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Convergência e Interoperabilidade

FEI – Departamento de Engenharia da Produção – Sistemas de Informação – NPA810. Convergência e Interoperabilidade. Eduardo Ruiz Ferreira – 12.107.359-7 Ivan Augusto Yuri Rodarte – 12.108357-0 Rafael P. C . Queralt – 12.108.004-8 Renan Oliveira Sardim – 12.108.394-3

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Convergência e Interoperabilidade

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Presentation Transcript

  1. FEI – Departamento de Engenharia da Produção – Sistemas de Informação – NPA810 Convergênciae Interoperabilidade Eduardo Ruiz Ferreira – 12.107.359-7 Ivan Augusto Yuri Rodarte – 12.108357-0 Rafael P. C. Queralt – 12.108.004-8 Renan Oliveira Sardim – 12.108.394-3 Professor Mateus T. S. Cozer

  2. Agenda • Historia da tecnologia: computadores e Internet • Tecnologias do Ciberespaço • Tecnologias de Rede • Infraestrutura da Informação • IPTV e Mobile • Interoperabilidade e Convergência

  3. Tecnologia John Dewey – Filosofo Norte Americano “Every Great Advance in science had issued from a new audacity of imagination”

  4. Computadores Antepassados dos Computadores Computadores digitais Maquinas programáveis que não armazenam dados Relógio Astronômico de Al-Jazari – 1206 Tear automatizado de Jacquards – 1801 Inicio da Era Digital ENIAC: uso de circuitos eletrônicos – 1946 Mainframes Lei de Moore Avanço tecnológico “The number of transistors on integrated circuits doubles approximately every two years.” (Gordon Moore) Avanços tecnológicos de hardware: computadores menores, mais rápidos, mais baratos e menos consumidores de energia. Ascensão do Pessoal Computer e dos dispositivos móveis http://www.computerhistory.org/ Acesso em 09/08/12

  5. http://www.intel.com (acesso em 13/08/12)

  6. Início da Internet – Redes • Dispositivos conectados entre si para compartilhar recursos físicos ou lógicos (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

  7. Internet – História Manuel Castells, sociólogo espanhol “[A internet surge] da encruzilhada insólita entre a Ciência, a investigação militar e a cultura libertária”

  8. Internet – História Anos 60 Anos 70 Memex – “As wemayThink” Vanelar Bush (1945) Contexto Guerra Fria Arpanet (ARPA/DARPA) – primeiros nós da Rede (Universidades Norte Americanas) Conceito “Rede de Redes” Protocolos de comunicação de dados (TCP/IP) Mainframes Hipertexto Anos 80 Anos 90 Expansão de redes (Backbones) Movimentos de “fonte aberta” PCs ganham espaço Tim Berners-Lee cria a World Wide Web Marc Andressen cria o Mosaic/Netscape Internet privatizada, surgem as Internet Service Provider (ISP) (Castells M.: The Internet Galaxy)

  9. Internet – História • Século 21 • Internet moldada pelo uso, intrínseca a sociedade global • WEB 1.0>2.0.>3.0 • Cultura da Internet em 4 camadas: • Cultura Tecnomeritocrática • Cultura Hacker • Cultura Comunitária virtual • Cultura Empresarial (Castells M.: The Internet Galaxy)

  10. Culturas da Internet Cultura Tecnomeritocrática Cultura Hacker Voltada para projetos tecnológicos Big Science Berço da Internet Ligada a Criatividade e Genialidade. A Produção pelo prazer Desenvolvimento de ideias ligadas a sociedade (Castells M.: The Internet Galaxy)

  11. Culturas da Internet Cultura Comunitária virtual Cultura Empresarial Acrescenta uma dimensão social ao compartilhamento tecnológico. Compreende a maior parte de usuários da internet Transforma a tecnologia em forma de ganhar dinheiro Empreendedorismo Globalização de mercados / Internet como fator crucial para crescimento econômico (Castells M.: The Internet Galaxy)

  12. W3C http://www.w3c.org (acesso em 15/08/12)

  13. Ciberespaço Jorge Henrique Cabral Fernandes “Ciberespaço é o espaço mediador da convivência digital entre seres humanos, em criação a partir da disseminação e evolução da Internet e da Web no seio da sociedade”

  14. Ciberespaço – TIC

  15. Ciberespaço • INTERNET e a World Wide Web “A Internet é uma rede de sistemas heterogêneos, interligados através de uma família de protocolos básica e comum a todos, chamada TCP/IP” Jorge Henrique Cabral Fernandes • Elementos que definem a WWW • Clientes e Servidores Web; • URL; • HTML; • HTTP; • CGI; • Formulários HTML. (Fernandes J. H. C.: Ciberespaço: Modelos, Tecnologias, Aplicações e Perspectivas)

  16. Ciberespaço – Internet • Internet • Conglomerado de redes locais espalhadas pelo mundo, o que torna possível e interligação entre os computadores utilizando o protocolo TCP/IP. • Usuários (Fernandes J. H. C.: Ciberespaço: Modelos, Tecnologias, Aplicações e Perspectivas)

  17. Ciberespaço – Protocolos • Refere-se a um conjunto de regras que regem as comunicações e constituem a linguagem dos computadores. • Dois dispositivos de uma rede precisam entender o mesmo protocolo para poder se comunicar. (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

  18. Ciberespaço TCP/IP e OSI • Desenvolvidos para uniformizar os padrões e modelos adotados pelos protocolos de rede. • São definidas camadas numeradas e cada uma ilustra uma função particular da rede, estipulando níveis hierárquicos e funcionais entre as mesmas. • OSI (Open Systems Interconnection): Proposta da ISO. Utiliza 7 camadas de rede • TCP/IP (TransmissionControlProtocol)/(Internet Protocol): Criado pelo DARPA, protocolo de rede mais difundido do mundo. • TCP: Transporte • IP: Transmissão (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

  19. Ciberespaço – Camadas modelo OSI Camada 7 – Aplicação Essa camada faz a interface entre o protocolo de comunicação e o aplicativo que pediu ou receberá informações (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

  20. Ciberespaço – Camadas modelo OSI Camada 5 – Sessão Camada 6 – Apresentação Define como as conexões são estabelecidas e desfeitas e como os dados são trocados na rede, facilitando a comunicação entre fornecedores e solicitantes de serviços. Ajuda as camadas superiores a identificar e se conectar aos serviços disponíveis na rede. Converte o formato do dado recebido da camada de Aplicação em um entendido pelo protocolo. Para aumentar a segurança pode-se utilizar criptografia para que eles só sejam decodificados na camada 6 do receptor. (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

  21. Ciberespaço – Camadas modelo OSI Camada 3 – Rede Camada 4 – Transporte A camada de rede define a rota e o processo pelo qual os dados se movem pela rede. É a camada em que a rede decide como realizará certas funções de gerenciamento. É a camada que faz a ligação entre as camadas de alto nível (7,6,5) e as de baixo nível (1,2,3) Organiza mensagens de nível mais alto em pacotes e entrega-os à camada de Rede no transmissor No receptor, a camada Transporte remonta os pacotes recebidos pela camada de Rede e os envia para a camada de Sessão. Ao receber o pacote com sucesso, pode enviar sinal de Acknowledge ao transmissor . (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

  22. Ciberespaço – Camadas modelo OSI Camada 1 – Físico Camada 2 - Link de Dados Esta camada é responsável por transformar os frames da camada 2 e converter em sinais compatíveis com o meio Estes sinais podem ser elétricos ou sinais luminosos Organizar os bits da camada física em grupos lógicos de informações chamados frames Adiciona informações de Origem e Destino, como a placa de rede que vai receber essa informação, além de dados de controle O padrão IEEE( InstituteofElectricalandElectronicEngineers) 802 que divide esta camada em 2 sub-partes LLC e MAC O MAC (Media Access Control) é responsável por prover o endereço das placas de destino e origem, que uma vez padronidazas são unicos O LLC (Logical Link Control) possibilita a utilização de vários tipos de protocolos (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

  23. Ciberespaço – Camadas TCP / IP (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

  24. Ciberespaço – Camadas TCP / IP Camada – Transporte Camada - Aplicação Equivalente a camada de transporte do modelo OSI Transforma a informação em pacotes para enviar a camada de Internet Utiliza um esquema de multiplexação, onde é possível transmitir os dados de diversas aplicações “simultaneamente”, utilizando o conceito do endereçamento através das portas Outro protocolo operante nesta camada é o UDP (UserDatagramProtocol), tipicamente utilizado para informações de controle É a junção das camadas 5,6 e 7 do modelo OSI e faz a comunicação entre os aplicativos e o protocolo de transporte Dentro desta camada, outros protocolos operam, como HTTP, SMTP, FTP, SNMP o DNS e o Telnet. Sendo cada um deles específico para uma atividade A camada de aplicação se comunica com a camada de transporte através de portas (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

  25. Ciberespaço – Camadas TCP / IP Camada – Rede/Física Camada - Internet Equivalente as camadas 1 e 2 do modelo OSI Semelhante a camada 3 do modelo OSI Dentro desta camada, outros protocolos operam além do IP, como ICMP, ARP e RARP. Recebe os pacotes de dados, datagramas, da camada TCPe adiciona ao datagrama as informações de caminho e rotas que ele deverá percorrer. Essas informações de caminho utilizam o enderaçamento de IP que da ao computador na rede um endereço de 32 bits separado de 8 em 8 ex: 192.168.0.1 O endereço de IP precisa ser único, para que as informações cheguem ao destino correto. Para obter um endereço de IP , o computador ou a rede precisam estar conectados a um Backbone(estrutura básica da internet) ou a uma rede conectada a um Backbone (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

  26. Ciberespaço – Tecnologias URL (Universal ResourceLocator) HTML (Hypertext MarkupLanguage) É o endereço universal que serve para localizar recursos na Web. Um URL é composto segundo o formato: <protocolo>://<máquina>[:<porta>]/<endereço-local> Exemplo: http://www.google.com.br O sistema DNS(Domain Name System), é responsável por encontrar os sites nos diversos servidores Linguagem de descrição de hipermídias Descreve a estrutura de documentos compostos por mídias como texto, imagens e sons. HTTP (Hypertext TransferProtocol) CGI (Common Gateway Interface) Utilizado na transferência de recursos entre servidores e clientes, baseado no sistema de pedido e resposta. Permite 2 recursos: - Cache: Cópia dos últimos arquivos acessados em um site para o disco rígido, agilizando futuras visitas e diminuindo o trafego - Proxy: Utilização de uma máquina intermediária como cache, não necessitando que o cliente vá até o servidor buscar dados. Extensão da tecnologia Web que possibilita a geração dinâmica de recursos e execução de programa. (Fernandes J. H. C.: Ciberespaço: Modelos, Tecnologias, Aplicações e Perspectivas) (Berners-Lee T.: The World Wide Web: Past, Present and Future)

  27. Tecnologias de Rede – Intranet e Extranet • Intranet • Espaço restrito a determinado público com compartilhamento seguro de informações • Servidores locais nas empresas • Extranet • Semelhante a Intranet • Servidores locais nas empresas, com acesso remoto via Internet do conteúdo de qualquer lugar do mundo • Acesso remoto pode ser feito por VPNs(Virtual Private Networks) (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

  28. Tecnologias de Rede – Classificação • Redes com fio • Redes Pessoais (PAN) • Redes locais (LAN) • Redes Metropolitanas (MAN) • Redes Continentais ou Globais (WAN) • Redes sem fio (Wireless) • Redes Pessoais (WPAN) • Redes locais (WLAN) • Redes Metropolitanas (WMAN) • Redes Continentais ou Globais (WWAN) (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

  29. Tecnologias de Rede – Tipos • Redes Ponto-a-Ponto • Utilizada em redes pequenas • Todos os computadores armazenam arquivos e utilizam aplicações • Baixo desempenho em redes mais simples • Baixa segurança • Fácil instalação • Manutenção feita por cada usuário • Baixo custo • Limitação de distância entre as estações de trabalho • Redes Cliente - Servidor • Utilizada em redes grandes • Servidores Específicos para cada atividade • Alto desempenho • Alta segurança • Melhor organização • Manutenção centralizada • Alto custo (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

  30. Tecnologias de Rede – Topologia • Linear • Computadores ligados fisicamente no mesmo cabo • Baixa Confiabilidade • Rede ocupada quando é utilizada por um micro • Pouco utilizada • Estrela • Computadores ligados a um dispositivo concentrador • Logicamente funciona como Linear • Maior flexibilidade • Mais utilizada • Anel (Ring) • Computadores ligados a um dispositivo concentrador(Estrela) • Rede funciona logicamente como um Anel Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores

  31. Tecnologias de Rede – Arquiteturas • Ethernet • Divide a informação a ser enviada em Frames • Utiliza o CSMA/CD para definir prioridades (camada 1) • Informações do Protocolo e de dados a ser transmitida (LLC e MAC na camada 2) • Utilizando Switches/Bridges/Roteadores o uso da rede foi otimizado • Suporte a vários protocolos como: TCP/IP, IPX e outros • Outras Arquiteturas • Token Ring • FDDI • ARPAnet (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

  32. Tecnologias de Rede – Hardware • Cabeamentos • Par Trançado • Fibra Óptica • Equipamentos • Servidores • Modem • Hubs/Switches/Bridges • Roteadores Rack de Servidores HP Roteador Cisco CRS-13 Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores

  33. Tecnologias de Rede – Wireless/Segurança • Wi-Fi (IEEE 802.11) • Para se conectar ao uma Rede Wi-FI, basta estar no seu Hotspot • Transmissão de dados através de ondas eletromagnéticas • Alto consumo de energia e largura de banda • Segurança através de criptografia • WiMAX (IEEE 802.16) • Evolução do Wi-Fi com tecnologias mais recentes • Cobertura do sinal de km (Wi-Fi de 100 a 300 metros) • É uma solução para regiões de difícil cabeamento ou a inexistência do mesmo • Firewall • Limita a conexão de computadores utilizando as portas de serviço • Protege a rede ou computador contra usuários ou programas indesejados • Pode existir tanto como Hardware ou como Software (Tanenbaum, A. S.: Redes de Computadores)

  34. Infra-Estrutura da Informação • Definição “Sistema compartilhado, aberto(sem limites), heterogêneo e evolutivo que consiste de uma série de Competências de TI e seus usuários, operações e comunidades”. (HANSETH, Ole MONTEIRO, E) • II’s Ole Hanseth • O design das IIs (Infra-estrutura da Informação) pode ser dividido conforme sua complexidade em : • Competência de TI • Aplicativos • Plataformas • Softwares office(MSOffice), • Sistemas operacionais (Windows,Unix) • ERPs ou CRM ou plataformas de desenvolvimento de aplicativos. (Hanseth, Ole Monteiro, E. IT Infrastructures)

  35. Infra-Estrutura da Informação Diferentes usuários com objetivos divergentes Complexidade Dinamica: -Descoberta; Implementação; Integração; Controle; Coordenação Crescimento e Evolução da rede de Informação (infraestrutura da Informação (Hanseth, Ole Monteiro, E. IT Infrastructures) Perda de dinheiro com Investimentos.; Custos de oportunidade; Problemas políticos e sociais. Problemas Dificuldades em Transformar informações empíricas em princípios que promovam a evolução dos IIs.

  36. Infra-Estrutura da Informação • Aspectos das Infraestruturas (II’s) • (Hanseth e Monteiro, 2007. Cap. 3, p. 3) A partir de Hanseth e Monteiro (2007) os principais aspectos das infra-estruturas

  37. Infra-Estrutura da Informação • Componentes • Software: A parte lógica • Sistemas Operacionais • Banco de Dados • WEB • ERP • Hardware: A parte Física • Servidores • Desktops/Notebooks • Telefones e Celulares • Pessoas: A parte que pensa • Analista de Suporte • Técnicos de Suporte • Analista de sistemas • Desenvolvedores • Service Desk • Rede: O elo da ligação • Links Internet • Rede MPLS • DarkFiber • Link Satélite • Rede Telefônica (NASCIMENTO, Paulo, IETEC)

  38. Infra-Estrutura da Informação • Data Center “A building or portion of a building whose primaty function is to house a computer room and its support areas” ANSI/EIA/TIA 942 • Tendência de IIs • SaaS (Software as a Service) • Green IT • Virtualização • Cloudcomputing Fonte: Horowitz, Bem http://bhorowitz.com/2012/02/06/the-future-of-networking/~~V Acesso em 15/08/12

  39. II’s – CloudComputing - SDN “Software Defined Networking (SDN) is an emerging network architecture where network control is decoupled from forwarding and is directly programmable.” Open Network Fundation, SDN The New Norm for Networks • Motivo • Redes de cloud fracas (ex. Amazon) • Falta de isolamento de tráfego, segurança e outras funcionalidades • Necessidades • Uma nova plataforma, de forma que o modelo antigo não pudesse suportar. • Uma nova plataforma capaz de existir e interoperar com a antiga. Fonte: Horowitz, Bem http://bhorowitz.com/2012/02/06/the-future-of-networking/~~V Acesso em 15/08/12

  40. II’s – CloudComputing - SDN • Antes do SDN • CloudComputing - A arquitetura utilizada foi desenvolvida para entregar “packets” entre dois hosts estacionários, em uma rede sob controle administrativo unificado. A redes de hoje devem lidar com vários usuários, na qual ela não pode suportar. • A Virtualização do servidor – Na virtualização moderna todo o tráfego passa por um software antes de entrar na rede Física • SDN - Casado, McKeown e Shenker e a NICIRA NETWORKS • • Rede totalmente virtualizada tornando-a tão flexível como um servidor virtualizado. •  • Software de rede dissociado do hardware proprietário, de modo que qualquer empresa pode adicionar qualquer tipo de funcionalidade para a rede, e não apenas • as grandes empresas de redes. •  • Foi infinitamente escalável utilizando hardware. Martin Casado http://bhorowitz.com/2012/02/06/the-future-of-networking/~~V Acesso em 15/08/12

  41. II’s – Virtualização – SDN e VMware • Virtualização • “ A virtualização consiste na emulação de ambientes isolados, capazes de rodar diferentes sistemas operacionais dentro de uma mesma máquina, aproveitando ao máximo a capacidade do hardware, que muitas vezes fica ociosa em determinados períodos do dia, da semana ou do mês. “(Duarte, OTTO Trabalho de redes de computadores 1) • A VMware • Lider mundial de em virtualização e infraestrutura de nuvem. • A aquisição da Nicira pela Vmware • Objetivo: Transformar o funcionamento da rede na era cloud “O software da Nicira começa com a virtualização da rede, rompendo a visão lógica de uma rede física. Ele permitirá a criação de dezenas de milhares de redes virtuais isoladas com a facilidade operacional e simplicidade de criar e gerenciar máquinas virtuais. Para os negócios, significa eficiência, flexibilidade e configuração robusta de rede”(Herrod, Steve – CTO VMware Steve) http://www.vmware.com/company/news/releases/vmw-nicira-07-23-12.html Acesso em 15/08/12

  42. Infraestrutura da Informação - Anatel Revista Exame, ed 1021

  43. IPTV • Internet ProtocolTelevision"A redefinição da televisão ocorrerá quando as pessoas exigirem estímulos em lugar de vida vegetativa, quando pararem de VER e começarem a USAR seus televisores".(Dick Notebaert, CEO da Ameritech) • “...(a TV Digital Interativa) torna possível a agregação de elementos de interação aos programas de televisão tornando-os “interativos”. (Fernandes,2004) Set-Top Box Unidade de Recepção e Decodificação

  44. Arquitetura do Sistema de TVDI (Introdução à Televisão Digital Interativa: Arquitetura, Protocolos, Padrões e Práticas. FERNANDES, 2004)

  45. Padrões de IPTV (FERNANDES,2004) GINGA – Brasil (http://www.ginga.org.br/) ISDB – Japão, Brasil DVB – UK, Oceania, Hong Kong ATSC – EUA, Argentina, Korea

  46. Tecnologias de Rede Móveis http://www.teleco.com.br/pais/celprodw_tri.asp Acesso em 12/08/12

  47. Internet Móvel no Mundo http://www.ericsson.com/res/docs/2012/traffic_and_market_report_june_2012.pdf Acesso em 12/08/12

  48. Interoperabilidade • Definição “Habilidade de dois ou mais sistemas (computadores, meios de comunicação, redes, software e outros componentes de tecnologia da informação) de interagir e de intercambiar dados de acordo com um método definido, de forma a obter os resultados esperados.” (ISO) • Características • A habilidade de dois ou mais sistemas ou elementos trocar informações entre si e • usar essas informações que foram trocadas; • • A capacidade de unidades de equipamentos trabalhar juntas para realizar funções úteis; • • A capacidade de equipamentos, geralmente fabricados por vários fornecedores, de trabalharem juntos em rede. • • A habilidade de dois ou mais sistemas ou trocarem informações em uma rede heterogênea http://www.governoeletronico.gov.br/acoes-e-projetos/e-ping-padroes-de-interoperabilidade/o-que-e-interoperabilidade/ Acesso em 12/08/12

  49. O Mercado da Interoperabilidade Sistemas Operacionais e a disputa pelo mercado http://www.teleco.com.br/pais/celprodw_tri.asp Acesso em 12/08/12

  50. Interoperabilidade e Convergência • Interoperabilidade • Interface aberta • Facilita a inovação • Convergência • Convergência de redes e serviços (fixo e móvel) é sobre como combinar cadeias de valor existentes e as suas tradições em novas. • Interfaces fechadas, não se comunicam • Não colabora para a inovação Fonte: http://ec.europa.eu/enterprise/archives/e-business-watch/events/documents/4-1_EICTA_Luetteke.pdf; http://conference.ifla.org/past/ifla77/149-bermes-en.pdf Acesso em 15/08/12

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