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Redes de Computadores (11558)

Ano Lectivo 2014/2015 * 1º Semestre !

Licenciatura em Engenharia Informática

!Aula 1 15/09/2014

!UNIVERSIDADE DA BEIRA INTERIOR Faculdade de Engenharia Departamento de Informática

!Nuno M. Garcia, [email protected]

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Redes de Computadores

• Agenda

• Apresentação

• Objectivos

• Programa

• Bibliografia

• Avaliação

• Regras, avisos, dúvidas, ...

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• Apresentação

• Nuno M. Garcia, Ph.D.

• [email protected]

• www.di.ubi.pt/~ngarcia

• Gab. 4.10, ext. 3339

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• Apresentação

• UC da área de redes

• Introdução à comunicação entre computadores

• alinhada com algumas partes do curriculum CISCO CCNA

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• Objectivos

• conhecer as tecnologias de redes de telecomunicações

• saber planear, configurar e resolver problemas em redes de telecomunicações de área local e alargada

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• Programa

1. Aspectos Gerais sobre Redes

o Definição

o Tipos e topologias de redes de computadores

o Classificação de redes de computadores de acordo com área e funcionalidade

o Multiplexagem

o A Internet e o modelo de gestão e governação da Internet

2. Protocolos e funcionalidades das camadas de rede do modelo OSI e sua comparação com o modelo TCP/IP

o A separação de funções da rede

o O modelo OSI

o O modelo TCP/IP

o Comparação entre os modelos OSI e TCP/IP

o Funcionalidades das camadas do modelo TCP/IP

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Redes de Computadores3. A camada física

o Transmissão de dados em redes cabladas e não cabladas

o Protocolos de codificação

o Códigos detectores de erros e correctores de erros

o Colisões no meio físico

o CODECs, Ruido, SNR

4. A camada de ligação de dados

o As sub-camadas de ligação de dados e de controlo de acesso ao meio físico

o Endereçamento na camada de ligação de dados

o Tecnologias de rede local: IEEE 802.3 (Ethernet) e IEEE 802.11 (WiFi)

o Redundância e resiliência na camada 2 e Spanning Tree Protocol

o Redes locais virtuais (VLANs)

o Sistemas de cablagem estruturada

o Domínios de Colisão e Domínios de Broadcast na camada de ligação de dados

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5. A camada de rede

o IPv4 e IPv6

o Dissecação de pacotes IP e campos notáveis

o Domínios de Colisão e Domínios de Broadcast na camada de rede

o Protocolos auxiliares: o ARP, o DNS, o DHCP

o Problemas na camada de rede: redundância, segurança, qualidade de serviço

6. A camada de transporte

o Protocolos orientados à ligação e não orientados à ligação

o Dissecação de segmentos de transporte e campos notáveis

o Conceito de porto e sua correspondência com as camadas superiores do modelo OSI

o O caso do UDP

o O caso do TCP

o Three-Way-Handshake e sequências de segmentos

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7. Endereçamento em IPv4 e em IPv6

o O endereçamento IPv4 e as classes de endereços

o O endereçamento IPv6 e os tipos de endereços

o Unicast, Multicast, Broadcast, Anycast

o Subnetting em IPv4 e IPv6

o Variable Length Subnetting Masks em IPv4

o Network Address Translation

o Coexistência e transição IPv4-IPv6

8. Switching e Virtual LANs

o Configuração de Switches usando simuladores e equipamento real

o Ligações em 802.3 e 802.1Q

o Isolamento de tráfego com VLANs

o Layer 3 Switching

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9. Routing em IPv4 e IPv6

o Protocolos de Routing (Distance Vector e Link State)

o Protocolos intra domain e inter domain

o O papel dos sistemas autónomos

o Routing RIP (v1 e v2) e EIGRP

o Configuração de Routers usando simuladores e equipamento real

o Router on a stick

o Routing inter LANs

10. Redes sem fios

o Tipos de redes de redes sem fios

o O caso IEEE 802.11x

o Funcionalidades de um Access Point

o Segurança em 802.11x

o Configuração de Access Point e de uma rede WiFi

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• Bibliografia!

• Edmundo Monteiro e Fernando Boavida, “Engenharia de Redes Informáticas”, FCA - Editora de Informática, 2000 (7ª Edição, 2007). !• Andrew G. Blank, “TCP/IP Fundamentals”, Sybex, ISBN 0-7821-4370-9, 2004. !• Douglas E. Comer, "Computer Networks and Internets, with Internet Applications", 4th Edition, Prentice Hall, 2004. !! !• Paulo Loureiro, "TCP/IP em Redes Microsoft para Profissionais", 5ª Edição Actualizada, FCA - Editora de Informática, 2004. !• William Stallings, Data and Computer Communications, Prentice Hall, 7th Edition, 2007. !• James F. Kurose, Keith W. Ross, Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 3rd. Edition, Addison Wesley, 2004. !• Bill Buchanan, "Hand book of Data Communications and Networks", Kluwer Academic Publishers, ISBN 0-412-84060-0, 1998. !• Fred Halsall, "Data Communications, Computer Networks and Open Systems", Addison Wesley, 4th Edition, 1996. !• José Gouveia e Alberto Magalhães, “Redes de Computadores”, FCA - Editora de Informática, 2005. !• Fernando Pereira, “LINUX – Curso Completo”, 5ª Edição, FCA - Editora de Informática, 2005. !• Request for Comments (RFCs). URL: http://www.rfc-editor.org/overview.html !• Fontes de informação na Web.

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Redes de Computadores• Avaliação

• por frequência

• teórica (50% = 10v)

• 2 frequências (2 x 45% = 9v)

• 1 trabalho (5% = 1v)

• prática (50% = 10v)

• 4 relatórios (não avaliados)

• 1 trabalho final (50% = 10v)

• feito em grupo com avaliação individual

• por exame

• parte prática = 10v

• parte teórica = 10v

• mínimos de 6/20 de acordo com os regulamentos para cada uma das componentes teórica e prática para obtenção de admissão a exame

• presenças mínimas de 75% a cada uma das componentes teóricas e práticas

• alunos com notas práticas e teóricas que difiram em mais de 30% serão sujeitos a avaliação adicional

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• Frequências:

• 27 Outubro

• 15 Dezembro 2014

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• Regras, avisos, dúvidas

• fotos no processo académico

• registo de aluno na página da UC emwww.di.ubi.pt/~ngarcia

• assiduidade

• ... mais coisas? (recalendarização de aulas)

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• Dúvidas

• Gabinete 4.10 ou ALLab,

• 5ªs das 16h às 18h, 6ªs das 9h às 11h.

• outras horas a combinar.

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INTRODUÇÃO às redes de computadores

• O que são redes informáticas?

• O que é a informática?

• O que é um computador?

• O que são dados?

• O que é transmitir dados?

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• Como se classificam as redes de computadores

• quanto à área espacial / geográfica

• quanto à topologia

• quanto ao canal

• outras classificações: quanto à relação de funcionalidade, quanto ao tipo de protocolos, ...

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• classificação de redes quanto à sua abrangência espacial

• Há outras, a rede Body Area Network (BAN), e a rede interplanetária, por exemplo.

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Computer Networks, Tanenbaum

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• classificação de redes quanto à topologia

• barramento (bus)

• anel (ring)

• estrela (star)

• malha (mesh)

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• classificação de redes quanto ao canal

• cablado

• óptico

• eléctrico

• não cablado (sem fios)

• laser / IV

• EM

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• outras classificações de redes de computadores

• cliente-servidor,

• redes IP,

• redes seguras, redes abertas, redes corporativas...

• classificações quanto à velocidade.

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• outras classificações de redes de computadores

• cliente-servidor,

• redes IP,

• redes seguras, redes abertas, redes corporativas...

• classificações quanto à velocidade.

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in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman, 2003

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Simplex

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Duplex

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Half - Duplex

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Full Duplex

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Tipos de comunicação: Circuito Dedicado vs. Canal Partilhado

A B C Z

“B” quer enviar dados para “C”...

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A B C Z

“B” estabelece um circuito com “C”

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A B C Z

“B” envia os dados para “C” sem restrições

1000110010000101

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A B C Z

“B” envia os dados para o canal, identificando o receptor da mensagem

PARA: C 1000110010000101

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A B C Z

todos os computadores recebem a mensagem

PARA: C 1000110010000101

PARA: C 1000110010000101

PARA: C 1000110010000101

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A B C Z

apenas o destinatário interpreta a mensagem

PARA: C 1000110010000101

PARA: C 1000110010000101

PARA: C 1000110010000101

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• Comunicação por circuito dedicado

• demora a estabelecer o circuito

• enquanto o circuito está estabelecido, apenas aquelas duas máquinas transmitem dados naquele segmento

• Comunicação por comutação de pacotes

• não precisa de pré-definir o circuito

• tem maiores problemas de segurança

• o aproveitamento dos recursos físicos (tempo, canal) é melhor.

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Multiplexagem de dados

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• Multiplexagem de dados num canal

• multiplexagem em tempo

• Síncrono (STDM)

• Assíncrono (ATDM)

• multiplexagem em frequência

• xDSL (por exemplo ADSL ver + info aqui:

ww.pulsewan.com/data101/adsl_vdsl_basics.htm)

• Wavelength Division Multiplexing (WDM)

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• Elementos de uma rede de computadores

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! in Computer Networking - A Top-down Approach Featuring the Internet, Jim Kurose, Addison Weley pub., 2000

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• Outra classificação de elementos de rede

• Elementos activos

• Elementos passivos

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• Redes de pacotes de dados

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• Os dados são transmitidos no canal, “dentro” de uma estrutura chamada

• pacote/datagrama (packet)

• trama/quadro (frame)

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• Por exemplo, uma trama Ethernet consiste no seguinte:

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!in www.iiitmk.ac.in/wiki/index.php/Lecture_8:_Jun_4

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• Os protocolos servem para permitir fazer a transmissão efectiva dos dados.

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!in Computer Networking - A Top-down Approach Featuring the Internet, Jim Kurose, Addison Weley pub., 2000

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in Computer Networking - A Top-down Approach Featuring the Internet, Jim Kurose, Addison Weley pub., 2000

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• Questões?

• Registo de aluno,

• Registo de presença no formulário online (a partir da página da UC),

• Inscrição em turmas práticas!

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