Redes de Computadores

Transcrição

1 Introdução Redes de Computadores Marco Antonio Montebello Júnior Rede É um conjunto de computadores chamados de estações de trabalho que compartilham recursos de hardware (HD, impressora, etc.), acessam computadores remotos ou outras redes Introdução Uma rede de computadores é um conjunto de computadores autônomos, interconectados, capazes de trocar informações e compartilhar recursos Dois computadores são ditos interconectados quando podem trocar informações através de algum mecanismo de comunicação E são ditos autônomos pois trabalham de forma independente Utilização das Redes de Computadores Compartilhamento de informações (Dados) Compartilhamento de recursos (Interligados às máquinas) Comunicação pessoal ( , chat, voz) Utilização remota de computadores Compartilhamento de processamento (processamento distribuído) Gerenciamento centralizado de recursos e dados distribuídos Conceitos Conceitos Nó Equipamento ligado a rede não estando dedicado a nenhum computador em especial. Pode ser mesmo um computador, uma impressora ou um terminal. Linha de Transmissão Meio pelo qual os dados são transmitidos. Há várias espécies como cabos, linhas telefônicas, fibras ópticas entre outras. Host Um computador conectado a uma rede que proporciona um ponto de acesso aos serviços daquela rede. É ligado a uma linha de transmissão através de uma placa adaptadora que faz a interface e um controle limitado da linha liberando a CPU para outros serviços Cliente Nó que solicita um determinado serviço na rede. Servidor Host que fornece um determinado serviço na rede. Há servidores de disco, de comunicação, de impressão, entre outros. Endereço Dado associado a um nó que distingue este nó dos demais da rede. O endereço permite direcionar as informações que devem ser transmitidas para o nó ao qual ela pertence. 1

2 Montando uma Rede Componentes Básicos: Dispositivo Emissor Link de Comunicação Dispositivo Receptor Fluxo/Transmissão de Dados SIMPLEX Envia dados em uma única direção. Ex.: transmissão de rádios e TV s HALF-DUPLEX Envia dados em ambas as direções, mas somente em um sentido por vez. Ex.: Caixa eletrônico de um banco FULL-DUPLEX Permite transmissão em ambas as direções ao mesmo tempo. Ex.: Conversa Telefônica Abrangência (1) Rede Local (LAN) Abrange área geograficamente pequena, como uma sala ou um prédio. Utiliza cabos de alta velocidade operando com um baixo número de erros e altíssimas taxas de transmissão Rede Metropolitana (MAN) Pode ser vista como uma LAN de maior capacidade, abrangendo um perímetro de um campus ou de uma cidade Rede de Longa Distância (WAN) Sua área de abrangência pode incluir países, continentes e milhares de hosts (grande dispersão geográfica). Devido as longas distâncias, as WANs necessitam utilizar linhas telefônicas e outros meios de telecomunicações como microondas e satélites. As taxas de erros são relativamente elevadas e as taxas transmissão baixas. Abrangência (2) Rede Sem Fio (WLAN) Utiliza ondas eletromagnéticas (rádio, microondas ou infravermelho) como meio de transmissão, não necessitando de conexão física. As distâncias de cobertura podem variar de acordo com o tipo de antena e se existe anteparos entre os nós. Tipicamente são mescladas com as redes tradicionais. Computação Móvel Nova proposta de paradigma computacional advinda da tecnologia de rede sem fio e dos sistemas distribuídos: o usuário, portando dispositivos móveis, como palm-tops e notebooks, tem acesso a uma infra-estrutura compartilhada independente da sua localização física. O arranjo físico (layout) de uma rede Três topologias comuns: Estrela Anel Barramento Estrela O computador central (hub) gerencia a rede Todas as mensagens são roteadas através do hub: Ajuda a evitar colisões entre as mensagens Falha de conexão entre o hub e qualquer nó não afetará o sistema global: Se o hub sofrer uma pane a rede falhará. 2

3 Anel Liga todos os nós em uma cadeia circular As mensagens de dados percorrem o anel em uma única direção: Cada nó verifica a mensagem para ver se esse nó é o destinatário. Se não, a mensagem é transferida ao nó seguinte Nenhum perigo de colisão de dados Se um nó falhar, o anel se romperá e a rede inteira falhará. Barramento Todos os nós são conectados a uma única linha (barramento) Computadores enviam mensagens a outros computadores da rede: Se mensagens colidirem com outras mensagens, o nó emissor reenviará a mensagem. Nós podem ser adicionados/removidos da rede, sem afetar a rede Se um nó falhar, a rede não falhará. Transmissão Digital Transmissão Analógica Envia dados como pulsos distintos: ou ligado (on 1) ou desligado (off 0). Similar à maneira pela qual os dados viajam através do computador O computador só entende 0 s e 1 s Sinal elétrico contínuo na forma de uma onda Já existem muitas mídias de comunicação para transmissão analógica (voz): Linhas telefônicas são as mais comuns O sinal digital do computador deve ser convertido para a forma analógica para ser transmitido por meio de linhas analógicas. Comunicão / Conversão A/D ou D/A Equipamentos de Rede (1) Placa de Rede É um dispositivo de hardware responsável pela comunicação entre os computadores em uma rede Modem Abreviação de modulador/demodulador Converte sinal digital em analógico e vice-versa 3

4 Equipamentos de Rede (2) Equipamentos de Rede (3) Concentrador: Hub Recebe dados vindos de um computador e retransmite aos demais ligados a ele. Amplifica o sinal para todas as portas que lhe estão conectadas Comutador: Switch Mapeia endereços dos nós que residem em cada segmento da rede e permite apenas a passagem do tráfego necessário Quando um switch recebe um pacote, ele determina qual o destino e a origem deste, e encaminha-o para a direção certa. Roteador: Router Conecta duas ou mais redes selecionando pra qual rede uma informação deve ser transmitida É mais inteligente que o switch, pois além de porder fazer a mesma função, também tem a capacidade de escolher a melhor rota que um determinado pacote de dados deve seguir para chegar ao destino Tipos de Comunicação (1) Pares de fios Cabos coaxiais Fibra óptica Transmissão por microondas Transmissão por satélite Transmissão sem fio Tipos de Comunicação (2) Cabo Coaxial Um fio condutor de cobre rígido forma o núcleo, envolto por uma camada isolante e uma blindagem metálica. Comumente usado para conectar a TV a cabo Tipos de Comunicação (3) Pares de Fio Também conhecido como par trançado Surgiu pela necessidade de se dispor de cabos mais flexíveis Par de fios elétricos de cobre ou aço recoberto de cobre (para aumentar a resistência a tração), são cobertos por uma camada isolante e entrelaçados em forma de trança. Tipos de Comunicação (4) Fibra Óptica Usa a luz em vez de eletricidade para enviar dados Filamento de vidro, constituído de duas partes principais: Núcleo: Por onde se propaga a luz Casca: Serve para manter a luz confinada no núcleo 4

5 Tipos de Comunicação (5) Microondas Usa transmissão de sinais de dados em linha de visão através da atmosfera As microondas do emissor precisam ver o receptor Requer estações repetidoras aproximadamente a cada 48 quilômetros As ondas seguem uma linha reta; a Terra é curva Suscetível às condições climáticas Tipos de Comunicação (6) Satélite Uma forma de transmissão por microondas O satélite age como uma estação de retransmissão Componentes: A estação terrestre envia e recebe sinais do satélite Um transponder recebe e amplifica o sinal, modifica a freqüência e retransmite os dados Útil quando os sinais devem percorrer milhares de quilômetros Tipos de Comunicação (7) Sem Fio Transmite dados em distâncias relativamente curtas usando técnicas de transmissão sem fio Exemplos: IrDA usa infravermelho em linha de visão direta Bluetooth usa ondas de rádio para conectar dispositivos móveis Padrões regem a transmissão sem fio 5