Commit ab1dbf16 authored by Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar Eduardo de Santana Medeiros Alexandre
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Redes

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...@@ -165,7 +165,7 @@ chamar esta ``consciência'' de protocolos de rede, ou protocolos de ...@@ -165,7 +165,7 @@ chamar esta ``consciência'' de protocolos de rede, ou protocolos de
Internet. Kurose define um protocolo como: Internet. Kurose define um protocolo como:
____ ____
Um protocolo define o formato e a ordem das mensagens trocadas entre duas ou Um *((protocolo))* define o formato e a ordem das mensagens trocadas entre duas ou
mais entidades comunicantes, bem como as ações realizadas na transmissão mais entidades comunicantes, bem como as ações realizadas na transmissão
e/ou recebimento de uma mensagem ou outro evento. e/ou recebimento de uma mensagem ou outro evento.
____ ____
...@@ -179,9 +179,9 @@ comunicam, há a necessidade da implementação de protocolos de comunicação ...@@ -179,9 +179,9 @@ comunicam, há a necessidade da implementação de protocolos de comunicação
em seus hardwares, permitindo assim a codificação/decodificação da em seus hardwares, permitindo assim a codificação/decodificação da
informação durante a transmissão no meio físico. informação durante a transmissão no meio físico.
Existem diversos outros protocolos com funções distintas, protocolos de Existem diversos outros protocolos com funções distintas, _protocolos de
controle de congestionamento que controlam a taxa com que os pacotes são controle de congestionamento_ que controlam a taxa com que os pacotes são
transmitidos, evitando assim o congestionamento nos comutadores de pacotes. Os transmitidos, _evitando_ assim o congestionamento nos comutadores de pacotes. Os
protocolos contidos nos roteadores determinam as rotas de um pacote de sua protocolos contidos nos roteadores determinam as rotas de um pacote de sua
fonte a seu destino. fonte a seu destino.
...@@ -193,75 +193,22 @@ equipamentos nelas contidos. ...@@ -193,75 +193,22 @@ equipamentos nelas contidos.
===== 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 observar 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.
image::images/redes/redes_roteamento.png[scaledwidth="70%"]
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.
image::images/redes/mensagem.png[scaledwidth="70%"]
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.
=== Tecnologias de Acesso e Meios de Comunicação === Tecnologias de Acesso e Meios de Comunicação
==== Tecnologias de Acesso ==== Tecnologias de Acesso
As redes de acesso são a infraestrutura necessária para conectar os As *((redes de acesso))* são a infraestrutura necessária para conectar os
hospedeiros clientes ao seu primeiro roteador, denominado roteador de borda, hospedeiros clientes ao seu primeiro roteador, denominado *((roteador de borda))*,
permitindo assim que estes sistemas finais possam se comunicar com outros permitindo assim que estes sistemas finais possam se comunicar com outros
sistemas finais conectados na rede. sistemas finais conectados na rede.
==== Acesso residencial ==== Acesso residencial
A rede responsável pelo acesso de pessoas em suas casas à Internet, a A rede responsável pelo acesso de pessoas em suas casas à Internet, a
tecnologia que a popularizou nos primórdios do acesso residencial foi o modem tecnologia que a popularizou nos primórdios do acesso residencial foi o *((modem
discado, dispositivo que modula e demodula informações binárias através de discado))*, dispositivo que modula e demodula informações binárias através de
uma linha telefônica analógica, que utiliza o mesmo meio de acesso que o uma linha telefônica analógica, que utiliza o mesmo meio de acesso que o
telefone residencial, sendo muito inconveniente devido ao uso não simultâneo telefone residencial, sendo muito inconveniente devido ao uso não simultâneo
do telefone, logo, a linha fica ocupada durante a conexão, além do alto custo do telefone, logo, a linha fica ocupada durante a conexão, além do alto custo
...@@ -269,7 +216,7 @@ cobrado por minuto como se fosse uma ligação comum. As ISPs provedores ...@@ -269,7 +216,7 @@ cobrado por minuto como se fosse uma ligação comum. As ISPs provedores
residenciais conseguiam devido à qualidade do fio de telefone (par trançado) residenciais conseguiam devido à qualidade do fio de telefone (par trançado)
uma velocidade de transmissão no máximo de 56kbps (kilobits por segundo). uma velocidade de transmissão no máximo de 56kbps (kilobits por segundo).
A tecnologia conhecida como banda larga, trouxe mais velocidade à transmissão A tecnologia conhecida como *((banda larga))*, trouxe mais velocidade à transmissão
e tirou a necessidade de dedicar a linha telefônica durante a transmissão. e tirou a necessidade de dedicar a linha telefônica durante a transmissão.
Existem, basicamente, dois tipos de tecnologia de acesso residencial por banda Existem, basicamente, dois tipos de tecnologia de acesso residencial por banda
larga: linha digital de assinante (digital subscriber line - DSL) e cabo larga: linha digital de assinante (digital subscriber line - DSL) e cabo
...@@ -295,17 +242,17 @@ sentido inverso. ...@@ -295,17 +242,17 @@ sentido inverso.
==== Acesso corporativo ==== Acesso corporativo
Empresas e universidades utilizam redes locais (LAN) interligando os sistemas Empresas e universidades utilizam redes locais (LAN) interligando os sistemas
finais a um roteador de borda. A principal tecnologia para redes LAN é o finais a um *((roteador de borda))*. A principal tecnologia para redes LAN é o
Ethernet que opera em 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps e até 10 Gbps. A conexão dos 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 sistemas finais se dá por pares de fios de cobre trançados ou via cabo
coaxial. coaxial.
É de responsabilidade dos roteadores de borda o roteamento dos pacotes que É de responsabilidade dos roteadores de borda o roteamento dos pacotes que
tenham destino sistemas finais externos à instituição. tenham destino hosts finais externos à instituição.
==== Acesso sem fio ==== Acesso sem fio
As tecnologias de rede sem fio ('wireless') permitem a conexão de dispositivos As tecnologias de *((rede sem fio))* ('wireless') permitem a conexão de dispositivos
eletrônicos sem o uso de cabos. As distâncias variam de acordo com a eletrônicos sem o uso de cabos. As distâncias variam de acordo com a
tecnologia empregada e a potência dos dispositivos. tecnologia empregada e a potência dos dispositivos.
...@@ -332,9 +279,9 @@ velocidades de transmissão de até 150 Mbps. Existe ainda o padrão IEEE ...@@ -332,9 +279,9 @@ velocidades de transmissão de até 150 Mbps. Existe ainda o padrão IEEE
transmissão de até 11 Mbps. transmissão de até 11 Mbps.
A infraestrutura da rede compreende equipamentos de controle e pontos de acesso A infraestrutura da rede compreende equipamentos de controle e pontos de acesso
(AP – 'Access Point'). Os Aps são equipamentos que transformam os dados (AP – 'Access Point'). Os APs são equipamentos que transformam os dados
transmitidos pela rede comum, cabeada, em ondas de rádio. Ao contrário dos transmitidos pela rede comum, cabeada, em ondas de rádio. Ao contrário dos
equipamentos domésticos, os 'Aps' não possuem a função de roteador, o que equipamentos domésticos, os 'APs' não possuem a função de roteador, o que
permite que vários equipamentos dispersos em uma instituição formem um permite que vários equipamentos dispersos em uma instituição formem um
único domínio de mobilidade. Esta característica técnica permite que seus único domínio de mobilidade. Esta característica técnica permite que seus
usuários se movimentem dentro das áreas cobertas sem perda da conexão, como usuários se movimentem dentro das áreas cobertas sem perda da conexão, como
...@@ -342,7 +289,8 @@ acontece com as redes de telefonia móvel. ...@@ -342,7 +289,8 @@ acontece com as redes de telefonia móvel.
==== Meios de Comunicação ==== Meios de Comunicação
Quando falamos sobre armazenamento de dados, o termo meio significa o meio de [NOTE]
Quando falamos sobre armazenamento de dados, o termo 'meio' significa o meio de
armazenamento usado, por exemplo, os discos e pen drive. Mas na comunicação, armazenamento usado, por exemplo, os discos e pen drive. Mas na comunicação,
meio refere-se ao fio, cabo e outros recursos usados pelos dados para viajar de meio refere-se ao fio, cabo e outros recursos usados pelos dados para viajar de
sua origem para seu destino. sua origem para seu destino.
...@@ -376,10 +324,14 @@ image::images/redes/coaxial.png[scaledwidth="80%"] ...@@ -376,10 +324,14 @@ image::images/redes/coaxial.png[scaledwidth="80%"]
===== Cabo de Fibra Óptica ===== Cabo de Fibra Óptica
É um fino fio revestido internamente de vidro que transmite raios de luz em É um fino fio revestido internamente de vidro que transmite raios de luz em
vez de frequências elétricas. Como a luz viaja muito mais depressa do que a vez de frequências elétricas (<<fig_fibra_optica>>). Como a luz viaja muito mais depressa do que a
eletricidade, a velocidade de transmissão através de fibras ópticas é muito eletricidade, a velocidade de transmissão através de fibras ópticas é muito
maior que os meios antecessores de transmissão. maior que os meios antecessores de transmissão.
[[fig_fibra_optica]
.Fibra Óptica
image::images/redes/fibra-optica.jpg[scaledwidth="30%"]
Um problema com a fibra é o trajeto físico do cabo, devido a sua parede 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, interna ser composta de pedaços de vidro, o mesmo não deve se curvar muito,
evitando assim uma reflexão do sinal à origem. Outra vantagem da fibra óptica evitando assim uma reflexão do sinal à origem. Outra vantagem da fibra óptica
...@@ -663,6 +615,8 @@ ligada, bastando para isso que seja desenvolvida uma interface que ...@@ -663,6 +615,8 @@ ligada, bastando para isso que seja desenvolvida uma interface que
compatibilize a tecnologia específica da rede com o protocolo IP. Essa compatibilize a tecnologia específica da rede com o protocolo IP. Essa
compatibilização é tarefa do nível de interface de rede. compatibilização é tarefa do nível de interface de rede.
=== Conteúdos complementares
==== Prof. Leonard Kleinrock ==== Prof. Leonard Kleinrock
Durante seu doutorado no Instituto de Tecnologia de Massachusets (MIT), o prof. Durante seu doutorado no Instituto de Tecnologia de Massachusets (MIT), o prof.
...@@ -691,6 +645,66 @@ Na <<fig_redes12>> podemos observar o prof. Leonard Kleinrock e o primeiro ...@@ -691,6 +645,66 @@ Na <<fig_redes12>> podemos observar o prof. Leonard Kleinrock e o primeiro
equipamento computacional exclusivo para processar mensagens através da equipamento computacional exclusivo para processar mensagens através da
tecnologia de comutação de pacotes. tecnologia de comutação de pacotes.
=== 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.
image::images/redes/redes_roteamento.png[scaledwidth="70%"]
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.
image::images/redes/mensagem.png[scaledwidth="70%"]
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.
=== Práticas === Práticas
==== Traceroute: Investigando as rotas na internet ==== Traceroute: Investigando as rotas na internet
...@@ -703,6 +717,8 @@ trocados entre dois hosts. ...@@ -703,6 +717,8 @@ trocados entre dois hosts.
No <<pratica_wireshark>> é possível encontrar uma prática para observar as No <<pratica_wireshark>> é possível encontrar uma prática para observar as
trocas de mensagens realizadas numa rede. trocas de mensagens realizadas numa rede.
=== Recapitulando === Recapitulando
Neste capítulo abordamos os vários componentes de hardware e software que Neste capítulo abordamos os vários componentes de hardware e software que
......
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