U.E PROF EDGAR TITO - NOITE PROF. RANILDO LOPES DISCIPLINA: Rede de computadores APOSTILA 01. Obrigado pela preferência de nossa ESCOLA!

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1 1 U.E PROF EDGAR TITO - NOITE PROF. RANILDO LOPES DISCIPLINA: Rede de computadores APOSTILA 01 Obrigado pela preferência de nossa ESCOLA! VISITE O SITE ueedgartito.wordpress.com Noções básicas de Rede de computadores 1

2 2 Definição Vários computadores ligados em si, por meios eletrônicos, permitindo aos utilizadores a troca de dados e o compartilhamento de recursos (aplicações, base de dados, impressoras e etc). Ao Nível Físico uma rede é constituída por: Computador Periféricos (Impressoras, Scanner, etc) Meios físicos de transmissão Dispositivos de ligação dos computadores à rede (Placa de rede, modem, etc) 2

3 3 Outros componentes Bridges/Pontes: Nas redes de comunicação este dispositivo itnerliga duas redes locais que usam a mesma tecnologia de rede. Conecta por exemplo a rede da contabilidade com a rede do departamento de marketing; Router: Faz o papel de guarda de trânsito, garantindo que os pacotes de mensagens são dirigidos aos respectivos endereços. Determina qual a próxima rede, para a qual o conjunto de dados tem de ser transmitido, com o objetivo de chegar a um determinado destino; Repetidores: Equipamentos usados para ampliar o sinal enviado, atribuindo-lhe uma nova força para que este chegue ao destino; HUB: Dispositivo que interliga vários computadores entre si. Normalmente toda informação converge a este dispositivo e é posteriormente reencaminhada para uma ou mais direções. Switch: Muito parecido com o HUB, mas com uma grande diferença, os dados vindos do computador de origem somente são repassados ao computador de destino. Isto porque os switchs criam uma espécie de canal de comunicação exclusiva entre a origem e o destino. Vantagens do trabalho em rede Compartilhamento de recursos físicos da rede: Tora-se obviamente mais barato compartilhar impressoras, scanners, etc, do que comprar uma para cada computador; Compartilhamento de aplicativos: através de uma rede é possível vários usuários utilizarem um mesmo programa localizado em um dos computadores da rede. Basta imaginar um supermercado cujas caixas registradoras estão interligadas em rede e com o acesso a uma única base de dados, com o seu estoque permanentemente atualizado; Compartilhamento de dados; Economia de recursos: Um computador sem disco rígido pouco serve para algo, pelo menos aparentemente, pois em uma rede, pode ser utilizado como uma estação de trabalho; 3

4 4 Prinicipais serviços de rede Servidor de arquivos: responsável pelo compartilhamento de documentos, planilhas, arquivos em geral; Servidor de impressão: Controla o compartilhamento dos dispositivos de impressão da rede; Servidor de backup: Gestão de copias de segurança dos dados existentes na rede. Meios físicos de transmissão Um meio físico de transmissão em uma rede de computadores, é o canal de comunicação pelo qual os computadores enviam e recebem os sinais que codificam a informação. O mais usual é a utilização de um entre vários tipos de cabos existentes para o efeito. No entanto, também existem redes e sistema de comunicação entre computadores que funcionam sem cabo, através da propagação de onda no espaço (comunicação wireless ou sem fio). No momento de escolher um cabo para uma rede devemos ter atenção no seguinte: Velocidade de atenção pretendida; Distancia máxima entre as maquinas que pretendemos conectar; Nível de ruído e interferências habituais na zona de instalação de rede Assim, os meios físicos são divididos em dois grupos principais: 4

5 5 Cabo coaxial Utilizado nas redes locais é bastante durável mas não muito flexível, podendo transmitir até 10Mb/seg. Consiste em um núcleo de cobre envolvido por um material isolante, por sua vez envolvido num revestimento plástico. O núcleo é usado para transportar dados enquanto que um condutor externo serve como escudo e protege o primeiro de interferências externas. Cabo de par trançado É um cabo com boas características de transmissão (até 100Mb/seg,), de baixo custo, utilizado em redes locais. Consiste em vários pares de fios de cobre. Os dois fios de cada par são entrançados em torno um do outro, com o objetivo de criar à sua volta um campo eletromagnético que reduz a possibilidade de interferência de sinais externos. Um dos condutores transmite o sinal e outro recebe. Estes cabos podem ainda pertencer a dois outros grupos: STP (Shielded Twisted Pair) UTP (Unshielded Twisted Pair) O STP é utilizado em ambientes industriais onde existem grandes quantidades de fontes de interferências, reduzida por efeitos de blindagem. Por 5

6 6 sua vez, o UTP é utilizado em ambientes onde as fontes de interferências não são tão comuns. Fibras ópticas Este tipo de cabo, similar ao cabo coaxial é composto por um ou vários filamentos, muito finos, de vidro, rodeado por materiais isolantes e amortecedores de choque, com capacidade de transmissão a grande distância e a grande velocidade (10Mbps até 500Mbps). Não é afetado por interferências. O sinal transmitido a grandes distâncias é atenuado o que implica a perda de amplitude ou intensidade do sinal, limitando a longitude do cabo. Os segmentos podem ser de até 2000 metros 6

7 7 O padrão Gigabit Ethernet Depois dos padrões de 10 e 100 megabits, o passo natural para redes Ethernet seria novamente multiplicar por 10 a taxa de transmissão, atingindo 1000 megabits. E foi justamente isso que fizeram. O padrão Gigabit Ethernet começou a ser desenvolvido pelo IEEE em 1997 e acabou se ramificando em quatro padrões: 1000BaseLX(o mais caro, e pode chegar a 550 metros), 1000BaseSX (para distâncias de até 500 metros), para distâncias mais cutas existe o padrão 1000BaseCX, que ao invés de fibra óptica utiliza cabos twaxiais, um tipo de cabo coaxial com dois fios, que tem a aparencia de dois cabos coaxiais grudados. Este padrão é mais barato que os dois anteriores, mas em compensação o alcance é de apenas 25 metros. A idéia é que ele servisse para interligar servidores em data centers, que estivessem no mesmo rack ou em racks próximos. Mas o padrão que está crescendo mais rapidamente, a ponto de quase condenar os demais ao desuso é o 1000BaseT, é também chamado de Gigabit over copper, por utilizar os mesmoa cabos de par trançado categoria 5 qua as redes de 100 megabits atuais. Isto representa uma enorme economia, não apenas por eliminar a necessidade de trocar os cabos atuais por cabos muitos mais caros, mas também nas próprias placas de rede, que passam a ser uma evolução das atuais e não uma tecnologia nova. O alcance continua sendo de 100 metros e os switchs compatíveis com o padrão são capazes de combinar nós de 10, 100 e 1000megabits, sem que os mais lentos atrapalhem os demais. 7

8 8 Redes Wireless (Sem fio) Refere-se a sistemas de informação integrados em um ambiente de trabalho via ligações sem fio, utilizando tecnologias como radio freqüência (RF), infravermelho, microondas, laser, bluetooth, etc. As redes wireless representam o próximo passo lógico na evolução dos sistemas de computação e na sua relação com o utilizador. O wireless baseia-se na propagação de ondas, que é um fenômeno físico no qual a fonte pertubadora fornece energia a um sistema e essa energia desloca-se através de pontos desse sistema. Observemos a propagação de um impulso em uma corda para melhor entendermos esse conceito: infravermelho e laser Ondas de As redes baseadas em infravermelhos ou lasers utilizam a mesma tecnologia usada em produtos como controle remotos de aparelhos de TV. Assim, estes raios infravermelhos podem ser usados para transmitir sinais digitais entre computadores exigindo que os mesmos se encontrem relativamente próximos uns dos outros, bem como a inexistência de obstruções físicas no espaço onde os sinais circulam. Os sistemas a laser são utilizados para interligar redes em prédios separados. A distância entre os pontos de ligação é um dos principais pontos que diferenciam a utilização de sistemas wireless laser e sistemas wireless infravermelho. O primeiro é utilizado em ambientes internos (escritórios, oficinas), enquanto o segundo é adequado a longas distâncias. 8

9 9 Ondas de rádio e micro ondas Trata-se do mesmo tipo de ondas utilizadas nas transmissões de rádio. A constituição de redes baseadas em ondas de rádio ou micro ondas implica na instalação de antenas ou dispositivos de emissão e recepção, que devem estar em linha de vista para transmitir e receber os sinais. O seu principal uso é interligar redes locais em diferentes prédios (conseguem ultrapassar pequenos obstáculos como por exemplo paredes finas), mas a partir de certa distância torna-se necessária a instalação de retrotransmissores ou amplificadores de sinal. de satélite Ondas Os satélites utilizados para transmissão de dados sob a forma digital encontram-se situados em órbitas geoestacionárias em torno do equador a cerca de 30 40Km da superfície terrestre. A comunicação com esses satélites implica no uso de antenas parabólicas, ou seja, dispositivos de transmissão capazes de efetuar uplinks (emissões da terra para o satélite) e downlinks (recepções do satélite para a terra). 9

10 10 Tipos de redes segundo a abrangência geográfica LAN (Local Área Network): situada dentro de um prédio ou campus de no máximo alguns kilometros; WLAN: as Wireless LAN (LAN sem fio) consolidaram-se como uma boa opção de rede local. Tais máquinas podem ser usadas em qualquer lugar dentro de um prédio que possua uma wireless lan implementada; MAN (Metropolitan Área Network): abrange a extensão de vários prédios situados dentro de uma mesma região metropolitana (entre 10 a 100Km); WAN (Wide Área Network): redes que permitem abranger extensões muito grandes como um país ou continente. São normalmente formadas por varias LANs (pequenas sub-redes); Topologia É a forma pela qual os vários componentes que compõem uma rede se interligam. A topologia abrange 3 campos: físico, elétrico e lógico. Os dois primeiros podem entender-se como a configuração do cabemento, mas quando se fala da configuração lógica, esta-se a pensar na forma como a informação é tratada dentro da rede, como circula de um sítio para outro, como as maquinas estão ligadas em termos de desenho, ou seja, em termos de estrutura: Rede barramento: onde as estações são ligadas a um barramento central único. O desenho de rede linear é aparentemente simples reduzindo-se a um único cabo que se estende de um computador até o seguinte. Os extremos do cabo terminam com uma resistência chamada terminador que para além de indicar que não existem mais estações de trabalho nos extremos, permite encerrar o barramento. Esta rede utiliza a técnica de broadcasting; Anel: as estações são ligadas sequencialmente umas às outras, formando um caminho fechado em forma de anel; 10

11 11 Estrela: as estações são ligadas a um nó central único; 11

12 12 Resumo das topologias 12

13 13 Tecnologias usadas em redes locais (LANs) Ethernet: é a tecnologia de rede mais popular. Ela pode ser utilizada com topologia barramento (coaxial) ou estrela (par trançado com HUB). Neste tipo de rede, cada PC ouve o tráfego na rede e se não ouvir nada, eles transmitem as informações. Se dois clientes transmitirem informações ao mesmo tempo, eles são alertados sobre a colisão, param a transmissão e esperam um período aleatório para cada um antes de tentar novamente. Este método é conhecido como Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD). Token Ring: o método de acesso tem topologia em anel. Para transmitir dados um computador tem de obter um sinal (Token). Este sinal especial viaja de nó em nó através da rede LAN. se um destes sinais especiais está disponível na rede, o que faz com que um único dispositivo possa acessar a rede, evitando conflitos na transmissão. 13

14 14 Redes sem fio (Wireless) Refere-se a sistemas de informação integrados em um ambiente de trabalho via ligações sem fio, utilizando tecnologias como radio freqüência (RF), infravermelho, microondas ou laser. Cada vez mais banais; Ausência de fios; O formato mais generalizado para as redes sem fios atuais é o b. Especifica uma interface de comunicações sem fios entre um cliente e uma estação base ou entre dois clientes; Opera na freqüência de 2,4Ghz e suporta transmissões de até 11Mbps; A wireless LAN consolidaram-se como uma boa opção de rede local onde haja necessidade de mobilidade dos pontos da rede e/ou existam dificuldades de implementação de cabeamento. Podem ser usadas em combinação com LANs cabeadas, onde os pontos que necessitam de mobilidade são ligados à rede pelo meio wireless e as estações físicas por meio de cabos. Dois tipo de redes: Ad-roc, é composta por estações dentro de um mesmo espaço que se comunicam entre si sem a ajuda de uma infra-estrutura. Qualquer estação pode estabelecer uma comunicação direta com outra estação. Infrastructure, é utilizado um ponto de acesso que é responsável por quase toda a funcionalidade da rede. De modo a aumentar a cobertura e uma rede infrastructure vários pontos de acesso podem ser interligados através de um backbone. 14