1: Introdução 1

Chapter 1Introduction

Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 3rd edition. Jim Kurose, Keith RossAddison-Wesley, July 2004.

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1: Introdução 2

O que é a Internet: visão dos componentes

milhões de dispositivos de computação conectados: hosts = sistemas finais

rodando aplicações de rede

enlaces (canais) de comunicação fibra, cobre, rádio, satélite Taxa de transmissão =

largura de banda (bandwidth)

roteadores: encaminham pacotes (pedaços) de dados através da rede

ISP local

Rede daempresa

ISP regional

roteador workstation

servidormóvel

1: Introdução 3

O que é a Internet: visão dos serviços a infra-estrutura de

comunicação permite o uso de aplicações distribuídas: WWW, email, jogos,

comércio eletrônico, compartilhamento de arquivos (MP3)

1: Introdução 4

O que é um protocolo?protocolos humanos: “que horas são?” “tenho uma

dúvida” apresentações

… msgs específicas são enviadas

… ações específicas são realizadas quando as msgs são recebidas, ou acontecem outros eventos

Protocolos de rede: máquinas ao invés de

pessoas todas as atividades de

comunicação na Internet são governadas por protocolos

protocolos definem o formato, ordem das msgs enviadas e recebidas pelas entidades da rede, e ações tomadas quando da transmissão ou

recepção de msgs

1: Introdução 5

O que é um protocolo?um protocolo humano e um protocolo de rede:

P: Apresente outro protocolo humano!

Oi

Oi

Que horassão?

2:00

TCP connection req.

TCP connectionreply.Get http://gaia.cs.umass.edu/index.htm

<arquivo>tempo

1: Introdução 6

A borda da rede: Sistemas finais (hosts):

rodam programs de aplicação ex., WWW, email na “borda da rede”

modelo cliente/servidor o host cliente faz os pedidos,

são atendidos pelos servidores

ex., cliente WWW (browser)/ servidor; cliente/servidor de email

modelo peer-peer: uso mínimo (ou nenhum) de

servidores dedicados ex.: Gnutella, KaZaA

1: Introdução 7

O Núcleo da Rede Malha de roteadores

interconectados a pergunta

fundamental: como os dados são transferidos através da rede? comutação de

pacotes: os dados são enviados através da rede em pedaços discretos.

1: Introdução 8

Redes de acesso sem fio (wireless)

rede de acesso compartilhado sem fio conecta o sistema final ao roteador Via estação base = “ponto

de acesso” LANs sem fio:

ondas de rádio substituem os fios

802.11b (WiFi): 11 Mbps acesso sem fio com

maior cobertura Provido por uma operadora

estação base

hosts móveis

roteador

1: Introdução 9

Redes domésticas

Componentes típicos da rede doméstica: ADSL ou cable modem roteador/firewall/NAT Ethernet Ponto de acesso wireless

Ponto deacessowireless

Laptops wireless

roteador/firewall

cablemodem

do/paracable

headend

Ethernet(comutado)

1: Introdução 10

Conexões Internacionais

1: Introdução 11

um pacote passa através de diversas redes!

Tier 1 ISP

Tier 1 ISP

Tier 1 ISP

NAP

Tier-2 ISPTier-2 ISP

Tier-2 ISP Tier-2 ISP

Tier-2 ISP

localISPlocal

ISPlocalISP

localISP

localISP Tier 3

ISP

localISP

localISP

localISP

Estrutura da Internet: rede de redes

1: Introdução 12

Como ocorrem as perdas e atrasos?

pacotes enfileiram nos buffers do roteador taxa de chegada de pacotes ao enlace excede a

capacidade do link de saída. pacotes enfileram, esperam pela vez

A

B

pacote em transmissão (atraso)

enfileiramento de pacotes (atraso)

buffers livres (disponíveis): pacotes que chegam são descartados (perda) se não houver buffers livres

2a: Camada de Aplicação 13

Web e HTTP

Primeiro algum jargão Páginas Web consistem de objetos Objeto pode ser um arquivo HTML, uma

imagem JPEG, um applet Java, um arquivo de áudio,…

Páginas Web consistem de um arquivo HTML base que inclui vários objetos referenciados

Cada objeto é endereçável por uma URL Exemplo de URL:

www.someschool.edu/someDept/pic.gif

nome do hospedeiro nome do caminho

2a: Camada de Aplicação 14

Protocolo HTTP

HTTP: hypertext transfer protocol protocolo da camada de aplicação da Web modelo cliente/servidor

cliente: browser que pede, recebe, “visualiza” objetos Web

servidor: servidor Web envia objetos em resposta a pedidos

HTTP 1.0: RFC 1945 HTTP 1.1: RFC 2068

PC executaExplorer

Servidor executandoservidor WWW do NCSA

Mac executaNavigator

pedido http

pedido http

resposta http

resposta http

2a: Camada de Aplicação 15

Correio Eletrônico

Três grandes componentes:

agentes de usuário (UA) servidores de correio simple mail transfer protocol:

SMTP

Agente de Usuário a.k.a. “leitor de correio” compor, editar, ler

mensagens de correio p.ex., Eudora, Outlook, elm,

Netscape Messenger mensagens de saída e

chegando são armazenadas no servidor

caixa de correio do usuário

fila demensagens

de saída

agente de usuário

servidor de correio

agente de usuário

SMTP

SMTP

SMTP

agente de usuário

agente de usuário

agente de usuário

agente de usuário

servidor de correio

servidor de correio

2a: Camada de Aplicação 16

Cenário: Alice envia uma msg para Bob

1) Alice usa o UA para compor uma mensagem “para” bob@someschool.edu

2) O UA de Alice envia a mensagem para o seu servidor de correio; a mensagem é colocada na fila de mensagens

3) O lado cliente do SMTP abre uma conexão TCP com o servidor de correio de Bob

4) O cliente SMTP envia a mensagem de Alice através da conexão TCP

5) O servidor de correio de Bob coloca a mensagem na caixa de entrada de Bob

6) Bob chama o seu UA para ler a mensagem

useragent

mailserver

mailserver user

agent

1

2 3 4 56

2a: Camada de Aplicação 17

DNS: Domain Name System

Pessoas: muitos identificadores: CPF, nome, no. da Identidade

hospedeiros, roteadores Internet : endereço IP (32 bit) - usado p/ endereçar datagramas “nome”, ex., jambo.ic.uff.br - usado por gente

P: como mapear entre nome e endereço IP?

Domain Name System: base de dados distribuída

implementada na hierarquia de muitos servidores de nomes

protocolo de camada de aplicação permite que hospedeiros, roteadores, servidores de nomes se comuniquem para resolver nomes (tradução endereço/nome) nota: função

imprescindível da Internet implementada como protocolo de camada de aplicação

complexidade na borda da rede

2a: Camada de Aplicação 18

P2P: diretório centralizado

Projeto original do Napster

1) Quando um parceiro conecta ele informa ao servidor central o seu: endereço IP conteúdo

2) Alice consulta sobre a música “Hey Jude”

3) Alice solicita o arquivo a Bob

servidor de diretóriocentralizado

parceiros

Alice

Bob

1

1

1

12

3