INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO HARDWARE DE REDE PROFESSOR CARLOS MUNIZ

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1 INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DA PROFESSOR CARLOS MUNIZ

2 EQUIPAMENTOS PARA REDES Para que uma rede de computadores possa funcionar é necessário que existam, além do cabeamento propriamente dito, dispositivos de hardware e software cuja função é controlar a comunicação entre os diversos componentes da rede. Vários dispositivos são usados em uma rede, cada um deles possuindo funções específicas. Como exemplos de equipamentos dedicados podemos citar as placas de rede, os hubs, switches, bridges, routers, etc, que tem a finalidade de interpretar os sinais digitais processados na rede e encaminhá-los ao seu destino, obedecendo a um determinado padrão e protocolo. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 2

3 EQUIPAMENTOS PARA REDES Essa interação entre dispositivos permite o compartilhamento das informações entre todos os usuários da rede Exemplo de equipamentos em uma rede de computadores Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 3

4 SISTEMA OPERACIONAL DE REDE O Sistema Operacional de Rede (NOS - Network Operating System) consiste em uma família de programas que são executados em computadores interligados através de meios diversos e dispostos em rede. A função principal do Sistema Operacional de rede é a administração lógica da mesma, ou seja, o controle de suas funcionalidades; alguns Sistemas oferecem o recurso de compartilhamento de arquivos, impressoras e outros dispositivos através da rede. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 4

5 HUBS O hub é um equipamento que tem a função de interligar vários computadores em uma rede. A grosso modo, funcionam como uma extensão elétrica, permitindo a ligação de vários computadores em um ponto de rede único, distribuindo informações e conexões entre todos os computador nele ligados. O hub recebe pacotes de dados vindos de um computador e os transmite estes pacotes à outros computadores da rede. Enquanto um pacote de dados está sendo transmitido, outros pacotes que são recebidos entram na fila de espera. Apenas 1 pacote de dados é transmitido de cada vez. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 5

6 HUBS Há hubs com diversas capacidades, ou seja, entradas para conectar o cabo de rede de cada computador. Geralmente, os hubs tem 8, 16, 24 e até 32 portas. A quantidade de portas do hub varia de acordo com o modelo e o fabricante do equipamento. É importante não apenas pensar na capacidade de conexões par a um hub quando for adquirir um, mas pensar também na capacidade de transmissão de dados, ou seja, a velocidade com que o HUB pode transmitir os dados entre os computadores da rede. Existem hubs que comportam centenas de computadores, e conexões de vários GB. Geralmente, são usados em empresas de grande porte ou em servidores. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 6

7 HUBS Professor Carlos Muniz 7

8 SWITCHES Um switch pode ser visto como um equipamento para extensão física dos pontos de rede, ou seja, todos os aparelhos que se conectam em uma rede doméstica. Um switch realiza as mesmas funções que um hub, mas com uma diferença importante: vários pacotes são transmitidos ao mesmo tempo, o que aumenta a velocidade da rede em comparação com a utilização de um hub. Se um pacote demora a ser transmitido, não interfere tanto na performance da rede, visto que muitos outros pacotes são transmitidos em paralelo. Em redes com grande tráfego de dados, a utilização de um switch ao invés de um hub é altamente recomendável e desejável. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 8

9 SWITCHES Tipos de switches Da mesma forma que acontece com os hubs, há switches de várias capacidades, adequados a todos os tamanhos e tráfegos de rede. Pouco a pouco estão substituindo os hubs, pois realizam a mesma tarefa e já custam o mesmo preço dos hubs ou até mais baratos do que hubs. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 9

10 SWITCHES Quando usar um switch ou hub? Hoje em dia, o switch é a melhor opção porque evita o congestionamento de tráfego na sua rede, seja ela uma rede doméstica ou empresarial. Ele também ficou muito barateado, e os hubs estão cada vez mais difíceis de encontrar. E com a quantidade de aparelhos que se conectam à internet hoje em dia, um switch é preferível porque evita que esses aparelhos tenham problemas com conectividade. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 10

11 MODEMS Modem é um acrónimo formado por dois termos: modulação e demodulação. Trata-se de um aparelho utilizado na informática para converter os sinais digitais em sinais analógicos e viceversa, de modo a poderem ser transmitidos de forma inteligível. Nos computadores, o modem é um periférico de entrada/saída que pode ser simultaneamente interno e externo. Permite conectar/ligar uma linha telefónica ao equipamento e aceder a diferentes redes, como a Internet. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 11

12 MODEMS Os modems internos são placas de expansão que se podem conectar através de diferentes tipos de conectores: AMR (uma tecnologia que já não se usa muito), Bus ISA (também já não se usa, atualmente, devido à baixa velocidade que oferece) e Bus PCI (o formato mais popular deste tipo de modens). Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 12

13 ROTEADORES Roteador é um equipamento usado para conectar diferentes redes de computadores entre si. Nas conexões à internet, há quase sempre um roteador que conecta a rede local à rede da internet. Quando não há um roteador, o modem está configurado em modo bridge (ponte). Modem funciona como roteador e roteador funciona como modem. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 13

14 ROTEADORES Em geral, os modems de banda larga mais atuais, além de funcionarem como modems, têm um roteador embutido. Falamos um pouco mais em detalhes sobre os modems no artigo que fizemos sobre esses aparelhos essenciais para o funcionamento da sua internet. É só necessário que o roteador ou modem tenha uma entrada para o tipo de internet que você usa. Por exemplo, se sua internet vem por cabos telefônicos, ele tem que ter uma entrada para o conector de telefone. Internet via rádio precisa de uma antena, conectada com um cabo de antena ao modem. Outros tipos de internet usam o mesmo cabo das TVs por assinatura, e um modem específico é usado para a conexão. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 14

15 ROTEADORES Em geral, os modems de banda larga mais atuais, além de funcionarem como modems, têm um roteador embutido. Falamos um pouco mais em detalhes sobre os modems no artigo que fizemos sobre esses aparelhos essenciais para o funcionamento da sua internet. É só necessário que o roteador ou modem tenha uma entrada para o tipo de internet que você usa. Por exemplo, se sua internet vem por cabos telefônicos, ele tem que ter uma entrada para o conector de telefone. Internet via rádio precisa de uma antena, conectada com um cabo de antena ao modem. Outros tipos de internet usam o mesmo cabo das TVs por assinatura, e um modem específico é usado para a conexão. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 15

16 ROTEADORES Professor Carlos Muniz 16

17 REPETIDORES Em informática, repetidor é um equipamento utilizado para interligação de redes idênticas, pois eles regeneram eletricamente os sinais e os retransmite pelo mesmo segmento no meio físico. Um repetidor atua na camada física (Modelo OSI). Ele recebe todos os pacotes de cada uma das redes que interliga e repete-os nas demais redes sem realizar qualquer tipo de tratamento sobre os mesmos. Não se pode usar muitos destes dispositivos em uma rede local, pois degeneram o sinal no domínio digital e causam problemas de sincronismo entre as interfaces de rede. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 17

18 REPETIDORES Repetidores são utilizados para estender a transmissão de ondas de rádio, por exemplo, redes wireless, wimax e telefonia telemóvel. O repetidor serve como ponte do sinal wireless. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 18

19 BRIDGES Usa-se uma bridge quando existem diferentes tipos de redes em um ambiente e deseja-se trocar informações ou partilhar arquivos entre todos os computadores, que podem comunicar entre si. Bridge é um equipamento que funciona exatamente como uma ponte. Possui a capacidade de interligar duas ou mais redes, reduzindo o tráfego entre segmentos de redes e convertendo diferentes padrões de redes. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 19

20 BRIDGES Manipulam pacotes de dados em vez de sinais elétricos, o que difere este aparelho de outros dispositivos como os repetidores, que trabalham a nível físico. Além de não retransmitirem ruídos e erros nos pacotes, as bridges são totalmente transparentes para os outros dispositivos de rede, e por isso, diversas redes locais interligadas por uma ponte formam uma única rede lógica. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 20

21 BRIDGES Atuando nas camadas 1 e 2 do modelo OSI, uma Bridge trabalha lendo o campo de endereço de destino dos pacotes e transmitindo-o quando se trata de segmentos de redes diferentes, utilizando o mesmo protocolo de comunicação. Dentro de cada ponte há uma memória que armazena os endereços MAC de todos os computadores presentes na rede, a partir dos endereços de origem dos frames. Baseado nisso, é criada uma tabela que identifica cada computador e o seu local nos segmentos de rede. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 21

22 BRIDGES Assim que a ponte recebe o pacote do endereço é feita uma comparação com a tabela existente, analisando o endereço MAC (endereço físico) do destinatário e do emissor. Se ela reconhecer o endereço irá encaminhar o pacote a esse endereço, caso contrário se a ponte não conhece o emissor, armazena o seu endereço na tabela para saber de que lado da rede se encontra o emissor. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 22

23 BRIDGES As principais características da Bridge são: Filtrar pacotes entre segmentos de LAN s; Capacidade de armazenamento de mensagens, principalmente quando o tráfego na rede for muito grande; Possui função de uma estação repetidora comum; Algumas bridges atuam como elementos gerenciadores da rede, coletando dados sobre tráfego para a elaboração de relatórios; São Auto-configuráveis; Transparente para os protocolos acima da camada MAC. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 23

24 BRIDGES Apesar de bridges, repetidores e hubs serem dispositivos de rede semelhantes, a ponte é mais complexa. Elas podem gerenciar o tráfego de uma rede ao invés de simplesmente retransmití-los para os segmentos de rede adjacentes. Isto porque conseguem analisar os pacotes de entrada de dados para determinar se a ponte é capaz de enviar o pacote de dados a outro segmento da rede. Porém, as pontes em relação a repetidores ou hubs é bem mais cara, sendo esta uma desvantagem. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 24

25 BRIDGES Professor Carlos Muniz 25

26 GATEWAY Gateway, em geral é um computador ou roteador que fica entre duas redes. Uma tradução possível para esta palavra em inglês é portal, sendo exatamente assim que um gateway funciona. Ele permite a passagem de dados entre um computador, celular, notebook, tablet, e todas informações que estão guardadas em servidores na internet. No gateway, podem ser instalados policiais, que controlam a segurança dos dados que chegam até os usuários da internet e que são enviados para a internet. Um exemplo destes guardas são os firewalls, que protegem seu computador de ataques e invasões por hackers que possam tentar roubar suas informações e dados. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 26

27 GATEWAY Gateway da internet: exemplos Um exemplo de um gateway é o roteador de internet, que separa a rede de uma residência ou de uma empresa da Internet. Por conta do gateway dar acesso a todos os aparelhos que estão a eles conectados, a segurança desse portal é muito importante. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 27

28 GATEWAY Outros serviços de rede como proxy, NAT e heurísticas de detecção de ataques também podem ser incorporados aos gateways. Nas redes mais comuns, daquelas encontradas nas pequenas empresas brasileiras, o gateway é o roteador de Internet ou o computador usado como servidor de Internet (quando este computador existe). Podem existir ainda mais gateways entre a rede doméstica ou empresarial até a internet. Por exemplo, muitos provedores de internet usam mais um gateway para distribuir melhor a conexão e ainda, proporcionar mais segurança aos usuários da internet. Isso não significa que você não deva instalar um bom antivírus. Professor Carlos Muniz carlosmuniz@globo.com 28