O documento fornece uma introdução abrangente sobre comunicação e redes de computadores, cobrindo tópicos como: 1) Definição de redes, história das redes desde a Arpanet até a Ethernet, modelos de referência como o TCP/IP e OSI; 2) Tipos de redes como LAN, WAN e topologias físicas e lógicas; 3) Dispositivos de rede importantes como switch, hub, roteador e ponto de acesso; 4) Uma breve história da Internet e como ela surgiu, além de

1. Comunicação e Redes
de Computadores
Prof. M.Sc. André Nasserala
Analista de Sistemas
Esp. Redes de Computadores
nasserala@gmail.com
+55 (68) 8401-3742
Disciplina
• Carga Horária: 60h;
• 25% faltas reprova = 15h;
• Código: CCET025, 2-1-0;
• Ementa:
• Introdução às redes de computadores. Transmissão de
dados. Comunicação digital. Tecnologia de redes de
computadores. Arquiteturas de redes de computadores.
Protocolos de comunicação. Modelos de referência de redes
de computadores. Redes de computadores de alta
velocidade. Redes locais de computadores. Interconexão de
redes de computadores.
Disciplina
• Prova Escrita: Peso 7;
• Trabalho: Peso 3;
• Média = (PE*7 + TR*3)/10;
• Pontos para Eliminar: 16 = média 8,0;
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2. Conceito de Redes
• Segundo INPE, Rede é um grupo interligado de nós ou
estações, conectadas por canais de comunicação ou por
meio de equipamentos de conexões, que seria um sistema
de computadores e dispositivos periféricos conectados que
podem compartilhar informações, programa, impressora,
scanners, CD-ROMs, correio eletrônico, etc.
História das redes
• As redes passaram por um longo processo de evolução
antes de chegarem aos padrões utilizados atualmente. As
primeiras redes de computadores foram criadas ainda
durante a década de 60, como uma forma de transferir
informações de um computador a outro. Na época, o meio
mais usado para armazenamento externo de dados e
transporte ainda eram os cartões perfurados, que
armazenavam poucas dezenas de caracteres cada (o
formato usado pela IBM: 80 caracteres por cartão).
História das redes
• De 1969 a 1972 foi criada a Arpanet, o embrião da Internet que
conhecemos hoje. A rede entrou no ar em dezembro de 1969,
inicialmente com apenas 4 nós, que respondiam pelos nomes SRI,
UCLA, UCSB e UTAH e eram sediados, respectivamente, no Stanford
Research Institute, na Universidade da California, na Universidade de
Santa Barbara e na Universidade de Utah, nos EUA. Eles eram
interligados através de links de 50 kbps, criados usando linhas
telefônicas dedicadas, adaptadas para o uso como link de dados.
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3. História das redes
• A segunda parte da história começa em 1973 dentro do PARC (o
laboratório de desenvolvimento da Xerox, em Palo Alto, EUA), quando
foi feito o primeiro teste de transmissão de dados usando o padrão
Ethernet. Por sinal, foi no PARC onde várias outras tecnologias
importantes, incluindo a interface gráfica e o mouse, foram originalmente
desenvolvidas. O teste deu origem ao primeiro padrão Ethernet, que
transmitia dados a 2.94 megabits através de cabos coaxiais e permitia a
conexão de até 256 estações de trabalho. Este célebre desenho, feito
por Bob Metcalf, o principal desenvolvedor do padrão, ilustra o conceito:
Ethernet e TCP/IP
• Ethernet é uma tecnologia de interconexão para redes
locais - Local Area Networks (LAN) - baseada no envio de
pacotes. Ela define cabeamento e sinais elétricos para a
camada física, e formato de pacotes e protocolos para a
camada de controle de acesso ao meio (Media Access
Control - MAC) do modelo OSI. A Ethernet foi padronizada
pelo IEEE como 802.3. A partir dos anos 90, ela vem sendo
a tecnologia de LAN mais amplamente utilizada e tem
tomado grande parte do espaço de outros padrões de rede
como Token Ring, FDDI e ARCNET.
• O conjunto de protocolos TCP/IP é um conjunto de
protocolos de comunicação entre computadores em rede.
Seu nome vem dos dois protocolos mais importantes do
conjunto: o TCP (Transmission Control Protocol - Protocolo
de Controle de Transmissão) e o IP (Internet Protocol -
Protocolo de Interconexão).
Tipos de Redes
• LANs : LAN (Rede Local de
Área) é um sistema de
comunicação de dados
confinado a uma área geográfica
limitada (até 6 milhas ou em
torno de 10 quilômetros),com
taxas de transmissão moderada
a alta (100 Kbps até 50 Mbps). A
área servida pode consistir em
um prédio apenas, um grupo de
prédios ou um arranjo tipo
campus. A rede usa algum tipo
de tecnologia de chaveamento e
não usa circuitos de companhia
telefônica comum (embora possa
ter conexões do tipo "gateway"
ou pontes para outras redes
publicas ou privadas).
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4. Tipos de Redes
• WANs : São redes interligando computadores em
locais fisicamente distantes, daí seu nome Wide
Area Network. As WAN´s utilizam linhas de
transmissão de dados oferecidas por empresas de
telecomunicação como a Embratel e suas
concessionárias.
Topologias de Rede
• Topologia de Rede é
a relação lógica e
física dos nós numa
rede. É, também, o
arranjo esquemático
dos links e nós de
uma rede, as
topologias mostram as
formas das redes.
Elas podem ser físicas
ou lógicas.
Topologias Físicas
• Este tipo de topologia, descreve como os
computadores se conectam fisicamente, ou
seja, a parte da rede que pode ser tocada,
como os cabos, os conectores, as placas de
redes e outros equipamentos.
• Três Tipos:
1. Anel;
2. Barramento;
3. Estrela;
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5. Topologia Anel
• Todos os computadores
são conectados em um
anel. É a topologia das
redes Token Ring,
popularizadas pela IBM
nos anos 80. Hoje, esse
modelo é mais utilizado
em sistemas de
automação industrial.
Topologia Barramento
• Os computadores são conectados num
sistema linear de cabeamento em
sequência. Esse arranjo era usado nas
primeiras gerações de redes Ethernet. Está
sendo lentamente abandonado.
Topologia Estrela
• Todas as conexões partem de um ponto central
(concentrador), normalmente um hub ou switch. É
o modelo mais utilizado atualmente em redes
cabeadas e redes sem fio(Wi-Fi), onde o
concentrador é um access point.
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6. Topologia Lógica
• As topologias lógicas descrevem a maneira como
a rede transmite informações de um equipamento
para outro. Ela determinará o formato o pacote de
informações que passarão ao longo da rede,
determinará também quanta informação ela
conterá, o método de transferência, entre outras
informações.
Topologia Ethernet
• O exemplo mais conhecido, mais amplamente usado, que
é utilizado em de redes de alta velocidade é a topologia
lógica Ethernet. De forma geral, nessa topologia, cada vez
que uma estação precisa transmitir uma informação ela
transmite para a rede inteira. Os vários nós pegam os
dados e verificam, pelos dados contidos no pacote, se
aquela informação é destinada a ele. Se não for ele ignora
aqueles dados.
Topologia Ethernet
• Mesmo assim, como o sinal demora algum tempo para
atingir todas as estações, existe uma possibilidade
considerável de que outra estação "escute" o cabo antes
do sinal chegar até ela, pense que o cabo está livre e
também transmita dados. Neste caso as duas
transmissões colidirão em algum ponto do cabo. A estação
que estiver mais próxima, a primeira a detectar a colisão,
emitirá um sinal de alta freqüência que anula todos os
sinais que estiverem trafegando através do cabo e alerta
as demais estações sobre o problema.
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7. Modelo OSI
• ISO foi uma das primeiras
organizações a definir
formalmente uma forma comum
de conectar computadores. Sua
arquitetura é chamada OSI
( O p e n S y s t e m s
Interconnection), Camadas OSI
ou Interconexão de Sistemas
Abertos.
• Esta arquitetura é um modelo
que divide as redes de
computadores em sete
camadas, de forma a se obter
camadas de abstração. Cada
protocolo implementa uma
funcionalidade assinalada a uma
determinada camada.
Modelo OSI
• Aplicação – Estabelecer comunicação entre os usuários e
fornecer serviços básicos de comunicação.
• Apresentação – Realizar transformações nos dados antes
de enviá-los a camada de aplicação. Entre essas
transformações, poderíamos citar a criptografia e a
compressão.
• Sessão – Fornecer a conexão entre dois processos.
• Transporte – Garantir que os dados cheguem ao seu
destino, fornecendo uma comunicação fim a fim confiável,
controlando o fluxo e a seqüência de pacotes.
• Rede – Rotear os pacotes da origem para o destino.
• Enlace – Estabelecer a conexão entre dois dispositivos
físicos compartilhando o mesmo meio físico. Detectar e
corrigir erros que porventura venham a ocorrer no meio
físico.
• Física – Transmitir a informação através do meio.
Switch?
• Um switch é um
dispositivo
utilizado em
r e d e s d e
computadores
p a r a
reencaminhar
frames entre os
diversos nós.
P o s s u e m
diversas portas,
assim como os
concentradores
(hubs).
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8. Hub?
• HUB é a parte na
central de conexão
de uma rede. Muito
usado no começo
das redes de
computadores ele é
o dispositivo ativo
que concentra a
ligação entre
d i v e r s o s
computadores que
estão em uma Rede
de área local ou
LAN
Roteador?
• Roteador é um equipamento usado para fazer a
comutação de protocolos, a comunicação entre
diferentes redes de computadores provendo a
comunicação entre computadores distantes entre
si.
Access Point?
• Access Point ou AP
ou, em Português,
Ponto de Acesso é um
dispositivo em uma
rede sem fio que
realiza a interconexão
entre todos os
dispositivos móveis.
Em geral se conecta a
uma rede cabeada
servindo de ponto de
acesso para uma
outra rede, como por
exemplo a Internet.
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9. Cabos?
Resumindo...
Internet
• A Internet é um
conglomerado de
redes em escala
mundial de milhões de
computadores
interligados pelo
Protocolo de Internet
que permite o acesso
a informações e todo
tipo de transferência
de dados. A Internet é
a principal das novas
tecnologias de
informação e
comunicação (NTICs).
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10. Como Surgiu a Internet
Como Surgiu a Internet
Como Surgiu a Internet
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11. A Internet é importante
• A Internet é considerada como um dos mais importantes e
revolucionários desenvolvimentos da história da humanidade.
Pela primeira vez no mundo um cidadão comum ou uma
pequena empresa pode não só ter acesso a informações
localizadas nos mais distantes pontos do globo como também -
e é isso que torna a coisa revolucionária - criar, gerenciar e
distribuir informações em larga escala, no âmbito mundial, algo
que somente uma grande organização poderia fazer usando os
meios de comunicação convencionais. Isso com certeza afeta
substancialmente toda a estrutura de disseminação de
informações existente no mundo, a qual é controlada
primariamente por grandes empresas. Com a Internet uma
pessoa qualquer pode, de sua própria casa, oferecer um serviço
de informação baseado na Internet, a partir de um
microcomputador, sem precisar da estrutura que no passado só
uma empresa de grande porte poderia manter. Essa perspectiva
abre um enorme mercado para profissionais e empresas
interessados em oferecer serviços de informação específicos.
Quem controla a Internet
• A Internet surpreendentemente não é controlada
de forma central por nenhuma pessoa ou
organização. Não há, por exemplo, um presidente
ou um escritório central da Internet no mundo. A
organização do sistema é desenvolvida a partir dos
administradores das redes que a compõe e dos
próprios usuários. Essa organização pode parecer
um pouco caótica à primeira vista mas tem
funcionado extremamente bem até o presente
momento, possibilitando o enorme crescimento da
rede observado nos últimos anos.
Estar Conectado
• Estar ligado ou conectado à Internet,
usualmente significa ter uma "conta" em
um computador "servidor" que esteja
conectado à Internet localizado em uma
instituição (ou empresa) que seja
provedora de serviços de acesso à
Internet. Essa "conta" nesse computador
ligado à Internet é usualmente acessada
de um microcomputador através de um
modem e de uma ligação telefônica
comum.
• Ter essa conta implica em se ter um
"endereço eletrônico" na Internet, que
funciona de forma similar ao endereço
postal. A título de exemplo, um possível
endereço na Internet poderia ser:
• nasserala@globo.com
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12. Números
• O Brasil tem a décima maior população de internautas do
mundo, com 22 milhões de pessoas conectadas à rede.
Dados publicados pela ONU mostram que o planeta conta
com 875,6 milhões de internautas. Mas as informações
também revelam que o mundo está longe de ser uma
sociedade da informação diante das disparidades entre os
países ricos e pobres. Em termos de penetração da
Internet na população, apenas 12 em cada 100 brasileiros
têm acesso à rede e 8% possuem computador. Mesmo
assim, o Brasil tem mais usuários de internet que a África.
Números
• Entre 2003 e 2004, o
aumento foi de 22,2%, o
equivalente à média de
aumento mundial. Nos anos
anteriores, porém, o
crescimento foi mais elevado
no Brasil e chegou a 78%
entre 2001 e 2002. Esse
crescimento permitiu que o
porcentual da população
brasileira com acesso à rede
passasse de 2,9% em 2000
para 12,2% em 2004. Mas,
mesmo assim, a média é
inferior à taxa de penetração
mundial, que está em torno
de 14%.
Recursos da Internet
• Se sob o ponto de vista físico a Internet é uma conexão
entre redes, para o usuário ela aparece como um grupo de
serviços disponíveis para a troca de informações entre
computadores ou indivíduos conectados à Internet.
Resumidamente são os seguintes:
• Correio Eletrônico;
• FTP e Compartilhamento de Arquivos;
• Listas;
• WWW;
• Chat;
• VoIP
• Comercio Eletrônico;
• E-Learning;
• Redes Socias;
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13. Correio Eletrônico
• E-mail é um método que
permite compor, enviar e
receber mensagens através
de sistemas eletrônicos de
comunicação. O termo e-mail
é aplicado tanto aos sistemas
que utilizam a Internet e são
baseados no protocolo
SMTP, como aqueles
sistemas conhecidos como
intranets, que permitem a
troca de mensagens dentro
de uma empresa ou
organização e são,
normalmente, baseados em
protocolos proprietários.
Correio Eletrônico
• Para: Usuário de
destino;
• C c : C o m c ó p i a
para;
• Cco: Copia oculta;
• Anexar: Mandar
junto arquivos
texto, imagem,
som, etc..
FTP
• FTP significa File Transfer
Protocol (Protocolo de
Transferência de Arquivos), e é
uma forma bastante rápida e
versátil de transferir arquivos,
sendo uma das mais usadas na
internet.
• Pode referir-se tanto ao
protocolo quanto ao programa
que implementa este protocolo
(Servidor FTP, neste caso,
tradicionalmente aparece em
letras minúsculas, por
influência do programa de
transferência de arquivos do
Unix).
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14. Compartilhamento de Arq.
• O compartilhamento de arquivos é
a atividade de tornar arquivos
disponíveis para outros usuários
através de download pela Internet e
também em redes menores. Na
maioria dos casos, o
compartilhamento de arquivos
segue o modelo P2P, no qual os
arquivos são armazenados e
servidos pelos computadores
pessoais dos usuários. A maioria
dos que participam do
compartilhamento de arquivos
também faz download de arquivos
que outros usuários compartilham.
Às vezes estas duas atividades
estão ligadas umas às outras.
Listas
• O conceito de lista de
distribuição é simples. Um
grupo de pessoas com um
interesse comum (por
exemplo, sexo, vídeo,
música) gostaria de trocar
mensagens sobre esse
assunto. Sempre se pode
manter uma lista dessas
pessoas e mandar cada
mensagempara todas elas,
mas isso seria um
procedimento tedioso e
difícil de manter.
WWW
• A World Wide Web (que em português significa, "Rede de
alcance mundial"; também conhecida como Web e WWW)
é um sistema de documentos em hipermídia que são
interligados e executados na Internet.
• Os documentos podem estar na forma de vídeos, sons,
hipertextos e figuras. Para visualizar a informação, pode-
se usar um programa de computador chamado navegador
para descarregar informações (chamadas "documentos"
ou "páginas") de servidores web (ou "sítios") e mostrá-los
na tela do usuário. O usuário pode então seguir as
hiperligações na página para outros documentos ou
mesmo enviar informações de volta para o servidor para
interagir com ele. O ato de seguir hiperligações é,
comumente, chamado de "navegar" na Web.
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15. Voip
• VoIP significa Voice over IP. É
um sistema que possibilita a
transmissão de voz sobre o
protocolo IP, que é o mecanismo
de envio de informações pela
Internet. Hoje em dia vários
programas conhecidos usam
esse conceito, como exemplo
podemos citar o Skype e MSN
Messenger, e além disso existem
empresas especializadas nesse
serviço, como GVT e Brasil
Telecom que criam um PABX
virtual para interligar telefones
comuns com computadores e
telefones VoIP.
Chat
• Chat é um serviço oferecido na
Internet onde o usuário pode
conversar com várias pessoas
ao mesmo tempo. Os canais de
Chat, também chamados de
salas, são divididos geralmente
de acordo com o assunto
envolvido. Não é necessário
nenhum software especial,
apenas o mesmo navegador
(browser) usado para "surfar".
Antes de entrar na sala a pessoa
tem que escolher um apelido
(nickname), que é usado para
identificá-la no conjunto de
pessoas da sala.
Comercio Eletronico
• O comércio eletrônico engloba
todas as transações comerciais
efetuadas por uma firma, com o
objetivo de atender diretamente
todos os seus clientes, utilizando
para tanto as facilidades de
comunicação e de transferência de
dados mediadas pela internet. O
processo para uma empresa ter o
seu próprio comércio eletrônico, é
simples, basta que seja uma
empresa totalmente legalizada e
contrate uma empresa de
consultoria especializada em
desenvolvimento desta serviço.
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16. E-Learning
• Aos poucos, a introdução do e-learning dentro de nossas
casas, das empresas e das próprias escolas e
universidades adicionou um novo significado para o
treinamento e as possibilidades para entrega e formação
de conhecimento.
• Os cursos e treinamentos são disponibilizados num
compasso acelerado na Rede e os estudantes têm acesso
a um novo mundo para a transferência de conhecimento.
Redes Socias
• Rede Social é uma das formas de representação dos
relacionamentos afetivos ou profissionais dos seres
humanos entre si ou entre seus agrupamentos de
interesses mútuos. A rede é responsável pelo
compartilhamento de idéias entre pessoas que possuem
interesses e objetivo em comum e também valores a
serem compartilhados. Assim, um grupo de discussão é
composto por indivíduos que possuem identidades
semelhantes.
Referências
• I N P E , w w w 2 . d e m . i n p e . b r / i j a r /
RedesAltaVelocidade.htm.
• HARDWARE, www.hardware.com.br/tutoriais/historia-
redes/
• TANENBAUM, Andrew S. Redes de Computadores.
4.ed. Rio de Janeiro: Campus, 2003.
• WIKIPEDIA, http://pt.wikipedia.org/
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