Tribunais Apostila Rede de Computadores Carlos Viana

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1 Tribunais Apostila Rede de Computadores Carlos Viana 2013 Copyright. Curso Agora eu Passo - Todos os direitos reservados ao autor.

2 Para inicio de Conversa Neste módulo nós estudaremos conceitos básicos de rede de computadores. Estudaremos as principais arquiteturas, equipamentos e conceitos fundamentais relacionados a redes, com foco, é claro, em concursos públicos. Este módulo tem conceitos importantes que irão ajudá-lo nos módulos seguintes sobre internet e arquitetura TCP/IP. Dividiremos nosso módulo em 5 seções, a ver: Seção 1 Tipos de Redes Seção 2 Enlaces de Comunicação Seção 3 Topologia das Redes Seção 4 Arquitetura de Redes Seção 5 Equipamento de Redes Prof. Carlos Viana 2

3 Seção 1 Tipos de Rede Introdução Imagine que você esteja na sua repartição pública, servindo dignamente o seu país, e então, necessita de um documento que está no computador do seu colega ao lado. Você, então, importuna seu companheiro solicitando a ele que se levante para que você copie o tal arquivo da estação de trabalho dele para a sua. Logo após o incomodo você, então, deseja imprimir o documento recém-copiado, no entanto a impressora está conectada à maquina de seu chefe. É no mínimo constrangedor solicitar ao seu chefe que se levante do computador para você imprimir o arquivo. É por isso que é indiscutível a necessidade de redes de computadores. As redes de computadores, além de interconectar as máquinas, compartilham recursos como, por exemplo, impressoras. Tipos de Redes Conforme seu tamanho, as redes locais são inicialmente classificadas em LAN e WAN. Destas duas categorias derivam outras, chamadas de redes derivativas. Neste material abordaremos somente as derivativas MAN e PAN, que são as geralmente cobradas nos concursos. Redes Locais LAN Local Network Rede Local Rede de espaço geograficamente limitada e de infraestrutura física privada. Podemos pensar em uma LAN como um grupo privativo de computadores interconectados de forma muito próxima, como em um escritório, escola ou casa.eles compartilham recursos de impressão, arquivos, jogos ou outras aplicações. Os teóricos limitam as LAN a 10 km de raio. WAN Wide Network Redes Remotas Conjunto de LANs interligadas.podemos definir uma conexão remota como uma mídia de conexão que não faz parte da rede local, ou seja, fornecedores externos são requeridos para interconectar essas várias LAN s. Vamos tomar como exemplo as conhecidas LAN Houses para que você compreenda melhor. A LAN Houseéuma estrutura física privada cujos equipamentos podem trocar dados entre si. Entretanto, para que um cliente desta LAN House possa acessar a um site chinês, por exemplo, necessitará se conectar afornecedores externos, como a Oi (Velox), Telefônica (Speed) etc. Neste caso teríamos configurada nesta LAN House uma rede WAN rede remota. Derivativos de Redes Locais (derivativelans) PAN PersonalArea Network Prof. Carlos Viana 3

4 A terminologia PAN é utilizada para redes formadas por equipamentos sem fio. A distância entre um dispositivo e outro é muito reduzida, muitas vezes não ultrapassando a dezenas de metros. Temos como exemplo comum, ligação entre equipamentos que usam bluetooth, PDAs, impressoras, telefones móveis e outros dispositivos. MAN (MetropolitanArea Network) MAN é o nome dado às redes que ocupam o perímetro de uma cidade. São mais rápidas e permitem que empresas com filiais em bairros diferentes se conectem entre si. Seção 2 Enlaces de Comunicação Existem dois tipos de enlaces: enlaces guiados e enlaces não guiados. Nesta seção estudaremos os enlaces guiados. Enlaces Guiados Os enlaces guiados são aqueles que respeitam a guia de um fio. Temos, no âmbito dos concursos, três cabos para nosso estudo: cabo coaxial, cabo par trançado e cabo de fibra óptica. Cabo Coaxial O cabo coaxial é flexível e é bem fácil de trabalhar com ele. Esse cabo contém um fio de cobre condutor e é revestido por um material isolante que dificulta interferências. Existem dois tipos de cabos coaxiais: cabo fino (thincable) e cabo grosso (thickcable). Cabo coaxial fino (thincable) cabo coaxial 10base2. O cabo fino também é conhecido como cabo coaxial 10base2. Tem taxas de velocidade de 10 Mbps. A informação trafega sem perda significativa de sinal por 185 metros. Cabo coaxial grosso (thickcable) cabo coaxial 10base5. O cabo grosso também é conhecido como cabo coaxial 10base5. Ele tem uma espessura superior que o cabo 10base5, assim, podendo levar a informaçãosem significativa perda de sinal por 500 metros. Conectores dos cabos coaxiais Os cabos coaxiais utilizam um conector conhecido como BNC. Temos o BNC convencional; o conector BNC em forma de T que é utlizado para aumentar o número de estação à rede; e, por fim, o conector BNC terminador, que é conectado nas extremidades da rede, por isso o nome terminador. Prof. Carlos Viana 4

5 Cabo Par Trançado Este cabo é bem versátil, leve e tem custo baixo.o mecanismo do cabo par trançado é muito simples: é formado por quatro fios de cobre entrelaçados (para evitar interferência externa) e depois envoltos em um material plástico. Temos dois tipos de cabos par trançado: par trançado não blindado (UTP) e par trançado blindado (STP). Cabo par trançado não blindado (UTP) Nele os fios têm apenas a proteção natural (o próprio entrelaçamento do cabo), para evitar interferência eletromagnética externa. Ele é recomendado para ambientes não hostis. Cabo par trançado blindado (STP) O cabo STP tem um revestimento metálico nos fios de condução, justamente para evitar interferências externas consideradas fortes, ou seja, o revestimento oferece uma proteção adicional contra elas. Assim, o cabo par trançado blindado é recomendado para ambientes hostis, como plataformas de petróleo, locais com muitos ruídos externos etc. Conectores dos cabos par trançado O conector usado no cabo par trançado é o RJ 45. Prof. Carlos Viana 5

6 Os cabos par trançados também podem ser categorizados, variando desde categoria 1 (a categoria do telefone) até categoria 5 (categoria do cabo par trançado usado em redes de computadores). Essas, em geral, são as categorias cobradas em provas, apesar de existirem outras categorias. Cabo de Fibra Óptica Os cabos de fibra óptica são formados por um núcleo de vidro onde as informações passam em forma de luz.devido exatamente aos cabos de fibra óptica transmitirem a informação através de um feixe de luz, esses cabos estão praticamente imunes a interferência eletromagnética externa. Temos dois tipos de cabos de fibra óptica: SMF (singlemodefiber) e MMF (multimodefiber). SMF(Singlemodefiber) Esse cabo tem um núcleo mais fino, o que faz com que o feixe de luz atravesse a fibra mais rente ao núcleo, evitando assim o problema conhecido como atenuação. Atenuação é perda gradativa do sinal em decorrência da distância. Os cabos não conseguem levar a informação ao espaço infinito. Cada tipo de cabo tem uma distância máxima que varia dependendo do material do próprio cabo. MMF (Multimodefiber) O cabo de fibra óptica MMF tem um núcleo mais espesso que o SMF. Isso acarreta vantagens relacionadas à instalação, pois é necessária menor precisão para a conexão destes tipos de cabos. Por outro lado, o núcleo de maior espessura favorece que o sinal se divida em feixes de luz separados, que se ricocheteiam pela fibra e aumentam brutamente a perda de sinal durante a transmissão (atenuação). Portanto, os cabos MMF levam as informações a distâncias menores que o cabo SMF levaria. (Veja abaixo as imagens do cabo SMF, à esquerda, e MMF, à direita). Prof. Carlos Viana 6

7 Conectores dos cabos de fibra ótica Existem diversos tipos de conectores disponíveis no mercado, vamos visualizar alguns abaixo: ST, SC e MTRJ. Resumo dos Cabos Coaxial Par Trançado Fibra Óptica Tipos 10base 2 10base 5 UTP (não blindado) STP (blindado) SMF (Siglemode) MMF (Multimode) Velocidade 10 Mbps 100 Mbps 10 Gbps Distância 185 m (10base2) 500m (10base5) 100 m 2000 m (MMF) 80000m (SMF) Conector BNC RJ 45 SC Categoria - Cat1 (telefone RJ 11) Cat 5 (Cabo de rede Fast Ethernet) - Seção 3 Topologia das Redes Prof. Carlos Viana 7

8 A topologia das redes estuda como organizar os computadores dentro de um ambiente físico. Existem três topologias a serem estudadas: barra (barramento), estrela e anel (lógica). Topologia Barra A topologia em barra consiste em colocar os computadores dispostos linearmente em um mesmo cabo (daí o nome barra) para trocarem informação. Topologia em Estrela Essa topologia consiste em dispor os computadores todos diretamente ligados em um equipamentoconhecido comoconcentrador. Topologia Anel (Lógica) A topologia em anel é um modelo de abstração, ou seja, fisicamente não é implementado. Nesta topologia, os computadores estão virtualmente dispostos em anel para trocarem dados. Para exemplificar, imagine esses computadores distribuídos ao redor da borda de uma mesa redonda.a informação circularia em um anel lógico, passando de máquina em máquina até que chegasse ao destinatário. Seção 4 Arquitetura de Redes Prof. Carlos Viana 8

9 A arquitetura ou tecnologia de redes refere-se a padrões de comunicação. Estudaremos dois tipos de arquiteturas: arquiteturas de meios guiados (Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring) e arquiteturas de meios não guiados (Wi-Fi e Bluetooth). Arquiteturas Guiadas Ethernet Utiliza dois tipos de cabo para a comunicação: coaxial (redes mais antigas) e par trançado (redes mais novas) Quem define a arquitetura é a placa de rede. Ou seja, dizer que se tem arquitetura ethernet é o mesmo que dizer que tem placa de rede ethernet. Características Quanto à velocidade: 10 mbps para redes que usam cabo coaxial e 100 mbps para redes que usam cabo par trançado (estas são conhecidas como Fast Ethernet). Ainda podemos ter Ethernet com valores que chegam a 1Gbps (Gigabit Ethernet). Token Ring Essa tecnologia é um padrão criado pela IBM em meados da década de 80. A Token Ring tem velocidade que varia de 4 a 16 Mbps. As máquinas estão posicionadas em um anel lógico, onde um concentrador organiza os fluxos de informação para que não haja choque entre eles o que ocasionaria a perda das informações que sofressem o choque. Arquiteturas não Guiadas (Wireless sem fio) As arquiteturas wireless, ou arquiteturas sem fio, são tecnologias que transmitem as informações sem usar fios. Vamos estudar as características da famosa rede Wi-Fi e da rede Bluetooth. Wi-Fi (IEEE ) Para iniciar nossa conversa, gostaria que você soubesse que a Wi-Fi é uma rede do tipo WLAN (Wireless LAN). Segundo ponto é entender que o padrão Wi-Fi está definido através da norma do Instituto dos Engenheiros Eletricistas Eletrônicos (IEEE), ou seja, o número apresentado significa a norma que a define. Vamos estudar os tópicos importantes sobre as redes Wi-Fi: ü Tipo de Rede ü Segurança ü Padrões Wi-Fi Tipos de rede Wi-Fi Podemos construir uma rede Wi-Fi de dois modos: Ad-Hoc e Infraestrutura. Ad-hoc O termo Ad-hoc, em telecomunicações, significa rede que não tem um nó (ponto) central. É exatamente assim que a rede Wi-Fi do tipo Ad-hoc funciona. Os computadores são posicionados próximos um dos outros e a troca de informação é feita através de ondas eletromagnéticas. Prof. Carlos Viana 9

10 Veja a ilustração a seguir: O alcance de uma rede Ad-hoc é de 10 metros. Infraestrutura O outro modo de arquitetar uma rede Wi-Fi é através do modo Infraestrutura. Nesta rede temos um equipamento central conhecido como Access Point (AP). Este equipamento tem a missão de difundir o sinalrecebido a um raio de 100 metros. Segurança na rede Temos dois algoritmos de criptografia: o WEP (algoritmo já desatualizado, pois já foram descobertas diversas falhas nele) e awpa, criptografia mais segura que veio substituir o padrão WEP. Saiba, meu carinho, que já existe também awpa 2. Padrões de rede Wi-Fi Para entender os padrões de rede Wi-Fi você tem que ter duas coisas importantes em mente: a velocidade de transmissão e a frequência de onda utilizada. Temos, portanto, os seguintes padrões de rede Wi-Fi: IEEE b: Padrão Wi-Fi para frequência 2,4 GHz e velocidade de 11 Mbps IEEE g: Padrão Wi-Fi para frequência 2,4 GHz com capacidade teórica de 54 Mbps. IEEE a: Padrão Wi-Fi para frequência 5 GHz com capacidade teórica de 54 Mbps. IEEE n: Padrão Wi-Fi para frequência 2,4 e/ou 5 GHz com capacidade teórica de 65 a 600 Mbps. Bluetooth O Bluetooth é um projeto muito bacana. Possibilita que se troquem informações entre equipamentos a curtas distâncias e baixo consumo de energia dos mais variados tipos. Prof. Carlos Viana 10

11 A tecnologia Bluetooth utiliza a frequência 2,4 Ghz para transmissão dos dados e pode chegar a alcances que variam de 1 a 100 metros. A taxa de transmissão também é razoável,com velocidades variando de1mbps a 24Mbps. Para finalizar, quero que você aprenda algo: toda vez que temos os equipamentos interconectados por tecnologia Bluetooth, damos o nome de Piconet àquela rede. Seção 5 Equipamento de Redes Placa de Rede Uma placa de rede é um dispositivo de hardware responsável pela comunicação entre os computadores em uma rede. Placa de rede com dois tipos de conectores (BNC e par-trançado). Número MAC As placas de rede têm um número que as identificam de forma única. Esse número é conhecido com número MAC, endereço MAC ou simplesmente endereço físico. Não esqueça, carinho, cada placa de rede tem seu MAC único e imutável. Repetidores Repetidor é um equipamento utilizado para interligação de redes idênticas, pois eles amplificam e regeneram eletricamente os sinais transmitidos no meio físico. Prof. Carlos Viana 11

12 Uso de um repetidor para aumentar a extensão da rede Hub (Concentrador) Equipamento utilizado para concetrar as máquinas. Os computadores, por exemplo, são todos conectados a ele, todavia o hub transmite uma informação passada a ele a todas as máquinas concetradas. Ou seja, apesar de fisicamente estar em estrela, ele funciona como se fosse uma barra. Neste caso podemos dizer que o hub tem sua topologia lógica em barra. HUB de 8 portas Ponte (Bridge) A ponte é um equipamento que analisa os pacotes recebidos e verifica qual seu destino. Se o destino for o trecho atual da rede, ela não replica o pacote nos demais trechos, diminuindo a colisão e aumentando a segurança. Por analisar o pacote de dados, a ponte não consegue interligar segmentos de redes que estejam utilizando protocolos diferentes. Ponte ligando 3 (três) segmentos Switch (Concentrador Inteligente) Prof. Carlos Viana 12

13 Fisicamente o switch é bem parecido com o hub, no entanto, diferentemente do hub, ele compreende os pacotes, envido-os apenas ao destino. Lembre-se: o hub não compreende os pacotes e acaba enviando para todos na rede, causando tráfego indesejado. Essa é a grande diferença entre esses dois aparelhos. Switch de 8 portas Roteador (Router) O roteador é um periférico utilizado em redes maiores. Ele decide qual rota um pacote de dados deve tomar para chegar ao seu destino. Basta imaginar que em uma rede grande existem diversos trechos. Ele é usado para interligar redes distintas, algo que nenhum dos aparelhos já citados nesta apostila faz. Lembre-se: O roteador é um equipamento que liga redes distintas e é usado para ajudá-lo a ter acesso à Internet justamente por direcionar o pacote para a rede distinta onde se encontra o destinatário. Já o switch, aponte e o hub não levam a informação para fora da rede - eles são equipamentos para LAN. Router caseiro Router Cisco Prof. Carlos Viana 13

14 Questões de Concursos - Fixação 1. As redes modernas se tornaram indispensáveis na maioria das arquiteturas de Tecnologia da Informação (TI), por permitirem alta conectividade e viabilizarem uma ampla disseminação de informação. A respeito das redes de computadores, assinale a alternativa correta. a) Uma rede remota (MAN) é uma rede de longa distância, que cobre uma área geográficainfinita b) A Web é um sistema com padrões aceitos em algumas regiões geográficas com a finalidade específica de armazenar informações. c) Uma rede local (LAN) conecta computadores e outros dispositivos de processamento de informações dentro de uma área física limitada, como um escritório ou campus. d) Uma rede remota (WAN) é uma rede de curta distância, que cobre uma área geográficarestrita. 2. A tecnologia de fibras óticas possibilitou um grande salto nas telecomunicações. As transmissões de dados e voz alcançaram alto nível de confiabilidade e grande velocidade. Atualmente, existem cabos de fibras óticas interligandocontinentes e esses cabos permitem a criação de milhões de canais de comunicação. Acerca da tecnologia de fibras óticas, assinale a opçãocorreta. a) A fibramonomodo é normalmente utilizada em distâncias mais curtas, por apresentar grande perda de sinal em longas distâncias. b) O núcleo de uma fibramonomodo, por ser mais largo do que o núcleo de uma fibra multimodo, permite que a luz seja refletida dentro da fibra. c) Fibras óticas são imunes a campos elétricos ou magnéticos, sendo assim, é uma ótima alternativa para transmissão de dados em ambientes industriais. d) Uma das vantagens da fibra ótica sobre cabos de cobre está na maior confiabilidade e no menor custo. 3. Os computadores de uma rede estão conectados através de sua placa de rede a um hub, utilizando conectores RJ- 45 e fios de par trançado. Com base nestas informações, qual das especificações apresentadas abaixo, esta rede pode utilizar? a) 10Base2. b) UTP. c) SMF. d) 10Base5. 4. Assinale a opção que preenche, respectivamente, as lacunas abaixo. A topologia do tipo é definida por conexões onde todos os computadores estão ligados com. Apesar de ter uma grande tolerância a falhas, sua acarreta. A sequência correta é: a) estrela, fibra ótica, configuração, algumas falhas b) anel, um concentrador, simplicidade, muitas falhas c) estrela, um concentrador, simplicidade, baixo custo d) barramento, a Internet, montagem, novos investimentos 5. O IEEE foi elaborado para padronizar : a) Comunicações ópticas. b) LANs sem fio. c) Topologias Mans. d) Comunicações telefônicas. 6. Qual a diferença entre Hub e Switch? Prof. Carlos Viana 14

15 a) No Hub a mensagem transmitida é entrega a todos os computadores conectados, e o sinal só é liberado após a mensagem ser transmitida completamente. O Switch recebe a mensagem transmitida e a entrega somente para seu destino. b) Hub é um equipamento utilizado em redes de maior porte, e o Switch é utilizado em redes domésticas. c) Switch possui somente aparelhos de 24 portas e Hub possui somente aparelhos de 8 e 16 portas. d) No Switch a mensagem transmitida é entregue a todos os computadores conectados, e osinal só é liberado após a mensagem ser transmitida completamente. O Hub recebe a mensagem transmitida e a entrega somente para seu destino. e) Não existe diferença entre os dois. 7. Analise as seguintes afirmações relacionadas a componentes de redes de computadores. I. Hubs são dispositivos utilizados para conectar o adaptador de redede um computador diretamente a uma rede telefônica. Com o Hub, as conexões sãoconcentradas, ficando o computador ligado à Internet por uma conexão de alta velocidade, como por exemplo ADSL. II. Repetidores fazem o papel de guarda de trânsito, garantindo que os pacotes de mensagens sejam dirigidos a endereços certos na rede. III. Em uma rede tokenring, o computador monitora a rede até que identifique um padrão especial de bits denominado permissão. Só então, irá enviar o pacote de dados. IV. Pontes conectam múltiplas LAN s, como por exemplo a LAN da Administração com a LAN do Departamento de Recursos Humanos. Elas dividem o tráfego na rede, apenas passando informações de um lado para outro quando for necessário. Indique a opção que contenha todas as afirmações verdadeiras a) I e II b) II e III c) III e IV d) I e III e) II e IV 1 - C 2 C 3 B 4 C 5 B 6 A 7 C Questões de Concursos Estilo Cespe 1 - (CESPE TRT - 21ª Região (RN) - Analista Judiciário - Tecnologia da Informação)- Julgue os itens a seguir, relativos a conceitos e modos de utilização da Internet e de intranets, assim como a conceitos básicos de tecnologia e segurança da informação. Um hub é um equipamento que permite a integração de uma ou mais máquinas em uma rede de computadores, além de integrar redes entre si, com a característica principal de escolher qual é a principal rota que um pacote de dados deve percorrer para chegar ao destinatário da rede. ( ) Certo ( ) Errado 2- (CESPE) -Comparada aos pares trançados, a fibra óptica tem maior banda passante e imunidade à interferência eletromagnética, contudo, seu custo é mais elevado. ( ) Certo ( ) Errado Prof. Carlos Viana 15

16 3- (CESPE / Polícia Federal - Perito Criminal Federal - Informática) -Com o intuito de medir a velocidade de transmissão de dados em umaconexão com a Internet realizada por meio de seu provedor de acesso,um usuário obteve a janela do Internet Explorer 6 (IE6) ilustrada ao lado. Considerando as informações contidas nessa janela e que a conexão do usuário está referida por, julgue os itenssubseqüentes. O usuário aumentaria a taxa de transmissão obtida em sua conexãoà Internet por meio de seu provedor atual, caso adotasse atecnologia bluetooth, que, além de permitir taxas da ordem de até22,5 Mbps em acessos wireless, dispensa a necessidade deprovedor de acesso. ( ) Certo ( ) Errado 1 - E / 2 C / 3 - E Prof. Carlos Viana 16