Redes de Computadores
Duração de Referência: 36 horas
1. Apresentação
Com este módulo pretende-se desenvolver conhecimentos práticos ao nível das redes locais de computadores.
Abordam-se os modelos de comunicação standard (nas suas camadas que não implicam interligação de redes ou subredes), assim como o equipamento relacionado com as camadas desses modelos que são vocacionadas para as redes locais.
Serão ainda desenvolvidas competências ao nível da instalação, configuração, normalização e teste da uma rede de computadores local.
2. Objectivos de Aprendizagem
No final deste módulo pretende-se que o aluno seja capaz de:
- Caracterizar as várias arquitecturas de redes de computadores
- Caracterizar os modelos OSI e TCP/IP
- Caracterizar equipamentos de rede de computadores
- Caracterizar as tecnologias Ethernet, Token Ring, FDDI
- Instalar redes de computadores de pequena dimensão
- Realizar ensaios em redes de computadores
- Detectar e reparar anomalias em redes de computadores
3. Âmbito dos Conteúdos
1. Introdução às redes de computadores
a. Redes de dados e suas implementações
b. Noção e classificação de redes de computadores
2. Modelo geral de comunicação
a. Abordagem dos modelos por camadas
b. Origem, destino e pacotes de dados
3. O modelo OSI
a. Objectivo do modelo
b. Descrição das sete camadas do modelo
c. Encapsulamento de dados
4. O modelo TCP/IP
a. A importância do modelo
b. Descrição das camadas do modelo
c. Protocolos TCP/IP
d. Comparação entre o modelo OSI e o modelo TCP/IP fg
5. Redes de computadores locais (LANs)
a. Placas de rede
b. Meio físicos de transmissão de dados
c. Equipamentos usados em LANs: Repetidores, hubs, Bridges, Switches e Routers
d. Noção de segmento numa LAN
6. Topologias de redes
a. Bus, ring, dual ring, star, árvore, mesh, células wireless
7. Cablagem de redes
a. Cabo STP, UTP, coaxial e fibra óptica
b. Comunicações sem fios
c. Especificações TIA/EIA
d. Terminadores
e. Testes de cabos 10/100BaseTX
8. Componentes da camada 1
a. Fichas, tomadas, cabos patch panels, transceivers, repetidores e hubs
9. Colisões e domínios de colisões
a. Ambientes de partilha de meio físico
b. Sinais numa colisão
c. Acessos a meios partilhados
d. Acesso ao meio como domínios de colisão
e. Repetidores e domínios de colisão
f. Hubs e domínios de colisão
g. Noção de segmentação de domínios de colisões
10. Camada 2 do modelo OSI
a. Endereçamento MAC
b. Constituição das frames
c. Controlo de acesso ao meio
d. Tecnologia Token Ring
e. Tecnologia FDDI
f. Tecnologias Ethernet e IEEE 802.3
g. Funções e operações de camada 2 das placas de rede, bridges e switchs
h. Segmentação do domínio de colisão através de bridges, switchs e routers
i. Detecção de avarias
11. Projecto de cablagem estruturada
a. Noções sobre planeamento do projecto
b. Instalação da cablagem (UTP)
c. Ligação dos cabos no Rack: patch panels e patch cables
AULA 04.01.2012
1. Introdução às Redes de Computadores
1. Introdução às Redes de Computadores
1.1 Redes de dados e sua implementação
Redes de computadores – é uma estrutura física e lógica que realiza a conexão entre computadores para a transmissão de dados entre eles. Permite igualmente a partilhas de recursos de hardware.
Tamanhos de Redes
LAN (Local Área Network) – Redes de pequena extensão, normalmente dentro de um único prédio.
MAN (Metropolitan Área Network) – Rede de maior extensão, normalmente dentro de uma área metropolitana
WAN (Wide Área Network) – Rede com extensão ao nível de países, estados, continentes, etc.
Funcionamento das Redes
Ponto-a-Ponto:
Todos os computadores da rede têm a mesma importância (não há um computador central onde as informações estão centralizadas)
Há um computador (ou alguns) que detém as informações e as fornece (serve) quando elas são requisitadas pelos computadores clientes.
Meios Físicos
Cabos de par trançado;
Cabos de par trançado;
- Vários fios organizados em pares que formam tranças para evitar ruídos como cross-talk
- Muito usado em redes telefónicas e rede locais de computadores;
- Usam, nas extremidades, conectores RJ-45;
- Extensão máxima de 100 mts.
Tipos de pares trançados:
- UTP (não blindado);
- STP (blindado) é mais caro e menos flexível
Cabo coaxial;
- Muito usado em redes telefónicas e rede locais de computadores;
- Usam, nas extremidades, conectores RJ-45;
- Extensão máxima de 100 mts.
Tipos de pares trançados:
- UTP (não blindado);
- STP (blindado) é mais caro e menos flexível
Cabo coaxial;
- Um condutor central (+), cercado por um isolante, envolto numa malha metálica (-) finalmente coberto com a capa do cabo;
- Conectados nas extremidades por conectores BNC-T
- Não é usado actualmente, devido aos limites de velocidade e de montagem da rede.
Fibra óptica;
- Condutor com núcleo de vidro para transmitir sinais luminosos (e não eléctricos como os anteriores);
- Não é susceptível à maioria dos problemas de comunicação das redes eléctricas (como interferências, cross-talk, etc.);
- Usadas em redes muito rápidas e de maior distância.
Ondas electromagnéticas.
Transmissão sem fios:
- Infravermelhos: emissor e receptor precisam de linha de visão, normalmente usadas em transmissões de curtas distâncias
- Ondas RF (Rádio Frequência): Transmitem sinais usando taxas de frequência que ultrapassam barreiras (método mais utilizado).
AULA 09.01.2012
1.2 Noção e classificação de redes de computadores
Topologias de redes
- Barramento (BUS)
- Anel (Ring)
- Estrela (Star)
- Barramento (BUS)
- Anel (Ring)
- Estrela (Star)
Topologia de Barramento (BUS)
- Utilizam interfaces (placas) de redes passivas;
- Um computador com problemas não afecta o funcionamento da rede;
- Quantos mais computadores ligados à rede mais lenta ela se torna;
- Implementação física: cabos coaxiais e conectores BNC
Topologia de Anel (Ring)
- A mensagem tem de passar pelo anel todo (emissor – receptor – emissor)
- Interfaces de rede (placas) trabalham de forma activa (recebendo e retransmitindo)
- Um computador com problemas afecta o funcionamento da rede.
Topologia em Estrela (Star)
- Todos os dados transmitidos passam pelo nó central (núcleo da rede);
- Interfaces de rede (placas) passivas;
- Fácil identificar problemas, fácil aumentar a rede, fácil dar manutenção na rede;
- Implementação física: cabos par trançado com RJ-45.
(Topologia física mais usada actualmente)
Pacotes
São pequenas unidades de informação que são enviadas pela rede.
Mesmo que a mensagem a ser enviada seja muito grande, as estruturas de rede dividem-nas em pequenos “pedaços” para que não haja congestionamento na rede.
A esses “pedaços” dá o nome de Pacotes.
AULA 11.01.2012
Arquitectura de redes Locais
a) Ethernet (IEEE 802.3) – Barramento
AULA 11.01.2012
Arquitectura de redes Locais
a) Ethernet (IEEE 802.3) – Barramento
- Topologia física:
. Barramento (usando cabos coaxiais)
. Estrela (usando cabos de par trançado) + usado
- Topologia lógica:
. Estrela (usando cabos de par trançado) + usado
- Topologia lógica:
. Barramento
- Velocidades das gerações Ethernet:
. 10 Mbps (Ehternet) – original
. 100 Mbps (Fast Ethernet) – mais usado
. 1000 Mbps (Giga Ethernet)
. 10000 Mbps (10-Giga Ethernet)
. 1000 Mbps (Giga Ethernet)
. 10000 Mbps (10-Giga Ethernet)
- Padrões Ethernet: VbaseC
. 10base2: 10 Mbps – cabo coaxial fino;
. 10base5: 10 Mbps – cabo coaxial grosso;
. 100baseT: 100 Mbps – cabo par trançado;
. 100base F: 100Mbps- cabo fibra óptica.
b) Wi-Fi (IEEE 802.11) – Barramento (sem fio)
- Topologia física: Não se aplica (sem fios)
- Topologia lógica: Barramento
. 10base2: 10 Mbps – cabo coaxial fino;
. 10base5: 10 Mbps – cabo coaxial grosso;
. 100baseT: 100 Mbps – cabo par trançado;
. 100base F: 100Mbps- cabo fibra óptica.
b) Wi-Fi (IEEE 802.11) – Barramento (sem fio)
- Topologia física: Não se aplica (sem fios)
- Topologia lógica: Barramento
- Modo Ad-Hoc: Sem presença de concentrador;
- Modo Infra-estrutura: apresenta concentrador
- Padrões Wi-Fi: 802.11
. 802.11a: 54Mbps usando 5GHz (incompatível com todas as outras)
. 802.11b: 11Mbps usando 2,4 GHz
. 802.11g: 54Mbps usando 2,4 GHz
. 802.11n ???? ...Completar pelo aluno...
c) FDDI (Anel duplo)
...Completar pelo aluno...
d) Token-Ring – Anel (antiga)
...Completar pelo aluno...
AULA 16.01.2012
2. Modelo geral de comunicação
AULA 16.01.2012
2. Modelo geral de comunicação
2.1 Abordagem dos modelos por camada
- São esquemas utilizados para especificar e estrutura das redes de computadores;
- Cada camada é responsável por uma “parte” da comunicação entre computadores;
- Cada camada possui o seu PDU (Primary Data Unit – Unidade primária de dados), que é a forma da informação máxima que pode ser manipulada por aquela camada (exemplo: pacotes);
Os modelos de camadas mais usados são:
- Modelo de referência ISO/OSI (usa 7 camadas);
- Modelo TCP/IP (usa 4 camadas).
Modelo de Referência ISO/OSI
Para facilitar o processo de padronização e obter interconectividade entre máquinas de diferentes fabricantes, a Organização Internacional de Normatização (ISO - International Standards Organization) aprovou, no início dos anos 80, um modelo de referência para permitir a comunicação entre máquinas heterogêneas, denominado OSI (Open Systems Interconnection).
Esse modelo serve de base para qualquer tipo de rede, seja de curta, média ou longa distância.
Modelo de Referência TCP/IP
No início dos anos 60, uma associação entre o DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), um grupo de universidades e algumas instituições, criaram o "ARPANET Network Working Group". Em 1969, a rede ARPANET entrou em operação, consistindo inicialmente de quatro nós e utilizando comutação de pacotes para efetuar a comunicação. Em 1974, um estudo feito por Vinton Cert e Robert Kahn, propôs um grupo de protocolos centrais para satisfazer as seguintes necessidades:
• Permitir o roteamento entre redes diferentes (chamadas subnets ou subredes);
• Independência da tecnologia de redes utilizada para poder conectar as subredes;
• Independência do hardware;
• Possibilidade de resolver de falhas.
Originalmente, esses protocolos foram chamados de NCP (Network Control Program), mas, em 1978, passaram a ser chamados de TCP/IP.
Em 1980, o DARPA começou a implementar o TCP/IP na ARPANET, dando origem à Internet. Em 1983, o DARPA finalizou a conversão de todos seus computadores e exigiu a implementação do TCP/IP em todos os computadores que quisessem se conectar à ARPANET.
Assim, o TCP/IP ficou sendo utilizado como o padrão para interconectar sistemas de diferentes fabricantes, não apenas na Internet, mas em diversos ramos de negócios que requerem tal forma de comunicação.
AULA 18.01.2012
2.2 Origem, destino e pacotes de dados
1. Token bus
Num cabo em anel circula um sinal eléctrico que passa sucessivamente de um pc para o próximo.
2. CSMA/CD
Este método é o mais utilizado, porque a tecnologia envolvida é mais simples, logo mais barata. As redes Ethernet actuais usam uma tecnologia semelhante, mas com alguns melhoramentos. Este método funciona assim:
1º. Quando um pc pretende comunicar, “escuta” o meio físico (cabos ou ondas de rádio) para saber se está a haver nesse momento outra comunicação. Se sim, aguarda algum tempo, e volta ao início do processo.
2º. A seguir, inicia a transmissão. Entretanto, outro pc pode ter nesse mesmo instante começado a transmitir. Então dá-se uma “colisão” de transmissão – não é possível enviar 2 transmissões simultâneas – a rede trabalha em banda base.
3º. Para detectar a colisão, o pc que começou a transmitir “escuta” o sinal do meio físico e compara-o com o sinal que quer enviar. Se o sinal estiver "ocupado", sabe que irá haver colisão, ou seja, com outro pc também a transmitir. Então, espera um número à sorte de milissegundos até voltar a tentar a comunicação.
• Independência do hardware;
• Possibilidade de resolver de falhas.
Originalmente, esses protocolos foram chamados de NCP (Network Control Program), mas, em 1978, passaram a ser chamados de TCP/IP.
Em 1980, o DARPA começou a implementar o TCP/IP na ARPANET, dando origem à Internet. Em 1983, o DARPA finalizou a conversão de todos seus computadores e exigiu a implementação do TCP/IP em todos os computadores que quisessem se conectar à ARPANET.
Assim, o TCP/IP ficou sendo utilizado como o padrão para interconectar sistemas de diferentes fabricantes, não apenas na Internet, mas em diversos ramos de negócios que requerem tal forma de comunicação.
AULA 18.01.2012
2.2 Origem, destino e pacotes de dados
1. Token bus
Num cabo em anel circula um sinal eléctrico que passa sucessivamente de um pc para o próximo.
Este sinal chama-se “token”ou testemunho.
Sempre que um computador quer comunicar com outro, tem que aguardar que o token chegue a si.
Quando chegar, verifica se o token está livre, coloca nele os dados que quer enviar, e marca-o como ocupado.
O testemunho segue o seu caminho para o pc seguinte, continuando depois até ao destino.
Ao chegar ao computador de destino, a informação é transferida, e o token é assinalado como livre para que outros o possam voltar a utilizar.
2. CSMA/CD
Este método é o mais utilizado, porque a tecnologia envolvida é mais simples, logo mais barata. As redes Ethernet actuais usam uma tecnologia semelhante, mas com alguns melhoramentos. Este método funciona assim:
1º. Quando um pc pretende comunicar, “escuta” o meio físico (cabos ou ondas de rádio) para saber se está a haver nesse momento outra comunicação. Se sim, aguarda algum tempo, e volta ao início do processo.
2º. A seguir, inicia a transmissão. Entretanto, outro pc pode ter nesse mesmo instante começado a transmitir. Então dá-se uma “colisão” de transmissão – não é possível enviar 2 transmissões simultâneas – a rede trabalha em banda base.
3º. Para detectar a colisão, o pc que começou a transmitir “escuta” o sinal do meio físico e compara-o com o sinal que quer enviar. Se o sinal estiver "ocupado", sabe que irá haver colisão, ou seja, com outro pc também a transmitir. Então, espera um número à sorte de milissegundos até voltar a tentar a comunicação.
AULA 23.01.2012
3. O Modelo OSI
3.1 Objectivos do Modelo
Consideremos 2 computadores com um programa que pretendem trocar dados.
Quando o programa A pede para comunicar com o programa B de outra máquina, indica alguns parâmetros necessários, como a identificação do computador de destino. A seguir, o computador A pede o estabelecimento de uma ligação à camada de aplicação (7).
A camada de aplicação por sua vez envia este pedido ao nível imediatamente abaixo, e assim sucessivamente até chegar à camada física.
A seguir, é feita a ligação com a máquina B. O circuito físico é activado e a camada seguinte de ligação é avisada. Neste momento é feito um relacionamento entre as camadas de ligação das 2 máquinas. Ao mesmo tempo, as camadas de rede são activadas para permitir a ligação que gere a comutação de pacotes numa rede (através do protocolo IP).
A seguir a camada de transporte é activada para permitir a troca de dados pela ordem correcta (protocolo TCP).
Por fim, as camadas seguintes utilizam protocolos próprios para comunicarem com a camada de nível idêntico da outra máquina.
3.2 Descrição das 7 camadas do modelo
Camada 1 – Físico
Tem a função de transmitir uma sequência de bits através de um canal de comunicação. Esta camada trabalha basicamente com as características mecânicas eléctricas do meio físico.
Camada 2 – Ligação de dados (Enlace)
Tem a função de receber/transmitir uma sequência de bits do/para a camada física e transformá-los numa linha que esteja livre de erros de transmissão, a fim de que essa informação seja utilizada pela camada de rede.
Esta camada está dividida em 2 sub-níveis:
- Controlo lógico do enlace (LLC – Logical Link Control);
- Controlo de acesso ao meio (MAC – Médium Access Control)
Camada 3 – Rede
Tem a função de controlar a operação da rede de um modo geral. O principal aspecto é executar o roteamento dos pacotes entre fonte e destino, principalmente quando existem caminhos diferentes para conectar entre si dois nós da rede.
Resumindo, as principais funções são:
- Roteamento dos pacotes entre a origem e o destino, mesmo que tenha que passar por diversos nós intermediários durante o percurso;
- Controlo de congestionamento;
- Contabilização do número de pacotes ou bytes utilizados pelo utilizador, para fins de tarifação.
Camada 4 – Transporte
Inclui funções relacionadas com conexões entre a máquina fonte e a máquina destino, segmentando os dados em unidades de tamanho apropriado para utilização pela camada de rede.
As suas principais funções são:
- Criar conexões para cada requisição vinda da camada superior;
- Multiplexar as várias requisições vindas da camada superior, numa única conexão de rede;
- Dividir as mensagens em tamanhos menores, a fim de que possam ser tratadas pelo nível de rede;
- Estabelecer e terminar conexões através da rede.
Camada 5 – Sessão
Tem como função administrar e sincronizar diálogos entre dois processos de aplicação, oferecendo dois tipos principais de diálogo: Half-Duplex e Full-Duplex.
Camada 6 – Apresentação
Tem como função assegurar que a informação seja transmitida de tal forma que possa ser entendida e usada pelo receptor. Dessa forma, este nível pode modificar a sintaxe da mensagem, mas preservando o seu conteúdo.
A camada de apresentação também é responsável por outros aspectos da representação dos dados, como a criptografia e compressão de dados.
Camada 7 – Aplicação
Fornece ao utilizador uma interface que permita o acesso a diversos serviços de aplicação, convertendo as diferenças entre os vários fabricantes para um denominador comum. Algumas aplicações deste nível são, transferência de ficheiro, correio electrónico, terminais virtuais, entre outras.
________
Exemplo: Uma comparação do funcionamento das camadas do Modelo OSI com os serviços dos correios
AULA 30.01.2012
3.3 Encapsulamento dos dados
Nas redes de dados alargadas (WAN), a informação apresenta-se sempre sob a forma digital, sendo os bits agrupados em blocos, aos quais se juntam bits de controlo. Estes grupos de bits chamam-se pacotes.
Uma mensagem pode ser constituída por vários pacotes.
Cada pacote tem um conjunto de bits de controlo chamado header ou cabeçalho. O cabeçalho tem informação sobre o endereço de destino da mensagem, etc…
Cabeçallho:
Endereço destino
Endereço origem
Nº de dados (bytes)
Etc…
Os pacotes são enviados para o primeiro nó (um computador) que os guarda temporariamente, e calcula o melhor caminho a seguir, com base no endereço de destino, enviando para o nó seguinte. Este processo repete-se em todos os nós ao longo do caminho. Todos os pacotes vão ser colocados em buffers.
4. O Modelo TCP/IP
4.1 A importância do Modelo
Para que os computadores de uma mesma rede possam trocar informações diversas, eles precisam de ‘’falar’’ uma linguagem em comum que nada mais é que um conjunto de regras estabelecidas entre a rede, que permite assim o envio e a recepção de informações.
Este protocolo de comunicação vai garantir que todas as informações sejam recebidas no formato e configuração em que foram enviadas pelo computador de origem.
O protocolo de controlo de transmissão/protocolo da Internet (TCP/IP, Transmission Control Protocol/Internet Protocol) é um conjunto de protocolos padrão da indústria concebidos para conjuntos de redes de grande escala que inclui ambientes de rede local e de rede alargada.
Conforme a linha de tempo seguinte mostra, as origens do TCP/IP datam de 1969, quando o DoD (Department of Defense) dos E.U.A. comissionou a ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network).
A ARPANET resultou de uma experiência de partilha de recursos. O objectivo era o de fornecer ligações de comunicação de rede de alta velocidade entre vários supercomputadores localizados em vários locais regionais nos Estados Unidos.
Os primeiros protocolos como o Telnet (para emulação de terminal virtual) e o protocolo de transferência de ficheiros (FTP, File Transfer Protocol) foram inicialmente desenvolvidos para especificar utilitários básicos necessários para partilhar informações através de ARPANET. Enquanto a ARPANET crescia em tamanho e âmbito, apareciam dois outros importantes protocolos:
• Em 1974, o protocolo de controlo de transmissão (TCP, Transmission Control Protocol) foi introduzido como uma especificação preliminar que descrevia como criar um serviço de transferência de dados de anfitrião para anfitrião fiável numa rede.
• Em 1981, o protocolo Internet (IP, Internet Protocol) foi introduzido na forma de rascunho e descrevia como implementar um padrão de endereçamento e encaminhar pacotes entre redes interligadas.
A 1 de Janeiro de 1983, a ARPANET começou a exigir a utilização padrão dos protocolos TCP e IP para todo o tráfego de rede e comunicação essencial. Daí em diante, a ARPANET começou a tornar-se mais conhecida, à medida que a Internet e os respectivos protocolos necessários começaram a tornar-se mais conhecidos como o conjunto de protocolos TCP/IP.
O conjunto de protocolos TCP/IP está implementado numa variedade de concessões de software TCP/IP disponível para utilização com muitas plataformas informáticas. Hoje em dia, o software TCP/IP continua a ser amplamente utilizado na Internet e é utilizado regularmente para construir grandes conjuntos de rede privada encaminhados.
AULA 06.02.2012
Em 4 de Outubro de 1957 a Rússia lançou para o espaço exterior à Terra o primeiro satélite artificial na história da humanidade. O satélite denominava-se Sputnik, completava uma órbita em volta da Terra em cada 90 minutos - 1H 30 m - e emitia sinais rádio nas frequências de 20 MHZ e 40 MHZ que eram audíveis por qualquer pessoa que utilizasse um rádio receptor.
Como reacção a este avanço tecnológico russo o presidente dos USA, Eisenhower, criou, em Outubro de 1957, a ARPA - Advanced Reasearch Project Agency. O objectivo principal da ARPA era o desenvolvimento de programas respeitantes aos satélites e ao espaço. Em 1961 a Universidade da Califórnia – UCLA – em Santa Bárbara herdou da Força Aérea um enorme computador IBM; o Q-32. Este facto iria permitir à ARPA orientar a sua investigação para a área da, recem nascida, Informática.
Para dirigir e coordenar o Command and Control Research – CCR – foi contratado o psicólogo Joseph Licklider que era um especialista em computadores já com reputação internacional. No CCR o trabalho baseava-se na utilização do “batch processing” – processamento de dados por lotes e em tempo diferido. Este processo que satisfazia a maioria das necessidades de cálculo não se adequava à comunicação interactiva com computadores nem à transmissão de dados entre eles. Licklider criou então o IPTO – Information Processing Techniques Office – orientado para a comunicação interactiva e transmissão de dados. Para a comunicação rápida entre as equipas de investigadores era necessária a construção de uma rede - NET - pelo que a investigação, no âmbito da ARPA, foi orientada para a construção de redes de comunicação de dados.
Em 1965 Licklider deixou a ARPA, mas a sua orientação foi continuada pelo seu sucessor Robert Taylor, também psicólogo. Dispondo de um orçamento de 19 milhões de US dollar Taylor iniciou o financiamento da primeira rede de computadores. A tarefa não era fácil. Já existiam redes de computadores desenvolvidas pelos fabricantes, mas cada um deles impunha as suas normas e utilizava linguagens de comunicação incompatíveis com as dos restantes. Por outro lado a rede deveria oferecer confiança aos utilizadores, isto é, as mensagens deveriam chegar intactas aos receptores quaisquer que fossem os acidentes encontrados no seu percurso entre o emissor e o receptor.
Califórnia – Santa Bárbara -. No dia 1 de Dezembro de 1969 “nascia” a ARPANET. Os estudantes destas quatro Universidades criaram um grupo de trabalho que autodenominaram Network Working Group – NWG -. Entre esses estudantes existia um tal Vinton Cerf que, mais tarde, seria considerado o “pai” oficial da Internet.
O protocolo de comunicações instalado nos “host” era insuficiente para gerir este novo tipo de comunicações. O NWG desenvolveu um Network Control Protocol – NCP – que podia ser instalado em cada um dos diversos “host” que estabelecia as conexões, as interropia, as comutava e controlava o fluxo das mensagens. A primeira rede passou a ter a sua linguagem própria independente do “hardware” que a suportava. A ARPANET utilizava a rede telefónica normal através do sistema de aluguer de circuitos. Os iniciais quatro nós da rede forma ampliados para trinta em Agosto de 1972. Considera-se esta data como o marco para início da actividade da primeira comunidade virtual. Paralelamente foram construídas outras redes nos USA, em Inglaterra e, nomeadamente, em França onde no âmbito do projecto Cyclades, concebido por Louis Pouzin, foi construída a TRANSPAC – um nó desta rede foi instalado em Portugal, na cidade de Lisboa.
Desenvolvimento da ARPANET
No início a actividade principal que se desenvolvia na comunidade virtual da ARPANET era, o actualmente, banal correio electrónico – e-mail -. As discussões “on-line” (actualmente denominadas “forums”) e milhares de mensagens pessoais circulavam entre os membros da comunidade acelerando o desenvolvimento de programas utilitários que simplificavam a utilização deste instrumento nunca antes utilizado. A importância da ARPANET era tal que, em 1972, foi rebaptizada DARPANET em que o D significava Defense e lembrava que a rede dependia do Pentágono o qual financiava os investimentos para a ligação entre computadores geograficamente afastados de modo a ser permitido o seu acesso remoto e a partilha de fontes de dados.
Surge então a idéia da criação de uma “International Network” – rede internacional – e de uma “Interconnected Networks” – conexão de redes regionais e nacionais nos USA que não comunicavam entre elas. Estas expressões apadrinharam a futura denominação “Internet”.
Entre 1973 e 1978 uma equipa de investigadores coordenada por Vinton Cerf no SRI (Stanford) e Robert Kahn na DARPA desenvolveram um protocolo que assegurava a interoperacionalidade e interconexão de redes diversas de computadores. Este protocolo denominou-se TCP/IP (Transmission Control Protocol e Internet Protocol) que substituiu totalmente o NCP em 1983. Entretanto o controlo da ARPANET foi transferido, em 1 de Julho de 1975, para a US Defense Communications Agency conhecida pela sigla DISA (Defense Information Sistems Agency). A operacionalidade e controlo da ARPANET eram então totalmente executados pela Secretaria de Estado da Defesa dos USA.
A DARPA financiou também projectos que permitissem a utilização da técnica de comutação de pacotes para navios em navegação e unidades móveis terrestres que dispuzessem de meios rádio. Este financiamento deu origem à construção da rede local Ethernet que para além da utilização do rádio também suportava a transmissão por cabos coaxiais. No princípio do ano de 1980 a ARPANET foi dividida em duas redes. A MILNET que servia as necessidades militares e a ARPANET que suportava a investigação. O Departamento de Defesa coordenava, controlava e financiava o desenvolvimento em ambas as redes.
A NSF – National Science Foundation –, criada em 1975, não via com bons olhos o domínio dos militares sobre as redes de comunicação de dados e decidiu construir a sua própria rede denomindada CSNET - Computer Science Network – com o objectivo de conectar todos os laboratórios de Informática dos USA. Entre 1975 e 1985 forma criadas várias redes de comunicação de dados utilizando fontes de financiamento diferentes, p. ex. UUCP, USENET, BITNET, ... .
Em Julho de 1977, Vinton Cerf e Robert Kahn realizaram uma demonstração do protocolo TCP/IP utilizando três redes ARPANET – RPNET – STATNET. Considera-se que foi nessa demonstração que nasceu a Internet ...
A Internet
Em 1990, o Departamento de Defesa dos USA desmantelou a ARPANET a qual foi substituída pela rede da NSF, rebaptizada NSFNET que se popularizou, em todo o mundo, com a denominação Internet.
Para a expansão da utilização da Internet foi decisiva a criação da www- World Wide Web – criada por dois engenheiros do CERN – Centre Européen por la Recherche Nucléaire – Robert Caillaiu e Tim Berners-Lee, do HTML – HyperText Markup Language - e dos Browsers. O primeiro browser utilizado foi o LYNX que apenas permitia a transferência de textos. O MOSAIC, concebido na Universidade de Illinois – USA - já permitia a transferência de textos e imagens.
Do MOSAIC derivaram os populares Nescape e Internet Explorer. A Internet transforma-se num sistema mundial público, de redes de computadores - numa rede de redes -, ao qual qualquer pessoa ou computador, previamente autorizado, pode conectar-se. Obtida a conexão o sistema permite a transferência de informação entre computadores. A infra-estrutura utilizada pela Internet é a rede mundial de telecomunicações.
Nos meados da década de 1980 a “Internet” começa a ser utilizada em Portugal nas Universidades e em algumas empresas. As primeiras utilizações eram realizadas com terminais conectados por via telefónica a Universidades Europeias e a Universidades nos USA e restringiam-se, na maioria dos casos, a consultas documentais e e-mail. A difusão da “Internet” em Portugal é realizada pelas Universidades, suportada na existência de um grupo denominado PUUG – Portuguese Unix Users Group – e, a partir de 1986 na recem criada FCCN – Fundação de Cáculo Científico Nacional -.
A partir de 1991 o uso da Internet generaliza-se em todas as Universidades Portuguesas através da criação da RCCN – Rede da Comunidade Científica Nacional. A criação de ISP – Internet Service Provider – em Portugal a partir de 1994 popularizou o uso da Internet. Os orgãos de comunicação social passaram, em 1995, a difundir a existência e utilidade da Internet. Esta difusão provocou uma explosão da utilização da Internet em Portugal. Os jornais mais populares editavam cadernos dedicados ao “assunto” Internet. Actualmente existem vários ISP que oferecem acessos gratuitos à Internet, ao contrário do que se verifica no início quando apenas existia um.
FICHA DE TRABALHO n.º 1 (Módulo 2)
Responda às seguintes questões num artigo do blogue com o título “Ficha de Trabalho nº 1 (Módulo 2)”:
1. Que nome tinha o projecto que deu origem à Internet?
a. Em que década foi iniciado o desenvolvimento deste projecto?
b. Por que motivo o Governos dos EUA desenvolveu este projecto?
c. Qual o nome da agência americana responsável por iniciar este projecto?
2. Entre que anos foi desenvolvido o protocolo TCP/IP que está na base do funcionamento da Internet?
3. Em que ano foi construída a primeira rede de computadores entre universidades nos EUA?
4. Qual o nome do primeiro Browser de Internet? E do primeiro browser que permitia a transferência
de textos e imagens?
5. Qual o nome dos criadores do protocolo www (World Wide Web)?
6. Em que data se começou a utilizar a Internet em Portugal?
7. Em que data é que se considera que nasceu a Internet?
O protocolo de comunicações instalado nos “host” era insuficiente para gerir este novo tipo de comunicações. O NWG desenvolveu um Network Control Protocol – NCP – que podia ser instalado em cada um dos diversos “host” que estabelecia as conexões, as interropia, as comutava e controlava o fluxo das mensagens. A primeira rede passou a ter a sua linguagem própria independente do “hardware” que a suportava. A ARPANET utilizava a rede telefónica normal através do sistema de aluguer de circuitos. Os iniciais quatro nós da rede forma ampliados para trinta em Agosto de 1972. Considera-se esta data como o marco para início da actividade da primeira comunidade virtual. Paralelamente foram construídas outras redes nos USA, em Inglaterra e, nomeadamente, em França onde no âmbito do projecto Cyclades, concebido por Louis Pouzin, foi construída a TRANSPAC – um nó desta rede foi instalado em Portugal, na cidade de Lisboa.
Desenvolvimento da ARPANET
No início a actividade principal que se desenvolvia na comunidade virtual da ARPANET era, o actualmente, banal correio electrónico – e-mail -. As discussões “on-line” (actualmente denominadas “forums”) e milhares de mensagens pessoais circulavam entre os membros da comunidade acelerando o desenvolvimento de programas utilitários que simplificavam a utilização deste instrumento nunca antes utilizado. A importância da ARPANET era tal que, em 1972, foi rebaptizada DARPANET em que o D significava Defense e lembrava que a rede dependia do Pentágono o qual financiava os investimentos para a ligação entre computadores geograficamente afastados de modo a ser permitido o seu acesso remoto e a partilha de fontes de dados.
Surge então a idéia da criação de uma “International Network” – rede internacional – e de uma “Interconnected Networks” – conexão de redes regionais e nacionais nos USA que não comunicavam entre elas. Estas expressões apadrinharam a futura denominação “Internet”.
Entre 1973 e 1978 uma equipa de investigadores coordenada por Vinton Cerf no SRI (Stanford) e Robert Kahn na DARPA desenvolveram um protocolo que assegurava a interoperacionalidade e interconexão de redes diversas de computadores. Este protocolo denominou-se TCP/IP (Transmission Control Protocol e Internet Protocol) que substituiu totalmente o NCP em 1983. Entretanto o controlo da ARPANET foi transferido, em 1 de Julho de 1975, para a US Defense Communications Agency conhecida pela sigla DISA (Defense Information Sistems Agency). A operacionalidade e controlo da ARPANET eram então totalmente executados pela Secretaria de Estado da Defesa dos USA.
A DARPA financiou também projectos que permitissem a utilização da técnica de comutação de pacotes para navios em navegação e unidades móveis terrestres que dispuzessem de meios rádio. Este financiamento deu origem à construção da rede local Ethernet que para além da utilização do rádio também suportava a transmissão por cabos coaxiais. No princípio do ano de 1980 a ARPANET foi dividida em duas redes. A MILNET que servia as necessidades militares e a ARPANET que suportava a investigação. O Departamento de Defesa coordenava, controlava e financiava o desenvolvimento em ambas as redes.
A NSF – National Science Foundation –, criada em 1975, não via com bons olhos o domínio dos militares sobre as redes de comunicação de dados e decidiu construir a sua própria rede denomindada CSNET - Computer Science Network – com o objectivo de conectar todos os laboratórios de Informática dos USA. Entre 1975 e 1985 forma criadas várias redes de comunicação de dados utilizando fontes de financiamento diferentes, p. ex. UUCP, USENET, BITNET, ... .
Em Julho de 1977, Vinton Cerf e Robert Kahn realizaram uma demonstração do protocolo TCP/IP utilizando três redes ARPANET – RPNET – STATNET. Considera-se que foi nessa demonstração que nasceu a Internet ...
A Internet
Em 1990, o Departamento de Defesa dos USA desmantelou a ARPANET a qual foi substituída pela rede da NSF, rebaptizada NSFNET que se popularizou, em todo o mundo, com a denominação Internet.
Para a expansão da utilização da Internet foi decisiva a criação da www- World Wide Web – criada por dois engenheiros do CERN – Centre Européen por la Recherche Nucléaire – Robert Caillaiu e Tim Berners-Lee, do HTML – HyperText Markup Language - e dos Browsers. O primeiro browser utilizado foi o LYNX que apenas permitia a transferência de textos. O MOSAIC, concebido na Universidade de Illinois – USA - já permitia a transferência de textos e imagens.
Do MOSAIC derivaram os populares Nescape e Internet Explorer. A Internet transforma-se num sistema mundial público, de redes de computadores - numa rede de redes -, ao qual qualquer pessoa ou computador, previamente autorizado, pode conectar-se. Obtida a conexão o sistema permite a transferência de informação entre computadores. A infra-estrutura utilizada pela Internet é a rede mundial de telecomunicações.
Nos meados da década de 1980 a “Internet” começa a ser utilizada em Portugal nas Universidades e em algumas empresas. As primeiras utilizações eram realizadas com terminais conectados por via telefónica a Universidades Europeias e a Universidades nos USA e restringiam-se, na maioria dos casos, a consultas documentais e e-mail. A difusão da “Internet” em Portugal é realizada pelas Universidades, suportada na existência de um grupo denominado PUUG – Portuguese Unix Users Group – e, a partir de 1986 na recem criada FCCN – Fundação de Cáculo Científico Nacional -.
A partir de 1991 o uso da Internet generaliza-se em todas as Universidades Portuguesas através da criação da RCCN – Rede da Comunidade Científica Nacional. A criação de ISP – Internet Service Provider – em Portugal a partir de 1994 popularizou o uso da Internet. Os orgãos de comunicação social passaram, em 1995, a difundir a existência e utilidade da Internet. Esta difusão provocou uma explosão da utilização da Internet em Portugal. Os jornais mais populares editavam cadernos dedicados ao “assunto” Internet. Actualmente existem vários ISP que oferecem acessos gratuitos à Internet, ao contrário do que se verifica no início quando apenas existia um.
FICHA DE TRABALHO n.º 1 (Módulo 2)
Responda às seguintes questões num artigo do blogue com o título “Ficha de Trabalho nº 1 (Módulo 2)”:
1. Que nome tinha o projecto que deu origem à Internet?
a. Em que década foi iniciado o desenvolvimento deste projecto?
b. Por que motivo o Governos dos EUA desenvolveu este projecto?
c. Qual o nome da agência americana responsável por iniciar este projecto?
2. Entre que anos foi desenvolvido o protocolo TCP/IP que está na base do funcionamento da Internet?
3. Em que ano foi construída a primeira rede de computadores entre universidades nos EUA?
4. Qual o nome do primeiro Browser de Internet? E do primeiro browser que permitia a transferência
de textos e imagens?
5. Qual o nome dos criadores do protocolo www (World Wide Web)?
6. Em que data se começou a utilizar a Internet em Portugal?
7. Em que data é que se considera que nasceu a Internet?
AULA 13.02.2012
4.2 Descrição das camadas do modelo TCP/IP
O TCP/IP é baseado num modelo de referência de quatro camadas. Todos os protocolos pertencentes ao conjunto de protocolos TCP/IP estão localizados nas três camadas superiores deste modelo.
Conforme a ilustração seguinte mostra, cada camada do modelo TCP/IP corresponde a uma ou mais camadas do modelo de referência OSI (Open Systems Interconnection) de sete camadas proposto pela ISO (International Standards Organization).
Os tipos de serviços realizados e protocolos utilizados em cada camada dentro do modelo TCP/IP são descritos mais detalhadamente na tabela seguinte.
AULA 27.02.2012
ACTIVIDADE DE AULA
Os provedores de Internet aliciam os seus clientes com slogans do tipo "O poder da fibra óptica".
Construa um BANNER de carisma promocional que entusiasme o cliente quanto à fibra óptica.
Para produzir o banner pode aceder a http://www.123-banner.com/, entre outros disponíveis gratuitamente na Internet.
Construa um fluxograma que apresenta as várias tecnologias sem fios.
Acrescente uma breve definição sobre cada tecnologia e as suas principais implementações.
Exemplos:
www.gliffy.com
www.flowchart.com
www.lucidchart.com
ACTIVIDADE DE AULA
Os provedores de Internet aliciam os seus clientes com slogans do tipo "O poder da fibra óptica".
Construa um BANNER de carisma promocional que entusiasme o cliente quanto à fibra óptica.
Para produzir o banner pode aceder a http://www.123-banner.com/, entre outros disponíveis gratuitamente na Internet.
AULA 29.02.2012
ACTIVIDADE DE AULA
Construa um fluxograma que apresenta as várias tecnologias sem fios.
Acrescente uma breve definição sobre cada tecnologia e as suas principais implementações.
Exemplos:
www.gliffy.com
www.flowchart.com
www.lucidchart.com
