RESUMOS Redes de computadores

Prévia do material em texto

RESUMOS 
 
COMUTAÇÃO: 
Comutação é o processo de interligar dois ou mais pontos entre si. Uma rede 
comutada é formada por uma série de nós interligados, chamados comutadores. Os 
comutadores são dispositivos capazes de criar conexões temporárias entre dois ou mais 
dispositivos conectados ao comutador. 
Rede comutada. Fonte – LIVRO. 
Os sistemas finais (dispositivos de comunicação) são identificados como A, B, C, 
D e assim por diante e os comutadores são identificados como I, II, III, IV e V. Cada 
comutador é conectado a vários links. 
Os três métodos de comutação mais importantes: 
• Comutação de circuitos; 
• Comutação de pacotes; 
• Comutação de mensagens. 
 As redes de hoje em três grandes categorias: 
• As redes de comutação de circuitos; 
• As redes de comutação de pacotes; 
Podem ser divididas em: 
➢ As redes de circuitos virtuais; 
➢ As redes de datagramas. 
• As redes de comutação de mensagens. 
 
 
 
 
 
 
 
Redes 
Circuitos 
Pacotes 
Mensagens 
virtuais Datagrama
s 
 
 
❖ A rede de comutação por circuitos: 
Uma rede de comutação de circuitos é formada por um conjunto de comutadores 
conectados por links físicos nos quais cada link é dividido em n canais. 
Na comutação de circuitos, os recursos precisam ser reservados durante a fase de 
estabelecimento da conexão; os recursos permanecem dedicados por toda a duração da 
transferência de dados até a fase de encerramento da conexão. 
Três fases da comutação por circuitos: 
1. Fase de Estabelecimento da Conexão 
Antes das duas partes (ou várias partes, em uma teleconferência) 
poderem se comunicar, é preciso estabelecer um circuito dedicado 
(combinação de canais em links). Os sistemas finais são conectados 
formalmente a comutadores por linhas dedicadas; portanto, o 
estabelecimento da conexão significa criar canais dedicados entre os 
comutadores 
2. Fase de Transferência de Dados 
Após o estabelecimento do circuito dedicado (canais), as duas partes 
podem transferir dados. 
3. Fase de Encerramento da Conexão 
Quando uma das partes precisa se desconectar, é enviado um sinal a cada 
um dos comutadores para a liberação dos recursos alocados. 
Eficiência: 
Pode-se argumentar que as redes de comutação de circuitos não são tão eficientes 
como os outros dois tipos de redes, pois os recursos estão alocados durante toda a duração 
da conexão. Esses recursos ficam indisponíveis para outras conexões. 
Retardo: 
Embora uma rede de comutação de circuitos normalmente apresente baixa 
eficiência, o retardo nesse tipo de rede é mínimo. Durante a transferência de dados, estes 
não sofrem atrasos significativos em cada comutador; os recursos são alocados enquanto 
a conexão durar. 
Não existe nenhum tempo de espera em cada um dos comutadores. 
O retardo total se deve ao tempo necessário para estabelecer a conexão, transferir os dados 
e encerrar o circuito. 
O retardo provocado pelo estabelecimento da conexão é a soma de quatro partes: 
1. tempo de propagação da solicitação do computador de origem (inclinação 
do primeiro retângulo cinza); 
2. tempo de transferência do sinal de solicitação (altura do primeiro retângulo 
cinza), 
3. tempo de propagação da confirmação do computador de destino 
(inclinação do segundo retângulo cinza) 
4. tempo de transferência do sinal da confirmação (altura do segundo 
retângulo cinza). 
O retardo decorrente da transferência de dados é a soma de dois trechos: 
1. tempo de propagação (inclinação do retângulo colorido) 
2. tempo de transferência dos dados (altura do retângulo colorido), que 
podem ser muito longos. 
 
❖ As redes de comutação de pacotes: 
Em comunicação de dados, precisamos enviar mensagens de um sistema final a outro. Se 
a mensagem tiver de passar por uma rede de comutação de pacotes, ela precisará ser 
dividida em pacotes de tamanho fixo ou variável. O tamanho do pacote é determinado 
pela rede e pelo protocolo em uso. Na comutação de pacotes não existe uma alocação fixa 
de recursos para um pacote. Isso significa que não há nenhuma largura de banda reservada 
nos links e não existe tempo de processamento predefinido para cada pacote. Os recursos 
são alocados sob demanda. A alocação é feita segundo um esquema no qual o primeiro 
que chega é o primeiro a ser atendido (FIFO). Quando um comutador recebe um pacote, 
independentemente de sua origem ou destino, este deve aguardar, se houver, outros 
pacotes em processamento. Como acontece com outros sistemas em nosso dia-a-dia, essa 
falta de reserva pode provocar atraso. 
Em uma rede de comutação de pacotes não existe reserva de recursos; os recursos 
são alocados sob demanda. 
➢ Datagramas: 
Em uma rede de datagramas, cada pacote é tratado independentemente dos 
demais. Mesmo que um pacote faça parte de uma transmissão de múltiplos 
pacotes, a rede o trata como se ele existisse isoladamente. Os pacotes nesse 
método são conhecidos como datagramas. A comutação de datagramas é 
realizada normalmente na camada de rede. Discutiremos brevemente as redes 
de datagramas em comparação com as redes de comutação de circuitos e de 
circuitos virtuais. 
 
As redes de datagramas são, algumas vezes, conhecidas como redes sem 
conexão. O termo sem conexão significa, nesse caso, que o roteador 
(comutador de pacotes) não mantém informações sobre o estado da 
conexão. Não há as fases de estabelecimento e encerramento da conexão. 
Cada pacote é tratado igualmente por um comutador independentemente 
de sua origem ou destino. 
TABELA DE ROTEAMENTO: 
Um roteador em uma rede de datagramas usa uma tabela de roteamento 
que se baseia no endereço de destino. 
 
ENDEREÇO DE DISTINO: 
O endereço de destino no cabeçalho de um pacote em uma rede de 
datagramas permanece o mesmo durante toda a jornada do pacote. 
Eficiência: 
A eficiência de uma rede de datagramas é melhor que a de uma rede de 
comutação de circuitos; os recursos são alocados apenas quando há pacotes 
a serem transferidos. Se uma fonte precisa enviar um pacote e existe um 
retardo de alguns minutos antes do outro pacote ser enviado, os recursos 
podem ser realocados a outros pacotes de outras fontes durante esses 
minutos. 
Retardo: 
Pode haver um retardo maior em uma rede de datagramas que em uma rede 
de circuitos virtuais. Embora não haja as fases de estabelecimento e de 
encerramento da conexão, cada pacote pode passar por uma espera em um 
roteador antes de ser encaminhado. Além disso, já que nem todos os 
pacotes em uma mensagem passam necessariamente pelos mesmos 
roteadores, o retardo não é uniforme para todos os pacotes de uma 
mensagem. 
O pacote passa por dois roteadores. Existem três tempos de transmissão 
(3T), três retardos de propagação (inclinação 3t das retas) e dois tempos 
de espera (w1+ w2). Ignoramos o tempo de processamento em cada 
roteador. O retardo total fica então 
Retardo total = 3T + 3t + w1 + w2 
Redes de Datagramas na Internet: 
A comutação na Internet é realizada usando-se a metodologia de 
datagramas para a comutação de pacotes na camada de rede. 
➢ Virtuais: 
Uma rede de circuitos virtuais é o cruzamento entre uma rede de 
comutação de circuitos e uma rede de datagramas. 
Ela apresenta características de ambas: 
1. Assim como na rede de comutação de circuitos, existem as fases de 
estabelecimento e encerramento da conexão, além da fase de 
transferência de dados. 
2. Os recursos podem ser alocados durante a fase de estabelecimento 
da conexão, como em uma rede de comutação de circuitos, ou sob 
demanda, como em uma rede de datagramas. 
3. Como ocorre em uma rede de datagramas, os dados são empacotados 
e cada pacote carrega um endereço no cabeçalho. O endereço no 
cabeçalho, porém, tem uma jurisdição local (ele define qual deve ser o 
(switch) seguinte e o canal no qual o pacote deve ser transportado), e 
não uma jurisdição de uma extremidade a outra. O leitor pode estar se 
perguntandocomo os comutadores (switches) intermediários sabem 
para onde enviar o pacote se não existe um endereço de destino final 
carregado no pacote. 
4. Assim como acontece em uma rede de comutação de circuitos, todos 
os pacotes seguem a mesma rota estabelecida durante a conexão. 
5. Uma rede de circuitos virtuais é normalmente implementada na 
camada de enlace de dados, ao passo que uma rede de comutação de 
circuitos é implementada na camada física e uma rede de datagramas, 
na camada de rede. 
ENDEREÇAMENTO: 
Em uma rede de circuitos virtuais estão envolvidos dois tipos de 
endereçamento: global e local (identificador de circuitos virtuais). 
Endereçamento Global: 
Uma fonte ou destino precisa ter um endereço global — que possa 
ser único no escopo da rede ou internacionalmente, caso a rede faça 
parte de uma rede internacional. 
Identificador de Circuitos Virtuais: 
O identificador que é realmente usado para transferência de dados 
é chamado identificador de circuitos virtuais (VCI). Um VCI, 
diferentemente de um endereço global, é um pequeno número 
dentro do âmbito dos switches; ele é usado por um frame entre dois 
switches. Quando um frame chega a um switch, ele tem um VCI; 
quando ele o deixa, terá um VCI diferente. 
TRÊS FASES: 
Assim como em uma rede de comutação de circuitos, uma origem e um 
destino precisam passar por três fases em uma rede de circuitos virtuais: 
1. Transferência de Dados: 
Para transferir um frame de uma origem ao seu destino, todos os 
switches precisam ter uma tabela de entradas para seu circuito 
virtual. Essa tabela, em sua forma mais simples, tem quatro 
colunas. Isso significa que o switch armazena quatro tipos de 
informação para cada circuito virtual que já está configurado. 
2. Estabelecimento da Conexão: 
Na fase de estabelecimento da conexão, um switch cria uma 
entrada para cada circuito virtual. São necessárias duas etapas: 
solicitação de estabelecimento de conexão e reconhecimento deste. 
 
 
a. Solicitação de Estabelecimento de Conexão: Um frame 
de solicitação de estabelecimento de conexão é enviado da 
origem ao destino. 
b. Confirmação: Um frame especial, denominado pacote 
de confirmação, completa as entradas nas tabelas de 
comutação. 
 
3. Fase de Encerramento da Conexão: 
Nessa fase, a origem A, após encaminhar todos os frames para B, 
envia um frame especial denominada solicitação de encerramento 
da conexão. O destino B responde com um frame de confirmação 
do encerramento da conexão. Todos os switches eliminam a 
entrada correspondente de suas tabelas. 
 EFICIÊNCIA: 
Na comutação de circuitos virtuais, todos os pacotes pertencentes 
à mesma origem e destino trafegam pela mesma rota; mas, pode ser 
que os pacotes cheguem ao destino com retardos diferentes, caso a 
alocação de recursos seja feita sob demanda. 
 RETARDO EM REDES DE CIRCUITOS VIRTUAIS: 
Em uma rede de circuitos virtuais existe um retardo que ocorre uma 
vez para o estabelecimento da conexão e outro para o encerramento 
da conexão. Se os recursos forem alocados durante a fase de 
estabelecimento da conexão, não há nenhum tempo de espera para 
pacotes individuais. 
O pacote passa por dois switches (roteadores). Há três tempos de 
transmissão (3T), três tempos de propagação (3t), transferência de 
dados representada pelas inclinações das retas, um retardo de 
estabelecimento da conexão (que inclui transmissão e propagação 
em duas direções) um retardo de encerramento da conexão (que 
inclui a transmissão e a propagação em uma direção). Ignoramos o 
tempo de processamento em cada switch. O tempo de retardo total 
é: 
Retardo total = 3T + 3t + retardo para estabelecimento 
da conexão + retardo para encerramento da conexão 
TECNOLOGIA DE COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS EM 
WANs: 
A comutação de dados na camada de enlace em uma WAN 
comutada é normalmente implementada usando-se técnicas de 
circuitos virtuais. 
❖ A rede de comutação de mensagem: 
Não é mais utilizada na internet. 
 
RESUMO PRIMEIRA PARTE 
o Comunicação de dados é a transferência de dados de um dispositivo a outro 
através de algum tipo de meio de transmissão. 
o Um sistema de comunicação de dados tem de transmitir dados para o destino 
correto de forma precisa e no tempo determinado. 
o Os cinco componentes que formam um sistema de comunicação de dados são: 
mensagem, emissor, receptor, meio de transmissão e protocolo. 
o Texto, números, imagens, áudio e vídeo são formas diferentes de informação. 
o O fluxo de dados entre dois dispositivos pode ocorrer em uma de três formas: 
simplex, Half-duplex ou full-duplex. 
o Rede é um conjunto de dispositivos de comunicação conectados por links de 
comunicação. 
o Em uma conexão ponto a ponto dois, e somente dois, dispositivos são conectados 
por um link dedicado. Em uma conexão multiponto três ou mais dispositivos 
compartilham um link. 
o Topologia se refere à disposição física ou lógica de uma rede. Os dispositivos 
podem ser dispostos segundo topologias de malha, estrela, barramento ou anel. 
o Uma rede pode ser classificada como local ou remota. 
o LAN é um sistema de comunicação de dados dentro de um prédio, planta 
industrial ou campus ou entre prédios próximos. 
o WAN é um sistema de comunicação de dados que cobre estados, países ou o 
mundo todo. 
o Uma internet é uma rede de redes. 
o A Internet é um conjunto de várias redes distintas. 
o Existem provedores de acesso à Internet locais, regionais, nacionais e 
internacionais. 
o Protocolo é um conjunto de regras que orientam as comunicações de dados; os 
principais elementos de um protocolo são a sintaxe, semântica e o timing. 
o Os padrões são necessários para garantir que produtos de diferentes fabricantes 
possam trabalhar em conjunto, conforme o esperado. 
o ISO, ITU-T, Ansi, IEEE e EIA são algumas das organizações envolvidas na 
criação de padrões. 
o Fóruns são grupos de interesse específicos que avaliam e padronizam rapidamente 
novas tecnologias. 
o Uma Request for Comment é uma idéia ou conceito que é precursor a um padrão 
da Internet. 
RESUMO SEGUNDA PARTE: 
o A International Organization for Standardization (ISO) criou um modelo chamado 
OSI (Open Systems Interconnection) que possibilita que diversos sistemas se 
comuniquem entre si. 
o O modelo OSI de sete camadas provê diretrizes para o desenvolvimento de 
protocolos de rede universalmente compatíveis. 
o As camadas física, de enlace e de rede são as camadas de suporte à rede. 
o As camadas de sessão, de apresentação e de aplicação são as camadas de suporte 
ao usuário. 
o A camada de transporte faz a ligação entre as camadas de suporte à rede e as de 
suporte ao usuário. 
o A camada física coordena as funções necessárias para a transmissão de um fluxo 
de bits através de um meio físico. 
o A camada de enlace de dados é responsável pela entrega de unidades de dados, 
sem erros, de uma estação para a seguinte. 
o A camada de rede é responsável pela entrega de um pacote desde sua origem até 
seu destino por meio de uma série de links de rede. 
o A camada de transporte é responsável pela entrega processo a processo de uma 
mensagem inteira. 
o A camada de sessão estabelece, mantém e sincroniza as interações entre os 
dispositivos de comunicação. 
o A camada de apresentação garante a interoperabilidade entre dispositivos de 
comunicação pela tradução de dados em um formato de comum acordo. 
o A camada de aplicação permite que os usuários acessem a rede. 
o O TCP/IP é um conjunto de protocolos hierárquicos de cinco camadas 
desenvolvido anteriormente ao modelo OSI. 
o A camada de aplicação do TCP/IP equivale à combinação das camadas de sessão, 
de apresentação e de aplicação do modelo OSI. 
o São usados quatro níveis de endereços em uma internet que segue os protocolos 
TCP/IP: endereços físicos (links), endereços lógicos (IP), endereços de porta e 
endereços específicos. 
o O endereçofísico, também conhecido como endereço de link, é o endereço de um 
nó conforme definido por sua LAN ou WAN. 
o O endereço IP define exclusivamente um host na Internet. 
o O endereço de porta identifica um processo em um host. 
o Um endereço específico é um endereço amigável. 
 
RESUMO TERCEIRA PARTE: 
o Uma rede comutada é formada por uma série de nós interligados, denominados 
comutadores. 
o Tradicionalmente, existem três métodos importantes de comutação: comutação de 
circuitos, comutação de pacotes e comutação de mensagens. 
o Podemos dividir as redes atuais em três grandes categorias: redes comutadas por 
circuitos, redes comutadas por pacotes e redes comutadas por mensagens. As 
redes comutadas por pacotes também podem ser divididas em duas subcategorias: 
redes de circuitos virtuais e redes de datagramas. 
o Uma rede de comutação de circuitos é formada por uma série de comutadores 
conectados por links físicos, na qual cada link é dividido em n canais. A 
comutação de circuitos ocorre na camada física. Na comutação de circuitos, os 
recursos precisam ser reservados durante a fase de estabelecimento da conexão; 
os recursos permanecem dedicados por toda a duração da fase de transferência de 
dados até a fase de encerramento da conexão. 
o Na comutação de pacotes não existe uma prévia alocação de recursos para um 
pacote. Isso significa que não há nenhuma largura de banda reservada nos links 
nem tempo de processamento reservado para cada pacote. Os recursos são 
alocados sob demanda. ‰ Em uma rede de datagramas, cada pacote é tratado de 
forma independente dos demais. Pacotes nessa abordagem são conhecidos como 
datagramas. Não existe a fase de estabelecimento e de encerramento da conexão. 
o Uma rede de circuitos virtuais é uma mescla entre uma rede de comutação de 
circuitos e uma rede de datagramas. Ela apresenta características de ambas as 
redes. 
o A comutação de circuitos usa uma das seguintes técnicas: comutação por divisão 
de espaço ou comutação por divisão de tempo. 
o Os pacotes em uma rede de comutação de pacotes têm uma estrutura diferente de 
uma rede de comutação de circuitos. Podemos dizer que um comutador de pacotes 
tem quatro tipos de componentes: portas de entrada, portas de saída, processador 
de roteamento e estrutura de comutação