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1 Tópicos Especiais - Redes

2 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO PRÓ-REITORIA DE ENSINO DEPARTAMENTO DE EDUCAÇAO À DISTÂNCIA ESCOLA TÉCNICA ABERTA DO PIAUÍ - ETAPI CAMPUS TERESINA CENTRAL Tópicos Especiais - Redes Disciplina: Segurança de Redes e Informações Prof.: Wilson Junior Carga Horária: 60hs

3 PRESIDENTE DA REPÚBLICA Luiz Inácio Lula da Silva MINISTRO DA EDUCAÇÃO Fernando Haddad GOVERNADOR DO ESTADO Wellington Dias REITOR DO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA Francisco da Chagas Santana SECRETÁRIO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA DO MEC Carlos Eduardo Bielschowsky COORDENADORIA GERAL DA UNIVERSIDADE ABERTA DO BRASIL Celso Costa SECRETÁRIO DE EDUCAÇÃO DO ESTADO DO PIAUÍ Antonio José Medeiros COORDENADOR GERAL DO CENTRO DE EDUCAÇÃO ABERTA A DISTÂNCIA DO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA Elanne Cristina Oliveira dos Santos SUPERITENDÊNTE DE EDUCAÇÃO SUPERIOR NO ESTADO Eliane Mendonça ORGANIZAÇÃO DO MATERIAL DIDÁTICO Wilson de Oliveira Júnior

4 Boas Vindas! Caro aluno(a), Caro (a) Cursista Bem vindo (a) à disciplina TÓPICOS ESPECIAIS (com foco em redes de computadores). Esta é a nossa Apostila, material elaborado com o objetivo de contribuir para o desenvolvimento de seus estudos e para a ampliação de seus conhecimentos acerca da citada disciplina. Este texto é destinado aos estudantes aprendizes que participam do programa Escola Técnica Aberta do Brasil (e-tec Brasil), vinculado à Escola Técnica Aberta do Piauí (ETAPI) do Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia do Piauí (IFPI), com apoio da Prefeitura Municipal dos respectivos pólos: Alegrete do Piauí, Batalha, Monsenhor Gil e Valença do Piauí. O texto é composto de cinco (05) Capítulos assim distribuídos: Na Aula 1 Componentes Básicos de uma rede, conceitos, definição de Redes de Computadores, tipos de redes, classificação das redes, modos de transmissão, passandos pelas topologias fisica e logica, alem dos cabos e conectores. Na Aula 2 Nesta unidade estudaremos o modelo de referencia OSI, onde veremos a comunicação em camadas e a base para a criação de protocolos baseados nesse modelo de referencia, além dos dispositivos de interligação de redes. Na Aula 3 é apresentado o protocolo TCP/IP, onde veremos todas as funcionalidades de suas camadas e o endereçamento IP, para podermos trabalhar a configuração básica de uma rede além das máscaras de rede e a nova versão deste protocolo, o IPv6.

5 Na Aula 4 é apresentada uma visão redes sem-fio, suas facilidades e vulnerabilidades, alem dos tipos e diferenças entres os padrões de redes semfio e seus componentes. Na Aula 5 é apresentada uma visão geral sobre Internet, a evolução da internet, os usos que podemos fazer da internet, as ferramentas para utilizala alem de alguns comandos para teste e verificação de sinal de internet e das rotas utilizadas pelos pacotes de dados, o uso do servidor DHCP e as diferenças entre IP estático e dinâmico. Bons Estudos!

6 Quem sou? WILSON DE OLIVEIRA JUNIOR. Graduado em Processamento de Dados pela Associação Piauiense de Ensino Superior do Piauí, com especialização em redes de computadores. Atua há mais de dez anos na área, desenvolvdendo trabalhos e prestando consultoria. Possui vasta experiência acadêmica atuando como professor do ensino superior há mais de oito anos. Atualmente desenvolve pesquisas em redes PLC e redes Wireless.

7 Índice Geral UNIDADE Componentes básicos de uma rede Classificação das redes Quanto à disposição geográfica Tipos de Ligação Modos de Transmissão de Dados Topologias de rede UNIDADE Modelo OSI AS CAMADAS DO MODELO OSI E SUAS FUNÇÕES Camada Física Camada de Enlace Comunicação Ponto a Ponto Encapsulamento e Desencapsulamento Dispositivos de interligação de redes Roteadores UNIDADE Protocolos TCP/IP TCP/IP Camadas do TCP/IP A camada de aplicação A camada de transporte A camada de rede Camada Física Endereçamento IP Máscara de rede (Netmask) IPv4 x IPv Algumas características do IPv6: Configurando a rede UNIDADE Redes Sem-fio Redes Sem-fio do tipo Infraestrutura Redes Sem-fio do tipo Ad-Hoc Padrões de redes sem fio Padrão b Segurança DESENCRIPTAÇÃO UNIDADE Internet A Internet no Brasil e a RNP Intranet Implementação da intranet Características da intranet... 65

8 Extranet Comandos básicos para teste de rede e detecção de endereços Comando IPConfig Servidores e Clientes DHCP IP estático e IP dinâmico IP Dinâmico Gateways BIBLIOGRAFIA... 79

9 9

10 10 UNIDADE 1 Componentes básicos de uma rede Como sabemos, os computadores são elementos importantes de uma rede, por isso é necessário básicos de uma rede. Vários dispositivos de uma rede são em si computadores com objetivos específicos, contendo muitos dos componentes também utilizados em um PC normal. É necessário então poder reconhecer os nomes e o propósito dos seguintes componentes de uma rede: Placa de rede Uma placa de rede (NIC Network Interface Card), ou ainda, adaptador de rede, fornece capacidades de comunicações em dois sentidos entre a rede e o computador. Em um computador padrão PC, é uma placa de circuito impresso que é colocada em um slot na placa-mãe e provê uma interface de conexão ao meio de rede (podendo ser cabeada ou sem-fio). A placa de rede utilizada precisa ser compatível com o meio físico e com os protocolos de comunicação utilizados na rede local. Figura 1- Placa de rede Cabos de rede O cabo de par trançado não blindado (Unshielded Twisted Pair) é o meio de comunicação mais utilizado em redes, ele é composto por um fio de quatro pares. Cada um dos 8 fios individuais de cobre no cabo UTP é coberto por material isolante. Além disso, cada par de fios é trançado em volta de si de forma a minimizar as interferências eletromagnéticas que podem corromper as transmissões no cabo (essa proteção é conhecida como cancelamento sendo essa a única forma de proteção desse tipo de cabo.

11 11 Figura 2 - Fios do Cabo UTP Figura 3 - Cabo UTP pronto para uso Servidor (Server): Um servidor é um computador ou dispositivo da rede capaz de oferecer um ou mais recursos - recursos são serviços que podem ser disponibilizados para os clientes da rede (clientes são as outras máquinas ou dispositivos) da rede que irão utilizar esses recursos. Figura 4 - Servidor de rede Classificação das redes

12 As redes de computadores podem ser definidas como dispositivos que se comunicam compartilhando recursos, tais como: arquivos, impressoras, unidades de CD-ROM, espaço em disco rígido, etc. As redes de computadores podem, principalmente, ser classificadas quanto à sua dimensão e quanto ao modo de compartilhamento de informações. Também existem outros critérios para classificar uma rede, tais como: Por sistema operacional Por tipo de meio físico Por velocidade de transmissão de dados Comunicação por fio e sem fio. Quanto à disposição geográfica A importância de implantação de uma rede originou-se a partir da necessidade de compartilhamento de recursos em uma empresa, surgindo então as redes locais, ou LANs (Local Area Network). Com o passar do tempo, notou-se também a necessidade de comunicação entre as filiais e a matriz de empresas. Desta forma, as redes foram tomando dimensões metropolitanas e, até mesmo, globais, com isso foram criadas denominações para as redes que podem ser além de LANs, também MAN's (Redes Metropolitanas, ou Metropolitan Area Network) e WAN's (Globais, ou Wide Area Network). LAN Rede Local - Local Area Network: esta rede se caracteriza por ser uma rede de alcance geográfico reduzido, geralmente associado a um mesmo local (empresa ou pessoa física), sendo também conhecida pelo nome de rede local. As redes locais consistem nos seguintes componentes: Computadores Placa de Interface de Rede Dispositivos periféricos Meios de rede Dispositivos de rede As redes locais possibilitam que as empresas utilizem a tecnologia para o compartilhamento (disponibilização de um recurso ou qualquer coisa que possa ser disponibilizado para os clientes da rede) eficiente de arquivos, impressoras, 12

13 espaço em disco, etc, além de possibilitar a comunicação interna. Um bom exemplo desta tecnologia é o . Essas redes unem dados, comunicações locais e equipamento de computação. 13 Figura 5 - LAN MAN Rede Metropolitana - Metropolitan Area Network: Uma MAN é uma rede que abrange toda a área metropolitana como uma cidade ou área suburbana. Esta rede é caracterizada por ser uma rede de grande alcance geográfico, possuindo dimensões que podem ultrapassar cidades. Uma MAN geralmente consiste em duas ou mais redes locais em uma mesma área geográfica. Por exemplo, um banco com várias sucursais pode utilizar uma MAN. É também possível criar uma MAN usando uma tecnologia de rede sem fio (wireless) emitindo sinais através de áreas públicas.

14 14 Figura 6 - MAN WAN - Wide Area Network: É uma rede geograficamente distribuída, geralmente possuindo dimensões continentais até mundiais. Um exemplo clássico de uma rede WAN é a Internet. As WANs interconectam as redes locais, fornecendo então acesso a computadores ou servidores de arquivos em outros locais. Como as WANs conectam redes de usuários dentro de uma vasta área geográfica, elas permitem que as empresas se comuniquem ao longo de grandes distâncias. Com a utilização de WANs torna-se possível que os computadores, impressoras e outros dispositivos em uma rede local compartilhem e sejam compartilhados com locais distantes. As WANs proporcionam comunicações instantâneas através de grandes áreas geográficas. A capacidade de enviar uma mensagem instantânea (por exemplo usando o Messenger) para alguém em qualquer lugar do mundo proporciona as mesmas capacidades de comunicação que antigamente eram possíveis somente se as pessoas estivessem no mesmo escritório físico.

15 15 Figura 7 - WAN As WANs são projetadas para executar as seguintes ações: Operar em grandes áreas separadas geograficamente. Permitir que os usuários tenham capacidades de comunicação em tempo real com outros usuários Proporcionar que recursos remotos estejam permanentemente conectados aos serviços locais Proporcionar serviços de , acesso às páginas da internet, transferência de arquivos, compras etc. Redes Ponto-a-ponto x Cliente/Servidor Redes ponto-a-ponto são redes pequenas (em média 20 (vinte) computadores), caracterizam-se pelo baixo custo de sua implantação, porém, contam com uma segurança muito baixa pelo fato de não haver nenhuma forma de autenticação (identificação de usuários) dessa forma, todos os usuários podem gravar dados em todas as máquinas e todos podem ler dados em todas as máquinas. Em contra-partida, uma rede cliente/servidor se caracteriza pelo fato de que todos os usuários precisam identificar-se antes de poderem fazer qualquer coisa na rede, já que existe pelo menos uma máquina (servidor) na rede responsável por isso. Além disso, nem todos podem ler dados dos servidores e nem todos tem permissão para gravar dados nas outras máquinas. Tipos de Ligação Podemos analisar as redes por vários critérios. Um deles é a forma com que os computadores são interligados. Dessa maneira podemos ter: Ligações Ponto-a-ponto Ligações Multiponto Ligação Ponto-a-ponto

16 As ligações ponto-a-ponto tem como característica principal o fato de interligarem apenas dois pontos de comunicação tendo em cada uma das extremidades apenas um único componente de rede. Ligação Multiponto Diferentemente das ligações ponto-a-ponto, as ligações multiponto acontecem quando temos mais de dois pontos de comunicação interligados de alguma maneira. Por exemplo, imagine que estamos em sala de aula, onde todos podem ouvir e falar para todos, assim temos uma ligação multiponto, pois todos os participantes estão interligados através de uma mesmo meio de comunicação (neste caso, o ar). Podemos bagunçar esta ligação, quando duas pessoas participantes da ligação multiponto resolver conversar isoladamente, criando neste caso uma ligação "ponto a ponto". Modos de Transmissão de Dados Uma outra forma que temos para classificar as redes é a forma como os dados são transmitidos entre dois pontos. Assim podemos citar três modos de transmissão de dados: Simplex Half-Duplex Full-Duplex 16 Modo de Transmissão Simplex Aqui, a informação percorre uma única direção (unidirecional). Existe um dispositivo transmissor enviando sinais e outro dispositivo recebendo sinais, sempre nessa ordem. Como exemplo, podemos usar a transmissão das emissoras de TV, sempre recebemos o sinal da emissora, nunca enviamos. Não há alteração nesta ordem. Modo de Transmissão Half-Duplex Aqui, temos algo um pouco diferente. O tráfego de dados entre o emissor e o receptor ocorre em duas direções (bidirecional), mas não ao mesmo tempo. A informação é transmitida em ambas as direções, só que apenas uma por vez. Dessa maneira os dispositivos de transmissão/recepção do sinal funcionam como transmissores em um determinado momento, e como

17 receptores em outro momento, mas nunca ao mesmo tempo, é bom lembrar. Como exemplo, podemos colocar a comunicação dos rádios de transmissão usados por táxis, forças policiais etc. Podemos ter uma conversa entre duas pessoas, mas não as duas falando ao mesmo tempo (lembra do câmbio ao final da transmissão da mensagem? Esse é o sinal de que a outra pessoa pode transmitir a mensagem). Modo de Transmissão Full-Duplex Nesse modo de transmissão podemos transmitir a mensagem nos dois sentidos ao mesmo tempo (chamamos de transmissão simultânea). Um bom exemplo disso é a transmissão via telefone (onde as pessoas podem falar simultaneamente). 17 Topologias de rede As Topologias de rede definem a estrutura da rede. Uma parte da definição de topologia é a topologia física, que é o layout efetivo dos fios ou meios físicos. A outra parte é a topologia lógica, que define como os meios físicos são acessados pelos dispositivos que compõem a rede, para o envio de dados. A topologia física (a forma da disposição dos cabos) mais utilizada em redes locais é a topologia em estrela. Figura 8 - Topologias de rede

18 Aqui vale uma observação quanto à topologia de barramento. Esta topologia física não é mais utilizada, pois o meio físico utilizado para essa ligação (o cabo coaxial) não é mais utilizado em redes locais. Cabeamento Uma parte muito importante do projeto de uma rede é a escolha correta dos meios de transmissão (na maioria das redes o próprio cabeamento). Vários fatores podem influenciar nesta escolha, como por exemplo, a estrutura topológica da rede, a velocidade da transmissão de dados, a quantidade de computadores, a distância entre os mesmos e as interferências presentes no local do projeto, além de usarmos ou não uma rede sem fio. Cabo coaxial Um dos primeiros tipos de cabos utilizado para a transmissão de dados em redes foi o cabo coaxial. Ele foi criado nos anos 50 visando evitar a interferências na transmissão (principalmente a interferência eletromagnética). O cabo coaxial foi projetado com um condutor central (seu núcleo) que envia os sinais, e uma blindagem externa que serve de referência elétrica ou de potencial de terra, evitando assim, a interferência elétrica de fontes como motores e luzes fluorescentes, além de outros computadores (não é recomendada a passagem de cabos de rede de nenhum tipo em locais próximos a essas fontes de interferência). O Nome coaxial foi dado a ele porque a malha de blindagem e o condutor central tem o mesmo eixo. 18 Figura 9 - O Cabo coaxial e suas partes A terminologia usada para identificação de cabos coaxiais para redes de computadores, basicamente tem três campos para analisar. O primeiro indica a velocidade máxima de transmissão do cabo.

19 O segundo campo indica o tipo de transmissão realizado pelo cabeamento. O último campo mostra a distância máxima para utilização do cabo. Assim, quando falamos em cabos do tipo 10BaseX2, o "10" significa a velocidade máxima de transmissão de 10Mbits/s, o "Base" é o modo de transmissão (Digital) e o "X2" representa a distância máxima utilizável entre o primeiro computador e o último, que pode ser de no máximo 200 metros em teoria, mas na prática apenas 185 metros, para o cabo 10Base2 (coaxial fino) e de 500 metros no máximo para o cabo 10Base5 (coaxial grosso). Obs.: Lembre-se sempre que este tipo de cabo não é mais utilizado para a transmissão de dados em redes, mas devemos conhecê-lo. Vantagens Alta imunidade à interferências eletromagnéticas; Segmentos de redes maiores; Desvantagens Não possui boa flexibilidade; Baixa velocidade de transmissão; Não é mais utilizado para transmissão de dados em rede, somente para transmissão de TV. Cabo de Par trançado Não-Blindado O cabo de par trançado é atualmente o meio de transmissão mais utilizado para a interligação dos dispositivos em uma rede. Ele recebe este nome pelo fato de seus fios serem trançados em torno de si mesmo visando evitar as interferências eletromagnéticas. Esse cabo possui oito fios coloridos (verde, laranja, azul, marrom, branco/verde, branco/laranja, branca/azul e branco/marrom), sendo que a sua única proteção é o trançado dos fios (ele não possui proteção física como o cabo coaxial). 19

20 20 Figura 10 - Cabo de par trançado não-blindado Esse tipo de cabo é dividido em categorias, sendo que atualmente as categorias disponíveis no mercado são as categorias 5e (cat5e), categoria 6 (cat6) e em breve teremos no mercado a categoria 7 (cat7). Para que possamos utilizar este tipo de cabo é necessário que se faça a crimpagem deste tipo de cabo (crimpar é colocar o conector no cabo de maneira que possa ser utilizado e transmita os dados). Para isso precisamos utilizar uma das pinagens internacionais (568A e 568B), mostradas abaixo. Pino 568A 568B 1 Branco/verde Branco/Laranja 2 Verde Laranja 3 Branco/laranja Branco/Verde 4 Azul Azul 5 Branco/Azul Branco/Azul 6 Laranja Verde 7 Branco/marrom Branco/marrom 8 Marrom Marrom Tabela 1 - Padões de pinangens internacionais Este tipo de cabo utiliza um conector chamado RJ45, feito de material plástico e metal, com oito pinos para receber os fios do cabo de par trançado.

21 21 Figura 11 - Conector RJ45 Vantagens Facilidade e flexibilidade de instalação; Possibilidade de colocação em dutos de menor diâmetro; Baixo custo de instalação e aquisição; Maior velocidade de transmissão (10/100/1000 mbits); Desvantagens Pequeno tamanho do segmento de rede (100 metros); Maior possibilidade de interferência eletromagnética; Categorias de cabos de par trançado Categoria 1: Cabos usados em instalações telefônicas antigas, já encontram-se obsoletos. Categoria 2: Cabos também obsoletos utilizados em transmissões de dados de até 4Mbps. Categoria 3: Cabos sem blindagem utilizados em redes a alguns anos atrás. Diferenciam-se dos cabos de categorias 1 e 2, pois possuem um padrão no número de tranças por metro que cada par de fios deve ter (de 24 a 45 tranças). Devido a isso possuem maior imunidade a interferências externas. Essa categoria possui cabos com alcance máximo de 100 metros e taxas de transmissão de dados de até 10Mbps. Categoria 4: Cabos blindados semelhantes aos da categoria 3, mas que apresentam taxas de transmissão de dados de até 16Mbps. Não se tornaram populares no uso em redes de computadores. São mais encontrados em redes Token Ring de 16Mbps. Categoria 5: Estes são os cabos utilizados atualmente em redes de computadores. Possuem versões blindadas (STP) e não-blindadas (UTP), e chegam a suportar transmissão de dados até100mbps. São mais conhecidos como cabos CAT5. Em razão de novas aplicações e os equipamentos demandarem velocidades maiores e baixos níveis de ruídos sobre os cabos, novos padrões para cabos CAT5 foram considerados. Um deles é o cabo categoria 5 enhanced (CAT5e), o mais indicado para a conexão de redes.

22 Categorias 6 e 7: A categoria 6 recentemente foi padronizada pela TIA/EIA, tornando-se um padrão para redes LAN para taxas de transmissão em Gbps. 22 Fibra Ótica A fibra óptica é uma tecnologia recente bem diferente dos outros tipos de meios físicos, pois ao invés de transmitir pulsos elétricos como os cabos metálicos, transmite sinais de luz. Com essa funcionalidade o cabo de fibra óptica torna-se imune as qualquer tipo de interferência eletromagnética. A luz utilizada no cabo de fibra óptica é a luz infravermelha (um tipo de luz invisível ao olho humano, o mesmo tipo de luz utilizada nos controles remotos). Os olhos humanos só podem perceber a energia eletromagnética com comprimento de ondas entre 700 e 400 nanômetros (nm), um nanômetro é um bilionésimo de um metro (0, metro) de comprimento. Esta energia (luz) na forma de ondas pode se deslocar no vácuo e através de alguns materiais como por exemplo, o vidro. A velocidade de transmissão é de aproximadamente quilômetros por segundo ou milhas por segundo (que também é a velocidade da luz). Uma fibra óptica é formada basicamente por uma camada interna de vidro chamada núcleo, e envolvida por outra camada de material menos refringente, chamada casca, onde ambos são protegidos por uma capa, geralmente um polímero, para proteger a fibra de choques mecânicos. A fibra óptica possui um formato cilíndrico e dimensões e peso bem reduzidos comparados com os cabos coaxais e par trançado.

23 23 Figura 12 - Partes do cabo de fibra ótica O funcionamento da fibra ótica baseia-se, portanto, em princípios ópticos. Vantagens Baixa atenuação (perda de dados ao longo do caminho) permitindo um maior tamanho de cabo (da ordem de kilometros); Maior largura de banda permitindo velocidades de transmissão maiores (teoricamente ilimitada). Pequeno peso e dimensões quando comparada com o cabo coaxial e o cabo de par trançado. Imunidade eletromagnética permitindo que se use o cabo de fibra óptica em locais em que não se pode usar o cabo coaxial e nem o cabo de par trançado. Flexibilidade permitindo que se faça mais curvas na instalação da fibra. Desvantagens Alto custo de instalação, pois os equipamentos utilizados para a montagem da fibra e os profissionais envolvidos nesse serviço são muito caros.

24 24 UNIDADE 2 Modelo OSI Atualmente vivemos a Era da Informação, onde as pessoas cada vez mais dependem e trabalham com a informação, estando muitas vezes localizadas a kilometros de distância de seu escritório ou mesmo de sua casa. Isso tudo é possível através das redes de computadores e da internet. Mas nem sempre foi assim. No começo das redes não havia esta integração e cada empresa criava a sua própria estrutura de comunicação, que, na maioria das vezes não era compatível com a estrutura de outras empresas. Para que dois computadores possam trocar informação é necessário que eles falem a mesma língua, sem isso é impossível haver comunicação entre eles. Como cada empresa criava a sua própria língua não havia comunicação da maneira como temos hoje. Com o aumento do volume de informação e de empresas necessitando cada vez mais se comunicarem, essas ficavam reféns da empresa a qual adquiriam seus equipamentos. Pensando nisso a ISO (Internacional Standardization Organizacion Organização Internacional de Padronização) começou a desenvolver uma língua que pudesse ser utilizada por todos os fabricantes. A essa língua nós chamaremos de Protocolo de Comunicação. Chamamos de protocolo as regras e procedimentos utilizados para a transmissão de dados dentro de uma rede. Assim, duas ou mais máquinas só poderão se comunicar se utilizarem o mesmo protocolo. O protocolo desenvolvido pela ISO foi chamado de OSI (Open Systems Interconection Interconexão para Sistemas Abertos) assim chamado porque na época de sua criação todos os sistemas eram fechados. Na verdade este modelo de protocolo nunca existiu (de maneira prática) ele na verdade é um conjunto de procedimentos que devem ser seguidos para podermos desenvolver um protocolo de comunicação baseado em camadas, por isso muitos autores o chamam de RM-OSI (Reference Model Open System Interconection Modelo de Referência para a Interconexão para Sistemas Abertos).

25 Esse modelo é baseado no funcionamento de camadas de serviços hierárquicas, onde cada camada é responsável somente por oferecer seus serviços para a camada superior sem preocupar com os serviços da camada inferior. 25 Figura Camadas do Modelo OSI As camadas do modelo OSI comunicam-se entre si através de mensagens, cada camada enviada pela camada superior é passada para a camada inferior até a última camada (vindo de cima para baixo) que é a camada Física. Em cada nível ou camada um cabeçalho é colocado no início da mensagem com a função de repassar informações de controle do protocolo (ordem do pacote, prioridade do pacote,etc.). Cada camada que recebe este pacote retira o cabeçalho correspondente a sua camada (agora vindo de baixo para cima) e envia a mensagem para a próxima camada até que este chegue a camada mais alta que é a camada de Aplicação. Lembre-se que as camadas do Modelo OSI também podem ser referenciadas por seus números de ordem ( 1 Física, 2 Enlace, 3 - Rede, 4 Transporte, 5 Sessão, 6 Apresentação e 7 Aplicação). Mas por que um modelo de protocolo baseado em camadas? Reduz a complexidade; Padronização das interfaces de comunicação; Acelera a evolução do protocolo; Facilita o desenvolvimento de novos módulos; Simplifica o ensino e a aprendizagem. Origem, Destino e Pacotes de Dados Para que os computadores enviem informações através de uma rede, todas as comunicações em uma rede se originam em uma origem e depois trafegam até um destino. As

26 informações que trafegam em uma rede são referidas como dados, pacote ou pacote de dados. Um pacote de dados é uma unidade de informações logicamente agrupada que se desloca entre sistemas de computadores. Ele inclui as informações da origem, junto com outros elementos necessários para fazer que a comunicação com o dispositivo de destino seja possível e confiável. O endereço de origem em um pacote especifica a identidade do computador que envia o pacote, o endereço de destino especifica a identidade do computador que recebe o pacote. 26 AS CAMADAS DO MODELO OSI E SUAS FUNÇÕES Figura 14 - Camadas do Modelo e suas Funções Camada Física Esta camada trata da transmissão dos dados através dos meios físicos como por exemplo cabos metálicos, fibra óptica e mesmo redes sem fio. Nesta camada todos os dados são tratados em nível de bits, além disso, o protocolo cuida dos aspectos físicos elétricos e mecânicos como por exemplo: O nível da voltagem para a representação dos bits; A velocidade da transmissão;

27 A medida da velocidade de transmissão em bits/segundo (bps); Camada de Enlace Nesta camada a comunicação é dada entre pares de dispositivos diretamente conectados, comunicação física direta. Na camada de Enlace são adicionados demarcadores um no começo quadro (isso mesmo quadro na camada de enlace os pacotes de dados são chamados de quadros). Dessa maneira o receptor da mensagem enviada poderá ter certeza de que recebeu totalmente um pacote. A camada de enlace tem como responsabilidades básicas: Endereçamento Físico: Incluir o endereçamento físico do equipamento emissor e do equipamento receptor (chamamos esse endereço físico único de endereço MAC). 27 Enquadramento: dividir os pacotes recebidos da camada de rede em quadros com o controle de erro, endereçamento e delimitadores de início e fim de quadro. Detecção de erros: Verifica se nos quadros recebidos não estão faltando informações ou alguma informação não está trocada. Controle de Fluxo: Possibilita um controle do fluxo de recebimento dos dados para que o emissor não envie mais dados que o receptor possa receber. Camada de rede Entre os vários serviços da camada de rede está a prestação de serviços para a camada de transporte. Nesta camada os dados são denominados pacotes, diferentemente da camada de enlace que os chamamos de pacotes. A diferença básica entre quadros e pacotes é que os quadros são dependentes do meio físico e os pacotes não. A camada de rede fornece endereçamento lógico (é um endereço mais fácil para se trabalhar e que pode ser mudado ao contrário do endereço MAC que é fixo e não pode ser mudado) para os dispositivos independente do hardware. Camada de Transporte

28 28 Essa camada conta com as seguintes funcionalidades: Ordenação de pacotes: Aqui a camada de transporte tem a responsabilidade de ordenar os pacotes que chegam, colocando-os em ordem, independente da ordem em que chegaram. Correção de erros: Essa funcionalidade da camada de transporte é responsável por controlar o recebimento de pacotes perdidos ou alterados. Fragmentação de pacotes: Recebe os dados enviados pela camada superior (camada de sessão) e os trata de forma que o pacote possa ser criado nas camadas mais baixas e caso seja necessário segmenta esses dados. A camada de transporte e a camada de enlace têm funcionalidades semelhantes, pois as duas cuidam da detecção de erros, fragmentação de pacotes e controle de fluxo. Camada de Sessão A camada de sessão tem como principais funcionalidades: Estabelecimento de sessões: Permite que os usuários estabeleçam uma conexão (sessão de trabalho) para realizar uma tarefa específica (baixar um arquivo ou navegar na internet, por exemplo). Essa camada tem como principais funcionalidades: Controle de tráfego: Controla o envio dos pacotes de dados, pois na maioria das sessões somente um dos pares pode enviar mensagens. Sincronização: Sincroniza a transmissão de maneira que se evite a perda de dados em transferências longas. Camada de Apresentação Esta camada é conhecida também como camada de tradução, pois é responsável por fazer as conversões necessárias dos dados para enviados ou recebidos para a camada de aplicação.

29 29 Camada de Aplicação Esta camada tem como funcionalidade básica a interação direta com o usuário através das aplicações utilizadas por ele, além disso, ela esconde do usuário toda a complexidade da comunicação dentro da rede. Transmissões de dados Para que os pacotes de dados trafeguem da origem para o destino, cada camada do modelo OSI na origem deve se comunicar com sua camada par no destino. A essa forma de transmissão chamamos de comunicação ponto-a-ponto. Durante esse processo, o protocolo de cada camada troca informações, chamadas PROTOCOL DATA UNITS (PDUs), entre camadas pares. Cada camada de comunicação, no computador de origem, se comunica com uma PDU específica da camada e com a sua camada correspondente no computador de destino. Comunicação Ponto a Ponto Figura 15 - Comunicação ponto a ponto

30 Encapsulamento e Desencapsulamento Quando os pacotes de dados são enviados através das camadas do modelo OSI eles precisam ser encapsulados, ou seja, cada camada por onde esse pacote passa cria um novo pacote no qual os dados são guardados e nele são inseridas informações específicas daquela camada, sendo essa ação repetida até que o pacote de dados chegue à camada mais baixa (camada física). Em contrapartida quando os pacotes de dados chegam ao destino, eles precisam ser desencapsulados, ou seja, cada camada vai abrir o pacote de dados e vai retirar as informações referentes a ela, passando logo em seguida o pacote para a camada superior, até que este chegue à camada mais alta (camada de aplicação). Dispositivos de interligação de redes Para que uma rede possa funcionar perfeitamente bem, é necessário, além dos computadores, outros dispositivos para que se possa então fazer a interligação de todos eles. Conheceremos agora alguns deles. Switches: O Switch é um dispositivo encontrado em redes com topologia física em estrela (como ele é o ponto central de onde todos os cabos partem chamamos essa topologia de estrela), também encontramos a denominação de concentrador de rede (pois todos os cabos se concentram nele). O Switch exige a disponibilização física dos equipamentos da rede na forma de estrela onde cada cabo interliga apenas um único dispositivo, facilitando o isolamento de defeitos quando existem problemas no cabo, assim somente o dispositivo ligado àquele cabo pára de funcionar e não a rede como um todo. O Switch recebe os pacotes de dados enviados por todos os dispositivos da rede e regenera eletricamente esses pacotes (Sim. É isso mesmo que você está pensando. O Switch precisa de alimentação elétrica para funcionar, caso contrário ele não irá transmitir e nem receber os pacotes de dados). Quando falamos em topologia, é bom lembrar que o Switch possui além da topologia física, a topologia lógica, que é a forma como os dados são transmitidos internamente no Switch. O Switch possui um número de portas (Portas? É isso aí. È dessa maneira que chamamos as interfaces de conexão dos cabos no Switch, sendo também essa uma maneira de identificar os 30

31 Switches, 12, 24 ou 48 portas). Os Switches atuais podem trabalhar em velocidades que vão de 100mbps a 1000 mbps. Os Switches atuais contam com várias funcionalidades como, por exemplo, o gerenciamento. Quando dizemos que um Switch é gerenciável ou ainda quando dizemos que ele é inteligente, queremos dizer que podemos gerenciar suas funcionalidades de maneira individual (podemos colocar uma porta com uma velocidade diferente das demais, podemos configurar um switch de maneira que só um tipo de protocolo de comunicação seja reconhecido por ele etc.). Além disso, eles podem ainda ser empilháveis, que é a capacidade de ligarmos dois Switches através de um cabo especial para que ele se comporte como um só (mas, para isso é necessário que o modelo escolhido conte com essa capacidade, o que pode aumentar em muito o custo de aquisição do produto). 31 Figura 16 Switch Roteadores Sabemos que uma rede de computadores pode facilmente ultrapassar as barreiras geográficas de um prédio ou um campus, assim muitas vezes necessitamos interligar essas redes. A maneira mais fácil de fazermos isso é através da criação de rotas (caminhos específicos) dentro de uma rede maior (quase sempre utilizamos a internet, pois dessa maneira não precisamos montar uma infra-estrutura para essa comunicação). A essas redes, chamamos redes de Redes de Longa Distância WAN, esse tipo de redes abrange uma grande área geográfica, como um estado, região ou país. Para podermos fazer essa interconexão precisamos utilizar um equipamento próprio para isso, o Roteador. Um Roteador é um dispositivo capaz de interligar várias WAN s. Um roteador na verdade é um tipo específico de computador, pois tem os mesmos componentes básicos de um PC, memória, CPU, barramentos, etc. Porém os roteadores são projetados para executarem funções

32 específicas que normalmente não são executadas por computadores comuns. Um roteador deve ser capaz de, por exemplo, determinar o melhor caminho para um pacote de dados dentro de uma WAN (exatamente o que você pensou. Dentro de uma WAN podem existir vários caminhos a serem seguidos para chegarmos a um mesmo destino). Um roteador, da mesma forma que um computador normal, também precisa de um sistema operacional (que pode ser diferente para cada fabricante, bem diferente de um computador normal) chamamos esse sistema de IOS Internetwork Operating System Sistema Operacional de Interconexão de Redes. Esse sistema operacional precisa ser capaz de executar funções específicas definidas para um roteador, como por exemplo, controlar o fluxo de pacotes que entra e sai dos roteadores. Normalmente um roteador é utilizado para segmentar (dividir uma rede em duas ou várias outras redes). Os roteadores têm tanto interfaces (portas) de rede local (que recebem o tráfego vindo da rede local) como de WAN (que recebe o tráfego vindo da WAN). Na verdade, os roteadores se comunicam entre si por meio de conexões WAN. Os roteadores são os dispositivos que compõem o backbone (principal conexão) das grandes intranets e da Internet. Eles operam na camada 3 (camada de rede) do modelo OSI, tomando decisões com base nos endereços de rede (endereços lógicos, lembra?). As duas principais funções de um roteador são a seleção do melhor caminho e a comutação de pacotes para a interface correta. Os roteadores fazem isso criando tabelas de roteamento e trocando informações de rede com outros roteadores. Um roteador permite que as tabelas de roteamento possam ser configuradas pelo administrador da rede, dessa maneira criando rotas estáticas (que não podem ser mudadas) ou ainda mantidas dinamicamente por meio do uso de um protocolo de roteamento, que troca informações sobre os caminhos da rede com outros roteadores, criando rotas dinâmicas (que são criadas automaticamente pelos próprios roteadores). Com base nessa funcionalidade, classificamos os roteadores como Estáticos ou Dinâmicos. Uma interconexão de redes (internetwork) corretamente configurada oferece as seguintes funcionalidades: 32

33 33 Endereçamento fim-a-fim consistente; Endereços que representam topologias de rede; Seleção do melhor caminho; Roteamento dinâmico ou estático; Comutação. Figura 17 - Roteador A principal função de um roteador é o roteamento. Este ocorre na camada de rede (camada? Isso mesmo. Camada 3), mas se uma WAN opera nas camadas 1 e 2, então o roteador é um dispositivo de rede local ou de WAN? A resposta é que ele é os dois, como geralmente ocorre na área de redes. Um roteador pode ser exclusivamente um dispositivo de rede local, pode ser exclusivamente um dispositivo WAN ou pode estar na fronteira entre uma rede local e uma WAN e ser um dispositivo de rede local e de WAN ao mesmo tempo. Uma das funções de um roteador em uma WAN é rotear pacotes na camada 3, mas essa também é uma função de um roteador em uma rede local. Portanto, a função de roteamento não está estritamente relacionado à função WAN do roteador. Quando um roteador usa os padrões e os protocolos das camadas física e de enlace que estão associados às WANs, ele opera como um dispositivo WAN. As principais funções na WAN de um roteador, portanto, não são de roteamento, mas de oferecer conexões entre os vários padrões físicos e de enlace de dados da WAN.

34 34 UNIDADE 3 Protocolos TCP/IP TCP/IP Falamos no capítulo anterior sobre o Modelo OSI, e dissemos que o modelo OSI não pode ser considerado um protocolo de verdade, já que ele não existe realmente, pois nunca fora desenvolvido. Dessa forma, fica no ar a pergunta: Se o modelo OSI não existe de verdade, como podemos utilizá-lo para a comunicação em rede?. A resposta é simples, utilizamos outros protocolos criados com base no modelo OSI como, por exemplo, o TCP/IP. Bem, na verdade o TCP/IP não é um protocolo, e sim uma pilha de protocolos, pois como tem seu funcionamento baseado no modelo OSI, ele utiliza o conceito de camadas ou níveis, para funcionar. Da mesma forma que o modelo OSI utiliza camadas hierárquicas, o TCP/IP funciona da mesma maneira. Ele tem seu nome baseado nos dois principais protocolos da pilha, o TCP (Transmission Control Protocol - Protocolo de Controle de Transmissão) e o IP (Internet Protocol - Protocolo de Interconexão). A pilha de protocolos pode ser vista como um modelo de camadas, onde cada camada é responsável por um grupo de tarefas (tal qual o modelo OSI), onde cada camada tem um conjunto de serviços bem definidos para o protocolo da camada superior. Como já falamos, as camadas mais altas estão mais perto do usuário (camada 1 camada de aplicação) e lidam com dados mais abstratos, confiando em protocolos de camadas mais baixas para tarefas de menor nível de abstração. É interessante que conheçamos os dois modelos de rede TCP/IP e OSI, embora saibamos que o modelo OSI não existe de verdade. Cada um dos modelos possui a sua própria estrutura para explicar como a rede deve funcionar. A maioria das redes atuais funciona sobre essa pilha de protocolos, comumente nos referimos a essa pilha de protocolos como sendo um protocolo único (mesmo sabendo

35 que isso está errado). Segundo Tanenbaum o Modelo TCP/IP possui somente quatro camadas o (que facilita bastante o estudo). 35 Camadas do TCP/IP Aplicação Transporte Rede Física Tabela 2 - Camadas do TCP/IP A camada de aplicação A camada de aplicação, assim como no modelo OSI, é a camada mais próxima do usuário, pois ela faz a comunicação direta com os programas. Todos os processos que atuam nessa camada são específicos da aplicação que está em funcionamento (sabemos que podemos ter várias aplicações funcionando, já que todos os sistemas operacionais atuais permitem essa funcionalidade pelo fato de serem multitarefa). As camadas do TCP/IP possuem protocolos específicos de funcionamento, na camada de aplicação temos alguns que merecem destaque, pois provêem serviços para o suporte direto das aplicações do usuário, como por exemplo, o HTTP (que possibilita a navegação na web) FTP (usado para o download e upload de arquivos da internet ou mesmo da rede), SMTP (usado para o envio de ), SSH (usado para fazer conexão ou login remoto de maneira segura), DNS (usado para pesquisas de nomes dentro da internet nomes nesse contexto seriam os endereços da internet) e muitos outros. Sabemos que o TCP/IP funciona de maneira semelhante ao modelo OSI (através de camadas), então, cada vez que o dado de uma aplicação foi codificado dentro de um padrão de um protocolo da camada de aplicação ele será passado para a próxima camada da pilha IP. O pacote relacionado à camada de aplicação é chamado Mensagem.

36 36 A camada de transporte Os protocolos da camada de transporte tem como finalidade resolver problemas como confiabilidade (o dado enviado chegou ao seu destino?) e integridade (os dados chegaram na ordem devida?). Na pilha de protocolos TCP/IP os protocolos da camada de transporte também determinam através de mensagens para qual aplicação um dado pela camada de rede deverá ser enviado. O TCP (um dos protocolos que nomeiam a pilha de protocolos TCP/IP) é um protocolo de transporte "confiável", pois é orientado à conexão (os dados somente são enviados depois de estabelecida uma conexão), garantindo assim que os dados cheguem de maneira correta ao seu destino (não danificados e em ordem). Na camada de transporte temos também o protocolo UDP, que diferentemente do TCP não é orientado à conexão (ou seja, ele envia os dados mesmo que não haja uma conexão, dessa forma ele não garante que os dados chegarão de maneira correta ao seu destino). Podemos dizer que o UDP utiliza a lei do "melhor esforço" ou "não confiável". Basicamente utilizamos o UDP em aplicações que não necessitam de conexão para poderem enviar os dados, como por exemplo, as aplicações de transporte de mídia (áudio, vídeo etc), onde a chegada na hora é mais importante do que confiabilidade. O pacote da camada de transporte é chamado Segmento. A camada de rede A camada de rede tem como função básica resolver o problema de obter pacotes através de uma rede simples. Nessa camada atuam protocolos como são o X.25 e o Host/IMP. Com a criação da internet a camada de rede recebeu novas funcionalidades, principalmente para a obtenção de dados da rede de origem e da rede de destino. Para isso normalmente roteia-se o pacote através de redes que se comunicam através da internet. Na pilha de protocolos TCP/IP o IP tem como tarefa básica de transportar pacotes de dados da origem para o destino. O protocolo IP pode transmitir dados para diferentes protocolos de níveis mais altos, esses protocolos são identificados por um único número de protocolo IP.

37 Nesta camada temos alguns protocolos que merecem destaque como o ICMP (usado para transmitir informação de diagnóstico sobre a transmissão IP) e o IGMP (usado para gerenciar dados multicast que é a transmissão de dados de uma fonte para muitos destinos). O pacote da camada de rede é geralmente conhecido como Datagrama. Camada Física Quando tratamos do TCP/IP, na camada física nos referimos aos componentes de hardware envolvidos na comunicação e transporte de dados em um determinado processo. A camada física diz respeito aos meios de conexão através dos quais irão trafegar os dados, tais como hubs, cabos, conectores etc. A camada física é a camada mais baixa do TCP/IP, tratada também como camada de nível um (camada física). Na camada física não existe um pacote de dados, na verdade a camada física trabalha com bits. 37 Endereçamento IP Para que uma rede baseada no protocolo TCP/IP possa funcionar de maneira correta, cada dispositivo (seja um computador ou qualquer outro dispositivo que precise ser identificado) recebe um endereço para que ele possa ser identificado na rede. Chamamos esse endereço de Endereço IP. Um endereço IP é na verdade uma sequencia de 32 bits dividido em 4 grupos de oito bits (chamamos esse grupo de octeto). O endereço IP é dividido em duas partes, onde a primeira parte é utilizada para identificar a rede em que o computador está e a outra para identificar o computador ou como falamos, o host. Os endereços IP são divididos em cinco classes que chamamos de A,B,C,D e E de forma que utilizamos as três primeiras classes para o endereçamento das redes e as duas últimas são reservadas para expansões ou mesmo pesquisas futuras. Cada uma das classes utiliza um número diferente de octetos para identificar a rede. A classe A utiliza apenas o primeiro octeto (08 bits) para identificar a rede, a classe B utiliza os dois primeiros octetos

38 (16 bits), enquanto que a classe C utiliza os três primeiros octetos (24 bits) dessa maneira, podemos dizer que a classe A utiliza os três últimos octetos (24 bits) para identificar os hosts, a classe B utiliza os dois últimos bits (16 bits) para identificar os hosts e a classe C utiliza apenas o último octeto (08 bits) para identificar os hosts. Dessa maneira podemos afirmar que o número máximo de redes que podemos ter com o endereçamento classe A é de apenas 128 redes e um poderemos ter hosts por rede (é um número muito grande de hosts, não é verdade?), já com a classe B, podemos ter um número maior de redes, endereços de rede (é muita rede não é mesmo?), além disso a classe B nos permite um número total de endereços de hosts, e a classe C nos permite endereços de rede, mas em contrapartida apenas 256 endereços de hosts para cada uma dessas redes. Classe Classe A Rede Host Host Host Classe B Rede Rede Host Host Classe C Rede Rede Rede Host Tabela 3 - Utilização dos octetos do TCP/IP 38 Como diferenciar uma classe de endereços de outra? Utilizamos sempre o valor do primeiro octeto para diferenciar uma classe da outra, por exemplo, se o valor do octeto estiver entre 1 e 126 este endereço é de classe A, se o valor do primeiro octeto estiver entre 128 e 191, então o endereço é de classe B, e, se o valor do octeto estiver entre 192 e 223, então teremos um endereço de classe C. Quando configuramos uma rede local, podemos utilizar qualquer uma das classes de endereços, geralmente levamos em consideração o tamanho da rede (tamanho neste caso, é a quantidade de hosts na rede), por exemplo, para uma pequena rede, a classe C é a mais indicada, pelo fato de só precisarmos nos preocupar apenas com a configuração do último octeto. Na verdade como já foi dito o que deve ser levado em consideração é o tamanho da rede para que se possa escolher uma classe de endereços. Quando falamos de internet, existe a necessidade de falarmos de endereços válidos e endereços não válidos. Na internet não é possível utilizarmos qualquer endereços, pois a maioria dos endereços utilizados na internet pertence a

39 alguma empresa. Os endereços válidos são aqueles que podem circular livremente na internet e são reconhecidos como tal pelos roteadores, já os endereços não válidos não são reconhecidos pelos roteadores da internet e, portanto são barrados na internet. As classes de endereços utilizadas para endereçamento de redes (A, B e C) possuem faixas de endereços não válidos, como mostrado abaixo: Classe A de a Classe B de a Classe C de a Temos ainda alguns endereços reservados da classe A, que não podem ser utilizados desta classe, que tem um uso reservados desta, que tem um uso especial: este endereço não pode ser atribuído a host da rede, pois utilizamos este endereço quando queremos referenciar todas as redes (utilizamos isso quando não sabemos o endereço de rede, assim podemos enviar pacotes de dados para todas as redes). Utilizamos também esse endereço para definir o ponto de saída da rede para outras redes (gateway) padrão de um host da rede quando não temos um gateway definido. 127.X.X.X qualquer endereço iniciado com o valor 127, e possuindo qualquer valor para os outros octetos, é utilizado para referenciar o seu próprio host. Ou seja, utilizamos este para testes internos na pilha TCP/IP, este endereço também é conhecido como endereço de LOOPBACK. Por exemplo, experimente o seguinte comando no prompt de comando do seu sistema operacional: ping , seguido de enter. Você verá que mesmo sem estar conectado a nenhuma rede você receberá uma resposta, como se estivesse pingando outro host. 39 Máscara de rede (Netmask) Um conceito muito importante introduzido logo após a divisão dos endereços IP em classes foi o conceito de máscara de rede. Utilizamos a máscara de rede para delimitar dentro do endereço IP a parte referente ao endereço de host. Assim como os endereços IP são divididos em classe, as máscaras de rede também, para cada classe de endereços IP temos uma máscara padrão, que referencia qualquer endereço daquela classe. Veja o quadro abaixo: Classe Máscara Padrão

40 40 A B C Tabela 4- Máscaras de rede padrão Tal qual o endereço de IP, a máscara de rede também é um endereço de 32 bits. Você deve ter observado na tabela acima que a máscara de rede classe A define o primeiro octeto como 1 (255 em notação decimal) e para a parte do endereço referente ao host o valor é definido como 0 (zero), o mesmo acontecendo com as classes B ( parte do endereço referente a rede e o restante 0.0 referente ao host) e C ( que é a parte referente a rede e 0 referente ao host). Além disso, podemos referenciar a máscara de rede pela quantidade de bits 1. Por exemplo, para a classe A, temos apenas o primeiro octeto com valor 1 (lembre-se que neste caso estamos falando de notação decimal, ou seja, todos os bits do octeto estão com valor igual a 1, ou 255), então podemos referenciar a máscara de rede padrão da classe como sendo /8. O mesmo podemos dizer para a classe B que representamos com /16, pois temos dois octetos com o valor 1 e /24 para a classe C, pois temos os três primeiros octetos com o valor 1. IPv4 x IPv6 Até agora temos referenciado nossos endereços IP como sendo endereços de 32 bits, pois precisamos de 32 bits para que possamos endereçar um host dentro de uma rede, esses endereços também são conhecidos pela versão do protocolo IP, a maioria dos endereços IP em uso hoje nas redes locais e até mesmo na internet pertencem a versão 4 do protocolo IP, ou seja são endereços IPv4. O protocolo IP foi criado em meados de 1970 durante o desenvolvimento de uma rede chamada ARPANET (hoje dizemos que esta rede é a avó da internet, pois todo o desenvolvimento da internet começou com base nessa rede). Nos anos 80 essa rede foi interligada a outras redes, formando o que seria a base da internet atual, e ao mesmo tempo o protocolo IP foi adicionado ao UNIX (UNIX é um sistema operacional que foi muito utilizado no início das redes por apresentar facilidade de interligação e alta segurança, sendo utilizado até hoje) e desde então esse protocolo vem sofrendo mudanças e melhorias, chegando a versão utilizada no momento, que é a versão 4.

41 Quando a internet explodiu e ficou conhecida como ela é hoje, rapidamente houve um crescimento vertiginoso de hosts ligados a ela, e por isso mesmo um esgotamento dos endereços IP disponíveis no mundo. Assim os responsáveis por manter o desenvolvimento das versões do protocolo IP foram obrigados a criar uma nova versão desse protocolo que ficou conhecida como IPv6 (você deve estar se perguntando: Como é que temos a versão 6, e nem mesmo utilizamos a versão 5? A resposta para isso é que, houveram várias iniciativas que reinvidicaram a versão 5 do protocolo IP, e não funcionaram corretamente, dessa forma quando a versão 6 ficou pronta e funcionando, os desenvolvedores resolveram chamá-la de versão 6 para que não houvesse nenhuma ligação com as versões fracassadas anteriormente). A versão 6 do protocolo IP, que a partir de agora trataremos como IPv6, diferentemente do IPv4 quadruplica o número de bits do endereços de rede de 32 para 128 bits, permitindo assim um número muito maior de endereços. No IPv6 o endereço é apresentado em 8 segmentos de 4 números hexadecimais, isso permite que tenhamos um número praticamente infinito de endereços IP. Como exemplo veja a diferença entre os endereços IPv4 e IPv6. Endereço IPv4: Endereço IPv6: 1F44.25AB.112E EC O IPv6 foi proposto em 1994 por Scott Bradner e Allison Marken, e está sendo implantado gradativamente na internet (Mas, aí você se pergunta: Gradativamente? Por que não totalmente? A resposta é que, fica muito caro trocar todos os roteadores e hosts ligados a internet que não suportam o endereçamento IPv6, por isso essa troca deve ser gradual.) Mas porque termos um grande número de endereços IP? Por que a cada dia que passa temos uma quantidade cada vez maior de dispositivos ligados a internet e vários serviços sendo disponibilizados dentro dela, existe uma previsão de esgotamento de todos os endereços IP disponíveis na internet para julho de 2011 (isso será realmente um caos, não é mesmo?). 41 Algumas características do IPv6: Os endereços IPv6 têm um tamanho de 128 bits.

42 42 Suporte para atribuição automática de endereços numa rede IPv6, podendo ser omitido o servidor de DHCP a que estamos habituados no IPv4. Simplifica as tabelas de encaminhamento dos roteadores da rede, diminuindo assim a carga de processamento dos mesmos. O formato do cabeçalho foi totalmente remodelado em relação ao IPv4. Cabeçalhos de extensão como opção para guardar informação adicional. Aplicações de áudio e vídeo passam a estabelecer conexões apropriadas tendo em conta as suas exigências em termos de qualidade de serviço (QoS). Permite adicionar novas especificações de forma simples. Diversas extensões no IPv6 permitem, à partida, o suporte para opções de segurança como autenticação, integridade e confidencialidade dos dados. Configurando a rede Para que dois um mais computadores possam funcionar de maneira correta dentro de uma rede é necessário que eles estejam configurados de maneira correta, ou seja, precisamos definir o endereço de rede e a máscara de rede como requisitos mínimos para o seu funcionamento. Vamos agora a algumas dicas para que isso possa ser feito de maneira correta. Imagine que o nosso computador terá o endereço (endereço de classe C, lembra?) e a máscara de rede (máscara de rede padrão classe C). Então para isso vamos aos seguintes passos (assumindo que você está utilizando o Windows na versão XP): 1. Clique em Iniciar, Painel de Controle

43 43 Figura Acessando o Painel de Controle Figura 19 - Acessando as conexões de rede

44 44 Figura Configurando a conexão de rede local Ao executarmos esses passos teremos acesso às propriedades da conexão local onde poderemos fazer as configurações necessárias para nosso host. Figura 21 - Propriedades da Conexão local

45 45 Muito bem. Agora temos acesso às configurações da conexão local do nosso host. O que precisamos agora é somente alterar o endereço IP, para fazer isso basta clicar em Protocolo TCP/IP e fazer as modificações necessárias. Figura 22 - Endereço IP configurado Pronto. Nosso host já está com a configuração mínima necessária para poder funcionar na nossa rede. Não configuramos o endereço de Gateway padrão e nem os servidores DNS, pois neste instante, ainda não temos essas informações (assumindo que temos apenas uma rede local, sem acesso à internet). Você também pode ver um vídeo no youtube que mostra essa configuração de forma simples e rápida no endereço d.

46 46 UNIDADE 4 Redes Sem-fio As redes sem-fio são hoje uma boa opção de comunicação, podendo muitas vezes substituir redes cabeadas, ou ainda possibilitarem uma instalação temporária podendo ser instaladas muito mais rapidamente que as redes com comunicação baseada em cabos. Atualmente as redes sem fio se tornaram muito populares, pois preços para os equipamentos desse tipo de rede caíram bastante nos últimos anos. Para que uma rede sem fio possa funcionar de maneira correta é necessário um número de passos bem maior do que os executados em uma rede cabeada, pois nesse caso existe um fator que deve ser levado em consideração. A rede sem-fio não possui a proteção física da rede cabeada (ou seja, não existe cabo para a transmissão dos dados). Além disso precisamos pensar em outros fatores, como por exemplo, como proteger os dados transmitidos? Como evitar interferências na transmissão? Qual o melhor equipamento para transmitir/receber? Como devo montar a minha rede sem fio? Ad-Hoc ou infraestrutura? Quando falamos de redes cabeadas, temos um grande problema que é o custo do cabeamento, pois para cada estação (ou host) adicionado na rede podemos ter um volume muito grande de cabo utilizado nesta interligação, e em contra-partida temos em muita situações uma distância bem maior a ser coberta (em geral mais de 100 metros). Em outras situações temos situações onde não é possível utilizarmos cabos, por exemplo, prédio tombados, prédios sem os caminhos devidos para o lançamento dos cabos, etc. Ou mesmo quando precisamos interligar dois prédios por exemplo. Sempre que você encontrar o símbolo abaixo, uma rede sem fio pode estar disponível para uso (não necessariamente livre para acesso, pode ser necessário alguma senha ou código de acesso para acessar esta rede).

47 47 Figura Símbolo WI-FI Zone Redes Sem-fio do tipo Infraestrutura Numa rede rede sem-fio do tipo infraestrutura, necessitamos de um ponto central de interligação da rede. Em uma rede cabeada, utilizamos um hub ou um switch (lembra?), mas como fazer isso é uma rede que não utiliza cabos, e os hosts podem estar a distâncias maiores do que cem metros? Neste caso, substituímos o hub pelo Ponto de Acesso (em inglês chamamos de Access Point ou, Ponto de Acesso), também é comum chamarmos de AP, abreviadamente. Esse AP, tem a mesma função do hub ou do switch, que é, atuar como ponto central da rede, fazendo a interligação dos hosts ligados a ele, a única diferença é que não temos cabos fazendo essa ligação e sim ondas de rádio. Figura 18 - Access Point Mas nem sempre uma rede sem-fio é totalmente sem-fio, pois os pontos de acesso possuem saídas para serem

48 conectados a redes cabeadas, criando assim uma rede mista, atualmente isso é uma coisa muito comum, pois com a queda dos preços dos equipamentos de informática de uma maneira geral, a maioria das pessoas opta por adquirir notebooks e netbooks ao invés de PC s Comuns, tornando assim cada vez mais necessária a existência de redes semfio nas empresas e até mesmo em casa. Quando falamos de PCs, que dificilmente irão sair do lugar, não é uma coisa muito interessante utilizarmos uma redesem fio, a mobilidade (por isso é mais comum termos redes sem-fio em locais em que é grande o número de notebooks) é a maior vantagem proporcionada pelas redes-sem fio, para interligarmos PC s comuns (que dificilmente irão sair do lugar) o mais interessante seria utilizarmos mesmo uma rede cabeada. Para que possamos interligar o nosso AP com a rede cabeada utilizamos um cabo (igual ao cabo utilizado para ligar o PC à rede cabeada). Mas para que possamos interligar os nossos hosts a rede sem-fio é necessário que os mesmos possuam uma placa que possibilite essa ligação, chamamos esse tipo de placa de Placa Wireless (atualmente isso é uma coisa comum em notebooks e netbooks) ou mesmo um adaptador ligado à porta USB. 48 Portas do AP para interligação a rede cabeada. Figura Access Point - vista traseira

49 49 Figura Adaptador sem-fio USB Figura 21 - Placa de rede sem-fio PCI Mesmo quando precisamos de funções simples dentro de uma rede, como por exemplo, compartilhar o acesso à internet, o nosso AP pode funcionar como um hub ou mesmo como um switch, já que a grande maioria possui mais de uma porta para a interligação com hosts e não só com equipamentos com placas de rede sem-fio como você pode ver na figura 19. Assim, quando falamos em redes sem-fio do tipo infraestrutura temos que obrigatoriamente utilizar um AP para que possamos fazer a interligação dos hosts, utilizando placas de rede sem-fio ou não.

50 50 Figura 22 - Rede sem fio do tipo infraestrutura Redes Sem-fio do tipo Ad-Hoc Você se perguntar o seguinte: Será que sempre vou precisar de toda esta estrutura para montar uma rede semfio?. A resposta é bem simples. Não. Para montar uma rede sem-fio, logicamente que dependendo do uso podemos criar uma rede do tipo AD- HOC, onde dois ou mais computadores com placas wireless, podem se comunicar diretamente sem a necessidade de utilização de um ponto de acesso (Access point) podemos comparar esse tipo de rede sem fio a uma ligação entre dois computadores usando um cabo de par-trançado do tipo CROSS-OVER. Quando montamos uma rede sem-fio do tipo ad-hoc, a área de cobertura dessa rede é bem menor, pois a potência de transmissão dessa rede depende da potência das placas envolvidas nessa ligação e da sensibilidade das antenas dessas placas. Uma rede desse tipo é interessante quando precisamos ligar, por exemplo, dois notebooks ou quaisquer outros dois dispositivos temporariamente, mas sempre levando em consideração que esses dispositivos devem estar preferencialmente na mesma sala ou bem próximos, pois as paredes podem interferir na transmissão do sinal wireless. Atualmente as redes sem fio já não são mais tão vulneráveis como antigamente, pois existem vários métodos confiáveis de protegermos a rede, um desses métodos é o suporte ao

51 WPA (Wi-Fi Protected Access) você poderá encontrar mais informações sobre o WPA visitando os sites abaixo: expert/bowman_03july28.mspx m_content&view=article&id=13&itemid=58 51 Figura 23 - Rede Ad-Hoc Todo e qualquer computador pode ser ligado a uma rede sem fio, mesmo os nossos PC s, para isso é necessário que tenhamos as placas corretas para esse fim, os notebooks e atualmente os netbooks, já trazem incorporados em sua arquitetura essas placas, ficando apenas para o s PC s a colocação desses dispositivos, já que não é comum encontrarmos PC s com esse tipo de placa. Existem vários tipos de placas no mercado, mas para os PC s atualmente utilizamos placas de rede sem fio para serem colocadas nos slots do tipo PCI, existentes nos PC s (com certeza, você já sabe o que é um SLOT e o que é PCI, não?). Podemos utilizar ainda placas do tipo PC Card, que pode ser utilizada caso a placa original de seu notebook venha a queimar. Figura 24 - Placa de rede wireless PC Card Padrões de redes sem fio

52 As redes sem fio utilizam um padrão de comunicação conhecido como (tem esse nome porque foi desenvolvido pelo IEEE, que é um organismo internacional para a criação de padrões de rede, na década de 1980, mais especificamente no ano de 1980 no mês de fevereiro daí vem a denominação 802 e 11 porque é o número do grupo consultivo do IEEE responsável pela criação de padrões de rede sem fio. Conheça mais sobre o IEEE no endereço O na verdade é um conjunto de padrões para uso em redes sem fio, o padrão original (802.11) é conhecido hoje por ou ainda por legacy, tendo sido publicado em 1997 prevendo taxas de transmissão na ordem de 1 e 2 megabits (bastante lento para os dias atuais não?) com a utilização da faixa de frequência de 2.5 Ghz, sendo que esta faixa não é licenciada, ou seja é de uso livre. A criação desse padrão possibilitou o desenvolvimento de vários produtos com compatibilidade apenas parcial entre si, mas foi o marco inicial para a criação dos padrões de rede sem fio atuais. Mas como nem tudo são flores, as primeiras placas de rede sem fio (utilizando o padrão ) tiveram que conviver com outras placas criadas com padrões proprietários totalmente incompatíveis entre si (compatibilidade é a palavra-chave para a existência das redes hoje, pois possibilita que possamos usar equipamentos de diversos fabricantes, e não ficarmos presos a esse ou aquele fabricante) como por exemplo, o Arlan da empresa Aironet e o Wavelan da empresa NCR. 52 Figura 25 - Placa de rede sem fio Wavelan Figura 26 - Placa de rede sem fio Airlan

53 Além dos padrões do IEEE, temos também o Wi-Fi (Wireless Fidelity, que pronunciamos como "uai-fái"), uma certificação (opcional) para produtos compatíveis com os padrões, que assegura que eles sejam intercompatíveis. 53 Figura 27 - Logotipo WiFi Para que um produto possa ser compatível com o padrão WiFi, é necessário que ele seja certificado (o que leva a um processo demorado e caro e que nem sempre acontece) mas, após esse processo o produto ou dispositivo pode utilizar o logo Wi-Fi certified. Uma coisa muito comum, é que a maioria das pessoas confundam os produtos Wi-Fi, com os produtos desenvolvidos para os padrões (o que na prática não faz diferença alguma). Padrão b O padrão b, foi publicado em outubro de 1999, tendo sido o primeiro padrão de redes sem fio utilizado em larga escala, marcando a popularização da tecnologia sem fio, e trazendo a tão sonhada compatibilidade entre os produtos dos fabricantes existentes no mercado, dessa maneira possibilitando também a queda dos preços dos equipamentos e popularizando a tecnologia sem fio. Figura 28 - Placa de rede sem fio b Um ponto negativo neste padrão é a alta interferência tanto na transmissão como na recepção de sinais, porque

54 funcionam a 2,4 GHz equivalentes aos telefones móveis, fornos microondas e dispositivos Bluetooth. O aspecto positivo é o baixo preço dos seus dispositivos, a largura de banda gratuita bem como a disponibilidade gratuita em todo mundo. O b é amplamente utilizado por provedores de internet sem fio. Padrão a O padrão a lançado logo depois do b, possibilitou velocidades de acesso maiores (na casa dos 54 megabits) mas com um porém, o curto alcance do sinal (na verdade alcançava apenas a metade da distância alcançada por uma placa b, utilizando o mesmo tipo de antena para as duas placas) esse padrão foi desenvolvido para trabalhar com uma faixa de frequência bem mais alta (na casa dos 5 Ghz). Como a faixa dos 5 Ghz é menos utilizada pelo fato de precisarmos de registro no órgão competente para utilizar essa frequência (no Brasil precisamos registrar nossos equipamentos na ANATEL), assim encontramos muito menos redes nessa freqüência do que utilizando a faixa dos 2.4 Ghz (que é livre) assim não precisamos nos preocupar com interferências geradas por outras redes. 54 Figura 29 - Placa de rede sem fio a Quando falamos de pequenas redes ou mesmo redes domésticas, a faixa dos 2.4 Ghz é mais indicada, pois os equipamentos são bem mais baratos. Padrão g O padrão g trabalha na mesma faixa de freqüência do b, 2.4 Ghz, permitindo que possamos utilizar equipamentos dos dois padrões em uma mesma rede, mantendo a compatibilidade dos equipamentos, apesar dos padrões diferentes. Dessa maneira, podemos utilizar, por exemplo, um ponto de acesso g juntamente com uma placa de rede sem fio no padrão b que você já possua, fazendo com que

55 tenhamos uma economia utilizando equipamentos já existentes em nossa rede. A velocidade de transmissão do padrão g é a mesma do padrão a, pois como o padrão g é muito mais recente, ele incorpora novas tecnologias que permitem essa velocidade. Como as redes sem fio utilizam o ar como meio de transmissão (sabemos que na verdade utilizam ondas de rádio), a transmissão pode sofrer interferências de várias formas ou mesmo se degradar conforme a distância percorrida pelo sinal. Nas redes cabeadas (com cabos de cobre) temos a presença do fenômeno da ATENUAÇÃO, que faz com que o sinal vá enfraquecendo à medida que percorre um caminho dentro da rede, isso também acontece com as redes sem fio, sendo que nas redes sem fio isso dá devido a distância do que o receptor do sinal está do emissor do sinal, ou seja, quanto mais distante o receptor está, mais fraco ele consegue enxergar o sinal transmitido. Além disso, temos também a questão da quantidade de equipamentos ligados a um mesmo ponto de acesso, quanto mais equipamentos ligados a um ponto de acesso, mais fraco será o sinal transmitido por ele. As redes b e g possuem 11 canais de transmissão (originalmente são 14, mas três deles não podem ser usados devido à questão da legislação), eles englobam as freqüências de GHz (canal 1) a GHz (canal 11), com intervalos de 5 MHz entre eles. Como os canais utilizam uma banda total de 22 MHz, as freqüências acabam sendo compartilhadas, fazendo com que redes operando em canais próximos interfiram entre si. O canal 6, cuja freqüência nominal é GHz, opera na verdade entre e GHz,(geralmente é o canal padrão utilizado pelos pontos de acesso para transmissão do sinal de rádio, mas isso pode ser mudado na configuração do dispositivo) invadindo as freqüências dos canais 2 até o 10. Abaixo temos um quadro com os canais e as freqüências utilizadas por eles. 55

56 56 Tabela 2 - Canais e frequencias de transmissão de 2.4 Ghz Figura 30 - Placa de rede sem fio g Como você já deve ter notado, não existe muita diferença visual entre as placas de rede sem fio, faladas até aqui, então como saber se uma placa pertence a esse ou aquele padrão? A melhor forma de descobrir isso é consultar o manual da placa ou mesmo o site do fabricante. Segurança Quando falamos de uma rede cabeada temos a certeza de que ela somente poderá ser acessada por quem estiver fisicamente ligado aos cabos. Mas, quando falamos de uma rede sem fio, isso não é possível pois como não temos um limite físico para essas redes, qualquer pessoa próxima ao ponto de geração do sinal poderia captar o sinal dessa rede e acessar os seus dados, caso não tenhamos nenhuma medida de segurança implementada nessa rede.

57 Assim, surgiram iniciativas para proteger o acesso e o tráfego dos dados nas redes sem fio, esses sistemas são conhecidos como Sistemas de Encriptação (possuem esse nome porque tem o seu funcionamento baseado na CRIPTOGRAFIA para saber mais sobre criptografia acesse Esses sistemas não impedem que qualquer pessoa com o equipamento adequado possa captar o sinal da rede sem fio, eles apenas encriptam (embaralham) os dados de maneira que, a pessoa pode até capturar o que se passa em uma rede sem fio, mas aquilo que foi capturado não faz o menor sentido, sem que esses dados passem por um processo reverso, chamado DESENCRIPTAÇÃO. A primeira iniciativa para esse tipo de proteção foi o WEP ("Wired-Equivalent Privacy" ou Privacidade equivalente ao cabo, em uma tradução ao pé da letra), prometendo como o próprio nome diz uma privacidade equivalente ao de uma rede cabeada, imediatamente esse padrão de segurança caiu por terra, pois foi facilmente quebrado. Existem dois padrões WEP: O WEP de 64 bits (mais fraco) e o WEP de 128 bits (um pouco melhor), atualmente qualquer padrão de segurança para redes sem fio, precisa trabalhar com no mínimo 128 bits, sendo que a maioria dos fabricantes já adota padrões de segurança na casa de 256 bits. Mesmo com todas as suas vulnerabilidades o WEP foi usado ainda por muito tempo, até que a Wi-Fi Alliance desenvolveu o padrão i, que não é um padrão de comunicação em redes sem fio, e sim um padrão de segurança de dados em redes sem fio. Até que o desenvolvimento do i fosse finalizado, foi desenvolvido em caráter emergencial o padrão WPA (Wired Protected Access), sendo este um padrão de transição (na verdade, o que deveria ser temporário, tornou-se permanente e até hoje utilizamos o WPA como padrão de segurança em redes sem fio), este padrão foi criado em 2003 e o utilizamos até hoje. A vantagem deste padrão é que não foi preciso trocar nem atualizar nada nos equipamentos que utilizavam o padrão de segurança WEP. Além do WPA original, existe também o WPA2 (sendo este a versão final do padrão i). Sabemos que qualquer sistema de segurança pode ser burlado, ainda mais um sistema de segurança de uma rede 57

58 sem fio, portanto antes de usar este aquele padrão, o melhor é definir senhas de acesso que possuam pelo menos vinte caracteres sempre misturando letras e números. Quanto mais difícil de adivinhar a senha, mais segura estará a sua rede, afinal, de nada adianta se usar um padrão de segurança super atual e utilizar uma senha fácil de adivinhar. 58

59 59 UNIDADE 5 Internet Nos anos 60 (o auge da guerra fria entre Estados Unidos e União Soviética) várias pesquisas dos dois países deram origem a muitas das tecnologias que utilizamos até hoje, como por exemplo, o forno de microondas e o relógio digital, e a internet. Na verdade a internet surgiu a partir de uma iniciativa do DOD (Departament of Defense departamento de defesa, do governo dos Estados Unidos) que pensou em construir uma rede de computadores que interligasse todos os principais centros de defesa dos estados unidos, no caso de um ataque nuclear por parte da união Soviética, criando um comando de defesa descentralizado e o compartilhamento de informações. Essa rede chamou-se inicialmente ARPANET (em função da agência criadora dessa rede a ARPA - Advanced Research Projects Agency Agência de Pesquisa e Projetos Avançados), sendo esta rede o embrião para a criação da internet. Nos anos 70, a tensão entre a União Soviética e os Estados Unidos diminui, quando as duas maiores potências mundiais da época entraram em uma coexistência pacífica), com isso toda a paranóia existente a nível mundial cessou, pois a iminência de um ataque nuclear que poderia desencadear a terceira guerra mundial acabou. Não havendo mais a iminência de um ataque imediato, o governo dos EUA permitiu que pesquisadores que desenvolvessem, nas suas respectivas universidades, estudos na área de defesa pudessem também entrar na ARPANET. Com isso, a ARPANET começou a ter dificuldades em administrar todo este sistema, devido ao grande e crescente número de localidades universitárias contidas nela. Essa rede foi então dividida em dois grupos distintos, a MILNET, que englobava o lado militar da ARPANET e a nova ARPANET, que concentrava os organismos nãomilitares. Assim a rede pôde enfim se desenvolver, pois não só pesquisadores e alunos, mas também várias outras pessoas puderam ter acesso às tecnologias já desenvolvidas e puderam então aperfeiçoar essas tecnologias.

60 Ao longo dos anos 80, a ARPANET foi crescendo e se desenvolvendo culminando no que viemos a chamar de Internet (propriamente dita), esse crescimento foi tão acelerado que foi necessária a criação de organismos para controlar e coordenar essa nova rede. Em 1983 foi criado então o IAB (Internet Activies Board, agora chamado de Internet Architecture Board), que deu origem em 1989 ao IETF (Internet Enginnering Task Force força Tarefa de Engenharia da Internet) e o IRTF (Internet Research Task Force Força Tarefa de Pesquisa na Internet). Em 1983 foi criada a NSFNET (Rede acadêmica americana), sendo esta, responsável pela expansão das ligações das universidades à internet. Um sistema técnico denominado Protocolo de Internet (Internet Protocol) permitia que o tráfego de informações fosse encaminhado de uma rede para outra. Todas as redes são conectadas pelo endereço IP (já falamos disso, lembram?) na Internet e comunicam-se para que todas possam trocar mensagens. Através da National Science Foundation, o governo norte-americano investiu na criação de backbones (espinha dorsal, numa tradução em português), que são poderosos computadores conectados por cabos de fibra óptica de grande velocidade que tem a capacidade de dar vazão a grandes fluxos de dados. Além desses backbones, existem os criados por empresas particulares. A elas são conectadas redes menores, de forma mais ou menos anárquica. É basicamente isto que consiste a Internet, que não tem um dono específico. No final da década de 80 (1989) a Internet ultrapassava já os hosts (máquinas com ligação direta à Internet). Em 1990 o físico inlgês Tim Berners-Lee, criou a World Wide Web (WWW), transformando a internet no que conhecemos hoje. 60

61 61 Figura 31 - Tim Berners Lee, o criador do WWW No mesmo período a empresa norte-americana Netscape criou o protocolo HTTPS, possibilitando o envio de dados criptografados para transações comerciais pela internet. A Netscape foi também a criadora de um dos browsers (popularmente conhecemos como navegador de internet, que é a ferramenta que nos possibilita a visualização das páginas da internet) mais utilizados no mundo, o Netscape. Figura 32 - Logotipo do Netscape Navigator Com o crescimento estrondoso da internet e o uso crescente de suas ferramentas a Microsoft vislumbrou esse mercado e criou o seu navegador, o Internet Explorer, dando origem a uma grande briga judicial entre ela e a Netscape. Esse episódio ficou conhecido como Guerra dos Browsers.

62 62 Figura 32 - Logotipo do Internet Explorer Atualmente existem vários navegadores que merecem destaque, como por exemplo o Mozilla Firefox e o Chrome, desenvolvido pela Google. Figura 33 - Logotipo do Mozilla Firefox Figura 34 - Logotipo do Google Chrome A Internet no Brasil e a RNP No Brasil, os primeiros embriões de rede surgiram em 1988 e ligavam universidades do Brasil a instituições nos Estados Unidos. No mesmo ano, o Ibase começou a testar o AlterNex, o primeiro serviço brasileiro de Internet não-

63 acadêmica e não-governamental. Inicialmente o AlterNex era restrito aos membros do Ibase e associados e só em 1992 foi aberto ao público. Em 1989, o Ministério da Ciência e Tecnologia lança um projeto pioneiro, a Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP). Existente ainda hoje, a RNP é uma organização de interesse público cuja principal missão é operar uma rede acadêmica de alcance nacional. Quando foi lançada, a organização tinha o objetivo de capacitar recursos humanos de alta tecnologia e difundir a tecnologia Internet através da implantação do primeiro backbone nacional. O primeiro backbone brasileiro foi inaugurado em 1991, destinado exclusivamente à comunidade acadêmica. Mais tarde, em 1995, o governo resolveu abrir o backbone e fornecer conectividade a provedores de acesso comerciais. A partir dessa decisão, surgiu uma discussão sobre o papel da RNP como uma rede estritamente acadêmica com acesso livre para acadêmicos e taxada para todos os outros consumidores. Com o crescimento da Internet comercial, a RNP voltou novamente a atenção para a comunidade científica. A partir de 1997, iniciou-se uma nova fase na Internet brasileira. O aumento de acessos a rede e a necessidade de uma infra-estrutura mais veloz e segura levou a investimentos em novas tecnologias. Entretanto, devido a carência de uma infra-estrutura de fibra óptica que cobrisse todo o território nacional, primeiramente, optou-se pela criação de redes locais de alta velocidade, aproveitando a estrutura de algumas regiões metropolitanas. Como parte desses investimentos, em 2000, foi implantado o backbone RNP2 com o objetivo de interligar todo o país em uma rede de alta tecnologia. Atualmente, o RNP2 conecta os 27 estados brasileiros e interliga mais de 300 instituições de ensino superior e de pesquisa no país, como o INMETRO e suas sedes regionais. Para saber mais sobre a RNP acesse Por fim, vale destacar que já em 1992, o então senador Al Gore, já falava na Superhighway of Information. Essa "super-estrada da informação" tinha como unidade básica de funcionamento a troca, compartilhamento e fluxo contínuo de informações pelos quatro cantos do mundo através de um rede mundial, a Internet. O que se pode notar é que o interesse mundial aliado ao interesse comercial, que evidentemente observava o potencial financeiro e rentável daquela "novidade", proporcionou o boom (explosão) e a 63

64 popularização da Internet na década de Até 2003, cerca de mais de 600 milhões de pessoas estavam conectadas à rede. Segundo a Internet World Estatistics, em junho de 2007 este número se aproxima de 1 bilhão e 234 milhões de usuários. 64 Intranet Com a internet, podemos chegar a lugares antes nunca imaginados, mas não somente o usuário comum, mas também as empresas fazem uso intenso da internet e de suas tecnologias. Até um tempinho atrás, não era possível termos uma comunicação eficaz entre uma as filiais de uma empresa sem termos um custo altíssimo para isso. Hoje, cada vez mais é importante a comunicação entre os setores, departamentos e filiais das empresas pelo mundo. Hoje, não importa se estamos em Teresina, ou no Japão, podemos nos comunicar e acessar os dados das nossas empresas de maneira rápida, fácil e acima de tudo com um custo bem próximo de zero. Uma das tecnologias que nos permite fazer isso é a INTRANET. A intranet é uma rede de computadores que pode ser comparada à internet, porém com um atrativo muito utilizado pelas empresas, ela é de uso exclusivo da empresa que a criou, diferentemente da internet que não tem um dono. Para que uma intranet possa existir é necessário que exista um acesso à internet. Mas você pode estar se perguntando: A internet não é um meio inseguro para a transmissão de dados confidenciais? Sim. Mas, a intranet possui mecanismos para que possamos transmitir dados de maneira segura. Na verdade para a existência de uma intranet é necessário além do acesso à internet, a existência de uma VPN (Virtual Private Network Rede Privada Virtual), você pode considerar uma VPN, como sendo uma espécie de túnel dentro da internet, onde podemos enviar e receber dados de maneira que, quem está na intranet não tema cesso à internet e quem está na internet, não terá acesso à intranet. Implementação da intranet Uma intranet deve ser concebida de acordo com as necessidades da empresa ou da organização (ao nível dos serviços a implementar). Assim, a intranet não deve ser

65 concebida só pelos informáticos da empresa, mas de acordo com um projeto que tem em conta as necessidades de todas as partes que constituem a empresa. Uma intranet utiliza todas as tecnologias da internet, por exemplo, todos os programas que serão utilizados na intranet são desenvolvidos como se fossem rodar na internet, ou seja, para utilizar esses programas os usuários utilizam o seu navegador de internet, ou invés de apenas acessar diretamente o programa em questão. 65 Características da intranet Permite o compartilhamento de conhecimento; Permite o compartilhamento de arquivos; Permite o compartilhamento de impressoras; Permite a transmissão de vídeo; Unifica informações para todos os membros de uma organização. Facilidade de instalação e administração; Permite a arquitetura aberta; Baixo custo de implementação com boa relação custo-benefício; Acesso rápido as informações, com melhora para tomada de decisão; Utiliza múltiplos protocolos; Uma intranet pode conectar empregados de uma empresa que trabalham em escritórios diferentes ou pode facilitar a logística de pedidos justamente por interligar diferentes departamentos de uma mesma empresa em uma mesma rede. Vejamos alguns exemplos de uso de uma Intranet: O departamento de Tecnologia, disponibiliza aos colaboradores um sistema de abertura de Chamado Técnico; O departamento de Marketing divulga informações sobre as promoções da empresa, uso da marca etc; O departamento de Pessoal disponibiliza formulários de alteração de endereço, alteração de vale transporte etc; O departamento de RH anuncia vagas internas disponíveis;

66 O Financeiro disponibiliza um sistema para os demais departamentos informarem despesas etc. Tudo isso pode ser feito dentro da intranet, de maneira simples e rápida, não importando se os setores ou filiais da empresa estão no mesmo prédio ou em cidades ou mesmo países diferentes. A Intranet é o veículo de comunicação inicial para melhorar a comunicação dentro de uma empresa. Melhorando essa comunicação ela poderá ser expandida para fornecedores, criando uma Extranet. Extranet Falamos até agora sobre internet e intranet, vimos que a internet pode ser considerada como a maior rede existente, pois seu alcance é mundial, vimos também que podemos ter uma intranet, que resumidamente pode ser considerada como uma rede, dentro de outra rede, no caso uma rede privada e segura dentro da internet. Falamos que no caso da intranet, quem está na intranet geralmente não tem acesso à internet, e quem está na internet não tem acesso à intranet. No caso da extranet é um pouco diferente. Uma extranet é uma rede que utiliza os mesmos serviços e tecnologias da intranet, com uma pequena diferença. Na extranet, podemos abrir portas para acesso público do que está sendo transmitido nessa rede. Quando falamos de acesso público, estamos falando de um acesso controlado e não permitido a qualquer usuário. Na intranet, acessamos os dados transmitidos apenas quando estamos dentro da rede da empresa, já quando utilizamos a extranet, podemos acessar os dados da rede da empresa, mesmo não estando na sua rede. Isso é possível porque podemos ter a prerrogativa de liberar um acesso controlado para alguns usuários. Isso é muito comum quando uma empresa precisa, por exemplo, que seus fornecedores acessem o seu sistema de estoque para saber a posição de algum item nesse estoque, isso é feito liberando-se o acesso a rede para esse fornecedor (observe que o fornecedor não está na rede da empresa e sim acessando essa rede a partir da internet, ou seja fora da rede da empresa). 66

67 67 Comandos básicos para teste de rede e detecção de endereços Nem sempre é possível detectarmos se um determinado dispositivo está funcionando normalmente dentro de uma rede, por isso colocamos essa sessão, que trás alguns comandos básicos para testes de funcionamento dentro de uma rede e algumas outras curiosidades. Comando PING: Esse comando tem como função disparar uma quantidade definida de pacotes de dados contra um determinado endereço de rede ou mesmo um endereço de internet, podendo ser muito útil para detectarmos se os computadores estão se enxergando ou mesmo se um determinado site está em funcionamento. Forma de usar: Basta abrir o prompt de comando do seu sistema operacional como mostrado na sequencia de telas a seguir, e digitar o comando ping seguido do endereço que se quer pingar. Figura 35 - Abrindo o prompt de comando do Windows Ao digitarmos esses comando (cmd no Windows vista e XP, command no Windows 98) abrimos o prompt de comando do sistema operacional, que é a parte do sistema aonde trabalhamos com comandos digitados e não apontando e clicando como estamos acostumados.

68 68 Figura 36 - prompt de comando do Windows Uma vez que o prompt de comando está aberto é só digitarmos o comando ping, seguido do endereço do computador da rede que queremos pingar ou do endereço de internet que queremos verificar, no nosso exemplo, testaremos o endereço Figura 37 - Comando Ping executado Podemos utilizar o comando ping para testarmos por exemplo se a nossa placa de rede está funcionando corretamente (lembra do endereço IP reservado ?), para isso basta pingar o endereço reservado e teremos a resposta. Observe que o comando dispara

69 apenas quatro pacotes de dados, mas isso pode ser aumentado utilizando-se a opção -t ao final do comando, teste, por exemplo, este comando ping t, isso faz com que o comando pingue infinitamente esse endereço até que o usuário o interrompa (isso pode ser feito digitandose simultaneamente as teclas CTRL+BREAK) 69 Figura 38 - Comando Ping com a opção t Observe que nesse novo exemplo, nós pingamos bem mais pacotes do que apenas os quatro pacotes padrão do comando ping, interrompemos o envio dos pacotes utilizando as teclas CTRL+BREAK. Comando Tracert Esse comando faz com que saibamos por onde um determinado pacote de dados passa desde que sai do nosso computador até chegar ao destino dentro da internet, ou seja ele traça a rota deste pacote. Forma de usar: Basta abrir o prompt de comando do seu sistema operacional como mostrado na sequencia de telas acima e, a seguir, e digitar o comando tracert seguido do endereço da internet que desejamos levantar a rota. No nosso exemplo iremos levantar a rota percorrida por um pacote de dados até que ele chegue ao endereço da internet do site do IFPI,

70 70 Figura 39 - Execução do comando Tracert Comando IPConfig O comando IPConfig é bastante utilizado quando precisamos saber informações sobre nossa placa de rede de maneira simples e fácil. Ele mostra todas as informações sobre o endereço IP da nossa placa de rede. Forma de usar: Basta abrir o prompt de comando do seu sistema operacional como já mostramos anteriormente, e, a seguir, digitar o comando ipconfig, isso faz com que as informações sobre a configuração do endereço IP da placa de rede seja mostrada. Figura 40 - Comando IPConfig em execução Você deve ter observado que o comando IPConfig quando utilizado sem nenhuma opção mostra apenas informações

71 básicas sobre o endereçamento IP da placa de rede, você pode melhorar essa exibição utilizando a opção /ALL, juntamente com o comando IPConfig. 71 Figura 41 - O comando IPConfig em utilização com a opção /ALL Observe que com a opção /ALL, nós conseguimos bem mais informações do que somente digitando o comando IPConfig. Servidores e Clientes DHCP O DHCP ("Dynamic Host Configuration Protocol" ou "protocolo de configuração dinâmica de endereços de rede") permite que todos os micros da rede recebam suas configurações de rede automaticamente a partir de um servidor central, sem que você precise ficar configurando os endereços manualmente em cada um. O protocolo DHCP trabalha de uma forma bastante interessante. Inicialmente, a estação não sabe quem é, (ou seja, não possui um endereço IP e não sabe sequer qual é o endereço do servidor DHCP da rede). Ela manda, então, um pacote de broadcast endereçado ao IP " ", que é transmitido pelo switch para todos os micros da rede.

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