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LAPIS/Disciplinas/Ciência da Computação:T2GrupoG1

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Matemática aplicada em Redes de Computadores Edit

Podemos ter várias aplicações da matemática quando falamos em Redes de Computadores.
Alguns exemplos, são:

  • Protocolos de roteamento;
  • Cálculo de Sub-rede, máscaras de rede, etc;
  • Dentre outros..

Vejamos a seguir, um pouco sobre cada item.

Protocolos de Roteamento Edit


Os protocolos de roteamento são os conjuntos de instruções utilizados pelos roteadores para seleção de melhor caminho para os pacotes (dados). Os roteadores fazem a comunicação entre redes diferentes, por isso, esses protocolos devem escolher qual dos caminhos disponíveis é o melhor (mais curto, mais rápido, mais seguro).
Existem vários protocolos diferentes e cada um utiliza uma métrica diferente para tomar suas decisões. Essas métricas podem ser contagem de roteadores por onde a informação passará (saltos), largura de banda, defeitos na rede e outros. Quando todas as métricas são analisadas, o roteador faz um cálculo para decidir qual o caminho mais eficiente.

Protocolos:
RIP: Protocolo por vetor de distância, ou seja, ele determina a distância e a direção para qualquer link no grupo de redes conectadas. Ele possui um contador de saltos, que é utilizado na seleção de melhor caminho, sendo que, após 15 saltos, o pacote é descartado.
IGRP: Protocolo por vetor de distância. Ele utiliza uma métrica composta por largura de banda, carga, atraso e confiabilidade, realizando um cálculo para a seleção do melhor caminho. As atualizações são feitas a cada 90 segundos.
OSPF: Protocolo por estado de links, ou seja, mantém um banco de dados completo sobre a topologia da rede. Ele utiliza o algoritmo SPF (Shortest Path First - caminho mais curto primeiro), que é um cálculo realizado no banco de dados, que resulta numa árvore SPF, a qual coloca os caminhos mais curtos nas primeiras posições.
EIGRP: Procolo que combina vetor de distância e estado de links. Ele utiliza o algoritmo DUAL (Diffusing Update Algorithm - Algoritmo de Atualização Difusa), que utiliza as informações da tabela de vizinhos e da tabela de topologia e, com isso, calcula as rotas de menos custo para cada destino.


Cálculo dos números de rede Edit

Cálculo realizado por um roteador para verificar o endereços de rede

Um roteador realiza um conjunto de processos para determinar o endereço de rede ( ou mais especificamente, o endereço de sub-rede) de um datagrama tcp/ip, a fim de enviá-lo ao seu destino.

Ele primeiro extrai o endereço IP destino do datagrama e realiza uma operação lógica AND com uma máscara de sub-rede obtida de sua tabela de roteamento. O resultado obtido é o endereço de rede.

Caso o roteador possua alguma de suas interfaces associadas a este endereço de rede, o datagrama é enviado por esta interface.

Na tabela abaixo, é mostrada a operação executada por um roteador para extrair o endereço de sub-rede de uma datagrama ip.

      Endereço classe C      199       .     231     .     200      .      31
      Formato binário     1100 0111    .  1110 0111  .  0100 0000   .  0001 1111
      Máscara             1111 1111    .  1111 1111  .  1111 1111   .  0000 0000
      Endereço de rede    1000 0111    .  1110 0111  .  0100 0000   .  0000 0000

Estatística do Fluxo de uma redeEdit

Sdsadasdsadasasdas

ScreenShot do Monitor de Sistema do Gnome


A Estatística é utilizada para calcular a quantidade pacotes totais enviados e recebidos além de auxiliar na montagem dos gráficos de fluxo de tráfego.

EndereçamentosEdit

Em muitos casos diferentes, é necessário conhecimento sobre transformações de base no estudo e entendimento do funcionamento das redes de computadores. Vários são os exemplos que podem ser citados, como é o caso dos endereçamentos. Nas redes existem, basicamente, dois tipos de endereçamentos: endereçamento físico e lógico. O endereçamento físico, também chamado de endereçamento MAC (Media Access Control), é responsável pela identificação do computador. Esse endereço é inato da placa de rede, ou seja, ele não pode ser alterado e já vem com a placa no momento de compra. Ele é representado por 12 dígitos hexadecimais (48 bits), onde os 6 primeiros dígitos identificam o fabricante ou o fornecedor, enquanto que os outros 6 identificam o computador em questão. Para o endereçamento lógico normalmente é utilizado o protocolo IP. Esse endereço IP é representado por um número binário de 32 bits, separados em 4 octetos através de pontos, como mostra a figura abaixo:

Dra

Modelo de endereço IP



Para facilitar a sua utilização, converte-se os números binários para decimais, mantendo-se a separação por pontos. Nesse tipo de endereço, uma parte dos bits é utilizado para indicar a rede e outra para indicar o host, segundo a figura 3, ou de acordo com a máscara de subrede. O indica se uma rede pertence a determinada classe é o primeiro octeto: para pertencer à classe A, o bit mais significativo deste deve ser 0, ou seja, em decimal o valor do octeto varia entre 0 e 126 (127 determina o endereço da placa de rede); na classe B, os dois bits mais significativos devem ser 10, ou seja, variando entre 128 e 191; na classe C, os três primeiros bits devem ser 110, ou seja, variando entre 192 e 223.

Dra2

Classes de endereçamento IP e separação em octetos.



PESQUISAEdit

http://br.tldp.org/projetos/howto/arquivos/html/IP-SubnetworkingET/IP-SubnetworkingET.pt_BR-140.html
http://www.linorg.cirp.usp.br/Guias.Conectiva/documentacao/livros/linuxtotal/node571.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Multicast
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