Redes de computadores e Internet

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1 Polo de Viseu Redes de computadores e Internet Aspectos genéricos sobre redes de computadores

2 Redes de computadores O que são redes de computadores? Uma rede de computadores é um sistema de comunicação de dados constituído através da interligação de computadores e outros dispositivos, com a finalidade de trocar informação e partilhar recursos.

3 Redes de computadores Meios físicos (hardware) de uma rede:. Computadores;. Periféricos (tais como: discos; impressoras, modems, etc.);. Meios físicos de transmissão cabos que interligam os computadores; também são possíveis sistemas de comunicação sem fios (wireless), através de ondas propagadas no espaço;. Dispositivos de ligação dos computadores às redes: placas de interface de rede, modems, etc. e dispositivos de interligação de redes.

4 Redes de computadores Ao nível de software, uma rede normalmente implica:. drivers de placas de rede peças de software que complementam o sistema operativo do computador, no sentido de este poder comunicar com a placa de rede;. protocolos de comunicação normas convertidas em software que tornam possível a transmissão de dados entre os computadores;. sistemas operativos que integrem os módulos de software necessários para trabalho em rede;. utilitários e programas de aplicação vocacionados para trabalho em rede.

5 Objectivos e vantagens do trabalho em rede. partilha de recursos físicos da rede, tais como: discos, impressoras, modems ou outros meios de ligação à Internet, etc.;. partilha de programas e ficheiros de dados ou documentos;. intercâmbio de informação entre os utilizadores, através de mensagens de correio electrónico (electronic mail), transferência de ficheiros, etc.;

6 Objectivos e vantagens do trabalho em rede (cont.). melhor organização do trabalho, nomeadamente com a possibilidade de:. definição de diferentes níveis de acesso à informação consoante o estatuto dos utilizadores;. supervisão e controlo do trabalho na rede, por parte de utilizadores com responsabilidades a esse nível;. constituição de grupos de trabalho; calendarização de tarefas; etc.

7 Redes locais (LANs) e redes alargadas (WANs). rede de área local ou LAN (Local Area Network) rede com abrangência que se situa normalmente, dentro de um edifício. rede de área alargada ou WAN (Wide Area Network) rede ou conjunto de redes cuja abrangência se estende por toda uma região, várias regiões, vários países ou até a totalidade do globo (como é o caso da Internet).

8 Redes locais (LANs) e redes alargadas (WANs) cont. Entre as redes de área local (LANs) e as redes de área alargada (WANs) podemos encontrar redes de dimensões intermédias, nomeadamente:. redes de campus (campus networks) que consistem normalmente em diversas redes locais ligadas entre si, abrangendo um conjunto de edifícios vizinhos (como, por exemplo, os vários departamentos de uma universidade, hospital ou grande unidade fabril);. redes de área metropolitana (MANs - Metropolitan Area Networks) redes que abarcam a área de uma grande cidade ou região urbana, interligando determinadas entidades ou instituições que necessitam de manter entre si um sistema de comunicações de dados (como, por exemplo, as entidades administrativas ou policiais de uma grande cidade).

9 Redes cliente-servidor e redes peer-to-peer Enquanto que numa rede do tipo cliente-servidor há um ou mais computadores que desempenham funções específicas (os servidores), prestando serviços aos outros computadores da rede (os clientes), numa rede do tipo peer-to-peer não existe essa diferenciação, qualquer computador pode partilhar os seus recursos com qualquer outro computador da rede.

10 Redes cliente-servidor e redes peer-to-peer (cont.) Numa rede cliente-servidor, existem um ou mais computadores que desempenham funções especiais, que consistem em prestar serviços aos outros computadores da rede. Podem existir diferentes tipos de servidores:. servidor de ficheiros - file server;. servidor de aplicações application server;. servidor de base de dados - database server;. servidor de comunicações - communications server;. servidor de impressoras - print server; etc.

11 Redes de computadores pacotes de dados Numa transmissão em rede, cada mensagem gerada num computador é formatada em pacotes (packets) de bits ou bytes. Cada um desses pacotes atravessa as várias camadas da arquitectura de rede e recebe um cabeçalho com informação específica de cada uma dessas camadas. Ao chegar ao computador receptor, os pacotes das mensagens atravessam as mesmas camadas da arquitectura de rede, mas agora no sentido inverso; então, são como que desembrulhados e reagrupados para recomposição da mensagem original.

12 Polo da Figueira da Foz Redes de computadores e Internet Meios físicos de transmissão

13 Meios físicos de transmissão classificação

14 Meios físicos de transmissão cabos

15 Meios físicos de transmissão quadro comparativo dos principais tipos de cabos

16 Cabos eléctricos de pares entrançados

17 Cabos eléctricos pares entrançados os conectores RJ-45

18 Cabos eléctricos pares entrançados hubs switches como centros das ligações

19 Cabos coaxiais

20 Cabos coaxiais os conectores BNC

21 Cabos coaxiais conectores BNC e encaixes nas placas

22 Cabos de fibra óptica

23 Transmissões sem fios (wireless). infravermelhos;. ondas de rádio;. micro-ondas;. ondas de satélite. ondas de satélite ondas de rádio

24 Polo da Figueira da Foz Redes de computadores e Internet Topologias de redes; dispositivos de ligação e interligação

25 Topologias das redes de computadores Topologia designa a forma física assumida pelas ligações dos computadores de uma rede. As principais são: anel; bus; star; mesh.

26 Topologia em anel Ring Numa topologia em anel (ring), existe um cabo fechado sobre si próprio, ao qual se ligam os computadores. Numa topologia em anel (ring), a transmissão do sinal é feita sequencialmente e não por difusão (como nas topologias em bus e star).

27 Topologia em anel - FDDI

28 Topologia em bus Numa topologia em bus ou barramento linear, temos um cabo ao longo do qual se ligam os computadores. Numa topologia em anel (ring), a transmissão do sinal é feita por difusão, ou seja, para todos os computadores ou nós da rede ao mesmo tempo.

29 Topologia em bus

30 Topologia star Numa topologia em estrela ou star, existe um dispositivo central hub ou do género ao qual se ligam os computadores. Numa topologia star, a transmissão do sinal é feita por difusão, ou seja, para todos os computadores ou nós da rede ao mesmo tempo.

31 Topologia star hubs e switches os hubs e os switches como centros das ligações nas topologias star Um hub é um dispositivo de centralização das ligações, mas sem capacidade de efectuar comutações. Um switch tem essa capacidade.

32 Topologia star star distribuída

33 Topologia star redes estruturadas

34 Padrão Ethernet em topologias bus e star O padrão Ethernet é actualmente o padrão de redes locais (LANs) mais difundido. É definido principalmente ao nível das placas de rede. Pode coexistir com topologias em bus ou em star.

35 Padrão Ethernet esquema de funcionamento Esquema representativo do funcionamento de uma rede Ethernet, com base no método CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Colision Detection) ocorrência de uma colisão e retransmissão após contenção.

36 Padrão Token-Ring Um outro padrão de redes locais (LANs), para além do Ethernet, é o Token-Ring (da IBM). Este padrão é implementado em topologias físicas como estrela (star), mas, realmente em anel o anel é estabelecido no interior de dispositivos tipo hub.

37 Padrão Token-Ring esquema de funcionamento

38 Repeaters, bridges e routers ou gateways Enquanto os repeaters ligam dois segmentos de uma LAN, as bridges podem ligar duas ou mais LANs e os routers ou gateways permitem interligar LANs numa WAN.

39 Repeaters, bridges e routers ou gateways Enquanto os repeaters actuam apenas ao nível da primeira camada (Física) dos pacotes de rede, as bridges actuam também ao nível da segunda camada (Ligação de Dados) e os routers actuam até ao nível da terceira camada (Rede), manipulando os endereços das mensagens e procedendo ao seu encaminhamento através dos nós da rede.

40 Polo da Figueira da Foz Redes de computadores e Internet Introdução à Internet

41 Origens da Internet A Internet resultou da evolução da NSFNET que, por sua vez, teve origem na ARPAnet; actualmente a Internet tornouse a maior rede de redes, com uma abrangência planetária.

42 Tecnologia de base do funcionamento da Internet

43 Tecnologia de base do funcionamento da Internet os protocolos TCP/IP

44 Tecnologia de base do funcionamento da Internet os protocolos TCP/IP O protocolo TCP funciona apenas nos computadores da rede e controla a entrega correcta dos datagramas enviados. Estes dois protocolos estão na base da arquitectura da Internet. O protocolo IP (Internet Protocol) funciona nos computadores (sistemas finais) ligados à rede, mas também nos routers (sistemas intermédios), onde desempenha o papel fundamental de encaminhar as mensagens através das subredes que constituem a rede global.

45 Tecnologia de base do funcionamento da Internet Correspondência entre a arquitectura TCP/IP e a do modelo OSI

46 Endereços IP Cada computador directamente ligado à Internet tem um endereço único, formado por um número binário de 4 bytes (32 bits). Em decimal, os endereços surgem como no seguinte exemplo: No sistema de endereçamento da Internet, temos três classes de redes (A, B, C), definidas pelo primeiro octeto. Conforme a classe da rede, temos 1, 2 ou 3 octetos para a identificação da rede (rectângulos mais claros) e os restantes octetos para a identificação de cada computador dentro da rede (rectângulos mais escuros). Na tabela à direita, podemos ver o número máximo de redes e de computadores por rede em cada classe de redes.

47 Endereços IP 1) indica o protocolo ou tipo de serviço que se está a solicitar 2) indica o nome do web site a que se quer aceder 3) /home.htm indica uma página do site/servidor que se quer abrir Nota: se esta última não for indicada, será aberto o site na sua página principal

48 Endereços da Internet o DNS (Domain Name System) DNS ou Domain Name System sistema de endereçamento por nomes (em correspondência com os endereço IP numéricos). Os domínios têm a ver com a organização das redes e subredes do DNS. Os endereços por nomes têm um formato como o seguinte: crb.ucp.pt.

49 O acesso à Internet direct link / via ISP

50 O acesso à Internet via modem

51 O acesso à Internet via RDIS

52 O acesso à Internet via RDIS

53 Os principais serviços da Internet protocolos de aplicações mais conhecidos: FTP (File Transfer Protocol) transferência de ficheiros entre computadores Telnet / ssh (emulação terminal / secure shell) acesso remoto a outros computadores HTTP (HyperText transfer Protocol) transferência de documentos hipertexto (páginas HTML) do WWW SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) correio electrónico ou

54 Correio electrónico Uma mensagem enviada pelo emissor é transferida para o servidor de onde esse utilizador tem conta ou autorização para tal. Esse servidor de , por sua vez, encarrega-se de enviar a mensagem para um outro servidor de aquele que está associado ao endereço do destinatário. A mensagem chegada por este último servidor ficará aí guardada até que o destinatário aceda a esse servidor para a transferir para o seu computador de acesso.

55 Telnet/ssh terminal virtual ou emulação de terminal

56 FTP (File Transfer Protocol) Transferência de ficheiros

57 WWW World Wide Web (Internet Explorer)

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