Aula 2 Introdução a Redes I

Fundamento de Redes de Computadores

Aula 2

Introdução

O que é a Internet: visão básica
● milhões de dispositivos de
PC Rede móvel
computação conectados:
servidor hospedeiros = sistemas finais ISP global
laptop rodando aplicações de rede
sem fio
celular
portátil Rede doméstica
● enlaces de comunicação ISP regional
● fibra, cobre, rádio, satélite
pontos de
acesso ● taxa de transmissão = largura
de banda Rede institucional
enlaces
com fio

roteadores: encaminham
●

roteador
pacotes (pedaços de dados)

Fundamentos de Redes de Computadores 3/29

Curiosidades da Internet

Quadro de imagens IP
http://www.ceiva.com/

Menor servidor Web do mundo
http://www-ccs.cs.umass.edu/~shri/iPic.html Telefones de Internet


O que é a Internet: visão dos elementos
básicos
●
protocolos controle de envio e Rede móvel
recepção de msgs
ISP global
●
p. e., TCP, IP, HTTP, Skype,
Ethernet
Rede doméstica
●
Internet: “rede de redes” ISP regional
●
vagamente hierárquica
●
Internet pública versus Rede institucional
intranet privada
●
padrões da Internet
●
RFC: Request For Comments
●
IETF: Internet Engineering
Task Force

O que é a Internet: uma visão de
serviço
●
infraestrutura de comunicação Rede móvel
possibilita aplicações
ISP global
distribuídas:
●
Web, VoIP, e-mail, jogos,
Rede doméstica
●
e-commerce,
ISP regional
compartilhamento de
arquivos
●
serviços de comunicação Rede institucional

fornecidos às aplicações:
●
entrega de dados confiável da
origem ao destino
●
entrega de dados pelo “melhor
esforço” (não confiável)

O que é um protocolo?
protocolos humanos: protocolos de rede:
● máquinas em vez de
“que horas são?”
●
humanos
“tenho uma pergunta”
● ● toda atividade de
comunicação na Internet
introduções
●
controlada por protocolos

Protocolos definem
… msgs específicas formato, ordem de msgs
enviadas enviadas e recebidas
… ações específicas entre entidades de rede
tomadas quando e ações tomadas sobre
msgs recebidas, ou transmissão e recepção
outros eventos de msgs

um protocolo humano e um protocolo de rede de computadores:

Solicitação de
Oi conexãoTCP

Oi Resposta de
conexão TCP
Que horas
são?
GET http://www.awl.com/kurose-ross

2h00
<arquivo>

Tempo


Visão mais de perto da estrutura de
rede:
●
borda da rede: aplicações e Rede móvel
hospedeiros ISP global
●
redes de acesso, meios
físicos: enlaces de Rede doméstica
comunicação com e sem fio ISP regional

●
núcleo da rede:
Rede institucional
●
roteadores
interconectados
●
rede de redes


A borda da rede
sistemas finais (hospedeiros):
● executar programas de aplicação
● ex. Web, e-mail
● na “borda da rede”
modelo cliente/servidor

Peer to Peer
● hospedeiro cliente solicita, recebe
serviço de servidor sempre ativo
● ex.navegador/servidor Web; Cl
ie
nt
cliente/servidor de e-mail e-
Se
modelo peer-peer: rv
i do
r
● uso mínimo (ou nenhum) de
servidores dedicados
● p. e. Skype, BitTorrent


Redes de acesso e meios físicos
Como conectar sistemas finais ao
roteador da borda?
●
redes de acesso residencial
●
redes de acesso institucional
(escola, empresa)
●
redes de acesso móvel
Lembre-se:
●
largura de banda (bits por
segundo) da rede de
acesso?
●
compartilhado ou dedicado?


Modem discado
usa infraestrutura de telefonia existente
●

●
casa conectada ao escritório central
até 56 kbps de acesso direto ao roteador
●

(geralmente menos)
não pode navegar e telefonar ao mesmo tempo:
●

não está “sempre ligado”
●

escritório
central
rede de
telefone Internet

modem modem
PC
discado do ISP
doméstico
doméstico (ex. IG)


Digital Subscriber Line (DSL)
●
também usa infraestrutura de telefone existente
●
até 1 Mbps upstream
●
até 8 Mbps downstream
●
linha física dedicada à central telefônica
Linha telefônica existente: Internet
Telefone 0-4 KHz; dados
telefone upstream 4-50 KHz; dados
residencial downstream 50 KHz-1
MHz

DSLAM

rede
distribuidor telefônica

modem
DSL central
telefônica
PC
residencial


Digital Subscriber Line (DSL)
●
http://www.speedtest.net/
– Exercício para casa. Utilizar o link speedtest para
testar a conexão de Internet.

– Testei o meu e deu: 0,95 Mb/s downstream, 0,28
Mb/s upstream


Acesso residencial: modems a cabo
●
não usa infraestrutura de telefone
●
usa infraestrutura de TV a cabo
●
HFC: Hybrid Fiber Coax
●
assimétrico: até 30 Mbps downstream, 2 Mbps
upstream
●
rede de cabo e fibra conecta casas ao roteador
ISP
●
casas compartilham acesso ao roteador
●
diferente de DSL, que tem acesso dedicado


Arquitetura de rede a cabo: visão geral

geralmente, 500 a 5.000 casas

Terminal de distribuição

casa
rede de distribuição
de cabo (simplificada)



Servidor(es)

geralmente, 500 a 5.000 casas


casa


FDM (mais adiante):
C
O
N
V V V V V V D D T
I I I I I I A A R
D D D D D D D D O
E E E E E E O O L
O O O O O O S S E

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Canais


casa


Fibra nas Residências
●
enlaces óticos da central à residência
●
duas tecnologias óticas concorrentes:
●
Passive Optical Network (PON)
●
Active Optical Network (PAN)
●
velocidades de Internet muito mais altas; fibra também
transporta serviços de TV e telefone
ONT

Internet fibras
óticas

fibra ONT
ótica
OLT

distribuidor
Central ótico

ONT

Acesso à Internet por Ethernet
●
normalmente usado em empresas, universidade
etc.
●
Ethernet a 10 Mbs, 100 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps
●
hoje, os sistemas finais normalmente se
conectam ao comutador Ethernet
100 Mbps roteador
institucional
Switch Ao ISP da
Ethernet instituição

100 Mbps

1 Gbps
100 Mbps

servidor

Redes de acesso sem fio
● rede de acesso sem fio compartilhado
conecta sistema final ao roteador
● via estação base, também conhecida como
“ponto de acesso”
roteador
● LANs sem fio:
● 802.11b/g (WiFi): 11 ou 54 Mbps
estação
● acesso sem fio de área mais remota base
● fornecido pelo operador de telecomunicação
● ~1Mbps por sistema celular (EVDO, HSDPA)
● próximo (?): WiMAX (10’s Mbps) por área
remota

hosts
móveis


Redes Residenciais
componentes típicos da rede residencial:
●
modem DSL ou a cabo
●
roteador/firewall/nat
●
Ethernet
●
ponto de acesso sem fio

laptops
de/para sem fio
modem roteador/
extremidade
a cabo firewall
a cabo
ponto de
acesso
Ethernet sem fio


Meios Físicos
●
bit: propaga entre pares de transmissor/receptor
●
enlace físico: o que fica entre transmissor e receptor
●
meio guiado:
●
sinais se propagam em meio sólido: cobre, fibra, coaxial
●
meio não guiado:
●
sinais se propagam livremente, ex. rádio


Meio Físico
Par Trançado (TP)
●
dois fios de cobre isolados
●
categoria 3: fios de telefone tradicionais,
Ethernet a 10 Mbps
●
categoria 5: Ethernet a 100 Mbps

RJ11
RJ45


Meio Físico
cabo coaxial: cabo de fibra ótica:
● fibra de vidro conduzindo pulsos de luz;
●
dois condutores de cada pulso um bit
operação em alta velocidade:
cobre concêntricos ●

● transmissão em alta velocidade ponto a
●
bidirecional ponto (ex. 10-100 Gps)
● baixa taxa de erro: repetidores bastante
●
banda base: espaçados; imune a ruído
eletromagnético
●
único canal no cabo
●
Ethernet legado
●
banda larga:
●
múltiplos canais no cabo
●
HFC


Meio Físico
Rádio Radio link types:
● micro-ondas terrestre
●
sinal transportado no
até canais de 45 Mbps
espectro
●

LAN (ex. Wifi)
eletromagnético
●

● 11 Mbps, 54 Mbps
●
nenhum “fio” físico ● área ampla (ex. celular)
●
bidirecional ● celular 3G: ~ 1 Mbps
satélite
efeitos no ambiente de
●
●

canal de Kbps a 45Mbps (ou
propagação:
●

múltiplos canais menores)
●
reflexão ● atraso fim a fim de 270 msec
●
obstrução por ● geoestacionário versus baixa
altitude
objetos
●
interferência


Para a Próxima Aula
Atividade prática
1.Pesquisar como é a conexão da Internet da
Fatec Indaiatuba.
2.Verificar a velocidade de acesso upstream e
downstream de algum nó final da Internet
utilizando o SpeedTest.

Trazer as informações para a próxima aula.


Para a Próxima Aula
Exercícios

Fazer os exercícios 1.1 até o 1.10 do livro Redes
de Computadores e Internet – Kurose e Ross -
para a próxima aula. (Grupos de 2 pessoas)


Slides baseados no material do livro Fundamento
de Redes da Pearson Editora.


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