Cap

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Capítulo 2 Introdução às Redes de Computadores

• Redes para Automação Industrial
• Luiz Affonso Guedes

2
Introdução

• Conteúdo
• Definição
• Classificação
• Aplicações típicas
• Software de rede
• Modelos de referências
• Exemplos de redes
• Exemplos de serviços de comunicação de dados
• Padronização de redes

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Introdução

• Definição de Redes de Computadores
• É um conjunto de computadores autônomos e
  interconectados.

Rede
Não é Rede
Host
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Introdução

• Autonomia
• Em rede, nenhum computador obedece a comandos de
  outro.
• Possui autonomia até para se desconectar da rede
• Interconexão Meio de Comunicação
• Cabo de cobre
• Coaxial
• Par Trançado
• Fibra óptica
• Rotas de microondas
• Radiodifusão

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Introdução

• Meio de Comunicação Características
• Taxa de transmissão
• Tecnologia de transmissão
• Extensão Geográfica das redes
• Aspectos econômicos
• Confiabilidade

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Introdução

• Classificação das redes de computadores
• Quanto à velocidade de transmissão
• Baixa, média e alta velocidade
• Quanto à extensão geográfica
• Locais, Metropolitanas e Longa Distância
• Quanto à confiabilidade
• Confiáveis e não confiáveis
• Quanto ao modo de transmissão
• Determinísticas e não determiníasticas

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Introdução

• Classificação quanto a extensão geográfica
• Redes Locais LAN - Local Area Network
• Interconectam computadores localizados num mesmo
  prédio (10m a 1Km).
• Utilizam tipicamente um único meio físico.
• Redes de Campus CAN - Campus Area Network
• Interconectam computadores localizados em vários
  prédios num mesmo Campus (fábrica, universidade)
  - até 10Km.
• Tipicamente são um conjunto de LANs ligadas a um
  backbone

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Introdução

• Redes Metropolitanas MAN - Metropolitan Area
  Network
• Interligam computadores e LANs numa extensão de 5
  a 100Km.
• Tipicamente são constituídas de LANs ligadas a
  vários backbones.
• Redes de Longa Distância WAN - Wide Area Network
• Interconectam redes em termos nacionais e
  continentais - 100 a 5.000Km.
• Holdings nacionais de telecomunicações.

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Estruturas de Redes Tipo LAN e CAN
LAN
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Estrutura de Redes MAN
MAN
Backbone de Alta Velocidade
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Resumo da classificação geográfica
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Introdução

• Classificação de Redes Quanto à Tecnologia de
  Transmissão
• Broadcast
• Um único canal de comunicação compartilhado por
  todos computadores.
• Broadcasting e multicasting
• Tipicamente em LANs
• Ponto-a-ponto
• Tipicamente em MANs e WANs

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Introdução

• Uso de Redes de Computadores
• Redes Corporativas (Na empresa)
• compartilhar recursos
• confiabilidade (back-up)
• economia de recursos
• escalabilidade
• modelo Cliente-servidor

Servidor
Cliente
1- request
2- reply
Rede
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Introdução

• Uso de Redes de Computadores
• Redes para pessoas
• acesso a informações remotas
• comunicação pessoa-a-pessoa
• entretenimento interativo
• e-mail
• videoconferência
• jogos interativos
• Aspectos Sociais
• Novas relações entre capital-trabalho

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Introdução

• Estrutura de Redes
• Computador host ou end system
• Subrede
• Conecta computadores
• Transporta mensagens entre hosts
• LANs
• Suporte de comunicação que se reduz a um duto
  elétrico ou óptico
• WANs
• Subrede de comunicação é composta de linhas de
  transmissão e dispositivos de chaveamento

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Introdução

• Linhas de Transmissão Canais
• Dispositivos de Chaveamento IMPs (Interface
  Message Processors) ou Routers

Subrede de comunicação
IMP
Host
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Introdução

• Topologias Típicas de Redes

Anel
Barramento
Genérica ou Irregular
Árvore
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Introdução

• Topologias de LANs
• Barramento
• Ethernet
• Anel
• Token Ring, FDDI
• Topologias de WANs
• Genérica

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Introdução

• Estruturação de Redes em Camadas
• Modelem em blocos (camadas) funcionais
  interligados.
• O modelo descreve funcionalidades e não detalhes
  de implementação.
• Uma camada n só se comunica com as camadas
  adjacentes a ela.

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Introdução

• Logicamente, a camada n de um host troca
  informação somente com a camada n dos outros host.

Protocolo da camada 5
Camada 5
Camada 5
Protocolo da camada 4
Camada 4
Camada 4
Host 1
Host 2
Protocolo da camada 3
Camada 3
Camada 3
Protocolo da camada 2
Camada 2
Camada 2
Protocolo da camada 1
Camada 1
Camada 1
Meio Físico
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Introdução

• Exemplo Conversa dos filósofos

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Introdução

• Modelo OSI/ISO de 7 camadas

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Introdução

• Funcionalidades das camadas Protocolos
• Camada 1 Física
• Geração de sinais elétricos, ópticos, magnéticos
  que serão propagados pelo meio físico.
• Protocolo
• Duração e intensidade do sinal.
• Técnica de multiplexação.
• Pinagem, etc.

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Introdução

• Camada 2 Enlace
• Usa a camada física para transmitir quadros de
  dados (tamanho máximo pré-estabelecido).
• Quadros são delimitados por seqüência
  pré-estabelecidos (preâmbulo) de bits.
• Não possui serviço confiável de entrega de
  quadros duplicação e troca de ordem.
• Controla o fluxo de emissão de quadros.
• Protocolo de acesso ao meio.
• Protocolo de controle de erro.

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Introdução

• Camada 3 Rede
• Controla a operação da subrede.
• Roteamento de pacotes da origem ao destino.
• Dinâmico
• Estático
• Fragmentação e remontagem de pacotes
• Em redes de difusão e LANs não há roteamento
• Protocolo mais simples.

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Introdução

• Camada 4 Camada de Transporte
• A principal função desta camada é receber dados
  da camada de sessão.
• Dividir os dados em pacotes
• Garantir se os pacotes chegarão corretamente ao
  destino
• Há dois tipos de serviços
• Serviço garantido
• Serviço não-garantido
• Broadcast service
• Comunicação fim-a-fim

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Introdução

• Camada 5 Sessão
• Permite que dois pontos estabeleçam uma sessão
  entre si.
• Sincronismo e organização.
• Camada 6 Apresentação
• Representação dos dados em forma canônica.
• Compressão e criptografia
• Camada 7 Aplicação
• Aplicações em rede.

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Exemplo de Relação das Camadas
M
M
M
H4
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Modelo de Subrede OSI

• Como funciona a troca de mensagem
• Modelo de cartas de correio.

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Arquitetura TCP/IP

• Histórico
• Projeto Arpanet do departamento de Defesa dos EUA.