apresentação redes de computadores

1. © 2022 Cristhianne Vasconcelos. 1
Capítulo 1:
Redes de Computadores e a
Internet
Profa. Dra. Cristhianne de Fa2ma Linhares de Vasconcelos
CST em Sist. de Telecomunicações e Doutorado em Eng. Elétrica
Pós-doutorado 2014-2016 - Duke University, Estados Unidos
Docente 2010 - UFRN

2. CAPÍTULO 1 2
REDES DE COMPUTADORES
Lembrete:
▪ Livro Texto:
▪ Kurose, James F.; Ross, Keith W. Redes de Computadores e a Internet - Uma
Abordagem Top-Down. 6 ed.

3. CAPÍTULO 1 3
REDES DE COMPUTADORES
Obje%vo:
▪Obter a "sensação", "imagem
geral", introdução à terminologia
• mais profundidade a diante
▪Uso da Internet como exemplo
▪O que é a Internet?
▪O que é um protocolo?
▪Borda da rede: hosts, rede de acesso, mídia
Bsica
▪Núcleo da rede: comutação de pacotes /
circuitos, estrutura da Internet
▪Camadas de protocolo, modelos de serviço
▪Desempenho: perda, atraso, rendimento
▪História
Capítulo 1: Introdução

4. CAPÍTULO 1 4
REDES DE COMPUTADORES
Interne
t
A Internet: uma visão geral
mobile network
home network
enterprise
network
national or global
ISP
local or
regional
ISP
datacent
er
network
content
provider
network
Encaminhamento de
pacotes (pedaços de
dados)
▪roteadores, switches
Communication links
▪fibra, cobre, rádio, satélite
▪taxa de transmissão:
bandwidth (largura de banda)
Bilhões de dispositivos
conectados:
hosts = sistemas finais
rodando apps de rede na
“borda” da Internet
Redes
▪coleção de dispositivos,
roteadores, links: gerenciado
por uma organização

5. CAPÍTULO 1 5
REDES DE COMPUTADORES
“Fun” Internet-connected devices
IP picture frame Web-enabled toaster +
weather forecaster
Internet phones
Internet
refrigerator
Slingbox: remote
control cable TV
Tweet-a-watt:
monitor energy use
sensorized,
bed
mattress
Security Camera
Amazon Echo
Pacemaker &
Monitor
Others?
Fitbit
AR devices

6. CAPÍTULO 1 6
REDES DE COMPUTADORES

7. CAPÍTULO 1 7
REDES DE COMPUTADORES
▪Internet: “rede de redes”
• ISPs interconectados
A Internet: uma visão geral
mobile
network
home network
enterprise
network
national or global
ISP
local or
regional
ISP
datacente
r
network
content
provider
network
▪Protocolos estão em todo lugar
• controlar o envio, recebimento de
mensagens
• e.g., HTTP (Web), streaming video,
Skype, TCP, IP, WiFi, 4G, Ethernet
Padrões de Internet
• RFC: Request for Comments
• IETF: Internet Engineering Task Force
Ethernet
HTTP
Skype
IP
WiFi
4G
TCP
Streaming
video

8. CAPÍTULO 1 8
REDES DE COMPUTADORES
▪Infrastrutura que fornece serviços
para aplicações:
• Web, streaming de vídeo, teleconferência
multimídia, email, jogos, comércio
eletrônico, mídia social, dispositivos
interconectados, …
A Internet: uma visão de “serviço”
mobile
network
home network
enterprise
network
national or global
ISP
local or
regional
ISP
datacente
r
network
content
provider
network
HTTP
Skype
Streaming
video
Fornece interface de programação
para aplicativos distribuídos :
• “ganchos”, permitindo que aplicativos
de envio / recebimento se conectem e
usem o serviço de transporte da
Internet
• fornece opções de serviço, análogas ao
serviço postal

9. CAPÍTULO 1 9
REDES DE COMPUTADORES
O que é um protocolo?
Um protocolo humano e um protocolo de rede de computadores:
Q: outros protocolos humanos?
Hi
Hi
Got the
1me?
2:00
1me
TCP connecIon
response
<file>
TCP connecIon
request
GET
http://gaia.cs.umass.edu/kurose_ross

10. CAPÍTULO 1 10
REDES DE COMPUTADORES
O que é um protocolo?
Protocolo Humano:
▪ “what’s the 1me?”
▪ “I have a ques1on”
▪ introduc1ons
… mensagens específicas
enviadas
… ações específicas tomadas
quando a mensagem é
recebida ou outros eventos
Protocolo de rede:
computadores (dispositivos) em vez de humanos
toda atividade de comunicação na Internet
governada por protocolos
Os protocolos definem o formato, a
ordem das mensagens enviadas e
recebidas entre as entidades da rede e
as ações executadas na transmissão,
recebimento de mensagens.

11. CAPÍTULO 1 11
REDES DE COMPUTADORES
Um olhar mais atento à estrutura da Internet
mobile
network
home network
enterprise
network
national or global
ISP
local or
regional
ISP
datacente
r
network
content
provider
network
Borda da rede:
▪hosts: clientes and servidores
▪servidores frequentemente em Data
Centers

12. CAPÍTULO 1 12
REDES DE COMPUTADORES
Um olhar mais atento à estrutura da Internet
mobile
network
home network
enterprise
network
national or global
ISP
local or
regional
ISP
datacente
r
network
content
provider
network
Borda da rede:
▪hosts: clientes and servidores
▪servidores frequentemente em
Data Centers
Redes de acesso, mídia 0sica:
▪links de comunicação com fio e
sem fio

13. CAPÍTULO 1 13
REDES DE COMPUTADORES
Um olhar mais atento à estrutura da Internet
Borda da rede:
▪hosts: clientes and servidores
▪servidores frequentemente em Data
Centers
Redes de acesso, mídia 0sica:
▪links de comunicação com fio e sem
fio
Núcleo da rede:
▪roteadores interconectados
▪rede de redes
mobile
network
home network
enterprise
network
national or global
ISP
local or
regional
ISP
datacente
r
network
content
provider
network

14. CAPÍTULO 1 14
REDES DE COMPUTADORES
Redes de acesso e mídia física
mobile
network
home network
enterprise
network
national or global
ISP
local or
regional
ISP
datacente
r
network
content
provider
network
Q: Como conectar sistemas finais ao
roteador de borda?
▪redes de acesso residencial
▪redes de acesso institucional (escola,
empresa)
▪redes de acesso móvel (WiFi, 4G / 5G)
O que procurar:
▪ taxa de transmissão (bits por segundo) da rede de
acesso?
▪ acesso compartilhado ou dedicado entre usuários?

15. CAPÍTULO 1 15
REDES DE COMPUTADORES
Núcleo da rede
▪malha de roteadores interconectados
▪comutação de pacotes: hosts dividem
mensagens da camada de aplicação
em pacotes
• encaminhar pacotes de um
roteador para o próximo, através
de enlaces da origem ao destino
• cada pacote transmitido na
capacidade total do enlace
mobile
network
home network
enterprise
network
national or global
ISP
local or
regional
ISP
datacente
r
network
content
provider
network

16. CAPÍTULO 1 16
REDES DE COMPUTADORES
Duas funções principais do núcleo da rede

17. CAPÍTULO 1 17
REDES DE COMPUTADORES
Estrutura da Internet: uma “rede de redes”
Hosts se conectam à Internet por meio de
provedores de acesso à Internet - ISPs (Internet
Service Providers)
• ISPs residenciais, empresariais (empresa,
universidade, comercial)
Os ISPs de acesso, por sua vez, devem estar
interconectados
para que dois hosts (em qualquer lugar!) possam enviar
pacotes um para o outro
A rede de redes resultante que forma a Internet
evoluiu para uma estrutura bastante complexa.
Vamos fazer uma abordagem gradual para
descrever a estrutura atual da Internet.
Interne
t

18. CAPÍTULO 1 18
REDES DE COMPUTADORES
Estrutura da Internet: uma “rede de redes”
▪ Tier 1 ISP's: Os provedores de nível 1 são os maiores provedores de Internet do mundo. Eles possuem uma
infraestrutura de rede global que se estende por todo o mundo e estão interconectados diretamente uns
com os outros. Isso significa que eles não precisam pagar por acesso à rede de outros provedores de
internet. Eles fornecem acesso à internet a outras empresas, incluindo provedores de nível inferior,
empresas de hospedagem e provedores de serviços de conteúdo.
▪ Tier 2 ISP's: Os provedores de nível 2 são empresas menores que compram acesso à rede de provedores
de nível superior e, em seguida, vendem esse acesso a outras empresas, incluindo provedores de nível
inferior e empresas de hospedagem.
▪ Tier 3 ISP's: Os provedores de nível 3 são os provedores locais de acesso à internet que fornecem serviços
de internet para usuários finais, como indivíduos e pequenas empresas. Eles compram acesso à rede de
provedores de nível superior e, em seguida, vendem esse acesso aos usuários finais.
▪ ISPs regionais: Os provedores regionais de internet são empresas que fornecem acesso à internet em
áreas geográficas específicas, como cidades ou regiões. Eles geralmente compram acesso à rede de
provedores de nível superior ou de nível inferior e, em seguida, vendem esse acesso aos usuários finais em
sua área de atuação.

19. CAPÍTULO 1 19
REDES DE COMPUTADORES
Estrutura da Internet: uma “rede de redes”
Tier 1
ISP
Tier 1
ISP
Regional
ISP
Regional
ISP
access
ISP
access
ISP
access
ISP
access
ISP
access
ISP
access
ISP
access
ISP
access
ISP
IX
P
IX
P
IX
P
No “centro”: número pequeno de grandes redes bem conectadas.
▪ISPs comerciais “tier-1” (ex.: Level 3, Sprint, AT&T, NTT), cobertura nacional e internacional
▪redes de provedores de conteúdo (ex.: Google, Facebook): rede privada que conecta seus
centros de dados à Internet, muitas vezes ignorando a camada 1, ISPs regionais
Google
e

20. CAPÍTULO 1 20
REDES DE COMPUTADORES
ISP
A
ISP
C
ISP
B
Estrutura da Internet: uma “rede de redes”
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
…
…
…
…
…
…
… e redes de provedores de conteúdo (por exemplo, Google, Microsoft, Akamai) podem executar
sua própria rede, para trazer serviços e conteúdos perto dos usuários finais.
IXP
IX
P
access
net
access
net
access
net access
net
access
net
Content provider network
regional ISP

21. CAPÍTULO 1 21
REDES DE COMPUTADORES
Estrutura da Internet: uma “rede de redes”
▪ Exemplos de provedores de internet no Brasil em cada nível:
1. Tier 1 ISP's: Os provedores de nível 1 geralmente são grandes empresas globais, mas não há muitos
exemplos de provedores de nível 1 no Brasil. Alguns dos provedores de internet no Brasil que podem ser
considerados de nível 1 incluem:
• Embratel
• Global Crossing
• Level 3 Communica1ons
2. Tier 2 ISP's: Os provedores de nível 2 no Brasil são geralmente empresas que possuem uma rede nacional,
mas que ainda dependem de provedores de nível superior para fornecer conec1vidade internacional.
• Telefônica/Vivo
• Oi
• Algar Telecom
• Claro

22. CAPÍTULO 1 22
REDES DE COMPUTADORES
Estrutura da Internet: uma “rede de redes”
3. Tier 3 ISP's: Os provedores de nível 3 no Brasil são geralmente empresas regionais que
fornecem acesso à internet a usuários finais em áreas específicas. NET
• Copel Telecom
• Unifique
• Brisanet
4. ISPs regionais: Existem muitos provedores de internet regionais no Brasil, que fornecem
serviços de internet em áreas específicas, como cidades ou estados. WebNet
• Itelecom
• ClicRBS
• Vex Telecom

23. CAPÍTULO 1 23
REDES DE COMPUTADORES
Protocolo "camadas" e modelos de referência
Vimos que a Internet é um Sistema
extremamente complexo,com muitas
"peças":
▪Hosts
▪Roteadores
▪Diversos tipos de enlaces
▪Inúmeras aplicações
▪Protocolos
▪Hardwares, softwares...
Q: existe alguma esperança de organizar a estrutura da rede?
…. ou pelo menos nossa discussão sobre redes?
Interne
t
mobile
network
home network
enterprise
network
national or global
ISP
local or
regional
ISP
datacente
r
network
content
provider
network

24. CAPÍTULO 1 24
REDES DE COMPUTADORES
Exemplo: organização de viagens aéreas
Como você definiria/discutiria o sistema de viagens aéreas?
▪ Uma série de etapas, envolvendo muitos serviços
passagem (comprar)
bagagem (verificar)
portões (embarcar)
decolagem na pista
rota da aeronave
passagem (reclamar)
bagagem (retirar)
portões (desembarcar)
pouso na pista
rota da aeronave
rota da aeronave

25. CAPÍTULO 1 25
REDES DE COMPUTADORES
Exemplo: organização de viagens aéreas
ticket (purchase)
baggage (check)
gates (load)
runway takeoff
airplane routing
ticket (complain)
baggage (claim)
gates (unload)
runway landing
airplane routing
airplane
routing
ticketing service
baggage service
gate service
runway service
routing service
camadas: cada camada implementa um serviço
▪através de suas próprias ações de camada interna
▪contando com os serviços fornecidos pela camada
abaixo
Q: descrever em palavras
o serviço prestado em
cada camada acima

26. CAPÍTULO 1 26
REDES DE COMPUTADORES
Por que estratificação (camadas)?
Abordagem que permite projetar/discutir um sistema grande e
complexo:
§ Modo estruturado que permite a identificação e relação entre
os componentes do sistema
§ Possibilita discussões baseadas em um Modelo de Referência
§ A modularidade facilita a manutenção/atualização do
sistema
§ Mudança na implementação de serviço da camada:
transparente para o resto do sistema
§ Por exemplo, a mudança no procedimento de portão não afeta
o resto do sistema. Ex.: separar pessoas por altura, idade...

27. CAPÍTULO 1 27
REDES DE COMPUTADORES
Pilha de protocolos da Internet
▪aplicação: suporte a aplicações de rede
• HTTP, IMAP, SMTP, DNS
▪transporte: transferência de dados processo-
processo
• TCP, UDP
▪rede: roteamento de datagramas da origem ao
destino
• IP, protocolos de roteamento
▪enlace: transferência de dados entre elementos
vizinhos da rede
• Ethernet, 802.11 (WiFi), PPP
▪fisíca: bits “nos fios”
Aplicação
Transporte
Rede
Enlace
Física

28. CAPÍTULO 1 28
REDES DE COMPUTADORES
ISO/OSI reference model
Duas camadas não encontradas na pilha de
protocolo da Internet!
▪apresentação: permite que as aplicações
interpretem significado de dados, p. e.,
criptografia, compactação, convenções
específicas da máquina
▪session: sincronização, verificação, recuperação
de troca de dados
▪Pilha da Internet “faltando” essas camadas!
• estes serviços, se necessários, devem ser
implementados na aplicação
• necessários?
application
presentation
session
transport
network
link
physical
The seven layer
OSI/ISO
reference model

29. CAPÍTULO 1 29
REDES DE COMPUTADORES
Serviços, camadas e encapsulamento

30. CAPÍTULO 1 30
REDES DE COMPUTADORES
Serviços, camadas e encapsulamento

31. CAPÍTULO 1 31
REDES DE COMPUTADORES
Serviços, camadas e encapsulamento

32. CAPÍTULO 1 32
REDES DE COMPUTADORES
Serviços, camadas e encapsulamento

33. CAPÍTULO 1 33
REDES DE COMPUTADORES
Encapsulamento
fim-a-fim
source
application
transport
network
link
physical
H
t
H
n
M
segmento
H
t
datagrama
destination
application
transport
network
link
physical
H
t
H
n
H
l
M
H
t
H
n
M
H
t
M
M
network
link
physical
link
physical
H
t
H
n
H
l
M
H
t
H
n
M
H
t
H
n
M
H
t
H
n
H
l
M
route
r
switc
h
mensagem M
H
t
M
H
n
frame

34. CAPÍTULO 1 34
REDES DE COMPUTADORES
Duas funções principais do núcleo da rede
Encaminhamento:
▪local action:
mover pacotes
que chegam do
link de entrada do
roteador para o
link de saída
apropriado do
roteador
1
2
3
0111
endereço de destino na chegada
cabeçalho do pacote
routing
algorithm
header value output link
0100
0101
0111
1001
3
2
2
1
Roteamento:
▪global action:
determinar os
caminhos de origem-
destino adotados
pelos pacotes
▪algoritmos de
roteamento
local forwarding table
tabela de
encaminhamento local
algoritmo de
roteamento

35. CAPÍTULO 1 35
REDES DE COMPUTADORES
Alternativa à comutação de pacotes: Comutação de Circuitos
Alocação de recursos fim-a-fim, reservado
para ”comunicação” entre origem e destino
▪No diagrama, cada enlace possui 4
circuitos
• a chamada recebe o 2o circuito no
enlace superior e o 1o circuito no enlace
direito
▪Recursos dedicados: sem
compartilhamento
• desempenho do circuito (garantido)
▪segmento de circuito ocioso se não for
usado por chamada (sem
compartilhamento)
▪comumente usado em redes telefônicas
tradicionais

36. CAPÍTULO 1 36
REDES DE COMPUTADORES
Comutação de circuitos: FDM e TDM
frequency
time
frequency
time
4 users
Multiplexação por divisão de frequência (FDM)
▪frequências ópticas e eletromagnéticas divididas em
faixas de frequência (banda estreita)
▪cada conexão alocada sua própria banda, pode
transmitir a uma taxa máxima dessa banda estreita
Multiplexação por divisão de tempo (TDM)
▪tempo dividido em compartimento (slots)
▪cada conexão é alocada em slots periódicos,
pode transmitir a uma taxa máxima de banda de
frequência (mais larga), mas apenas durante o
tempo do(s) seu(s) slot(s)

37. CAPÍTULO 1 37
REDES DE COMPUTADORES
▪Pacotes: excelente para dados "intermitentes" - às vezes tem dados para
enviar, mas outras vezes não
• compartilhamento de recursos
• configuração mais simples, sem estabelecimento de conexão
▪Possível congestionamento excessivo: atraso e perda de pacotes devido
ao estouro de memória (buffer overflow)
• São protocolos necessários para transferência confiável de dados e
controle de congestionamento
Q: analogias humanas de recursos reservados (comutação de circuitos) versus
alocação sob demanda (comutação de pacotes)?
Q: Como fornecer conexão cpo ”circuito” uclizando comutação de pacotes?
“É complicado.” Estudaremos algumas técnicas que tentam tornar a troca de pacotes
o mais "circuito” (garancda) possível.
Comutação de pacotes X comutação de circuitos

38. CAPÍTULO 1 38
REDES DE COMPUTADORES
Host: enviando pacotes de dados
Função de envio
▪mensagem do aplicativo de origem
ao destino
▪divide-se em pedaços menores,
conhecidos como pacotes, de
comprimento L bits
▪transmite o pacote para a rede de
acesso na taxa de transmissão R
▪taxa de transmissão do enlace, também
conhecida como capacidade do enlace,
também conhecida como largura de
banda do enlace
R: taxa de transmissão
do link
host
1
2
dois pacotes com
L bits cada
Tempo da transmissão do
pacote
tempo necessário
para transmitir os bits
de cada pacote no link
L (bits)
R (bits/sec)
= =

39. CAPÍTULO 1 39
REDES DE COMPUTADORES
▪A fila (buffer) dos roteadores tem uma capacidade limitada
A
B
pacote sendo transmi1do
buffer
(área de espera)
pacote perdido por ter
chegado no buffer lotado
▪Quando a fila está cheia, os pacotes que chegam são descartados
(também conhecido como perdido)
▪Pacotes perdidos podem ser retransmitidos pelo nó de origem, pelo
sistema final de origem ou não são retransmitido
Perda de pacotes

40. CAPÍTULO 1 40
REDES DE COMPUTADORES
Comutação de pacotes: armazenar e encaminhar
▪ Atraso de transmissão: leva L/ R segundos para transmitir
(empurrar) pacote L-bit para o enlace em R bps
▪ Armazenar e encaminhar (Store and forward): pacote
inteiro deve chegar ao roteador antes de ser transmitido
no próximo enlace
▪ Atraso final: 2L / R (acima), assumindo atraso de
propagação zero (mais sobre atraso em breve)
origem
R bps
des1no
1
2
3
L bits por
pacote
R bps
Exemplo numérico de um salto:
▪L = 10 Kbits
▪R = 100 Mbps
▪Atraso de transmissão de um
salto = 0,1 msec

41. CAPÍTULO 1 41
REDES DE COMPUTADORES
Comutação de pacotes: atraso na fila, perda
Fila de pacotes e perda: se a taxa de chegada (em bps) ao enlace exceder a taxa
de transmissão (bps) do enlace por um período de tempo:
▪os pacotes ficarão na fila, esperando para serem transmitidos no enlace de saída
▪pacotes podem ser descartados (perdidos) se a memória (buffer) no roteador
ficar cheia
A
B
C
R = 100 Mb/s
R = 15 Mb/s
D
E
Fila de pacotes esperando
por um enlace de saída

42. CAPÍTULO 1 42
REDES DE COMPUTADORES
fila de pacotes no buffer do roteador
▪fila de pacotes, aguardando a vez para transmissão
▪a taxa de chegada ao enlace (temporariamente) excede a capacidade do
enlace de saída: perda de pacotes
A
B
pacote sendo transmitido (atraso de transmissão)
pacotes em buffers (atraso na fila)
buffers (disponíveis): pacotes de chegada
se não houver buffers livres há a perda de pacotes
Como ocorrem atraso e perdas de pacotes?

43. CAPÍTULO 1 43
REDES DE COMPUTADORES
dproc: processamento nodal
▪verificar erros de bits
▪determinar o link de saída
▪normalmente < msec
dfila: atraso na fila
▪tempo de espera no link de saída para
transmissão
▪depende do nível de congestionamento
do roteador
propagação
processamento
nodal
fila
dnodal = dproc + dfila + dtrans + dprop
A
B
transmissão
Atraso de pacote: 4 tipos

44. CAPÍTULO 1 44
REDES DE COMPUTADORES
propagation
nodal
processing fila
dnodal = dproc + dfila + dtrans + dprop
A
B
transmission
dtrans: atraso de transmissão:
▪L: comprimento do pacote (bits)
▪R: taxa de transmissão de link (bps)
▪dtrans = L/R
dprop: atraso de propagação:
▪d: comprimento do link físico
▪s: velocidade de propagação(~2x108
m/sec)
▪dprop = d/s
dtrans e dprop
Muito diferente
Atraso de pacote: 4 tipos

45. CAPÍTULO 1 45
REDES DE COMPUTADORES
Entenda
▪ • O atraso de transmissão é a quantidade de tempo necessária para o roteador
“empurrar” o pacote para fora; é uma função do tamanho do pacote (L) e da taxa
de transmissão do enlace (R), mas nada tem a ver com a distância entre os nós.
• 𝐿 / 𝑅
▪ • O atraso de propagação, por outro lado, é o tempo que leva para um bit se
propagar de um roteador até o seguinte; é uma função da distância (d) entre os
nós, mas nada tem a ver com o tamanho do pacote ou com a taxa de
transmissão do enlace.
• 𝑑 / 𝑣
• EXEMPLO CARAVANA*

46. CAPÍTULO 1 46
REDES DE COMPUTADORES
Atraso de fila de pacotes
▪ a: taxa média de chegada de
pacotes
▪ L: tamanho do pacote (bits)
▪ R: largura de banda do link (taxa
de transmissão) Intensidade de tráfego
= La/R
• La/R ~ 0: pequeno atraso de enfileiramento
• La/R -> 1: grande atraso médio na fila
• La/R > 1: chega mais “trabalho” do que a
capacidade de atendimento - atraso médio
tende ao infinito!
Atraso
de
fila
médio
La/R ~ 0
La/R -> 1

47. CAPÍTULO 1 47
REDES DE COMPUTADORES
• Como são os atrasos e perdas “reais” da Internet?
• Programa traceroute: provê medidas de atraso fim-a-fim do caminho
para cada nó entre o host de origem e o host de destino. Para cada i
(nó):
• envia três pacotes para o roteador i no caminho da origem até o destino.
• o roteador i retornará pacotes ao emissor.
• o emissor calcula o intervalo de tempo entre o envio do pacote e o
recebimento da sua resposta.
Atraso fim-a-fim
3 probes
3 probes
3 probes

48. CAPÍTULO 1 48
REDES DE COMPUTADORES
Vazão (throughput)
▪ vazão: taxa (bits / unidade de tempo) na qual os bits estão sendo enviados do
emissor para o receptor
• instantânea: taxa em determinado ponto no tempo
• média: taxa por um longo período de tempo
server, with
file of F bits
to send to client
link capacity
Rs bits/sec
link capacity
Rc bits/sec
server sends bits
(fluid) into pipe
pipe that can carry
fluid at rate
Rs bits/sec)
pipe that can carry
fluid at rate
Rc bits/sec)

49. CAPÍTULO 1 49
REDES DE COMPUTADORES
Vazão (throughput)
▪ Rs < Rc Qual é a vazão média fim a fim?
Rs bits/sec Rc bits/sec
v Rs > Rc Qual é a vazão média fim a fim?
Enlace com a menor taxa de vazão do caminho fim a fim
Link de gargalo
Rs bits/sec Rc bits/sec

50. CAPÍTULO 1 50
REDES DE COMPUTADORES
Vazão: cenário de rede

51. CAPÍTULO 1 51
REDES DE COMPUTADORES
História da Internet
• 1961: Kleinrock – teoria do
enfileiramento mostra
eficácia da comutação de
pacotes
• 1964: Baran – comutação de
pacotes em redes militares
• 1967: ARPAnet concebida
pela ARPA (Advanced
Research Projects Agency)
• 1969: primeiro nó ARPAnet
operacional
• UCLA, Stanford, UCSB, Utah.
• 1972:
demonstração pública da ARPAnet
NCP (Network Control Protocol)
primeiro protocolo hospedeiro-
hospedeiro
primeiro programa de e-mail
ARPAnet tem 15 nós
1961-1972: Princípios da comutação
de pacotes

52. CAPÍTULO 1 52
REDES DE COMPUTADORES
História da Internet
1972-1980: Inter-rede, redes novas
e proprietárias
• 1970: rede por satélite ALOHAnet no
Havaí
• 1974: Cerf e Kahn – arquitetura para
interconexão de redes
• 1976: Ethernet na Xerox PARC
• final dos anos 70: arquiteturas
proprietárias: DECnet, SNA, XNA
• final dos anos 70 : comutação de pacotes
de tamanho fixo (precursor da ATM)
• 1979: ARPAnet tem 200 nós
princípios de inter-rede de Cerf e
Kahn:
minimalismo, autonomia – sem
mudanças internas exigidas
para interconexão de redes
modelo de serviço pelo melhor
esforço
roteadores sem estado
controle descentralizado
definem arquitetura atual da
Internet

53. CAPÍTULO 1 53
REDES DE COMPUTADORES
História da Internet
1980-1990: novos protocolos,
proliferação de redes
• 1983: implantação do TCP/IP
• 1982: protocolo de e-mail smtp
definido
• 1983: DNS definido para
tradução entre nome-endereço
IP
• 1985: protocolo ftp definido
• 1988: controle de
congestionamento TCP
▪novas redes nacionais:
Csnet, BITnet, NSFnet,
Minitel
▪100.000 hospedeiros
conectados à confederação
de redes

54. CAPÍTULO 1 54
REDES DE COMPUTADORES
História da Internet
1990, 2000’s: comercialização,
a Web, novas aplicações
• início dos anos 90: ARPAnet retirada de
serviço
• 1991: NSF aumenta restrições para uso
comercial da NSFnet (retirada em 1995)
• início dos anos 90: Web
• hipertexto [Bush 1945, Nelson anos 60]
• HTML, HTTP: Berners-Lee
• 1994: Mosaic, depois Netscape
• final dos anos 90: comercialização da Web
Final dos anos 90 – após ano
2000:
• mais aplicações formidáveis:
mensagens instantâneas,
compartilhamento de arquivos
P2P
• segurança de rede ao primeiro
plano
• est. 50 milhões de hospedeiros,
mais de 100 milhões de usuários
• enlaces de backbone rodando
em Gbps

55. CAPÍTULO 1 55
REDES DE COMPUTADORES
▪~18B devices attached to Internet (2017)
• rise of smartphones (iPhone: 2007)
▪aggressive deployment of broadband access
▪increasing ubiquity of high-speed wireless access: 4G/5G, WiFi
▪emergence of online social networks:
• Facebook: ~ 2.5 billion users
▪service providers (Google, FB, Microsoft) create their own networks
• bypass commercial Internet to connect “close” to end user, providing
“instantaneous” access to search, video content, …
▪enterprises run their services in “cloud” (e.g., Amazon Web Services,
Microsoft Azure)
2005-present: more new applications, Internet is “everywhere”
História da Internet

56. CAPÍTULO 1 56
REDES DE COMPUTADORES
Dúvidas?