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Redes de computadores I Prof: Diovani Milhorim

Redes de computadores I Prof: Diovani Milhorim. Comutação de dados Comutação de pacotes X comutação de circuitos

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Redes de computadores I

Prof: Diovani Milhorim

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Comutação de dados

Comutação de pacotes X comutação de circuitos.

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Comutação de circuitos

A comutação de circuitos, em redes de telecomunicações, é um tipo de alocação de recursos para transferência de informação que se caracteriza pela utilização permanente destes recursos durante toda a transmissão. É uma técnica apropriada para sistemas de comunicações que apresentam tráfego constante (ex: a comunicação de voz), necessitando de uma conexão dedicada para a transferência de informações contínuas.

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Comutação de circuitos

Essencialmente, uma comunicação via comutação de circuitos

entre duas estações se subdivide em três etapas: 1. Uma rota fixa entre as estações envolvidas é

estabelecida para que elas possam se comunicar 2. As estações envolvidas podem trocar informações

entre si, transmitindo e recebendo dados através do circuito já estabelecido.

3. Após um período indeterminado, a conexão é finalmente encerrada, quase sempre pela ação de

uma das estações comunicantes

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Comutação de circuitos

ChaveamentoExistem três maneiras diferentes de se alocar canais de

comunicação em comutação de circuitos. São elas: Chaveamento espacial: é estabelecido um caminho entre

duas estações por meio de enlaces físicos permanentes durante toda a comunicação.

Chaveamento de freqüências: é estabelecida uma associação entre dois canais de freqüência em cada enlace (FDM)

Chaveamento do tempo: é estabelecida uma associação de dois canais de tempo em cada enlace. Cada nó intermediário associa um canal TDM síncrono de uma linha com outro canal TDM síncrono de outra linha

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Comutação por circuitos

Vantagens dos circuitos virtuais

Economiza cálculos de rotas (Precisa ser feito somente uma vez no início da sessão).

Economiza o tamanho do cabeçalho. Facilita o fornecimento de QoS. Mais complexo.– Menos flexível

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Comutação de pacotes

Os recursos de rede são compartilhados entre todos os

hosts da rede. São caracteristicas da comutação porpacotes:

A taxa de envio é sempre a taxa total do canal. Existe processo de armazenamento (buffer) e

reenvio durante a transmissão gerando diferentes atrasos para cada pacotes.

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Comutação por pacotes

Temos dois tipos de comutação por pacotes:

Comutação a pacote por datagrama: Comutação de pacote por circuito virtual:

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Comutação por pacotes

Comutação de pacotes por datagrama

A rota de cada pacote é individual. Diferentes pacotes podem seguir rotas distintas. Pacotes podem chegar fora de ordem ao seu destino.

Exemplo: Protocolo IP

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Comutação por pacotes

Comutação de pacotes por circuito virtual

Todos os pacotes associados a uma sessão seguem a mesma rota.

A rota é escolhida no início da sessão Pacotes são identificados com o VC# que designa a

rota. O número do VC deve ser único em cada enlance,

mas pode se alterar de enlace para enlace.

Ex: ATM (Asynchronous transfer mode)

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Comutação por pacotes

Vantagens da comutação a pacote

Efetiva para dados em rajadas. Facilidade em prover largura de faixa sob demanda com

taxas variáveis.

• Desvantagens da comutação a pacote

Atrasos variáveis. Dificuldade em garantir QoS (serviço do melhor

esforço). Pacotes podem chegar fora de ordem

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História das redes de computadores

A comutação de pacotes passa a ser estudada como alternativa

para interligação de computadores devido as características

D e tráfego em rajadas nestas comunicações

Leonard Kleinrock (MIT) – Teoria das filas Paul Baran (Rand Institute) – Segurança em tráfego de

voz Donald Davies e Roger Scantlebury (national physical

Laboratory – Inglaterra)

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História das redes de computadores

ARPANET(1969) – Primeira rede de comutação de pacotes, desenvolvida .

Os primeiros hosts desta rede foram chamados de IMP’s ( interface message protocol)

Em 1969 foi instalado o primeiro nó na universidade da california (UCla)

Em 1972 a Arpanet foi apresentada publicamente O primeiro protocolo de rede usado foi o NCP (network-

control protocol) Primeiro programa de e-mail foi elaborado por Ray

Tomlinson em 1972.

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História das redes de computadores

Em meados dos anos 70 surgiram outras redes fechadas:

Alohanet : Criada no Havai em 1970. Era uma rede de microondas que interligava as universidades do havai.

Telenet: Rede comercial baseada na tecnologia da Arpanet.

Transpac : Rede de comutação de pacotes francesa

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Em 1973, Robert Metcalfe apresenta (em sua tese deDoutorado) os principios da tecnologia Ethernet, que

levaria aoenorme crescimento das LANs.

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História das redes de computadores

Em 1974, Vinton Cerf e Robert Kahn iniciam o trabalho pioneiro de interconexão das redes sob o patrocinio da

DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).

Começa desta forma a nascer a Internet.

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Os principios de arquitetura de Cerf e Kahn para a arquitetura

de rede aberta são: Minimalismo e autonomia: Uma rede deve ser

capaz de operar por si só, sem que seja exigida nenhuma mudançainterna para que possa funiconar em rede com outras redes.

Serviço de melhor esforço: A redes interconectadas devem fornecer serviço de melhor esforço fim a fim. Comunicação confiável deve ser conseguida com retransmissões quando necessário.

Roteadores sem estado: Os roteadores não tem de manter nenhum estado em relação ao fluxo de dados de qualquer comunicação em curso.

Controle descentralizado: não haveria controle global sobre as redes interconectadas.

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Os princípios de arquitertura aberta de rede foram englobados no protocolo TCP.

Inicialmente o protocolo TCP incluia a função de envio, depois desmenbrada e atribuida ao protocolo IP.

Derivando do TCP temos também o UDP que é sua versão para transporte não confiável.

No fim da década de 1970 já dispunhamos dos três protocolos de rede chave que usamos na internet de hoje ( TCP, IP e UDP).

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Década de 1970. Outras redes: DECnet da Digital equipment corporation XNS da xerox SNA da IBM

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Em primeiro de janeiro de 1973 a Arpanet adotaoficialmente o protocol TCP/IP em substituição aoprotocolo NCP.

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No final da década de 80 foram feitas extensões aoTCP/IP tais como: Controle de congestionamento baseado no

hospedeiro Sistema de nomeação de domínios (DNS) Endereços iPs de 32 bits.

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Principal evento da década de 1990 foi a criação da Word Wide Web que levou a Internet para os lares e empresas de milhões de pessoas.

A web foi inventada no Cern ( European center of nuclear physics) entre 1989 e 1991, onde foram desenvolvidas as versões iniciais do protocolo HTML, HTTP, um servidor Web e um browser

Em 1993, Marc Andeesen libera a versão alfa de um navegador web com interface gráfica o “mosaic”, desenvolvida no NCSA da universidade de Ilinois.

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Década de 1990 até dias atuais:

Roteadores de alta velocidade Tecnologia de rede locais (wireless) Modelo de serviço para tráfego de tempo real

(vídeos e som) Qualidade de serviço (QOS) Segurança

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Leitura indicada:

Kurose e Ross “Redes de computadores e a Internet”

Páginas 43 a 48.