Fundamentos de Redes de Computadores - Unidade Curricular

Fundamentos de Redes de Computadores Prof Pablo De Chiaro Rosa 11111111 11111111 10010000 00000000 então 215 32768 2 Caracterização da Unidade Curricular Conhecimento dos conceitos básicos de informática e comunicação de dados Competência Essencial Conhecer os fundamentos da Informática tais como fazer transformações de base e operações aritméticas em sistemas de numeração bem como conceitos fundamentais que envolvem redes de computadores Elementos de Competência Diferenciar um sistema de numeração posicional do nãoposicional Realizar transformações de base 2816 em base decimal e viceversa bem como efetuar cálculos aritméticos binários e hexadecimal Caracterizar os modelos de camadas OSI e TCPIP Bases Tecnológicas Princípios de comunicação de dados e sistemas de numeração Formas tipos e meios de transmissão de dados Redes locais e de longa distância LAN e WAN Modelo de Camadas OSI Arquitetura de protocolos TCPIP versão 4 e 6 BIBLIOGRAFIA BÁSICA COMER Douglas Redes de computadores e Internet Bookman Edição 6 2016 KUROSE James e ROSS Keith Redes de computadores e a Internet uma abordagem topdown Pearson Edição 6 2014 MENDES Douglas Rocha Redes de Computadores Novatec Edição 2 2015 Métodos Aulas Expositivas Exercícios Práticos e Trabalhos Desenvolvidos Avaliação Desenvolvimento de competências Frequência Desenvolvimento de trabalhos em aula e avaliação teórica Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express O serviço Pony Express que funcionou nos Estados Unidos de Abril de 1860 a Outubro de 1861 consistia na entrega de mensagens e encomendas por meio de mensageiros em cavalos Cada mensageiro cavalgava cerca de 150km e trocava de cavalo a cada 15 km Este sistema chegava a cobrir 3200 km em cerca de 10 dias Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Vardetenning do Holandês Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Heliograph heliógrafo Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Foi desenvolvido nos princípios da década de 1790 Consistia em transmitir letras palavras e frases através de um código visualizado por meio de lunetas a partir de três réguas de madeira articuladas colocadas na parte alta de um poste ou edifício Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Protocolo Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos A primeira linha de telégrafos óticos data de 1794 e ligava Paris a Lille distantes 225 quilômetros Este sistema teve larga difusão no século XVIII e princípios do século XIX na França Suécia e em outros países Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Estes processos óticos de comunicação dependiam das condições naturais de visibilidade Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Com o advento da eletricidade tornouse possível a comunicação por impulsos elétricos usando fios como meio físico Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Aparelhos usados na transmissão de mensagens a partir de códigos foram inventados pelos americanos Joseph Henry e Samuel Morse em 1835 Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Samuel Morse foi o primeiro a introduzir as linhas telegráficas no mundo inteiro baseadas no sistema de pontos e traços na codificação das mensagens Código Morse Dez anos depois da construção da primeira linha telegráfica quase 37000 km de fios atravessaram os Estados Unidos Protocolo Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Samuel Morse foi o primeiro a introduzir as linhas telegráficas no mundo inteiro baseadas no sistema de pontos e traços na codificação das mensagens Código Morse Dez anos depois da construção da primeira linha telegráfica quase 37000 km de fios atravessaram os Estados Unidos Protocolo Suporte em redes Linhas telegráficas 1901 Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Morse Code Translator httpmorsecodescphillipscomjtranslatorhtml Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Telefonia Alexander Graham Bell patenteou o telefone Em 10 de Março de 1876 em Boston Massachussets nos Estados Unidos Primeira Ligação Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Telefonia Alexander Graham Bell patenteou o telefone Em 10 de Março de 1876 em Boston Massachussets nos Estados Unidos O advento do telefone tornou as comunicações mais simples e de acesso ao cidadão comum algo que não tinha acontecido até então Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Telefonia 1876 Telefonia obteve sua preeminente posição entre os serviços de comunicação de forma gradativa Por exemplo mesmo nos Estados Unidos não foi antes de 1910 que os ganhos da indústria de telefonia excederem os ganhos do sistema postal American Telephone Telegraph a maior companhia telefônica do mundo Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Telefonia 1876 Telefonia obteve sua preeminente posição entre os serviços de comunicação de forma gradativa Por exemplo mesmo nos Estados Unidos não foi antes de 1910 que os ganhos da indústria de telefonia excederem os ganhos do sistema postal American Telephone Telegraph a maior companhia telefônica do mundo A principal razão para esta demora foi que o telefone teve que criar sua própria infraestrutura Em muitos países a telefonia foi boicotada em prol dos serviços de correio e telégrafos estatais Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Telefonia Em relação a custo por exemplo em Nova Iorque no ano de 1900 uma assinatura mensal para os serviços de telefonia residencial era de U 2000 U 2000 nos valores de hoje U 4000 U 4000 em valores atuais para uso comercial Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Telefonia Em relação a custo por exemplo em Nova Iorque no ano de 1900 uma assinatura mensal para os serviços de telefonia residencial era de U 2000 U 2000 nos valores de hoje U 4000 U 4000 em valores atuais para uso comercial Restringindo o uso apenas para usuários corporativos ou usuários domésticos com grande poder aquisitivo Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Telefonia O custo do serviço começou a baixar de forma mais acentuada a partir da automatização das centrais telefônicas entre 1945 e 1969 e do uso de sistemas digitais na década de 80 Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Telefonia Primeiro comutador automático foi inventado por um usuário de telefone por sua própria necessidade Por achar que estava sendo prejudicado no seu negócio de pompas fúnebres o americano Almon Strowger criou um protótipo que eliminava a necessidade de usar operadores humanos na distribuição das chamadas as telefonistas Ele foi motivado a inventar o comutador automático porque um competidor da sua cidade estava recebendo todas as chamadas de serviço de pompas fúnebres e ele nenhuma O motivo era que a filha e a mulher do competidor faziam parte de grupo de operadoras do comutador Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Telefonia Primeira comunicação telefônica Meio físico um fio Halfduplex concorrente Ponto a ponto Sem sinal de chamada ou discagem Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Telefonia No decorrer do tempo o desenvolvimento da tecnologia permitiu a transmissão fullduplex tornando possível a conversação telefônica Préhistória das redes de dados Mensageiros Corredores Maratona Com cavalos Pony Express Pomboscorreios Pilhas de Fogo Espelhos Bandeiras Telégrafos Óticos Elétricos Telefonia A expansão do sistema foi avançando com o uso de comutadores switches Com o uso de comutadores não foi mais necessário a ligação física direta entre os telefones dos usuários Comparativo entre as abordagens de redes Função Rede telegráfica Rede telefonia Rede de pacotes Internet Serviço básico ao usuário Transmissão de telegramas Transferência bidirecional em tempos real de sinais de voz Fluxo de dados de forma confiável entre hosts Forma de comutação Mensagens Circuitos Pacotes Terminal Telégrafo teletipo Telefone modem Computador Representação da informação Códigos Morse baudot ASCII Voz analógica e digitalizada PCM Qualquer informação em formato binário Comparativo entre as abordagens de redes Função Rede telegráfica Rede telefonia Rede de pacotes Internet Sistema de transmissão Digital sobre vários meios Analógica ou digital sobre vários meios Digital sobre vários meios Endereçamento Endereços geográficos Plano de numeração hierárquico Espaço de endereçamento hierárquico Roteamento Manual Selecionado durante o estabelecimento da chamada Cada pacote de forma independente Multiplexação Caracteres e mensagens Circuitos Pacotes Histórico de redes de dados Anos 40 primeiros computadores invenção do transístor A história das redes de computadores é complexa Ela envolveu pessoas do mundo inteiro e 35 anos Anos 50 mainframes em grandes instituições invenção do circuito integrado Anos 60 uso de terminais de acesso a mainframes Anos 60 e 70 surgem os minicomputadores experiências com redes de pacotes ARPANET 1977 surge o computador pessoal Apple I 1981 surge o IBM PC A partir daí a disseminação do uso de computadores se torna exponencial Histórico de redes de dados Anos 40 primeiros computadores invenção do transístor A história das redes de computadores é complexa Ela envolveu pessoas do mundo inteiro e 35 anos Anos 50 mainframes em grandes instituições invenção do circuito integrado Anos 60 uso de terminais de acesso a mainframes Anos 60 e 70 surgem os minicomputadores experiências com redes de pacotes ARPANET 1977 surge o computador pessoal Apple I 1981 surge o IBM PC A partir daí a disseminação do uso de computadores se torna exponencial Histórico de redes de dados Anos 40 primeiros computadores invenção do transístor A história das redes de computadores é complexa Ela envolveu pessoas do mundo inteiro e 35 anos Anos 50 mainframes em grandes instituições invenção do circuito integrado Anos 60 uso de terminais de acesso a mainframes Anos 60 e 70 surgem os minicomputadores experiências com redes de pacotes ARPANET 1977 surge o computador pessoal Apple I 1981 surge o IBM PC A partir daí a disseminação do uso de computadores se torna exponencial Objetivos de redes de computadores 1 Inicialmente compartilhamento de recursos CPU Impressoras Armazenamento 2 Com o uso de microcomputadores ao invés de mainframes houve a necessidade de compartilhar dados entre vários microcomputadores 3 Com a disseminação da Internet e do acesso por banda larga a comunicação e o compartilhamento de arquivos tornaramse os focos principais Objetivos de redes de computadores As empresas precisavam de uma solução que respondesse satisfatoriamente às três questões Como evitar a duplicação de equipamentos e recursos Como se comunicar eficazmente Como configurar e gerenciar uma rede As empresas perceberam que a tecnologia de rede aumentaria a produtividade enquanto lhes economizaria dinheiro Novas redes foram sendo criadas ou expandidas tão rapidamente quanto surgiram novos produtos e tecnologias de rede Objetivos de redes de computadores PROBLEMÁTICA DAS REDES naquele momento 1 No início dos anos 80 as tecnologias de rede que surgiram tinham sido criadas usando diferentes implementações de hardware e software 2 Cada empresa que criava hardware e software para redes usava seus próprios padrões 3 Estes padrões individuais eram desenvolvidos devido à competição com outras companhias Objetivos de redes de computadores PROBLEMÁTICA DAS REDES naquele momento 1 No início dos anos 80 as tecnologias de rede que surgiram tinham sido criadas usando diferentes implementações de hardware e software 2 Cada empresa que criava hardware e software para redes usava seus próprios padrões 3 Estes padrões individuais eram desenvolvidos devido à competição com outras companhias Incompatibilidade entre os dispositivos Objetivos de redes de computadores PROBLEMÁTICA DAS REDES naquele momento 1 No início dos anos 80 as tecnologias de rede que surgiram tinham sido criadas usando diferentes implementações de hardware e software 2 Cada empresa que criava hardware e software para redes usava seus próprios padrões 3 Estes padrões individuais eram desenvolvidos devido à competição com outras companhias Incompatibilidade entre os dispositivos ISO International Standards Organization desenvolveu um mo delo de referência chamado OSI Open Systems Interconnection para que fabricantes pudessem criar protocolos a partir desse modelo o TCPIP que se tornou o protocolo definitivo para uso na ARPANET e mais tarde na internet