SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM COMERCIAL REDE DE COMPUTADORES Tecnologias de Rede Arquitetura Prof. Airton Ribeiro de Sousa E-mail: airton.ribeiros@gmail.com 1
A arquitetura de redes tem como função denotar a estrutura e o funcionamento das redes de computadores levando em consideração a sua localização geográfica e as tecnologias empregadas, os equipamentos e softwares, normas e padrões dentre outros do gênero. Muitas vezes é confundida com a Topologia da Rede, termo utilizado para definir o desenho da disposição dos nós na rede. 2
REDE LOCAL LAN - Local Area Network Rede de Área Local 3
LAN - Local Area Network Características Alta Velocidade Baixo Custo Alta Confiabilidade Flexibilidade na Instalação Expansibilidade Facilidade de Acesso Adequação à Aplicação Padronização Geograficamente limitada 4
LAN - Local Area Network 5
LAN - Local Area Network A popularidade das LANs ocorreu lentamente, principalmente devido aos vários protocolos existentes que eram incompatíveis entre si. Cada fornecedor de placas de redes possuía o seu próprio protocolo que se comunicava somente com outros dispositivos do mesmo fabricante. Entretanto, este entrave passou a diminuir muito com o tempo pois cada vez mais o mercado dava preferência à equipamentos capazes de se comunicar com equipamentos de diferentes fornecedores. Atualmente existem regras (protocolos) oficiais que cada fabricante precisa seguir se quiser que seus produtos sejam compatíveis com os demais. 6
LAN - Local Area Network Área geográfica limitada Localizadas num edifício ou campus Tipicamente distâncias inferiores a: 2,5Km (Cobre) 5Km (Fibra) 100m (Wi-Fi) Privadas (equipamento e gestão) Pertencentes a uma organização Transmissão 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps Meio físico Necessidade de endereçamento físico Necessidade de mecanismos de controle de acesso ao meio 7
LAN - EQUIPAMENTOS DE REDE O que são? 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 inclui-se as placas de rede, os hubs, switches, bridges, routers. Estes ativos de rede tem a finalidade de interpretar os sinais digitais processados na rede e encaminhá-los ao seu destino, obedecendo a um determinado padrão e protocolo. 8
LAN - EQUIPAMENTOS DE REDE HUB ou Repetidores São equipamentos usados para flexibilizar a LAN s Ethernet. Esses equipamentos são basicamente concentradores de fiação. Isoladamente um hub não pode ser considerado como um equipamento de interconexão de redes, ao menos que tenha sua função associada a outros equipamentos como repetidores ou switchs por exemplo. O uso de hubs torna fácil o isolamento de problemas, bem como facilita inserção de novas estações em uma LAN. Característica Atuam na camada física do modelo OSI. A diferença entre o hub e o repetidor muitas vezes é o número de portas que cada um oferece Propaga broadcast, ou seja, recebe as informações e as envia para todos os computadores da rede Rede mais lenta. São semelhantes aos repetidores, a diferença é o número de portas 9
LAN - EQUIPAMENTOS DE REDE HUB ou Repetidores 10
LAN - EQUIPAMENTOS DE REDE HUB Interconexões FISICAS 11
LAN - EQUIPAMENTOS DE REDE SWITCH É um equipamento de rede utilizado para a distribuição e segmentação de LAN s. A diferença entre o hub e o switch é que estes tomam decisões com base no endereço MAC e os hubs não tomam nenhuma decisão. Devido isso os switches tornam as LAN s muito mais eficientes. O switch encaminha os dados diretamente ao seu destinatário, ao contrário dos hub s que enviam os enviam à todas as portas (Broadcast) Característica Atuam na camada e 2 do modelo ISO/OSI (Enlace) Fácil escalabilidade (crescimento) De acordo com o modelo podem ser administrados por software Também de acordo com o modelo podem ser criadas VLAN s Uplinks de alta velocidade 12
LAN - EQUIPAMENTOS DE REDE SWITCH Emplilhável Cascateável montado em RACK Modular 13
LAN - EQUIPAMENTOS DE REDE SWITCH Interconexões FISICAS 14
LAN - EQUIPAMENTOS DE REDE ROTEADOR ou Router É um equipamento usado para fazer a comutação de protocolos, a comunicação entre diferentes redes de computadores provendo a comunicação entre redes geograficamente distantes. Os roteadores utilizam tabelas de rotas para decidir sobre o encaminhamento de cada pacote de dados recebido. Eles preenchem e fazem a manutenção dessas tabelas executando processos e protocolos de atualização de rotas, especificando os endereços e domínios de roteamento. O administrador pode fazer a configuração estática das rotas para a propagação dos pacotes ou pode configurar o roteador para que este atualize sua tabela de rotas através de processos dinâmicos e automáticos. Característica Operam na camada e 3 do modelo ISO/OSI (REDE) Seleciona a rota mais apropriada para encaminhar os pacotes recebidos Utilizam os protocolos de roteamento RIP, OSPF, IGRP, BGP, EGP Interligam redes geograficamente distantes Geralmente é definido como GATEWAY PADRÃO da rede 15
LAN - EQUIPAMENTOS DE REDE ROTEADOR ou Router Roteador CISCO 1600 Roteador Corporativo Cabo V35 Roteador Doméstico 16
LAN - EQUIPAMENTOS DE REDE ROTEADOR ou Router Rede - Filial Belo Horizonte Rede - Filial Brasília 17
LAN - Meios de transmissão de dados através do AR ou ONDAS Wireless Não utilizam cabos Seguem o padrão IEEE 802.11 Popularmente chamada de Wi-Fi (Wireless Fidelity); Comunicação feita por ONDAS RÁDIO Alcance Padrão 802.11a 50m Padrão 802.11b 100m 18
São os meios responsáveis pela transmissão dos dados e propagação através do ar. Antena - Rádio Satélite Placa de rede Wireless Satélite ou Rádio 19
REDES EXTERNAS WAN - Wide Area Network Rede de Longa Distância 20
WAN - WIDE AREA NETWORK A WAN pode ser considerada como qualquer rede que excede aos limites geograficos da LAN. Geralmente as WAN s têm longo alcance. Existem WANs que possuem área de alcance entre países, continentes até mesmo mundial. A primeira rede deste tipo surgiu em 1965 quando um computador em Massachussets e outro na Califórnia foram ligados entre si. Atualmente, a maior WAN existente é a Internet. As conexões de rede de longa distância são muito utilizadas por empresas de telefonia, onde costumam fornecer serviços de acesso à Internet ao Brasil. Além da intenet também existe as conexões de longa distância denominadas CONEXÕES PRIVADAS. As empresas costumam utilizar este tipo de conexão para interligar filias geograficamente distantes. Essa conexão é considerada segura uma vez que é estabelecido uma PONTE entre essas empresa. 21
São os meios responsáveis pela transmissão dos dados e propagação através do ar. Rádio 22
ROTEADOR 23
ROTEADOR Fonte: Rede Nacional de Ensino e Pesquisa http://www.rnp.br/ceo/trafego/panorama.php 24
ROTEADOR E OS MEIOS DE INTERCONEXÃO Os roteadores são figuras fundamentais numa WAN. São eles os responsáveis pela interconexão das redes e encaminhamento dos pacotes de dados. O meios de interligação são diversos sendo que para estabelecer comunicação entre redes distantes (WAN), é necessáriosa figura de uma empresa de telefonia. Fibra Óptica Roteador Satélite Antena - Rádio Satélite ou Rádio 25
REDE EXTERNA MAN - Metropolitan Area Network Rede de Área Metropolitana 26
MAN - Metropolitan Area Network As redes metropolitanas são redes de dimensão média, ocupam aproximadamente o espaço de uma cidade, constituída de uma ou mais redes LANs. Portanto, uma MAN pode abranger um grupo de escritórios vizinhos ou uma cidade inteira e pode ser privada ou pública. Este tipo de rede pode transportar voz e dados podendo inclusive ser associado à rede de televisão a cabo local. As MANs são comuns em universidades hospitais e em organizações com várias delegações espalhadas ao longo de espaço metropolitano. As características mais importantes de uma MAN são: Interligação de LANs com uma distância que cobrem uma cidade ou campus Utilizam tecnologias semelhantes as LANs (Ethernet, Token Ring, etc.) Apresentam uma taxa de erro um pouco maior que a das LANs por causa do tamanho Otimizam a relação custo/benefício devido à utilização de tecnologias semelhantes às das LANs. 27
MAN - Metropolitan Area Network 28