Apresentação de REDES DE COMUNICAÇÃO

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1 Apresentação de REDES DE COMUNICAÇÃO Curso Profissional de Técnico de Gestão e Programação de Sistemas Informáticos MÓDULO VI Programação de Sistemas de Comunicação Duração: 30 tempos

2 Conteúdos 2 Construção de esquemas de rede baseados na arquitectura Cliente- Servidor. Desenvolvimento de esquemas de rede baseados no protocolo TCP/IP. Interligação de redes e sub-redes. Definição rotas estáticas e dinâmicas. Analise e correcção de esquemas de rede. Sistemas Operativos - Pedro Matos Gonçalves

3 Critérios e tipo de avaliação Critérios: 30% - parte sócio-afectiva; 70% - parte cognitiva. Tipo de avaliação: Teste sumativo. 3 Sistemas Operativos - Pedro Matos Gonçalves

4 Rede de Computadores Um ou mais computadores ligados entre si, por meios electrónicos, com o objectivo de trocarem informação de forma rápida e fácil, permitindo a partilha de recursos de hardware e software. 4

5 Vantagens das Redes de Computadores Partilha de recursos de hardware: Impressoras; Modems de acesso à Internet; Discos rígidos; Leitores de DVD e CD-ROM. 5

6 Vantagens das Redes de Computadores Partilha de recursos de software: Partilha de dados e de programas; Partilha de bases de dados; Troca de mensagens e de informação ( ); Manutenção através de administração remota; Cópias de segurança centralizadas. 6

7 Tipos de redes de computadores Quanto à sua distância ou distribuição geográfica: LAN (Local Area Network) Rede de Área Local - Não ultrapassa as centenas de metros e encontra-se, geralmente no interior de um edifício; CAMPUS (CAMPUS Network) rede de Campus - Interliga vários edifícios de uma organização concentrados numa determinada área; 7

8 Tipos de redes de computadores Quanto à sua distância ou distribuição geográfica: MAN (Metropolitan Area Network) rede de área metropolitana rede informática que interliga uma cidade; WAN (Wide Area Network) rede de área alargada - Interliga regiões, países ou mesmo todo o planeta. 8

9 Tipos de redes de computadores Quanto à relação entre nós: Ponto a ponto Não existem computadores dedicados à partilha de recursos na rede, os computadores tem competências iguais e o utilizador define quais os recursos que quer partilhar; 9

10 Tipos de redes de computadores Quanto à relação entre nós: Rede cliente-servidor neste tipo de rede existe um ou mais computadores dedicados à partilha de recursos, estes computadores tem, geralmente, grande capacidade ao nível do armazenamento e processamento. Os computadores servidores tem instalados sistemas operativos de rede: Windows NT server, windows 2003 server, Unix ou Linux. 10

11 Rede ponto a ponto e Rede cliente-servidor 11

12 Servidores quanto aos tipos de recursos disponibilizados: Servidor de ficheiros; Servidor de base de dados; Servidor de impressoras; Servidor de acesso à Internet; Servidor de correio electrónico; Servidor de alojamento de páginas de internet; Servidor de fax. 12

13 Hardware específico para redes de computadores Para ligarmos vários computadores à rede temos que ter: Computadores; Placas de rede; Cabos de rede; Dispositivos de interligação; Periféricos a partilhar (modems, impressoras, scanners). 13

14 Componentes de ligação dos computadores às redes Placas de Rede; Modems. 14

15 Componentes de ligação dos computadores às redes Placas de Rede - As placas de rede são periféricos de entrada e saída e são utilizadas para ligar um computador a uma rede informática local. 15

16 Tipos de ligação da placa à rede quanto à cablagem utilizada e tipologia física 16

17 Componentes de ligação dos computadores às redes Modem - O modem é um periférico de entrada e saída que converte os sinais digitais do computador em sinais capazes de serem transmitidos pelas linhas telefónicas e vice-versa. 17

18 Categorias dos Modems Modem analógico utilizado em linhas telefónicas analógicas; Modem digital utilizado em linhas telefónicas digitais (RDIS); Modem-cabo utilizado para interligar um computador ao circuito de televisão por cabo. 18

19 Formas de ligação do modem ao computador 19

20 Cablagem Meios físicos de transmissão de sinal: Cabos de cobre; Cabos de fibra óptica Wireless 20

21 Normas de planeamento, instalação e teste de sistemas de cablagem ANSI TIA/EIA-T568A de origem americana CENELEC EN de âmbito europeu ISO/IEC de âmbito internacional 21

22 Meios de transmissão para as redes locais definidos pela norma TIA/EIA-T568A Cabo coaxial fino com blindagem simples; Cabo coaxial grosso com blindagem dupla; Cabo STP(Shielded Twisted Pair) cabo de pares entrelaçados; Cabo UTP (Unshielded Twisted Pair) cabo de pares entrelaçados não blindado; Cabo de fibra óptica; Wireless. 22

23 Meios de Transmissão das redes 23

24 Nomenclatura dos cabos TX TIPO X TX velocidade, taxa de transferência em Mbps Tipo tipo de transmissão Baseband ou Broadband X tamanho máximo do segmento em centenas de metros ou tipo de meio físico utilizado Exemplos: 10Base5, 10BaseF 24

25 Componentes de Interligação de Redes Repetidores Repetem o sinal que recebem, amplificando-o, garantindo que o sinal chega ao destino em condições de ser utilizado. São necessários dado a limitação da cablagem de uma rede. Não efectuam qualquer alteração do sinal que recebem, nem analisam endereços. Os troços entre repetidores chamam-se segmentos. Os Hubs activos, fazem o papel de repetidores, e são chamados de multiport repeaters. 25

26 Componentes de Interligação de Redes Hub Dispositivo de rede que serve para interligar vários computadores quando a topologia física é em estrela. Se houver problemas num cabo ou numa ficha só um computador deixa de funcionar. 26

27 Componentes de Interligação de Redes Hub Hub Passivo concentra as ligações da estrela sem fazer amplificação dos sinais transmitidos. Hub Activo concentra as ligações da estrela amplificando os sinais transmitidos e fazendo o papel de repetidor. 27

28 Componentes de Interligação de Redes Hub Um hub tem, internamente, uma topologia lógica em barramento, ou seja, os dados transmitidos por um computador são transmitidos para todos os outros. Não é possível que outros dois computadores estejam a comunicar simultaneamente. 28

29 Componentes de Interligação de Redes Switch O switch (comutador) tem a mesma função de um hub, mas o funcionamento interno é diferente. As ligações internas não são em barramento. As portas dos computadores que estão a comunicar comutam ligando-os. Outros computadores podem também comunicar em simultâneo. As ligações são realizadas entre dois pontos. 29

30 Componentes de Interligação de Redes Switch No hub se existir um computador a funcionar a 10Mbps todos os outros funcionam a 10Mbps mesmo que tenham placas a 100Mbps. No switch só se o computador a 10Mbps estiver a comunicar é que a comunicação é a 10 Mps. Todas as restantes, entre computadores com placas a 100Mbps serão efectuadas a 100Mbps. 30

31 Componentes de Interligação de Redes 31

32 Componentes de Interligação de Redes Bridge Permite interligar dois ou mais segmentos de rede transferindo a informação de um segmento para outro, sempre que o endereço está noutro segmento. A bridge funciona como um filtro separando o tráfego de dois segmentos, evitando a propagação de tráfego sem interesse para outros segmentos. 32

33 Componentes de Interligação de Redes Bridge 33

34 Componentes de Interligação de Redes Router Serve para interligar duas ou mais redes diferentes. Permite interligar uma rede à internet, para que todos os computadores da rede local tenham acesso à internet. Um router pode ser parecido com um hub ou ser um computador que com software adequado faz o reencaminhamento das ligações. 34

35 Componentes de Interligação de Redes Router 35

36 Componentes de Interligação de Redes Gateway Gateway ou porta de saída é um sistema de interligação de redes distintas. Pode ser implementada em software, hardware ou combinação dos dois. Um determinado computador tem acesso à internet então o endereço desse computador é um gateway de acesso à internet (ver diapositivo seguinte). 36

37 Componentes de Interligação de Redes Gateway 37

38 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). O protocolo IP foi desenvolvido com a intenção de permitir o routing de pacotes; esta característica torna possível a interligação de várias redes (como é o caso da internet). Para permitir o routing, este protocolo utiliza um esquema de endereçamento lógico denominado IP. 38

39 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). Para as redes de computadores existem dois tipos de endereçamento: Físico (MAC) vem impresso nas placas de rede; Lógico configurado pelo utilizador com um endereço IP. 39

40 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). 40

41 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). As redes são interligadas através de um dispositivo chamado router. O router isola o fluxo das redes, permitindo apenas a passagem dos dados destinados à rede externa. 41

42 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). Se um computador na rede 1 pretende enviar pacotes de dados a um computador da rede 2, este envia os dados ao router que encaminha os dados ao seu destinatário na rede 2. Se um computador da rede 1 quiser enviar dados para uma rede 3 os pacotes são entregues ao router que os envia directamente para o router de uma terceira rede, que entrega os dados ao computador de destino. 42

43 Padrões e Arquitecturas de Redes 43 O protocolo IP (endereçamento IP). Quando um router recebe um pacote (com o endereço IP da máquina de destino) que não pertence à rede interna, redirecciona o pacote para uma outra rede que possa estar interligada ao computador de destino. Os pacotes que não pertencem à rede interna são encaminhados para um ponto de saída da rede chamado Gateway; todas as redes subsequentes enviam os pacotes aos seus gateways, até que o pacote atinja a rede de destino.

44 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). Endereços IP 44

45 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). Para ligar todos os computadores da rede anterior à internet temos duas alternativas: a primeira seria reconfigurar todos os endereços IP das máquinas; a segunda seria obter um único endereço IP real e usar uma gateway para disponibilizar o acesso à rede externa (Internet). Com a gateway é possível fazer a comunicação com a internet sem necessidade de alterar toda a configuração da rede. 45

46 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). Endereços IP 46

47 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). Na figura anterior o router que actua entre as duas redes permite que o tráfego da rede local ( ) não interfira no tráfego da internet. O router (computador) possui duas placas de rede uma para a rede local e outra para a Internet. Cada placa deverá ser configurada para que ambas as redes possam acedê-las. A interface para a rede local é o IP , configurado pelo administrador da rede. A interface da Internet é o IP disponibilizado pelo ISP (Internet Service Provider). 47

48 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). A comunicação da rede local com a Internet é realizada da seguinte forma: o computador com IP solicita uma página Web. Este pedido percorre a rede e chega ao router que consulta a sua tabela de endereços e percebe que o pedido não pode ser satisfeito dentro da rede. O pedido é então encaminhado para um servidor hierarquicamente superior até que se encontre o destino. 48

49 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). Endereços IP A solicitação feita pelo computador com o IP fica guardada no router até que se obtenha a resposta de confirmação positiva ou negativa; esta resposta é depois encaminhada para o seu solicitante. 49

50 Padrões e Arquitecturas de Redes 50 O protocolo IP (endereçamento IP). Endereços IP A tabela de endereços do router é armazenada de forma estática ou dinâmica. Na estática o router tem todos os endereçamentos IP da rede já determinados; na dinâmica os endereços IP são atribuídos a pedido. No caso de endereçamento dinâmico utiliza-se um protocolo chamado DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol Protocolo de Configuração Dinâmica de Máquina)

51 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). Endereços IP DHCP sempre que um cliente solicitar um endereço IP, o servidor DHCP disponibilizará um endereço válido que não esteja a ser utilizado nesse momento. Quando o cliente terminar a sua sessão, o IP é libertado. 51

52 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). Endereços IP Um endereço IP é constituído por 4 bytes (32 bits). Os endereços IP encontram-se entre e Endereços Classe A 1º Byte identifica a rede 2º, 3º e 4º Bytes identificam a máquina. Cada endereço de rede Classe A permite endereçar 2 24 = mquinas. 52

53 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). Endereços IP Endereços Classe B 1º e 2º Bytes identificam a rede 3º e 4º Bytes identificam a máquina. Cada endereço de rede Classe B permite endereçar 2 16 = mquinas. Endereços Classe C 1º, 2º e 3º Bytes identificam a rede e o 4º Byte identifica a máquina. Cada endereço de rede Classe C permite endereçar 2 8 = 256 mquinas. 53

54 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). A classe de rede a ser utilizada depende da quantidade de máquinas que serão conectadas à rede. Exemplo de rede classe C: Os três primeiros bytes identificam a rede e portanto temos 256 endereços distribuídos da seguinte forma: Endereço 0 endereço da rede; Endereço 255 endereço de broadcast, todas as máquinas da rede; Endereços 1 a 254 endereços destinados aos computadores da rede 54

55 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). Endereços IP O endereço de broadcast permite enviar pacotes, simultaneamente, para todos os computadores da rede. 55

56 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). Máscara de Rede A máscara de rede é um endereço de 4 bytes (32 bits) onde cada bit 1 identifica a rede e cada bit 0 identifica a máquina. As máscaras de rede-padrão são: Classe A: Classe B: Classe C:

57 Padrões e Arquitecturas de Redes O protocolo IP (endereçamento IP). Endereços IP reservados para redes privadas Em princípio se uma rede não estiver ligada à Internet poderá ser definido qualquer endereço IP para as máquinas dessa rede. Se fôr necessário ligar a rede á Internet o conflito com endereços IP da Internet pode acontecer. Existem endereços que são reservados para redes privadas e que são: Classe A: a Classe B: a Classe C: a

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