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A Internet – Parte II
Prof. Thiago Dutra <[email protected]>
Infraestrutura de Redes de Computadores
Turma : TMS – 20171.3.01112.1M
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Agenda
n Visão Geraln O que é a Internet?n Organização da Internetn Estrutura da Internet
n Bordas da Reden Núcleo da Reden Redes de Acesson Meios Físicosn Backbonesn Atrasos
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Agenda – Parte II
n Redes de Acesson Acesso Residencial
n Discado (Modem)n Banda Larga (ADSL, HFC, GPON)
n Acesso Institucionaln Acesso Móvel
n Meios Físicosn Meios Guiadosn Meios Não Guiados
n Backbonesn Atrasos
Redes de Acesso
n Como conectar os sistemas finais aos roteadores de borda?n Redes de acesso residencialn Redes de acesso institucionais
(escolas, bancos, empresas, ...)n Redes de acesso móvel
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Redes de AcessoAcesso Residencial
n Modem discado (dial-up)n Acesso à Internet através da rede telefônica convencionaln Atualmente em desuso (quase histórico)n Até 56 Kbps (valor teórico) -> MP3 (3min) / Filme (24h) n Acesso não dedicado
n Linha fica ocupada (e consumindo) durante o acesso
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Redes de AcessoAcesso Residencial
n Banda Largan Acesso mais comum nos dias atuaisn Algumas dezenas de Mbps para cada clienten Normalmente é comercializado em taxas mais baixas do
que oferece o enlacen Planos de consumo
n Ofertado em geral por empresas de telefonia e TVn ADSL (Velox)n HFC (Cabo Telecom)n GPON (GVT)
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Redes de AcessoAcesso Residencial
n ADSL – Asymmetric Digital Subscriber Line
n DSLAM = Multiplexador de Acesso DSL 7
Redes de AcessoAcesso Residencial
n HFC – Hybrid Fiber Coaxial
n CMTS = Sistema de Término de Modem a Cabo 8
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Redes de AcessoAcesso Residencial
n GPON – Gigabit Passive Optical Network
n ONT = Terminal de Rede Ótican OLT = Terminal de Linha Ótica 9
Redes de AcessoAcesso Institucional
n Empresas, Universidades, ...n Nos dias atuais já é presente em residências
n LANs (Ethernet)n Cabo compartilhado ou dedicado conecta sistemas finais e
o roteadorn 10 Mbps, 100 Mbps, 1000 Mbps
n Wi-Fi (WLAN)n Utiliza ondas de rádio para conectar sistemas finais,
através dos pontos de acesso, ao roteadorn Padrão IEEE 802.11
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Redes de AcessoAcesso Institucional
n Rede institucional típica
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Redes de AcessoAcesso Móvel
n Em geral fornecido pelas empresas de Telecomn Usuários só precisam estar dentro de algumas dezenas
de km da estação-base (WMAN)n GPRS, 3G, 4G, LTE
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Redes de Acesso
n Esquema típico de uma rede doméstica
n Componentes típicosn 1 - ADSL ou Cable Modemn 2 - Roteador/Firewalln 3 - Acesso Wirelessn 4 - Ethernetn Obs.: Atualmente os componentes 1,2
e 3 podem ser um único equipamento
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Meios Físicos
n Transmissão de dadosn Bits propagam-se entre os pares transmissor/receptorn Enlace físico: meio que fica entre o transmissor e o receptor
n Meios guiadosn Os sinais se propagam em meios sólidos com caminho fixon Ex.: Cobre, Fibra óptica
n Meios não guiadosn Propagação livren Ex.: Rádio
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Meios Guiados
n Cabo Coaxialn Núcleo de fio dentro de uma blindagemn Padrão das redes durante muitos anosn Atualmente
nCircuitos fechados de TV (CFTV)n Internet das TVs à Cabo (CATV)
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Meios Guiados
n Cabo Coaxial
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Meios Guiados
n Twisted Pair (Par Trançado)n Par entrelaçado de fios de cobren Em geral de 2-4 pares (4-8 fios)n Meio guiado mais barato e mais utilizadon Sofre bastante interferência do meio externo
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Meios Guiados
n Twisted Pair (Par Trançado)
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Meios Guiados
n Fibra Óptican Fibra de vidro transportando pulsos de luzn Alta velocidade de operação
nO limite não é a fibra, e sim os equipamentosn Atinge grandes distâncias
nDistâncias continentais
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Meios Guiados
n Fibra Óptica
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Meios Não Guiados
n Rádion Sinal transportado como campo magnéticon Não existem fios físicosn O ambiente afeta a propagação
nReflexãonObstruçãon Interferência
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Meios Não Guiados
n Rádio Terrestre
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Meios Não Guiados
n Rádio por Satélite
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Backbones
n Como as redes regionais, nacionais e globais se comunicam?n Backbone
n Espinha dorsaln Termo utilizado para identificar uma rede principal por onde passam
diversos clientesn Os backbones da Internet interligam centenas ou milhares
de redesn Domésticasn De provedores (ISP = Internet Service Provider)n De instituições
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Backbones
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Backbones
n Um pacote trafega por vários backbones
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ISP Zona-1
ISP Zona-1
ISP Zona-1
NAP
ISP Zona-2ISP Zona-2
ISP Zona-2 ISP Zona-2
ISP Zona-2
ISPlocalISP
localISPlocal
ISPlocal
ISPlocal ISP
Zona-3
ISPlocal
ISPlocal
ISPlocal
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Backbones
n Provedores de backbone no Brasiln Comerciais
nOperadoras de telefonianOI, Embratel, Brasil Telecom, Telefonica, Intelig, ...
n AcadêmicanRNP – Rede Nacional de Pesquisanhttp://www.rnp.br
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Backbones
n Provedores de Backbone Mundiaisn Interligam as redes de provedores de backbone nacionaisn Ex.: Level3 (http://www.level3.com)
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Atrasos
n Uma informação enviada por uma rede não chega ao seu destino imediatamente
n O tempo decorrido entre o envio de uma informação até a sua efetiva chegada no destino é chamado de atraso
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Atrasos
n Tipos de Atrason Atraso de Processamento; Atraso de Fila;n Atraso de Transmissão; Atraso de Propagação
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Atrasos
n Atraso de Processamenton Tempo necessário para examinar o pacoten Verificar cabeçalho, checagem de erros, ..
n Atraso de Filan Tempo de espera para o pacote ser selecionado
para transmissão no enlacen Depende do nível de congestionamento do
roteadornPerda de pacotes
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Atrasos
n Atraso de Transmissãon Tempo para enviar bits do pacote para o enlacen Atraso de transmissão = L/R
n L = Tamanho do pacote e R = Largura de Banda
n Atraso de Propagaçãon Tempo necessário para percorrer a distância do meio
físicon Atraso de propagação = d/s
n d = comprimento do enlacen s = velocidade de propagação do meio
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AtrasosTransmissão x Propagação
n Carro = bit / Caravana = pacoten Carros viajam a 100 km/h (propagação)n Pedágio leva 12s para liberar carro (transmissão)n Quanto tempo para a caravana chegar ao 2o pedágio?
n 10 carros x 12 segundos = 120 segundos = 2 minn Tempo p/ último carro ir até o 2o pedágio = 100km/(100km/h) = 1hn Total = 1h e 2min
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2o pedágio1o pedágiocaravana de 10 carros
100 km
AtrasosTransmissão x Propagação
n Carros agora viajam a 1000 km/h (propagação)n Pedágio leva 1min para liberar carro (transmissão)n Os carros chegarão ao 2o pedágio antes que todos os carros
tenham sido atendidos no 1o pedágio?n R.: Sim! Após 7 min, o 1o carro está no 2o pedágio e ainda restam 3
carros no 1o pedágio.n 1o bit do pacote pode chegar ao 2o roteador antes que o pacote seja
totalmente transmitido pelo 1o roteador!34
2o pedágio1o pedágiocaravana de 10 carros
100 km
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Atrasos
n Atraso Nodaln Atraso percebido em cada “salto” do pacote
n dproc = atraso de processamenton Tipicamente uns poucos microssegundos ou menos
n dfila = atraso de filan Depende do congestionamento
n dtrans = atraso de transmissãon = L/R, significante para links de baixa velocidade
n dprop = atraso de propagaçãon Uns poucos microssegundos a centenas de milissegundos 35
proptransfilaprocno ddddd +++=
Atrasos
n Atrasos (e rotas) na Internet podem ser visualizados com os softwares utilitários traceroute (unix) e tracert (windows)
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Referências
n KUROSE, J. F. e ROSS, K. - Redes de Computadores e a Internet –6a Ed., Pearson, 2013.
n KUROSE, J. F. e ROSS, K. - Redes de Computadores e a Internet –5a Ed., Pearson, 2010.
n TANENBAUM, A. S. – Redes de Computadores – 5a Ed., Pearson, 2011.
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