Redes de Computadores I.
60 horas.
Fornecer uma visão dos principais componentes da arquitetura TCP/IP e de seus componentes, através do estudos dos seus principais protocolos. Ao final da disciplina o aluno deve ser capaz de identificar e modelar a estrutura de rede necessária, para que os usuários uma organização qualquer façam acesso à Internet.
Camadas da rede TCP/IP: Enlace, Rede, Transporte e Aplicação; Internet (serviços); Projeto com simuladores / emuladores / programação em redes de computadores.
Visão Geral das Redes e da Internet.
O Protocolo TCP/IP e sua Relação com o RM-OSI.
TCP/IP: Camada de Acesso à Rede.
TCP/IP: Camada de Rede.
TCP/IP: Camada de Transporte.
TCP/IP: Camada de Aplicação.
Serviços de Internet.
Aprender fazendo e fazer aprendendo. As ações implementadas têm como foco o aprendizado dos fundamentos das Redes TCP/IP pelo uso de recursos computacionais - privilegiando o projeto por simuladores e o desenvolvimento prático; seguido de exposições teóricas, apoiadas por: simulações, slides e vídeos. Em resumo, a metodologia tem como base a relação prática entre Conteúdos, Atividades e Produtos. Neste contexto, o conteúdo é toda base de conhecimento necessária a aula; a atividade é tida ação de aprendizado e; o produto é qualquer produção prática e/ou teórica sobre o conteúdo, podendo até ser uma aplicação deste ou até mesmo uma ação de aprendizado com escopo expandido.
A nota final será dada pelas avaliações dos artefatos (relatório, lista de exercício - manuscritas, apresentação oral, pôster, postagem, vídeo, ...) produzidos durante as aulas e entregues em cada uma das datas especificadas. O aluno também será avaliado através de outros recursos, como p.ex. a frequência e a apresentação de artefatos não obrigatórios - os quais poderão até ter pontuação extra.
Conteúdo:
Visão Geral das Redes e da Internet.
Atividades:
Revisando os Conceitos Básicos sobre Redes de Computadores.
Conversando sobre as LANs Ethernet.
Visão geral sobre o Quadro Ethernet.
O Código Manchester no transporte de dados.
Aprendendo um pouco mais sobre Internet.
O Avanço da Web, dos seus recursos, do modo como os usuários interagem com ela, e do seu principal protocolo.
Produtos:
Algumas Ferramentas de Trabalho.
Conteúdo:
O Protocolo TCP/IP e sua Relação com o RM-OSI.
Atividades:
Revisando o RM ISO-OSI.
Visão geral do Processo Hierárquico de Empacotamento.
Apresentando o TCP/IP.
Produtos:
Conteúdo:
TCP/IP: Camada de Acesso à Rede - Visão Geral e Conceitos Básicos.
Atividades:
Usando um estudo do caso Ethernet para o aprendizado.
Os elementos da Camada Física do RM ISO-OSI.
A diversidade de Tipos, cabos e conectores (antigos).
Qual a diferença entre testadores e certificadores de rede?
Existe a necessidade de um equipamento ativo para a conectividade?
Os elementos do Quadro Ethernet.
O Pacote/Quadro Ethernet e sua variante Ethernet II.
Como observar um Quadro Ethernet? R: Wireshark, ou similar.
O Gigabit Ethernet e outras Variantes Ethernet.
Produtos:
Conteúdo:
TCP/IP: Camada de Acesso à Rede - Aplicações e Principais Protocolos.
Atividades:
Apresentando as Funções da Camada de Enlace.
A simplicidade do Controle de Acesso ao Meio.
Como o CSMA/CD faz a implementação do controle?
Produtos:
Conteúdo:
Revisão de conteúdos e 1ª Avaliação.
Atividades:
Relatório de Produto 1 ou Prova Prática 1.
Conteúdo:
TCP/IP: Camada de Rede - Visão Geral e Conceitos Básicos.
Atividades:
Apresentando as Funções da Camada de Rede.
O cabeçalho do Protocolo IP.
Visão geral do Roteamento e do Processo de Entrega.
Entendendo a matemática do Endereçamento IPv4.
Sub-redes IPv4: Calculadora e Uso.
Conversando sobre os Elementos da Configuração de IP.
Criando e interligando duas redes com o Educational Network Simulator.
Configurar e testar conectividade entre hosts em redes diferentes.
Adicionar uma nova rede ao roteador e testar novamente.
Produtos:
Conteúdo:
TCP/IP: Camada de Rede - Aplicações e Principais Protocolos.
Atividades:
Apresentando alguns dos Outros Protocolos da camada.
IGMP: Visão Geral, Versões e Formato.
IPSec: Visão Geral, Framework e VPN.
Configurando servidor DHCP em uma das redes criadas na aula anterior.
Configure manualmente uma estação; que será usada para monitorar o tráfego.
Configure um servidor DHCP e algumas estações de trabalho para obter configuração automática de IP.
Execute testes de conectividade e verifique, entre outras informações, a formação das tabelas ARP nas estações alvo.
Produtos:
Conteúdo:
TCP/IP: Camada de Transporte - Visão Geral e Conceitos Básicos.
Atividades:
Apresentando as Funções da Camada de Transporte.
Os Protocolos da camada: TCP e UDP.
O Sistema de Portas de Serviços.
Produtos:
Conteúdo:
TCP/IP: Camada de Transporte - Aplicações e Principais Protocolos.
Atividades:
Diferenciando os Protocolos TCP e UDP.
Visão Geral e usos do TCP e do UDP.
Detalhando o trabalho do protocolo TCP.
O Modelo TCP-IP, a Visão Geral do Protocolo e um Exemplo da Hierarquia.
Estabelecimento de conexão com Three Way Handshake.
Controle de Fluxo e Congestionamento via Janela Deslizante.
Exemplo de Controle de Fluxo e Congestionamento.
Verificando a geração de pacotes e portas da camada.
Em uma rede real, ou emulada, selecione uma estação para ser usada no monitoramento do tráfego.
Selecione uma aplicação que gere tráfego TCP e outra para UDP.
Produtos:
Conteúdo:
Revisão de conteúdos e 2ª Avaliação.
Atividades:
Relatório de Produto 2 ou Prova Prática 2.
Conteúdo:
TCP/IP: Camada de Aplicação - Visão Geral e Conceitos Básicos.
Atividades:
Apresentando as Arquiteturas e as Funções da Camada de Aplicação.
A visão geral da Arquitetura Cliente-Servidor e suas Vantagens e Desvantagens.
O detalhamento da Visão Geral, do Paradigma de Funcionamento e dos Atores do Processo.
O Modelo de Implementação e o Detalhamento do Processamento.
Exemplo de Modelagem de Sistemas CS.
A Arquitetura P2P e suas Principais Características.
Cliente Servidor vs P2P e "Servidor" para obtenção das Listas de Pares.
As obsoletas P2Ps Centralizadas (Napster).
Exemplos de Serviços: Torrent, Skype, IPTV, Blockchain...
Comunicação via Sockets.
Conceito e visão geral do Modelo de Comunicação.
Implementação em C para conexões TCP e UDP.
Um Exemplo de Comunicação entre Processos. Alterem os programas para acesso via IP do computador ao lado.
Usando o Serviço de Torrent para prover arquivos.
Em um aplicação de Torrent, crie um "torrent" para um arquivo local e configure os modos de compartilhamento.
Mais detalhes em: "Como criar um torrent e lançá-lo em um tracker público".
Produtos:
Conteúdo:
TCP/IP: Camada de Aplicação - Aplicações e Principais Protocolos.
Atividades:
Apresentando algumas Aplicações e seus Protocolos.
Obtendo Configuração Automática de IP com DHCP.
Características: Visão Geral e Benefícios.
Funcionamento: Dinâmica Geral e Exemplo.
Configuração: Cliente, Servidor e Reserva de IP.
Prática: Configure manualmente um host qualquer, inicie uma captura de pacotes e mude para configuração automática. Observe os pacotes gerados e tente compreender o processo de "inclusão" de um host na rede observando os protocolos DHCP e ARP.
Efetuando conexão remota com Telnet e SSH.
Características: Conexão Segura (chaves privadas e públicas), Vantagens e Limitações.
Configuração: Servidor, Cliente e Melhores Práticas.
Prática: Execute Conexões Remotas via SSH e verifique seus processos com ps -au. Caso queira crie novos usuários (useradd "usuário") e execute múltiplas conexões, inclusive com um mesmo usuário. Também pode ser feita uma captura para observar o empacotamento, principalmente na camada de rede.
Apresentando Outros Protocolos.
NFS: Função, Uso em Clientes Leves e Acesso em Clientes não Unix.
RADIUS: Arquitetura, Processo de Autenticação e Caso de Uso.
LDAP: Similar ao RADIUS, em Sistemas Active Directory, provê Autenticação de Recursos.
Produtos:
Conteúdo:
Serviços de Internet - Suporte ao Sistema.
Atividades:
Descobrindo Endereços IPs com o Protocolo DNS.
Características: Visão Geral, Hierarquia Básica.
Funcionamento: Organização Básica e as Etapas para a Resolução de Nomes.
Configuração: Organização, Tipos (de Registro) e Cache.
Transferindo Mensagens com SMTP.
Características: Visão Geral, Protocolos Envolvidos e Funções de cada Protocolo.
Funcionamento: Arquitetura, Funções dos Componentes e Complexidade.
Apresentando Outros Protocolos.
SNMP: Visão Geral do Monitoramento, do Gerenciamento de Recursos em Redes.
Exemplo de Monitoramento e Gerenciamento.
RPC: Visão Geral e Funcionamento.
IPC: Modelo e Tipos de Comunicação entre Processos.
Produtos:
Conteúdo:
Serviços de Internet - Suporte aos Usuários.
Atividades:
Acessando a Web via HTTP.
Características: Visão Geral, Camadas, Busca dos Objetos de Páginas Web e Versões Básicas.
Funcionamento: Conexão Cliente Servidor, Fluxo da Conexão e Diferença entre HTTP e HTTPS.
Apresentando Outros Protocolos.
POP3 e IMAP: Visão Geral e Estratégia de Uso.
FTP: Conceito, Princípios e Funcionamento.
Produtos:
Conteúdo:
Revisão de conteúdos e 3ª Avaliação.
Atividades:
Relatório de Produto 3 ou Prova Prática 3.
Ross, K. W. e Kurose, J. (2013). Redes de Computadores e a Internet – Uma Abordagem Top-Down. Pearson, 6a edição.
Tanenbaum, A. S. e Wetherall, D. J. (2011). Redes de Computadores. Pearson Universidades, 5a edição
Davie, B. S. e Peterson, L. L.(2013a). Redes de Computadores – uma Abordagem de Sistemas. Elsevier, 5a edição.