Convergência e interoperabilidade grupo 1 ok

FEI – Departamento de Engenharia da Produção – Sistemas de Informação – NPA810

Convergência
e Interoperabilidade

Eduardo Ruiz Ferreira – 12.107.359-7
Ivan Augusto Yuri Rodarte – 12.108357-0
Rafael P. C. Queralt – 12.108.004-8
Renan Oliveira Sardim – 12.108.394-3

Professor Mateus T. S. Cozer

Agenda

1. Historia da tecnologia: computadores e
Internet
2. Tecnologias do Ciberespaço
3. Tecnologias de Rede
4. Infraestrutura da Informação
5. IPTV e Mobile
6. Interoperabilidade e Convergência

18/08/12 Convergência e Interoperabilidade NPA810

Tecnologia

“Every Great Advance in science had issued from a new
audacity of imagination”
John Dewey – Filosofo Norte Americano


Computadores

Antepassados dos Computadores Computadores digitais

• Maquinas programáveis que não • Inicio da Era Digital
armazenam dados
 ENIAC: uso de circuitos eletrônicos – 1946
 Relógio Astronômico de Al-Jazari – 1206
 Mainframes
 Tear automatizado de Jacquards – 1801

Lei de Moore Avanço tecnológico

• Avanços tecnológicos de hardware:
• “The number of transistors on integrated computadores menores, mais rápidos, mais
circuits doubles approximately every two baratos e menos consumidores de energia.
years.” (Gordon Moore)
• Ascensão do Pessoal Computer e dos
dispositivos móveis

http://www.computerhistory.org/ Acesso em 09/08/12

Início da Internet – Redes

• Dispositivos conectados
entre si para
compartilhar recursos
físicos ou lógicos

(Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

Internet – História

“[A internet surge] da encruzilhada insólita entre a Ciência, a
investigação militar e a cultura libertária”
Manuel Castells, sociólogo espanhol



Anos 60 Anos 70

• Memex – “As we may Think” Vanelar Bush (1945) • Conceito “Rede de Redes”

• Protocolos de comunicação de dados (TCP/IP)
• Contexto Guerra Fria
• Mainframes
• Arpanet (ARPA/DARPA) – primeiros nós da Rede
(Universidades Norte Americanas) • Hipertexto
Anos 80 Anos 90

• Expansão de redes (Backbones) • Tim Berners-Lee cria a World Wide Web

• Movimentos de “fonte aberta” • Marc Andressen cria o Mosaic/Netscape

• PCs ganham espaço • Internet privatizada, surgem as Internet Service
Provider (ISP)

(Castells M.: The Internet Galaxy)


• Século 21
• Internet moldada pelo uso,
intrínseca a sociedade global

• WEB 1.0>2.0.>3.0

• Cultura da Internet em 4
camadas:
– Cultura Tecnomeritocrática
– Cultura Hacker
– Cultura Comunitária virtual
– Cultura Empresarial


Culturas da Internet

Cultura Tecnomeritocrática Cultura Hacker
• Voltada para projetos tecnológicos • Ligada a Criatividade e Genialidade. A
Produção pelo prazer
• Big Science

• Berço da Internet • Desenvolvimento de ideias ligadas a
sociedade


Culturas da Internet

Cultura Comunitária virtual Cultura Empresarial
• Acrescenta uma dimensão social ao • Transforma a tecnologia em forma de
compartilhamento tecnológico. ganhar dinheiro
• Compreende a maior parte de usuários • Empreendedorismo
da internet • Globalização de mercados / Internet
como fator crucial para crescimento
econômico


W3C

http://www.w3c.org (acesso em 15/08/12)

Ciberespaço

“Ciberespaço é o espaço mediador da convivência digital entre
seres humanos, em criação a partir da disseminação e evolução da
Internet e da Web no seio da sociedade”
Jorge Henrique Cabral Fernandes


Ciberespaço – TIC
Camada Função
Camada 6 Consumo final
Camada 5 Conteúdo, aplicações e serviços
Camada 4 Navegação, busca e plataformas de
inovação
Camada 3 Conectividade – interface TCP/IP
Camada 2 Operação de rede
Camada 1 Elementos de rede


Ciberespaço

• INTERNET e a World Wide Web
“A Internet é uma rede de sistemas heterogêneos, interligados através de
uma família de protocolos básica e comum a todos, chamada TCP/IP”
Jorge Henrique Cabral Fernandes

• Elementos que definem a WWW
- Clientes e Servidores Web;
- URL;
- HTML;
- HTTP;
- CGI;
- Formulários HTML.
(Fernandes J. H. C.: Ciberespaço:
Modelos, Tecnologias, Aplicações e
18/08/12 Perspectivas)
Convergência e Interoperabilidade NPA810

Ciberespaço – Internet
• Internet
 Conglomerado de redes locais espalhadas pelo mundo, o que torna possível e
interligação entre os computadores utilizando o protocolo TCP/IP.
• Usuários Internet
Internet Users Growth
Users
World Regions
Dec. 31, 2000 Latest Data 2000-2011

Africa 4,514,400 139,875,242 2,988.4 %

Asia 114,304,000 1,016,799,076 789.6 %

Europe 105,096,093 500,723,686 376.4 %

Middle East 3,284,800 77,020,995 2,244.8 %

North
108,096,800 273,067,546 152.6 %
America

Latin America
18,068,919 235,819,740 1,205.1 %
/ Carib.

Oceania /
7,620,480 23,927,457 214.0 %
Australia
WORLD
360,985,492 2,267,233,742 528.1 %
TOTAL

(Fernandes J. H. C.: Ciberespaço: Modelos,
Tecnologias, Aplicações e Perspectivas)

Ciberespaço – Protocolos

• Refere-se a um
conjunto de regras que
regem as comunicações
e constituem a
linguagem dos
computadores.
• Dois dispositivos de
uma rede precisam
entender o mesmo
protocolo para poder se
comunicar.

Ciberespaço

TCP/IP e OSI
• Desenvolvidos para uniformizar os
padrões e modelos adotados pelos
protocolos de rede.

• São definidas camadas numeradas e cada
uma ilustra uma função particular da
rede, estipulando níveis hierárquicos e
funcionais entre as mesmas.

• OSI (Open Systems Interconnection):
Proposta da ISO. Utiliza 7 camadas de rede

• TCP/IP (Transmission Control
Protocol)/(Internet Protocol): Criado pelo
DARPA, protocolo de rede mais difundido
do mundo.
– TCP: Transporte
– IP: Transmissão


Ciberespaço – Camadas modelo OSI

Camada 7 – Aplicação

• Essa camada faz a interface entre o
protocolo de comunicação e o
aplicativo que pediu ou receberá
informações



Camada 6 – Apresentação Camada 5 – Sessão

• Converte o formato do dado recebido da • Define como as conexões são estabelecidas
camada de Aplicação em um entendido e desfeitas e como os dados são trocados
pelo protocolo. na rede, facilitando a comunicação entre
fornecedores e solicitantes de serviços.

• Para aumentar a segurança pode-se utilizar • Ajuda as camadas superiores a identificar e
criptografia para que eles só sejam se conectar aos serviços disponíveis na
decodificados na camada 6 do receptor. rede.



Camada 4 – Transporte Camada 3 – Rede

• É a camada que faz a ligação entre as camadas de • A camada de rede define a rota e o processo pelo
alto nível (7,6,5) e as de baixo nível (1,2,3) qual os dados se movem pela rede.

• Organiza mensagens de nível mais alto em • É a camada em que a rede decide como realizará
pacotes e entrega-os à camada de Rede no certas funções de gerenciamento.
transmissor

• No receptor, a camada Transporte remonta os
pacotes recebidos pela camada de Rede e os
envia para a camada de Sessão.

• Ao receber o pacote com sucesso, pode enviar
sinal de Acknowledge ao transmissor .



Camada 2 - Link de Dados Camada 1 – Físico
• Organizar os bits da camada física em grupos • Esta camada é responsável por transformar os
lógicos de informações chamados frames frames da camada 2 e converter em sinais
• Adiciona informações de Origem e Destino, como compatíveis com o meio
a placa de rede que vai receber essa informação,
além de dados de controle • Estes sinais podem ser elétricos ou sinais
• O padrão IEEE( Institute of Electrical and luminosos
Electronic Engineers) 802 que divide esta camada
em 2 sub-partes LLC e MAC
• O MAC (Media Access Control) é responsável por
prover o endereço das placas de destino e
origem, que uma vez padronidazas são unicos
• O LLC (Logical Link Control) possibilita a utilização
de vários tipos de protocolos


Ciberespaço – Camadas TCP / IP



Camada - Aplicação Camada – Transporte

• É a junção das camadas 5,6 e 7 do modelo OSI e • Equivalente a camada de transporte do modelo
faz a comunicação entre os aplicativos e o OSI
protocolo de transporte
• Transforma a informação em pacotes para enviar
a camada de Internet
• Dentro desta camada, outros protocolos
operam, como HTTP, SMTP, FTP, SNMP o DNS e o
Telnet. Sendo cada um deles específico para uma • Utiliza um esquema de multiplexação, onde é
possível transmitir os dados de diversas
atividade aplicações “simultaneamente”, utilizando o
conceito do endereçamento através das portas
• A camada de aplicação se comunica com a
camada de transporte através de portas • Outro protocolo operante nesta camada é o UDP
(User Datagram Protocol), tipicamente utilizado
para informações de controle



Camada - Internet

• Semelhante a camada 3 do modelo OSI
• Dentro desta camada, outros protocolos operam além do IP, como ICMP, ARP e RARP.
• Recebe os pacotes de dados, datagramas, da camada TCP e adiciona ao datagrama as informações de
caminho e rotas que ele deverá percorrer.
• Essas informações de caminho utilizam o enderaçamento de IP que da ao computador na rede um
endereço de 32 bits separado de 8 em 8 ex: 192.168.0.1
• O endereço de IP precisa ser único, para que as informações cheguem ao destino correto.
• Para obter um endereço de IP , o computador ou a rede precisam estar conectados a um
Backbone(estrutura básica da internet) ou a uma rede conectada a um Backbone

Camada – Rede/Física
• Equivalente as camadas 1 e 2 do modelo OSI


Ciberespaço – Tecnologias

URL (Universal Resource Locator) HTML (Hypertext Markup Language)
• É o endereço universal que serve para localizar recursos
na Web. • Linguagem de descrição de hipermídias
• Um URL é composto segundo o formato:
• <protocolo>://<máquina>[:<porta>]/<endereço-local> • Descreve a estrutura de documentos compostos por
• Exemplo: http://www.google.com.br mídias como texto, imagens e sons.
• O sistema DNS(Domain Name System), é responsável
por encontrar os sites nos diversos servidores

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) CGI (Common Gateway Interface)
• Utilizado na transferência de recursos entre servidores e • Extensão da tecnologia Web que possibilita a geração
clientes, baseado no sistema de pedido e resposta. dinâmica de recursos e execução de programa.
• Permite 2 recursos:
- Cache: Cópia dos últimos arquivos acessados em um site
para o disco rígido, agilizando futuras visitas e diminuindo o
trafego
- Proxy: Utilização de uma máquina intermediária como
cache, não necessitando que o cliente vá até o servidor buscar
dados.

(Fernandes J. H. C.: Ciberespaço: Modelos, (Berners-Lee T.: The World Wide Web: Past,
Tecnologias, Aplicações e Perspectivas) Present and Future)

Tecnologias de Rede – Intranet e Extranet

• Intranet
– Espaço restrito a determinado público com compartilhamento seguro de
informações

– Servidores locais nas empresas

• Extranet
– Semelhante a Intranet

– Servidores locais nas empresas, com acesso remoto via Internet do conteúdo
de qualquer lugar do mundo

– Acesso remoto pode ser feito por VPNs(Virtual Private Networks)


Tecnologias de Rede – Classificação

• Redes com fio
– Redes Pessoais (PAN)
– Redes locais (LAN)
– Redes Metropolitanas (MAN)
– Redes Continentais ou Globais (WAN)

• Redes sem fio (Wireless)
– Redes Pessoais (WPAN)
– Redes locais (WLAN)
– Redes Metropolitanas (WMAN)
– Redes Continentais ou Globais (WWAN)

Tecnologias de Rede – Tipos

• Redes Ponto-a-Ponto • Redes Cliente - Servidor
– Utilizada em redes pequenas – Utilizada em redes grandes
– Todos os computadores – Servidores Específicos para
armazenam arquivos e
cada atividade
utilizam aplicações
– Baixo desempenho em redes – Alto desempenho
mais simples – Alta segurança
– Baixa segurança – Melhor organização
– Fácil instalação – Manutenção centralizada
– Manutenção feita por cada – Alto custo
usuário
– Baixo custo
– Limitação de distância entre
as estações de trabalho

Tecnologias de Rede – Topologia
• Linear
– Computadores ligados fisicamente no
mesmo cabo
– Baixa Confiabilidade
– Rede ocupada quando é utilizada por um
micro
– Pouco utilizada

• Estrela
– Computadores ligados a um dispositivo
concentrador
– Logicamente funciona como Linear
– Maior flexibilidade
– Mais utilizada

• Anel (Ring)
– Computadores ligados a um dispositivo
concentrador(Estrela)
– Rede funciona logicamente como um Anel

Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores

Tecnologias de Rede – Arquiteturas
• Ethernet

– Divide a informação a ser enviada em Frames
– Utiliza o CSMA/CD para definir prioridades (camada 1)
– Informações do Protocolo e de dados a ser transmitida (LLC e MAC na camada
2)
– Utilizando Switches/Bridges/Roteadores o uso da rede foi otimizado
– Suporte a vários protocolos como: TCP/IP, IPX e outros

• Outras Arquiteturas
– Token Ring
– FDDI
– ARPAnet

Tecnologias de Rede – Hardware

• Cabeamentos
– Par Trançado
– Fibra Óptica

• Equipamentos
– Servidores
– Modem
– Hubs/Switches/Bridges
– Roteadores
Rack de Servidores HP Roteador Cisco CRS-13

Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores

Tecnologias de Rede – Wireless/Segurança

• Wi-Fi (IEEE 802.11)
– Para se conectar ao uma Rede Wi-FI, basta estar no seu Hotspot
– Transmissão de dados através de ondas eletromagnéticas
– Alto consumo de energia e largura de banda
– Segurança através de criptografia

• WiMAX (IEEE 802.16)
– Evolução do Wi-Fi com tecnologias mais recentes
– Cobertura do sinal de km (Wi-Fi de 100 a 300 metros)
– É uma solução para regiões de difícil cabeamento ou a inexistência do mesmo

• Firewall
– Limita a conexão de computadores utilizando as portas de serviço
– Protege a rede ou computador contra usuários ou programas indesejados
– Pode existir tanto como Hardware ou como Software


Infra-Estrutura da Informação

• Definição
“Sistema compartilhado, aberto(sem limites), heterogêneo
e evolutivo que consiste de uma série de Competências de
TI e seus usuários, operações e comunidades”.
(HANSETH, Ole MONTEIRO, E)

• II’s Ole Hanseth
O design das IIs (Infra-estrutura da Informação) pode ser dividido conforme sua complexidade em :

•Competência de TI

• Aplicativos

• Plataformas
- Softwares office(MSOffice),
- Sistemas operacionais (Windows,Unix) (Hanseth, Ole Monteiro, E. IT Infrastructures)
- ERPs ou CRM ou plataformas de desenvolvimento de aplicativos.


Complexidade Dinamica:
Diferentes usuários com -Descoberta;
objetivos divergentes Implementação; Integração;
Controle; Coordenação

Crescimento e Evolução da
rede de Informação
(infraestrutura da
Informação

(Hanseth, Ole Monteiro, E. IT Infrastructures)
Perda de dinheiro
Dificuldades em Transformar com Investimentos.;
Problemas Custos de
informações empíricas em
princípios que promovam a oportunidade;
evolução dos IIs. Problemas políticos
18/08/12 Convergência e Interoperabilidade
e sociais. NPA810

 Aspectos das Infraestruturas (II’s) (Hanseth e Monteiro, 2007. Cap. 3, p. 3)

A partir de Hanseth e Monteiro (2007) os principais aspectos das infra-estruturas

Aspecto 1: As infra-estruturas tem uma função de dar suporte ou
habilitar [uma estrutura].

Aspecto 2: Uma infra-estrutura é compartilhada por uma comunidade
[de prática].

Aspecto 3: Uma infra-estrutura é aberta

Aspecto 4: As IIs são mais que pura tecnologia, são redes
sociotécnicas.

Aspecto 5: As infra-estruturas são conectadas e inter-
relacionadas, constituindo ecologias de redes.


• Componentes

• Software: A parte lógica
• Hardware: A parte Física
• Sistemas Operacionais
• Servidores
• Banco de Dados
• Desktops/Notebooks
• WEB
• Telefones e Celulares
• ERP

• Rede: O elo da ligação • Pessoas: A parte que pensa
• Links Internet • Analista de Suporte
• Rede MPLS • Técnicos de Suporte
• Dark Fiber • Analista de sistemas
• Link Satélite • Desenvolvedores
• Rede Telefônica • Service Desk

(NASCIMENTO, Paulo, IETEC)


• Data Center

“A building or portion of a building
whose primaty function is to house a
computer room and its support
areas”
ANSI/EIA/TIA 942

• Tendência de IIs
• SaaS (Software as a Service)
• Green IT
• Virtualização
• Cloud computing

Fonte: Horowitz, Bem http://bhorowitz.com/2012/02/06/the-future-of-networking/~~V Acesso em 15/08/12

II’s – Cloud Computing - SDN
“Software Defined Networking (SDN) is an emerging network architecture
where network control is decoupled from forwarding and is directly
programmable.” Open Network Fundation, SDN The New Norm for Networks

 Motivo
• Redes de cloud fracas (ex. Amazon)
• Falta de isolamento de tráfego, segurança e outras
funcionalidades

 Necessidades
• Uma nova plataforma, de forma que o modelo antigo não
pudesse suportar.
• Uma nova plataforma capaz de existir e interoperar com a
antiga.

Fonte: Horowitz, Bem http://bhorowitz.com/2012/02/06/the-future-of-networking/~~V Acesso em 15/08/12


II’s – Cloud Computing - SDN
 Antes do SDN
• Cloud Computing - A arquitetura utilizada foi desenvolvida para entregar “packets” entre dois
hosts estacionários, em uma rede sob controle administrativo unificado. A redes de hoje devem
lidar com vários usuários, na qual ela não pode suportar.
• A Virtualização do servidor – Na virtualização moderna todo o tráfego passa por um software
antes de entrar na rede Física
 SDN - Casado, McKeown e Shenker e a NICIRA NETWORKS

• Rede totalmente virtualizada tornando-a tão flexível como um servidor virtualizado.

• Software de rede dissociado do hardware proprietário, de modo que qualquer empresa pode adicionar
qualquer tipo de funcionalidade para a rede, e não apenas
as grandes empresas de redes.

• Foi infinitamente escalável utilizando hardware.

Martin Casado
http://bhorowitz.com/2012/02/06/the-future-of-networking/~~V
Acesso em 15/08/12

II’s – Virtualização – SDN e VMware
 Virtualização
“ A virtualização consiste na emulação de ambientes isolados, capazes de rodar diferentes sistemas
operacionais dentro de uma mesma máquina, aproveitando ao máximo a capacidade do hardware,
que muitas vezes fica ociosa em determinados períodos do dia, da semana ou do mês. “(Duarte,
OTTO Trabalho de redes de computadores 1)

 A VMware
• Lider mundial de em virtualização e infraestrutura de nuvem.

 A aquisição da Nicira pela Vmware

• Objetivo: Transformar o funcionamento da rede na era cloud

“O software da Nicira começa com a virtualização da rede, rompendo a visão lógica de uma rede
física. Ele permitirá a criação de dezenas de milhares de redes virtuais isoladas com a facilidade
operacional e simplicidade de criar e gerenciar máquinas virtuais. Para os negócios, significa
eficiência, flexibilidade e configuração robusta de rede”(Herrod, Steve – CTO VMware Steve)
http://www.vmware.com/company/news/releases/vmw-nicira-07-23-
12.html Acesso em 15/08/12

Infraestrutura da Informação - Anatel
Internet Fixa Banda larga fixa
Usuários (em milhões) 52
2012 20

2000 0,2 4
2000 2012
Usuários (em milhões)

63% 26 Linhas de Celular
Investimento (em Bilhões de Reais

19
16 15
256
Total de 216 Bi 23

2000 2012
2000 2005 2008 2012 Usuários (em milhões)

Investimento do setor Privado

18/08/12 Convergência e Interoperabilidade Revista Exame, ed 1021
NPA810

IPTV

• Internet Protocol Television
"A redefinição da televisão ocorrerá
quando as pessoas exigirem estímulos em
lugar de vida vegetativa, quando pararem
de VER e começarem a USAR seus
televisores".
(Dick Notebaert, CEO da Ameritech)

• “...(a TV Digital Interativa) torna possível a
agregação de elementos de interação aos
programas de televisão tornando-os
“interativos”. (Fernandes,2004)

Set-Top Box
Unidade de Recepção e Decodificação

Arquitetura do Sistema de TVDI

(Introdução à Televisão Digital Interativa: Arquitetura, Protocolos, Padrões e Práticas. FERNANDES, 2004)


Padrões de IPTV (FERNANDES,2004)

GINGA – Brasil
(http://www.ginga.org.br/)
ISDB – Japão, Brasil

DVB – UK, Oceania, Hong Kong
ATSC – EUA, Argentina, Korea


Tecnologias de Rede Móveis

http://www.teleco.com.br/pais/celprodw_tri.asp Acesso em 12/08/12


Internet Móvel no Mundo

http://www.ericsson.com/res/docs/2012/traffic_and_
market_report_june_2012.pdf
Acesso em 12/08/12

Interoperabilidade

 Definição
“Habilidade de dois ou mais sistemas (computadores, meios de comunicação, redes, software
e outros componentes de tecnologia da informação) de interagir e de intercambiar dados de
acordo com um método definido, de forma a obter os resultados esperados.” (ISO)
 Características
• A habilidade de dois ou mais sistemas ou elementos trocar informações entre si e
usar essas informações que foram trocadas;

• A capacidade de unidades de equipamentos trabalhar juntas para realizar funções úteis;

• A capacidade de equipamentos, geralmente fabricados por vários fornecedores, de
trabalharem juntos em rede.

• A habilidade de dois ou mais sistemas ou trocarem informações em uma rede heterogênea
http://www.governoeletronico.gov.br/acoes-e-projetos/e-ping-padroes-de-interoperabilidade/o-que-e-interoperabilidade/

Acesso em 12/08/12

O Mercado da Interoperabilidade
Sistemas
Operacionais e a
disputa pelo
mercado

http://www.teleco.com.br/pais/celprodw_tri.asp
18/08/12 Convergência e Interoperabilidade Acesso em 12/08/12 NPA810

Interoperabilidade e Convergência
• Interoperabilidade
― Interface aberta
― Facilita a inovação

• Convergência
― Convergência de redes e serviços (fixo e móvel)
é sobre como combinar cadeias de valor
existentes e as suas tradições em novas.
― Interfaces fechadas, não se comunicam
― Não colabora para a inovação

Fonte: http://ec.europa.eu/enterprise/archives/e-business-watch/events/documents/4-1_EICTA_Luetteke.pdf;
http://conference.ifla.org/past/ifla77/149-bermes-en.pdf Acesso em 15/08/12

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