Baixe Introdução Redes de Computadores e outras Notas de estudo em PDF para Informática, somente na Docsity! Introdução às Redes de Computadores Íria Caline S. Cosme iriacaline@gmail.com iria.cosme@ifrn.edu.br Campus Ipanguaçu Evolução na Comunicação de Dados O Comunicação sempre foi uma necessidade humana, visando aproximar comunidades distantes O Sinais de fumaça e Pombo-Correio Evolução dos Sistemas de Computação e Na déc. de 1950, computadores eram máquinas grandes e complexas, operadas por pessoas altamente especializadas. º Baseados em grandes equipamentos para processamento e armazenamento de informações. ij Evolução dos Sistemas de Computação e Processamento batch (1950) RE RE VWERLO WO RRW E RT RR” BU EU GEnTaS “a Na UNA MM MM M “4 LM 4 UMA MM % % *m mm » 6 MM SG 16 MM 60 SE Se mM ME “us ABA O AMA RD a UN | * nm Penha uhl ih kl ãvakWakhRlak lb R lGikMilhuhll NM UM UM MM MU MMM MM MM MM MM MM MM 54 mem Mm MM MM MO 6 MO DO MO DM a 6 MO O am montona od mamERa | nuas MUTENARA MM ss 99404449 o» sasm poa ass Cartão Perfurado Evolução dos Sistemas de Computação O Terminais interativos (1960) — sistemas operacionais de tempo compartilhado (time-sharing). O Problemas * baixo tempo de resposta e confiabilidade * configuração do sistema não agrada usuário * dependência de um gerenciamento centralizado Redes de Computadores: Definição º Uma Rede de Computadores é formada por um conjunto de módulos processadores (Mps) capazes de trocar informações e compartilhar recursos, interligados por um sistema de comunicação. Prof. Guido Lemos Redes de Computadores: Definição º O sistema de comunicação vai se constituir de um arranjo topológico interligando os vários módulos processadores através de enlaces físicos (meios de transmissão) e de um conjunto de regras com o fim de organizar a comunicação (protocolos). Prof. Guido Lemos Redes de Computadores: Definição Tipos de Redes O Redes Locais (Local Area Networks - LANS) 9 interconexão de equipamentos numa pequena região, por exemplo, num mesmo prédio. O Altas taxas de transmissão e baixas taxas de erros 6 Geralmente propriedade privada O Ex.: Ethernet, Wi-Fi Tipos de Redes O Redes Metropolitanas (Metropolitan Area Networks - MANSs) 9 interconexão com distâncias metropolitanas 6 Velocidades maiores que as LANs 6 Geralmente propriedade privada e Ex.: Metro Ethernet, WiMax. Tipos de Redes Redes Geograficamente Distribuídas (Wide Area Networks WANs) Compartilhar recursos com usuários geograficamente distribuídos Define interligações de redes locais que se encontram entre cidades, estados ou países diferentes Em geral, baixas velocidades e taxas de erros mais altas que as LANs Custo de comunicação elevado •Geralmente pública (subrede de comunicação) Ex.: Internet Topologias O Comunicação no enlace: Simdex Haf -didex Ful -didex Tipos de topologias físicas O Topologia em estrela: O Cada nó é interligado ao nó central (mestre), através do qual todas as mensagens devem passar. Tipos de topologias físicas O Topologia em estrela: * O nó central é um comutador ou um switch; * Não necessitam de roteamento (concentram as mensagens no nó central); * Problema de confiabilidade no nó central; * A rede não está comprometida caso um nó escravo falhe. * O nó central realiza compatibilidade de velocidade. Tipos de topologias físicas As redes em estrela podem atuar por difusão (broadcasting). Todos os nós escravos recebem a informação, apenas o destinatário consome e os outros simplesmente as ignoram. Topologia em estrela: Tipos de topologias físicas Topologia em estrela: A C B Msg para AMsg para A M sg p ar a A Recebo “Msg para A” Ignoro “Msg para A” Ignoro “Msg para A” D Envio “Msg para A”M sg p ar a A Tipos de topologias físicas Topologia em anel: Os nós estão conectados através de um caminho fechado e capazes de receber dados em qualquer direção (mas de preferência, operam em um único sentido de transmissão). Quando uma mensagem é enviada, ela entra no anel e circula até ser retirada pelo nó de destino. Tipos de topologias físicas Topologia em anel: Apresenta como desvantagens: Em redes de muitos pontos ou geograficamente distribuídas o retardo seria imenso, visto que a mensagem percorreria um número muito grande de estações ou nós até chegar a estação destino; Falta de caminhos alternativos para a transmissão da mensagem; Vulnerabilidade a erros; Pouca tolerância a falhas, como por exemplo quando uma mensagem fica eternamente circulando no anel. Tipos de topologias físicas Topologia em barra: Nas redes em barra comum cada nó conectado à barra pode ouvir todas as informações transmitidas, similar às transmissões de radiodifusão. O mecanismo de controle de acesso ao meio pode ser do tipo CENTRALIZADO ou DESCENTRALIZADO. Tipos de topologias físicas Topologia em barra: A barra é geralmente compartilhada em tempo e freqüência, permitindo transmissão de informação. O tráfego das informações é bidirecional e cada nó conectado à barra pode interceptar todas as informações transmitidas. Esta característica facilita as aplicações com mensagens do tipo difusão (para múltiplas estações). Nas topologias tipo barramento, as falhas não causam a parada total na transmissão de dados. Tipos de topologias físicas O Topologia parcialmente ligada: = Também denominada de topologia em grafo. Nessa topologia, nem todas as ligações entre pares de estações estão presentes. = Existem caminhos alternativos, que podem ser utilizados em caso de congestionamentos ou de falhas em determinadas rotas. = Mensagens enviadas para estações sem conexão direta, podem passar por vários nós intermediários. = À comunicação entre dois nós (DTESs) pode ser feita por comutação de circuitos, de mensagens ou de pacotes. Tipos de topologias físicas O Topologia parcialmente ligada: Exemplo Quadro comparativo de algumas topologias Estrela Anel Barra Comum Grafos Simplicidade |A melhor de Razoável Razoável, um Extremamente Funcional todas pouco melhor complexa que o anel Roteamento Inexistente Inexistente no Inexistente Bastante anel complexo unidirencional, simples nos outros Custo de Alto (incluindo o |Baixo para Baixo Muito alto Conexão custo do nó médio central) Crescimento | |Limitado a Teoricamente Alto Alto Incremental capacidade do infinito nó central Aplicação Aquelas Sem limitação Sem limitação Sem limitação adequada envolvendo processamento central de todas as mensagens Topologia Física x Topologia Lógica Topologia Física x Topologia Lógica Parâmetros de Comparação “A escolha de um tipo particular de rede para suporte a um dado conjunto de aplicações é uma tarefa difícil.” — Os parâmetros de comparação são usados para definir a rede que melhor se adapta às “nossas” necessidades Parâmetros de Comparação e RETARDO DE TRANSFERÊNCIA: — Retardo de Transferência = Retardo de Acesso + Retardo de Transmissão Parâmetros de Comparação e DESEMPENHO: — Capacidade efetiva de transmissão da rede — Os termos velocidade, desempenho e retardo de transferência estão intimamente relacionados. Parâmetros de Comparação  CONFIABILIDADE: – Tempo Médio entre falhas. Medido em horas, estando relacionado com a confiabilidade de componentes e nível de redundância. – Degradação Amena. Capacidade da rede continuar operando em presença de falhas, embora com desempenho menor (depende da aplicação). – Reconfiguração após Falhas. Caminhos redundantes sejam acionados. Parâmetros de Comparação e SENSIBILIDADE TECNOLÓGICA: — Diz respeito a modularidade — Suportar aplicações atuais e do futuro: transmissão de áudio, vídeo, interconexão a outras tecnologias de rede, etc Parâmetros de Comparação O IMPORTANTE A escolha da arquitetura, a estrutura de conexão, protocolo de comunicação e meio de transmissão influenciam no desempenho, velocidade e retardo de transmissão. Consequentemente as aplicações que vão rodar na rede