereços IP ou domínios + porta a usar). O identificador é composto por : IP (exemplo: ) Porta (http porta 80)

34 Tipos de sockets Tipos de sockets : stream (TCP/IP) e datagram (UDP/IP) Stream: confiáveis, dados são entregues em ordem na mesma sequencia de envio. Comunicação bidirecional, orientado à ligação . Existe uma ligação lógica entre os processos. Datagram: não confiáveis, dados podem ser recebidos fora de ordem. Comunicação bidireccional, porém sem conexão. Cada datagrama é enviado separadamente podendo usar caminhos diferentes.

35 Principais funções socket
Socket – Cria um socket. Connect – Inicia a ligação ao servidor. Write – Escreve os dados. Read – Lê os dados. Close – Fecha a ligação Bind – Atribui um IP e uma porta ao socket Listen – Coloca o socket em modo passivo “ouvir/escutar” Accept – Bloqueia o servidor até a chegada da ligação Recvfrom – Recebe a informação e guarda o endereço do remetente. Sentto – Envia a informação especificando o endereço

36 Estabelecimento de ligação
TCP - Stream Servidor socket () bind () listen () Cliente socket () accept () connect () Estabelecimento de ligação bloqueado Dados (pedido) write () read () write () Dados resposta) read () close () close ()

37 UDP - Datagram Servidor Cliente socket () bind () recvfrom ()
bloqueado Dados (pedido) sendto () sendto () Dados resposta) recvfrom () close () close ()

38 Proposta Sabendo o modo de funcionamento das ligações TCP e UDP, realize um trabalho que explique detalhadamente as diferenças entre os mesmos e, o que leva a ao programador escolher quanto está a desenvolver o seu software entre TCP ou UDP.