Redes de Computadores
Aleardo Manacero Jr.
11/07/24
Gestão de Sistemas de
Informação
2
Objetivo

Melhorar o conhecimento
de gestores de centros de
processamento de
informação sobre o uso
adequado e eficiente de
redes de computadores.
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Programa

Princípios básicos

Aspectos de conectividade de
sistemas

Aplicações de redes em sistemas
de informação

Fatores de gestão ligados a
desempenho

Fatores de gestão ligados a
aspectos econômicos
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Informação
4
Critérios de avaliação

Prova Final (P)

Testes intermediários (T1 e T2)

Monografia (M)

NOTA FINAL (NF)
NF=0,4*P + 0,15*(T1+T2) + 0,3*M
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5
Referências

Walrand,J. and Varaiya, P.; “High-Performance
Communication Networks”, Morgan Kaufmann,
2000

Peterson, L.L. and Davie, B.S.; “Computer
Networks: A Systems Approach”, Morgan
Kaufmann, 2000

Soares, L.F.G., Lemos, G. e Colcher, S.; “Redes
de Computadores: das LANs, MANs e WANs às
Redes ATM”, Campus, 1995.

Stallings, W.; “Local & Metropolitan Area
Networks - 5th edition”, Prentice Hall, 1997.

Tanenbaum, A.S.; “Computer Networks, 3rd
edition”, Prentice Hall, 1997
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1. Princípios Básicos

Evolução de sistemas de
computação

Evolução de sistemas de
comunicação

Parâmetros de comparação

Protocolos e topologias
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A pré-história

Uso exclusivo do sistema
 seu uso exigia um profundo
conhecimento do mesmo
 sistemas com custo de uso muito
elevado
 primórdios de sistemas
operacionais e de linguagens de
programação
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A Antiguidade

Sistemas em Batch
 Aparecimento de linguagens
compiladas de alto nível
 A operação da máquina passou a
ser feita por terceiros, leigos em
programação
 O custo do processamento ainda é
elevado por ser estritamente
seqüencial
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A Idade Média

Sistemas Time-Sharing
 O sistema passou a ter um uso
mais eficiente
 A eficiência no uso diminuiu o seu
custo por hora de trabalho
 O usuário agora pode trabalhar de
modo on-line no sistema, embora
a partir de um ponto remoto
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Idade Moderna

Sistemas Distribuídos
 Surgimento das redes de
computadores
 O custo de uso do sistema fica
cada vez menor
 Multiplicidade de máquinas dentro
de um único sistema
 O poder de computação é
multiplicado pelo paralelismo
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O último século

Telefônia
 Redes de conexão manual (1890)
 Redes de conexão automática
(1910-1920)
 Redes digitais (1980-1990)
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Velocidades - metálico
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Velocidades - ótico
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Redes de Computadores

Conexão através de RS-232

O Padrão SDLC (synchronous
data link control)

Store-forward packet-switching

ARPANET (1969)

Conectando através de ethernet

Padrão FDDI

Redes ATM
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15
A Internet

Em 1983 havia cerca de 500
computadores conectados em
rede pela internet

Em 1999 esse número chegava a
casa dos 50 milhões de
computadores
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Mais velocidade
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Novas tendências

Uso de TV a cabo

Redes sem fio (wireless)
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O futuro

Independente da tecnologia as
redes de computadores demandam:
 Flexibilidade
 Escalabilidade
 Heterogeneidade
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Parâmetros de
Comparação

A escolha por uma tecnologia
de comunicação/computação
deve estar pautada na
existência de objetivos bem
definidos para o sistema e de
parâmetros em que se possa
comparar as opções
disponíveis!
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Custo

Custo das estações de
processamento

Custo das interfaces com o meio
de comunicação

Custo do próprio meio de
comunicação
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21
Atraso de transferência

Soma dos atrasos em cada tarefa
do processo de comunicação.
 Atraso de acesso
 Atraso de transmissão
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Desempenho

As medidas de desempenho são
muitas. Em particular, destacam-
se:
 Atraso de transferência
 Vazão
 Capacidade efetiva de transmissão
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Confiabilidade

Envolve medidas como:
 tempo médio entre falhas
 tolerância a falhas
 degradação
 tempo médio de reparo
 tempo médio de reconfiguração
após as falhas
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Outros parâmetros

Modularidade

Compatibilidade

Sensibilidade tecnológica
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Protocolos
e
Topologias
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Topologias

A topologia de uma rede de
computadores é a descrição de
como eles estão conectados

Dentro desse conceito a definição
de uma topologia deve incluir
detalhes sobre pontos de conexão
entre máquinas e caminhos
percorridos pela informação.
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Topologias comuns

Completa

Barramento
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Topologias comuns

Anel
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Topologias comuns

Estrela
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Topologias comuns

Malha difusa
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O que é protocolo

Um conjunto de regras que serve
como base para a execução de
uma tarefa qualquer.

No caso de redes, o protocolo
define como duas máquinas irão
se comunicar
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Para que serve

Para garantir que duas máquinas
conseguirão estabelecer um
diálogo coerente e efetivo,
independentemente de suas
especificidades
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Quais protocolos temos

RM-OSI (Reference Model for
Open Systems Interconnection)

IEEE 802 (família de protocolos)

TCP/IP (implementação)

ATM (é mais um padrão)

SNA (implementação, já morta)
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Camadas

A especificação de protocolos se
dá sempre em camadas,
permitindo uma grande
flexibilidade para a inclusão de
novas tecnologias
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O protocolo RM-OSI
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Camada Física

Especifica critérios de conexão
elétrica e mecânica

Detalhes sobre modos de
transmissão, incluindo:
 suportes físicos (cabo coaxial, par
trançado, fibra ótica, ar),
 codificação (zero-um, NRZ,
manchester),
 modulação
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A camada de enlace

Controle do acesso ao meio físico
 CSMA
 Token Ring
 Token Bus

Controle inicial de erros de
transmissão
 Paridade
 CRC
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A camada de rede

Controla o tráfego pela rede,
gerenciando rotas e evitando
congestionamentos

Fundamental em redes de longa
distância e na interconexão de
redes
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A camada de transporte

Controla a qualidade de serviço
(QoS) da rede

É a primeira das camadas que
atua apenas nas entidades que se
comunicam de fato

Dentro do protocolo TCP/IP essa
camada, junto com a de rede,
forma o núcleo fundamental da
comunicação
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A camada de sessão

Controla o estabelecimento de
conexões (sessões) entre
aplicações que se comunicam

Seus serviços incluem a definição
de identificador da conexão,
qualidade de serviço, protocolos
de exceções, encerramento, etc.
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Informação
41
A camada de apresentação

Faz transformações nas
informações de modo a fornecer
interfaces padrões

Define como os dados devem ser
interpretados (ASCII, EBCDIC,
BCD, low e big endian)

Serviços incluem criptografia,
compressão de textos,
reformatação
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A camada de Aplicação

Fornece serviços aos usuários do
ambiente de redes, como:
 ftp
 telnet
 gerenciamento de rede
 etc.

Aula 1 - redes de computadores e atuais.

  • 1.
  • 2.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 2 Objetivo  Melhorar o conhecimento de gestores de centros de processamento de informação sobre o uso adequado e eficiente de redes de computadores.
  • 3.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 3 Programa  Princípios básicos  Aspectos de conectividade de sistemas  Aplicações de redes em sistemas de informação  Fatores de gestão ligados a desempenho  Fatores de gestão ligados a aspectos econômicos
  • 4.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 4 Critérios de avaliação  Prova Final (P)  Testes intermediários (T1 e T2)  Monografia (M)  NOTA FINAL (NF) NF=0,4*P + 0,15*(T1+T2) + 0,3*M
  • 5.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 5 Referências  Walrand,J. and Varaiya, P.; “High-Performance Communication Networks”, Morgan Kaufmann, 2000  Peterson, L.L. and Davie, B.S.; “Computer Networks: A Systems Approach”, Morgan Kaufmann, 2000  Soares, L.F.G., Lemos, G. e Colcher, S.; “Redes de Computadores: das LANs, MANs e WANs às Redes ATM”, Campus, 1995.  Stallings, W.; “Local & Metropolitan Area Networks - 5th edition”, Prentice Hall, 1997.  Tanenbaum, A.S.; “Computer Networks, 3rd edition”, Prentice Hall, 1997
  • 6.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 6 1. Princípios Básicos  Evolução de sistemas de computação  Evolução de sistemas de comunicação  Parâmetros de comparação  Protocolos e topologias
  • 7.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 7 A pré-história  Uso exclusivo do sistema  seu uso exigia um profundo conhecimento do mesmo  sistemas com custo de uso muito elevado  primórdios de sistemas operacionais e de linguagens de programação
  • 8.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 8 A Antiguidade  Sistemas em Batch  Aparecimento de linguagens compiladas de alto nível  A operação da máquina passou a ser feita por terceiros, leigos em programação  O custo do processamento ainda é elevado por ser estritamente seqüencial
  • 9.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 9 A Idade Média  Sistemas Time-Sharing  O sistema passou a ter um uso mais eficiente  A eficiência no uso diminuiu o seu custo por hora de trabalho  O usuário agora pode trabalhar de modo on-line no sistema, embora a partir de um ponto remoto
  • 10.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 10 Idade Moderna  Sistemas Distribuídos  Surgimento das redes de computadores  O custo de uso do sistema fica cada vez menor  Multiplicidade de máquinas dentro de um único sistema  O poder de computação é multiplicado pelo paralelismo
  • 11.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 11 O último século  Telefônia  Redes de conexão manual (1890)  Redes de conexão automática (1910-1920)  Redes digitais (1980-1990)
  • 12.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 12 Velocidades - metálico
  • 13.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 13 Velocidades - ótico
  • 14.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 14 Redes de Computadores  Conexão através de RS-232  O Padrão SDLC (synchronous data link control)  Store-forward packet-switching  ARPANET (1969)  Conectando através de ethernet  Padrão FDDI  Redes ATM
  • 15.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 15 A Internet  Em 1983 havia cerca de 500 computadores conectados em rede pela internet  Em 1999 esse número chegava a casa dos 50 milhões de computadores
  • 16.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 16 Mais velocidade
  • 17.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 17 Novas tendências  Uso de TV a cabo  Redes sem fio (wireless)
  • 18.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 18 O futuro  Independente da tecnologia as redes de computadores demandam:  Flexibilidade  Escalabilidade  Heterogeneidade
  • 19.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 19 Parâmetros de Comparação  A escolha por uma tecnologia de comunicação/computação deve estar pautada na existência de objetivos bem definidos para o sistema e de parâmetros em que se possa comparar as opções disponíveis!
  • 20.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 20 Custo  Custo das estações de processamento  Custo das interfaces com o meio de comunicação  Custo do próprio meio de comunicação
  • 21.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 21 Atraso de transferência  Soma dos atrasos em cada tarefa do processo de comunicação.  Atraso de acesso  Atraso de transmissão
  • 22.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 22 Desempenho  As medidas de desempenho são muitas. Em particular, destacam- se:  Atraso de transferência  Vazão  Capacidade efetiva de transmissão
  • 23.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 23 Confiabilidade  Envolve medidas como:  tempo médio entre falhas  tolerância a falhas  degradação  tempo médio de reparo  tempo médio de reconfiguração após as falhas
  • 24.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 24 Outros parâmetros  Modularidade  Compatibilidade  Sensibilidade tecnológica
  • 25.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 25 Protocolos e Topologias
  • 26.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 26 Topologias  A topologia de uma rede de computadores é a descrição de como eles estão conectados  Dentro desse conceito a definição de uma topologia deve incluir detalhes sobre pontos de conexão entre máquinas e caminhos percorridos pela informação.
  • 27.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 27 Topologias comuns  Completa  Barramento
  • 28.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 28 Topologias comuns  Anel
  • 29.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 29 Topologias comuns  Estrela
  • 30.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 30 Topologias comuns  Malha difusa
  • 31.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 31 O que é protocolo  Um conjunto de regras que serve como base para a execução de uma tarefa qualquer.  No caso de redes, o protocolo define como duas máquinas irão se comunicar
  • 32.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 32 Para que serve  Para garantir que duas máquinas conseguirão estabelecer um diálogo coerente e efetivo, independentemente de suas especificidades
  • 33.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 33 Quais protocolos temos  RM-OSI (Reference Model for Open Systems Interconnection)  IEEE 802 (família de protocolos)  TCP/IP (implementação)  ATM (é mais um padrão)  SNA (implementação, já morta)
  • 34.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 34 Camadas  A especificação de protocolos se dá sempre em camadas, permitindo uma grande flexibilidade para a inclusão de novas tecnologias
  • 35.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 35 O protocolo RM-OSI
  • 36.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 36 Camada Física  Especifica critérios de conexão elétrica e mecânica  Detalhes sobre modos de transmissão, incluindo:  suportes físicos (cabo coaxial, par trançado, fibra ótica, ar),  codificação (zero-um, NRZ, manchester),  modulação
  • 37.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 37 A camada de enlace  Controle do acesso ao meio físico  CSMA  Token Ring  Token Bus  Controle inicial de erros de transmissão  Paridade  CRC
  • 38.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 38 A camada de rede  Controla o tráfego pela rede, gerenciando rotas e evitando congestionamentos  Fundamental em redes de longa distância e na interconexão de redes
  • 39.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 39 A camada de transporte  Controla a qualidade de serviço (QoS) da rede  É a primeira das camadas que atua apenas nas entidades que se comunicam de fato  Dentro do protocolo TCP/IP essa camada, junto com a de rede, forma o núcleo fundamental da comunicação
  • 40.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 40 A camada de sessão  Controla o estabelecimento de conexões (sessões) entre aplicações que se comunicam  Seus serviços incluem a definição de identificador da conexão, qualidade de serviço, protocolos de exceções, encerramento, etc.
  • 41.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 41 A camada de apresentação  Faz transformações nas informações de modo a fornecer interfaces padrões  Define como os dados devem ser interpretados (ASCII, EBCDIC, BCD, low e big endian)  Serviços incluem criptografia, compressão de textos, reformatação
  • 42.
    11/07/24 Gestão de Sistemasde Informação 42 A camada de Aplicação  Fornece serviços aos usuários do ambiente de redes, como:  ftp  telnet  gerenciamento de rede  etc.