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  1. 1. 1FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e TECNOLOGIAS DE REDES DE COMUNICAÇÃO Rafael T. De Sousa Jr., Dr. “licença para 1 (uma) impressão” Este arquivo lhes está sendo entregue nas seguintes condições: •O autor retém todos os direitos autorais sobre as suas apresentações e cursos, sendo os arquivos entregues exclusivamente para reprodução de uma (01) cópia impressa, com a finalidade de distribuição do material impresso entre os participantes do evento em referência, devendo os arquivos serem destruídos em seguida. •Não está sendo em nenhuma hipótese transferido qualquer direito de reprodução por meio de informática dos referidos arquivos, ou de transferência dos arquivos para outrem, ficando portanto expressamente proibida a distribuição dos arquivos por meio eletrônico ou de informática. •Fica expressamente proibida a edição do conteúdo, incluindo a recuperação do mesmo através de processos de OCR, quebra dos mecanismos de proteção PDF, etc. •O não cumprimento das condições acima será considerado violação do direito autoral e será objeto dos procedimentos judiciais cabíveis. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e TECNOLOGIAS DE REDES DE COMUNICAÇÃO Rafael T. De Sousa Jr., Dr. Universidade de Brasília - UnB Depto. Engenharia Elétrica - ENE desousa @ unb.br Fone: 061 307 2308 R.238 hub-switch roteador Estação de Gerência de Rede Servidor hub Rede de Telecomunicações Serviço de acesso a Internet
  2. 2. 2FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Roteiro • Evolução das Comunicações • Conceitos Básicos • Transmissão analógica X transmissão digital • Multiplexação, FDM, TDM, PAM, PCM • Estrutura da Rede de Telefonia Pública Comutada • Hierarquia de Comutação • RDI, RDSI-FE, RDSI-FL • Evolução do Uso de Redes de Comunicação de Dados • Aspectos de Normalização - Modelos ITU, OSI, Internet, IEEE • Tecnologias de Redes • Redes de longa distância: STM, ATM, X.25, frame-relay • Redes locais e metropolitanas: ethernet, fast-ethernet, token ring, 100VG- AnyLan, FDDI I e II, DQDB, ATM • Internet: denominações, endereçamento, roteamento, IP, UDP, TCP TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Evolução das Comunicações História das Comunicações Modernas Principais Eventos
  3. 3. 3FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Evolução das Comunicações • 1835, telégrafo, S. Morse, comunicação em longa distância, codificação da informação usando código binário • 1876, telefone, A. Graham Bell, telefonia analógica • ~1880, formação da AT&T • ~1900, comunicações sem fio, G. Marconi, comunicações em longa distância via rádio • 1906, válvula elétrica, L. DeForest, amplificadores de sinal e repetidores • 1945, conceito de satélite geo-estacionário, A.C. Clarke • 1947, transistor, Bell Labs, miniaturização dos equipamentos de telecom • 1957, Sputnik 1, URSS • 1959, circuitos integrados, Texas Instruments e Fairchild, integração dos equipamentos TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Evolução das Comunicações • 1962, PCM, Bell Labs, introdução da portadora digital T1 • 1965, Intelsat 1, primeiro satélite de comunicações internacionais em órbita geo-estacionária • 1966, conceito de transmissão em fibra ótica, C.K. Kao • 1966, fax, Xerox • ~1970, fibra ótica de vidro de sílica, Corning Glass Works • ~1970, ARPANET, DARPA • 1971, microprocessador, Intel • 1972, UNIX • 1971-1973, e-mail, FTP, TCP, Internet • 1979, primeira rede de telefonia celular pública, Japão
  4. 4. 4FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Evolução das Comunicações • 1980, Comitê 802, IEEE • 1981, PC, IBM • 1982-1984, fim do monopólio e divisão da AT&T • 1979-1984, Modelo OSI, X.25 (84) • 1984, mais de 1.000 hosts na Internet, introdução do DNS • 1988, primeira rede nacional RDSI, França • 1989, mais de 100.000 hosts na Internet • 1990-1992, world wide web • 1996, mais de 4.000.000 de hosts na Internet TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Conceitos Básicos Transmissão analógica X transmissão digital Multiplexação, FDM, TDM, PAM, PCM
  5. 5. 5FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Transmissão Analógica X Transmissão Digital • freqüências presentes na voz humana: 100-10.000 Hz • instrumentos musicais: 50-15.000 Hz • freqüências distinguidas pelo ouvido humano: 30-16.500 Hz • faixa de freqüências de operação da rede de telefonia: 300-3.000 Hz • duas formas de transmissão dos sinais de voz • analógica: sinais contínuos de voltagem variando no tempo • digitais: sinais em forma de pulso com valores discretos de voltagem • trasmissão exclusivamente analógica na rede telefônica até ~1962 e ainda largamente utilizada • cada vez mais transmissões digitais na rede de telecomunicações TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Transmissão Analógica X Transmissão Digital • Sinais de voz, som, vídeo, fotografia ou dados podem ser transmitidos sob forma digital através de uma corrente de pulsos com valores discretos de amplitude: símbolos 0 e 1 • Dados de computadores podem ser transmitidos diretamente sobre um canal digital • Informações anlógicas precisam ser convertidas para um formato digital • A taxa de transmissão requerida para cada sinal depende da faixa de frequências presentes no sinal analógico e da quantidade de níveis de frequência a ser reproduzido (Teorema de Nyquist) • Uma chamada telefônica, usando banda passante padrão de um circuito de voz de 4 KHz, necessita de uma taxa de transmissão de 64 Kbps • A taxa de amostragem é pelo menos o dobro da maior das freqüências do sinal de entrada: 8 KHz. Cada amostragem é codificada em 8 bits • 8 bits X 8 KHz = 64 Kbps
  6. 6. 6FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Transmissão Analógica X Transmissão Digital • Transmissão digital veicula informações na forma de símbolos chamados bits • Um bit só pode ter dois valores 0 e 1, nada mais • pequenas alterações do sinal não alteram o conteúdo informacional • somente distorções maiores podem mudar um valor de 0 para 1 e vice-versa • Transmissão analógica veicula informações através de ondas que variam continuamente em amplitude ou frequência • Toda pequena alteração da onda implica em correspondente degradação do conteúdo informacional TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Transmissão Analógica X Transmissão Digital • Em todo sistema de transmissão, o sinal recebido difere do sinal transmitido: • Atenuação • Ruídos branco e impulsivo • Atraso de propagação e jitter • Interferência mútuas: crosstalk, intermodulação, eco • Auto-interferências: eco, interferência intersimbólica
  7. 7. 7FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Transmissão Analógica X Transmissão Digital • Efeito dos distúrbios em sistemas analógicos • uma vez introduzido, um distúrbio não pode mais ser eliminado e degrada o conteúdo informacional • a degradação se acumula de equipamento para equipamento, de canal para canal • Efeito dos distúrbios em sistemas digitais • um distúrbio não altera o conteúdo a não ser que se torne tão severo que impossibilite o reconhecimento dos símbolos pelo receptor • até um certo limiar de distúrbio, a transmissão é perfeita e o sinal original pode ser regenerado eliminando as degradações do conteúdo informacional • a degradação não se acumula de equipamento para equipamento, de canal para canal TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Transmissão Analógica X Transmissão Digital Recebido Retransmitido Distúrbios Sinal Original Atenuação Atraso
  8. 8. 8FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Multiplexação • Crescimento da quantidade de canais necessárias à rede telefônica • Impossibilidade ou inviabilidade econômica de instalar mais cabos e outras facilidades • Necessidade de veicular mais de um circuito de voz sobre um mesmo canal físico • banda passante do canal muito maior que a de cada circuito individual • canais de voz de 4KHz transpostos para freqüências mais altas • Técnicas básicas: • FDM • TDM • STDM TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Multiplexação • FDM - frequency division multiplexing • divisão do espectro de freqüências em partes alocadas para cada canal • técnica básica para os sistemas de portadora analógica • TDM - time division multiplexing • divisão do tempo do canal em intervalos • sinais de entrada são amostrados em alta velocidade e as amostram ocupam intervalos de tempo do canal sucessivamente • combinada com a codificação PCM - pulse code modulation, é a técnica mais usada para os sistemas de portadora digital
  9. 9. 9FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e FDM - Frequency Division Multiplexing Canal 1, 4KHz Canal 12, 4KHz Portadora 62 KHz Portadora 106KHz Canal 2, 4KHz Canal 3, 4KHz ...... Canal 10, 4KHz Canal 11, 4KHz Canal FDM 48 KHz 60KHz 108KHz TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e TDM - Time Division Multiplexing 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 A B C 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 C B A C B A C B A C B A C B A Multiplexador • Divisão no Tempo: turno de um canal de cada vez • Multiplexação: todos os canais de entrada compartilham o canal de saída Time Slot TDM
  10. 10. 10FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e PAM - Pulse Amplitude Modulation 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 A B C 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 C B A C B A C B A C B A C B A Multiplexador • Cada pulso PAM é uma amostra de um canal de entrada em determinado instante • A taxa de amostragem é pelo menos o dobro da maior das freqüências do sinal de entrada (Teorema de Nyquist) Time Slot PAM TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e PAM - Pulse Amplitude Modulation - Quantização • A quantização mede os pulsos PAM com relação a uma determinada escala • A escala de quantização é não-linear pois a maior parte da informação está na voz mais suave 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 C B A C B A C B A C B A C B A Time Slot PAM Escala de Quantização Maior Quantidade de Informação
  11. 11. 11FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e PCM - Pulse Code Modulation • A codificação consiste em atribuir um código binário para cada nível dos pulsos PAM • O código binário é transmitido na forma de pulsos digitais 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 C B A C B A C B A C B A C B A Time Slot PAM Escala de Quantização 00000001 10010001 00010000 PCM 10010001 00000001 00010000 Codificação com 8 bits Canal C Canal B Canal A TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e PCM - Pulse Code Modulation - Quadro • Em cada quadro, 8 bits são usados para codificação da informação em cada canal • A cada 6 quadros, o bit menos significante de cada canal é usado para sinalização • Para efeito de sincronização, 1 bit de quadro é inserido após a seqüência de 24 canais de 8 bits Canal 1 Canal 2 Canal 3 Canal 24 Voz Bits de Supervisão e Sinalização Bit de Quadro 1 quadro, 193 bits, 125µs
  12. 12. 12FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e PCM - Pulse Code Modulation - Portadora T1 • Na central ou em um equipamento terminal, ocorre a conversão da voz para o código digital • Conversações nos 24 canais são multiplexadas para a linha T1 • A velocidade na portadora T1 é de 1,544 Mbps, chamada DS-1 ou T1 • Se forem utilizados 30 canais de entrada/saída a velocidade é de 2,048 Mbps, chamada E1 Repetidor Canal 1 Canal 24 Canal 1 Canal 24 Linha T1Central Central MUX MUX TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Modos de Transmissão • Difusão irrestrita - Broadcast • Difusão restrita - Multicast • Ponto-a-ponto
  13. 13. 13FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr.
  14. 14. 14FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Direção e Simultaneidade das Transmissões • Comunicação simplex • Comunicação duplex • bidirecional alternada - half-duplex • bidirecional simultânea - ful-duplex TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Serviços de Redes • Com conexão • com base em comutação de circuitos físicos dedicados • com base em circuitos virtuais comutados - pacotes ou células • Sem conexão • com base em datagramas
  15. 15. 15FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Estrutura da Rede de Telefonia Pública Comutada Hierarquia de Comutação RDI RDSI-FE RDSI-FL TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Estrutura da Rede Telefônica Pública Comutada • Conexões ponto-a-ponto, adotadas nos primeiros sistemas • Comunicações estabelecidas manualmente por um operador • Utilização inviável nos grandes sistemas telefônicos atuais
  16. 16. 16FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Estrutura da Rede Telefônica Pública Comutada • Topologia em estrela • Todas as chamadas roteadas através do comutador central • Substancial redução do número de linhas necessárias Comutador Central TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Estrutura da Rede Telefônica Pública Comutada Central Local Central Trânsito I Central Trânsito II Central Trânsito III Central Trânsito IV
  17. 17. 17FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr.
  18. 18. 18FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Evolução do Uso de Redes de Comunicação de Dados Sistemas Centralizados, Sistemas Departamentais Estações de Trabalho, Microcomputadores Redes Locais Arquiteturas de Redes de Comunicação de Dados TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Comunicações de Dados - Sistemas Centralizados BATCH BATCH TIME SHARING Características: • Grandes CPD • Processamento Batch • Tarefas científicas • Grandes quantidades de cálculo • Tempo desocupado Evolução: • Popularização do computador • Aumento de capacidade (HW) • Grande utilização • Aumento da população no CPD
  19. 19. 19FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Comunicações de Dados - Terminais Remotos Características: • Teleprocessamento • Compartilhamento de recursos • Limitações de acesso Evolução: • Redução de custos de HW • Aumento de capacidade – Recursos – Processamento • Aplicações “on line” • Respostas mais rápidas TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Características: • Dedicados • Especializados • Potência adequada • Capacidade adequada Evolução: • Compartilhamento de recursos especializados • Compartilhamento de dados • Aumento da complexidade dos sistemas dedicados Comunicações de Dados - Sistemas Departamentais
  20. 20. 20FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Características: • Interface usuário gráfica • Multi-processos (UNIX) • Dedicada ao usuário • Capacidade e aplicações Evolução: • Interoperação em redes • Compartilhamento de dados • Sistemas distribuidos Comunicações de Dados - Estações de Trabalho TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Características: • Interface usuário gráfica • Dedicada ao usuário • Aplicações de escritório Evolução: • Compartilhamento de dados • Redes locais • Integração corporativa Comunicações de Dados - Microcomputadores
  21. 21. 21FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr.
  22. 22. 22FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Características: • Compartilhamento de recursos – Hardware – Software – Informação • Independência de sistemas • Modularidade • Especialização Comunicações de Dados - Redes de Computadores SUB-REDE DE COMUNICAÇÃO DE DADOS
  23. 23. 23FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Comunicações de Dados - Elementos Funcionais LINHAS DE COMUNICAÇÃO DE DADOS DISPOSITIVOS DE ACESSO AO MEIO CONTROLE DO ENLACE DE DADOS MECANISMO DE ENDEREÇAMENTO EMPACOTAMENTO E DESEMPACOTAMENTO ARMAZENAMENTO E CONTROLE DE FLUXO SISTEMA DE TRANSAÇÃO, GERÊNCIA DE DIÁLOGO CONVERSÃO DE DADOS MANTER CAMINHO FÍSICO GARANTIR CONVERSA EM BITS COMPARTILHAR RECURSOS/MEIO ENVIAR MENSAGENS PARA DESTINO CERTO ACOMODAR DIFERENÇAS DE TAMANHO DE MENSAGENS RESOLVER DIFERENÇAS DE VELOCIDADE DE PROCESSAMENTO ACOMODAR PADRÕES DIFERENTES DE INTERMITÊNCIA ACOMODAR DIFERENÇAS DE FORMATO, CÓDIGOS, LINGUAGENS TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e USUÁRIO/APLICATIVO USUÁRIO/APLICATIVO Trans. Local: Chaveamento/Multiplex Trans. Local: Chaveamento/Multiplex MODEM DLC Endereçamento/Roteamento de Pacotes Gerenciamento de Diálogo Conversão de Protocolos Conversão de Protocolos Gerenciamento de Diálogo DLC Endereçamento/Roteamento de Pacotes MODEM Interações entre Elementos Funcionais
  24. 24. 24FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Elementos Funcionais - Arquitetura e Implementação ARQUITETURA IMPLEMENTAÇÃO Definição das funções que uma rede de computadores e seus componentes devem executar Distribuição dessas funções através dos elementos de hardware e software da rede TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e • Interconexão de sistemas distintos sem utilização de um padrão comum • A instalação de outro sistema exige o desenvolvimento de “N” interfaces, sendo “N” a quantidade de sistemas já participantes do ambiente Arquitetura para Interconexão de Sistemas em Redes Sistema A Sistema B Sistema DSistema C interface A-B interface A-D interface C-D interface A-C interface B-D interface B-C
  25. 25. 25FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e • Interconexão de sistemas distintos com utilização de protocolos comuns • A instalação de outro sistema requer apenas a compatibilização do mesmo com os protocolos já definidos para o ambiente: • Capacidade de integração de sistemas • Clareza na definição das funcionalidades • Capacidade de evolução de produtos • Economia no desenvolvimento • Gerência completa do ambiente Arquitetura para Interconexão de Sistemas em Redes Sistema A Sistema B Sistema DSistema C Protocolos-Padrão de Comunicações TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Arquitetura para Interconexão de Sistemas em Redes Protocolos: • regras de interação... • entre elementos funcionais pares... • para executar funções de rede Elementos de um protocolo: • SINTAXE: formato das mensagens • SEMÂNTICA: significado dos dados nas mensagens • SEQÜÊNCIA: procedimentos para a troca de mensagens
  26. 26. 26FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Aspectos de Normalização Evolução da Demanda Órgãos e Principais Áreas de Padronização Modelo ITU Modelo de Referência OSI Arquitetura Internet Série IEEE 802 TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Normalização - Evolução da Demanda VELOCIDADE I N T E L I G Ê N C I A Comunicações Personalizadas Comunicações Multimeios Correio Eletrônico Vídeo sob Demanda HDTV sob Demanda Telefonia, Fax, Texto Áudio HiFi Imagem CATV HDTV
  27. 27. 27FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Normalização - Conceitos Básicos • PACOTE (PACKET) • Bloco de informações identificado por um cabeçalho de nível 3 • QUADRO (FRAME) • Bloco de tamanho variável • Identificado por um cabeçalho de nível 2 • CÉLULA (CELL) • Bloco de tamanho fixo • Identificado por um cabeçalho de nível 2 • COMUTAÇÃO RÁPIDA DE PACOTES • Técnica para prover maior capacidade através da... • Redução do processamento dos pacotes em nós intermediários e... • Confiando em protocolos dos nós finais para recuperação de erros TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Normalização - Conceitos Básicos • FRAME RELAY • Transferência de quadros sem recuperação de erros ponto a ponto • FRAME SWITCHING • Transferência de quadros com recuperação de erros ponto a ponto • CELL RELAY • Transferência de células sem recuperação de erros ponto a ponto
  28. 28. 28FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Normalização - Órgãos e Padrões • ITU-TSS (ex CCITT): • Sistema de Sinalização nº 7 e rede inteligente • Gerência de Rede de Telecomunicações TMN • N-ISDN: X.25 sobre ISDN, LAP-D origem de frame relay • B-ISDN: SDH, STM, ATM • ISO: • Modelo de Referência OSI • Serviços de Dados • Gerência de Rede: CMIS, CMIP, MIB, Áreas Funcionais Básicas • IEEE: • Redes Locais 802.x: LLC e MAC CSMA/CD, TB, TR, FDDI, FE • Redes Metropolitanas: FDDI, 802.6 DQDB • IAB: • Serviços de Dados • Gerência de Rede: SNMP, MIB TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Normalização - Modelo de Referência ITU-T Modelo de Referência para Redes de Serviços Integrados TRANSPORTE ISDN INTELIGÊNCIA Rede de Sinalização IN GERÊNCIA Rede de Suporte à Operação TMN Rede de Serviços ao Usuário
  29. 29. 29FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Normalização - Modelo de Referência OSI • RM-OSI: Reference Model for Open Systems Interconnection • Modelo de Referência para a Interconexão de Sistemas Abertos - Norma ISO-7498 • ISO - International Organization for Standardization • Sistema Aberto: • sistema que atende os padrões OSI na comunicação com outros sistemas também aderentes a tais padrões, • sem condicionar-se a particularidades de implementação ou de tecnologia TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Modelo de Referência OSI - Conceitos S IS T E M A A S IS T E M A B U su á rio P re sid . d e E m p re sa n o B ra s il P re sid . d e E m p re sa n a F ra n ç a A p lica çã o S e cre tá ria : fa z a n o ta ç õ e s, d a tilo g ra fa , a n e xa d o c u m e n to s S e c re tá ria : p re p a ra p a ra a le itu ra , co lo ca n a o rd e m A p re se n ta çã o T ra d u to r: tra d u z d e P o rtu g u ê s p a ra In g lê s T ra d u to r: tra d u z d e In g lê s p a ra F ra n c ê s S e s sã o A rq u ivis ta : re g is tra re fe rê n cia s , d a ta , c o n te xto A rq u iv ista : re cu p e ra e re g is tra re fe rê n c ia s, d a ta , c o n te xto T ra n s p o rte D e sp a c h a n te : co lo ca e fe c h a e n v e lo p e , co lo c a e tiq u e ta e se lo D e s p a c h a n te : v e rifica e tiq u e ta e se lo , c o n firm a re ce b im e n to R e d e F u n cio n á rio C o rre io : d e fin e a ro te , e sc o lh e o m e io d e e n v io F u n c io n á rio C o rre io : C o n fe re a ch e g a d a E n la c e P re p a ra d o r d e m a lo te : e m p a c o ta , a n e xa lista d e e n v io P re p a ra d o r d e m a lo te : d e se m p a co ta , co n fe re lis ta F ísica C a rre g a d o re s e C o n d u to re s: re c o lh e m m a lo te , tra n s p o rta m C a rre g a d o re s e C o n d u to re s: tra n s p o rta m , e n tre g a m m a lo te m e io d e tra n s fe rê n c ia
  30. 30. 30FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e SISTEMA ABERTO SISTEMA ABERTO RETRANSMISSOR SISTEMA ABERTO 6 APRESENTAÇÃO CAMADAS 7 APLICAÇÃO 5 SESSÃO 4 TRANSPORTE 3 REDE 2 ENLACE 1FÍSICA Protoc. de Rede Protoc. de Enlace Protoc.
  31. 31. 31FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e camada 7 APLICAÇÃO camada 6 APRESENTAÇÃO camada 5 SESSÃO camada 4 TRANSPORTE camada 3 REDE camada 2 ENLACE camada 1 FÍSICA Modelo de Referência OSI - Estrutura TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Modelo de Referência OSI - Conceitos • Arquitetura: funções que a rede e seus elementos têm de executar • Serviços: definição das tarefas executadas por uma Entidade de uma camada, ou seja Entidade da Camada N • Protocolo: regras e procedimentos para o diálogo entre entidades de mesmo nível, ou seja entidades pares, instaladas em sistemas abertos distintos
  32. 32. 32FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Modelo OSI - Protocolos e Serviços Camada N Camada N-1 Camada N+1 Serviço N Serviço N-1 Entidade N Usuário do Serviço N Serviço N Serviço N-1 Entidade N (entidade par) Usuário do Serviço N SISTEMA ABERTO A SISTEMA ABERTO B caminho virtual N-1 Protocolo N UDP UDP UDP - Unidade de Dados do Protocolo ou PDU - Protocol Data Unit TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Modelo de Referência OSI - Conceitos • A estruturação em camadas permite que a implementação da camada “N” seja independente das formas de implementação das camadas adjacentes “N+1” e “N-1” • Os protocolos, apesar de rigorosamente especificados, não limitam as formas de implementação ou a tecnologia a ser empregada • Possíveis evoluções e aperfeiçoamentos dos protocolos devem assegurar a compatibilidade com versões anteriores
  33. 33. 33FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e SISTEMA ABERTO SISTEMA ABERTO RETRANSMISSOR SISTEMA ABERTO APRESENTAÇÃO CAMADAS APLICAÇÃO SESSÃO TRANSPORTE REDE ENLACE FÍSICA Protoc. de Rede Protoc. de Enlace Protoc. Físico Protoc. de Rede Protoc. de Enlace Protoc. Físico Protocolo de Aplicação Protocolo de Apresentação Protocolo de Sessão Protocolo de Transporte MEIO FÍSICO Modelo de Referência OSI - Componentes TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Física: define o tipo de meio usado para a conexão, tipo de cabos e conectores, níveis de sinal, velocidade de transmissão, método de codificação... Enlace: descreve regras para estabelecer, manter e liberar conexões de enlace. Define o formato do quadro e procedimentos para acesso e controle ao nível físico Rede: endereçamento e roteamento de mensagens entre diversas redes, controla congestionamentos Transporte: provê serviços orientados a conexão com total integridade das mensagens. Controla o fluxo e o reconhecimento das mensagens Sessão: estabelece, sincroniza, gerencia e termina dialógos entre usuários. Também responsável pela conversão de nomes em endereços de rede Apresentação: representa e interpeta a sintaxe das mensagens, provê conversão do formato da mensagem quando necessário Aplicação: presta serviços básicos para o usuário final (ex.: banco de dados distribuído e correio eletrônico) Modelo de Referência OSI - Funções das Camadas
  34. 34. 34FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Modelo OSI - Sistemas Abertos Intermediários TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e 1 2 3 4 5 6 7 Modelo OSI - Conversa entre Camadas Pares
  35. 35. 35FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Apresentação Aplicação Usuário no Sistema A Sessão Transporte Rede Enlace Físico Apresentação Aplicação Usuário no Sistema A Sessão Transporte Rede Enlace FísicoF E R T S A A Dados E F F E R T S A A Dados E F E R T S A EA Dados E R T S A EA Dados R T S A A Dados R T S A A Dados T S A A DadosT S A A Dados S A A Dados S A A Dados A A DadosA A Dados A Dados A Dados DadosDados Modelo OSI - Conversa entre Camadas Pares TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Modelo OSI - Padrões Principais • Aplicação • MHS X.400: Message Handling System - Correio Eletrônico • EDIM X.435: Electronic Data Interchange Message - Mensagem de Intercâmbio Eletrônico de Dados • X.500: Serviço de Diretório (catálogo de rede) • FTAM: File Transfer Access and Management - Transferência de Arquivos • VT: Virtual Terminal - Terminal Virtual • JTM: Job Transfer Management - Gerência e Tranferência de Jobs • RDA: Remote Database Access - Acesso Remoto a Bancos de Dados • MMS: Manufacturing Message Specification • CMIP: Common Management Information Protocol - Protocolo de Gerência de Rede
  36. 36. 36FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Modelo OSI - Padrões Principais • Outros • Protocolos de Suporte de Aplicação: • ACSE: Association Control Service Element • ROSE: Remote Operations Service Element • RTSE: Reliable Transfer Service Element • TP: Transaction Processing • CCR: Commitment, Concurrency and Recovey • Apresentação ASN.1: Abstract Syntax Notation 1 - Notação de Sintaxe Abstrata • Protocolo de Sessão • Protocolos de Transporte: TP0 a TP4 • Protocolos de Rede: CONS X.25 Nível 3, CNLS • Protocolos de Enlace e Camada Física: X.25 e Redes Locais TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Intra-rede Interface de Rede Inter-rede Transporte Aplicação Intra-rede Interface de Rede Inter-rede Transporte Aplicação Intra-rede Protocolo IP ICMP, ARP, RARP Protocolo de Quadros Protocolo Físico Protocolo Físico Protocolo de Quadros Protocolo IP ICMP, ARP, RARP Protocolos TCP e UDP Protocolos de Aplicação Telnet, FTP, SMTP, SNMP ... Intra-rede Normalização - Arquitetura Internet ou TCP/IP
  37. 37. 37FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Drivers de hardware e Protocolos de Acesso ao Meio ARP RARP IP (com ICMP e IGMP) TCP UDP SMTP RPC rlogin e rsh FTP TELNET DNS SNMP ASN1 TFTP BOOTP e DHCP RPC NFS XDR PROGRAMAS APLICATIVOS USUÁRIOS HARDWARE Arquitetura TCP/IP - Protocolos TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e SUB-REDE Diversas tecnologias: Ethernet, ATM, Token Ring, FDDI, Frame Relay, X.25, SLIP, PPP REDE (3) Formação de (inter)redes Transferência de Dados na Rede Determinação de Rotas Modo Datagrama IP Balanceamento de Carga TRANSPORTE (4) Transferência Fim-a-Fim Confiável Gerência de Sessões Controle de Fluxo Com conexão: TCP, sem conexão: UDP APLICAÇÃO (5-7) Acesso direto ao TCP ou UDP Aplicações simples Arquitetura TCP/IP - Funções das Camadas
  38. 38. 38FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Arquitetura TCP/IP - Padrões Principais • Aplicação • SMTP: Simple Mail Transfer Protocol - Correio Eletrônico • FTP: File Transfer Protocol - Transferência de Arquivos • NFS: Network File System - Sistema de Arquivos de Rede • TELNET: Terminal Virtual • DNS: Domain Name System - Esquema de Identificação de sistema na rede • HTTP: Hypertext Transfer Protocol - Protocolo de transferência de hipertextos, suporte da WWW (World Wide Web) • SNMP: Simple Network Management Protocol - Protocolo de gerência de rede TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Arquitetura TCP/IP - Padrões Principais • Outros • XDR: eXternal Data Representation - protocolo de apresentação para representação e formatação de dados • RPC: Remote Procedure Call - Execução de operações em sistemas remotos • TCP: Transmission Control Protocol - Protocolo de Transporte com conexão • UDP: User Datagram Protocol - Protocolo de Transporte sem conexão • IP: Internet Protocol - Protocolo de formação de Rede • ARP/RARP: Address Resolution Protocol/Reverse Address Resolution Protocol - Protocolos de tradução/conversão de endereços
  39. 39. 39FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Apresentação Aplicação Sessão Transporte Rede Enlace Física OSI INTERNET Intra-rede Interface deRede Inter-rede Transporte Aplicação Artquiteturas OSI e TCP/IP - Estrutura Comparada TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Enlace Física IEEE 802.3 IEEE 802.4 IEEE 802.5 IEEE 802.2 IEEE 802.12 ... IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE 802.1 OSI IEEE LLC MAC PHY PMD Normalização - Arquitetura IEEE 802
  40. 40. 40FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e • 802.1: esclarece como os padrões IEEE se relacionam uns com os outros e como se classificam dentro do modelo OSI • 802.2: LLC-Logical Link Control, mecanismos para troca de mensagens: • sem conexão: transmissão de mensagens para um único endereço ou para um grupo de endereços ou para todos os endereços • com conexão • Métodos de acesso ao meio • 802.3: ethernet CSMA/CD e fast ethernet (100 Mbps) • 802.4: token bus • 802.5: token ring • 802.6: DQDB • 802.12: 100 VG-AnyLAN • FDDI e FDDI-II seguem o modelo, embora sejam definidos pela ANSI Normalização - Arquitetura IEEE 802 TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e CAMADAS OSI APLICAÇÃO APRESENTAÇÃO DTE AUI MAU MDI PMA MEIO LLC LOGICAL LINK CONTROL MAC MEDIA ACCESS CONTROL PLS PHYSICAL SIGNALING IEEE 802.3 CSMA/CD camadas altas SESSÃO TRANSPORTE REDE ENLACE FÍSICA AUI - Attachment Unit Interface MAU - Medium Attachment Unit MDI - Medium Dependent Interface PMA - Physical Medium Attachment Arquitetura IEEE 802 - Estrutura - Exemplo Ethernet
  41. 41. 41FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Normalização - Gerência de Rede • Redes TCP/IP • gerência mais simples, menos genérica • Protocolos de gerência de rede: SNMP, SNMPv2 • Informações para gerência de rede: MIB-I, MIB-II, RMON • Redes OSI • Áreas funcionais da gerência de rede: • Configuração • Falhas • Desempenho • Contabilização • Segurança • Serviços da camada aplicação: CMIS • Protocolo da camada aplicação: CMIP • Informações para gerência de rede: MIB • Gerência específica das telecomunicações: TMN TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Normalização - Gerência de Rede - Áreas Funcionais Áreas Funções CONFIGURAÇÃO Controle das configurações física e lógica Identificação de elementos de rede Manipulação do estado da rede FALHAS Detecção de comportamento de rede anômalo Isolação de problemas de rede e Diagnóstico Controle e Solução de Problemas de Rede DESEMPENHO Análise de taxas de erro na rede Análise de capacidade de rede Obtenção de desempenho de rede ótimo CONTABILIZAÇÃO Coleta de dados de utilização de recursos Processamento dos dados de utilização SEGURANÇA Controle do acesso à rede para operações de gerência Ativação de serviços e mecanismos de segurança Coleta de dados para auditoria da segurança
  42. 42. 42FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Normalização - Gerência de Rede - SNMP NÃO SNMP WANEstação Gerente SNMP NMS MIB LAN RMON MIB Ag MIB Ag MIB Ag MIB Ag MIB Repository Agente Procurador (Proxy) Ag MIB mapeamento Sistema Gerente Não-SNMP Rede sem SNMP gerenciada via Procurador SNMP TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Normalização - Gerência de Rede - OSI Sistema Gerente Sistema Gerenciado comunicações Gerente Agente operações de gerência notificações operações de gerência notificações execução de Objetos Gerente Agente Objetos Gerente Agente Objetos Agente Objetos Gerente
  43. 43. 43FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Normalização - Gerência de Rede - TMN Rede de Comunicação de dados Comutação Transmissão Serviço a Valor Agregado ComutaçãoTransmissão Rede deTelecomunicações (ambiente gerenciado) Sistema de Operação Sistema de Operação Sistema de Operação Estação de Trabalho TMN TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Normalização - Inteligência - Redes Inteligentes
  44. 44. 44FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Normalização - Inteligência - Sinalização No. 7 TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Normalização - Inteligência • Capacidades de redes inteligentes • Processamento necessário ao estabelecimento e manutenção da conexão entre fonte e destino da informação • Gerência da informação "au vol" durante à transmissão • Identificação dos usuários: • identificação simbólica • associação de atributos relativos ao comportamento, possibilidades de conexão e direitos de utilização • Gerência e serviços: • autoconhecimento sobre a estrutura de rede, de modo a gerenciar defeitos e falhas • assegura um serviço contínuo "fim-a-fim" e permitir uma administração de rede pro-ativa • flexibilidade para os usuários e mais qualidade aos serviços: acesso em qualquer lugar, independente do protocolo ou da interface utilizada.
  45. 45. 45FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Normalização - Inteligência • Serviços de redes inteligentes • Número de acesso universal • Bloqueio de chamada • Destinatário alternativo • Fila de chamadas • Roteamento sob critério • Conversão de formato: • síntese de voz • correio de voz • síntese da escrita • comunicação por fio para comunicação sem fio • Tradução em tempo real TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e • Ethernet • Token Ring • FDDI-I - Fiber Distributed Data Interface • FDDI-II • Fast-Ethernet 100baseT • 100VG-AnyLAN • DQDB - Distributed Queue Dual Bus • N-IDSN, B-ISDN • X.25 e frame relay • SDH - Synchronous Digital Hierarchy • STM - Synchronous Transfer Mode • ATM - Assynchronous Transfer Mode Normalização - Transporte - Redes de Alta Velocidade
  46. 46. 46FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Tecnologias de Redes Redes locais e metropolitanas: ethernet, fast-ethernet, token ring, 100VG-AnyLan, FDDI I e II, DQDB, ATM Redes de longa distância: X.25, frame-relay, STM, ATM Internet: denominações, endereçamento, roteamento, IP, UDP, TCP TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e A detecta meio livre e começa a transmitir B detecta meio livre e começa a transmitir Colisão B detecta colisão. Pára Tx. Começa reforço A detecta colisão. Pára Tx. Começa reforço C detecta colisão. B e A param reforço A B C Ethernet - IEEE 802.3 - CSMA/CD
  47. 47. 47FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Ethernet - IEEE 802.3 - CSMA/CD • 10 Mbps • Quadro • Tamanho mínimo: 64 bytes • Tamanho máximo: 1518 bytes • Padrões de interface física: • 10base5 • 10base2 • 10baseT • 10baseF • Topologias • Barra • Estrela Fibra óptica 2 Km UTP TX MAU RX TX MAU RX Fibra óptica 2 Km TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e • topologia em estrela • utiliza concentrador multi-repetidor (Hub) • cabo par trançado telefônico EIA/TIA cat. 3 UTP - 2 pares (Tx/Rx) • segmentos de até 100 metros (ponto a ponto) • máximo de 1024 nós na rede • conectores RJ45. No Hub, também BNC e AUI • maior tolerância a falhas Ethernet - IEEE 802.3 - Padrão 10BaseT
  48. 48. 48FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Fast-ethernet - IEEE 802.3 - 100BaseT • Extensão simples e direta do padrão 10BaseT • Transmissão a 100 Mbps, usando CSMA/CD • MII - Media Independent Interface: equivalente ao AUI • Auto-detecção da velocidade da rede 10/100 Mbps • Rede limitada a 2 repetidores TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr.
  49. 49. 49FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 Tx Rx Estação Hub 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 Tx Rx Estação Hub Tx/Rx Fast-ethernet - 100BaseT - Transmissão • 100BaseTX • 100Mbps = 1par * 125 MHz * 80% • código 4B5B • 100BaseT4 • 100Mbps = 3pares * 25MHz * 133% • código 8B6T (compressão) • 100BaseFX • 100Mbps = 1 fibra * 125 MHz * 80% • código 4B5B • 1 fibra Tx, outra Rx TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Token Ring - Método Single Token Rx Tx token livre Tx recebe o token e o muda p/ocupado Rx Tx
  50. 50. 50FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Tx recebe a mensagem de volta Rx Tx Tx libera o tokene retira a mensagem Rx Tx Token Ring - Método Single Token TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Token Ring - IEEE 802.5 • 4 ou 16 Mbps • Tamanho máximo do quadro: 17800 bytes • Padrões de interface física: • tipos de cabos: STP 150ohms e UTP comum • utiliza um concentrador passivo para ligar as estações (MAU - Multistation Access Unit) • topologia • anel lógico - estrela física
  51. 51. 51FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e RingIn RingOut Estações inseridas no anel Estação fora do anel TCU - trunk coupling unit lobe cable Token Ring - 802.5 - Anel Lógico / Estrela Física TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e 100VG-AnyLAN - IEEE 802.12 • transmissão de quadros Ethernet e Token Ring a 100 Mbps • Novo método de acesso chamado Prioridade por Demanda - DPAM (Demand priority Access Method) • Tem base em um hub central inteligente que varre circularmente os nós da rede • uma estação, desejando transmitir, sinaliza sua demanda ao hub • se a rede estiver disponível, o hub reconhece o pedido e á estação começa a transmitir seus pacotes para o hub • o hub decodifica o endereço de destino de cada pacote e comuta os pacotes para as respectivas portas de destino • caso mais de uma demanda seja recebida ao mesmo tempo, o hub usa um esquema simples de turno (round robin) para reconhecer os pedidos • Pode existir até 3 níveis hierárquicos para os hub
  52. 52. 52FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e estações transmitem 1pacote por turno 1 2 3 4 1 2 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1pacote por turno 1pacote por turno 1pac./turno 1pac./turno hub: 2 pac./turno hub: 3 pac./turno hub: 6 pac./turno hub: 3 pac./turno hub raiz 100VG-AnyLAN - IEEE 802.12 - Método DPAM TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e IDLE REQ IDLE REQ CLEAR TX DADOS IDLE Estação Transmitindo Estação Recebendo IDLE/REQ IDLE/REQ INCOMING CLEAR INCOMING RX DADOS IDLE 100VG-AnyLAN - IEEE 802.12 - Método DPAM
  53. 53. 53FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Turno com Prioridade Normal Turno com Priridade Alta A B C a1 b1 c1 a2 b1 c1 a2 c1 a2 A B C a1 b1 c1 a1 b2 c1 a1 c2 a1 b2 c2 c2 100VG-AnyLAN - IEEE 802.12 - Método DPAM TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e 100VG-AnyLAN - IEEE 802.12 - Especificações Físicas • Alternativas de cabeamento • 100BaseT4: 4 pares, categoria 3, 4 e 5, UTP (transmissão: 4 pares, recepção: 4 pares, controle: 2 pares de entrada e 2 pares de saída) • 100BaseTx: 2 pares, categoria 5 UTP ou STP Tipo 1 • 100BaseFx: par de fibras óticas • Regras de Topologia • qualquer topologia 10BaseT ou Token Ring sobre par trançado ou fibra ótica
  54. 54. 54FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e FDDI - ANSI X3T9.5 • Fiber Distributed Data Interface • Anel duplo com fluxo de dados em sentidos opostos • corrente de símbolos passando pelos repetidores, pequeno atraso, sem armazenamento, leitura durante a passagem • Acesso à rede semelhante ao Token Ring, com modificações: • o token livre é gerado após a transmissão do quadro, permitindo que múltiplos quadros circulem pelo anel em um mesmo instante • a retenção do token é temporizada • o mesmo tempo de circulação do token vale para todas as estações do anel • o procedimento de inicialização estabelece um tempo adequado, TTRT, para que o token contorne o anel integralmente • toda estação verifica o endereço de destino • toda estação repete o quadro, salvo a estação de origem • Serviço síncrono e serviço assíncrono TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Estação transmissora espera token livre Tx token livre Tx recebe o token e o muda p/ocupado Tx Tx acrescenta endereços e dados e transmite quadros síncronos Tx Se houver tempo, Tx transmite os quadros assíncronos Tx FDDI - ANSI X3T9.5 - Método de Acesso
  55. 55. 55FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e FDDI - ANSI X3T9.5 • Taxa de transmissão do sinal 125 Mbaud, mas taxa de transmissão de dados de 100 Mbps, devido ao uso de codificação 4B5B • Tamanho máximo do quadro é 4500 bytes • Topologia: Anel duplo / estrela • Tipos de cabos: Fibras óticas (multi-modo e mono-modo) • Máximo de 500 estações em um anel de no máximo 100 Km • Distância entre nós: 2 Km (fibra multi-modo) e até 40 Km (fibra mono- modo) • Nova versão dos níveis físico e de enlace do modelo OSI (LLC compatível com a arquitetura IEEE 802.2) TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Ethernet Token RingFDDI FDDI FDDI - ANSI X3T9.5
  56. 56. 56FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e FDDI - II Preâmbulo Cabeçalho Ciclo Grupo de Pacotes Grupo Cíclico 0 Grupo Cíclico 95 Grupo Cíclico 1 • • • 2,5 12 12 16 16 16 • FDDI-II tem a mesma arquitetura física e transmite na mesma velocidade (100 Mbps) de FDDI-I • FDDI-II é iniciada de forma idêntica a FDDI-I • A rede passa a operar em modo FDDI-II somente se nenhuma estação FDDI-I estiver presente • No modo FDDI-II, uma estação Cycle Master passa a criar ciclos FDDI-II, numa base de tempo de 125 µs (8 KHz) e com o seguinte formato: TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e FDDI - II
  57. 57. 57FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e FDDI - II PA SD PS PG Rs PDG • • • 2,5 12 12 16 WBC 0 1 95 • Ciclos FDDI-II • contêm 1560 (12+12+96*16) bytes úteis transmitidos a uma taxa de 8 KHz (a cada 125 µs), levando cada um o equivalente a 8 bits • banda passante total = 99,84 Mbps (1560 * 8000 * 8) • PDG = 768 Kbps (12 * 8000 * 8) • cada WBC = 6,144 Mbps (96 * 8000 * 8), ou seja T2 • sub-múltiplos de 6,144 Mbps (64 Kbps...1,536 Mbps...2,048 Mbps...6,144 Mbps) podem servir às estações do anel TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e FDDI - II • • • 0 1 95 PA SD PS PG Rs PDG 12,288 Mbps 64 Kbps 256 Kbps
  58. 58. 58FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e • Barramento duplo suportando a comunicação em direções opostas, oferecendo um canal full-duplex entre qualquer par de estações • Em cada extremidade dos barramentos há um gerador de quadros e um terminador • o gerador de quadros insere em um dos barramentos uma seqüência de células de 53 octetos, usando uma base de tempo de 125 µs • funcionando a 155,52 Mbps, a cada 125 µs são geradas 45 células de 53 octetos • cada célula tem cabeçalho de 5 octetos e área de dados de 48 octetos • as células atravessam o barramento e são retiradas pelo terminador na outra extremidade • Cada estação têm uma conexão de leitura e escrita em cada um dos barramentos DQDB - IEEE 802.6 - Método de Acesso TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Barramento B barramento Agerador A gerador Bterninador terninador 48 5 48 548 548 548 5 485485 485 485 485 48 5 célula bit de ocupação bit de requisição DQDB - IEEE 802.6 - Método de Acesso
  59. 59. 59FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Tx Rx Tx tem uma mensagem a enviar a Rx e faz uma requisição pelo barramento B A B As estações anteriores a Tx deixam passar uma célula livre Tx Rx A B Tx Rx A requisição de Tx é recebida pelas estações anteriores a Tx A B Tx Rx Tx recebe uma célula livre e pode fazer sua transmissão A B DQDB - IEEE 802.6 - Método de Acesso TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e RDSI - Faixa Estreita(N-ISDN)
  60. 60. 60FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e RDSI - Faixa Larga (B-ISDN) TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e X.25 e Frame-relay • Vantagens de X.25 • Base instalada • Capacitação de recursos humanos • Confiável mesmo em redes de má qualidade • detecção de erros e retransmissão são feitas pelo equipamento de rede • Endereçamento: • circuitos virtuais permanentes • circuitos virtuais comutados • Possibilidade de maior velocidade: • 64 kbps • 256 kbps • 2,048 Mbps • X.25 como protocolo de acesso a redes de alta velocidade
  61. 61. 61FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e X.25 e Frame-relay • Frame Relay • Modo pacote sobre a canal D ISDN: LAP-D • Multiplexação no nível 2 da ISDN • Detecção de erros somente nos 2 primeiros níveis de protocolo: • mais simples que X.25 • detecção de erros e retransmissão são feitas pelo equipamento do usuário • necessidade de ambiente de transmissão de alta qualidade • Endereçamento: • DLCI data link connection identifier, 11 bits • circuitos virtuais • Controle de Congestionamento • ECN Explicit Congestion Notification para montante, para jusante • Aplicabilidade: • 10 a 40 vezes mais rápido que X.25 • pode transmitir voz • apropriado para ambientes de transmissão não ISDN TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e X.25 e Frame-relay VC 1 1 5 1 VC 2 1 2 1 4
  62. 62. 62FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e RDSI - Hierarquias Digitais PDH/SDH DS Digital Signal STM Synchronous Transfer Module STS Synchronous Transport Signal OC Optical Carrier Velocidade Canais DS0 (Mbps) (64 kbps) DS-0 0,064 1 DS-1, T1 1,544 24 H1, E1 2,048 30 DS-2, T2 6,312 96 H2 8,448 132 H3 34,368 537 DS-3, T3 44,736 699 STS/OC-1 51,84 810 H4 139,264 2176 STS/OC-3, STM-1 155,520 2430 STS/OC-9 466,560 7290 STS/OC-12, STM-4 622,080 9720 STS/OC-18 933,120 14580 STS/OC-24, STM-8 1244,160 19440 STS/OC-36, STM-12 1866,240 29160 STS/OC-48, STM-16 2488,320 38880 PDH SDH TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e STM - Synchronous Transfer Mode • Quadro B-ISDN STM-1 155,520 Mbps
  63. 63. 63FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e STM - Synchronous Transfer Mode • Multiplexação síncrona usando a estrutura do quadro B-ISDN • O payload pode começar em qualquer lugar dentro do quadro • O PP (payload pointer) mostra o começo e o fim do payload TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e ATM - Assynchronous Transfer Mode 48 5 48 5 48 5 48 5 48 5 48 5 • Convergência das áreas de telecomunicações, informática e entretenimento • Baseado em tecnologia de comutação de células (cell relay) • Controle da banda - largura de faixa conforme a demanda • Alto desempenho permitindo aplicação multimédia (voz,dados e imagem) • Célula de tamanho fixo de 53 bytes: cabeçalho 5, dados 48 • Tamanho fixo da célula permite chaveamento por hardware • Aplicação universal: redes locais, metropolitanas e de longa distância
  64. 64. 64FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e 48 5 48 5 48 5 48 5 48 5 48 5 ATM - Operação • O header de cada célula contém um identificador de conexão virtual (VC): • VPI: identificador de caminho virtual • VCI: identificador de circuito virtual • Em cada enlace de entrada do comutador, o VC de cada célula indica univocamente o enlace de saída pelo qual a célula deve ser enviada • As informações sobre roteamento dos VC são obtidas quando uma conexão é estabelecida e permanecem inalteradas durante toda a conexão TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e ATM - Célula GFC VPI VPI VCI VCI VPI PT/CLP HEC Dadoscell payload cell header 1 2 3 4 6 5 53 Bytes GFC - Generic Flow Control VPI - Virtual Path Identifier VCI - Virtual Channel Identifier PT - Playload Type (3 bits) CLP - Cell Loss Priority (1 bit) HEC - Header Error Control 48 5 48 5 48 5 48 5 48 5 48 5
  65. 65. 65FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e 48 5 48 5 48 5 48 5 48 5 48 5 ATM - Características Físicas • Não há restrições quanto aos meios de transmissão: coaxial, UTP, STP, fibra, rádio • Não restrições quanto à velocidade de transmissão: 25 Mbps... 45 Mbps... 155 Mbps... 622 Mbps... 2,5 Gbps... • Redes ATM têm base interconexão de comutadores por canais bidirecionais, com linhas dedicadas para cada dispositivo usuário • Qualquer número de transmissões pode ocorrer em paralelo TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e 48 5 48 5 48 5 48 5 48 5 48 5 ATM - Serviços • Serviços orientados a conexão e sem conexão • Estabelecimento de conexões dinâmico • Qualidade do serviço garantida por reserva de recursos • Difusão global ou por grupo • Reconfiguraçào automática em caso de falha • Gerência de rede integrada no equipamento comutador • Atribuição dinâmica de endereços
  66. 66. 66FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Connection oriented Connection less AAL2 AAL4AAL3 AAL5 Adaptation Layer ATM Layer Physical Layer Required Not Required Constant Variable Connection Oriented AAL1 Connection Mode Bit Rate Timing Relationship ATM - Níveis Padronizados e Tipos de Serviços Níveis Serviços 48 5 48 5 48 5 48 5 48 5 48 5 TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Ethernet Token Ring 622Mbps 155Mbps 155Mbps 155Mbps 155Mbps 45Mbps ATM - Estrutura da Rede de Comutadores
  67. 67. 67FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Rede Virtual 1
  68. 68. 68FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Internet - Rede de Redes de Comunicação de Dados
  69. 69. 69FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Arquitetura TCP/IP - Propriedades • Requisitos básicos • nenhuma tecnologia de rede satisfaz todas as necessidades • novas tecnologias surgem e devem ser integradas de modo flexível • são necessárias comunicações entre quaisquer dois pontos • as comunicações não devem ser restringidas devido às fronteiras e limitações de redes físicas • os serviços e aplicações devem ser independentes de detalhes tecnológicos subjacentes • os usuários não precisam conhecer a infraestrutura de rede para utilizar os serviços e aplicações TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Arquitetura TCP/IP - Propriedades • Conceito de Internetworking • separar os programas aplicativos das atividades de comunicação de dados • prover um mecanismo de entrega de pacotes desde a origem até o destino em tempo real • realizar as transmissões de pacotes usando em cada ponto o hardware de sub- rede da maneira mais eficaz • permitir a todas as maquinas compartilhar um conjunto universal de identificadores • prover um conjunto de operações para estabelecer comunicações e transferir dados idependente da infraestrutura de rede
  70. 70. 70FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Arquitetura TCP/IP - Propriedades • Mecanismo básico de Internetworking • a Arquitetura TCP/IP trata todas as redes igualmente: uma rede local, uma rede de longa distância ou uma ligação ponto-a-ponto contam como uma rede cada uma • computadores denominados roteadores, provêem todas as interconexões entre redes físicas • as estações emitem pacotes de dados que identificam o destino final, mas não necessariamente a rota a ser utilizada • os roteadores tomam decisões sobre para e por onde devem enviar os pacotes de dados • os roteadores determinam a rota dos pacotes de dados com base na rede de destino, não se interessando pelo computador de destino TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Arquitetura TCP/IP - Propriedades roteador C roteador B roteador A rede R5 rede R1 rede R2 rede R3 rede R4 rede R6 rede R7 rede R8 Internet Servidor DNS
  71. 71. 71FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Arquitetura TCP/IP - Propriedades roteador C roteador B roteador A rede R5 rede R1 rede R2 rede R3 rede R4 rede R6 rede R7 rede R8 Rota (route) Salto (hop) Estação (host) Estação (host) Internet TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Arquitetura TCP/IP - Propriedades FTP - 20 telnet - 23 SMTP - 25 HTTP - 80 TCP - 6 UDP - 17 FTP - 20 telnet - 23 SMTP - 25 HTTP - 80 TCP - 6 UDP - 17 roteador C roteador B roteador A rede R5 rede R1 rede R2 rede R3 rede R4 rede R6 rede R7 rede R8 Internet FTP - 20 telnet - 23 SMTP - 25 HTTP - 80 TCP - 6 UDP - 17 FTP - 20 telnet - 23 SMTP - 25 HTTP - 80 TCP - 6 UDP - 17
  72. 72. 72FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Internet - Denominações - Domínios • Requisitos básicos • nomes e endereços necessários para todos os nós de uma internet • nomes devem representar a estrutura lógica deuma organização • endereços devem corresponder à topologia da rede da organização • nomes devem ser fáceis de criar e de lembrar • o esquema de denominação deve tornar possível delegar a atribuição de nomes e endereços a alguém encarregado de parte de uma rede TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Internet - Denominações - Domínios • Domínios • a estrutura dos nomes na Internet é hierárquica • a Internet é dividida em partes chamadas domínios • a atribuição de nomes dentro de um domínio é delegada ao administrador desse domínio • o administrador pode criar sub-domínios e delegar a outros a responsabilidade de atribuir nomes em cada sub-domínio • cada domínio recebe um rótulo • os nomes dos nós de rede são construídos pela concatenação dos rótulos da hierarquia de domínios a que pertecem • na Internet, os nomes são organizados em uma estrutura de árvore: • cada nó da árvore corresponde a um domínio • os nós na raiz da árvore foram definidos pela administração da Internet • os nomes derivados dessa árvore são camados Domain Names
  73. 73. 73FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Internet - Denominações - Domínios div2.futebol.com.br campinense.futebol.com.br treze.futebol.com.br sport.futebol.com.br nautico.futebol.com.br santa-cruz.futebol.com.br corinthians.futebol.com.br sao-paulo.futebol.com.br palmeiras.futebol.com.br atletico.futebol.com.br cruzeiro.futebol.com.br america.futebol.com.br flamengo... fluminense... vasco... botafogo... Domínio: futebol.com.br Internet TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Internet - Denominações - Domínios • Relacionamento nomes-endereços • nomes correspondem a conceitos administrativos da Internet • correpondem a estruturas organizacionais • têm significado para os usuários • endereços são elementos da tecnologia da Internet • endereços numéricos são usados para identificar as estações e rotear os dados para elas: endereços IP • toda estação deve possuir um endereço IP para realizar comunicações • o nome de uma estação é traduzido para seu endereço IP, consultando uma tabela de pares nome-endereço • existe um serviço (DNS) para conversão de nomes em endereços
  74. 74. 74FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Internet - Camada de Rede - Protocolo IP • Protocolo IP (Internet Protocol), núcleo da Arquitetura Internet • todos os outros protocolos das camadas superiores usam IP para enviar dados • protocolo sem conexão: não troca informações de controle com a estação remota, antes de transmitir • não provê detecção de erros ou recuperação: • entrega os dados à estação receptora • não verifica se os dados foram corretamente recebidos • confia tais funções aos protocolos das camadas superiores • Funções do IP • passagem de dados entre as camadas de Transporte e Intra-rede • definição do formato do datagrama, a unidade básica de transmissão da Internet • definição do esquema de endereçamento Internet • roteamento de datagramas até a estação receptora remota • fragmentação e remontagem de datagramas TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Protocolo IP - Unidade de Transmissão Datagrama Vers. IHL Type of Serv. Total Length Identification Flags Fragmentat. Offset Time to Live Protocol Header Checksum Source Address Destination Address Options Padding Dados da Camada de Transporte 32 bits Header
  75. 75. 75FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Protocolo IP - Endereçamento • Cada datagrama IP é entregue ao endereço contido no campo Destination Address • O campo Source Address permite enviar respostas ou mensagens de controle à estação de origem • Endereços • 32-bits, divididos em quatro grupos de 8 bits, contendo informações de indentificação da rede e estação de destino • dividido em uma parte rede (usada no roteamento) e uma parte estação (usada na entrega final do datagrama no destino) • o número de bits atribuído às partes rede e estação varia segundo a classe do endereço: classes A, B, C e classe especiais D (Multicast Addresses) e E (experimental/uso futuro) TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Protocolo IP - Endereçamento • Endereços - Notações • Nome no domínio guarany.cpd.unb.br • Endereço notação binária 10100100 00101001 00001100 01000001 • Endereço notação ponto 164 . 41 . 12 . 65 • Espaço de endereçamento 0.0.0.0 a 255.255.255.255, 232 números • Endereços - Formatos • classe A0rrrrrrr eeeeeeee eeeeeeee eeeeeeee • classe B10rrrrrr rrrrrrrr eeeeeeee eeeeeeee • classe C110rrrrr rrrrrrrr rrrrrrrr eeeeeeee • classe D1110mmmm mmmmmmmm mmmmmmmm mmmmmmmm • classe E1111xxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx
  76. 76. 76FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Protocolo IP - Endereçamento • Classes de endereços IP • A: para grandes redes, endereços começam com número de 0 a 127 • B: redes de tamanho médio, endereços começam com número de 128 a 191 • C: pequenas redes, endereços começam com número de 192 a 223 Classe Primeiro Byte Faixa de Endereços Rede Bytes Redes Estação Bytes Estações A 0xxxxxxx 0.0.0.0 - 127.0.0.0 1 128 3 16.777.216 B 10xxxxxx 128.0.0.0 - 191.255.0.0 2 16.128 2 65.536 C 110xxxxx 192.0.0.0 - 223.255.255.0 3 2.097.152 1 256 D/E 111xxxxx 224.0.0.0 - 255.255.255.255 - - - - TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Protocolo IP - Endereçamento roteador C roteador B roteador A X.25 R1: 210.164.11.0 210.164.11.1, 210.164.11.2, 210,164.11.3, 210.164.11.4 R2: 210.164.12.0 210.164.12.1, 210.164.12.2, 210,164.12.3, 210.164.12.4, 210.164.12.5 R4: 210.164.14.0 210.164.14.1, 210.164.14.2 R3: 210.164.13.0 210.164.13.1, 210.164.13.2, 210,164.13.3, 210.164.13.4 R5: 210.164.15.0 210.164.15.1, 210.164.15.2, outros dinâmicos R7: 210.164.17.0 210.164.17.1, 210.164.17.2, 210,164.17.3, 210.164.17.4 R6: 210.164.16.0 210.164.16.1, 210.164.16.2, 210,164.16.3 R8: 210.164.18.0 210.164.18.1, 210.164.18.2, Internet
  77. 77. 77FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Protocolo IP - Roteamento • Entrega do datagrama • se o Destination Address é o endereço de uma estação numa rede diretamente conectada ao emissor, o datagrama é entregue diretamente • na estação destino, os dados são entreguas ao software do protocolo de transporte identificado na mensagem • se o Destination Address não está na rede diretamente conectada, então o datagrama é passado para um roteador para que este faça a entrega • Roteamento • só é possível entregar datagramas a dispositivos na mesma rede física • rotedores são dispositivos que comutam os datagramas entre diferentes redes físicas • o roteamento é o processo de escolha do roteador a ser utilizado para entregar um datagrama • IP toma a decisão de roteamento para cada datagrama individualmente • as estações (end systems) processam os dados nas quatro camadas de protocolo, os roteadores (intermediate systems) processam somente até a Camada Internet TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Protocolo IP - Roteamento - Vector Distance • Tabelas de roteamento (inicialização) Roteador A Destino Roteador Interface Saltos 210.164.11.0 direto 1 0 210.164.12.0 direto 2 0 210.164.13.0 direto 3 0 210.164.14.0 direto 4 0 default (Roteador Internet) 5 0 Roteador B Destino Roteador Interface Saltos 210.164.14.0 direto 1 0 210.164.15.0 direto 2 0 210.164.18.0 direto 3 0 default 210.164.14.1 1 0 Roteador C Destino Roteador Interface Saltos 210.164.16.0 direto 1 0 210.164.17.0 direto 2 0 210.164.18.0 direto 3 0 default 210.164.18.1 3 0
  78. 78. 78FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Protocolo IP - Roteamento - Vector Distance • Tabelas de roteamento (1a. troca de informações de roteamento) Roteador A Destino Roteador Interface Saltos 210.164.11.0 direto 1 0 210.164.12.0 direto 2 0 210.164.13.0 direto 3 0 210.164.14.0 direto 4 0 210.164.15.0 210.164.14.2 4 1 210.164.18.0 210.164.14.2 4 1 default (Roteador Internet) 5 0 Roteador B Destino Roteador Interface Saltos 210.164.14.0 direto 1 0 210.164.15.0 direto 2 0 210.164.18.0 direto 3 0 210.164.11.0 210.164.14.1 1 1 210.164.12.0 210.164.14.1 1 1 210.164.13.0 210.164.14.1 1 1 210.164.16.0 210.164.18.2 3 1 210.164.17.0 210.164.18.2 3 1 default 210.164.14.1 1 0 TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Internet - Camada de Transporte • os protocolos desta camada proveêm o transporte dos dados de estação a estação, ou fim-a-fim • principais protocolos • UDP (User Datagram Protocol): provê um serviço de entrega de datagramas do usuário, sem conexão e com baixa sobrecarga de processamento • TCP (Transmission Control Protocol): provê um serviço de entrega de dados confiável, com conexão e com detecção e correção de erros fim-a-fim • TCP e UDP passam os dados entre a Camada Aplicação e a Camada Internet
  79. 79. 79FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Internet - Camada de Transporte - Protocolo UDP • UDP fornece às aplicações acesso direto a um serviço de entrega de datagramas • com UDP, as mensagens passam pela rede com um mínimo de sobrecarga de protocolo • não integra nenhuma técnica para verificar se os dados chegam corretamente ao ponto de destino • para entregar os dados à aplicação correta, UDP utiliza dois campos de 16- bits do header: Source Port e Destination Port • utilização do UDP • quando a quantidade de dados a transmitir é pequena: é melhor retransmitir os dados do que se sobrecarregar com o estabeleciimento de conexões e controle fim-a-fim • quando a própria aplicação tem seus mecanismos de controle fim-a-fim TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Protocolo UDP - Formato das Mensagens Length Checksum Source Port Destination Port Dados da Camada de Aplicação 32 bits
  80. 80. 80FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Protocolo UDP - Portas • uma estação participa de muitas comunicações simultâneas • para entregar os datagramas UDP à aplicação correta, é necessário atribuir um identificador (porta) de 16 bits a cada aplicação • números de porta de 0 a 1023 são reservados para serviços padrão da Internet (well-known ports) ServiçoPorta Descrição echo 7 ecoa o datagrama UDP de volta para a origem discard 9 descarta o datagrama UDP daytime 13 fornece a hora legível quote 17 retorna a “máxima do dia” chargen 19 gera datagrama contendo de 0 a 512 caracteres nameserver 53 DNS, converte nomes em endereços IP, etc bootps 67 porta de servidor para pegar configurações bootpc 68 porta de cliente para receber configuração TPTF 69 transferência de arquivos trivial RPC (Sun) 111 chamada de procedimentos remotos da Sun NTP 123 protocolo de relógio da rede SNMP 161/162 protocolo de gerência de rede TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Internet - Camada de Transporte - Protocolo TCP • protocolo confiável para envio contínuo de uma corrente de dados (byte stream) entre aplicações • mecanismo para reenviar os dados até ouvir do sistema remoto que os memos chegaram corretamente • a unidade de transmissão, chamada segmento, contém um campo Checksum para verificação de correção dos dados na recepção • se um segmento é recebido sem estragos, o receptor envia um reconhecimento positivo (ACK) para o ponto de origem • se um segmento está estragado, o receptor o descarta • após uma temporização, o transmissor reenvia todos os segmentos para os quais não chegaram os reconhecimento positivos • o canal entre as aplicações é bidirecional simultâneo, havendo portanto uma segunda corrente de dados da aplicação remota para a local • protocolo com conexão e controle de fluxo • informações de controle são trocadas fim-a-fim para estabelecimento de um diálogo, antes da transmissão efetiva de dados (three-way handshake) • durante a troca de dados, o TCP ajusta dinâmicamente a quantidade de informação a ser trasmitida (sliding window)
  81. 81. 81FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Protocolo TCP - Formato dos Segmentos FlagsOffset Checksum Source Port Destination Port Options Padding Dados da Camada de Aplicação 32 bits Header Reserved Urgent Pointer Window Acknowledgement Number Sequence Number TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e TCP - Conexão/Desconexão - Three-way Handshake closed TCP TCPAplicação Cliente Aplicação Servidor passive openactive open SYN, seq = 100 SYN/ACK, seq = 700, ack = 101 ACK, seq = 101, ack = 701connection open connection open Transferência de dados bidirecional c-s: 300 bytes, s-c: 200 bytes connection close close from remote FIN, seq = 901, ack = 401 ACK, seq = 401, ack = 902 FIN, seq = 401, ack = 902connection close ACK, seq = 902, ack = 402
  82. 82. 82FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e TCP - Corrente de Dados Bidirecional closed TCP TCPAplicação Cliente Aplicação Servidor data(100 bytes) data(100 bytes) DATA, seq = 101, ack = 701 ACK, seq = 700, ack = 201 DATA, seq = 701, ack = 201data(100 bytes) connection close close from remote FIN, seq = 901, ack = 401 ACK, seq = 401, ack = 902 FIN, seq = 401, ack = 902connection close ACK, seq = 902, ack = 402 data(100 bytes) data(200 bytes) DATA, seq = 201, ack = 801 DATA, seq = 301, ack = 801 data(200 bytes) data(100 bytes)DATA, seq = 801, ack = 401 TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e TCP - Controle de Fluxo - Janela de Recepção janela de recepção 100 200 300 700 701 1000 XXXXXXXXXX 700 701 1000 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 700 701 1000 900 901 1200 janela de recepção janela de recepção janela de recep. 800 900 conexão, ACK, win = 300 recepção 100 bytes, ACK, win = 200 recepção 100 bytes a aplicação copia os dados, a janela corre para a direita (sliding window) ACK, win = 300
  83. 83. 83FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e TCP - Controle de Fluxo - Janela de Emissão janela de emissão 100 200 300 700 701 1000 XXXXXXXXXX 700 701 1000 XXXXXXXXXX 1000 900 901 1200 janela de emissão janela de emissão janela de emiss. 800 900 conexão, recebe ACK, win = 300 emite 100 bytes emite 100 bytes atualiza a janela (sliding window) recebe ACK, win = 200 recebe ACK, win = 300 sem ACK sem ACK TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Protocolo TCP - Multiplexação • Protocolos da camada transportam dados para diferentes aplicações • Campos Source Port e Destination Port permitem identificar respectivamente a aplicação que enviou os dados e aquela que deve recebê-los • Portas das aplicações, ou serviços Internet, conhecidas amplamente (well- known ports) • abaixo de 256: serviços tradicionais da Internet • de 256 a 1024: serviços ligados ao sistema operacional UNIX • 7/tcp e 7/udp: echo • 20/tcp e 21/tcp: respectivamente dados e controle FTP • 23/tcp: telnet • 25/tcp: SMTP • 37/tcp e 37/udp: time • 53/tcp e 53/udp: domain name server • Portas acima de 1024 são atribuídas dinamicamente no momento de estabelecer comunicações
  84. 84. 84FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e
  85. 85. 85FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Conclusão - Redes do Presente • Várias alternativas tecnológicas • Várias soluções físicas: meios e topologias • Várias aplicações e modos de utilização • tolerância a erros, perdas e atraso • necessidade de relacionamento de tempo • necessidade de conexão • Projetos de Redes • Levantamento de necessidades da empresa usuária e dos usuários • Definição de uma arquitetura global • Estudo da rede física e das soluções de mercado (serviços e produtos) • Estudo dos custos e das restrições de implantação • Definição da arquitetura de gerência e segurança TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Conclusão - Redes do futuro • Integração de Voz, Dados e Imagem • convergência para redes de comutadores óticos • sinalização distribuída e serviços de rede inteligente • serviços múltiplos • com e sem conexão • modo circuito e modo pacote • acesso com várias interfaces a partir de qualquer lugar • suporte operacional e gerencial integrados
  86. 86. 86FUNDA1A.PPT - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. TecnolRedes052001 - Direitos de reprodução reservados a Rafael Timóteo de Sousa Jr. R D Se e Fontes • A.S.Tanembaum. Computer Networks. Prentice-Hall. 1996. • ISO. ISO 7498. Information Processing Systems - Open Systems Interconnection - Basic Reference Model. ISO. 1984. • J.G.Nellist. Understanding Telecommunications and Lightwave Systems. IEEE Press. 1992 • S.Feit. TCP/IP Architecture, Protocols and Implementation. McGraw-Hill. 1993. • W.Stallings. Data and Computer Communications. Prentice-Hall. 1997.

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