Mudanças entre as edições de "FIC-Linux 2018-2"
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[http://tele.sj.ifsc.edu.br/~luciano.barreto/ensino/ficlinux20162/fic-redes-aula1.pdf Aula 01] | [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~luciano.barreto/ensino/ficlinux20162/fic-redes-aula1.pdf Aula 01] | ||
− | ''' | + | '''17/10/18: Aula02''' |
Introdução a Redes de Computadores | Introdução a Redes de Computadores | ||
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* [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~roberto.matos/fic-linux/Exercicio4_Configurando_Interface.pdf Exercício - Configuração IP] | * [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~roberto.matos/fic-linux/Exercicio4_Configurando_Interface.pdf Exercício - Configuração IP] | ||
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+ | '''22/10/18: Aula03''' | ||
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+ | = Arquitetura IEEE 802 = | ||
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+ | A [https://standards.ieee.org/findstds/standard/802-2014.html arquitetura IEEE 802] define um conjunto de normas e tecnologias no escopo das camadas física (PHY) e de enlace. A camada de enlace é dividida em duas subcamadas: | ||
+ | * '''LLC (Logical Link Control):''' o equivalente a um protocolo de enlace de fato, porém na prática de uso restrito (pouco utilizada). | ||
+ | * '''MAC (Medium Access Control):''' um protocolo de acesso ao meio de transmissão, que depende do tipo de meio físico e tecnologia de comunicação. Esse tipo de protocolo é necessário quando o meio de transmissão é compartilhado. | ||
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+ | [[imagem:Arq-ieee.png|400px]] | ||
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+ | Alguns padrões conhecidos ([https://standards.ieee.org/findstds/standard/wired_and_wireless_communications.html lista completa]): | ||
+ | * '''IEEE 802.3 e variações''': conhecidos como LAN Ethernet | ||
+ | * '''IEEE 802.1''': tecnologias para interligação de LANs | ||
+ | * '''IEEE 802.11 e variações''': conhecidos como WLAN (redes locais sem-fio), o que inclui WiFi | ||
+ | * '''IEEE 802.15''': padrões para WPAN (redes pessoais sem-fio), incluindo Bluetooth | ||
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+ | == Protocolo de acesso ao meio (MAC) == | ||
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+ | Parte da camada de enlace na arquitetura IEEE 802, tem papel fundamental na comunicação entre estações. O MAC é responsável por: | ||
+ | * '''Definir um formato de quadro''' onde deve ser encapsulada uma PDU de um protocolo de camada superior. Por exemplo, o quadro Ethernet (padrão IEEE 802.3) tem este formato: | ||
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+ | [[imagem:Quadro-ethernet.png|600px]] | ||
+ | <br>''Quadro ethernet'' | ||
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+ | * '''Endereçar as estações''', já que o meio de transmissão é multiponto (ver campos ''Endereço Destino (destination address)'' e ''Endereço de origem (source address)'' no quadro Ethernet). | ||
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+ | * '''Acessar o meio para efetuar a transmissão de quadros''', resolvendo conflitos de acesso quando necessário. Um conflito de acesso (chamado de ''colisão'') pode ocorrer em alguns casos quando mais de uma estação tenta transmitir ao mesmo tempo. Isso é fundamental em redes sem-fio, tais como Wifi (IEEE 802.11) e Bluetooth (IEEE 802.15.3), porém não é mais necessário nas LAN ethernet atuais (IEEE 802.3), que operam em modo full-duplex. | ||
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+ | == Padrão IEEE 802.3 (Ethernet) == | ||
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+ | [[Imagem:Ethernet.png|600px]] | ||
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+ | ''Desenho usado por Bob Metcalfe, um dos criadores da Ethernet, para apresentação em uma conferência em 1976.'' | ||
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+ | Redes locais Ethernet (padrão IEEE 802.3 e extensões) são compostas de equipamentos que se comunicam, denominados estações (STA na norma IEEE 802.3), de equipamentos que os interligam (hubs e switches), e do meio de transmissão. A figura abaixo ilustra uma rede local hipotética com seus vários componentes. | ||
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+ | [[imagem:Lab1-lan-demo.png|400px]] | ||
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+ | De forma geral, uma estação possui um ou mais adaptadores de rede (placas de rede, ou NIC – Network Interface Card), como na figura abaixo à esquerda. Os adaptadores de rede das estações são conectados a um switch por meio de cabos de rede TP (par trançado) com conectores RJ-45, mostrado na figura abaixo à direita. | ||
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+ | [[imagem:Lab1-nic-switch.png|400px]] | ||
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+ | Em resumo, são estes os elementos de uma rede Ethernet: | ||
+ | * '''Estações:''' equipamentos que se comunicam pela rede. Ex: computadores e roteadores. | ||
+ | * '''Interface de rede (NIC):''' dispositivo embutido em cada estação com a finalidade de prover o acesso à rede. Implementa as camadas PHY e MAC. | ||
+ | * '''Meio de transmissão:''' representado pelos cabos por onde os quadros ethernet são transmitidos. Esses cabos são conectados às interfaces de rede das estações. | ||
+ | * '''Switch:''' equipamento de interconexão usado para interligar as estações. Cada estação é conectada a um switch por meio de um cabo. Um switch usualmente possui múltiplas interfaces de rede (12, 24 ou mais). Uma rede com switches apresenta uma topologia física em estrela, árvore ou mesmo em anel ! | ||
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+ | Originalmente LANs Ethernet foram construídas usando um cabo único para interligar as estações (cabo coaxial). Posteriormente surgiram as redes baseadas em hubs, equipamentos que interligavam as estações em nível da camada física (funcionavam como repetidores). Atualmente essas redes são construídas usando switches, equipamentos que interligam as estacões em nível da camada de enlace (na verdade, da subcamada MAC). Um switch apresenta como benefícios, se comparado com hubs: | ||
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+ | # '''atuação em nível de MAC:''' o switch faz o acesso ao meio com CSMA/CD, caso precise se comunicar com um equipamento em half-duplex, ao encaminhar um quadro quebrando o domínio de colisão; além disto, um switch pode operar em modo full-duplex, quando então inexiste a possibilidade de colisão. | ||
+ | # '''preservação da capacidade do canal:''' para quadros unicast, o switch encaminha um quadro somente pela porta onde reside o destinatário. | ||
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+ | Essas características importantes devem fazer com que uma LAN com switches tenha um desempenho superior a uma LAN com hubs. Por desempenho entenda-se um número menor de colisões sob tráfego intenso (ou mesmo ausência total de colisões), e maior capacidade de canal vista por cada equipamento conectado ao switch. | ||
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+ | O padrão sofreu um grande número de atualizações e extensões desde sua concepção nos anos 1980. Por exemplo, em sua primeira versão uma rede ethernet apresentava taxa de transmissão de 10 Mbps em half-duplex, porém atualmente essas redes operem em 1 Gbps em modo full-duplex. Na realidade, já existem versões em uso com taxas de 10 Gbps, e outras mais recentes com taxas de até 100 Gbps. Uma tabela dessas extensões ao padrão podem ser vistas na Wikipedia. | ||
+ | * [https://pt.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.3 Padrão IEEE 802.3 na Wikipedia] | ||
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+ | Além de taxas maiores de transmissão, a operação em modo full-duplex predominante nas versões recentes do padrão prescindem do controle de acesso ao meio feito pelo protocolo MAC. Quando em modo half-duplex, o controle de acesso ao meio do tipo CSMA/CD (''Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect'' - ''Acesso Múltiplo com Detecção de Portadora/Detecção de Colisões'') ainda é necessário. | ||
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+ | O acesso do tipo CSMA/CD é probabilístico: uma estação verifica se o meio está está livre antes de iniciar uma transmissão, mas isso não impede que ocorra uma colisão (apenas reduz sua chance). Se acontecer uma colisão, cada estação envolvida usa esperas de duração aleatória para desempate, chamadas de ''backoff''. A ideia é que as estações sorteiem valores de espera diferentes, e assim a que tiver escolhido um valor menor consiga transmitir seu quadro. Veja o fluxograma acima para entender como isso é feito. | ||
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+ | * [https://pt.wikipedia.org/wiki/CSMA/CD Exemplo CSMA/CD] | ||
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+ | [[imagem:Csmacd-fluxograma.jpg]] | ||
+ | <br>''Fluxograma para o acesso ao meio com CSMA/CD do padrão IEEE 802.3.'' | ||
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+ | As colisões e esperas (''backoffs'') impedem que esse protocolo de acesso ao meio aproveite totalmente a capacidade do meio de transmissão. '''Nas gerações atuais do padrão IEEE 802.3 (Gigabit Ethernet e posteriores) o CSMA/CD não é mais utilizado'''. Nessas atualizações do padrão, o modo de comunicação é full-duplex (nas versões anteriores, que operavam a 10 e 100 Mbps, há a possibilidade de ser half ou full-duplex). Se as comunicações são full-duplex, então '''conceitualmente não existem colisões'''. Isso se deve ao fato de que nessas novas versões cada estação possui uma via exclusiva para transmitir e outra para receber, portanto não existe mais um meio compartilhado. | ||
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+ | == Atividade == | ||
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+ | Realizar [[FIC- Switch| este conjunto de experimentos]]. | ||
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Edição das 19h04min de 19 de outubro de 2018
Introdução ao Sistema Operacional Linux
- Encontros: Segundas e Quartas das 19:00 às 22:00 No LabReCom.
Curso FIC Linux 2018
Semestre 2018-2 - Prof. André D'Amato |
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Introdução ao Sistema Operacional Linux10/09/18: Aula01 Apresentação da Disciplina, Introdução a Informática e Memória e Armazenamento Aula 01
Introdução ao Linux, Sistema de Arquivos e Conhecendo o Terminal Aula 02 Descrição completa das pastas do linux
Continuação Comandos no Terminal Aula 03
Continuação Comandos no Terminal
Direcionar saídas para arquivos
Introdução ao Gerenciamento de Processos Aula 05 - Gerenciamento de Processos
Gerenciamento de Usuários Aula 06 - Gerenciamento de Usuários
Permissionamento Aula 07 - Permissionamento
Instalação do Ubuntu
Instalar VirtualBox no Windows O Comando apt-getAtualizar repositório
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Curso FIC Instalação de Redes Residenciais 2018
Semestre 2018-2 - Prof. André D'Amato |
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Instalação de Redes Residenciais Linux 201815/10/18: Aula01 Introdução a Redes de Computadores Aula 01 17/10/18: Aula02 Introdução a Redes de Computadores Aula 02
Arquitetura IEEE 802A arquitetura IEEE 802 define um conjunto de normas e tecnologias no escopo das camadas física (PHY) e de enlace. A camada de enlace é dividida em duas subcamadas:
Protocolo de acesso ao meio (MAC)Parte da camada de enlace na arquitetura IEEE 802, tem papel fundamental na comunicação entre estações. O MAC é responsável por:
Padrão IEEE 802.3 (Ethernet)Desenho usado por Bob Metcalfe, um dos criadores da Ethernet, para apresentação em uma conferência em 1976.
Essas características importantes devem fazer com que uma LAN com switches tenha um desempenho superior a uma LAN com hubs. Por desempenho entenda-se um número menor de colisões sob tráfego intenso (ou mesmo ausência total de colisões), e maior capacidade de canal vista por cada equipamento conectado ao switch.
O acesso do tipo CSMA/CD é probabilístico: uma estação verifica se o meio está está livre antes de iniciar uma transmissão, mas isso não impede que ocorra uma colisão (apenas reduz sua chance). Se acontecer uma colisão, cada estação envolvida usa esperas de duração aleatória para desempate, chamadas de backoff. A ideia é que as estações sorteiem valores de espera diferentes, e assim a que tiver escolhido um valor menor consiga transmitir seu quadro. Veja o fluxograma acima para entender como isso é feito.
AtividadeRealizar este conjunto de experimentos.
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