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Redes de Computadores - CrummenauerCA (Equipamentos (Placa de rede, HUB,…
Redes de Computadores - CrummenauerCA
Conceitos
Definição de redes
Estruturas físicas e lógicas que permitem compartilhar informações entre dois ou mais computadores
Dispositivos de rede
Equipamentos responsáveis pela interconexão de todos os dispositivos do usuário
Dispositivos de usuário
Equipamentos que fornecem ao usuário conexão à rede
Protocolo
É uma convenção que controla e possibilita a conexão, comunicação e transferência de dados entre sistemas computacionais
Classificações das redes
Abrangência
PAN
LAN
MAN
WAN
Meios de transmissão
Guiados
Cabo coaxial
185 metros
Baixa interferência por blindagem
Baixa taxa de transmissão
TV a cabo
Par trançado
Redes locais
4 pares de fios em forma helicoidal
Alta taxa de transferência
100 metros
Fibra ótica
Pulsos luminosos
Redes de longa distância
Imune a interferências eletromagnéticas
Altas taxas de transmissão
Não guiados
Bluetoot
Baixo consumo de energia
Baixo alcance (10 a 100 metros)
Transmissão de dados via rádio de alta frequência
Wi-fi
Transmissão por ondas eletromagnéticas
Inúmeros padrões e suas velocidades
b
11 Mbps
a (pouco usado no BR)
54 Mbps
g (gosto popular)
54 Mbps
n (novo padrão)
300 Mbps
Modos de operação
AD HOC
Comunicação ponto a ponto
Classificações quanto ao meio de transmissão
Utiliza conceito de células, cada célula é controlada por um ponto de acesso
O access point controla a transmissão entre os dispositivos da célula
Wi-max
Redes sem fio de alta velocidade
Longo alcance (WMAN's)
Interligam outras WMAN's sem a necessidade de cabos
Satélite
Interligam computadores muito distantes (WWAN)
Conectam países ou continentes
Desempenho pode ser afetado pelas condições climáticas
Topologias
Tipos
Anel
Formam um laço fechado
Utilizam ligações ponto a ponto que operam em um sentido único
Chamado de token
Quando um computador falha toda a rede falha
Barramento
Todos os computadores são ligados ao mesmo barramento físico
Funciona por broadcast
Facilidade para a instalação e expansão
Se um host parar a rede não para
Estrela
Usa um concentrador (HUB ou Switch)
Todos os dados passam pelo concentrador
Facilidade para a detecção de erros e escalabilidade
Se ocorrer uma falha em um computador a rede não para
Outros tipos de topologias
Ponto a ponto
Fácil gerenciamento, segurança e manutenção
Permitindo que mais computadores componham a rede e formando novas topologias
Malha parcial
Cada nó é interligado em um ou mais elementos da rede, mas não em todos
Existem caminhos alternativos em caso de falhas
Malha completa
Cada nó é ligado a todos os demais nós da rede
Várias rotas alternativas em caso de falha
Grande complexidade de implementação
Híbrida
Combina duas ou mais topologias
Agrega vantagens de cada uma das topologias
Usada na internet, pois é composta por várias redes conectadas
Manutenção cara, pela diversidade de equipamentos
Árvore
Formada por redes estrelas conectadas entre si
Conexões de múltiplos hubs ou switches (cascateamento)
Comum em redes modernas
Objetiva atender uma exigência específica da rede como
Alta vazão
Baixo atraso
Alta confiabilidade
Economia de enlaces
Tecnologias
Ethernet
Token Ring
Wireless
Arquitetura
Modelo OSI
Aplicação
Serviços e protocolos que compõem os aplicativos, como: Telnet, FTP, SMTP, HTTP. PDU = Dados
Apresentação
Faz o tratamento de dados. Exemplos: Criptografia (IPSec), conversão de formatos (de ASCII para EBCDIC). PDU = Dados
Sessão
Responsável por iniciar e encerrar conexões de rede. PDU = Dados
Transporte
TCP
É orientado a conexão e fornece confiança de entrega dos seus dados, bem como a correção de erros, sequenciamento e controle de fluxo
UDP
Não orientado a conexão, não fornece garantia na entrega dos dados
PDU: Segmentos
Rede
O IP é responsável pelo endereçamento da rede
Os roteadores trabalham nessa camada, usam IP's
PDU: Datagrama ou pacote
Enlace
O protocolo mais conhecido é o Ethernet, o qual usa o MAC para identificar os dispositivos na rede
Os Switches Ethernet funcionam nessa camada de endereços MAC
PDU: Quadros ou frames
Física
A camada física fornece a conexão real, física entre os dispositivos por meio de: cabos Ethernet, cabos de bibra óptica e o HUB
PDU: bits
Modelo TCP/IP
Aplicação
HTTP (80), HTTPS (443), FTP e DNS
Transporte
TCP e UDP
Internet
IP
Enlace
Essa é a parte conhecida como física pois trata-se das tecnologias usadas para as conexões
Modelo híbrido
Aplicação
Provê interfaces e suporta serviços usando: FTP, SMTP, HTTP, etc
É onde residem as aplicações
Permite ao usuário final o acesso aos recursos da rede
Unidade de dados: Mensagem da aplicação
Onde é feita a interface com o usuário
Onde os dados são criados e processados
Serviços
E-mail
web
Mensagens instantâneas
Login remoto
Compartilhamento de arquivos P2P
Jogos em rede multiusuários
Clipes de vídeo armazenados em fluxo contínuo
Redes sociais
Vídeo conferência em tempo real
Socket
A maioria das aplicações consiste em pares de processos comunicantes em hosts diferentes
É uma interface entre a camada de aplicação e a de transporte
Uma aplicação de rede pode escolher um dos protocolos da camada de transporte
Processo: programa rodando no hospedeiro
Comunicação entre processos
No mesmo hospedeiro, por comunicação entre processos
Em hospedeiros diferentes, por troca de mensagens
Processo cliente
Inicia a comunicação
Processo servidor
Espera ser contatado
Processo envia/recebe mensagens para/do socket
O processo precisa de um identificador (IP + porta) para receber mensagens
HTTP
Protocolo de Transferência de Hipertexto
Permite a transferência de dados entre computadores, principalmente na WWW (Internet)
http://www.example.com/path/to/object/figure.gif
Interface socket (porta 80), usa TCP
É sem estado, não mantem informações sobre clientes
Conexão não persistente
Cada par de requisição/resposta são enviados por conexão distinta
Padrão HTTP 1.0
Conexão persistente
Todas as requisições e suas respostas são enviadas por uma mesma conexão TCP
Padrão HTTP 1.1
A conexão TCP fica aberta
Paralelismo, começar novas requisições sem esperar o fim das anteriores
Mensagens
Mensagens de requisições HTTP
POST
Utilizado, normalmente, para formulários
GET
Para dados digitador inclusos na URL
http://www.umsite.com/buscaanimal?macacos&banana
HEAD
Contém a resposta, mas deixa de fora o objeto requisitado
PUT
Permite que um usuário carregue um objeto para um caminho específico em um servidor WEB
DELETE
Permite excluir um objeto de um servidor WEB
Mensagens de resposta HTTP
200 OK
Requisição bem sucedida e a informação entregue
301 Moved Permanently
Objeto pedido mudou de lugar, a resposta especifica o novo local em "Location"
400 Bad Request
Código genérico que indica que a mensagem de pedido não foi entendida pelo servidor
404 Not Found
Documento requisitado não existe no servidor
505 HTTP Version Not Supported
Versão HTTP não suportada pelo servidor
HTTP Cookie
Armazenar informações no navegador do usuário com o intuito de melhorar a experiência de usuário e promover estratégias de negócios
HTTP Proxy (Cache WEB)
Guarda informações comumente utilizadas para evitar requisições desnecessárias
Transporte
Transferência de dados
TCP
Orientado a conexão
Transporte confiável
Controle de fluxo
Controle de congestionamento
Não oferece
Temporização
Garantias de vazão
Segurança
UDP
Não orientado a conexão
Não oferece
Preparação da conexão
Confiabilidade
Controle de fluxo
Controle de congestionamento
Temporização
Garantia de vazão
Segurança
Usada para aplicações em tempo real, especialmente aquelas que admitem perda de parte de seu conteúdo, tais como vídeo e voz (VoIP)
Para aplicações sensíveis a atrasos, mas pouco sensíveis a perdas de pacotes, como os jogos
Serviços oferecidos
Perda de dados
Temporização
Vazão
Segurança (SSL, TSL e integridade de dados)
Rede
Roteamento de datagramas da origem ao destino
IP
Protocolos de roteamento
Roteador
Interliga redes diferentes
Analisa o endereço IP (lógico)
Escolhe a melhor rota para os pacotes
Responsáveis pelo trafego na internet
O roteador troca com outros as tabelas de reteamento
Enlace
Transferência de dados entre vizinhos da rede
Ethernet
Switch
Possui a capacidade de chaveamento ou comutação
Envia os dados para os destinatários corretos
Evita colisões, pois controla o fluxo de informação, uso do MAC
Física
Meio físico
bits
Placa de rede
Ethernet, token ring ou wi-fi
Identificação única, chamado de MAC
HUB
Alto trafego de colisões
Faz broadcast
Não analisa informações que estão nos quadros
Equipamentos
Placa de rede
HUB
Switch
Roteador
Bridge
Tipos de atrasos
Atraso de processamento
Atraso de fila
Atraso de transmissão
Atraso de propagação
Serviços
Arquivos
Impressão
Mensagens
Aplicação
Comunicação
Estruturas das redes
Borda da rede
Redes de acesso, meios físicos: enlaces de comunicação com e sem fio
Núcleo da rede: Roteadores interconectados ou redes de redes
Sistemas finais (hospedeiros)
Modelo cliente/servidor
Modelo peer-peer
Internet
Rede mundial de computadores, reunião de milhares de redes conectadas entre si
Para comunicação, entretenimento e ambiente de negócios
Se tornou poderosa com o TCP/IP
Intranet
Rede interna de informações, baseada na internet
Pode ser implementada por qualquer tipo de organização
Compartilha informações apenas entre seus usuários registrados
WWW
A World Wide Web ("Rede de alcance mundial")
HTTP (Hypertext Transfer Protocol - Protocolo de Transferência de Hipertexto)
URL (Uniform Resource Locator - Localizador Padrão de Recursos) - protocolo://máquina/caminho/recurso