Redes de Computadores e Internet - UNESP

Universidade Estadual Paulista
“Júlio de Mesquita Filho”

Redes de Computadores e Internet

M.Sc. Fernando de Assis Rodrigues
Departamento de Ciência da Informação
Faculdade de Filosofia e Ciências
Campus Marília, SP

Contatos
E-mail: fernando (at) elleth.org
Twitter: @orionx7
Facebook: Fernando de Assis Rodrigues

Fernando de Assis Rodrigues - 2012 2

Objetivo

O aluno conhecerá caraterísticas sobre a
estrutura de redes de computadores e a
Internet, voltados a Biblioteconomia e
Arquivologia.


Conteúdo Programático
● Introdução: Redes de computadores
● Conexões, Enlaces e Meio Físico
● Arquitetura, topologia e estrutura de redes de
computadores
● Protocolos de rede
● Estrutura de rede da ARPANet/Internet
● Internet


Objetivos
● Introdução
● Redes
● Redes de Computadores
● Conexões de Rede


Introdução

O termo genérico “rede” define um conjunto de
entidades (objetos, pessoas, etc.) interligados uns
aos outros. (KIOSKEA.NET, 2012)


Introdução

Uma rede permite assim circular elementos
materiais ou imateriais entre cada uma destas
entidades, de acordo com regras bem definidas.
(KIOSKEA.NET, 2012)


Introdução
● Rede elétrica:
infraestrutura
pública
(inter)nacional que
permite a
distribuição de
energia elétrica
através de uma grid.
● Objeto → energia


Introdução
● Rede telefônica:
infraestrutura que
permite (permitia) a
circulação de
chamadas de voz
entre vários pontos
telefônicos.
● Objeto → “voz”


Introdução
● Rede criminosa:
conjunto organizado
de pessoas inter-
relacionadas com
objetivo em comum
de realizar um ou
vários delitos.
● Objeto → dinheiro,
influência, ...


Redes de Computadores



Uma rede de computadores é conexão de dois ou
mais computadores para permitir o
compartilhamento de recursos e a troca de
informações entre as máquinas.
(CANTÚ, E., 2003)



Objeto → “Dado digital”, “binário”...


Meio Físico

O meio mais simples é a ligação entre dois ou
mais dispositivos por meio de um cabo – ou seja
por um meio físico.


Conexão
● Coaxial:
● 185 metros de alcance;
● 10BASE2;
– Cheapernet, thin Ethernet, thinnet e thinwire.
● Velocidade de 10Mb/s;


Conexão
● Coaxial

10BASE5

Conexão
● Coaxial


Conexão
● Coaxial:
● Não era necessário um Hub ou Roteador;
● Caso a rede fosse maior que ~100 metros, era
necessário colocar um repetidor de sinal;
● Se o cabo se rompesse toda a rede a sua frente
parava de funcionar, pois todas as máquinas eram
ligadas em sequência.


Conexão
● 10BASE-T:
● Ethernet Over Twisted Pair: cabo de par trançado;
● Rede Ethernet;
● Velocidades de 10Mb/s, 100Mb/s e 1Gb/s:
– Podem conviver em uma mesma rede.


Conexão
● Ethernet Over Twisted Pair


Conexão


Conexão
● Diversos equipamentos para funcionamento da
rede:
– Roteadores;
– Switches;
– Hubs;
– Modems;
– …
● Blidagem do cabo → CAT 5e


Conexão
● Fibra óptica
● Feita de vidro ou polímero com a capacidade de
transmissão de luz:
– Transparência: para evitar a absorção da luz.
● Transmissor: LED ou Laser:
– Conversor de sinais elétricos para pulsos de luz.
● Receptor capaz de interpretar os sinais de luz e
transformá-los novamente em sinais elétricos.


Conexão
● Fibra óptica
● Mínimo de duas camadas: núcleo e revestimento;
● Transmissão através de ondas eletromagnéticas;
● Altas velocidades em transmissão de dados:
– 10, 20, 30, 40 Gbps...
– 1,6 Tbps
● Velocidade de transmissão abaixo da propagação da luz no vácuo:
reflexão.
● Redes com pontos diretos em até 100km;
● Cabos submarinos:
– 1988: 40.000 ligações simutâneas;
– 2012: 6.000km de extensão, sem gerar erros, movendo 10 terabits por
segundo.

Conexão
● Fibra óptica
● Cabos com dimensão reduzida;
● Custo elevado de manutenção;
● Imunidade às interferências eletromagnéticas;
● Matéria-prima abundante e barata;
● Falta de padronização dos equipamentos
envolvidos.


Conexão


Aula 2


Objetivos
● Conexões
● Dial-up
● ADSL
● Cable
● Rádio
● Linha Privativa LP
● Enlaces de Rede
● Topologias de Rede
● Rede Comutada

Conexões


Dial-up
● Também conhecida como conexão via Modem;
● Utiliza a infraestrutura das empresas de
telefonias (SP → Telesp e Embratel):
● Conexão entre dois ou mais computadores.


Dial-up
● Vantagem:
● Disponibilidade de pontos telefônicos;
● Foi/É a alternativa aos menos favorecidos ($$$).
● Desvantagem:
● Velocidade ( Máximo de ~56Kbps V.90 ):
– Bandalarga de 1Mpbs ~= 1024Kbps;
– 112Kbps.


Dial-up
● 2000:
● Ligações eram tarifadas individualmente;
● Custo elevado de telefonia;
● 00:01 → 5:59 = 1 pulso telefônico (~ 3 min).


Dial-up
● Necessário um modem para realizar a
conexão:


Dial-up
● Modem: Modulador/DEModulador de sinais:
● Converte os bits em frequências digitais em sinais
analógicos para serem transmitidos pela
infraestrutura de telefonia.
● Na conexão:
● Handshaking para a sincronização do protocolo de
conexão.
● http://bit.ly/RmbI3l


Dial-up
● Queda do uso por causa da disponibilidade de
banda larga (broadband).
● Curiosidade:


ADSL
● Asymmetric Digital Subscriber Line;
● Linha Digital Assimétrica para Assinante;
● Assimétrico:
– A velocidade do sentido dos dados é diferente.
– http://bit.ly/RmdNMN


ADSL
● Necessário o uso de Modem;
● Não usa toda a banda telefônica:
● É possível realizar ligações e usar a conexão ao
mesmo tempo:
– Divide o uso do cabo entre voz e dados;
– Filtros.


ADSL
● Velocidade varia pouco durante o dia;
● Não ocupa a linha telefônica;
● Velocidades melhores que dial-up a preços
acessíveis;
● Bom desempenho para serviços que exijam
troca rápida de informações;
● Necessidade de cabeamento telefônico;
● Não serve para empresas, devido à velocidade
limitada de upload.

ADSL


Cable
● Cabo/Cable:
● Utiliza a estrutura da TV a cabo para fornecer
conexões de rede;
● Bundled service:
– Internet/TV
– VOIP


Cable
● Melhor que ADSL para uploads, por causa da
latência alta;
● Não necessita de linha telefônica;
● Boa velocidade de download nos horários de
uso menos intenso;
● Velocidade limitada em horários de pico;
● Uso do cabeamento de televisão e de modem
específico para a tecnologia.


Rádio
● Uso de antenas para a conversão de sinais de
internet em ondas de rádio;
● Uso de antenas para transmissão;
● A transmissão não deve possuir obstáculos
como morros, prédios, etc.


Rádio
● Conexão é sem fio: permite o uso da conexão em locais que ainda não
possuem ADSL ou Cable;
● Não precisa de modem, pois o sinal é distribuído internamente (via
rede) – apenas uma placa de rede wireless ou wired é suficiente;
● Nem todas as prestadoras de serviço a rádio são boas;
● Barreiras próximas à antena podem atrapalhar a conexão;
● Não é interessante para usuários que usam redes peer-to-peer;
● Uso doméstico;
● Baixa velocidade em condições climáticas instáveis.


E quando uma empresa precisa de uma
conexão “segura e confiável”* entre dois
ou mais locais?
* Relativo.


Linha Privativa
● LP;
● LP de dados;
● Contrata-se uma linha telefônica dedicada para
a ligação “direta” entre dois pontos distantes;
● Um modem de cada lado;
● Custo elevado.


Linha Privativa


Enlaces de Rede


Tipos de Enlace
● Ponto-a-Ponto (ad hoc): um par de nós
Nó de rede
(Ex.: Um microcomputador
Enlace Ponto-a-Ponto
(Ex.: Cabo de Rede)


Tipos de Enlace
● Multiponto: dois ou mais nós.
● Utilizado na LAN – Local Area Network


Topologias de Rede


Topologias de Rede

A definição da maneira em que os nós serão
interligados é conhecida como topologia.


Topologia Ponto-a-Ponto


Topologia Barramento
● Também conhecida como Barra ou BUS


Topologia Árvore
● Série de barras conectadas


Topologia Anel (Ring)

Fluxo


Topologia Estrela (Star)


Topologia Grafo


Topologias

Topologia Prós Contras

Lentidão em condições de
Estrutura simples e baixo
Barramento tráfego intenso e
custo de instalação.
dificuldade na manutenção.

Estrutura intermediária e
Se um dos nós parar de
ótima velocidade em
Anel funcionar o tráfego de rede
condições de tráfego de
é interrompido.
dados intenso.

Estrutura complexa, porém Custo de instalação mais
Estrela
com alta tolerância a falhas. elevado.


Rede Comutada


Rede Comutada
● Os enlaces ponto-a-ponto e multiponto
apresenta um número limitados de conexões.
● MAN – Metropolitan Area Network
● WAN – Wide Area Network
● Rede Comutada:
● Os nós são ligados indiretamente


Rede Comutada
Nós do Núcleo:
Comutadores ou
Roteadores

Núcleo da Rede


Trabalho


Trabalho
● Texto sobre o computador Raspberry Pi (3
laudas):
● O que é?
● Como funciona?
● Para que serve? (Procure um uso)
● Quanto custa?
● Qual o impacto do uso de tal tecnologia se utilizado
em Bibliotecas e Empresas que não possuem
recursos financeiros em abundância?


Trabalho
● Pontos de partida:
● http://en.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi
● http://pt.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi
● http://www.raspberrypi.org/
● http://www.youtube.com/watch?v=6BbufUp_HNs
● http://www.youtube.com/watch?v=SLOvr6G3Ntw
● Boa sorte e bom trabalho!!!


Aula 3


Objetivos
● Modelo OSI
● TCP/IP
● Protocolos de Rede


Protocolos de Rede


Modelo OSI
● International Organization for Standardization
● Open Systems Interconnection Model
● ISO/IEC 7498-1
● Padronização das funções de um sistema de
comunicação
● Camadas de abstração


Modelo OSI
● Modelo baseado nas
experiências
adquiridas com a
implantação da
ARPANET
● Charles William
"Charlie" Bachman
(1924-)


Modelo OSI


Modelo OSI
Unidade de Dados Camada

7 - Aplicação

Dados 6 - Apresentação
Camadas de Serviço
5 - Sessão

Segmento 4 - Transporte

Pacote/Datagrama 3 - Rede

Camadas Meio Físico Quadro 2 - Enlace

Bit 1 - Física


Modelo OSI
● Física
● Especificações físicas e elétricas para os
dispositivos (placas de rede)
● Relacionamento entre o cabo de rede e a placa de
rede
– Pinos
– Voltagem
– Impedância
– ...


Modelo OSI
● Física
● Iniciar e finalizar uma conexão entre dois pontos
● Controle de fluxo
● Conversão de bits em sinais elétricos/luminosos...
