cap7-redes.asc 37 KB
Newer Older
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
1
== Redes de Computadores e Internet
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
2

3
4
:cap: cap7

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
5
6
.Objetivos do capítulo
____
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
7
8
9
10
11
12
13
14
Ao final deste capítulo você deverá ser capaz de:

* Apresentar a utilidade das redes de computadores
* Apresentar a rede mundial de computadores, a Internet
* Apresentar os componentes de hardware e software que compõem as redes de 
computadores
* Introduzir o conceito de protocolos de redes
* Apresentar alguns serviços da Internet
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
15
____
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
16
17
18
19


Imaginem um computador sem acesso aos recursos da Internet. Os 'tablets' da 
moda seriam apenas leitores digitais, os 'smartphones' seriam apenas telefones 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
20
iguais aos orelhões da esquina. A Internet dá ``vida'' ao trazer informações, 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
21
22
23
24
25
26
diversão, serviços entre outros, de locais remotos em frações de segundos 
para uma máquina cujo objetivo original é calcular.

A possibilidade de conectar vários computadores resulta em tantos benefícios 
que se tornou uma das áreas de maior crescimento no mercado de 
microcomputadores. Uma rede de computadores é formada por um conjunto de 
27
28
29
30
módulos processadores capazes de trocar informações e compartilhar recursos 
interligados por um sistema de comunicação.

Estes módulos processadores 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
31
(computadores) comunicam-se de duas maneiras importantes: por meio de modens e 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
32
de placas deredes. Os modens permitem que os computadores usem linhas telefônicas ou 
33
conexões celulares para trocarem dados, ao passo que as redes conectam os computadores 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
34
35
36
37
38
39
diretamente, seja por intermédio de fios especiais ou de alguma forma de 
transmissão sem fio. 

Nas empresas, universidades, escolas e em muitos tipos de organização, as 
redes de computadores de todos os tipos oferecem tremendos benefícios:

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
40
41
// FIXME Ajustar as listas abaixo:

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
42
Compartilhamento de informação:: vários funcionários precisam acessar os 
43
mesmos dados simultaneamente. Aqui, entra a questão de integridade dos dados, e 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
os funcionários mantém cópias separadas em seus discos pessoais, e haverá 
um problema na atualização dos mesmos, gerando inconsistência nos dados.

Compartilhamento de recursos:: talvez o maior incentivo para as empresas 
pequenas ligarem seus computadores em rede seja o compartilhamento de 
dispositivos periféricos, especialmente os de custo elevado, que podem ser 
utilizados ocasionalmente por cada funcionário individualmente.

Prover comunicação entre pessoas:: uma das principais evoluções geradas 
pelas redes de computador está na área das comunicações pessoais, através 
de inúmeras aplicações as distâncias diminuíram, tornando muito mais 
acessíveis à maioria da população, a exemplo do 'email', redes sociais, 
56
bate-papo e conferência de áudio e vídeo.
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
57

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
58
Neste capítulo iremos abordar os princípios básicos das redes de computador e a 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
59
60
famosa Internet.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
61
=== Internet
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
62
63
64
65
66

A Internet caiu no domínio público em meados da década de 1990. A taxa de 
crescimento de sites e usuários pode ser descrita como algo sem precedentes na 
história das mídias de comunicação.

67
Mas o efeito sobre a vida das pessoas é, e será ainda mais impressionante. O 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
68
comércio eletrônico está crescendo. Pessoas atarefadas podem fazer seu 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
69
supermercado pela tela de um navegador ('browser'). Segundo algumas estimativas, as tecnologias 
70
da informação e o desenvolvimento baseado na Internet foram responsáveis por 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
71
72
73
mais da metade do crescimento econômico dos Estados Unidos na década de 90.

A principal característica da Internet é trazer para si (convergência) 
74
75
76
77
funções e atividades que estavam consolidadas por outras mídias ou sistemas, 
como por exemplo, o fato do correio ter deixado de ser usado como 
mecanismo de comunicação pessoal, já que mais simples é a utilização do 
'email'. As transações bancárias já são efetuadas, em grande parte, na 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
78
79
80
Internet.

As operadoras de telefone tentam impedir a popularização do VOIP (voz pela 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
81
82
83
84
internet), pois iriam prejudicar seus lucros, uma vez que os usuários
poderiam telefonar entre si sem custos adicionais, pagando somente
a taxa fixa do acesso a internet.
E a próxima mídia nos olhares da Internet é a TV. Certamente, o futuro da TV não está no VHF ou 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
85
86
87
UHF (sinais de 'broadcast'), mas sim em uma TV personalizada e acessível pelo 
computador, utilizando o IP (IPTV) como protocolo de comunicação.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
88
==== O que é a Internet?
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
89
90
91

Podemos defini-la como uma rede mundial de computadores, que interconecta 
milhões de equipamentos computacionais. Entretanto, atualmente dispositivos 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
92
como 'smartphones', 'tablets', geladeiras, carros, impressoras, entre outros, se 
93
conectam à Internet, tirando um pouco a corretude deste termo ``redes de computadores''. 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
94
Sendo assim, um termo mais correto para os dispositivos da 
95
96
Internet seria *sistemas finais* ou *hospedeiros*.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
97
Os *((sistemas finais))* incluem os clientes de algum serviço, ou os servidores 
98
99
100
deste serviço que se interligam por meios de acesso de diversas tecnologias, a 
exemplo do cabo, fibra ótica e rádio, sendo cada uma delas diferente na 
velocidade de transmissão, que tem como unidade básica os bits por segundo. 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
101
102

Seria impossível que cada sistema final se ligasse a todos os outros sistemas 
103
finais através de enlaces individuais. Até 2003 existiam 233 milhões de 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
104
105
sistemas finais, imaginem o número de possíveis ligações entre eles.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
[NOTE]
====
Nas antigas centrais telefônicas analógicas, quando um usuário 
telefonava para outro, as centrais conectavam os circuitos
intermediários entre os dois usuários para estabelecer a comunicação.
Você pode imaginar que se formava um grande fio (um ((enlace)) individual) ligando os dois usuários,
que se mantinha *reservado* para eles durante toda a realização da ligação (inclusive nos momentos de silêncio,
onde não há informação útil sendo enviada).
Nenhum outro usuário tinha acesso à linha enquanto eles estivessem ocupando-a.

Nas centrais digitais as vozes são convertidas em bits e enviados em *((pacotes))*
(conjunto de bits). Um enlace possibilita transmitir pacotes de usuários
diferentes, possibilitando atender mais usuários simultaneamente, sem degradar
o serviço de voz oferecido pela operadora.
====
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
121

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
122
[[fig_redes1]]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
123
.Rede de sistemas finais interligado por ISPs.
124
image::images/{cap}/ISPs.eps[scaledwidth="70%"]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
125

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
126
127
Na internet, ao invez de interligar os sistemas finais de forma direta (como nas centrais telefônicas analógicas), 
existem dispositivos computacionais intermediários conhecidos como *((comutadores))* de pacotes. Podemos observar esta 
128
interligação entre os dispositivos na <<fig_redes1>>, que é responsável por 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
129
encaminhar mensagens recebidas em um enlace de entrada para outro enlace de saída que se liga ao destino.
130
131

As mensagens enviadas na rede são chamadas de 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
132
pacotes e os comutadores de pacotes são chamados de *((roteadores))* (ou 'switches'), 
133
que são dispositivos melhor elaborados com algoritmos específicos 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
134
para criação de rotas durante a comunicação de pacotes em uma rede. A *((rota))* 
135
ou caminho, é um conjunto de enlaces de acesso entre o sistema final emissor do 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
136
137
138
139
140
pacote e o sistema final receptor. Vários pacotes de distintas rotas podem 
passar pelo mesmo comutador de pacotes ao mesmo tempo devido à técnica 
adotada pela Internet de comutação de pacotes desenvolvida na década de 70.  
  
Todo sistema final precisa de um provedor de acesso à Internet, chamado 
141
Provedor de Serviço de Internet (Internet Service Provider - ISP), que faz o 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
142
papel de primeiro comutador de seus pacotes. Existem vários tipos de ISPs, os 
143
residenciais como IG e provedores locais de TV a cabo ou rádio, ISPs de 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
144
universidade públicas, no Brasil provido pela Rede Nacional de Pesquisa (RNP) 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
145
entre outros. A <<fig_redes1>> traz uma possível configuração de ISPs e seus 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
146
147
sistemas finais interligados por *((enlaces))* de acesso e concentrados pelos 
*((comutadores))* de pacotes.
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
148
149

Cada ISP é gerenciado de forma independente, executa as regras do protocolo 
150
IP obedecendo à convenções na atribuição de endereço IP e nome de cada 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
151
sistema final. Tanto os sistemas finais quanto os comutadores de pacotes devem 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
152
seguir os protocolos (<<sec_protocolo>>) da 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
153
154
Internet para controlar o envio e recebimento dos pacotes. O conjunto de 
protocolos TCP/IP são os mais importantes da Internet, sendo o protocolo IP 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
155
responsável pelo funcionamento do *((encaminhamento))* dos pacotes pelos roteadores 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
156
157
158
159
através do tratamento dos endereços de cada sistema final conectado na rede.



Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
160
[[sec_protocolo]]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
161
==== Protocolo
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
162
163

Computadores, placas de redes, fios de cobre, roteadores, todos são 
164
165
dispositivos físicos que compõem uma rede, entretanto, igual ao corpo humano, 
estes dispositivos precisam de uma consciência para torná-los úteis. Podemos 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
166
chamar esta ``consciência'' de protocolos de rede, ou protocolos de 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
167
168
Internet. Kurose define um protocolo como:  

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
169
____
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
170
Um *((protocolo))* define o formato e a ordem das mensagens trocadas entre duas ou 
171
mais entidades comunicantes, bem como as ações realizadas na transmissão 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
172
e/ou recebimento de uma mensagem ou outro evento. 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
173
____
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
174
175
176
177


Todas as atividades na rede que envolvam duas entidades comunicantes 
(hospedeiros e/ou comutadores de pacotes) remotos são governadas por um 
178
protocolo. Para a comunicação de uma sequência de bits através de um fio de 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
179
180
181
182
183
cobre, entre duas placas de rede contidas em dois computadores que se 
comunicam, há a necessidade da implementação de protocolos de comunicação 
em seus hardwares, permitindo assim a codificação/decodificação da 
informação durante a transmissão no meio físico.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
184
185
186
Existem diversos outros protocolos com funções distintas, _protocolos de 
controle de congestionamento_ que controlam a taxa com que os pacotes são 
transmitidos, _evitando_ assim o congestionamento nos comutadores de pacotes. Os 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
187
188
189
190
191
192
protocolos contidos nos roteadores determinam as rotas de um pacote de sua 
fonte a seu destino.

Alguns protocolos são simples e diretos enquanto outros possuem uma 
complexidade devido a vários possíveis estados em que a comunicação pode se 
encontrar. A Internet e as redes de computadores fazem uso intenso de 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
193
protocolos com diferentes tarefas durante a comunicação, dando ``vida'' aos 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
194
195
196
197
198
199
equipamentos nelas contidos.





Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
200
=== Tecnologias de Acesso e Meios de Comunicação
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
201

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
202
==== Tecnologias de Acesso
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
203

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
204
205
As *((redes de acesso))* são a infraestrutura necessária para conectar os 
hospedeiros clientes ao seu primeiro roteador, denominado *((roteador de borda))*, 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
206
207
208
permitindo assim que estes sistemas finais possam se comunicar com outros 
sistemas finais conectados na rede. 

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
209
==== Acesso residencial
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
210

211
A rede responsável pelo acesso de pessoas em suas casas à Internet, a 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
212
213
tecnologia que a popularizou nos primórdios do acesso residencial foi o *((modem 
discado))*, dispositivo que modula e demodula informações binárias através de 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
214
215
216
217
218
uma linha telefônica analógica, que utiliza o mesmo meio de acesso que o 
telefone residencial, sendo muito inconveniente devido ao uso não simultâneo 
do telefone, logo, a linha fica ocupada durante a conexão, além do alto custo 
cobrado por minuto como se fosse uma ligação comum. As ISPs provedores 
residenciais conseguiam devido à qualidade do fio de telefone (par trançado) 
219
uma velocidade de transmissão no máximo de 56kbps (kilobits por segundo).
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
220

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
221
A tecnologia conhecida como *((banda larga))*, trouxe mais velocidade à transmissão 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
222
e tirou a necessidade de dedicar a linha telefônica durante a transmissão. 
223
Existem, basicamente, dois tipos de tecnologia de acesso residencial por banda 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
224
225
226
227
228
229
230
231
larga: linha digital de assinante (digital subscriber line - DSL) e cabo 
híbrido coaxial/fibra (hybrid fiber-coaxial cable - HFC). No mundo todo, desde 
2003, estas tecnologias estão se popularizando, sendo seu preço ainda um 
empecilho para muitas famílias no Brasil. 

A tecnologia DSL foi inicialmente provida por companhias telefônicas e depois 
outras empresas se especializaram neste serviço (por exemplo, GVT ou Oi Brasil 
Telecom). O DSL também utiliza um modem para sua transmissão e também 
232
aproveita a linha telefônica já existente, entretanto, por restringir a 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
distância ente o equipamento do cliente e seu ISP de acesso, permite 
velocidades mais altas de transmissão. As taxas de transmissão são 
assimétricas nas duas direções, sendo a velocidade maior para as 
informações que chegam no cliente e mais lentas para a transmissão do 
cliente ao ISP. Esta abordagem é possível, pois a maioria dos clientes são 
consumidores de informações e não produtores.

Com estas duas abordagens a proximidade do cliente ao ISP e assimetria de 
transmissão, o DSL pode chegar a 10 Mbps do ISP ao seu cliente e de 1 Mbps no 
sentido inverso. 

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
244
==== Acesso corporativo
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
245
246

Empresas e universidades utilizam redes locais (LAN) interligando os sistemas 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
247
finais a um *((roteador de borda))*. A principal tecnologia para redes LAN é o 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
248
249
250
251
Ethernet que opera em 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps e até 10 Gbps. A conexão dos 
sistemas finais se dá por pares de fios de cobre trançados ou via cabo 
coaxial. 

252
É de responsabilidade dos roteadores de borda o roteamento dos pacotes que 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
253
tenham destino hosts finais externos à instituição.
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
254

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
255
==== Acesso sem fio
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
256

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
257
As tecnologias de *((rede sem fio))* ('wireless') permitem a conexão de dispositivos 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
eletrônicos sem o uso de cabos. As distâncias variam de acordo com a 
tecnologia empregada e a potência dos dispositivos.

As redes sem fio usam ondas de rádio para transmissão dos sinais. A 
tecnologia é padronizada pelo IEEE - 'Institute of Electrical and Electronics 
Engineers', uma associação técnica de profissionais de Engenharia Elétrica 
e Eletrônica dos Estados Unidos com membros de todo o mundo sob a 
identificação 802.11. Os equipamentos certificados de acordo com esta norma 
geralmente tem o selo Wi-Fi, que é uma marca registrada da Wi-Fi 'Alliance', 
associação de fabricantes. No Brasil os padrões são validados pela Anatel, 
que também homologa os equipamentos para uso no país.

Os padrões IEEE 802.11 são identificados por letras e cada um deles define 
como as informações são codificadas para transmissão entre os equipamentos, 
272
273
as frequências e canais disponíveis para uso, e as velocidades de transmissão 
possíveis. O IEEE 802.11a, que trabalha com frequência de 5 Ghz e possibilita 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
274
275
276
uma velocidade de transmissão de até 54 Mbps, este padrão não é comum nos 
equipamentos fabricados no país; IEEE 802.11g, que trabalha com frequência de 
2,4 Ghz e possibilita uma velocidade de transmissão de até 54 Mbps e é o 
277
padrão mais utilizado em equipamentos Wi-Fi; o IEEE 802.11n, que tanto pode 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
278
279
280
281
282
283
trabalhar a 2,4 Ghz como a 5 Ghz e possibilita, na configuração mais comum, 
velocidades de transmissão de até 150 Mbps. Existe ainda o padrão IEEE 
802.11b, que trabalha com frequência de 2,4 Ghz e possibilita velocidades de 
transmissão de até 11 Mbps.

A infraestrutura da rede compreende equipamentos de controle e pontos de acesso 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
284
(AP – 'Access Point'). Os APs são equipamentos que transformam os dados 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
285
transmitidos pela rede comum, cabeada, em ondas de rádio. Ao contrário dos 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
286
equipamentos domésticos, os 'APs' não possuem a função de roteador, o que 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
287
288
289
290
291
permite que vários equipamentos dispersos em uma instituição formem um 
único domínio de mobilidade. Esta característica técnica permite que seus 
usuários se movimentem dentro das áreas cobertas sem perda da conexão, como 
acontece com as redes de telefonia móvel.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
292
==== Meios de Comunicação
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
293

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
294
295
[NOTE]
Quando falamos sobre armazenamento de dados, o termo 'meio' significa o meio de 
296
armazenamento usado, por exemplo, os discos e pen drive. Mas na comunicação, 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
297
298
299
meio refere-se ao fio, cabo e outros recursos usados pelos dados para viajar de 
sua origem para seu destino.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
300
===== Fio de Par Trançado
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
301

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
302
O fio de par trançado, ilustrado na <<fig_redes5>>, consiste em dois fios de cobre, 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
303
304
305
306
307
308
envolvidos individualmente em plástico e depois entrelaçados um em torno do 
outro. Ele é comumente conhecido como fio telefônico. Devido ao seu baixo 
custo e ampla disponibilidade, o fio telefônico foi logo eleito o veículo de 
comunicação de dados no início das redes pessoais. Seu principal problema é 
a alta interferência a ruídos eletromagnéticos no meio. 

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
309
[[fig_redes5]]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
310
.Fio de Par Trançado
311
image::images/{cap}/par_trancado.eps[scaledwidth="30%"]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
312

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
313
===== Cabo Coaxial
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
314

315
O cabo coaxial, ilustrado na <<fig_redes6>>, é amplamente usado em TVs a cabo e há algum 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
316
317
318
319
320
321
tempo suplantou o fio de par trançado como meio de conexão. Há dois 
condutores em um cabo coaxial. Um deles é um fio simples no centro do cabo, o 
outro é uma blindagem que envolve o primeiro cabo com um isolante no meio. 
Embora tenha o mesmo condutor do par trançado, o cabo coaxial, devido a sua 
proteção, consegue transportar mais dados.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
322
[[fig_redes6]]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
323
.Cabo Coaxial
324
image::images/{cap}/coaxial.eps[scaledwidth="80%"]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
325

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
326
===== Cabo de Fibra Óptica
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
327

328
É um fino fio revestido internamente de vidro que transmite raios de luz em 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
329
vez de frequências elétricas (<<fig_fibra_optica>>). Como a luz viaja muito mais depressa do que a 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
330
331
332
eletricidade, a velocidade de transmissão através de fibras ópticas é muito 
maior que os meios antecessores de transmissão.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
333
[[fig_fibra_optica]]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
334
.Fibra Óptica
335
image::images/{cap}/fibra-optica.jpg[scaledwidth="30%"]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
336

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
337
338
Um problema com a fibra é o trajeto físico do cabo, devido a sua parede 
interna ser composta de pedaços de vidro, o mesmo não deve se curvar muito, 
339
evitando assim uma reflexão do sinal à origem. Outra vantagem da fibra óptica 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
340
é sua capacidade de isolamento a interferências eletromagnéticas, já que a 
341
luz não sofre influência das mesmas.
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
342
343


Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
344
===== Conexões Sem Fio
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358

Com a popularização da comunicação de dados e a evolução dos dispositivos 
móveis (celulares, notebooks), houve um impulso na direção de meios mais 
flexíveis, com isso, criou-se vários tipos de conexões para comunicação 
sem fio.

O meio utilizado neste tipo de conexão é o ar, e diferente dos outros meios 
vistos, a comunicação entre os computadores é realizada competindo com 
outros usuários deste meio, a exemplo do rádio, do telefone celular e etc. 
Por este motivo sua capacidade de transmissão é limitada.

As microondas, que são um tipo de ondas de rádio, são muito usadas quando 
há necessidade de enviar dados para uma distância de vários quilômetros. 
Quando os elos de comunicação cobrem milhares de quilômetros, os satélites 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
359
de comunicação podem entrar em ação. Como ilustrado na <<fig_redes7>>, os dados 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
360
361
362
363
saem de um ponto da terra até o satélite e o mesmo repassa estes dados para 
outro ponto remoto na superfície da terra.


Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
364
[[fig_redes7]]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
365
.Transmissão Via Satélite
366
image::images/{cap}/satellite.eps[scaledwidth="30%"]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
367

368
369
// TODO falar sobre interferencia na chuva?

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
370
=== Topologia da Rede
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
371
372
373
374

Topologia de rede é o layout físico dos fios que conectam os nós da rede. 
Há três topologias comuns: barramento linear, estrela e anel.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
375
==== Barramento Linear
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
376

377
378
379
(((Topologia, Barramento Linear)))

A rede em *((barramento linear))*, assim como o barramento do próprio computador, é 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
380
um veículo a qual todos os nós e dispositivos periféricos da rede estão 
381
conectados entre si, como ilustrado na <<fig_redes8>>. Os nós 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
transmitem dados e esperam que eles não colidam com os dados transmitidos 
pelos outros nós. Em caso de colisão, cada nó espera um determinado tempo 
pequeno e aleatório, e depois tenta retransmitir os dados.

Apesar de ser uma das mais comuns, a topologia de barramento linear tem 
desvantagens inerentes. A prevenção e a correção das colisões requerem 
implementações de circuitos e software extra, e o rompimento de uma conexão 
pode fazer cair toda a rede. 


Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
392
[[fig_redes8]]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
393
.Topologia de Barramento Linear
394
image::images/{cap}/topologia-barramento.eps[scaledwidth="30%"]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
395
396


Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
397
==== Estrela
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
398

399
400
401
(((Topologia, Estrela)))

A rede em topologia de estrela coloca um hub (concentrador de conexões de rede) no centro 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
402
dos nós da rede como ilustrado na <<fig_redes9>>.
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
403
404


Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
405
[[fig_redes9]]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
406
.Topologia Estrela
407
image::images/{cap}/topologia-estrela.eps[scaledwidth="30%"]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
408

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
409
410

Os dados são encaminhados por meio do hub central para os pontos de destino. 
411
Esse esquema tem a vantagem de que o hub monitora o tráfego impedindo 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
412
413
414
colisões, e o rompimento de uma conexão não afeta o restante da rede. Se 
você perder o hub, porém, toda a rede cairá.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
415
==== Anel
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
416

417
418
(((Topologia, Anel)))

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
419
A topologia de anel conecta os nós da rede em uma cadeia circular, cada nó é 
420
conectado ao nó seguinte, e o nó final da cadeia é conectado ao primeiro para 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
421
fechar o anel. Esta topologia esta ilustrada na <<fig_redes10>>.
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
422

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
423
[[fig_redes10]]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
424
.Topologia em Anel
425
image::images/{cap}/topologia-anel.eps[scaledwidth="30%"]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
426

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
427
428

Com essa topologia, cada nó examina os dados que estão sendo enviados pelo 
429
anel, e se os dados não estão endereçados ao nó que os está examinando, eles 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
430
431
432
são enviados ao nó seguinte.

A implementação da comunicação de dados nesta topologia utiliza o conceito 
433
de *((token))*, quem possui o token naquele momento é o responsável pela 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
434
435
436
437
transmissão, impedindo com isso possíveis colisões. Se uma das ligações do 
anel cair, o sentido da comunicação pode ser invertido permitindo que a rede 
permaneça ativa. 

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
438
=== Camadas de protocolos e seus serviços
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
439
440

A arquitetura das redes de computador é formada por níveis, interfaces e 
441
protocolos. _Cada nível oferece um conjunto de serviços através de uma 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
442
interface ao nível superior, usando funções realizadas no próprio nível e 
443
serviços disponíveis nos níveis inferiores_.
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
444
445
446
447
448
449
450
451
452

Cada nível deve ser pensado como um programa ou processo, implementado por 
hardware ou software, que se comunica com o processo no nível correspondente 
em outra máquina. Os dados transferidos em uma comunicação de um nível não 
são enviados diretamente ao processo do mesmo nível em outra máquina, mas 
descem verticalmente através de cada nível adjacente em sua máquina até o 
nível 1 (nível físico, responsável pela única comunicação entre as 
estações de fato), para depois subir através de cada nível adjacente na 
estação receptora até o nível de destino. Esta forma de comunicação entre 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
453
níveis está ilustrada na <<fig_redes11>>.
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
454
455
456
457
458
459
460

Este mecanismo de comunicação é conhecido como protocolo de nível N, logo, 
o protocolo de nível N é um conjunto de regras e formatos, através dos quais 
informações ou dados do nível N são trocados entre as entidades do nível 
N, localizados em sistemas distintos com o intuito de realizar as funções que 
implementam os serviços do nível N.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
461
==== O Modelo OSI da ISO
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
462
463

A ISO ('Internation Organization for Standardization') é uma organização 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
464
internacional fundada em 1946 que tem por objetivo a elaboração de padrões 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
465
466
467
468
internacionais. Existem 89 países membros, sendo o Brasil representado pela 
ABNT e os EUA pela ANSI.

O principal modelo para o desenvolvimento de padrões para interconexão de 
469
sistemas é o modelo OSI ('Open Systems Interconnection'), que está descrito em um 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
470
471
472
473
documento da ISO. O objetivo deste modelo é fornecer uma base comum que 
permita o desenvolvimento coordenado de padrões para interconexão de sistemas 
remotos.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
474
475
O Modelo OSI possui sete níveis de protocolos, que são ilustrados na <<fig_redes11>>, 
e descritos nas seções seguintes.
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
476
477


Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
478
[[fig_redes11]]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
479
.Níveis do Modelo OSI da ISO.
480
image::images/{cap}/camadas_ISO.eps[scaledwidth="70%"]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
481

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
482
===== Nível Físico
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
483
484
485

O protocolo de nível físico dedica-se à transmissão de uma cadeia de bits. 
Ao projetista desse protocolo cabe decidir como representar 0´s e 1´s, 
486
quantos microssegundos durará a transmissão de um bit, como a transmissão será iniciada e 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
487
488
finalizada, bem como outros detalhes elétricos e mecânicos.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
489
===== Nível de Enlace
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
490

491
O objetivo deste nível é *detectar e opcionalmente corrigir erros* que por 
492
ventura ocorram no nível físico. O nível de enlace assim converte um canal 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
493
494
495
496
497
de transmissão não confiável em um canal confiável entre dois hospedeiros 
interligados por um enlace (meio físico) para uso do nível de rede.

Outra questão tratada pelo nível de enlace é como evitar que o transmissor 
envie ao receptor mais dados do que este tem condições de processar. Esse 
498
problema é evitado com um mecanismo de *((controle de fluxo))*.
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
499

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
500
===== Nível de Rede
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517

O objetivo do nível de rede é fornecer uma independência quanto as 
considerações de chaveamento e roteamento associados ao estabelecimento de 
conexões entre hospedeiros remotos na rede e a troca de mensagens entre os 
hospedeiros em qualquer local dentro da rede.

Existem duas filosofias quanto ao serviço fornecido neste nível: datagramas e 
circuito virtual. No serviço datagrama (não orientado à conexão) cada 
pacote (unidade de dados) não tem relação alguma de passado ou futuro com 
qualquer outro pacote, devendo assim carregar de forma completa seu endereço 
de destino.

No serviço de circuito virtual (orientado à conexão) é necessário que o 
transmissor primeiro envie um pacote de estabelecimento de conexão. Cada 
conexão possui um identificador que irá marcar todos os pacotes pertencentes 
a esta conexão.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
518
===== Nível de Transporte
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
519
520
521
522
523
524
525

No nível de transporte a comunicação é fim a fim, isto é, entidade do 
nível de transporte se comunica com a entidade do nível de transporte da 
máquina destino, fato que não ocorria nos outros níveis. Até o nível de 
rede, o protocolo atuava em todos hospedeiros e comutadores de pacotes que se 
encontravam no caminho entre a origem e o destino da mensagem.

526
O nível de transporte realiza controle de fluxo da *((origem ao destino))*, podendo 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
527
528
529
este fluxo passar por diversos comutadores no caminho. Diferente do nível de 
enlace que realiza o controle entre as máquinas ligadas apenas no mesmo enlace.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
530
Podemos ainda citar como funções o controle de sequência de pacotes fim a 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
531
532
533
534
fim, a detecção e recuperação de erros de transmissão, a blocagem de 
mensagens e a multiplexação (controle do compartilhamento de uso) do acesso 
ao nível de rede.

535
536
// TODO ilustrar

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
537
===== Nível de Sessão
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551

Os principais serviços fornecidos pelo nível de sessão são: 

O gerenciamento de token:: define a permissão a um dos nós onde a conexão 
foi estabelecida para começar a transmitir dados, evitando assim concorrência 
no diálogo. 

O controle de diálogo:: é uma forma de interromper uma conversação por um 
instante de tempo qualquer e voltar este diálogo do ponto interrompido.

O gerenciamento de atividade:: pode garantir que atividades de maior prioridade 
executem sua atividade e no final a sessão irá retornar a atividade 
interrompida do ponto em que se encontrava.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
552
===== Nível de Apresentação
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562

Neste nível são realizadas transformações adequadas aos dados, por exemplo, 
compressão de textos, criptografia, conversão de padrões de terminais e 
arquivos para padrão de rede e vice-versa.

Este nível precisa conhecer a representação da informação (sintaxe dos 
dados) no seu sistema local e a representação no sistema de transmissão, 
podendo realizar as devidas conversões, como, formatação de dados e 
transformação de dados. 

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
563
===== Nível de Aplicação
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
564
565
566
567
568
569
570
571

Neste nível são definidas funções de gerenciamento e mecanismos genéricos 
que servem de suporte à construção de aplicações distribuídas. Dá 
suporte às chamadas de procedimentos remotos, ou seja, para a aplicação que 
utiliza esta camada não fará diferença onde o procedimento será 
implementado, o importante é que a computação seja realizada e sua saída 
fornecida localmente.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
572
==== Arquitetura da Internet TCP/IP
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
573
574
575
576
577

A arquitetura Internet TCP/IP dá uma ênfase toda especial à interligação 
de diferentes tecnologias de redes, pela simples constatação que não existe 
nenhuma tecnologia de rede que atenda às necessidades de todos os usuários da 
Internet. Esta arquitetura é organizada em quatro camadas conceituais: 
578
579
580
581
aplicação, transporte, inter-rede (do inglês 'inter-net') e interface de rede.

[[fig_osi_tcp_ip]]
.Comparação dos modelo OSI e TCP/IP
582
image::images/{cap}/osi-tcp-ip.eps[scaledwidth="70%"]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
583

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
584
===== Nível de aplicação
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598

Neste nível usuários utilizam aplicações que interagem com o nível de 
transporte para enviar e receber dados. Abaixo algumas aplicações 
disponíveis na Internet TCP/IP:

File Transfer Protocol (FTP):: fornece o serviço de transferência de arquivos.

Hiper Text Transfer Protocol (HTTP):: fornece acesso a conteúdos web e 
recursos como arquivos de texto, fotos e etc. Protocolo adotado pelo 
navegadores da WEB, rede de conteúdos interligados através de hipertextos.

Simple Mail Transfer Protocol (SMTP):: fornece um serviço store-and-forward de 
mensagens de email.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
599
Domain Name System:: oferece um serviço de mapeamento de nomes em endereços IP.
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
600

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
601
===== Nível de Transporte
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
602
603

Permite a comunicação fim a fim entre as aplicações. Existem dois 
604
protocolos usados neste nível TCP (Transport Control Protocol) e UDP (Datagram 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
605
606
Protocol). 

607
608
TCP::
Se o protocolo for o ((TCP)), os seguintes serviços são fornecidos: controle de 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
609
erro, controle de fluxo, sequenciamento da entrega de pacotes e multiplexação 
610
611
612
613
do acesso a inter-rede, ou seja, controle de acesso concorrente ao meio. 

UDP:: 
No ((UDP)) o serviço é mais simples, fornecendo apenas a multiplexação do acesso a 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
614
615
616
617
inter-rede, ou seja, as informações de dois clientes que utilizam esta camada 
não terão seus dados misturados, sendo responsabilidade da camada a entrega 
correta do dado a seu processo destinatário dentro do mesmo computador.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
618
===== Nível de Inter-Rede
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
619
620

Responsável por enviar dados através da inter-rede desde a máquina origem 
621
até a máquina destino. Cada pacote é encapsulado em um *((datagrama))* IP 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
622
623
624
625
626
627
628
(Internet Protocol) que define um endereço IP para cada nó de destino, este 
endereço funciona como um endereço residencial para os correios. O protocolo 
IP possui ainda um algoritmo de roteamento que será executado para determinar 
se o datagrama pode ser entregue diretamente, ou se deve ser repassado  a um 
gateway (máquina que liga a rede atual com outras redes de diferentes 
tecnologias).

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
629
===== Nível de Interface de Rede
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
630

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
631
A arquitetura Internet TCP/IP não faz nenhuma restrição às redes que são 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
632
633
634
635
636
interligadas para formar a inter-rede. Portanto qualquer tipo de rede pode ser 
ligada, bastando para isso que seja desenvolvida uma interface que 
compatibilize a tecnologia específica da rede com o protocolo IP. Essa 
compatibilização é tarefa do nível de interface de rede. 

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
637
638
=== Conteúdos complementares

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
639
640
641
642
643
644
==== Prof. Leonard Kleinrock 

Durante seu doutorado no Instituto de Tecnologia de Massachusets (MIT), o prof. 
Leonard Kleinrock elaborou os princípios da comutação de pacotes, tecnologia 
básica da Internet que substituiu a comutação de circuitos, maciçamente 
utilizada pelas empresas de telecomunicação da época, para a comunicação 
645
de dados digitais. Ele é engenheiro elétrico, mestre e doutor em engenharia 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
646
647
648
elétrica pelo MIT.


Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
649
[[fig_redes12]]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
650
.Leonard Kleinrock diante do primeiro Interface Message Processor (IMP), precursor dos roteadores de mensagens atuais.
651
image::images/{cap}/leonard_kleinrock.eps[scaledwidth="50%"]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
652
653
654
655
656
657

No final de 1969, seu computador foi considerado o primeiro nó de uma rede de 
computadores, realizando um login entre a Universidade da Califórnia em Los 
Angeles e a Standford Research Institute em Santa Bárbara. Em entrevista, 
Leonard Kleinrock disse que diferente de pessoas como o astronauta Neil 
Armstrong que tinha a noção histórica de seus feitos, dedicando tempo a 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
658
659
660
criação de frases de efeito, no caso de Armstrong ao pisar na lua 
falou ``Este é um pequeno passo para o homem, mas um grande salto para a humanidade'', 
a primeira frase enviada entre dois computadores foi um simples 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
661
662
comando que fez o sistema remoto ser derrubado. 

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
663
Na <<fig_redes12>> podemos observar o prof. Leonard Kleinrock e o primeiro 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
664
665
666
equipamento computacional exclusivo para processar mensagens através da 
tecnologia de comutação de pacotes. 

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698

=== Prática escolar

Nesta seção proposmos uma prática que pode ser utilizada em sala de aula
para ensinar os conceitos básicos da internet.

==== Comunicação em rede na sala de aula

Proponha em sala ou com grupo de estudos uma atividade para estimular o 
conceito de protocolo através da comunicação de mensagens. Com isto, vocês 
terão a oportunidade de executar as atividades do roteador e dos 'hosts' de 
origem e destino. Massificando suas funções, regras de comunicação, 
problemas encontrados com o roteador, soluções para problemas como *((falha na 
entrega))*, *((pacotes fora de ordem))* e etc.

Para esta atividade propomos a divisão da turma em grupos, que passamos a 
chamar de *((rede de alunos))*. A <<fig_redes3>> apresenta uma configuração com cinco 
redes cada uma contendo 5 alunos, sendo um intitulado roteador e identificado 
por R da sua rede e os outros quatro numerados de 1-4 dentro da sua própria 
rede. A quantidade de alunos em cada rede pode variar de acordo com o tamanho 
da turma.

Como pode ser observado na <<fig_redes3>> a comunicação entre as redes só pode ser 
feita entre os alunos roteadores, pois estes devem ser os alunos que possuem o 
conhecimento dos outros alunos roteadores. _A regra de conhecimento dos 
roteadores pode ser variada_: todos os roteadores conhecem todos; apenas o 
roteador da rede C conhece os outros e os outros roteadores só conhecem o 
roteador C, permitindo assim, complicar um pouco o esquema de criação de 
rotas das mensagens.   

[[fig_redes3]]
.Redes de comunicação entre alunos. 
699
image::images/{cap}/redes_roteamento.eps[scaledwidth="70%"]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711

Para trabalhar o conceito de protocolo das mensagens propomos a utilização de 
cartões como o apresentado na <<fig_redes4>>, trazendo no cabeçalho os dados a 
serem preenchidos pelos alunos emissores de mensagens e tratados pelos alunos 
roteadores e receptores de mensagem. O cartão proposto traz os dados de 
endereço de origem e destino, numeração da mensagem e conteúdo da mensagem, 
permitindo assim apresentar aos alunos os conceitos de criação de rotas, 
controle de recebimento ordenado das mensagens e resposta da mensagem ao 
emissor. 

[[fig_redes4]]
.Formato do pacote contendo a  mensagem entre os alunos.
712
image::images/{cap}/mensagem.eps[scaledwidth="70%"]
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726


Procure variar a função dos alunos durante a atividade, permitindo que todos 
tenham a chance de realizar o papel de cada elemento nesta rede de 
comunicação. Proponha que os alunos resolvam os seguintes problemas:

* Roteador da rede B deixa de funcionar;

* Chega um pacote ao destino com numeração superior à esperada;

* Chega um pacote com endereço de destino errado a um aluno não roteador;

* Quero ter certeza que minha mensagem chegou.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
727
728
729
730
731
732
733
734
=== Práticas

==== Traceroute: Investigando as rotas na internet

No <<apendice_pratica_traceroute>> há uma prática para conhecer as rotas de pacotes
trocados entre dois hosts.

==== Wireskark: Observando mensagens numa rede
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
735

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
736
No <<pratica_wireshark>> é possível encontrar uma prática para observar as 
737
trocas de mensagens realizadas numa rede.
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
738

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
Redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
739
740


741
=== Recapitulando
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
742
743
744

Neste capítulo abordamos os vários componentes de hardware e software que 
compõem uma rede de computadores e em particular a Internet. Identificamos os 
745
746
747
sistemas finais da rede, suas aplicações e funções.

Fazendo analogias humanas, identificamos o que é um protocolo e sua essencial utilidade para a 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
748
749
750
751
752
753
754
755
comunicação de dois computadores interligados por algum meio físico de 
transmissão, ou interligados por uma rede de computadores com diversas 
tecnologias distintas. Abordamos a arquitetura das redes, descrevendo as 
camadas que a compõem como: camada de redes, enlace, camada física, 
transporte e etc. Examinamos a estrutura global da Internet e aprendemos que 
ela é a rede das redes, compostas de ISPs de níveis mais altos e mais baixos, 
permitindo assim sua expansão sem sobrecarga de toda a rede.

756
Por fim, esperamos que você leitor, tenha adquirido uma noção das peças que 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
757
758
759
formam uma rede de computadores e permitem que nós tenhamos informações tão 
ricas de tantos lugares remotos a qualquer hora de forma tão rápida. 

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
760
=== Atividades
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774

1. Quais os benefícios da instalação de redes de computadores na vida das 
pessoas?

2. Defina sistemas finais e hospedeiros.

3. Cite as tecnologias de acesso as redes de computador. Classifique as mesmas 
quanto ao acesso residencial, coorporativo e móvel.

4. Quais são as cinco camadas da pilha de protocolos da Internet? Quais as 
principais responsabilidade de cada uma dessas camadas? 

5. Sobre o uso das camadas da arquitetura TCP/IP durante o transporte de 
mensagem de um host até outro host utilizando comutadores no caminho é 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
775
*correto* afirmar que:
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
776
777
+
--
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
a. Todas as camadas são processadas no host de origem, no host de destino, e 
no comutadores e roteadores que estão no meio do caminho.

b. Todas as camadas são processadas no host de origem, no host de destino e 
nos roteadores, as camadas de enlace são processadas em alguns comutadores no 
meio do caminho.

c. Todas as camadas são processadas no host de origem e no host de destino, as 
camadas de enlace são processadas em alguns comutadores, e as camadas de 
enlace e de rede são processadas em alguns comutadores (roteadores).

d. Todas as camadas são processadas no host de origem e no host de destino, 
somente as camadas de enlace são processadas em alguns comutadores no meio do 
caminho.
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
792
--
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
793