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Artur Arsenio
Redes de Computadores 2010/2011
Departamento de Engenharia Informática1
Redes de ComputadoresRedes de Computadores
Tagushttps://fenix.ist.utl.pt/disciplinas/rc
3/2010-2011/1-semestre
Artur Arsenio
Redes de Computadores 2010/2011
Departamento de Engenharia Informática2
Corpo Docente
� Artur Arsénio (Regente da cadeira
– Responsável pelas Teóricas)
� Ricardo Pereira (Responsável
pelos Laboratórios)
Artur Arsenio
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Objectivos
� Saber analisar de forma crítica as várias opções tomadas na concepção de redes de computadores, suas arquitecturas e protocolos.
� Conhecer os protocolos principais da Internet.
� Saber programar aplicações de rede usandoa interface de sockets
Artur Arsenio
Redes de Computadores 2010/2011
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Funcionamento
� Teóricas: 3 horas semanais (2 aulas), auditório A3
� Práticas/Laboratório: 1,5 horas semanais (1 aula/semana)– Local: laboratório RCL Tagus (sala 1.30)
� Componente de laboratório:– 5 fichas a realizar nas aulas por grupos de 3 alunos
– 1 projecto a realizar ao longo do semestre pelo mesmo grupo de 3 alunos
– enunciado de projecto disponível no final da 2ª semana do semestre e apresentado em aula de Laboratório
� Inscrições: No sistema fenix, durante a primeira semana– Os grupos devem ser formados pelos alunos já inscritos em cada turma
– Durante a 1ª semana não serão leccionadas as aulas de laboratório
Artur Arsenio
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Horário da Cadeira
� Os alunos que já realizaram parte prática da disciplina em anos anteriorespodem optar por ficar com a nota obtida
– nesse caso não devem formar grupo de laboratório
– pois ao inscrever-se agora perdem direito à nota obtida antes.
Horário de dúvidas (e local) no site da cadeira!
12:30-13:00
12:00-12:30
L 1 - 3011:30-12:00
11:00-11:30
10:30-11:00
T A3L 1 - 3010:00-10:30
9:30-10:00
9:00-9:30
L 1 - 30L 1 - 30T A38:30-9:00
SextaQuintaQuartaTerçaSegundaHoras/Dias
Artur Arsenio
Redes de Computadores 2010/2011
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Avaliação de Conhecimentos
� A nota mínima para aprovação à cadeira é de 10 (dez) valores.
� No cálculo da média dos testes e da nota final não são feitos arredondamentos das notas parcelares.
Componentes da avaliação
� 50% Parte teórica– Consiste num exame escrito ou em dois testes escritos
� 50% Parte prática– 15% - 5 Exercícios realizados e entregues nas aulas de laboratório
– 35% - Projecto realizado ao longo do semestre
– Obs: As fichas de laboratório e o projecto são obrigatórios e necessitam de ser feitos ao longo do semestre. Apenas a avaliação localizada poderá ser feita em época especial.
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Avaliação Teórica
� Esta componente vale 50% da avaliação final
� Cada teste vale 50% da avaliação teórica
� Quem entregar o 1º teste poderá optar por:– Realizar o 2º teste
– Ou desistir da avaliação de testes e inscrever-se para o 1º exame.
� O 2ª exame pode ser usado como melhoria da avaliação– Ou para repescagem / melhoria de nota de um teste individual
� A nota mínima da parte teórica é de 9,5 (nove e meio) valores.
Datas da Avaliação Teórica� 1º teste – 12/11/2010
� 2º teste / 1º exame – 14/01/2011
� 2º exame – 01/02/2011
Datas da Avaliação Teórica� 1º teste – 12/11/2010
� 2º teste / 1º exame – 14/01/2011
� 2º exame – 01/02/2011
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Avaliação Prática
� 5 Fichas– média das 5 fichas
� Projecto– Nota minima: 9.5
– 1ª entrega(checkpoint): (não conta directamente para avaliação): 29 de Outubro de 2010, às 20h
– Entrega final: 3/12/2009, às 20h
– Entrega do enunciado: 27/09/2009
Discussão dos
Projectos
Qualidade de Serviço,
outros tópicos e revisões13-17
Dez.
Visualização de ProjectosMobilidade IP, Multimédia6-10
Dez.
Entrega final de
Projecto. Entrega Fichade Laboratório Nº 5
Ficha de Avaliação Nº5Redes sem fios
29
Nov.-3
Dez.
Apoio ao ProjectoCamada de comunicação de
dados
22-26
Nov.
Entrega Ficha de Laboratório Nº 4
Ficha de Avaliação Nº4Camada de comunicação de
dados
15-19
Nov.
1º Teste. Aula de Preparação da Ficha de
Laboratório Nº4Camada de Rede
8-12
Nov.
Entrega Ficha de Laboratório Nº 3
Ficha de Avaliação Nº3protocolo IP, traceroute,
frag/desfrag
Camada de Rede2-5
Nov.
Checkpoint do projectoAula de Preparação da Ficha de
Laboratório Nº3Camada de Rede
25-29
Out.
Entrega Ficha de Laboratório Nº 2
Ficha de Avaliação Nº2TCP
Camada de Transporte18-22
Out.
Aula de Preparação da Ficha de
Laboratório Nº2Camada de Transporte
11-15
Out.
Entrega Ficha de Laboratório Nº 1
Ficha de Avaliação Nº1HTTP
Camada Aplicacional4-8
Out.
Aula de Preparação para Ficha
de Laboratório Nº1Camada Aplicacional
27
Set.-1
Out.
Entrega do enunciado
do projecto
Introdução aos Laboratórios e
Ferramentas. Apresentação do
projecto da cadeira.
Redes de Computadores e
Protocolos de CamadaAplicação
20-24
Set.
Inscrições
Apresentação da disciplina,
Introdução às redes de
computadores e à Internet
13-17
Set.
AvaliaçõesLaboratórioTeóricasDatas
Artur Arsenio
Redes de Computadores 2010/2011
Departamento de Engenharia Informática10
Bibliografia
� Principal:– James F. Kurose, Keith W. Ross, Computer Networking, a Top-Down Approach Featuring the
Internet, 3rd. Ed., Addison Wesley, 2005.
� Secundária:
– Computer Networks: A Systems Approach, 3ª edição , Larry Peterson, Bruce Davie, 2003, MorganKaufmann, ISBN 155860832X
– TCP/IP Sockets in C: Practical Guide for Programmers , Michael J. Donahoo, Kenneth L. Calvert , 2000, Morgan Kaufmann, ISBN 1558608265
– Unix Network Programming: Networking APIs: Sockets and XTI (Volume 1), 2ª edição , W. RichardStevens, 1998, Prentice-Hall PTR ISBN 013490012X.
– TCP/IP Illustrated, Volume 1: The Protocols, Addison-Wesley, ISBN 0-201-63346-9 , W. RichardStevens, 1994, http://www.aw.com/catalog/academic/product/1,4096,0201633469,00.html#summary
– Computer Networks, A. Tanenbaum , 4th. Ed., Prentice-Hall International Edition, 2003.
– Data and Computer Communications, W. Stallings, 7th. Ed., Prentice-Hall International Edition, 2002
– An Engineering Approach to Computer Networks: ATM Networks, the Internet, and the TelephoneNetwork, S. Keshav, Addison-Wesley, 1997
Artur Arsenio
Redes de Computadores 2010/2011
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Programa
� Introdução às Redes de Computadores– redes de computadores e a Internet
– protocolos e serviços
– a fronteira e o interior da rede; redes de acesso e meio fisico
– tecnologias de comutação
– medidas de desempenho
– arquitectura em camadas; ISPs
� Camada de aplicação– Processos e a interface de sockets; Serviços de transporte de suporte
– A Web e HTTP
– Transferência de Ficheiros (FTP)
– Correio Electrónico (SMTP);
– Serviço de Directório (DNS);
– Aplicações de partilha de ficheiros (P2P)
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Redes de Computadores 2010/2011
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Programa
� Camada de transporte– Multiplexagem e desmultiplexagem
– TCP e UDP
– Transferência fiável de dados
– Stop-and-wait, go-back-N e selective Repeat
– Controlo de congestão
� Camada de rede– Encaminhamento por estado-da-ligação
– encaminhamento por vector-distãncia
– IP; CIDR; RIP; OSPF; BGP; IPv6; VPNs; NAT
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Redes de Computadores 2010/2011
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Programa
� Camada da ligação de dados– Detecção e correcção de erros
– Acesso múltiplo;
– ALOHA; CSMA; token-ring;
– ARP; Hubs e comutadores;
– PPP; ATM
� Redes sem fios– WLANs e IEEE 802.11;
– Controlo de acesso ao meio em redes sem fios, e métodos para evitar colisões
– Os problemas derivados da atenuação e do "terminal escondido“
� Mobilidade IP– Suporte para mobilidade ao nível IP (mobile IP)
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Redes de Computadores 2010/2011
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Programa
� Aplicações multimedia– Streaming áudio e vídeo
– Telefone sobre a Internet
– Vantagens e desvantagens do TCP e UDP para transporte de multimédia
– Técnicas para minimizar o efeito da perda de pacotes quando se utiliza TCP
– Alguns protocolos usados em aplicações multimédia RTSP, RTP, RTCP e SIP
� Qualidade de Serviço– Qualidade de serviço na Internet (IntServ e DiffServ)
– Classificação, marcação e policiamento de tráfego
... e no final, revisões e também outros tópicos...
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Redes de Computadores 2010/2011
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Abordagens para Sucesso
� Acompanhamento continúo da cadeira
– Matéria bastante abrangente, sendo necessário encaixar
todas as peças de forma coerente
Motivação
– 1º Teste a meio do semestre
– 5 fichas práticas ao longo do semestre
– CheckPoint do Projecto a meio do semestre
� Hard-work
– “Não há almoços grátis”
Artur Arsenio
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Departamento de Engenharia Informática16
História da Internet (1961-1973)1961
1964
1967
1969
1972
1961:
Kleinrock
(PhD MIT) –
teoria das
filas de
espera
demonstra
eficácia da
comutação
por pacotes
1964: Baran -
comutação de
pacotes em
redes
militares
1967: ARPAnet
concebido pela ARPA
(Advanced Research
Projects Agency)
1969: primeiro
nó da ARPAnet
operacional na
UCLA
1970: rede rádio terrestre
ALOHAnet no Hawai
1970
1973
1973: Tese PhD de Metcalfe
propõe a Ethernet
1972:
•demonstração pública da ARPAnet
•ARPAnet com 15 nós
•NCP (Network Control Protocol)
primeiro protocolo end2end
•primeiro programa de e-mail
Primeiros principios da comutação de pacotes
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Redes de Computadores 2010/2011
Departamento de Engenharia Informática17
História da Internet (1974-1990)
1974
1979Fim dos anos 70s
1983
1982
1985
1988
1974: Cerf e Kahn - arquitectura
para a interligação de redes
Principios definem a
arquitectura actual da Internet:
•Minimalismo e autonomia - não
são necessárias modificações
internas para interligar redes
•modelo de serviço best effort
•routers sem estado
•controle descentralizado
fim dos anos 70:
•Arquitecturas proprietárias
– DECNet, XNA, SNA,
arquitectura XNS da XEROX
•Comutação de pacotes de
comprimento fixo (precursor
do ATM)
1979: ARPAnet
com 200 nós
Interligação de redes novas e proprietárias, novos protocolos, proliferação de redes
1983:
•Implantação do TCP/IP
•Definição do DNS para
tradução de nomes para
endereços IP
1982: definição do
protocolo SMTP
para e-mail 1985: definição do
protocolo FTP
1988: controle de
congestionamento do TCP
• Novas redes nacionais: Csnet,
BITnet, NSFnet, Minitel
• 100.000 máquinas ligadas em rede
Artur Arsenio
Redes de Computadores 2010/2011
Departamento de Engenharia Informática18
História da Internet (1990 – ...)1991
1994
Inicio 90s Seculo XXI
Comercialização da Web; Web2.0, Mobilidade, Redes Sociais
1995
1991: NSF remove restrições
ao uso comercial da NSFnet
início dos anos 90:
•ARPAnet desativada e
substituída pela NSFnet
•Web inventada por
Berners-Lee
•Hipertexto, HTML, HTTP,
servidor WEB e Browser
1994: Mosaic,
posteriormente Netscape
1995: NSFnet desactivada
final 90s
Final dos anos 90:
•Comercialização da Web,Produtos,Serviços
•~50 milhões de computadores, +100
milhões de utilizadores na internet
•Linhas do núcleo da rede a 1 Gbps
•Novas aplicações: mensagens instantâneas,
partilha de ficheiros P2P (eg. Naspter)
Século XXI:
•Web 2.0, Web Semantica
•TriplePlay (Dados + Voz +
Video sobre IP), VoIP, IPTV
•Redes Móveis, 4Play,MobileTV
•Redes Sociais (FaceBook, Hi5,
LinkedIn, StarTracker)
•Partilha de conteúdos
(YouTube, GoogleDocs)
•Nucleo da rede a 2.5 e 10Gbps
•Fibra optica na rede de acesso
•...
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Redes de Computadores 2010/2011
Departamento de Engenharia Informática19
Evolução Histórica do Número de Hosts e Web sites