Redes de computadores: Introdução e Conceitos

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1 Redes de computadores: Introdução e Conceitos
Prof. Dr. Amine BERQIA

2 Sumário Breve História Definições
Classificação de redes por Tecnologia de Transmissão Classificação de redes por Tamanho Classificação de redes por Topologia Estrutura de Redes

3 Breve História 1957 USSR lança Sputinik, EUA cria a Agência de Projectos de Pesquisa Avançada (ARPA) como uma resposta 1968 Bolt Beranek and Newman, Inc. (BBN) ganhou o contracto Packet Switch para construir “Interface Message Processors” (IMPs) para a ARPANET

4 Breve História da Internet
1969 ARPANET comissionou: 4 nodos, 50kbps,

5 Expansão inicial do ARPANET
Dec. 1969 1970 de julho 1971 de março Apr. 1972 Sep. 1972

6 Redes Múltiplas 1974: Desenho inicial do TCP para conectar múltiplas redes 1981: BITNET (Because It’s Time NETwork) entre CUNY e Yale 1986: NSF constroi NSFNET como backbone, inter-liga 6 centros de Super computadores, 56 kbps; isto permitiu uma explosão de ligações, especialmente para universidades 1987: 10,000 hosts 1988: NSFNET backbone actualiza para 1.5Mbps 1989: 100,000 hosts

7 Definições Redes de Computadores : [Tanenbaum] uma colecção de"computadores autónomos” inter conectados." Sistema distribuído: a existência de múltiplos computadores autónomos é transparente.

8 Classificação de redes por Tecnologia de Transmissão
difusão (broadcast): um único canal de comunicação compartilhado por todas as máquinas (endereços) na rede. multicast:: comunicações para um grupo especificado. ponto a ponto: conexões feitas por ligações entre pares de nós.

9 Classificação de redes por Tamanho(1)
LANs {Local Area Networks} Difundem tipicamente fisicamente ao nível MAC (e.g., Ethernet, Token Ring). MANs {Metropolitan Area Networks} Redes de campus que ligam LANs logicamente ou fisicamente. têm frequentemente uma coluna vertebral - “backbone” (e.g., FDDI and ATM)

10 Copyright ©2000 The McGraw Hill Companies
LANs hub transceivers       Ethernet bus Ethernet hub Copyright ©2000 The McGraw Hill Companies

11 MANs Rede nacional consiste em subredes regionais ,, g. 
Rede metropolitana A faz parte de subrede regional..   g Leon-Garcia & Widjaja: Communication Networks 1* Figure 1.8 a b 2 4 Rede metropolitana A consiste em subredes de acesso A, ,, g. 3 A c d Copyright ©2000 The McGraw Hill Companies

12 WANs WANs {Wide Area Networks} ARPANET  Internet
normalmente hierárquica com uma coluna vertebral. Rede Enterprise, Sistemas Autónomos VPNs (Redes Privadas Virtuais).

13 Classificação de redes por Topologia(1)
fluxo de dados Fluxo Bidirectional assume cabo bandbase Repitidor Topologia em barramento

14 Classificação de redes por Topologia(2)
Repetidor Repetidor Nota - um anel implica fluxo de unidireccional Topologia em anel

15 Classificação de redes por Topologia(3)
Repetidor ou comutador Topologia em Estrela

16 Estruturas de rede extremidade de rede: Núcleo da rede:
aplicações anfitriões Núcleo da rede: routers rede de redes Redes de acesso, meio físico: ligações de comunicação

17 A extremidade de rede sistemas terminais (os anfitriões):
correm programas aplicaçionais por exemplo, WWW, , na extremidade da rede modelo cliente/servidor cliente anfitrião faz pedido, recebe serviço de servidor por exemplo, cliente de WWW (browser) / servidor; servidor/cliente modelo de ponto a ponto: interacção de anfitriões simétrica por exemplo: teleconferência

18 O núcleo da Rede malha de “routers” interconectados
a pergunta fundamental: como são transferidos dados pela rede? Comutação de circuito: circuito dedicado por chamada: rede de telefone Comutação de pacotes: dados enviados pela rede em blocos

19 Núcleo da Rede: Comutação de Circuitos
Recursos de fim-fim reservados para a chamada largura da banda, capacidade do comutador, recursos dedicados: não há partilha desempenho tipo circuito (garantido) Requer estabelecimento de chamada

20 Núcleo da Rede: Comutação de Pacotes(1)
fluxo de dados fim-a-fim dividido em pacotes Utilizador A, B pacotes compartilham recursos da rede cada pacote usa largura da banda total da ligação recursos utilizados conforme preciso contenção de recursos: conjunto de recursos exigidos pode exceder quantia disponível congestão: fila de pacotes, espera para util. da ligação, “store and forward”: pacotes movem um salto de cada vez transmite na ligação espera a próxima ligação

21 Núcleo da Rede: Comutação de Pacotes(2)
10 Mbs Ethernet C A Multiplexação estatística 1.5 Mbs B 45 Mbs fila de pacotes espera ligação de saída D E

22 Comutação de Pacotes versus Comutação de Circuitos
Comutação de pacotes permite mais utilizadores usarem a rede ! ligação a 1 Mbit cada utilizador: 100Kbps quando activo activo 10% de tempo Comutação de circuitos: 10 usuários Comutação de pacotes: com 35 usuários, probabilidade > 10 activo menos que .004 N users 1 Mbps link