Redes de Computadores e Internet

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CURSO TÉCNICO EM RECURSOS HUMANOS
Redes de Computadores e Internet
Informática Básica
Prof. Rafael Fernando Diorio
CURSO TÉCNICO EM RECURSOS HUMANOS
Tópicos
● Redes de computadores
 Definição e exemplos
 Visão geral sobre protocolos
● Internet
 Definição
 Visão geral da borda
 Visão geral do núcleo
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● Uma rede é um conjunto de dispositivos (normalmente conhecidos como 
nós) conectados por links de comunicação
Redes de computadores: definição e exemplos
Nó: dispositivo de envio e/ou 
recepção de dados (ex.: celular e 
computador pessoal)
Link: caminho de comunicação que 
transfere dados de um nó a outro 
(ex.: link com fio, via cabo de par 
trançado, e link sem fio, via Wi-Fi)
Dois nós 
da rede
Dois links 
da rede
Para a 
Internet
Rede doméstica
Taxa de transmissão medida em 
bits por segundo
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● Há várias redes, como redes domésticas, corporativas e de provedores de 
serviços de Internet (ISPs, Internet Service Providers), entre outras
Redes de computadores: definição e exemplos
Muitas redes estão 
conectadas com outras 
redes, com grande parte 
acessando a Internet
Rede do 
provedor de 
conteúdo
Rede de
data center
Rede 
móvel
Rede 
doméstica Rede 
corporativa
ISP global 
ou nacional
ISP local ou 
regional
Outras redes Outras redes
As várias redes em geral 
fazem uso intenso de 
protocolos, com 
diferentes tipos usados 
para realizar diferentes 
tarefas de comunicação
HTTP
UDP
DNS
SMTP
BGP
OSPF
IP
TCP
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● Basicamente, um protocolo é/representa um acordo entre as partes que se 
comunicam, estabelecendo como se dará a comunicação
Redes de computadores: visão geral sobre protocolos
Regra 1:
Regra 2:
…
Regra n:
Protocolo Protocolo
Regra 1:
Regra 2:
…
Regra n:
Um protocolo define o formato e a 
ordem das mensagens trocadas entre 
duas ou mais entidades comunicantes, 
bem como as ações realizadas na 
transmissão e/ou no recebimento de 
uma mensagem ou outro evento
Um protocolo pode ser visto/entendido 
como um conjunto de regras que 
controla a comunicação
Sem um protocolo, dois dispositivos podem estar 
conectados, mas sem se comunicar
Transmissor
Mensagem
Receptor
Meio de transmissão
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● Há diferentes tipos de protocolos, usados para realizar diferentes tarefas 
de comunicação, executados por diferentes dispositivos de rede
Redes de computadores: visão geral sobre protocolos
IP
(Internet Protocol)
HTTP
(Hypertext Transfer 
Protocol)
DNS
(Domain Name 
System)
ICMP
(Internet Control 
Message Protocol)
FTP
(File Transfer 
Protocol)
SMTP
(Simple Mail Transfer 
Protocol)
TCP
(Transmission 
Control Protocol)
OSPF
(Open Shortest Path 
First)
UDP
(User Datagram 
Protocol)
DHCP
(Dynamic Host 
Configuration 
Protocol)
BGP
(Border Gateway 
Protocol)
ARP
(Address Resolution 
Protocol)
SNMP
(Simple Network 
Management 
Protocol)
IMAP
(Internet Message 
Access Protocol)
[…]
Os principais protocolos 
da Internet, e das redes 
em geral, são conhecidos 
como TCP/IP
TCP/IP refere-se a um 
conjunto (ou pilha) de 
protocolos
O TCP e o IP são dois dos mais importantes protocolos da Internet e das redes em geral
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● A Internet é uma “rede de redes” que interconecta bilhões de dispositivos 
de computação ao redor do mundo
Internet: definição
Rede do 
provedor de 
conteúdo
Rede de
data center
Rede 
móvel
Rede 
doméstica Rede 
corporativa
ISP global 
ou nacional
ISP local ou 
regional
Outras redes Outras redes
Aplicações distribuídas, 
rodando em vários 
sistemas finais, podem 
trocar dados pela rede
A Internet também é 
uma infraestrutura que 
provê serviços a 
aplicações
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● Na borda da Internet estão conectados bilhões de dispositivos ao redor do 
mundo, denominados sistemas finais (ou hospedeiros, hosts)
Internet: visão geral da borda
Rede do 
provedor de 
conteúdo
Rede de
data center
Rede 
móvel
Rede 
doméstica Rede 
corporativa
ISP global 
ou nacional
ISP local ou 
regional
Outras redes Outras redes Exemplos de sistemas 
finais incluem celulares, 
computadores, TVs e 
automóveis, entre outros
Sistemas finais executam 
aplicações de rede, como 
para e-mail, streaming de 
vídeo, redes sociais e 
jogos, entre outras
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● Em uma aplicação de rede, sistemas finais trocam mensagens entre si, que 
são divididas em pacotes enviados do transmissor ao receptor
Internet: visão geral da borda
Rede do 
provedor de 
conteúdo
Rede de
data center
Rede 
móvel
Rede 
doméstica Rede 
corporativa
ISP global 
ou nacional
ISP local ou 
regional
Outras redes Outras redes O protocolo IP especifica 
o formato dos pacotes 
(datagramas)
Há duas versões do IP em 
uso atualmente: IPv4 e 
IPv6; as diferentes 
versões usam diferentes 
formatos de datagramas
Aplicação 
de rede
Aplicação 
de rede
Aplicação 
de rede
Aplicação 
de rede
Pacotes
(datagramas)
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● Sistemas finais podem ser classificados como clientes e servidores, tal 
como clientes Web e de e-mail e servidores Web e de e-mail, entre outros
Internet: visão geral da borda
Rede do 
provedor de 
conteúdo
Rede de
data center
Rede 
móvel
Rede 
doméstica Rede 
corporativa
ISP global 
ou nacional
ISP local ou 
regional
Outras redes Outras redes
Cliente de 
e-mail
Servidores 
Web
Servidores 
de e-mail
Cliente 
Web
Servidores atendem 
requisições de clientes 
e, geralmente, têm 
hardware apropriado 
para servidor de rede 
(ex.: alta capacidade de 
processamento e de 
armazenamento)
Clientes realizam 
requisições para 
servidores
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● Muitos servidores na Internet estão armazenados em grandes Data Centers, 
com alguns contendo até centenas de milhares de servidores
Internet: visão geral da borda
Imagens de Data Centers do Google. Fonte: Google Data Centers
https://www.google.com/intl/pt-BR/about/datacenters/
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● Sistemas finais são conectados entre si por links de comunicação, como com 
fio e sem fio, e dispositivos de interconexão, como switches e roteadores
Internet: visão geral da borda
Rede do 
provedor de 
conteúdo
Rede de
data center
Rede 
móvel
Rede 
corporativa
ISP global 
ou nacional
ISP local ou 
regional
Outras redes Outras redes
Rede 
doméstica
Cada rede pode empregar 
diferentes tipos de links de 
comunicação e dispositivos 
de interconexão
Há produtos/soluções 
voltados para redes 
domésticas e voltados para 
redes de provedores
Ex.:
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● Sistemas finais acessam a Internet por meio de ISPs, como ISPs residenciais 
e corporativos, utilizando diversas tecnologias de acesso
Internet: visão geral da borda
Rede do 
provedor de 
conteúdo
Rede de
data center
Rede 
móvel
Rede 
doméstica Rede 
corporativa
ISP global 
ou nacional
ISP local ou 
regional
Outras redes Outras redes Exemplos de tecnologias 
de acesso incluem cabo, 
DSL (Digital Subscriber 
Line), FTTH (Fiber to the 
Home), Wi-Fi e 5G
ISPs também fornecem 
acesso a provedores de 
conteúdo, conectando 
servidores diretamente à 
Internet
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● Sistemas finais (e outros dispositivos) na Internet (e outras redes) têm um 
ou mais endereços IP, em uma ou mais interfaces de rede
Internet: visão geral da borda
Rede do 
provedor de 
conteúdo
Rede de
data center
Rede 
móvel
Rede 
doméstica Rede 
corporativa
ISP global 
ou nacional
ISP local ou 
regional
Outras redes Outras redes
192.0.2.1 
2001:db8::1
[…]
Ex.:
Interfaces de 
rede com 
endereços IP
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● Sistemas finais (e outros dispositivos) podem ter endereços IPv4 e/ou IPv6, 
com comprimento e representação/formato distintos entre si
Internet: visão geral da borda
Representação dos endereços IPv4
Representação dos endereços IPv6
32 bits (232 endereços,≈ 4 bilhões)
192 . 0 . 2 . 1
128 bits (2128 endereços, ≈ 340 undecilhões)
2001 : 0DB8 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000 : 0001
[…]
Ex.: abreviação 
possível
192.0.2.2
2001:db8::2
Internet […]
192.0.2.3
2001:db8::3
192.0.2.1
2001:db8::1
2001 : DB8 : : 1
O rápido crescimento da 
Internet levou ao esgotamento 
dos endereços IPv4, motivando 
o desenvolvimento do IPv6
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● De modo complementar aos endereços IP, alguns sistemas finais também 
têm nomes que são utilizados para sua identificação
Internet: visão geral da borda
Rede do 
provedor de 
conteúdo
Rede de
data center
Rede 
móvel
Rede 
corporativa
ISP global 
ou nacional
ISP local ou 
regional
Outras redes Outras redes
Rede 
doméstica
Servidores 
Web
Servidores 
de e-mail
192.0.2.10
2001:db8::10
www.exemplo.com.br
192.0.2.20
2001:db8::20
mail.exemplo.com.br
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● Servidores DNS são utilizados para traduzir (ou mapear, resolver) nomes de 
hosts em endereços IP
Internet: visão geral da borda
Servidor DNS
(192.0.2.2 e 
2001:db8::2)
1
2
Mensagem de consulta DNS
(“qual é o endereço IP de www.exemplo.com.br?”)
Mensagem de resposta DNS
(“www.exemplo.com.br tem os endereços IP 
192.0.2.10 e 2001:db8::10”)
3
Mensagem de requisição HTTP
(pacotes enviados para o endereço IP do 
servidor Web – 192.0.2.10 ou 2001:db8::10)
Servidor Web,
www.exemplo.com.br
(192.0.2.10 e 
2001:db8::10)
http://www.exemplo.com.br
cliente
(192.0.2.1 e 
2001:db8::1)
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● O núcleo da Internet é formado, essencialmente, por roteadores e links de 
alta velocidade, de diferentes redes interconectadas
Internet: visão geral do núcleo
Rede do 
provedor de 
conteúdo
Rede de
data center
Rede 
móvel
Rede 
doméstica Rede 
corporativa
ISP global 
ou nacional
Outras redes Outras redes
ISP local ou 
regional
Exemplo de interconexão de ISPs e 
provedores de conteúdo
ISP de
acesso
ISP de
acesso
ISP de
acesso
ISP de
acesso
ISP de
acesso
IXP IXP
ISP
regional
ISP
regional
IXP
ISP de
nível 1
ISP de
nível 1
Provedor
de
conteúdo
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● Cada roteador conecta duas ou mais redes e tem dois ou mais endereços IP, 
geralmente, em duas ou mais interfaces de rede
Internet: visão geral do núcleo
Rede do 
provedor de 
conteúdo
Rede de
data center
Rede 
móvel
Rede 
doméstica Rede 
corporativa
ISP global 
ou nacional
Outras redes Outras redes
ISP local ou 
regional
192.0.2.1 
2001:db8::1
[…]
Ex.:
Interfaces de 
rede com 
endereços IP
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● Ao longo da rede, os roteadores encaminham pacotes, de um roteador 
para o próximo, por meio de links, no caminho (rota) da origem ao destino
Internet: visão geral do núcleo
Rede doméstica
Rede do 
provedor de 
conteúdo
Host de 
origem
Host de 
destino
Roteadores e 
links do núcleo
Pacotes
Pacotes podem percorrer 
diferentes caminhos para 
alcançar o destino
Cada pacote transporta 
um endereço IP de destino 
que os roteadores utilizam 
para encaminhar cada 
pacote individualmente
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Algoritmos de roteamento 
são utilizados
Tabela de repasse local
Cabeçalho Saída
0100
0101
0111
1001
3
2
2
1
Algoritmos de
roteamento
● Duas importantes funções são realizadas para o transporte de pacotes ao 
longo da rede: repasse (forwarding) e roteamento (routing)
Internet: visão geral do núcleo
1
3
2
0111
Valor no cabeçalho 
do pacote que está 
chegando
Roteamento (routing): 
Processo de âmbito geral da 
rede; determina os caminhos 
fim a fim que os pacotes 
percorrem desde a origem 
até o destino
Repasse (forwarding): Ação 
local realizada por um 
roteador; transfere um pacote 
da interface de um link de 
entrada para a interface de 
um link de saída apropriado
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● Grande parte dos links do núcleo é baseado em cabos de fibra óptica, com 
ampla utilização de cabos submarinos
Internet: visão geral do núcleo
Fonte: Submarine Cable Map e Submarine Cable Frequently Asked Questions
https://www.submarinecablemap.com/
https://www2.telegeography.com/submarine-cable-faqs-frequently-asked-questions
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Referências
● Andrew Tanenbaum, Nick Feamster e David Wetherall, Redes de 
Computadores, 6ª edição, coedição Bookman e Pearson, 2021
● Behrouz A. Forouzan, Comunicação de Dados e Redes de Computadores, 4ª 
edição, AMGH, 2010
● IPv6.br, em https://ipv6.br/
● James F. Kurose e Keith W. Ross, Redes de Computadores e a Internet: Uma 
Abordagem Top-down, 8ª edição, coedição Bookman e Pearson, 2021
 Inclui slides adaptados dos autores. Slides originais (e outros recursos) 
em https://gaia.cs.umass.edu/kurose_ross/index.php
● Outras referências indicadas ao longo da apresentação
https://ipv6.br/
https://gaia.cs.umass.edu/kurose_ross/index.php
	Slide 1
	Slide 2
	Slide 3
	Slide 4
	Slide 5
	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8
	Slide 9
	Slide 10
	Slide 11
	Slide 12
	Slide 13
	Slide 14
	Slide 15
	Slide 16
	Slide 17
	Slide 18
	Slide 19
	Slide 20
	Slide 21
	Slide 22
	Slide 23