Redes de Computadores

Arquitetura de Computadores

Centro Universitrio UNIVATES

Prof. Luis Antnio Schneiders

Evoluo dos Sistemas de Computao

Sistemas Centralizados (Dcada de 50)

Processamento em Batch, Job a Job.

Teleprocessamento atravs de Terminais do tipo Remote Job Entry

Terminais Burros

Sistemas de Tempo Partilhado - Time Sharing (Dcada de 60)

Terminais Interativos

Processamento de multi-Tarefas

Redes de Terminais Multiponto

Sistemas Compartilhados (Dcada de 70)

Minicomputadores e Microcomputadores

Redes Locais

Utilizao compartilhada de Perifricos especializados (Impressora,

Memria de Massa, Leitoras)

Inicio do Movimento de Padronizao (OSI - ISO)

Interligao de Sistemas e Redes (Dcada de 80)

Processamento descentralizado e cooperativo.

Redes pblicas de Pacotes

Cresce presso por interoperabilidade (padronizao)

Rpido crescimento da digitalizao das redes de telecomunicaes pblicas (Rede Digital Integrada - Rede Inteligente)

Surgimento das Redes Corporativas com integrao de voz/dados

Surgimento do Conceito de RDSI

Sistemas Multimdia de Banda Larga (Dcada de 90)

Interoperabilidade de Redes LAN x WAN e LAN x LAN

Crescimento explosivo das Redes Locais (Downsizing e Modelo Cliente/Servidor)

Surgimento das Tecnologias de Alta Velocidade (Frame Relay, ATM, SMDS, DQDB etc...)

Rede mundial Internet

Implantao da RDSI de Faixa Estreita e Faixa Larga (multimdia)

Redes Virtuais (Topologias controladas por software)

Gerncia Integrada (TMN)

Obrigatoriedade de Sistemas abertos por parte dos rgos governamentais (GOSIP)

Crescimento das Comunicaes s/fio (PCS, UMTS)

Evoluo da Arquitetura dos Computadores

Modelo de Arquitetura da Mquina de Von Neumann

Caractersticas

Controle sequencial e centralizado

Linguagem de mquina de baixo nvel

Memria linear e uniforme

Programa armazenado e sequencial

Desvantagens

Custo elevado (na poca)

Baixa confiabilidade (controle centralizado)

Baixo desempenho (lento)

Arquitetura de uma mquina tipo Pipe-Line

Caractersticas

execuo parcial, porm simultnea de vrias instrues,

processamento sequencial do programa,

controle centralizado,

possui uma boa eficincia,

aplicada principalmente em microprocessadores.

Arquitetura de uma mquina com processadores em matriz (Array Processor)

Caractersticas

alta eficincia,

baixa confiabilidade (controle centralizado)

linguagem de mquina complexa

Sistemas Multiprocessadores

Estes sistemas, tambm chamados de Sistemas fortemente acoplados, baseiam-se em quatro caractersticas :Contm dois ou mais processadores de capacidades aproximadamente iguais.

Todos os processadores dividem o acesso a uma memria comum.

Todos os processadores compartilham os canais de entrada/sada, unidades de controle e perifricos.

O sistema como um todo controlado por um nico Sistema Operacional.

Sistemas de Multiprocessadores so estruturas modulares baseadas em conceitos simples, porm, em geral muito vulnerveis falhas simples. Seu desempenho mximo limitado pela conteno dos recursos partilhados. Na figura 1.4 mostrada uma arquitetura tpica de um sistema multiprocessador.

Sistema de Processamento Distribudo

Conceituao de Sistemas Distribudos segundo uma definio de M. Eckhouse:Um Sistema Distribudo (SD) uma coleo de elementos de processamento interconectados, tanto logicamente como fisicamente, para execuo cooperativa de programas de aplicao com o controle geral dos recursos centralizado.

Gargalos entre Micro e Rede

Sistemas Distribudos e Redes de Computadores

Conceituao de Sistemas Distribudos: (Definio de M. Eckhouse)

Um Sistema Distribudo (SD) uma coleo de elementos de processamento interconectados, tanto logicamente como fisicamente, para execuo cooperativa de programas de aplicao com o controle geral dos recursos centralizado.

Palavra chave : Controle dos recursos centralizado

Conceito de Redes de Computadores:Definio de A. S. TanenbaumColeo de computadores autnomos porm interconectados.(Interconectados no caso significa capazes de trocar informaes)NOTASistema Distribudo, segundo A. S. Tanenbaum, um caso particular de Redes de Computadores em que os mltiplos computadores so transparentes ao usurio.

Distino funcional entreSistemas Distribudos e Redes de Computadores

Sistema Distribudo:

O usurio de um Sistema Distribudo (SD) no se d conta do fato que existem Mltiplos Processadores, para ele existe um sistema e este sistema como se possusse um processador virtual nico.

(Em um SD nada precisa ser feito explicitamente, tudo feito automaticamente pelo sistema sem o conhecimento do usurio.)

Redes de Computadores

Em uma Rede de Computadores o usurio dever explicitamente deslocar arquivos, e em geral manusear e gerenciar pessoalmente a Rede.

(O usurio necessita pedir a conexo com outro hospedeiro e uma vez conectado explicitar o que quer)

A principal distino entre, Redes de Computadores e Sistemas Distribudos mais a nvel de software do que propriamente a nvel de hardware.

Classificao dos Sistemas Distribudos quanto Distncia

1.Sistemas Distribudos Confinados ou Fortemente Acoplados. Distncias entre os processadores de alguns metros no mximo. Processadores em um mesmo gabinete, rack ou sub-bastidor.Ex. : Modem de alto desempenho com vrios processadores (PSD, controle, compresso e correo de erros), Super-mini, etc.Sistema Localmente Distribudo ou Frouxamente Acoplado. Distncias entre processadores de algumas centenas de metros Ex.: Redes Locais.Sistemas Geograficamente Distribudos ou Fracamente Acoplados. Distncias entre processadores de centenas de quilmetros.Ex. : Redes de Computadores Pblicas, nacionais e internacionais.

Nova Viso dos Sistemas deComputao
sob o ponto de vista Controle e
gerenciamento de Processos
com o advento dos Sistemas Distribuidos

Sistema de Computao Centralizado

Controle do Sistema Perfeita e global noo do estado do Sistema em qualquer instante

Controle dos Processos Processos compartilham a qualquer instante de uma viso coerente e determinstica (evoluo) do Estado Global do Sistema.

Sistema Distribuido

Controle do Sistema Num determinado instante conhecemos apenas alguns aspectos do Estado do Sistema

Controle dos Processos Estado Geral do Sistema fragmentado e distribuido em diferentes processadores e memrias, com uma comunicao entre eles sujeita a atrasos variveis e no determinsticos

Tendncias e Impactos Sociais do Networking

Tendncias Tecnolgicas em Redes

rea de redes est se tornando uma rea de massa em vez de uma rea de especialistas.

A URL (Uniform Resource Location) est se tornando mais importante que o prprio telefone da empresa.

Redes padronizadas em detrimento de redes com tecnologia proprietria.

Tendncia para Intranets (Intranet = Tecnologia Internet para uso interno) em vez de Group Ware, em ambiente de LANs.

Utilizao de par tranado em vez de fibra tica (linha de assinante com xDSL).

Em vez de LANs partilhadas LANs com Switching.

Predominncia de Switching em vez de Routing (Mxima: usar switching sempre que der, usar routing quando no tem outra maneira).

Passar de LANs e PBXs para LANs integradas (voz dados imagem).

Redes de Banda Larga se impondo a nvel de WAN segundo 4 tecnologias principalmente:

1. RDSI- FE (N-ISDN) com Frame Relay

2. INTERNET (IP tradicional, IP NG ou IP V.6)

3. RDSI-FL (B-ISDN) com ATM

4. SMDS - Switched Multimegabit Data Service

Tendncia para o Wireless (PCS Personal Communication Systems)

Impactos Sociais do Networking

1. Nova rea da Economia; Economia baseada em Conhecimento.

diminuio dos trabalhos fsicos intensivos

60% dos americanos so trabalhadores baseados em conhecimentos

8 de cada 10 empregos so de setores baseados intensivamente em informao.

H mais americanos trabalhando;

Em computadores que em carros,em semicondutores que em construo de mquinas,em processamento de dados que em refinaria de petrleo.

2. Informao massificada e em volumes cada vez maiores.

Web Internet - produo e disseminao de informao a custo quase zero.

Informao de mais. Uma pesquisa oferece milhares de ponteiros e dicas em cada busca.

Necessidade de aperfeioamento das mquinas de busca (inteligncia artificial)

3. Digitalizao

Observaes de Nicolau Negroponte

tomos X Bits Fsico x digital

Digitalizao de todos os servios (TV, telefonia, jornal,.)

o que atualmente por fio no futuro ser sem-fio e o que atualmente for sem-fio ser por fio (telefone celular) .

4. Virtualizao

Tudo est se tornando virtual:

Redes Virtuais, Roteadores virtuais,

Lojas Virtuais, empregos virtuais,

Organizaes virtuais, dinheiro virtual,

Suporte Remote,

Acesso Remoto, Gerenciamento Remoto,

No ano 2000 estimou-se que 55 milhes de americanos trabalhavam remotamente (em casa).

5. Globalizao

Distncia no importante (melhores comunicaes e servios).

Produtos de Mdia (jornal, TV, redes) distribudos mundialmente.

6. Imediatismo

Poder de computao, largura de banda dos canais e nmero de estaes dobra a cada 12 - 18 meses.

Crescimento em vez de exponencial cada vez mais explosivo, prximo a uma reao em cadeia.

Lei de Moore: velocidade processadores dobra a cada 18 meses

7. Impacto na Educao

Tecnologia est mudando mais rapidamente que nossa habilidade de aprendizado.

Seu valor (salrio) decresce com a experincia (anos fora da Universidade)

Formados recentes sabem C++, HTML, JAVA, TCP/IP

Novos desafios e oportunidades para educadores e educandos.

8. Comercio Eletrnico

Todas as empresas esto na mesma interseo (competio a nvel mundial)

Margens pequenas, lucro por quantidade

Necessidade de um contato virtual com o produto

Pagamento eletrnico necessidade de Segurana

9. Impactos em P&D (Pesquisa e Desenvolvimento)

Crescimentos e mudanas muito grandes em um ano (no h planejamento a longo termo).

Longo prazo; no maior que um ou no mximo dois anos.

Aplicaes de Redes

Acesso a Programas remotos

Acesso a Base de Dados Remotas

Facilidades de Comunicao do tipo valor agregado.