REDES DE COMPUTADORES

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1 Elementos de um Sistema Aberto de Automação REDES DE COMPUTADORES Estágios da Informatização Empresas com larga experiência em informática, que utilizavam computadores de grande porte e passaram a utilizar microcomputadores ; Empresas que começaram a se informatizar já utilizando microcomputadores e nunca tiveram experiência com máquinas de outro porte. Empresas que só agora iniciam seu processo de informatização

2 Redes Em seu nível mais elementar, uma rede consiste em dois computadores conectados um ao outro por um cabo para que possam compartilhar dados. Todas as redes, não importa o grau de complexidade, derivam desse sistema simples. Se a idéia de dois computadores conectados não parece extraordinária, no passado representou uma grande conquista nas comunicações. Cont. As Redes surgiram da necessidade de compartilhar dados em tempo hábil. Os computadores pessoais são ferramentas de trabalho ótimas para produzir dados, gráficos e outros tipos de informação, mas não possibilitam que você compartilhe rapidamente os dados que criou.

3 Cont. Sem uma rede, os documentos devem ser impressos para que outras pessoas possam modifica-los ou utilizá-los. Na melhor das hipóteses, você entrega os arquivos em disquetes para que outras pessoas copiem em seus computadores. Se fizerem modificações no documento, não há como mescla-las. Isto era, e ainda é, conhecido como trabalhar em ambiente autônomo. Ambiente Autônomo

4 Cont. Se ao invés de trabalharmos sozinhos, pudéssemos compartilhar os dados dos outros computadores e as impressoras estaríamos formando um conjunto de computadores e outros dispositivos conectados juntos. A isso chama-se REDE, assim como o conceito de computadores compartilhando os recursos. Os computadores que fazem parte de uma rede podem compartilhar: Dados Mensagens Gráficos Impressoras Aparelhos de fax Modems Outros recursos de Hardware

5 Redes Locais As redes começaram pequenas, com até dez computadores conectados a uma impressora. A tecnologia limitou o tamanho da rede, incluindo o número de computadores conectados, assim como a distância física que poderia ser abrangida pela rede. Cont. Por exemplo, no início dos anos 80, o método mais popular (comum) de cabeamento possibilitaria cerca de 30 usuários em uma extensão máxima de cabo de pouco mais de 180 metros. Esse tipo de rede deveria estar em um único andar de um prédio ou em uma empresa pequena.

6 Cont. Atualmente, para empresas muito pequenas, essa configuração ainda é adequada. Esse tipo de rede, dentro de uma área limitada, chama-se rede local (LAN). A medida que o alcance geográfico da rede aumenta com a conexão de usuários em cidades ou estados diferentes, a LAN torna-se uma rede de longa distância (MAN, WAN). O número de usuário agora pode aumentar de Dez para Milhares. Podemos então classificar as redes locais em três tipos: LAN - Local área Network (Abrangência no espaço físico de um ou mais prédios). MAN - Metropolitan área Network (Abrangência no espaço físico de uma cidade). WAN - Wide área Network (Abrangência no espaço de vários municípios ou países).

7 Componentes da rede Local Estações de Trabalho (Clientes e servidores de Rede) Placas e Cabos Protocolos Por que usar Redes? As redes possibilitam que várias pessoas compartilhem tanto dados como periféricos simultaneamente. As redes podem reduzir a necessidade de comunicação escrita e tornar disponíveis praticamente todos os tipos de dados para todos os usuários que deles precisarem.

8 Cont. Antes de existir as redes, as pessoas que queriam compartilhar informações estavam limitadas a: Contar as informações uma para outras (comunicação oral). Escrever memorandos Colocar a informação em um disquete, levá-lo fisicamente para outro computador e, depois, copiar os dados naquele computador. Protocolos

9 Conceito Protocolos são regras e procedimentos para comunicação. Por exemplo, diplomatas de um país aderem ao protocolo para se orientarem na interação com diplomatas de outros países. A utilização das regras de comunicação aplica-se da mesma maneira no ambiente de computadores. Cont. Quando diversos computadores estão interligados em rede, as regras e procedimentos técnicos que administram sua comunicação e interação são chamados de protocolos.

10 Como os protocolos trabalham? Toda a operação técnica de transmissão de dados através da rede precisa ser dividida em etapas sistemáticas distintas. A cada etapa, ocorrem certas ações que não podem ocorrer em nenhuma outra etapa. Cada etapa tem suas próprias regras e procedimentos, ou Protocolos. As etapas devem ser realizadas em uma ordem consistente, que seja igual em todos os computadores da rede. Tipos de Protocolos NetBEUI IPX/SPX TCP/IP

11 NetBEUI É um protocolo rápido e eficiente. As vantagens do NetBEUI são a sua velocidade de transferência de dados na mídia da rede e sua compatibilidade com todas as redes baseadas em Microsoft. A maior desvantagem é que ele se limita ás redes baseadas em Microsoft. IPX/SPX É o protocolo utilizado para possibilitar a conexão do seu computador com servidores de rede Novell.

12 TCP/IP Protocolo de Controle de Transmissão/Protocolo Internet ( TCP/IP ) Tornou-se o protocolo padrão utilizado para interoperabilidade entre muitos tipos diferentes de computadores. Essa interoperabilidade é uma das vantagens principais do TCP/IP. Cont. Quase todas as redes suportam o TCP/IP como protocolo. O TCP/IP é normalmente utilizado como o protocolo de interconexão de rede. Devido á sua popularidade, o TCP/IP tornou-se o verdadeiro padrão (padrão de facto) para interconexão de rede.

13 Tipos de Servidores Servidores?? A maior parte das redes possui um servidor dedicado. Um servidor dedicado é aquele que funciona apenas como servidor e não é utilizado como estação de trabalho ou cliente.

14 Cont. Os servidores são dedicados porque são otimizados para processar rapidamente as requisições dos clientes da rede e para garantir a segurança dos arquivos e pastas. As redes baseadas em servidor tornaram-se o modelo para a comunicação de rede. Servidores especializados Conforme o tamanho e o tráfego das redes aumentam, mais de um servidor na rede é necessário. A distribuição de tarefas entre vários servidores garante que cada tarefa seja desempenhada da maneira mais eficiente possível.

15 Servidores de Arquivos e Impressão Os servidores de arquivo e impressão gerenciam o acesso do usuário e a utilização dos recursos de arquivos e impressora. Os servidores de arquivos e impressão destinam-se ao armazenamento de arquivos e de dados. Servidores de Aplicativos Com um servidor de arquivo e impressão, os dados ou o arquivo são carregados para o computador que fez a requisição. Com um servidor de aplicativo, o banco de dados fica no servidor e apenas os resultados requeridos são carregados no computador que fez a requisição.

16 Servidores de Correio Os servidores de correio gerenciam mensagens entre os usuários da rede. Servidores de Fax Os servidores de Fax gerenciam o tráfego de fax para dentro e para fora da rede, compartilhando uma o mais placas de fax modem.

17 Servidores de Comunicação Os servidores de comunicação manipulam o fluxo de dados e as mensagens de correio eletrônico entre a própria rede do servidor e outras redes Rede Peer To Peer (Ponto a Ponto) Em uma rede peer-to-peer, não existem servidores dedicados ou hierarquia entre os computadores. Todos os computadores são iguais e, portanto chamados pares. Normalmente cada computador funciona tanto como cliente quanto como servidor, e nenhum deles é designado para ser um administrador responsável por toda rede. O usuário determina quais os dados são compartilhados.

18 Topologias Topologias de Rede A Topologia de uma rede define a forma como as estações (Computadores) estão fisicamente distribuídas ; A topologia física é a descrição da rota utilizada pelos cabos da rede para interligar os nós.

19 Topologia em Estrela Na topologia de estrela, os computadores são conectados por segmentos de cabo a um componente centralizado chamado Hub. Os sinais são transmitidos a partir do computador que está enviando através do hub até os computadores na rede. Esta topologia iniciou-se nos primórdios da computação, com os computadores conectados a um computador centralizado. Topologia em Estrela Caracterizada por apresentar, a figura de um ponto centralizador, o responsável pelo roteamento das informações. Neste tipo de rede as informações são transmitidas de um ponto, tendo que passar obrigatoriamente pelo computador servidor. Todos os pontos desta rede participam do processo de centralização de informações assim como de distribuição de trabalhos.

20 Topologia em Estrela Topologia em Anel A topologia de anel conecta os computadores em um único círculo de cabos. Não há extremidades terminadas. Os sinais viajam pelo anel em uma direção e passam através de cada computador. Ao contrário da topologia de barramento passiva, cada computador atua como um repetidor para amplificar o sinal e enviá-lo para o seguinte. Como o sinal passa através de todos os computadores, a falha em um computador pode ter impacto sobre toda rede.

21 Topologia em Anel Elimina a figura de um ponto centralizador, o responsável pelo roteamento das informações. Neste tipo de rede as informações são transmitidas de um ponto a outro da rede até alcançar o ponto destinatário. Todos os ponto desta rede participam do processo de transmissão de uma informação. Se houver a quebra de um dos pontos a rede é interrompida. Topologia em Anel

22 Topologia em Barramento A topologia de barramento também é conhecida como barramento linear. Este é o método mais simples e comum de conectar os computadores em rede. Consiste em um único cabo, chamado tronco (backbone ou segmento), que conecta todos os computadores da rede em uma linha única. Topologia em Barramento Permite o maior número de terminais ligados a rede, e todos os terminais são ligados a um cabo principal. Deste modo uma informação poderá ser enviada para um terminal ou para todos simultaneamente. Os pontos da rede não participam do processo de transmissão de dados. Este tipo de topologia é bastante utilizados em grandes sistemas de teleprocessamento.

23 Topologia em Barramento Comparação Tipos de Topologias Pontos Positivos Pontos Negativos Estrela Anel (Token Ring) Barramento - Mais tolerante a falhas - Fácil de instalar usuários - Monitoramento centralizado - Razoavelmente fácil de instalar - Desempenho uniforme - Requer menos cabos - Simples e fácil de instalar - Requer menos cabos - Fácil de entender - Maior custo de instalação Se uma estação para as outras também param A rede fica mais lenta em períodos de uso intenso

24 Cabeamentos Cabo Coaxial Em certa época, o cabo coaxial foi o tipo de cabeamento de rede mais amplamente utilizado. É composto de um condutor interno circundado por um material isolante e por uma malha de blindagem. Devido às suas características, suporta taxas de transmissão mais altas, alcançando tipicamente 10 megabits por segundo em distância de ordem de 1km. O cabo coaxial tem uma imunidade a ruído bem melhor que o par traçado, mas seu custo é mais elevado. Adapta-se a qualquer t l i

25 Cabo de Par Trançado É constituído de dois fios enrolados em espiral. As taxas de transmissão neste tipo de meio podem chegar a até alguns poucos megabits por segundo, dependendo da distância entre os extremos, técnica de transmissão e qualidade do cabo. O par traçado é bastante susceptível a ruídos e interferência, mas é o meio que tem menor custo por comprimento. A ligação de nós é extremamente simples, reduzindo ainda mais o custo da utilização. Fibra Ótica Uma fibra ótica consiste de um filamento, através do qual é transmitido um sinal luminoso que transporta a informação, de forma codificada. A fibra ótica é imune à interferência eletromagnética. O cabo de fibra ótica é apropriado para transmissão de dados a grande velocidade e alta capacidade, devido a ausência de atenuação e à pureza do sinal. É o mais caro de todos, atinge taxas de quase centenas de gibabits por segundo, transmitindo dados, voz e imagem.

26 Padrões de Rede Ethernet Pode ser utilizada com a topologia barramento (coaxial) ou estrela (par trançado ) Utiliza o método de acesso CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Colision Detection) Token Ring Utiliza o método circular para verificar qual estação tem permissão para transmitir ; Opera em Topologia de Anel e garante que todas as estações da rede tenham chance de transmitir dados

27 Isso é garantido pois ele utiliza um padrão especial de bit conhecido como token ou permissão ;