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Arquitetura de redes de computadores
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ – UECE
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
CURSO MESTRADO PROFISSIONAL EM COMPUTAÇÃO APLICADA –
MPCOMP
Professor: Prof. Ronaldo Ramos
Aluna: Ana Júlia Ferreira Alves
Fortaleza – Ceara
2017
Roteiro
1. O que é Aquitetura de redes
2. O que é Redes de computadores
3. Protocolos de Rede
4. Topologia da rede
5. Tipos de Cabos de redes
6. Tipos de Redes sem fio
7. Camadas da pilha de protocolos
8. Modelo OSI
8.1 Camadas Modelo OSI
8.2 Funcionamento Modelo OSI
9. Descrição do serviço
10. Conclusão
11. Referencias / Bibliografia
1. O que é Aquitetura de redes
Arquitetura de rede é como se designa um conjunto de
camadas e protocolos de rede. A especificação de uma
arquitetura deve conter informações suficientes para permitir que
um implementador desenvolva o programa ou construa
o hardware de cada camada, de forma que ela obedeça
corretamente ao protocolo adequado.
2. O que é Redes de computadores
O termo redes de computadores está cada vez mais em desuso
com as novas tecnologias e dispositivos que estão sendo
interconectados na internet pública. Estes dispositivos conhecidos
como sistemas finais não são unicamente compostos de
computadores de mesa mas também de uma grande variedade de
equipamentos que incluem telefones celulares, sistemas de
automação residencial ou industrial, computadores portáteis e
aparelhos eletrônicos diversos.
2. O que é Redes de computadores
Estes sistemas finais são interconectados e percorrem uma rota ou
caminho que passa por enlaces de comunicação (cabos, ondas,
fibras ópticas etc) e também por comutadores de pacotes
(switches, hubs, roteadores etc). O primeiro é o meio físico
responsável pela transmissão em si enquanto o segundo faz o
encaminhamento dos pacotes aos seus destinos.
Os sistemas finais acessam a internet por meio de ISPs
(provedores de serviço de internet) de nível baixo que são
interconectados por ISPs de nível alto, compostos por roteadores e
sistemas de fibra óptica de altíssima velocidade, obedecendo
certas convenções de nomeação e endereço a fim de padronizar o
acesso à rede.
3. Protocolos de Rede
Os protocolos controlam o envio e recebimento das informações e
envolvem todos os dispositivos que compõem a internet, sendo o
mais famoso deles o conjunto de protocolos conhecido como
TCP/IP. Este protocolo, cujo nome vem dos protocolos mais
importantes de pilha, TCP e IP, foi desenvolvido originalmente
pela Universidade da Califórnia para o Departamento de Defesa
dos EUA (DoD). Atualmente o TCP/IP é o protocolo padrão para
redes locais e remotas.
4. Topologia da rede
A topologia da rede define o modo como diversos dispositivos
computacionais (nós) estão ligados um ao outro. A topologia de
rede mais simples é a que representa dois nós interligados. Esta é
a topologia Ponto a Ponto, que pode ser utilizada também na
conexão entre mais de dois nós. Além da ligação Ponto a Ponto há
outros exemplos de topologias, como:
● Rede em anel consiste em estações conectadas através de
um circuito fechado, em série. O anel não interliga as estações
diretamente
● Rede em estrela, toda a informação deve passar
obrigatoriamente por uma estação central inteligente que deve
conectar cada estação da rede e distribuir o tráfego para que
uma estação não receba, indevidamente, dados destinados às
outras.
● Rede em barramento é uma topologia de rede em que todos
os computadores são ligados em um mesmo barramento físico
de dados.
Anel Malha Estrela Totalmente Conectado
Linha Árvore Barramento
4. Outras topologia da rede
5. Tipos de Cabos de redes
Existem 4 tipos de cabo de rede:
● Cabo de par trançado não blindado
(UTP - Unshielded Twisted Pair), C
● Cabo de par trançado blindado
(STP - Shielded Twisted Pair),
● Cabo de fibra óptica
● Cabo coaxial, que é usado em
redes antigas.
6. Tipos de Redes sem fio
A radiação infravermelha (IV) é uma radiação não ionizante na porção
invisível do espectro eletromagnético que está adjacente aos
comprimentos de ondas longos, ou final vermelho do espectro da luz
visível.
As redes por microondas são um tipo de meio de transmissão de dados
não guiados de frequência extremamente alta muito usado na
comunicação telefônica entre grandes distâncias, nos telefones celulares,
etc.
Rede de área pessoal, Uma rede de área pessoal sem fio (WPAN) é uma
rede de área pessoal - uma rede para interligar dispositivos centrados na
área de trabalho de uma pessoa individualmente - em que as conexões
são sem fio. O PAN sem fio é baseado no padrão IEEE 802.15. Os dois
tipos de tecnologias sem fio são utilizados para WPAN são o Bluetooth e o
Infrared Data Association
7. Camadas da pilha de protocolos
O TCP/IP foi implementado em uma arquitetura de pilhas, onde
cada uma interage com a camada imediatamente superior ou
inferior a ela. A divisão superficial em camadas e alguns
protocolos são mostrados abaixo:
Camada Protocolo
4. Aplicação FTP, TORRENT, SMTP, POP3, HTTP
3. Transporte TCP, UDP, DCCP
2. Rede ARP, RARP, IPv4, IPv6
1. Física BLUETOOTH, WIFI, USB, ETHERNET
8. Modelo OSI
O Modelo OSI (acrônimo do inglês Open System
Interconnection) é um modelo de rede de
computador referência da ISO dividido em camadas de funções,
criado em 1970 e formalizado em 1983, com objetivo de ser
um padrão, para protocolos de comunicação entre os mais
diversos sistemas em uma rede local (Ethernet), garantindo a
comunicação entre dois sistemas computacionais.
Este modelo divide as redes de computadores em 7 camadas,
de forma a se obter camadas de abstração. Cada protocolo
implementa uma funcionalidade assinalada a uma determinada
camada.
8.1. Camadas Modelo OSI
CAMADA FUNÇÃO
7 - Aplicação
Funções especialistas (transferência de arquivos,
envio de e-mail, terminal virtual)
6 - Apresentação
Formatação dos dados, conversão de códigos e
caracteres
5 - Sessão Negociação e conexão com outros nós, analogia
4 - Transporte
Oferece métodos para a entrega de dados ponto-a-
ponto
3 - Rede
Roteamento de pacotes em uma ou várias redes
(Endereço e melhor Caminho)
2 - Enlace Detecção de erros
1 - Física
Transmissão e recepção dos bits brutos através do
meio físico de transmissão
8.2. Funcionamento Modelo OSI
9. Descrição do serviço
Através da internet os sistemas finais executam aplicações distribuídas
(navegação na web, compartilhamento de arquivos, jogos em rede,
troca de mensagens, aúdio, vídeo etc) que podem se comunicar entre
si e dois serviços são oferecidos a essas aplicações:
● Serviço confiável orientado a conexão
TCP (Transmission Control Protocol),
● Serviço não confiável não orientado a
conexão UDP (User Datagram Protocol).
O primeiro é geralmente mais lento que o segundo, mas oferece
garantia de entrega e integridade dos pacotes a serem transmitidos.
Um dos problemas que a internet enfrenta é que não há garantia de
tempo que os pacotes levarão para ser transmitidos. O usuário pode
apenas aumentar a velocidade de tráfego entre sua rede e seu
provedor de acesso, geralmente pagando mais ao seu provedor.
10. Conclusão
Como visto nas seções precedentes, as redes de
computadores/arquitetura podem se caracterizar por diferentes
configurações e topologias. Apesar da diversidade no que diz
respeito a este aspecto, todas as possíveis configurações têm
um objetivo comum – a transferência de dados.
Referencias
1. Mendes, Douglas Rocha. Redes de Computadores
(http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache
2. Dimitrios Serpanos, Tilman Wolf, Architecture of Network
Systems, Elsevier, 2011 ISBN 0080922821
3. https://pt.wikipedia.org/wiki/Arquitetura_de_rede
Bibliografia
Redes de Coputadores Locais e de Longa Distância, Autor: Liane M. R.
Tarouco, 1986, Editora McGrawHill, ISBN 0074504770
Pequenas Redes com Microsoft Windows, Para Casa e Escritório, Autor:
João Eriberto Mota Filho, 2001, Editora Ciência Moderna, ISBN 8573931345

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  • 1. Arquitetura de redes de computadores UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ – UECE CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA CURSO MESTRADO PROFISSIONAL EM COMPUTAÇÃO APLICADA – MPCOMP Professor: Prof. Ronaldo Ramos Aluna: Ana Júlia Ferreira Alves Fortaleza – Ceara 2017
  • 2. Roteiro 1. O que é Aquitetura de redes 2. O que é Redes de computadores 3. Protocolos de Rede 4. Topologia da rede 5. Tipos de Cabos de redes 6. Tipos de Redes sem fio 7. Camadas da pilha de protocolos 8. Modelo OSI 8.1 Camadas Modelo OSI 8.2 Funcionamento Modelo OSI 9. Descrição do serviço 10. Conclusão 11. Referencias / Bibliografia
  • 3. 1. O que é Aquitetura de redes Arquitetura de rede é como se designa um conjunto de camadas e protocolos de rede. A especificação de uma arquitetura deve conter informações suficientes para permitir que um implementador desenvolva o programa ou construa o hardware de cada camada, de forma que ela obedeça corretamente ao protocolo adequado.
  • 4. 2. O que é Redes de computadores O termo redes de computadores está cada vez mais em desuso com as novas tecnologias e dispositivos que estão sendo interconectados na internet pública. Estes dispositivos conhecidos como sistemas finais não são unicamente compostos de computadores de mesa mas também de uma grande variedade de equipamentos que incluem telefones celulares, sistemas de automação residencial ou industrial, computadores portáteis e aparelhos eletrônicos diversos.
  • 5. 2. O que é Redes de computadores Estes sistemas finais são interconectados e percorrem uma rota ou caminho que passa por enlaces de comunicação (cabos, ondas, fibras ópticas etc) e também por comutadores de pacotes (switches, hubs, roteadores etc). O primeiro é o meio físico responsável pela transmissão em si enquanto o segundo faz o encaminhamento dos pacotes aos seus destinos. Os sistemas finais acessam a internet por meio de ISPs (provedores de serviço de internet) de nível baixo que são interconectados por ISPs de nível alto, compostos por roteadores e sistemas de fibra óptica de altíssima velocidade, obedecendo certas convenções de nomeação e endereço a fim de padronizar o acesso à rede.
  • 6. 3. Protocolos de Rede Os protocolos controlam o envio e recebimento das informações e envolvem todos os dispositivos que compõem a internet, sendo o mais famoso deles o conjunto de protocolos conhecido como TCP/IP. Este protocolo, cujo nome vem dos protocolos mais importantes de pilha, TCP e IP, foi desenvolvido originalmente pela Universidade da Califórnia para o Departamento de Defesa dos EUA (DoD). Atualmente o TCP/IP é o protocolo padrão para redes locais e remotas.
  • 7. 4. Topologia da rede A topologia da rede define o modo como diversos dispositivos computacionais (nós) estão ligados um ao outro. A topologia de rede mais simples é a que representa dois nós interligados. Esta é a topologia Ponto a Ponto, que pode ser utilizada também na conexão entre mais de dois nós. Além da ligação Ponto a Ponto há outros exemplos de topologias, como: ● Rede em anel consiste em estações conectadas através de um circuito fechado, em série. O anel não interliga as estações diretamente ● Rede em estrela, toda a informação deve passar obrigatoriamente por uma estação central inteligente que deve conectar cada estação da rede e distribuir o tráfego para que uma estação não receba, indevidamente, dados destinados às outras. ● Rede em barramento é uma topologia de rede em que todos os computadores são ligados em um mesmo barramento físico de dados.
  • 8. Anel Malha Estrela Totalmente Conectado Linha Árvore Barramento 4. Outras topologia da rede
  • 9. 5. Tipos de Cabos de redes Existem 4 tipos de cabo de rede: ● Cabo de par trançado não blindado (UTP - Unshielded Twisted Pair), C ● Cabo de par trançado blindado (STP - Shielded Twisted Pair), ● Cabo de fibra óptica ● Cabo coaxial, que é usado em redes antigas.
  • 10. 6. Tipos de Redes sem fio A radiação infravermelha (IV) é uma radiação não ionizante na porção invisível do espectro eletromagnético que está adjacente aos comprimentos de ondas longos, ou final vermelho do espectro da luz visível. As redes por microondas são um tipo de meio de transmissão de dados não guiados de frequência extremamente alta muito usado na comunicação telefônica entre grandes distâncias, nos telefones celulares, etc. Rede de área pessoal, Uma rede de área pessoal sem fio (WPAN) é uma rede de área pessoal - uma rede para interligar dispositivos centrados na área de trabalho de uma pessoa individualmente - em que as conexões são sem fio. O PAN sem fio é baseado no padrão IEEE 802.15. Os dois tipos de tecnologias sem fio são utilizados para WPAN são o Bluetooth e o Infrared Data Association
  • 11. 7. Camadas da pilha de protocolos O TCP/IP foi implementado em uma arquitetura de pilhas, onde cada uma interage com a camada imediatamente superior ou inferior a ela. A divisão superficial em camadas e alguns protocolos são mostrados abaixo: Camada Protocolo 4. Aplicação FTP, TORRENT, SMTP, POP3, HTTP 3. Transporte TCP, UDP, DCCP 2. Rede ARP, RARP, IPv4, IPv6 1. Física BLUETOOTH, WIFI, USB, ETHERNET
  • 12. 8. Modelo OSI O Modelo OSI (acrônimo do inglês Open System Interconnection) é um modelo de rede de computador referência da ISO dividido em camadas de funções, criado em 1970 e formalizado em 1983, com objetivo de ser um padrão, para protocolos de comunicação entre os mais diversos sistemas em uma rede local (Ethernet), garantindo a comunicação entre dois sistemas computacionais. Este modelo divide as redes de computadores em 7 camadas, de forma a se obter camadas de abstração. Cada protocolo implementa uma funcionalidade assinalada a uma determinada camada.
  • 13. 8.1. Camadas Modelo OSI CAMADA FUNÇÃO 7 - Aplicação Funções especialistas (transferência de arquivos, envio de e-mail, terminal virtual) 6 - Apresentação Formatação dos dados, conversão de códigos e caracteres 5 - Sessão Negociação e conexão com outros nós, analogia 4 - Transporte Oferece métodos para a entrega de dados ponto-a- ponto 3 - Rede Roteamento de pacotes em uma ou várias redes (Endereço e melhor Caminho) 2 - Enlace Detecção de erros 1 - Física Transmissão e recepção dos bits brutos através do meio físico de transmissão
  • 15. 9. Descrição do serviço Através da internet os sistemas finais executam aplicações distribuídas (navegação na web, compartilhamento de arquivos, jogos em rede, troca de mensagens, aúdio, vídeo etc) que podem se comunicar entre si e dois serviços são oferecidos a essas aplicações: ● Serviço confiável orientado a conexão TCP (Transmission Control Protocol), ● Serviço não confiável não orientado a conexão UDP (User Datagram Protocol). O primeiro é geralmente mais lento que o segundo, mas oferece garantia de entrega e integridade dos pacotes a serem transmitidos. Um dos problemas que a internet enfrenta é que não há garantia de tempo que os pacotes levarão para ser transmitidos. O usuário pode apenas aumentar a velocidade de tráfego entre sua rede e seu provedor de acesso, geralmente pagando mais ao seu provedor.
  • 16. 10. Conclusão Como visto nas seções precedentes, as redes de computadores/arquitetura podem se caracterizar por diferentes configurações e topologias. Apesar da diversidade no que diz respeito a este aspecto, todas as possíveis configurações têm um objetivo comum – a transferência de dados.
  • 17. Referencias 1. Mendes, Douglas Rocha. Redes de Computadores (http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache 2. Dimitrios Serpanos, Tilman Wolf, Architecture of Network Systems, Elsevier, 2011 ISBN 0080922821 3. https://pt.wikipedia.org/wiki/Arquitetura_de_rede Bibliografia Redes de Coputadores Locais e de Longa Distância, Autor: Liane M. R. Tarouco, 1986, Editora McGrawHill, ISBN 0074504770 Pequenas Redes com Microsoft Windows, Para Casa e Escritório, Autor: João Eriberto Mota Filho, 2001, Editora Ciência Moderna, ISBN 8573931345