PRÁTICA DE ENSINO
DE REDES E SISTEMAS
INTERNET
Introdução e Visão Geral
•
Atividades práticas para ensino de redes
•Resumo
O conceito de redes e sistemas internet
•
O que são redes de computadores?
LAN
NSFNet
WiFi
WWW
MAN
Internet
•
“Conjunto de computadores autônomos
O conceito de redes e sistemas internet
•
O que são redes de computadores?
LAN
NSFNet
WiFi
WWW
MAN
Internet
WAN
?
•
Principais usos:
O conceito de redes e sistemas internet
Empresas
precisam
compartilhar
recursos!
Foco nas pessoas:
rede de
computadores
como mecanismo
de colaboração!
Negócios
eletrônicos!
• Porque uma pessoa compraria um computador em 1980? Porque
compram hoje?
• Aplicações domésticas de redes:
• Acesso a informações remotas
• Comunicação entre pessoas
• Entretenimento interativo
• Comércio eletrônico
• Redes sociais on-line
O conceito de redes e sistemas internet
•
Acesso a informações remotas:
"Efeito Google" reduz a memória, mas aumenta habilidades de
busca
“Os motores de busca como Google e as bases de dados na
internet se transformaram em uma espécie de "memória
externa" de nosso cérebro, segundo um estudo publicado
nesta quinta-feira na revista Science, que revela que perdemos
memória retentiva de dados, mas ganhamos habilidades de
procura.
Os educadores e cientistas já advertiam que o homem estava
se tornando cada vez mais dependente das informações
online, mas até agora havia poucos estudos que o
confirmavam, assinala a psicóloga Betsy Sparrow, professora
adjunta da Universidade de Columbia (Nova York) e autora do
estudo...” [1]
[1] “Efeito Google" reduz a memória, mas aumenta habilidades de busca. Matéria disponível em:
• Aplicações:
•
Escritório móvel (notebooks, smartphones, tablets)
•
Monitoramento de frotas de veículos
•
Aplicações militares
Atividades práticas para ensino de redes
•
Precisamos mesmo de um laboratório para
ensino de redes?
•
Provérbio chinês:
“O que eu ouço, eu esqueço. O que eu vejo, eu lembro. O que eu faço, eu entendo.”
•
Segundo (Comer, 2005) a abordagem de aprender
fazendo é essencial para o aprendizado de redes de
computadores
• Nenhum livro texto fornece uma compreensão completa do modo
como as tecnologias funcionam na prática
• Este sentimento só pode ser alcançado por meio da experiência de
conceitos
• O aluno é forçado a entender o conceito e aplicá-lo, caso contrário
não serão obtidos os resultados desejados
•
A experiência em laboratório permite que a rede seja
vista em ação
• A funcionalidade de cada componente é entendida
Atividades práticas para ensino de redes
•
O que é preciso para um laboratório de redes?
• Que equipamentos são necessários?
• Os equipamentos são caros?
• Como eu devo conectar os equipamentos?
•
Surpreendentemente, toda experiência em laboratório,
mesmo limitadas, facilitam o entendimento!
• O uso de equipamentos sofisticados irá permitir a execução de experimentos sofisticados, mas qualquer experimento é válido!
•
São possíveis várias arquiteturas de experimentos, com
• Um laboratório simples: um único computador
• Um laboratório típico: estações de trabalho compartilhadas
• Um upgrade barato: uso de estações compartilhadas para captura
de pacotes e análise de protocolos
• Um laboratório configurável: uma intranet dedicada
• Um laboratório de elite: laboratório para desenvolvimento de protocolos especializados
Atividades práticas para ensino de redes
•
Sobre simulações:
• É uma opção barata para prática de rede
• É mais fácil de administrar do que uma rede real • Há uma maior proteção sobre redes reais
• uma simulação não irá impactar em uma rede que esteja em produção
• Permite a simulação de redes gigantescas
• Seria possível simular redes maiores do que as que estão disponíveis nos laboratórios
•
É interessante tentar usar preferencialmente a sensação
de mão na massa de redes reais
• Partir para simulações no caso das arquiteturas de laboratório
• Nas próximas aulas serão realizados um ou vários experimentos
• Sempre que possível tragam um notebook
• Para realização de cada experimento será fornecido um roteiro
detalhado contendo:
• Propósito do experimento
• Conhecimento prévio exigido ou leitura prévia para preparação
• Visão geral do experimento
• Procedimentos e detalhes para execução
computador
•
Um computador oferece dois níveis de suporte
úteis para experiência em laboratório:
• Suporte para acesso: implementa a pilha de protocolos TCP/IP e
conexão com Internet
• Suporte para programação em rede: se possuir um compilador, um SO que permita execução concorrente de aplicações e suporte
• Os sistemas operacionais atuais (Windows, Linux, Mac-OS) já implementam a arquitetura TCP/IP
• Geralmente também são fornecidos juntamente com o pacote do
computador
•
Suporte para programação em rede:
• Hoje em dia existem compiladores das linguagens mais populares para qualquer SO
• Além dos recursos de baixo nível do SO para programação em
rede, são fornecidas APIs que facilitam o uso de TCP/IP
• A API para programação de aplicativos de rede mais conhecida é a abstração de sockets (soquetes de rede)
• Este conceito se iniciou no Linux
• Outros SOs também fornecem a abstração de soquetes de rede (o
várias estações para fazer testes em fases iniciais de
desenvolvimento de aplicativos em rede
•
Como é possível realizar comunicação em rede apenas
com um computador?
• A arquitetura de rede TCP/IP provê um conceito útil denominado
endereçamento de loopback
• É atribuído um endereço IP especial para representar o computador local
• É possível criar dois processos no mesmo computador desde que usem portas de transporte diferentes
computador
•
Experimentos para ilustrar o conceito do uso de um
computador único para testes em rede:
• Experimento 1 – uso do aplicativo pingautônomos interconectados por uma única
tecnologia
•
A Internet integra diversas redes com tecnologias
heterogêneas
•
Estudos demonstram que o aprendizado de redes pode
ser facilitado com o uso da abordagem prática em
laboratório
•
Há diversas arquiteturas possíveis para laboratórios de
redes
• Mesmo o uso de arquiteturas simples e baratas podem facilitar o
aprendizado do aluno
Atividade para reflexão
•
Todos os alunos devem ler artigo intitulado “
A
Constructivist Approach to Teaching: Implications
in Teaching Computer
Networking”
•
Os alunos devem formar duas equipes:
• A 1ª equipe será responsável por fornecer argumentos favoráveis
aos que são expostos pelo autor do artigo (foco em vantagens)
• A 2ª equipe será responsável por fornecer argumentos contra aos que são expostos pelo autor do artigo (foco nas desvantagens)
•
