RES-2013-1

Redes de Computadores: Diário de Aula 2013-1

Professor: Marcelo Maia Sobral ( Facebook)
Lista de email (forum): res-ifsc@googlegroups.com
Encontros: 5a feira/20:40, 6a feira/18:30
Atendimento paralelo: 2a de 8:20 às 9:10 h, 4a de 13:30 a 14:30

Ementa

Compreender a infraestrutura da internet e suas conexões. Entender a arquitetura da internet e seu conjunto de protocolos TCP-IP. Compreender e utilizar aplicações da camada de Aplicação: HTTP, FTP, SMTP, SSH e DNS. Entender as funcionalidades dos protocolos UDP e TCP. Compreender os serviços da camada de Rede e os protocolos: IP, ICMP, ARP, Ipv6, NAT e DHCP. Utilizar aplicativos de rede (ping, traceroute, netstat) e analisadores de pacotes (tcpdump). Compreender o paradigma (modelo) Cliente/Servidor, através de uma aplicação de Socket TCP e UDP.

Cronograma

AULA	DATA	Descriçao
1	09/05/2013	Apresentação da ementa. Introdução a Redes de Computadores. História das Redes de computadores.
2	10/5/2013	Laboratório: usando uma rede de computadores e reconhecendo seus componentes.
3	16/5/2013	Arquitetura de redes: como elementos de rede se comunicam: emissor, receptor e meio de transporte; protocolos. Estrutura em camadas. Comutação de circuitos x pacotes. Detalhes da aplicação X detalhes da comunicação.
4	17/5/2013	Laboratório: acesso a serviços simples (HTTP, SMTP, SIP) e visualização da respectiva comunicação. Identificação das regras de comunicação em protocolos simples (semântica), e da representação da informação por esses protocolos (sintaxe).
5	18/5/2013	Laboratório: acesso a serviços simples (HTTP, SMTP, SIP) e visualização da respectiva comunicação. Identificação das regras de comunicação em protocolos simples (semântica), e da representação da informação por esses protocolos (sintaxe).
6	23/5/2013
7	24/5/2013
8	06/06/2013
9	07/06/2013
10	13/06/2013
11	14/06/2013
12	20/06/2013
13	21/06/2013
14	27/06/2013
15	28/06/2013
16	04/07/2013
17	05/07/2013
18	11/07/2013
19	12/07/2013
20	18/07/2013
21	19/07/2013
22	25/07/2013
23	26/07/2013
24	27/07/2013

Bibliografia

• Evandro Cantu. Redes de computadores e internet, 1996.
• FOROUZAN, Behrouz A.; FEGAN, Sophia Chung. Comunicação de dados e redes de computadores. Tradução de Ariovaldo Griesi. 4. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2008. 1134 p., il. ISBN 9788586804885.
• KUROSE, James F; ROSS, Keith W. Redes de computadores e a Internet: uma abordagem top-down. 5. ed. São Paulo: Pearson Addison Wesley, 2010. 614 p. ISBN 9788588639973.
• STALLINGS, William. Redes e sistemas de comunicação de dados. Rio de Janeiro: Elsevier, 2005. 449 p. ISBN 9788535217315.
• TANENBAUM, Andrew S. Redes de computadores. 5. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2011. 582 p. ISBN 9788576059240.

Material de apoio

• Apostila de referência para disciplina de redes de computadores
  • Apostila de Redes

Listas de exercícios

• Lista 1
• Lista 2
• Lista 3
• Lista 4
• Lista 5
• Lista 6
• Lista 7
• Lista 8
• Lista 9

Transparências utilizadas durantes as aulas

• Capítulo 1
• Capítulo 2
• Capítulo 3
• Capítulo 4
• Capítulo 5

Curiosidades

• Telex: um serviço já extinto (?!)
• História da Internet-BR (dissertação de Mestrado)
• O Ciberespaço e as Redes de Computadores na Construção de Novo Conhecimento
• Uma história das Redes de Computadores

Avaliações

Aluno	1a prova	2a prova	3a prova	FINAL

Obs: D* = não fez a avaliação.

03/05: Apresentação da disciplina

Redes de computadores são conjuntos de equipamentos interligados de forma a poderem se comunicar. A rede mais famosa atualmente é a Internet, porém já existiram outros tipos de redes (se bem que nenhuma se disseminou e popularizou como a Internet). Antes de estudarmos o funcionamento das redes e da Internet em particular, alguns conceitos elementares precisam ser vistos.

• Uma visão geral e introdutória sobre redes de computadores

Comunicação de dados

Comunicação dados pode ser entendida como troca de informação entre dois dispositivos através de algum meio de comunicação. A comunicação ocorre no âmbito de um sistema de telecomunicações, composto por equipamentos (hardware) e programas (softwares). Um sistema básico de comunicação de dados se constitui de cinco componentes:

1. A mensagem: a informação a ser transmitida. O conteúdo da mensagem, seja um texto, música, video, ou qualquer outro tipo de informação, é representada por conjuntos de bits (dígitos binários).
2. Transmissor: dispositivo que transmite a mensagem.
3. Receptor: dispositivo que recebe a mensagem.
4. Meio de comunicação: caminho físico por onde viaja a mensagem do transmissor até o receptor.
5. Protocolo: conjunto de regras que governa a comunicação de dados.

Redes de computadores

Uma rede é um conjunto de equipamentos conectados por enlaces de comunicação (também conhecidos por links), o que posibilita que eles transmitam e recebam mensagens uns dos outros. Diferentes tecnologias de comunicação existem para interligar equipamentos, tais como Ethernet, Wifi, Frame-RElay, ATM, ADSL, Docsis, e muitas outras (isso é assunto de Instalação de Equipamentos de Rede na 3a fase). Existem muitas formas de interligar equipamentos em uma rede, o que se denomina topologia. Algumas topologias elementares são mostradas abaixo:

Topologia	Exemplo
Estrela
Anel
Barramento
Árvore

Os exemplos acima exemplificam pequenas redes, que possuem poucos computadores. Redes maiores, como a rede da escola e de todo o IFSC, e ainda maiores como a Internet, são compostas de muitas redes menores interligadas. Assim, não é simples classificar a topologia de uma grande rede (talvez nem faça sentido ;-).

Uma representação artística das interligações na Internet

• Mapa da rede Ipê (Internet acadêmica pública no Brasil)

Histórico sobre o surgimento das redes de computadores e a Internet

• Vídeo sobre surgimento da Internet

• Introdução a redes de computadores e a Internet
  • Vídeo sobre o funcionamento da Internet - Parte 1
  • Vídeo sobre o funcionamento da Internet - Parte 2

Atividade

1. Identifique os componentes de uma comunicação de dados em alguma comunicação que se possa fazer a partir de seu computador (ex: navegar na web, fazer chamadas com Skype, enviar mensagens de correio eletrônico, ...).
2. Qual a topologia da rede do laboratório ? Faça um desenho dessa topologia.
3. Qual a topologia da rede em sua casa ou local de trabalho ? Faça um desenho dessa topologia.
4. Quais as diferenças entre as primeiras redes (compostas por mainframes e terminais) e a Internet ?

04/05: Rede de computadores e seus componentes (laboratório)

Na aula de hoje faremos alguns pequenos experimentos para identificar os componentes de uma comunicação de dados e de uma rede de computadores. Em seguida, observaremos que dados são transmitidos e recebidos por algumas aplicações de rede conhecidas.

Experimento 1: identificando os elementos de uma rede de computadores

1. Vamos fazer um diagrama da rede de computadores do laboratório, e de parte da rede da escola.
2. Vamos identificar os equipamentos que a compõem e como estão interligados (isso é, sua topologia), assim como o meio de comunicação utilizado.
3. Em seguida, vamos discutir o papel desses equipamentos dentro da rede. Com isso, teremos uma noção geral de como as comunicações ocorrem dentro da rede.

Experimento 2: identificando os componentes de um sistema de comunicação de dados em uma aplicação muito simples

Neste experimento, cada aluno vai se comunicar com uma aplicação muito simples que roda no computador do professor.

1. Abra um terminal de texto no Linux (menu Aplicativos->Acessórios->Terminal).
   • Execute este comando:

     telnet 192.168.2.1 8888
     

   • Digite qualquer coisa e tecle ENTER. O que aconteceu ?
   • Repita o passo anterior algumas vezes. O que você conclui sobre o que faz essa aplicação ?
   • Digite tchau e tecle ENTER.
2. Quais os componentes do sistema de comunicação de dados ? E que equipamentos da rede estiveram envolvidos nessa comunicação ?

Experimento 3: identificando os componentes de um sistema de comunicação de dados

Na aula anterior, foi visto que um sistema de comunicação de dados possui a grosso modo cinco componentes: transmissor, receptor, meio de comunicação, mensagem e protocolos. Neste experimento, vamos interagir com um servidor web e identificar esses cinco componentes.

1. Usando um navegador, acesse os seguintes links:
   • http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/res/arquivo.txt
   • http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/res/teste.html
     
     Quais são os componentes do sistema de comunicação de dados ?
2. Vamos repetir o acesso aos links acima, porém sem usar o navegador. A ideia é que nós façamos o papel de navegador. Isso deve ser feito com os seguintes passos:
   • Abra um terminal de texto no Linux (menu Aplicativos->Acessórios->Terminal).
   • Execute este comando:

     telnet tele.sj.ifsc.edu.br 80
     

   • Após aparecer esta linha:

     Trying 200.135.37.75...
     Connected to integrado.sj.ifsc.edu.br.
     Escape character is '^]'.
     

     digite o seguinte:

     GET /~msobral/res/arquivo.txt HTTP/1.0
     

     e em seguida tecle ENTER duas vezes.
   • Agora execute o seguinte para acessar o outro link:

     telnet tele.sj.ifsc.edu.br 80
     

   • Após aparecer esta linha:

     Trying 200.135.37.75...
     Connected to integrado.sj.ifsc.edu.br.
     Escape character is '^]'.
     

     digite o seguinte:

     GET /~msobral/res/teste.html HTTP/1.0
     

     e em seguida tecle ENTER duas vezes.
   • Compare o resultado das execuções desses comandos com o que se viu no navegador. Qual a diferença em cada caso ?
   • Identifique os componentes do sistema de comunicação de dados nesse acesso direto.

Para pensar

1. Faça uma comparação entre o que vimos sobre comunicação de dados e redes de computadores e o sistema de Correios.
2. Enumere tudo o que acredita ser necessário existir para que uma rede de computadores possa funcionar. Quer dizer, pense em todos os mecanismos que devem existir nos sistemas de comunicação de dados que constituem uma rede de computadores.