Redes de Computadores REDEC v1.0 - FEV/2006

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1 REDEC v1.0 - FEV/2006 Yóris Linhares de Souza, Esp. O texto desta publicação, ou qualquer parte dela, não poderá ser reproduzido ou transmitido em nenhuma forma ou por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópias, gravação, arquivamento em um sistema de informação sem uma prévia permissão por escrito dos direitos autorais do proprietário.

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3 Ementa Principais conceitos relacionados a redes de computadores e suas topologias, protocolos e equipamentos. Objetivo da Disciplina Capacitar o aluno a compreender os principais conceitos relacionados a redes de computadores, identificar topologias, protocolos e principais elementos de interconectividade mais importantes. Conteúdo da Disciplina Tópicos 1 CONCEITOS BÁSICOS DE REDES DE COMPUTADORES Princípios das redes de computadores: histórico, evolução e uso Princípios de comunicação em rede Tipos de redes: LAN, MAN e WAN Topologias de rede: Estrela, Anel e Barramento. 2 MODELOS DE REFERÊNCIA Modelo de referência OSI Modelo de referência TCP/IP Modelo OSI X Modelo TCP/IP Visão Geral de protocolos de rede Endereçamento IP. 3 VISÃO GERAL DE EQUIPAMENTOS DE REDE Hub Pontes (Bridges) Switches Roteadores Gateway. 4 UTILITÁRIOS DE REDE Ping Traceroute/tracert Route Nslookup Ifconfig/Ipconfig/winipcfg Netstat Telnet. Faculdade de Tecnologia INED FEV/2006 1

4 Material Usado na Disciplina Bibliografia Obrigatória TANENBAUN, Andrew S. Redes de computadores. 4.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, Bibliografia Adicional: Para Saber Mais COMER, Douglas E. Redes de computadores e Internet. 2.ed. Porto Alegre: Bookman, SOARES, Luiz Fernando. G.; LEMOS, Guido.; COLCHER, Sérgio. Redes de computadores: das LANs, MANs e WANs às Redes ATM. 2. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, KUROSE, James F. ROSS, Keith W. Redes de computadores e a internet: Uma abordagem top-down. 3. ed. São Paulo: Pearson Addison Wesley, Faculdade de Tecnologia INED FEV/2006 2

5 Atividade Individual UTILITÁRIOS DE REDE 1) Use o comando ping para pingar os diversos servidores abaixo e anote os tempos máximos, mínimos e médios de resposta de cada site: Yahoo: Museu do Louvre: Casa Branca: 2) Execute traceroute para cada um dos endereços abaixo e veja qual é a rota traçada. Museu do Louvre: Yahoo do Japão: Sis de Taiwan: IBGE: 3) Descubra qual é o "Default Gateway" de seu computador, observe que todo tracert que você executa o primeiro salto é feito exatamente neste gateway. (route) 4) Descubra os endereços IP das máquinas que podem receber das seguintes empresas: (nslookup) Tim (no Brasil) Transmeta (nos USA) British Telecom da Espanha ( 5) Verifique a configuração atual de rede da máquina. (ipconfig) 6) Verifique através do netstat se existe alguma conexão ativa atualmente com a sua máquina. Avaliação do Rendimento Escolar O aproveitamento escolar do aluno será verificado por disciplina, mediante a avaliação das atividades escolares e da assiduidade, exigindo-se para aprovação a obtenção de, no mínimo, 60 (sessenta) pontos em um total de 100 (cem) pontos e 75% (setenta e cinco por cento) de freqüência nas atividades programadas. A verificação do rendimento escolar será feita através de: avaliações individuais, compreendendo provas ou trabalhos produzidos ao longo da disciplina. avaliações de tarefas ou trabalhos produzidos por equipes de aprendizagem durante a disciplina, quando for o caso. os pontos serão distribuídos, entre as avaliações individuais e avaliações das equipes (quando for o caso), da seguinte forma: Etapa 1: 30 pontos Etapa 2: 30 pontos Etapa 3: 40 pontos Ao final de cada termo, em data prevista no calendário Acadêmico, o aluno poderá fazer uma avaliação suplementar, a título de recuperação, para cada disciplina, que substituirá o conjunto das notas obtidas pelo aluno. A nota da prova suplementar só produzirá efeitos para apuração da nota final do aluno se for maior do que os pontos obtidos no conjunto das notas individuais das 3 etapas. O aproveitamento final do aluno em cada disciplina será expresso também em conceitos, conforme a seguinte escala: Conceito A: entre 90 e 100 pontos Conceito B: entre 80 e 89 pontos Conceito C: entre 70 e 79 pontos Conceito D: entre 60 e 69 pontos Conceito E: entre 0 e 59 pontos Será considerado reprovado o aluno que obtiver conceito final E na disciplina. Ao final de cada termo, em data prevista no calendário, o aluno poderá fazer uma avaliação substitutiva de alguma avaliação perdida durante o curso. Faculdade de Tecnologia INED FEV/ Faculdade de Tecnologia INED FEV/2006 3

6 Aula Zero Visão Geral Metodologia de ensino/aprendizagem da Faculdade Ined: Utilização de módulos, cada um dos quais se subdividem nos seguintes momentos: Aula expositiva: informação, conhecimento, aprendizagem de conceitos e princípios. Atividades práticas: desenvolvimento de habilidades e competências, não só da disciplina em questão, mas também habilidade de trabalhar em grupos e equipes. Ênfase em projetos e pesquisas dos alunos, fazendo a relação entre a teoria e o mundo real. Avaliações. Visão Geral da Disciplina As Redes de computadores apresentam fundamental importância para os processos organizacionais atualmente. Elas proporcionam uma maior agilidade de troca e compartilhamento de informações e agilizam as decisões de que as empresas necessitam. A partir de conceitos teóricos de redes de computadores, busca-se desenvolver a capacidade de criar soluções para problemas reais usando a criatividade e conhecimentos técnicos. Objetivos A disciplina busca propiciar ao aluno condições de: Se capacitar com conhecimento técnico de Redes de computadores e suas características fundamentais, criando habilidades de criar soluções para problemas reais. Identificar os diferentes tipos e topologias de redes bem como seus protocolos e equipamentos fundamentais. Utilizar os principais utilitários de configuração de redes que compõe os sistemas operacionais. Unidade 4 Utilitários de Rede Aula Expositiva Conteúdo da Disciplina 4 UTILITÁRIOS DE REDE Ping Traceroute/tracert Route Nslookup Ifconfig/Ipconfig/winipcfg Netstat Telnet. Objetivos da Unidade Conhecer os principais utilitários de administração e configuração de rede encontrados nos sistemas operacionais. Leitura Obrigatória Capítulo 2 - Motivação e ferramentas. Competências As competências relevantes que se buscam desenvolver são as de identificação dos modelos de rede utilizados e quais as vantagens de se utilizar cada um. Regras Encontro dos Grupos de Trabalho: Nenhum aluno pode participar dos encontros dos Grupos de Trabalho sem fazer parte de uma equipe. Faculdade de Tecnologia INED FEV/ Faculdade de Tecnologia INED FEV/

7 Atividade Individual #1 VISÃO GERAL DE EQUIPAMENTOS DE REDE 1 - Para as camadas apresentadas na 2ª coluna, ligue com a 1ª coluna de acordo com os equipamentos nela apresentados. Hub Camada de Aplicação Pontes (Bridges) Switches Roteadores Gateway Camada de Apresentação Camada de Sessão Camada de Transporte Camada de Rede Camada de Enlace de Dados Camada de Física 2 - Um roteador é usado em uma rede ethernet para conectar segmentos de rede. Em que camada do modelo OSI essa afirmativa se encaixa? a) Física. b) Link de dados. c) Rede. d) Transporte. 3 - Que hardware é essencial para conectar duas redes locais baseadas no protocolo TCP/IP? a) Ponte. b) Roteador. c) Qualquer uma das respostas acima. Atividade Individual #2 VISÃO GERAL DE EQUIPAMENTOS DE REDE Para cada um dos equipamentos estudados, descreva sua funcionalidade da rede e quais as vantagens e desvantagens na sua utilização. O aluno deve ler o material indicado no anteriormente. Não é possível desenvolver satisfatoriamente uma atividade sem um mínimo de conhecimento do conteúdo ministrado nas aulas expositivas. O aluno deve trazer o material indicado para a sala de aula. A participação será avaliada a cada encontro dos Grupos de Trabalho. A nota de participação não é nota de presença. Avaliações: o que se avalia? Avaliação de conteúdos. Produtos: estruturas internas que revelam o grau de proficiência do aluno para elaborar os conteúdos, relacioná-los com conhecimentos anteriores e aplicá-los a situações concretas, conhecidas ou novas. Estratégias cognitivas e metacognitivas: capacidade do aluno monitorar e regular o próprio processo de aprender a aprender. Avaliação Avaliações dos alunos: Conhecimentos adquiridos. Habilidades e competências específicas da disciplina, principalmente a competência argumentativa. Atitudes: abertura às idéias e argumentos dos outros, mostrando disponibilidade para rever suas próprias opiniões; cooperação com os outros, mostrando que a crítica só é eficaz através do diálogo justo e honesto no seio de uma comunidade. Participação efetiva nas aulas (não é apenas presença). Anotações em sala de aula Por que fazer anotações das aulas? 1. Fazer anotações das aulas o obriga a prestar atenção cuidadosa às aulas e a testar o seu entendimento da matéria lecionada. Isso ajuda o aprendizado e poupa tempo de estudo. 2. A revisão das anotações mostra o que é mais importante na matéria lecionada e o que deve ser estudado com mais cuidado. 3. É mais fácil guardar na memória as próprias anotações do que os textos dos livros. 4. Ajuda a memorização. 5. Proporciona um entendimento muito mais profundo da matéria do que a simples escuta. Faculdade de Tecnologia INED FEV/ Faculdade de Tecnologia INED FEV/2006 5

8 Atividade 0 Esta atividade inicial servirá para o professor como uma avaliação diagnóstica dos alunos para que possa programar melhor suas aulas e as atividades pedagógicas e para fazer o acompanhamento do progresso do aluno. Escreva um pequeno texto no qual deverá conter resposta às seguintes perguntas: 1. O que você entende como sendo redes de computadores? 2. Existe alguma diferença entre redes pequenas como as internas às empresas e redes que interligam escritórios espalhados por todo o país? Quais? 3. Você sabe identificar as principais vantagens que uma rede de computadores proporcionou? Professor, termine a aula com uma dinâmica de apresentação e com comentários sobre a experiência do dia. Unidade 3 Visão Geral de Equipamentos de Rede Aula Expositiva Conteúdo da Disciplina 3 VISÃO GERAL DE EQUIPAMENTOS DE REDE Hub Pontes (Bridges) Switches Roteadores Gateway. Objetivos da Unidade Apresentar os principais dispositivos de hardware que participam de uma rede de computadores, suas função e em qual camada ele atua. Leitura Obrigatória COMER, Douglas E. Redes de computadores e Internet. Capítulo 10 - Estendendo LANs: Modems de Fibra, Repetidores, Bridges e Switches. Para Saber Mais SOARES, Luiz Fernando G. LEMOS, Guido. COLCHER, Sérgio. Redes de computadores: das LANs, MANs e WANs às Redes ATM. Capítulo 11 - Ligação Inter-redes KUROSE, James F. ROSS, Keith W. Redes de computadores e a Internet: uma abordagem top-down. Capítulo 5 - A camada de enlace e redes locais. Item Interconexões: hubs e comutadores. Faculdade de Tecnologia INED FEV/ Faculdade de Tecnologia INED FEV/

9 Atividade em Equipe CONHECENDO UM POUCO MAIS SOBRE AS REDES DE COMPUTADORES Subtópicos: Descrição da Atividade: Em grupo, faça uma pesquisa e redija um texto de pelo menos uma página, falando a respeito de X.25, ATM e Frame-Relay. Critérios de Agrupamento para esta Atividade: A turma deve se organizar em grupos de no máximo 3 alunos. Sugestões de Material para a Atividade: TANENBAUN, Andrew S. Redes de computadores. TORRES, Gabriel. Redes de computadores: curso completo. Critérios de Avaliação: A atividade será avaliada considerando a consistência e coerência do trabalho do grupo, deve-se analisar se o conteúdo levantado está correto. Conclusão: O professor deve concluir a aula das equipes com uma discussão das dificuldades encontradas tanto na realização da tarefa quanto no próprio trabalho das equipes. Unidade 1 Conceitos Básicos de Aula Expositiva Para reflexão... Quando você precisar ir além do computador em cima de sua mesa, está na hora de instalar uma rede local. Conteúdo da Disciplina 1 CONCEITOS BÁSICOS DE REDES DE COMPUTADORES Princípios das redes de computadores: histórico, evolução e uso Princípios de comunicação em rede Tipos de redes: LAN, MAN e WAN Topologias de rede: Estrela, Anel e Barramento. Objetivos da Unidade Apresentar os conceitos básicos acerca de redes de computadores. Após o término desta unidade, o aluno será capaz de: entender o que é uma rede de computadores e seu funcionamento; conhecer os tipos de redes existentes; conhecer as diferentes topologias de redes; Leitura Obrigatória TANENBAUN, Andrew S. Redes de computadores. Capítulo 1 - Introdução. Para Saber Mais COMER, Douglas E. Redes de computadores e Internet. Capítulos 1 - Introdução. 4 - Comunicação Local Assíncrona. 5 - Comunicação de Longa Distância. 7 - Tecnologias de LAN e Topologias de Rede Tecnologias de WAN e Roteamento. Faculdade de Tecnologia INED FEV/ Faculdade de Tecnologia INED FEV/2006 7

10 SOARES, Luiz Fernando G.; LEMOS, Guido.; COLCHER, Sérgio. Redes de computadores: das LANs, MANs e WANs às Redes ATM. Capítulos 1 - Introdução. 2 - Topologias. 4 - Meios Físicos de Transmissão. KUROSE, James F. ROSS, Keith W. Redes de computadores e a Internet: uma abordagem top-down. Capítulos 1 - Redes de computadores e a Internet. 5 - Camada de enlace e redes locais. Atividade Individual #3 ENDEREÇAMENTO IP 1. Suponha que, em vez de serem utilizados 16 bits na parte de rede de um endereço de classe B, foram usados 20 bits. Nesse caso, haveria quantas redes classe B? A máscara de sub-rede de uma rede de classe B na Internet é Qual é o número máximo de hosts por sub-rede? 2. Explique as classes de números IPs e os números IPs especiais. 3. A máscara de sub-rede de uma rede na Internet é Qual é o número máximo de hosts que ela pode suportar? 4. Os endereços IP são números com: a) 7 bits. b) 32 bits. c) 24 bits. 5. Os endereços IP da classe A variam: a) de até b) de até d) 12 bits. e) 36 bits. c) de até d) de 1 a 126 e) de 1 a 255 Faculdade de Tecnologia INED FEV/ Faculdade de Tecnologia INED FEV/

11 7. Cite duas formas em que o modelo de referência OSI e o modelo de referência TCP/IP são iguais. Agora, cite duas formas em que eles são diferentes. 8. Relacione camada física, camada de enlace de dados e camada de rede. 9. Quais as principais funções da camada de enlace de dados? Explique em função da camada física e da camada de rede. Atividade Individual #1 CONCEITOS BÁSICOS DE REDES DE COMPUTADORES Com base nos conceitos discutidos na unidade, responda às perguntas a seguir. 1. O que são redes de computadores? 2. Quais os componentes básicos de uma rede de computadores? Descreva sucintamente cada um deles? Atividade Individual #2 MODELO OSI E MODELO TCP/IP 1. Que protocolo é orientado à conexão e fornece um serviço confiável de transmissão fim a fim? a) UDP d) FTP b) TCP e) ARP c) DNS 2. A arquitetura Internet permite que sejam utilizados dois tipos de protocolos em sua camada de transporte: a) TCP e UDP. d) UDP e FTP. b) TCP e DNS. e) TCP e SNMP. c) DNS e FTP. 3. Cada camada do modelo OSI pode ser vista como se fosse um módulo independente? ( ) Sim ( ) Não 3. Como se pode tipificar as redes quanto à sua área de abrangência? Qual a influência da tecnologia neste tipo de classificação? 4. Cite e explique as diferenças entre LANs, MANs e WANs, ou seja, Redes Locais, Redes Metropolitanas e Redes de Longa Distância. 5. Quais as diferentes topologias ou layout s que uma rede de computador pode assumir? Quais as vantagens de cada uma? 6. O que são e quais as diferenças entre Serviços Orientados à Conexão e Serviços Sem Conexão? Faculdade de Tecnologia INED FEV/ Faculdade de Tecnologia INED FEV/2006 9

12 7. Cite dois exemplos de aplicações para as quais é apropriado um serviço orientado à conexão. Agora, cite dois exemplos para os quais é mais apropriado um serviço sem conexão. 8. Explique o que é uma comunicação simplex, half-duplex e full-duplex. Atividade Individual #1 MODELOS DE REFERÊNCIA Com base nos conceitos discutidos na unidade, responda às perguntas a seguir. 1. Qual o objetivo de se dividir em camadas uma Arquitetura de Redes de Computadores? 2. Cite duas formas em que o modelo de referência OSI e o modelo de referência TCP/IP são iguais. Agora, cite duas formas em que eles são diferentes. 3. Qual é a principal diferença entre TCP e o UDP? 4. Descreva as finalidades de cada uma das sete camadas do Modelo de Referência OSI. Faça o mesmo para as quatro camadas do Modelo TCP/IP. 5. Estabeleça as diferenças básicas entre os Modelos OSI e TCP/IP, destacando suas vantagens e desvantagens. 6. Quais são as duas razões para se usar protocolos de camada? Faculdade de Tecnologia INED FEV/ Faculdade de Tecnologia INED FEV/

13 Para Saber Mais SOARES, Luiz Fernando G. LEMOS, Guido. COLCHER, Sérgio. Redes de computadores: das LANs, MANs e WANs às Redes ATM. Capítulos 5 - Arquiteturas de Redes de computadores. 6 - Nível físico. 7 - Nível de enlace Nível de rede Nível de transporte Nível de sessão Nível de apresentação Nível de aplicação. KUROSE, James F.; ROSS, Keith W. Redes de computadores e a Internet: uma abordagem top-down. Capítulos 2 - Camada de aplicação. 3 - Camada de transporte. 4 - Camada de rede. 5 - Camada de enlace e redes locais. Atividade Individual #2 CONCEITOS BÁSICOS DE REDES DE COMPUTADORES Julgue os itens abaixo como verdadeiro ou falso: ( ) Os três principais tipos de topologia de redes são: barramento, anel e estrela. ( ) Na configuração de rede estrela, os nós ficam ligados em dois circuitos paralelos. ( ) Um nó em uma rede significa o ponto onde as informações estão se cruzando. ( ) Computadores que compartilham os seus recursos em uma rede são os servidores. ( ) LAN é a unidade lógica e aritmética dos notebooks. ( ) Uma rede local é uma rede de comunicações que permite a interconexão de uma variedade de dispositivos dentro de uma pequena área geográfica. ( ) O modo de comunicação Half Duplex permite a comunicação em ambos os sentidos, porém de forma alternada. Atividade em Equipe CONCEITOS BÁSICOS DE REDES DE COMPUTADORES Descrição da Atividade: No futuro, quando todo mundo tiver um terminal doméstico conectado a uma rede de computadores, será possível realizar plebiscitos instantâneos sobre questões importantes. É provável que a política atual seja eliminada, permitindo que as pessoas expressem seus desejos de uma maneira mais direta. Os aspectos positivos dessa democracia direta são óbvios; analise alguns dos aspectos negativos. Faculdade de Tecnologia INED FEV/ Faculdade de Tecnologia INED FEV/

14 1ª Parte: Em grupo, redija um pequeno texto abordando os aspectos negativos levantados e sua explicação/justificativa. 2ª Parte: Após o prazo que o professor estabelecer para a execução da parte anterior, os alunos formarão um grande círculo e cada grupo vai apresentar seu trabalho na forma de debate. O professor deve incentivar os alunos a discutirem sobre o que está sendo apresentado para intensificar a aprendizagem. Critérios de Agrupamento para esta Atividade: A turma deve se organizar em grupos de, no máximo, três alunos para que, ao final da atividade, tenhamos um número maior de contribuições para o fechamento da atividade. Material para a Atividade: TANENBAUN, Andrew S. Redes de computadores. COMER, Douglas E. Redes de computadores e Internet. SOARES, Luiz Fernando G.; LEMOS, Guido.; COLCHER, Sérgio. Redes de computadores: das LANs, MANs e WANs às Redes ATM. Conclusão: O professor deve concluir a aula das equipes com uma discussão das dificuldades encontradas tanto na realização da tarefa quanto no próprio trabalho das equipes. Unidade 2 Modelos de Referência Aula Expositiva Conteúdo da Disciplina 2 MODELOS DE REFERÊNCIA Modelo de referência OSI Modelo de referência TCP/IP Modelo OSI X Modelo TCP/IP Visão Geral de protocolos de rede Endereçamento IP. Objetivos da Unidade Apresentar os modelos de referência utilizados como padrões para a construção das arquiteturas de redes. Após o término desta unidade, o aluno será capaz de: entender o que é o modelo de referência OSI e conhecer suas camadas; entender o que é o modelo de referência TCP/IP e conhecer suas camadas; conhecer a relação existente entre os modelos OSI e TCP/IP e suas principais diferenças; conhecer as principais camadas de arquitetura de redes e suas funções; aprender como os endereços IP são determinados. Leitura Obrigatória TANENBAUN, Andrew S. Redes de computadores. Capítulo 1 - Introdução. Faculdade de Tecnologia INED FEV/ Faculdade de Tecnologia INED FEV/