Internet e Conectividade. Edson Hiroshi Watanabe

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1 Internet e Conectividade Edson Hiroshi Watanabe Florianópolis 2010

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4 Organização de conteúdo: Andrino Fernandes Elaine Luz Barth Comissão Editorial: Hamilcar Boing Andrino Fernandes Elaine Luz Barth Produção e design instrucional: Andrino Fernandes Elaine Luz Barth Projeto gráfico: Paulo Ricardo Rodrigues de Lima Capa: Lucio Baggio Revisão ortográfica: Marcos Pessoa Editoração Eletrônica: Paulo Ricardo Rodrigues de Lima

5 Sumário Capítulo 1 - Redes de computadores e Internet 1.1 O que é uma rede de computadores? Equipamentos de rede Modos de Interligar os computadores na rede Breve histórico da Internet A Internet no Brasil...22 ATIVIDADE...22 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO...22 Capítulo 2 - Protocolo TCP/IP 2.1 Introdução Modelo OSI de 7 camadas O Protocolo de Controle de Transmissão (TCP) Modelo do Protocolo Aplicações de TCP/IP Endereçamento TCP/IP O Processo Controle dos endereços Grupos IP s Endereços IP Reservados Internet para tradução de endereço físico O Protocolo De Internet (IP) O Protocolo Internet de Controle de Mensagem (ICMP) O Protocolo de Datagrama de Usuário (UDP) Fluxo de informações no Protocolo TCP/IP...37 ATIVIDADE...41 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO...41 Capítulo 3 - Provedores de Serviço Internet 3.1 Provedores de serviço da Internet O acesso Implementação de uma rede de acesso a internet Tecnologias utilizadas para acesso a internet Conexões a Internet via Cabo Acesso Discado Acesso ADSL Acesso por Cable Modem...51

6 Acesso Dedicado Acesso via Ondas Eletromagnéticas...54 ATIVIDADE...57 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO...58 Capítulo 4 - Navegadores Internet 4.1 O que são os NAVEGADORES? Aplicativos Para Visualização das Páginas Dos Sites Características de um Navegador...67 ATIVIDADE...68 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO...68 Capítulo 5 - Aplicações 5.1 Correio Eletrônico ( ) Ferramentas de busca na internet Copiando arquivos: como fazer downloads...82 ATIVIDADE...85 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO...86 Capítulo 6 - Aplicações e serviços da internet 6.1 Serviços de Internet...89 ATIVIDADE...95 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO...95 Capítulo 7 - Segurança na internet 7.1 Utilizando Firewall Utilizando Programas Antivírus Dicas de Segurança para o Usuário da Internet Segurança no uso de ATIVIDADE EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO Capítulo 8 - O futuro da internet 8.1 Web 2.0: uma nova perspectiva para a internet atual Internet Principais características da Internet Aplicações da Internet O Futuro da Internet ATIVIDADE EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...115

7 Apresentação Caro aluno (a), Nesta esta etapa do curso, você já foi introduzido ao mundo dos computadores e já sabe que ele primordialmente executa operações matemáticas. Você também já aprendeu que tudo dentro dele vira número, e tais números geram o que conhecemos como processamento de instruções de máquina. Vamos continuar estudando Informática na Internet em uma outra perspectiva a conectividade computacional. A tecnologia computacional é fantástica, não é mesmo? Você já deve ter visto em alguns filmes, os computadores sendo tratados como personagens possuidoras de uma poderosa inteligência, capazes de expressar emoções, e em algumas situações, com a capacidade de transformar o ser humano em seu subordinado. Não fique preocupado, isso só acontece na ficção cinematográfica! Mas, temos que admitir: o computador é uma máquina incrível! Ele interage com o usuário de maneira quase pessoal, ele vê (câmera), ouve (microfone), fala (caixa de som) e escreve (monitor ou impressora). Na unidade curricular Internet e Conectividade vamos explorar o modo de aumentar a capacidade dessas máquinas. Sabe como? Interligando-as umas as outras, aumentando os seus recursos, distribuindo tarefas, buscando informações em outras localidades próximas ou distantes. Vamos, portanto, estudar uma nova configuração denominada Rede. Para você aprender sobre REDES os conteúdos instrucionais serão abordados da seguinte forma: na unidade 1 vamos estudar o conceito de redes de computadores e estabelecer uma definição para Internet; na unidade 2 vamos discorrer sobre o Protocolo TCP/IP; na unidade 3 vamos abordar os provedores de Serviço Internet e seus modos de conexão; na unidade 4 faremos uma viagem entre os inúmeros Navegadores existentes e estudaremos as suas características; na unidade 5 trataremos das aplicações mais usuais na Internet (correio eletrônico, serviço de busca e download); na unidade 6 veremos os sites de relacionamentos, o bate papo e o chat; na unidade 7 abordaremos um tema de suma importância para o bom uso da Internet - a segurança na internet e algumas dicas de como prever surpresas desagradáveis. Finalmente, na unidade 8 falaremos sobre o futuro da Internet e quais novidades são esperadas em benefício do usuário. Utilize a bibliografia recomendada. Lembre que ela serviu de suporte para a elaboração deste material e pode ser consultada para ampliar seus conhecimentos. Seja bem-vindo(a) a unidade curricular Internet e Conectividade. É um prazer acompanhá-lo (a) em mais uma jornada no mundo virtual. Realize todas as atividades recomendadas e planeje os seus estudos. Sucesso e boas aulas! Um abraço Prof. Edson Watanabe

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9 CAPÍTULO 1 Redes de computadores e Internet

10 Objetivo Abordar pontos básicos e relevantes sobre os benefícios de configurar os computadores em uma rede e assim podermos entender como funciona a Internet.

11 Você já percebeu que nos dias de hoje não conseguimos mais imaginar a nossa vida sem a Internet? A nossa rotina diária não está completa se não dermos uma olhada em nossas correspondências eletrônicas ( - eletronic mail, correio eletrônico). Muitas coisas podem ser feitas via internet, tais como, visitar uma página de uma empresa para ver as novidades do momento, ver os noticiários do dia, realizar pagamentos de contas online (executar a ação naquele instante de uso) ou simplesmente ouvir uma programação de rádio. Nos últimos anos a nossa vida mudou muito devido à Internet. As crianças parecem não brincar mais de carrinhos e bonecas, os jovens não ficam mais horas no telefone. Elas preferem a conversa virtual. Podemos então, começar perguntando: Onde começou tudo isto? Fig.1: Computador portátil e desktop Desde o seu advento, o computador sofreu transformações até chegar aos modelos que conhecemos atualmente. A evolução continua e cada vez mais, maiores capacidades de processamento e armazenamento de informações são obtidas, bem como, a melhoria na interação humano-computador. Na década de 70, ocorreu um grande avanço no uso de computadores. Eles começaram a ser interligados originando um tipo de ligação de rede semelhante a uma rede de pesca. Os nós de entrelaçamento da rede podem representar um computador, que por sua vez representam um nó ou nodo dentro de uma estrutura física de conexão computacional. O conceito de nó é utilizado para referenciar qualquer equipamento ativo na rede. 11

12 1.1 O que é uma rede de computadores? Dois, este é o número mínimo de computadores que podem configurar uma rede. Eles estão ligados para compartilharem e trocarem informações entre si. Um usuário (operador do computador), estando no seu computador, pode acessar um texto que está armazenado em outro computador, pode também enviar uma mensagem para o outro computador, mas atenção, isso só acontece caso existam ligações fí- sicas que mantenham os computadores conectados. Então, não é só o desejo de compartilhar uma informação que permite a sua disponibilização de um computador para o outro, mas sim um conjunto de elementos físicos (placas de rede, cabos de interligações, protocolos e programas) que colaboram para este propósito. O tamanho das redes pode ser bastante diversificado, de poucos até milhões de usuários. Fig.2: Computadores em Rede Fonte: MS-Word Clip Art Nesse momento, você deve estar se perguntando: Quais as funções dos elementos físicos ou componentes de uma rede que viabilizam a conexão entre computadores? Bem, tenho certeza de que você já deve ter ouvido falar em pelo menos um deles. São eles: em inglês, NIC (Network Interface Card), é o elemento que, inserido no barramento do computador, permite que os sinais elétricos sejam convertidos e ordenados para serem levados para o outro computador, que igualmente terá em seu barramento uma placa de rede. 12

13 Fig.3: Placa de Rede Fonte: MS-Word Clip Art são compostos por fios de cobre protegidos por uma capa de material isolante de PVC (Polyvinyl chloride - cloreto de polivinila), com características elétricas favoráveis para que sinais elétricos trafeguem em seu interior com a mínima perda da informação enviada e recebida pelos computadores ligados em suas extremidades. Fig.4: Cabos e Conectores Fonte: MS-Word Clip Art É também conhecido como protocolo de comunicações. Como o nome sugere, é composto de regras bem definidas que viabilizam a seqüência de estabelecimento da comunicação e a troca da informação de uma placa de rede a outra, permitindo a monitoração das informações que saem e chegam, e também a identificação tanto dos erros como do sucesso da operação. Fig.5: Protocolo, por exemplo, são as Regras para estabelecer um Diálogo Fonte: MS-Word Clip Art 13

14 Protocolo é uma descrição formal de modelo de mensagens e das regras às quais dois computadores devem obedecer para trocar informação; O protocolo básico utilizado na Internet é o TCP/IP. Fonte: Internet Rinaldo Demétrio -Editora Érica. tem a função de facilitar e gerenciar as ações do usuário no envio ou recebimento de informações, também é chamado de aplicação. Este programa interage com o usuário solicitando o destinatário e a ação desejada. Por exemplo, um aplicativo de correio eletrônico abre uma janela de interação onde poderão ser lidas ou escritas as mensagens para outro usuário. Este aplicativo encarregase de estabelecer a conexão com a rede e de verificar se a mensagem chegou ao destino desejado. Fig.6: Thunderbird é um programa grátis de Fonte: MS-Word Clip Art 1.2 Equipamentos de rede Em redes de dimensões maiores (quando mais de dois computadores estão interligados) alguns equipamentos são necessários para auxiliar na execução das conexões e na formação das redes. Na seqüência, vamos conhecer os principais equipamentos e suas respectivas funções: a) O que é um Repetidor? O repetidor é um dispositivo amplamente utilizado para fortalecer o sinal e reduzir a perda do sinal no cabo. Essa perda no cabo resulta no enfraquecimento do nível do sinal no cabo, possibilitando distorção ou conseqüente perda das informações requeridas. 14

15 Uma das características dos cabos utilizados para permitir interli gações entre computadores e elementos de rede é a sua resistência em função do seu comprimento. Quanto maior o comprimento maior é a sua resistência, gerando assim uma variação do nível do sinal que leva a informação de um ponto a outro, atrapalhando muito a efetividade da comunicação. Fig.7: Computadores ligados por Repetidor Fonte: b) E o Hub? Para que serve? O Hub é o ponto central de conexão para todos os computadores em rede. Ele tem apenas a função de fornecer um ponto de conexão, veja bem, ele não reforça o sinal que trafega no seu interior. O hub opera na camada de Enlace do modelo OSI e a sua operação leva em conta apenas o endereço de MAC. Um repetidor não diminui a velocidade da sua rede porque não executa nenhuma filtragem; Um repetidor é transparente para protocolos. No entanto, como há um dispositivo envolvido, é provável que haja um atraso mínimo de um a dois segundos. Importante: O hub não tem a função de criar um segmento em uma rede, porém pode ser utilizado para expandi-la. Para isso dois hubs podem ser interligados através de um cabo cruzado. As informações vindas de um computador origem serão direcionadas para todos os outros computadores ligados ao hub. Fig.8: Computadores ligados por Hub Fonte: Modelo OSI : Modelo das 7 Camadas OSI (Open System Inter- connection Model), proposta pela ISO (International Standarts Organization), que é um organismo internacional de padronização e normalização, para promover a interoperacionalidade entre vários produtos de fabricantes diferentes. O modelo não 15

16 especifica nenhum protocolo de comunicação e sim oferece linhas de orientação para tarefas de comunicação. Ele divide o complexo processo de comunicação em subtarefas menores e mais simples, tornando as questões mais fáceis de administrar. Fonte: TCP/IP: a Bíblia - Mridula Parihar & Paul Lasalle & Rob Crimger & Et Al Editora Campus. 1.Aplicação 2.Apresentação 3.Seção 4.Transporte 5.Rede 6.Enlace 7.Física Endereço MAC: Endereço MAC (Media Access Control) é utilizado para estabelecer uma comunicação de um nó com outro, normalmente são estruturados na placa de comunicação e são os endereços do nível mais inferior (Físico), e representam o meio pelo qual as informações são basicamente transferidas de um dispositivo para outro. Fonte: TCP/IP: a Bíblia - Mridula Parihar & Paul Lasalle & Rob Crimger & Et Al Editora Campus. c) Qual é a função de um Comutador (Switch)? Um comutador se assemelha a um hub porque ele pode unir os computadores de uma rede em um ponto central e pode também operar na camada de Enlace. Entretanto, ele utiliza uma tabela de endereços MAC para segmentar uma rede e assim as informações vindas de um computador serão direcionadas somente para o computador destino diferentemente do hub. Com este mecanismo, o comutador também é utilizado para controlar o tráfego em uma rede. Fig.9: Computadores ligados por Comutador Fonte: 16

17 d) Qual a função da Ponte (Bridge)? Uma ponte de rede é utilizada para interligar tipos diferentes de redes. Ela também opera na camada de Enlace do modelo OSI e tem a função de reconhecer as topologias de rede. Se os computadores envolvidos possuem topologias diferentes, mas usam o mesmo protocolo, uma ponte será utilizada para unir os dois. A ponte reconhece as duas topologias deferentes e converte para as duas. Ela pode ser utilizada para reduzir a propagação de mensagens broadcast (difusão) na rede. Ao contrário dos repetidores, as pontes não propagam erros de um segmento para outro. Fig.10: Computadores ligados por Ponte Fonte: e) Onde opera o Roteador? O roteador opera na camada de Rede. Ele possui os endereços de todos os segmentos de rede, assim poderá direcionar a informação pelo caminho (ou rotas) com menos tráfego, agilizando assim o tempo de chegada do pacote até o seu destino final. Dentro de uma rede, todos os seus segmentos devem ser capazes de se comunicarem uns com os outros e isto é viabilizado pelo roteador. Fig.11: Computadores ligados por Roteador Fonte: 17

18 Pacote de Dados As informações enviadas pela rede são desmembradas em partes denominadas pacotes (ou datagramas), isso acontece por dois motivos principais: compartilhamento de recursos e detecção e correção de erros. Fonte: TCP/IP: a Bíblia - Mridula Parihar & Paul Lasalle & Rob Crimger & Et Al Editora Campus. f) Qual é a utilização do Gateway de rede? O gateway de rede é utilizado para traduzir protocolos diferentes utilizados pelos computadores da rede, para que eles possam se comunicar entre si. O gateway também pode ser utilizado para traduzir endereços de um protocolo para outro. Ele pode utilizar todas as sete camadas OSI, entretanto é mais comum o encontrar operando na Camada 4 e nas superiores. Fig.12: Computadores ligados por Gateway Fonte: 1.3 Modos de Interligar os computadores na rede Vamos destacar os dois tipos de configurações de rede de computadores mais utilizados e citados em literaturas especializadas. São eles: Cliente-Servidor e Ponto a Ponto. Cada um dos tipos tem as suas peculiaridades, seus benefícios e custos que precisam ser avaliados no momento da sua escolha. 18

19 A) Cliente-Servidor Em uma rede os Clientes são todos os computadores que se conectam a rede para busca de informações e o Servidor são os computadores que oferecem algum tipo de serviço: correio eletrônico, repositórios de arquivos, aplicativos de trabalho (editores de texto, planilhas e outros), impressão e etc. Este tipo de configuração é utilizado normalmente em locais de trabalho com mais de 20 computadores, onde a criação de servidores justifica e facilita a administração dos usuários da rede e os seus trabalhos, concentrando suas atividades em algumas máquinas chamadas servidoras. Este tipo de configuração tem vários pontos positivos, tais como, facilita a realização das cópias de segurança que são feitas periodicamente, as atualizações dos programas e economia com licenciamento para o uso de programas, trazendo assim, benefícios para a empresa. O ponto negativo se refere a necessidade de custos mais altos para a utilização destas máquinas porque elas exigem capacida- des maiores, porém é bom destacar que estas máquinas requerem período maiores para a atualização, fator positivo em termos de custos de manutenção. Fig.13: Configuração Cliente-Servidor Fonte: Servidor Consiste em um programa instalado em um computador qualquer da rede que está disponível para receber solicitações de outros programas ou computadores (os clientes) e processá-las, normalmente por meio de uma rede de computadores, ligados por um sistema de telecomunicações. Fonte: Internet Rinaldo Demétrio -Editora Érica. Cliente Uma aplicação utilizada para solicitar um serviço a um servidor. Por exemplo, um browser é um cliente, que solicita a disponibilização de informação a um servidor WEB (servidor HTTP) e a apresenta normalmente no monitor do computados de quem solicitou. Fonte: Internet Rinaldo Demétrio -Editora Érica. 19

20 B) Ponto a Ponto Neste tipo de configuração todos os computadores na rede poderão fazer o papel de cliente e também de servidor. Cada usuário disponibiliza o acesso a sua máquina e compartilha áreas em comuns, programas, impressora e outros recursos com os demais usuários da rede. Dependendo da quantidade de usuários conectado a uma determinada máquina, ela poderá ficar lenta nas execução das suas atividades podendo gerar transtornos aos seus usuários. Esta configuração é recomendada para redes de pequeno porte, pois para administrá-la, a pessoa encarregada deverá entrar remotamente em cada computador da rede para efetuar as cópias de segurança. Os programas utilizados para a execução das atividades precisam ser instalados em cada máquina, elevando assim o custo com aplicativos. Fig.14: Configuração Ponto a Ponto Fonte: 1.4 Breve histórico da Internet Rede Arphanet. Entre as décadas de 40 e 80 o mundo passou por momentos de instabilidade, quando as duas principais potências mundiais da época, Estados Unidos e União Soviética, viviam um conflito denominado pela mídia de Guerra Fria. Nesta época, surge nos Estados Unido um projeto de criação e desenvolvimento de uma rede denominada ArphaNet. O projeto tinha o objetivo de proteger as informações contidas nos computadores das bases militares, devido ao temor de um ataque ao Pentágono, (Departamento de Defesa Americano). Esta rede foi desenvolvida em 1969 pela empresa ARPA (Advanced Research and Project Agency) permitindo uma rede de comunicação mais segura entre as bases militares. A rede ArphaNet conectava os pontos da rede por um Backbone (via principal), passando por baixo da terra, dificultando assim a sua interrupção. Ela conectava os militares e os pesquisadores através de rotas 20

21 Redes de computadores e Internet diversas não tendo assim um centro definido, tornando a rede quase indestrutível. Até o final dos anos 70, A rede Arphanet utilizava um protocolo e comutação de pacotes chamado de NCP (Network Control Protocol), sendo substituído por um protocolo mais avançado de nome TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol), com características que tornava ilimitado o crescimento da rede e permitia ser utilizado por uma variedade grande de plataformas de hardware de computador. Quando a Guerra Fria cessou não fazia mais sentido que a rede ArphaNet fosse mantida apenas aos cuidados dos militares. Sendo assim foram permitidos acessos a esta rede para os cientistas e centros de pesquisa das universidades. Conseqüentemente, a troca informações de pesquisa foi facilitada resultando em progresso e desenvolvimento para a ciência e tecnologia. Em pouco tempo esta rede tinha um número muito grande de usuários chegando rapidamente a centena de milhares e alastrando o seu acesso também para outros países. Em 1975 a rede ArphaNet era composta por 100 sites (pontos de acesso) e a cada período algumas inovações foram acrescentadas como: maior velocidade, melhor segurança, facilidade de manutenção e outros pontos relevantes ao funcionamento coletivo. World Wide Web (Web/www). Representa a interface gráfica da Internet que utilizamos atualmente. Ela consiste em um sistema de informações organizado que tem como objetivo englobar vários outros sistemas de informação disponíveis na rede mundial. Seu princípio básico é criar um mundo de informações sem fronteiras, livre da interferência de governo e autoridades mundiais, com as seguintes características: padrões de documentos; As seguintes ferramentas fazem parte do sistema: - missão de dados; - reço Web; - cação, para transmitir documentos formatados pela rede. 21

22 Internet e Conectividade 1.5 A Internet no Brasil No Brasil, a Internet chegou só em 1991 com a RNP (Rede Nacional de Pesquisa) em parceria com o MCT (Ministério de Ciência e Tecnologia) justificando uma necessidade da área academica. A RNP é ainda hoje o backbone (via principal) principal, no qual instituições e centros de pesquisa (FAPESP, FAPEPJ, FAPEMIG e outras), universidades e outros, estão envolvidas. A EMBRATEL (Empresa Brasileira de Telecomunicações) antes do processo de privatização era uma empresa do governo. Em 20 de dezembro de 1994 a Embratel lançou um serviço experimental com o intuito de conhecer melhor a Internet. Após um ano de testes, em 1995 foi autorizado pelo Ministério das Telecomunicações e Ministério da Ciência e Tecnologia o uso da Internet pelo setor privado, para fins comerciais beneficiando o povo brasileiro. A infra-estrutura básica de interconexão e informação está sob a responsabilidade da RNP que em nível nacional é a controladora do backbone. Após a leitura do histórico da Internet você deve estar pensando que ainda não está claro como um usuário pode se conectar a Internet. Vamos chegar lá! Continue ligado na rede e vamos juntos descobrir na próxima unidade como funciona o protocolo utilizado na Internet chamado TCP/IP que faz parte dos sistemas de comunicações. ATIVIDADE Nesta unidade foram apresentadas noções básicas sobre redes de computadores. Foram focalizados os elementos necessários para acessar uma rede, os equipamentos que compõem a rede, os tipos de rede e breve explanação sobre o surgimento da Internet no mundo e no Brasil. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO a) Uma rede é composta por um mínimo de computadores interligados e sua finalidade principal é compartilhar. 22

23 b)relacione as colunas: Redes de computadores e Internet 1. Repetidor ( ) segmenta uma rede e direciona a informação 2. Hub ( ) interliga tipos diferentes de redes 3. Comutador ( ) fortalece o sinal e reduz a perda do sinal no cabo 4. Roteador ( ) traduz os protocolos diferentes 5. Ponte ( ) fornece um ponto de conexão 6. Gateway ( ) direciona a informação pelo melhor caminho c) Os dois tipos de configurações de rede de computador principais são: e. d) O princípio básico da WWW é criar um mundo de informações e livres da. e) A Internet chegou ao Brasil no ano de 1991 com a parceria entre os órgãos: e o. 23

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