Semana 1 - Introdução às Redes de Computadores e Internet

1) Caracterização das redes de computadores

Redes de computadores são conjuntos de dispositivos (computadores, smartphones, impressoras, servidores) conectados entre si com o objetivo de comunicar, compartilhar recursos e facilitar a troca de dados. Exemplos de recursos compartilhados: áudio, vídeo, imagens, aplicações, arquivos e serviços.

Observação: as redes permitem que dispositivos, mesmo com diferentes capacidades de processamento e energia, troquem informações de forma coordenada.

Ilustração simples de redes de computadores

Exemplo prático: use o Wi-Fi do seu celular para compartilhar fotos com o computador da casa e imprimir um documento na impressora conectada à rede. Você está usando a rede para comunicar dispositivos diferentes entre si.

2) Arquitetura em camadas: visão por componentes, estrutura e comunicação

A comunicação de rede é organizada em camadas para isolar detalhes de implementação e facilitar a interoperabilidade. Cada camada representa um conjunto de tarefas, com regras (protocolos) que permitem que dados passem de ponta a ponta.

Encapsulamento de dados entre camadas

Observação: o encapsulamento é parecido com enviar uma mensagem dentro de caixas, onde cada caixa acrescenta informações de cabeçalho para que o próximo receptor saiba como ler o que está dentro.

  • Conceito de protocolo: conjunto de regras que orienta a comunicação entre entidades em cada camada.
  • Encapsulamento: dados gerados por uma aplicação passam por várias camadas, ganhando cabeçalhos a cada passagem, até o meio de transmissão.

Exemplo prático: pense na passagem de uma mensagem de texto de um aplicativo de chat. A mensagem passa pela camada de aplicação (definindo o formato), pela camada de transporte (garantindo entrega), pela camada de Internet (endereçamento) e pela camada de enlace/física (transporte pelo meio). Cada camada acrescenta informações úteis para que o receptor leia e entregue corretamente.

3) Arquiteturas de referência e de fato: OSI e TCP/IP

- Modelo de referência OSI (Open Systems Interconnection) é um modelo conceitual com 7 camadas: Aplicação, Apresentação, Sessão, Transporte, Rede, Enlace de Dados e Física.

- Modelo de fato TCP/IP (ou Internet) é uma pilha prática com quatro camadas (em many teaching contexts: com cinco): Aplicação, Transporte, Internet e Acesso à Rede (ou Enlace). A maior parte da Internet hoje funciona com TCP/IP.

Exemplo prático: a maioria dos serviços da Web (HTTP/HTTPS) funciona sobre as camadas de Aplicação, Transporte (TCP), Internet (IP) e Acesso à Rede (enlace/físico).

Diagrama OSI vs TCP/IP (simplificado)

Dicas rápidas: - OSI ajuda a entender “por que” de cada camada, mas não é usado literalmente na prática para a pilha de redes. - TCP/IP é o conjunto de protocolos utilizado realmente na Internet hoje.

  • Camadas relevantes no TCP/IP: Aplicação, Transporte, Internet, Acesso à Rede.
  • Endereçamento e roteamento ocorrem principalmente nas camadas de Internet e de Acesso à Rede.

4) Elementos da Internet: dispositivos, servidores e meios de transmissão

A Internet é composta por dispositivos finais (servidores, laptops, celulares) e por uma infraestrutura de interconexão (roteadores, switches, torres, cabos, fibra óptica, links sem fio).

Principais componentes:

  • Dispositivos finais: computadores, smartphones, impressoras, sensores.
  • Servidores: executam aplicações, armazenam dados e atendem solicitações de usuários.
  • Elementos de comutação: roteadores (encaminham pacotes entre redes) e switches (conectam dispositivos dentro da mesma rede).
  • Meios de transmissão: cabos de cobre, fibra óptica, enlaces sem fio (Wi-Fi, celular, satélite).
Esquema de componentes da Internet

Observação: a internet funciona como uma rede de redes, com dispositivos de usuário final conectados a redes locais, as quais se conectam entre si por meio de roteadores e infraestrutura de backbone.

Outros pontos importantes: protocolos como IP (endereçamento), TCP (confiabilidade), e HTTP/HTTPS (aplicações na Web) são padrões que permitem a interoperabilidade entre diferentes redes e dispositivos.

Roteadores, switches e links de transmissão

5) Protocolo: regras para a comunicação

Protocolo é um conjunto de regras que faz com que as entidades de rede consigam entender umas às outras, garantindo ordem, formato, segurança e entrega de dados.

Exemplos de protocolos mais conhecidos:

  • IP (Internet Protocol): endereçamento e roteamento entre redes.
  • TCP (Transmission Control Protocol): confiabilidade e controle de fluxo para transporte de dados.
  • HTTP/HTTPS: comunicação de aplicações web entre clientes e servidores.
Conjunto de protocolos de rede

6) Encapsulamento de dados (exemplo com caixas)

Encapsulamento é o processo de apresentar a menor unidade de informação e empacotá-la em sucessivas “caixas” para transmissão. Ao chegar ao receptor, o processo é invertido para extrair a unidade original.

Analogía de encapsulamento com caixas

Exercício simples de raciocínio com encapsulamento (passo a passo):

  1. Mensagem original: "Olá" (unidade de informação).
  2. Coloca na 1ª caixa: cabeçalho A1 + conteúdo "Olá".
  3. Coloca a 1ª caixa dentro da 2ª caixa com cabeçalho A2.
  4. Repete até a camada física, onde ocorre a transmissão real.
  5. No receptor, inverte o processo para retirar a mensagem original.

7) Aplicações da Internet e a Web

A Internet é a infraestrutura global que conecta dispositivos e redes. A Web é uma aplicação baseada na Internet que oferece recursos por meio de páginas, serviços e conteúdos acessados com navegadores.

Observação: muitas aplicações atuais (streaming, mensagens, pagamentos, redes sociais) rodam sobre a Web, mas existem apps que não dependem da Web para trocar informações (por exemplo, protocolos de transferência de arquivos via FTP, entre outros).

Internet e Web

Questões sobre o assunto

Q1 (Média) - Qual é o papel do encapsulamento na comunicação em redes?
1.50 Média

Resposta correta: B) Adicionar cabeçalhos em cada camada para permitir que o receptor entenda como tratar os dados

Explicação: o encapsulamento envolve acrescentar informações de cabeçalho em cada camada para que as camadas adjacentes possam interpretar e encaminhar corretamente os dados. Ao chegar ao receptor, ocorre a pilha inversa para extrair a mensagem original.

Q2 (Difícil) - Em uma pilha TCP/IP, quais são as camadas corretas?
2.50 Difícil

Resposta correta: D) Aplicação, Transporte, Internet, Acesso à Rede

Explicação: o modelo TCP/IP, comumente apresentado para ensino, agrupa camadas em: Aplicação (interfaces de usuário/aplicações), Transporte (confiabilidade/controle), Internet (endereçamento e roteamento), e Acesso à Rede (meio físico e enlace).

Q3 (Difícil) - Qual a principal diferença entre OSI (referência) e TCP/IP (prático)?
2.50 Difícil

Resposta correta: C) OSI é conceitual com 7 camadas; TCP/IP é prático com 4 (ou 5) camadas

Explicação: OSI descreve uma arquitetura de referência de 7 camadas para entender funções de rede, enquanto TCP/IP é a pilha prática que a Internet utiliza hoje, tipicamente com 4 camadas (ou 5 em algumas leituras pedagógicas).

Q4 (Extremamente Difícil) - Qual é a função de roteadores e switches na Internet?
3.50 Extrema

Resposta correta: C) Roteadores encaminham pacotes entre redes; switches conectam dispositivos dentro da mesma rede

Explicação: roteadores determinam o melhor caminho entre redes diferentes (roteamento), enquanto switches conectam dispositivos dentro da mesma rede local (comutação de enlace).

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Texto original

O texto original pode conter falhas de gramática ou de concordância, isso ocorre porque ele foi obtido por um processo de extração de texto automático.
Texto extraído do video Fundamentos de Internet e Web - Introdução às Redes de Computadores

Olá todos, tudo bem? Ficemos então, participando em fundamentos de internet web.
E na semana 1, nós vamos abordar uma introdução sobre as redes comitadores e importância do entendimento das redes comitadores para o funcionamento desse curso.
Bom, o roteiro desta semana, da ordem semana, vai envolver uma caracterização das redes comitadores, uma divisa de camada, do ponto de vista de componentes, ponto de vista de estrutura, de comunicação, um aspecto mais geral.
O portamento de saltar que vocês têm o disciplina de essa natureza durante toda a jornada no coge de engeria de computação, então a ideia é que é só fazer uma apresentação de visão geral sobre as redes.
Nós vamos abordar sobre a arquitetura de camadas, também os modelos de camadas, e tratar especialmente dois modelos com o que é o modelo de diferença e outro modelo de fato, que é implementado, que é utilizado atualmente.
Pois vou fazer uma opção sobre o internet, que é a rede mundial de computadores, as aplicações da internet, muitas delas nós usamos cotidianamente, e fazer uma observação sobre a internet e a WWW, que é uma aplicação do seguito, aqui é executa na internet, da qual falaremos com mais profundamento na semana 3.
Bom, as redes computadoras foram criadas especialmente com o intuito primário que permiti que dois ou mais elementos computacionais pudesseis comunicar, com objetivo também de compartilhar recursos com o audio, vídeo, imagens, resaplicações, para operar máquinas de forma remontamente.
Graças às redes, nós conseguimos, como dispositivos muito pequenos, ponto de vista de processamento, ponto de vista de como energia possam trocar informações.
Não foi em detalhes sobre esse aspecto, mas isso tem um tema bastante interessante, atualmente quem quer ganhar as redes.
As redes permitem centenas de milhares de aplicações possam trocar dados, muito pessoas, entre empresas e empresas, que dispositivos possam comunicar sem intervenção.
Elas são formadas por diversos elementos que envolvem vários bocos, tantos elementos de capacidade, usuários, as opções, os votiadores responsáveis por encaminhar as informações que são geradas por aplicações pela rede.
Os suíques são elementos de computação, são equipamentos que estão mais próximos da estrutura física de acabamento.
Os servidores que são de fato os que é armazenos, informações que nós consumimos na internet, na data web, que é aplicação, 15 pontos sobre internet.
Tem físico que pode ser publicado ou viaer, então que seja um strato de comunicação.
E os dispositivos mais próximos dos usuários que nós utilizamos nosso dia a dia, de celulares, de desctlop, enfim, as redes envolvem também diferentes tecnologias de comunicação, tecnologias que têm uma maior capacidade de transmitir informação, outras que têm o menor capacidade de transmitir informação, outras que possuem um atraso maior na transição de informação, outras menores de fim.
E diversos protocolos para garantir que a comunicação corra, nós falamos um pouco mais sobre essa palavra, que é essencial para a comunicação que é protocolo, pouca gente entrou em acesso.
Vamos lá.
Então, por elemento computacional, por exemplo, um celular secoritado a uma redidada, é preciso uma placa de rede.
Então, todo celular tem uma placa que muito pequenininha, bem miniaturizada, com a mantenda embutida ali no celular, está popular no placa de rede, para que o sinal seja transmitido.
Então, por meio dessa placa de rede, nós a gente consegue enviar e receber informação.
Então, essa placa de rede vai tentar conectar algum meio, algum link de comunicação.
No caso do celular, o aparelho do celular via a placa de rede embutida do celular se conecta com um multiador sem fio, dentro das nossas caras.
Por exemplo, o dentro de uma empresa, de uma rede sem fio instalada e configurada, mas pode servir um cabo de rede também, um cabo que se conecta no interface de rede especialmente no notebook ou até mesmo de um desktop.
Então, eu preciso de uma placa e de um meio, a comunicação, um link.
Então, por meio dessa placa, todos os sinales são transmitidos pelo cabo pelo celular.
Em seguidas sinales vão ser interpretados, tanto pelo missor quanto o conceitor, para quem vive, para quem recebe, para que as informações possam ser apresentadas aos usuários da aplicações.
Então, de fato, quem gera dados para ser enviado pela rede, quem recebe os dados que forneados, pela rede som, os usuários, por meio de centenas de milhares de aplicações, que não são os automóficos.
É um outro termo importante, é que um teatro é de elemento de comutação, no contexto de uma rede, e aqui eu falo de uma rede local, uma rede isolada, é aquele que vai ser verdade, eu vou formar um filme de um emissor e vai processar esse dado em caminhão mesmo no receptor de informação.
Isto não é ou não, mas mesmo a rede do emissor.
Não põe que eles teram na mesma rede do emissor aqui, mas isso não é, digamos, prepoderado, portanto, então, até que a internet funciona com várias redes, que os emissores e setores estão fisicamente separados.
Então, por exemplo, qual é que vai emissorar que ele vier um arquivo do emissor? B, quem é o dos estejos na mesma rede? Chamamos essa rede local, o repasse dos dados de forma bastante simples, vai ser feito com o elemento chamado suíte.
O suíte de elemento de comutação está mais perto do meio físico, está mais fornece o serviço, eu utilizo esse meio físico e ofereço esse meio físico pro surteador, então o futebol do futebol, o pé era na camada, a gente vai falar mais para o frente na camada 3 do modelo, o TCPB.
Se tanto o emissor quanto esse é o que tiver na mesma rede, eu não preciso de um roteador.
Se eles tiverem rede separado, você precisa utilizar um elemento de comutação, também que é o seu chamado de roteador, mas que eu pego em uma outra camada de um modelo com educação.
Então, hoje está contraro, e vários são os elementos com um põe uma rede.
Cada um desses elementos funcionam obedecer no regras.
Então, é preciso regras para que a comunicação ocorre de forma adequada, que a gente possa consumir e em que a informação está.
Infunçou da complexidade envolvida, a concepção de uma rede considera que os dados portados se utilizam diversas camadas no processo de comutação.
Então, a comunicação por si só é complexo, mas essa complexidade é abstraída para o usuário das aplicações.
Bom, para ficar bem simples, começa a ser uma aula introduitória, as edicuntadores, e importante para o disciplino de fundamento entendi o Web, que a gente está falando de internet, que é uma rede e da falando da Web, que é uma aplicação.
Então, a gente vai abordar um exemplo aqui, apesar de se não ser ligado ao ambiente ocultacional, vai ser viva de base para vocês entenderem como isso funciona.
Então, suponho que eu tenha alguns elementos para organizar alguns dados em camadas, porque eu tenho um palito de fósso, uma caixa de fósso, uma caixa de sapato, uma caixa de papelão e uma caixa de fogão, por exemplo, uma caixa de fogão pequena de quatro bocos.
Talvez que a gente tem alguns elementos e a ideia é que você entenda importantes de camadas, mas é necessário de elementos.
Então, para ler o caixa de fósso, a caixa de sapato, o caixa de papelão e uma caixa de fogão.
Então, suponho que a aja um em sorv, alguém que ele enviar a informação, é por recepitor.
Então, o que se deseja enviar? O que se deseja enviar? Que é menor unidade, menor unidade na lista que a gente, e o inteiramente, é o palito de fósso.
Então, um em sorv, enviou um palito de fósso com o recepitor.
Como seria isso? Então, vamos pensar o nosso algoritmo aqui.
Coloco o palito de fósso na caixa de fósso.
Coloca a caixa de fósso, tem da caixa de sapato.
Depois, a caixa de sapato tem da caixa de papelão.
A caixa de papelão na caixa de fogão.
Então, o que eu fiz? Eu encapsulei esse termo, aparece muito no jargon de redes computadores, em encapsulamento de dados, em encapsulamento e informação.
Então, eu pego a menor unidade de informação, que é que, de fato, que saia da missura e chegue uma recepitor, e tem encapsulando essa.
Então, estou pegando o palito de fósso, e o encapsulamento da caixa de fósso.
Estou pegando a caixa de fósso, encapsulando na caixa de sapato.
A caixa de sapato, na caixa de papelão, e a caixa de papelão na caixa de fogão.
Depois que eu vou fazer, eu vou enviar essa caixa do fogão por executor.
Veja que dentro da caixa do fogão, tem várias outras caixas, até o encarter.
Eu encontrar o predi foto.
Eu vou enviar isso por alguma estrutura de comemissão.
Então, se eu quiser, por exemplo, enviar essa caixa de fogão.
Para o meu vizinho, o que eu vou ter que fazer? Eu vou ter que percorrer um caminho até o meu vizinho.
Então, vou ter que sair da minha casa, abrir a proteção de casa, bater a porta do vizinho, entregar a caixa de sapato, a caixa de fogão para ele.
Então, eu preciso de uma estrutura de comemissão para fazer enviar.
Quando essa caixa de fogão chegar? Lá, eu vou ter que fazer o processo inverso.
Então, a sequência da estrutura é o processo inverso do emissor.
Eu vou receber a caixa de fogão.
Vou retirar a caixa de papelão na caixa de fogão.
Vou retirar a caixa de sapato da caixa de papelão.
Depois, a caixa de força, da caixa de sapato, e pronto.
Uma vez que eu tenha a caixa de força, irmão, eu vou extrair a unidade de informação menor que foi que eu enviai entre a mente.
Então, eu retire o paredes de força na caixa de força.
Veja a importância de estruturar uma informação encamada.
Veja, eu tenho controle do paredes de força quando eu lhe encaminhado por outros elementos.
Então, as camadas tentam fazer o melhor possível para encaminhar essa informação.
Então, o que a gente acabou de discutir é a organização da comunicação.
Os contadores fazem as coisas.
Eles trocam a informação obedecendo o arquiteturo encamado.
Cada camada tem um conjunto de regras, que a gente chama de protocolo.
Então, aqui, nesse coisa, a gente vai tratar de dois tipos de modelo de arquiteturo encamada.
Um modelo de referência, que foi a base para o modelo de fato, e outro que eu modelo de fato implementar utilizado os desatóis.
Então, primeiro modelo que eu modelo de referência é modelo.
Aqui, quando eu conheço o OpenSystem Interconnection, ele é conhecido por seu modelo de referência.
Não foi implementado na prática e possui algumas camadas.
A camada é mais alta, a última camada é chamada de aplicação.
Então, é nessa camada aqui, que fica a maior parte das aplicações, que fazes envolvendo.
Depois, a camada de apresentação, a camada de sessão, a camada de transporte, a camada de rede, a camada de inlaço, e o dado, é camada físico.
Essa camada física, aqui, é a camada que está mais perto da infraestrutura de comunicação.
A camada, que é responsável por lidar a transmissão do sinal das ondas electromagnéticos, o meio físico, o meio cabeado, o câmbio de fibra ótico, o par de transsado, ou o meio aérea através de rede.
É de sem fim.
Temporitantíssimo isso.
Esse modelo não foi implementado na servílio de referência, pelo modelo que vem a seguir, eu chamava o modelo DCTP.
Então, um grande parte da internet, é regido por esse modelo.
Não só por ele, por outras modeiras de comunicação também, mas, é, digo assim, mais de 90% de toda a rede melhor de prontadores, opera via DCPP.
Tem uma parte da rede da internet, que é o núcleo na rede, especialmente as dentas operadoras de preferir, que operam com outras tecnologias de comunicação, mais robustas que não são baseadas no DCPP, mas o boa parte da web da internet, da rede, que é baseada do DCPP.
Então, na prática é o que a gente tem para a reformicação ocorra, e esse modelo, implementação dele, utilizado em redes locais, redes isolados contra o que a gente se remonta.
Então, diferentemente, o DCP de modeloose, o DCPP ele é um pouco mais enxuto, para possuir quatro camadas.
Vocês vão ver no link do texto, especialmente no link do curoso, na quinta e na ciência de edição, no curoso e no rosso, que ele é presente uma arquitetura híbrida, mas quando vistas de ensino, então vai ter uma arquitetura com cinco camadas.
E chama a camada de rede de Inlace, que aqui no modelo DCP padrão, é chamado de internet.
No outro caso, isso tiverem estudantes, só observem isso, que ele vai mostrar, em alguma parte do cabido que eu peço para fazer a eleitura, a inclusão desses.
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Junçam desses dois camadas.
Focam basicamente são quatro camadas na quira, que é a camada de aplicação, a camada de transporte, a camada de internet e a ciência só rica.
A gente precisa comprar tipo com o mouse, né? A gente vai ficar em de sete camadas para quanto camadas.
E agora, algumas funções gerais das camadas do modelo DCPP, tá? Bom, a camada de aplicação, ela é responsável, basicamente, por juntar as aplicações que vão gerar dados.
Aqui, a gente representa as mensagens, como se as mensagens enviados, qual é a estrutura deles, qual vai ser o tamanho, se as mensagens vão ser seguras ou não, enfim, e o formato deles.
Acabando de transporte, eles vão fazer uma conexão com o papo contente dos programas que estão em redes, estão em bolso separados, estão exclusivos separados.
Então, é uma aplicação dentro de um dispositivo, conversando quanto a aplicação dentro de outros exclusivos.
A camada de internet está responsável por tudo, em direcamento do urbano, por justiço, percutiamento.
Então, eu ou seja, devem ter visto falar em indirissos, e p, e p é um protocolo que chama Internet Protocol, que o protocolo da camada de radio, internet, modelo DCPP, então toda a parte de direcamento é virta aqui.
E o acesso à rede, então, está mais aprelado ao meio físico, que é responsável por lidar com a tradição binária, a codificação e codificação de sinais.
Bom, o que é o que é o Internet, então? Já que a gente falou de camadas, falou dos elementos, para os principais.
O Internet, ela é formada por computadores, por dispositivos, podem ser servidores, laptops, de ser o lá, e geral, tudo isso é formado por dispositivos, que são os termos sinais.
E também formados por servidores, que, na verdade, são aqueles que executam as aplicações da rede, que vem aqui, armazenas das informações.
E também formado com enlação de comunicação, a gente vê que é torres de concação, então torres de teleforia, especialmente, ponto de acesso, e, se ele acha que a concação envolve os elementos, alguns elementos como cabam de fibraótica, de cobre, links de comunicação de arraguia, satélite, a outros termos envolvidos também, toda a estrutura da internet, que é formada por redes móveis, rejinstitucionais, redes domésticas, a comunicação entre alguns elementos de concação, nossa figurinha aqui no jargon de redes, representam o rotiador, isso aqui, uma vez que vocês viram a figura desse tipo, esses baterimos, eu conheço como um rotiador, então, a internet é formada por muitos elementos com a uncação, e essa complexidade, ela só é possível de ser ocultada para o usuário, e a gente organiza a rede em camatos.
Bom, que executa e toda essa estrutura aqui? Também são as aplicações, nós temos hoje, nasceram anteriormente, por exemplo, se o vídeo é bem ou se o vídeo é um tipo de aplicação é muito conhecido, é muito antigo, esse comparado com as aplicações que nós temos hoje, na Web, muito como hoje, temos aplicações de stream de audio e video sobre demanda, esse é vídeo de compartilhamento de arquivo, serviços de pagamento online, aplicações para ser seguradas, sigilosos, então, alguma dessas aplicações aqui, por exemplo, as foras, as hectadas fora da Web, eu preciso, eu proposto ter um sistema de troca de mensagens, de via e meio, sem usar o Web, sem usar um braço, porque a sistema de troca do e meio, que a gente usa o terminal, o Shell, o link aqui, o formato ASC, usando protocolos específicos para isso, mas vamos entrar em detalhes, mas a web da troca é facilidade, a gente faz envio, informações, enviar negros dos mais variados, então, teria que se estirar uma ideia de que não necessário alguns serviços, algumas aplicações, usarem totalmente o Web, pela facilidade da Web, que a gente vai ver depois, por que a gente vai ter esse ano, tudo que foi feito anteriormente, anterior a concepção da Web, em 1989, também executa junto com o Andami Lama, para pedir para vocês, focar em nas atividades avaliativas, fazer a leitura recomendada, em relação aos textos base, e aos textos de aportar, e esses conceitos são muito portantes, para o funcionamento do curso, pelo acompanhamento, por parte de vocês, que tem que fazer parte do contexto de sempre, então a gente vê na próxima semana, na semana 2, desajotou os bons estudos, e até a próxima semana.