O documento discute a história da Internet, desde sua criação como ARPANET até os dias atuais. Começa com a necessidade da ARPA de conectar computadores de pesquisa para compartilhamento de informações e como isso levou ao desenvolvimento dos protocolos TCP/IP e à popularização da Internet. Também aborda tópicos como organizações padronizadoras, administração e padrões da Internet.

1. Redes de
Computadores A
Bacharelado em
Sistemas de Informação
Prof. Filipo Mór
filipo.mor [at] gmail . com
www.filipomor.com
Aula 3 2015/01

2. Agradecimento Especial
O material desta aula foi gentilmente cedido pelo
Prof. Marcelo Conterato, do SENAC-RS.

3. Roteiro
• Introdução.
• ARPANET.
• TCP/IP.
• Protocolos e Padrões.
• Organizações Padronizadoras.
• Administração da Internet.
• Modelo TCP/IP.

4. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
A Internet tem revolucionado muitos aspectos em nossas vidas. Ela tem
afetado a maneira como fazemos negócios, assim como o modo de
passarmos nosso tempo livre. Considere como você tem usado a Internet
recentemente.
Talvez você tenha enviado correspondência eletrônica (e-mail) há uma
empresa associada, pago a conta da luz, lido um jornal de uma cidade
distante ou pesquisado o horário de filmes no cinema local — tudo isso
usando a Internet. Então, talvez você tenha pesquisado um assunto
médico, feito uma reserva em hotel, conversado com um amigo que esteja
viajando ou feito uma cotação para a aquisição de um carro.
A Internet é um sistema de comunicação que tem trazido uma
diversidade de informações para as pontas de nossos dedos e organizado
todo esse material para nosso uso. A Internet é um sistema estruturado
e organizado.
Introdução

5. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Uma rede é um grupo de dispositivos conectados que se
comunicam, como computadores e impressoras. Uma internet
(observe o i minúsculo) é composta por duas ou mais redes que
podem se comunicar.
A internet mais notável é chamada de Internet (com I
maiúsculo), composta de centenas de milhares de redes
interligadas. Pessoas físicas, assim como várias organizações,
como órgãos governamentais, escolas, institutos de pesquisa,
empresas e bibliotecas de mais de 100 países usam a Internet.
Milhões de pessoas são usuárias.
Contudo, esse extraordinário sistema de comunicação só
começou a existir no final da década de 60.
Um breve histórico

6. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Em meados dos anos 60, os computadores de grande porte
em organizações de pesquisa eram dispositivos
independentes.
Computadores de fabricantes diferentes eram
incapazes de se comunicar.
A ARPA (Advanced Research Projects Agency) do
Departamento de Defesa (DOD) dos EUA, estava interessada
em encontrar uma maneira de conectar computadores para
que os pesquisadores que patrocinavam, pudessem
compartilhar seus conhecimentos, reduzindo, assim, os
custos e eliminando a duplicação de esforços.
ARPANET

7. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Em 1967, em uma reunião da ACM (Association for
Computing Machinery), a ARPA apresentou a idéia da
ARPANET, uma pequena rede de computadores conectados.
A idéia era que cada computador host (não
necessariamente do mesmo fabricante) fosse ligado a um
computador especializado, chamado de processador de
mensagem de interface (IMP— do inglês Interface Message
Processor).
Os IMPs, por sua vez, seriam conectados uns aos outros.
Cada IMP tinha de ser capaz de se comunicar com outros
IMPs, assim como com seu próprio host.
ARPANET (Cont.)

8. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Em 1969, a ARPANET era uma realidade. Quatro nós —
um na Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA);
outro na Universidade da Califórnia em Santa Bárbara
(UCSB); um no Stanford Research Institute (SRI) e outro na
Universidade de Utah — estavam conectados por meio dos
IMP’s para formar uma rede.
O software, chamado de NCP (Network Control Protocol),
fornecia a comunicação entre os hosts.
ARPANET (Cont.)

9. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A

10. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Em 1972, Vincent Cerf e Bob Khan, que faziam parte do
grupo central da ARPANET, colaboraram no que chamaram
de Internetting Project (projeto de interligação em rede).
Eles queriam interligar diferentes redes de modo que um host
em uma rede pudesse se comunicar com um host em outra
rede.
Havia muitos problemas para superar: tamanhos de
pacotes diversos, interfaces diferentes e taxas de transmissão
distintas, assim como diferentes requisitos de confiabilidade.
Cerf e Kahn tiveram a idéia de um dispositivo chamado de
gateway servir como hardware intermediário para transferir
dados de uma rede a outra.
Nascimento da Internet

11. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
TCP/IP (Transmission Control Protocol / lnternetworking
Protocol). O artigo fundamental de Cerf e Kahn, de 1973, delineava
os protocolos para obter a distribuição de dados de ponto a ponto.
Era uma nova versão do NCP.
Esse artigo sobre o protocolo de controle de transmissão (TCP)
incluía conceitos como encapsulamento, datagrama e as funções
de um gateway.
O princípio fundamental era a transferência da responsabilidade
pela correção de erros do IMP para a máquina host. Agora, essa
Internet da ARPA tinha se tomado o foco dos trabalhos em
comunicação. Naquela época, a responsabilidade pela ARPANET
tinha passado para a Defense Communication Agency (DCA).
TCP/IP

12. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Em outubro de 1977, foi demonstrada com êxito uma internet composta
por três redes diferentes (ARPANET, rádio de pacotes e satélite de
pacotes). Agora, era possível a comunicação entre redes.
Logo depois disso, as autoridades decidiram dividir o TCP em dois
protocolos: TCP (Transmission Control Protocol) e IP (lnternetworking
Protocol).
O IP trataria do roteamento de datagramas, enquanto o TCP seria
responsável pelas funções de nível mais alto, como segmentação,
remontagem e detecção de erros. O protocolo de interligação em rede
tornou-se conhecido como TCP/IP.
TCP/IP (Cont.)

13. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Em 1981, sob um contrato da DARPA, a UC Berkeley modificou
o sistema operacional Unix para incluir o protocolo TCP/IP. Essa
inclusão de software de rede, junto com um sistema operacional
popular, contribuiu muito para popularizar ainda mais a interligação
em rede.
A implementação aberta (não específica de um fabricante) do
Unix da Berkeley forneceu a cada fabricante uma base de código
em funcionamento na qual podiam construir seus produtos.
Em 1983, as autoridades aboliram os protocolos originais da
ARPANET, e o TCP/IP tomou-se seu protocolo oficial. Quem
quisesse usar a Internet para acessar um computador em uma rede
diferente tinha de executar o TCP/IP.
TCP/IP (Cont.)

14. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Atualmente, a Internet não é urna simples estrutura hierárquica. Ela é
constituída por muitas redes remotas e locais, unidas por dispositivos de
conexão e estações de comutação.
É difícil fornecer uma representação precisa da lnternet, pois ela está
continuamente mudando — novas redes estão sendo adicionadas, as
redes existentes precisam de mais endereços e redes de empresas
extintas precisam ser removidas.
Hoje, a maioria dos usuários finais que desejam conexão à Internet usa
os provedores de serviços de Internet (ISP’s — Internet Service Providers).
Existem provedores nacionais, regionais e locais. Atualmente, a Internet
é conduzida por empresas privadas e não pelo governo.
A internet hoje

15. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
A internet hoje

16. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
A Internet tem crescido tremendamente. Em apenas algumas décadas,
o número de redes aumentou de dezenas para centenas de milhares.
Concomitantemente, o número de computadores conectados às redes
aumentou de centenas para centenas de milhões.
A Internet ainda está crescendo. Os fatores que influenciam esse
crescimento incluem os seguintes:
Novos protocolos: Novos protocolos precisam ser adicionados e os
que ficam obsoletos precisam ser removidos. Por exemplo, o protocolo
IPv6 superior ao IPv4 sob muitos aspectos já está em uso, mas ainda não
foi totalmente implementado.
Crescimento da Internet

17. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Protocolos e Padrões

18. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Nas redes de computador, a comunicação ocorre entre
entidades de diferentes sistemas. Uma entidade é qualquer coisa
capaz de enviar e receber informações.
Entretanto, duas entidades não podem simplesmente enviar
fluxos de bits uma a outra e esperar que sejam entendidas. Para
que a comunicação ocorra, as entidades devem estar de acordo
com um protocolo. Um protocolo é um conjunto de regras que
governa a comunicação de dados.
Um protocolo define o que é comunicado, como é comunicado e
quando é comunicado.
Protocolos

19. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Os padrões são essenciais na criação e na manutenção de
um mercado aberto e competitivo de fabricantes de
equipamentos e também para garantir a operação conjunta,
nacional e internacional, de dados e tecnologia de
telecomunicações e processos.
Eles fornecem diretrizes para fabricantes, fornecedores,
órgãos governamentais e outros provedores de serviços, para
garantir o tipo de operação conjunta necessário no mercado
atual e nas comunicações internacionais
Padrões

20. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Organizações Padronizadoras

21. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Também referida como International Organization for
Standardization é um organismo multinacional cujos membros
pertencem principalmente a comitês de criação de padrões de
vários governos do mundo. Criada em 1974, a ISO é uma
organização inteiramente voluntária, dedicada ao acordo mundial
sobre padrões internacionais.
Com membros que atualmente incluem órgãos representativos
de muitos países industrializados, ela tem como objetivo facilitar a
troca internacional de bens e serviços, fornecendo modelos para
compatibilidade, melhoria da qualidade, aumento da produtividade e
diminuição de preços. A ISO opera no desenvolvimento de
colaboração nas atividades científicas, tecnológicas e econômicas.
ISO (International Standards Organization)

22. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
No início dos anos 1970, vários países estavam definindo padrões
nacionais para telecomunicações, mas ainda havia pouca compatibilidade
internacional.
As Nações Unidas responderam com a formação de um comitê, o
CCITT (Consultative Committee for International Telegraphy and
Telephony), corno parte de sua International Telecommunications Union
(ITU).
Esse comitê foi dedicado à pesquisa e ao estabelecimento de
padrões para telecomunicações em geral e aos sistemas de telefonia
e dados em particular. Em 5 de março de 1993, o nome desse comitê foi
alterado para International Telecommunications Union Telecommunications
Standards Sector (ITU-T).
ITU-T (International Telecommunications Union -
Telecommunications Standards Sector )

23. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Apesar de seu nome o ANSI (American National Standards Institute) é
uma empresa totalmente privada e sem fins lucrativos, não-afiliada ao
governo federal dos EUA. Contudo, todas as atividades do ANSI são
comprometidas visando o bem-estar dos Estados Unidos e de seus
cidadãos, ocupando a posição de maior importância.
Os objetivos expressos do ANSI incluem servir, assim como a
instituição de coordenação nacional, para padronização voluntária nos
Estados Unidos, promovendo a adoção de padrões com o objetivo de fazer
a economia norte-americana avançar e garantir a participação e a proteção
dos interesses públicos. Os membros do ANSI incluem sociedades
profissionais, associações industriais, agências governamentais e
reguladoras e grupos de consumidores.
ANSI (American National Standards Institute)

24. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
O IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) é a maior
sociedade de engenharia profissional do mundo. Tendo abrangência
internacional, tem corno objetivo o avanço da teoria, da criatividade e da
qualidade dos produtos nos setores da engenharia elétrica, eletrônica e
rádio, assim como em todas as ramificações relacionadas à engenharia.
Como um de seus objetivos, o IEEE supervisiona o desenvolvimento
e a adoção de padrões internacionais para computação e
comunicação.
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)

25. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Alinhada ao ANSI, a EIA (Electronic Industries Association) é uma
organização sem fins lucrativos dedicada à promoção de interesses da
fabricação de componentes eletrônicos. Suas atividades incluem a
educação de conhecimento público e empenhos em lobby, além do
desenvolvimento de padrões.
No setor da tecnologia da informação, a EIA tem feito contribuições
significativas, definindo interfaces de conexão física e especificações
de sinalização eletrônica para comunicação de dados.
EIA (Electronie Industries Association)

26. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Um padrão de lnternet é uma especificação completamente
testada, útil e obedecida por quem trabalha com a Internet. Trata-se
de uma regulamentação formalizada que deve ser seguida. Há um
procedimento restrito por meio do qual uma especificação alcança o
status de padrão de Internet. Uma especificação começa como
minuta de Internet.
Uma minuta de Internet é um documento de trabalho (um
trabalho em andamento) sem status oficial e com tempo de vida de
6 meses. Sob recomendação das autoridades da Internet, uma
minuta pode ser publicada como RFC (Request for Comment —
pedido de comentário). Cada RFC é editada, recebe um número e
torna-se disponível para todas as partes interessadas.
Padrões da Internet

27. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Administração da Internet

28. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
A Internet, com suas raízes principalmente no domínio da
pesquisa, tem evoluído e obtido uma base de usuários mais
ampla, com atividade comercial significativa. Vários grupos
que coordenam questões da Internet têm conduzido esse
crescimento e desenvolvimento.
Administração da Internet

29. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
A ISOC (Internet Society) é uma organização internacional sem fins
lucrativos, formada em 1992, para dar suporte ao processo de
padronização da Internet.
A ISOC faz isso por meio da manutenção e do suporte a outros
organismos administrativos da Internet, como lAR, IETF, IRTF e lANA. A
ISOC também promove atividades de pesquisa e outras atividades
eruditas relacionadas à lnternet.
ISOC (Internet Society)

30. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
A IETF (Internet Engineering Task Force) é um fórum de grupos de
trabalho. A IETF é responsável por identificar problemas operacionais e
propor soluções para esses problemas. A IETF também desenvolve e
examina especificações destinadas a serem padrões de Internet. Os
grupos de trabalho são reunidos em áreas e cada área concentra-se em
um assunto específico. Atualmente, existem nove áreas definidas, embora
de modo algum esse seja um número rígido. As áreas são:
- Aplicativos
- Protocolos de Internet
- Roteamento
- Operações
- Serviços de usuário
- Gerenciamento de rede
- Transporte
- Próxima geração de protocolo de Internet (IPV6)
- Segurança
IETF (Internet Engineering Task Force)

31. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
lANA (Internet Assigned Numbers Authority) e ICANN (lnternet
Corporation for Assigned Names and Numbers)
A IANA (Internet Assigned Numbers Authority), sustentada pelo governo
dos EUA, era responsável pelo gerenciamento de nomes de domínio e
endereços da Internet até outubro de 1988. Naquela época, a ICANN
(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers), uma empresa
privada sem fins lucrativos, gerenciada por uma junta internacional,
assumiu as operações da lANA.
A Internet Assigned Numbers Authority é um departamento da ICANN
responsável pela coordenação de alguns dos elementos chave para a
manutenção do correto funcionamento da Internet. Embora a Internet é
conhecida por ser uma rede mundial livre de coordenação central, há uma
necessidade técnica para algumas peças chave da Internet, que devem
ser coordenados globalmente, e esse é o papel da IANA.
lANA e ICANN

32. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Regional Internet Registries

33. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Comitê Gestor da Internet no Brasil
Foi criado pela Portaria Interministerial nº 147, de 31 de maio de
1995 e alterada pelo Decreto Presidencial nº 4.829, de 3 de setembro de
2003, para coordenar e integrar todas as iniciativas de serviços Internet no
país, promovendo a qualidade técnica, a inovação e a disseminação dos
serviços ofertados.
www.cgi.br

34. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Comitê Gestor da Internet no Brasil
Entre as diversas atribuições e responsabilidades do CGI.br destacam-se:
- a proposição de normas e procedimentos relativos à regulamentação das
atividades na internet;
- a recomendação de padrões e procedimentos técnicos operacionais para
a internet no Brasil;
- o estabelecimento de diretrizes estratégicas relacionadas ao uso e
desenvolvimento da internet no Brasil;
- a promoção de estudos e padrões técnicos para a segurança das redes
e serviços no país;
- a coordenação da atribuição de endereços internet (IPs) e do registro de
nomes de domínios usando <.br>;
- a coleta, organização e disseminação de informações sobre os serviços
internet, incluindo indicadores e estatísticas.

35. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Núcleo de Informação e Coordenação do Ponto br
O Núcleo de Informação e Coordenação do Ponto br é uma entidade
civil, sem fins lucrativos, que desde dezembro de 2005 implementa as
decisões e projetos do Comitê Gestor da Internet no Brasil, conforme
explicitado no comunicado ao público e no estatuto do NIC.br. Dentre suas
atribuições estão:
www.cgi.br

36. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Núcleo de Informação e Coordenação do Ponto br
- o registro e manutenção dos nomes de domínios que usam o <.br>, e
a distribuição de números de Sistema Autônomo (ASN) e endereços IPv4 e
IPv6 no País, por meio do Registro.br;
- o tratamento e resposta a incidentes de segurança em computadores
envolvendo redes conectadas à Internet brasileira, atividades do CERT.br;
- projetos que apoiem ou aperfeiçoem a infra-estrutura de redes no País,
como a interconexão direta entre redes (PTT.br) e a distribuição da Hora
Legal brasileira (NTP.br). Esses projetos estão a cargo do CEPTRO.br;
- a produção e divulgação de indicadores e estatísticas e informações
estratégicas sobre o desenvolvimento da Internet brasileira, sob
responsabilidade do CETIC.br;

37. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Modelo TCP / IP

38. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Redes são complexas, muitos componentes:
 Hosts;
 Roteadores;
 Enlaces de vários tipos;
 Aplicações;
 Protocolos;
 Hardware, software;
Camadas de protocolos

39. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Organização de uma viagem aérea

40. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Camadas: cada camada implementa um serviço
 Via suas próprias ações internas;
 Confiando em serviços fornecidos pela camada inferior.
Camadas de funcionalidades da companhia aérea

41. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Modelo de Referência TCP/IP

42. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Aplicação
Transporte
Inter-Rede ou
Internet
Acesso a Rede
Telnet, FTP, mail, etc
TCP, UDP
IP, ICMP, IGMP
Device Driver e placa de rede
Modelo de Referência TCP/IP

43. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Aplicação
Transporte
Inter-Rede ou
Internet
Acesso a Rede
Este nível trata dos detalhes
específicos de cada aplicação
– Representação, codificação
e controle de diálogo
Exemplos:
– Telnet, FTP, SMTP, SNMP
Modelo de Referência TCP/IP

44. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Aplicação
Transporte
Inter-Rede ou
Internet
Acesso a Rede
Proporciona um fluxo de dados entre dois
hosts (fim-a-fim)
– TCP: Confiável. Sequencia os dados
recebidos do nível de aplicação,
agrupando-os em segmentos.
Estabelece conexões (three way
handshake). Confirma recepção dos
segmentos enviados.
– UDP: Não-confiável. Envia pacotes de
dados (datagramas) de um host para
outro, sem garantia de entrega. A
sobrecarga desse protocolo é menor
que a do TCP.
Modelo de Referência TCP/IP

45. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Aplicação
Transporte
Inter-Rede ou
Internet
Acesso a Rede
Garantir a transmissão de pacotes
independente da localização dos
hosts
– Endereçamento dos hosts
– Roteamento
– Controlar Congestionamento
Modelo de Referência TCP/IP

46. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Aplicação
Transporte
Inter-Rede ou
Internet
Acesso a Rede
O modelo não especifica muitos detalhes
Abrange o driver de dispositivo no SO e a
correspondente placa de rede.
Trata dos detalhes de hardware necessários para
o interfaceamento físico com a rede
Modelo de Referência TCP/IP

47. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Encapsulamento
Quando uma aplicação envia dados usando TCP/IP,
ela os envia através de cada nível da pilha de
protocolos.
– Cada nível adiciona sua informação aos dados da
camada superior.
– No final, os dados são enviados como uma
seqüência de bits, pela rede
Modelo de Referência TCP/IP

48. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Rede
Enlace
Aplicação
Transporte
Dados
Cabecalho de
Aplicação Dados
TCP
Header Application Data
TCP
Header Application Data
IP
Header
Application Data
TCP
Header
IP
Header
Ethernet
Header
Ethernet
Trailer
TCP Segment
IP Datagram
Ethernet Frame
46 to 1500 bytes
Ethernet
Encapsulamento
Encapsulamento no TCP/IP

49. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Encapsulamento no TCP/IP

50. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Acesso a Rede
Inter-Rede ou
Internet
Transporte
FTP HTTP SMTP DNS DNS TFTP
TCP UDP
IP (ICMP, ARP, RARP)
Internet Sua rede local Outras redes (LANs e
WANs)
Aplicação
Gráfico dos Protocolos: TCP/IP

51. Faculdade Dom Bosco de Porto AlegreRedes de Computadores A
Comparação Modelo OSI e TCP/IP

52. Dúvidas?
Agradecimentos:
Prof. Marcelo Conterato
Prof. Samuel Souza
Faculdade Dom Bosco de Porto Alegre
Bacharelado em Sistemas de Informação
Prof. Filipo Mór
2015/01 – Aula 3
Redes de Computadores A