Atividade sobre Comutação por Pacote

Enviando mensagens pela Rede

Resumo

Os computadores em rede precisam se comunicar para trocar informações ou compartilhar recursos. Quase sempre os computadores não estão conectados diretamente. Como podemos enviar mensagens de um computador para outro?  

Disciplinas e Conteúdos Relacionados

Redes de Computadores – Comutação por Pacote (Transmissão, Perca de Pacote e Reenvio, TPC, UDP).

Habilidades

BNCC: EF06CO07 (Entender o processo de transmissão de dados, como a informação é quebrada em pedaços, transmitida em pacotes através de múltiplos equipamentos, e reconstruída no destino).

CIEB: TD06CR01 (Compreender fundamentos básicos do funcionamento da internet).

Nível de Ensino 

6 ano do Ensino Fundamental.

Materiais

Será necessário imprimir os tabuleiros com os nós e os pacotes (frente e verso). Cada dupla precisará do conjunto de tabuleiros e de no mínimo 4 pacotes com mensagens.

Comutação por Pacote

Introdução

Antes de iniciar a atividade, é recomendado iniciar uma apresentação sobre o assunto.  Para esta atividade, são necessários os tabuleiros, conforme demonstrado abaixo. 

Os tabuleiros devem ser dispostos um em cima do outro de modo que cada jogador utilize o seu tabuleiro (direção das setas) e na ordem especifica. O professor deve escrever mensagens nos pacotes (4 pacotes) e distribuir para os estudantes que não devem ler a mensagem antes que ela chegue ao lado aposto. A cada turno, o tabuleiro superior é colocado no final da sequência. Ganha o jogador que desvendar a mensagem (quando todos os pacotes chegam ao outro lado). 

Os jogadores podem fazer mais de uma rodada, recomenda-se três. Na primeira rodada são distribuídos pacotes sem números e a na segunda com os números. Na terceira rodada, não é permitido o reenvio dos pacotes (modo UDP). Essas variações podem ser discutidas no final da atividade.

Regras

1.Os estudantes recebem a mensagem a ser enviada.

2.Os estudantes devem levar a mensagem dividida em 4 pacotes de um lado para o outro. 

3.Cada estudante pode jogar uma vez por turno. 

4.Cada estudante pode ter apenas um pacote por vez no tabuleiro. 

5.Os pacotes só podem ser enviados para nós conectados por setas.

6.Os pacotes só podem ser enviados para nós que não estejam indisponíveis (preenchimento preto).

7.Caso o jogador não tenha possibilidade de avançar (nós indisponíveis) ele passa a vez. 

8.O envio de um pacote não pode exceder seis turnos, neste caso o pacote é perdido e há reenvio se o jogo estiver no modo TCP  (volta a mão do jogador).

9.O pacote que chega ao lado oposto é virado, relevando o pedaço da mensagem.

10.Ganha quem levar primeiro a mensagem completa ao lado oposto e descobrir a mensagem enviada.

Discussão

1.O que você percebeu sobre o caminho percorrido pelos pacotes?

Os pacotes percorrem caminhos diferentes, dependendo da disponibilidade dos nós (roteamento).

2.O que percebeu sobre a ordem de chegada dos pacotes?

Os pacotes podem chegar fora de ordem.

3.Qual a importância da identificação da ordem de envio dos pacotes?

Permite a montagem da mensagem quando ela chega ao seu destino.

4.O que percebeu sobre a perda de pacotes?

Pacotes podem ser perdidos por questões de erros na rede.

5.Todos os pacotes são reenviados? Qual a justificativa disso?

Não, apenas no modo TCP. O modo UDP não reenvia os pacotes.Aqui o professor pode contextualizar a questão da perda de pacotes no streaming.

Sobre o que é tudo isso?

Esta atividade refere-se ao funcionamento da internet, em específico sobre como as mensagens são enviadas. Em redes de computadores, asmensagens enviadas são segmentadas em pacotes. Estes pacotes possuem parte da informação e metadados como, por exemplo, a ordemde envio.

Esses pacotes são enviados pela rede e podem chegar ao destino por caminhos distintos. Diferentemente da Comutação por Circuitos, a Comutação por Pacote não reserva o meio de acesso. Assim, os pacotes são direcionados com base nos algoritmos de roteamento e adisponibilidade da rede. 

Ao chegar no destino, os pacotes são remontados na máquina de destino. Quando uma aplicação utiliza o protocolo TCP, os pacotes são reenviados caso haja perda. É o caso de um upload de arquivos, quando há perda o pacote é reenviado, garantindo a montagem correta. Quando utilizamos um protocolo UDP, os pacotes não são reenviados. Podemos tomar como exemplo as transmissões ao vídeo (streaming), por vez, durante a transmissão perdemos alguns frames, áudios ou presenciamos uma queda na qualidade da transmissão.   

Crédito

Luis Gustavo Araujo (Docente IFBA)

Andreia Pinheiro dos Santos Silva (Docente da Educação Fundamental - Juazeiro/Bahia)

Rulian de Jesus Cruz (Discente IFBA - Licenciatura em Computação)

Bianca Silva Santos Moura (Discente IFBA - Licenciatura em Computação)