Fundamentos de Redes de Computadores. Equipamentos de Redes Locais e de Longa Distância. Conceitos

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1 Equipamentos de Redes Locais e de Longa Distância Conceitos Prof. Airton Ribeiro de Sousa airton.ribeiro@faciplac.edu.br

2 Redes de Computadores Sistema de comunicação que interconecta dois ou mais computadores ou dispositivos fisicamente através de condutores de sinal como cabos de cobre, fibra óptica, sinal de rádio dentre outros dispositivos de conexão. Utiliza-se de protocolos de comunicação com o objetivo de compartilhar os recursos disponíveis local ou remotamente. Documentos; Bancos de Dados; Impressoras; Acessos à internet; Outros. 2

3 Equipamentos de Redes Locais e de Longa Distância Cabo UTP Cat5 Padrão Ethernet NIC = Placa de Rede Padrão Ethernet Roteador - Padrão WiFi Servidores BLADE Conector RJ45 Macho/Fêmea - Ethernet Roteador Corporativo - Padrão Ethernet Switch 24 Portas Padrão Ethernet Capa Colorida - Conector - RJ45 Fibra Ótica Padrão Ethernet Placa de Rede - Padrão WiFi Modem Transceiver Bridge 3

4 Equipamentos - Switch É um dispositivo, que assim como os Hubs, permite a interligação de vários postos de trabalho, computadores (Servidores, desktop, notebook) e outros equipamentos. Isola o tráfego entre os vários segmentos fazendo o encaminhamento de dados e comutação da informação apenas para o segmento onde se encontra o dispositivo de destino. São dispositivos que filtram e encaminham pacotes entre segmentos (subredes) de redes locais. Ao contrário dos Hubs os switches aprendem quais dispositivos estão conectados em cada um dos segmentos de suas portas. Eles examinam o tráfego de entrada e registram em sua tabela interna os respectivos endereços MAC de todas as estações conectadas em cada porta. Operam nas camadas 2 do modelo OSI 4

5 Equipamentos - Switch Operam nas camadas 2 do modelo OSI; Os frames (Quadros) recebidos em vez de serem propagados para todas as portas, são enviados apenas para a porta correspondente ao endereço de destino; Ao contrário dos hubs não propagam broadcast nos segmentos configurados; Permite maior velocidade de comunicação no segmento e consequentemente um barateamento do custo; Esteticamente são semelhantes aos Hub, muitos vezes até mesmo no número de portas. Se arquitetados para serem administrados e oferecerem funções de roteamento além das funções tradicionais da camada 2, incorporam funções de roteamento como por exemplo a determinação do caminho de repasse baseado em informações de camada de rede (camada 3) tais como protocolos de roteamento (RIP, OSPF...) e VLAN (Virtual LAN). 5

6 Equipamentos - Switch Símbolo do Switch 6

7 Equipamentos - Hub E o dispositivo de interconexão de redes cabeadas que tem por finalidade a difusão e comunicação entre os elementos da rede. Também designado concentrador, repetidor ou ate comutador de nível 1, o hub é um dispositivo que permite interligar uma série de dispositivos Ethernet para que funcionem como um único segmento de rede (domínio de colisão). Características Opera na camada 1 (Física) do modelo OSI. Se na sua arquitetura contiver funções de switch (Switch-Hub), poderão chegar até a camada 2 (Enlace) Propaga broadcast no meio de comunicação. Se o computador Y necessitar encaminhar sinais de dados para um outro computador X na rede, os sinais serão encaminhados a todas as portas do Hub gerando maior tráfego no barramento. É menos inteligente que o Switch. Os Hubs não contém tabelas internas de gerenciamento de Mac Address dos dispositivos que integram ao mesmo barramento. Tecnologia ultrapassada nos dias atuais e são pouco utilizados em corporações. 7

8 Equipamentos - Hub 8

9 Equipamentos - Roteador São equipamentos que interconectam redes remotas (Geograficamente distantes). É um dispositivo de rede que tem por função encaminhar (rotear) pacotes de dados no ambiente de inter-rede de WAN (World Area Network) para ele chegue ao seu destino. O roteador (Router) recebe os pacotes da camada inferior (Camada 2- Enlace), descobre qual é o caminho necessário para que o pacote (Dados) chegue ao destino, monta um novo pacote alterando o seu cabeçalho para adaptar à rota escolhida na inter-rede e envia novamente o pacote para a camada inferior que se encarrega de enviar esse pacote. Para executar o roteamento, utiliza-se algoritmos de métricas para determinar qual é o melhor caminho a ser percorrido para a respectiva entrega do pacote. A entrega de pacotes, apesar de complexa numa rede, é uma tarefa relativamente fácil para os roteadores. Ele procura utilizar os caminhos mais curtos, e quando isso não possível, utiliza os caminhos que apresentem melhor disponibilidade. 9

10 Equipamentos - Roteador Características Opera na camada 3 no modelo OSI; Administra armazenando nas tabelas de roteamentos as configurações de rotas, protocolo e caminhos a serem percorridos pelos pacotes; Geralmente são configurados como Gateway (Portão) da rede; São inteligentes ao ponto de descobrir a melhor rota para transportar os pacotes; Utiliza protocolos de roteamento para escolher o melhor caminho; Protocolos de roteamento RIP OSPF BGP EIGRP; Dispositivo responsável por interconectar redes locais geograficamente distantes; Outras. 10

11 Equipamentos - Roteador Símbolo do Roteador 11

12 Equipamentos - Modem A palavra MODEM é uma contração das palavras MOdulador e DEModulador. É utilizado pelas empresas telecom como meio de transporte de dados e voz por intermédio de linhas telefônicas. O modem que envia modula os dados em um sinal compatível com a linha telefônica (analógico) e o modem que recebe demodula o sinal em dados digitais e vice-versa. O Modems sem fio converte dados digitais em sinais de rádio e vice-versa É um equipamento fornecido pela telefônicas quando da necessidade de instalação de circuitos de transmissão de dados para comunicação entre LAN e WAN. Os modems foram criados na década de 60 como uma forma de permitir aos terminais (Terminais burros) conectarem-se a computadores através de linhas telefônicas comuns. 12

13 Equipamentos - Modem Velocidades - Histórico 300 bps - década de 60 até por volta de bps - tornou-se popular em 1984 e bps 9600 bps - surgiu entre o fim de 1990 e o início de ,2 kilobits por segundo (Kbps) 28,8 Kbps 33,6 Kbps 56 Kbps - tornou-se padrão em 1998 Modem ADSL - Assymetrical Digital Subscriber Line - Taxas com velocidades altíssimas (Mbps Megabyte por Segundo) que variam de acordo com valor do serviço contratado. 13

14 Equipamentos - Modem 14

15 Equipamentos Nic (Network Interface Card) Opera na camada 1 do modelo OSI e tem como finalidade interconectar dispositivos por meios guiados em casos de conexões cabeadas e não guiados de casos de arquiteturas Wi-Fi. Detém tabelas de quadros ethernet nos quais são registradas informações relacionadas aos respectivos endereços de origem de destino. Toda placa de rede recebe um número de 48 bits (6 bytes) e já vem gravado na própria placa de rede) em numeração hexadecimal, em nível mundial, o qual é denominado Mac Address (Media Access Control). O endereço Mac é o endereço físico da placa de rede do computador. Este endereço ETHERNET é único e é com base nele que os equipamentos de rede identificam aos computadores para a entrega de dados no barramento configurado. 15

16 Equipamentos Nic (Network Interface Card) Formato do quadro Ethernet Mac Address Nic Ethenet Wireless Nic Ethenet Cabeado 16

17 Equipamentos Ponto de Acesso (Access Point) E um dispositivo de difusão de sinal de dados para elementos de rede sem fio (Wireless). Toca comunicação tem que passar por uma equipamento central, conhecido como estação base. Ela é um ponto de acesso para os equipamentos da rede sem fio e normalmente está conectada à uma rede fixa. Sem a estação base a comunicação acontece de computador para computador diretamente (peer-to-peer) sem senhum ponto central de acesso. No caso de conexão sem fio entre computadores, em geral são utilizadas redes denominadas Wi-Fi (Wireless Fidelity). A Wi-Fi é uma tecnologia de comunicação para LANs sem fio mantida pela Wi-Fi Alliance. Opera na camada 1 (Camada Física) e 2 (Camada de Enlace) no modelo OSI. O tema Wi-Fi será abordados em detalhes posteriormente 17

18 Equipamentos Ponto de Acesso (Access Point) 18

19 Equipamentos Computador Maquina que recebe e trabalha os dados de maneira a obter um resultado. Para realiza-lo é necessário programá-lo para responder a um conjunto de comandos específicos (instruções) de maneira bem definida e pode executar extensas listas de comandos. Essa lista denomina-se programas de computador. O computador é composto por hardware (parte física da máquina) e software (parte lógica) que da vida e o respectivo funcionamento aos dispositivos e execuções específicas. 19

20 Equipamentos Tipos de Computador Existem vários tipos de computadores, desde os de mão até os que ocupam andarem inteiros. Quanto à capacidade de processamento, podem realizar milhões e até trilhões de instruções por segundo. Podem ser classificados como: Supercomputadores Mainframes Minicomputadores Computadores Pessoais (Desktop) Notebooks Palmtops O tema será abordados em detalhes na disciplina de Arquitetura de Computadores 20

21 Equipamentos Tipos de Computador O tema será abordados em detalhes na disciplina de Arquitetura de Computadores 21

22 Equipamentos - Bridge São equipamentos de interconexão de redes que possibilitam uma possível extensão do barramento da rede para além de seus limites normais.. São basicamente utilizadas para conectar duas LANs de modo que o usuário perceba essas duas redes locais como se fossem uma só. Estão em desuso tendo em vista que os hubs e switch poderão atuar na mesma função Opera na camada 2 (Enlace) do modelo OSI, uma vez que trabalham endereçamentos físicos dos dispositivos conectados às redes. 22

23 Equipamentos - Bridge 23

24 Equipamentos - Repetidor Dispositivo que interconecta segmentos de redes para alcançar outros segmentos de tendo em vista as limitações técnicas de distância. São utilizados em redes que compartilham o meio de comunicação e possuem a mesma arquitetura. Atuam na camada 1(Física) do modelo OSI recebendo pacotes de um segmento e repetindo esse mesmo pacote para outro segmento. O pacote retransmitido não sofre nenhum tipo de tratamento pelo repetidor. 24

25 Equipamentos - Repetidor 25

26 Equipamentos Multimídia ou Transceiver É um dispositivo que combina um transmissor e um receptor utilizando componentes de circuito comuns para ambas as funções num só equipamento. Para uma rede de dados, converte um tipo de sinal ou um conector em outro. Por exemplo, para conectar uma interface RJ45 (Cabo UTP) um conector SC (Fibra ótica), ou para converter sinais elétricos em ópticos etc. É considerado um dispositivo de camada 1(camada física) porque só considera os bits e não as informações de endereço ou protocolos de níveis superiores. 26

27 Equipamentos Multimídia ou Transceiver 27