Redes de Computadores Windows 98 Windows NT - Windows 2000 Capítulo...3 Dispositivos de Redes 1
Dispositivos de Redes (Hubs, Placas) Slots PCI As placas de rede, conhecidas também por Adaptadoras de rede ou NICs (Network Interface Card ou Placa de interface para rede de Comunicações). É uma interface conectada num dos slots do tipo ISA de 16 bits (2 Bytes), num dos slots do tipo PCI 32 bits (4 Byte veja na figura abaixo (slots brancos) cinco slots PCI Peripheral Component Interconnect ou algo como Conexão interna de componentes e periféricos) e, ou então, num dos slots de 64 bits (8 Bytes), slots estes embutidos na placa-mãe do microcomputador. Em seguida, esta inteface é interligada ao cabeamento da rede por meio do respectivo conector. Placas de rede desenvolvidas para serem utilizadas em redes do tipo Gigabits Ethernet, e conectadas num dos slots PCI de 64 bits --8 Bytes. São, geralmente, utilizadas em placas-mãe para máquinas servidoras de uso corporativo. Slots PCI (Peripheral Component Interconnect ou Conexões de Componentes e Periféricos) são os de cor branca encontrados nas placas-mãe à partir do processador Pentium Classic 60 MHz. Atualmente são encontrados slots de de 32 bits (4 Bytes) e os de 64 bits (8 Bytes) O barramento PCI opera na freqüência de clock de 33,33 MHz, sendo que um Slot PCI está compartilhado com o ISA (o mais próximo deste). Se o Slot ISA estiver preenchido --por uma placa de fax modem, por exemplo--, este Slot PCI compartilhado não poderá ser utilizado. O Slot PCI de 32 bits, conta com 61 vias (pinos) de cada lado (50+11=), sendo 122 vias nos dois lados de cada Slot. Já os Slots PCI de 64 bits (8 Bytes), contam com 93 vias (pinos) de cada lado (50+11+32=), ou <186> vias nos dois lados de cada Slot. Slots ISA Os slots ISA são de cor preta (veja a figura abaixo) e de 16 bits ou 2 Bytes. O barramento ISA (Industry Standard Arquitecture ou algo como Arquitetura padrão para insdústrias) opera na faixa de frequência de clock à 8,3 MHz e, em placas-mãe modernas, operam compartilhados com a sinalização elétrica do barramento de dados e de tensão com um bus/slot PCI. Estes slots ISA dependem diretamente do barramento PCI para operar e, caso este slot PCI compartilhado esteja preenchido, o slot ISA não poderá ser utilizado. O bus/slot 2
ISA de 8 bits conta com 31 vias (pinos) de cada lado (62 vias ao todo). Já o slot ISA de 16 bits, conta com 49 vias (pinos) de cada lado (31+18=49), sendo 98 vias ao todo. Como pode-se ver na figura abaixo, o item 1A, que refere-se a via 1 deste slot e ao sinal I/O Channel Check --Input/Output Channel Check ou Canal de verificação de entrada e saída, e a via 1B, que refere-se ao sinal Ground (terra). Observe também na figura acima que o quinto slot PCI (item 2) está compartilhando seus sinais com o único slot ISA (item 1). O item 4 refere-se ao slot AMR; item 7 refere-se ao slot AGP (para placas de vídeo 2D/3D super rápidas); o item 8 refere-se ao socket 370 via; o intem 9 refere-se ao socket floppy (disquete); o item 10 ao socket para transmissão de sinais infravermelhos; o item 14 refere-se ao chipset North bridge e o item 15 ao conector FAN. Dispositivos Hubs A função principal de uma placa de rede é a de liberar todos os dados compartilhados dentro do microcomputador. Convertendo assim, esses dados em sinais mais fortes que irão trafegar pelos cabos da rede até o outro microcomputador ou até o equipamento central da rede, no caso, o dispositivo Hub (dispositivo central da rede). VER na figura abaixo um modelo simples de hub. Dispositivos Repetidores A principal função do repetidor --hubs comuns (veja na figura abaixo um exemplo)-- é a de conectar dois ou mais seguimentos de uma rede local, ou seja, estender o comprimento do seguimento da rede, regenerar e repetir o sinal de um seguimento para um outro. Por não possuir capacidade de gerenciamento de rede, todo o tráfego de dados pelos seguimentos interligados pelo repetidor é propagado por toda a rede. Em rede de computadores, o seguimento refere-se ao caminho em que os dados percorrem, ou seja, saindo do endereço origem e indo direto para o endereço destino --isto se não houver equipamentos como um roteador, repetidor, switchs ou bridges instalados. 3
Dispositivos Concentradores Um dispositivo concentrador (veja um modelo exemplo na figura abaixo) de sinais numa rede local são hubs montados em chassi modulares, permitindo assim, uma maior flexibilidade e performance na rede quando se deseja ampliá-la ou reconfigurá-la. O concentrador pode ser formado com vários Hubs (dispositivos centrais), Bridges (dispositivos ponte), Routers (dispositivos que roteiam ou direcionam os dados -- roteadores), etc. Veja na figura abaixo, a representação de um modelo simples de dispositivo do tipo concentrador. Dispositivos MAUs na Rede Este tipo de dispositivo, denominado de MAUs (Multi Access Unit Station ou Unidades de acessos à múltiplas estações de rede (veja na figura abaixo um modelo exemplo). Refere-se ao dispositivo utilizado nas redes IBM, redes estas do tipo Token Ring (Anel de sinais). É oportuno lembrar aqui o seguinte: tanto no padrão IBM como no padrão Ethernet, o MAUs --ou os MAUS-- é um tipo especial de circuito eletrônico. Que pode ser encontrado integrado na própria adaptadora de rede. Como num dispostivo do tipo externo. Neste caso, há uma concentração de circuitos MAUS no interior do mesmo, como num HUB, por exemplo. Aliás, a IBM prefere que o seu disposiivo concentrador de circuitos MAUs seja chamado o de MAUs mesmo, ao invés de chamá-lo simplesmente de HUB. Veja na figura abaixo um exemplo do dispositivo MAUS de oito portas de conexões simples e mais duas para expansão da rede. A última porta á direita é para a alimentação elétrica (conector Power) do mesmo, via rede elétrica. Router (roteador) 4
Todavia, para que um computador --com um endereço IP de rede diferente-- seja reconhecido por um outro numa outra rede, será preciso utilizar um dispositivo conhecido por router ou roteador. Veja na figura abaixo como funciona o dispositivo router entre três subredes. O roteador é um dispositivo que tem capacidade de encaminhar todas as mensagens (dados) roteadas de várias e diferentes redes para os destinatários, mensagens estas que trafegam entre várias (ou milhares) de redes. Um exemplo é a rede mundial, a Internet, onde existem milhares de redes de diferentes arquiteturas e milhões de computadores interconectados, trocando informações de forma simultânea. E entre todas essas redes e computadores, estão os roteadores de pequeno porte, e os de gramde porte que operam com milhares de processadores que, neste caso, deixa de ser um simples dispositvo para ser uma super máquina computadorizada, com funções específicas e avançadas de roteamento de dados. O dispositivo router ou roteador (veja na figura abaixo um modelo exemplo da empresa CISC) é um dispositivo que direciona os sinais de dados na rede local ou remota. Também é um dispositivo de interconexão numa rede WAN. Neste caso, operando numa das camadas de rede do modelo OSI. O roteador possibilita fazer a interconexão por meio dos endereços lógicos da rede, pois possui todos os recursos para determinar qual o melhor endereço para se transmitir todos as 5
comunicações envolvidas nas redes e, ainda, fazer todo o roteamento entre várias redes interconectadas. Certos roteadores --os multimédia routers e os multi-protocol routers-- permitem interconectar modelos diferentes de redes, como a Ethernet, Token Ring entre outras e utilizando diferentes classes de protocolos --IPX/SPX, TCP/IP, entre outros. Bridge (Ponte) Este dispositivo conhecido por Bridge tem como finalidade interligar duas ou mais sub-redes (veja na figura abaixo um exemplo de rede bridgeb), formando assim, uma ponte entre dois seguimentos das redes. Com esta interligação entre as redes, a bridge (ponte entre as subredes) reduz o tráfego de dados em cada rede e, com isso, a performance das redes interconectadas é bem maior. De forma geral, um dispositivo bridge opera mais rápido que um roteador. Veja na figura acima um exemplo de duas redes interconectadas por meio de um dispositivo Bridge (Ponte). Gateway Muitos ambientes de rede operam com protocolos que são incompatíveis ou incomunicáveis. É aí que entra o sistema e o dispositivo Gateway (veja nesta figura abaixo um exemplo de rede Gateway), permitindo uma inter-conexão harmônica --comunicação completa-- entre os protocolos. 6
O Gateway ou porta de comunicão converte os pacotes de dados entre os protocolos, fazendo com que as redes operem de forma mais rápida e sem proble mas. Veja na figura acima um exemplo de como opera um Gateway. Switch Funcionando como uma bridge (ponte), o Switch ou comutador (veja a figura abaixo) recebe todos os frames e verifica qual o endereço destino e, sem aguardar a chegada completa de cada frame, envia-os imediatamente. Embora esta técnica --utilizar o cut-through, ou seja, reduzir o tamanho do frame já no início da transmissão-- fazer com que o tráfego dos frames ocorram mais rapidamente. O Switch ou comutador (distribuidor de sinais de dados) não verifica se algum pacote de dados (frames) chegou completo e sem erros ao destino, com isso, a rapidez na transferência dos pacotes pode ser prejudicada consideravel-mente. Pode-se encontrar no mercado Switchs utilizando portas de 10 Mb/ps (Ethernet), entre outros modelos, de acordo com cada fabricante, como o dois modelos da figura acima. Esses dispositivos, quando são de bons fabricantes, trazem integrados recursos ou técnicas extras, como por exemplo: FDDI Fiber Distribute Data Interface ou Interface de dados com distribuição por fibra óptica. RMON Remote Monitoring Network ou Monitoramento remoto de dados na rede. SNMP Simple Network Management Protocol ou Protocolo de gerenciamento de rede no modo simples. TrunKing ou algo como Controlador de portas; e o protocolo padrão IEEE 802.1P: Veja abaixo uma síntese das principais características técnicas destes recursos disponíveis em determinados dispositivos Switches: FDDI - Dispositivos switches que utilizam este recurso (veja um modelo exemplo na figura acima), possuem portas extras para a conexão de outros módulos que, futuramente, possam 7
ser pendurados na rede. Principal-mente quando se trata de atualização ou expansão da rede, empregando meios físicos de transmissão de dados como os condutores de fibras ópticas. Embora sendo de custo maior, os cabos de fibra ópticas dão maior segurança na rede, pois, além de imunizar a rede dos ruídos eletromagnéticos externos, aumenta consideralvelmente a largura de banda no tráfe-go nas sinalizações. RMON - Este recurso faz com que todas as informações que trafegam pela rede seja capturada em tempo real. Realizando ainda, monitoramento remoto e completo de todos os recursos básicos disponibilizados pelo padrão das redes Ethernet. As funções principais do recurso RMON é a de analizar, monitorar, detectar, isolar, diagnosticar e gerar relatórios, sobre estatísticas de pacotes, colisões, erros ocorridos na rede, etc.; históricos, sobre o armazenamento de estatísticas de amostragens expecifi-cadas pelo administrador da rede ou do dispositivo; e alarmes, sobre todo o tráfego que ocorre na rede, sendo os mesmos especificados pelo administrador. O RMON opera sob a camada MAC(Medium Access Controller ou Controle de acessos aos meios). SNMP - Com este recurso possibilita-se o gerenciamento de informações que trafegam pelas estações da rede, ou seja, possibilita gerenciar toda a rede. A técnica SNMP tem como função também, gerenciar o funcionamento do próprio dispositivo switch. Trunking - Este recurso gera características redundantes nas portas dos switches, possibilitando assim, eliminar as falhas, reduzir o trágego quando necessário para que não ocorra colisões na rede. Veja na figura acima um exemplo de colisão de dados na rede que, geralmente, ocorre no interior do dispositivo (ou dispositivos) central, no caso o hub. A técnica trunking faz o compartilhamento de todo o tráfego pelas portas do dispositivo, e caso uma das portas falhe, todas as outras integradas ao sistema continuam operando normalmente e transmisitido as informações que a porta (ou portas) defeituosa deixou de transmitir. Aqui, esta técnica exige no mínimo dois dispositivos switches para poder operar, já que as portas reservas devem estar num outro módulo. IEEE 802.1P Este recurso faz com que seja os switches que operam no nível três das redes, recebam 16 bits no nível dois, denominado de Tag. Assim, a técnica de pacotes empregadas pelo protocolo padrão 802.1P são conhecidos por Tagged frames. Vale resaltar que este tipo 8
de switch poderá ser incompatível com a estrutura de redes mais antigas, devido ao não reconhecimento dos 16 bits adicionais. Switch ELS100 Alguns modelos de switches --como os modelos ELS100, da empresa Cabletron-- empregam outras técnicas mais avançadas, conjuntamente com as já descritas acima. Estas técnicas mais avançadas são as seguintes, veja-as abaixo: IEEE 802.1D Empregando este protocolo, o switch modelo ELS100, utiliza uma tabela de endereçamento que armazena, filtra, transporta e possui suporte para 8.000 endereços. Todos os endereços são armazenados de forma automática, sendo que os endereços estáticos (endereços fixos) e os dinâmicos (endereços configuráveis) são armazenados nesta tabela, e apenas um endereço estático (definido pelo fabricante do dispositivo) é disponibilizado para cada porta. Spanning tree Este recurso possibilita conexões do tipo redundante (proteção contra falhas) nos segmentos da rede LAN. Com esta técnica de spanning tree, cria-se dois (ou mais) meios físicos de transmissão entre os seguimentos de diferentes tipos, pendurados na rede, possibilitando-se assim, relacionar qual o caminho (ou caminhos) que deverá ser utilizado em caso de falhas nos meios físicos ativos. Jacks (Tomadas) As placas de rede também utilizam jacks ou tomadas fêmeas (veja na figura ao lado três tomadas) de oito vias, tipo RJ-45 (Registered Jack 45 ou Tomada registrada sob o número 45) para receber os conectores também tipo RJ-45 macho (veja três deles na figura ao lado). O cabo que se utiliza é o par trançado de quatro pares de fios (8 fios) na cor azul, sendo compatível com os padrões 10Base-T, 100Base-TX e o 100Base-T4. Contudo, caso os instaladores de redes utilizem somente as vias 1 e 2 (Par 1) nas ligações para a transmissão dos sinais de dados, e as vias 3 e 6 (Par 2) para a recepção dos sinais de dados. A rede não conseguirá a performance dos 100 Mb/ps. Modelos Padrão Já com as placas de rede utilizando o padrão 100 Base-TX e 100BaseT4, deve-se utilizar todas as oito vias (alguns chamam de trilhas) e os oito fios os quatro pares de fios-- para a transmissão e a recepção de dados. Sendo que as vias 1 e 2 --Par D2, só para transmissão; vias 4 e 5 --Par D1; e as vias 7 e 8 --Par D4, utiliza-se para a transmissão/recepção dos sinais de dados. Já as vias 3 e 6 -- Par D3, só para recepção; e novamente as vias 4 e 5 --Par D1; e as vias 7 e 8 --Par D4, são utilizadas para a recepção/transmissão dos sinais de dados. 9
Outra função importante das vias 3 e 6 (Par D3), é a de captar sinais de colisões de dados que ocorrem numa rede local. Esses sinais de colisões quando ocorrem numa rede local, dependendo do grau da colisão, pode parar toda a rede em segundos. WOL (Wake On Lan) Muitas placas de rede suportam o recurso WOL --Wake On Lan ou algo como Ligar o micro e ativar a rede. Comm este recurso encontrados na maioria das NICs modernas -- caso o PC utilize uma fonte de tensão tipo ATX e a placa-mãe suporte o modo WOL, e também seja do tipo ATX. Será possível ligar o micro remotamente numa rede local, como ocorre com monitores modernos. Neste caso, o micro visto externamente está desligado mas, internamente, ele está ligado, ou seja, ele está operando no modo de economia de energia. Endereço MAC Vale ressaltar aqui que cada placa de rede disponibilizada pelo mercado, são fabricadas para utilizar um endereço fixo físico e específico de hardware, e também um endereço lógico na rede, que é o endereço IP (veja a figura abaixo, item Ethernet Address:...00 CD DF OE 60 48). Neste caso, numa rede LAN entando ou não conectada a Internet--, além do endereço IP utilizado, esta rede via NIC, também utiliza o endereço MAC (Médium Access Control ou Controle de acessos aos meios). Sendo que em redes de computadores, este endereço físico é definido pela organização internacional conhecida por IEEE, para cada fabricante de placa de rede com o padrão 802.3 (Ethernet), 802.5 (Token ring) e 80.11 (Wireless). Todas as placas de redes ou NICs (Network Interface Connection) possuem o seu endereço MAC, gravado na própria NIC. Este endereço MAC --endereço físico-- é formado por dois grupos de três Bytes cada, formando-se assim, um único grupo de seis Bytes (48 bits). Esses 48 bits elevados à potência de dois (2 48 ), resulta em 281.474.976.710.656 ou 262.144 Giga endereços 10
possíveis. Porém, a rede Ethernet toma para si dois bits que, neste caso, todo o endereçamento reduz para 70.368.744.177.664 endereços realmente disponíveis. Toda esta capacidade do endereçamento MAC, é especificada em doze valores no formato hexadecimal, algo como 00-E0-7D-7C-77-0F, no mapa de endereçamento da máquina. Este endereçamento não é especificado aleatóriamente, e sim, da seguinte forma: Os três primeiros Bytes especificados em valores hexadecimais 00-E0-7D e em binários 1110000001111101 refere-se a empresa que fabrica a NIC de rede que, aqui no caso, e a NIC ENL832-TX, produzida pela empresa ENCORE. Já os outros três Bytes em valores hexadecimais 7C-77-0F e em binários... 11111000111011100001111, referem-se ao número identificador da NIC. Cada fabricante deste produto deve solicitar permissão para poder fabricar adaptadores de redes, caso o mesmo não obtenha esta permissão, ele não poderá colocar o produto no mercado. Neste caso, a ENCORE obteve o Node ID.(IDentificação da ligação)... 00 E0 7D 7C 77 0F mais o I/O Base...A000 H Entrada/Saída base, utilizados pelo, modelo NIC ENL832-TX (veja a figura abaixo do programa Rset8139.exe), para os modelos de placas de rede produzidas pela Encore. Tècnica NewWAY Esta tecnologia Nway ou algo como Nova forma de comunicação, desenvolvida pela National Semiconductor e utilizada nos padrões Ethernet 10BaseBand-T; Ethernet 100BaseBand-TX; e no Ethernet 100Baseband-T4. Tem como função especial fazer a comutação entre os padrões 10Base-T, 100Base-TX e/ou o 100Base-T4, caso a respectiva placa de rede suporte esta tecnologia e os modos de transmissão em 10Base-T, 100Base-TX e/ou o 100 Base-T4. Isto significa que, caso a NIC do PC 1, por exemplo, suporte ó 100Base-TX ou o 100Base-T4, mas a NIC do PC 2 só suporte o modo 10Base-T. A NIC do PC 1 fará a comutação (ou operará) no modo do 10Base-T, ou seja, operará com taxas de 10 Mb/ps. Observe na tela abaixo do programa Rset8139.exe Setup da placa, na terceira linha (segundo quadro) e na nona linha (terceiro quadro). Os itens Flow Control:... Nway Flow 11
Control Enable e Flow control:..tx Disable, RX Disable (Nway), refeentes à tecnologia Nway. Algumas NICs empregam, para este termo NWay --utilizando a sua memória ROM BIOS--, o termo Auto-Negotiation, que significa Auto-configuração. Bus Mastering Além do recurso WOL, muitas NICs modernas operam caso o chipset das mesmas suportem-- com o recurso conhecido por BM (Bus Mastering ou algo como Barramento mestre em anel), é o caso desta placa produzida pela empresa ENCORE. Esta técnica possibilita que o modo DMA (Direct memory Access ou Acesso direto a memória) seja ativado nas transmissões/recepções de dados pela NIC. Isto significa que a transmissão e recepção dos dados, serão realizadas diretamente entre a memória principal do PC e a memória EEPROM da NIC. Com isto, a CPU (processador principal do PC) ficará livre para executar outros processamentos pendentes. Ou seja, dados que estão na fila de espera para serem processados e enviados para a memória principal SDRAM, do PC. Memória EEPROM Citando aqui, como um exemplo de memória EEPROM utilizadas na maioria das NICs. Na parte central do soquete, seta maior (veja a figura abaixo) para a instalação de um pequeno módulo de memória do tipo ROMBIOS, para que a máquina estação possa operar no sistema de boot remoto. No interior deste socket no formato DIP, encontra-se um pequeno chip (veja na figura ao lado, a seta menor) que, no caso da placa de rede NIC ENL832-TX, utiliza uma memória tipo EEPROM, com capacidade de 64 palavras --64 Bytes, sendo que cada palavra opera com largura de 16 bits 2 Bytes. Nesta memória deste pequeno chip (veja figura da placa acima), estão gravadas todas as informações técnicas que a placa ou melhor dizendo-- que o chipset desta, o Realteck8139B, suporta. Como por exemplo: Técnica Nway, Bus Mastering, Auto- Negotiation, entre muitas outras (veja programa Setup Rset8139.exe acima). Esta memória ROMBIOS --que não acompanha a placa, destina-se para o armazenamento de informações relacionadas com o boot remoto da respectiva máquina estação, pendurada na rede. Isto quando a máquina está pendurada numa rede do tipo Diskless Sem disco fixo ou HD. LEDs Geralmente, numa placa de rede como a NIC ENL832-TX, o LED (Light Emitting Diodes ou Diodos emissores de luz) especificado como Link Ligação, indica --quando aceso-- que a máquina estação por exemplo, está recebendo sinais de dados. Já o Act Active ou Ativo, indica que a máquina está transmitindo os sinais de dados. ECC (Error Correction Code) 12
Com cada pacote (frame) disparado (ou enviado) pela placa de rede. Seguem ainda informações tais como: o endereçamento MAC endereço de origem e destino; o protocolo utilizado na transmissão das informações; os dados --informações digitais sobre o conteúdo do tráfego que realmente interessam ao usuário); os dados de correção de erros na rede, especificado como ECC (Error Correction Code ou Código de correção de erros), etc. PRO/1000T Algumas empresas --como a Intel, por exemplo --, são doentes por dispositivos velozes nas transferências de dados. Sendo que a estrutura do cabeamento utilizado, continua sendo a do tipo par trançado de cobre na cor azul, com a tecnologia CAT 5 (Nível 5). Veja um modelo na figura ao lado. Um exemplo disso é a mega empresa Intel, que já está disponibilizando no mercado de dispositivos para rede de computadores, modelos de placas para rede, como a PRO/1000T --padronização do IEEE 802.3ad. Ou seja, essas placas suportam transferên-cias de pacotes de dados numa vazão de 1 Gb/ps --mais precisamente, 1.073.741.824 bits por segundo (128 MB/ps). Modo Plug and Play Há alguns anos atrás, para se instalar uma rede LAN, o técnico em rede de PCs era obrigado à ter um bom conhecimento e domínio sobre todo o hardware das máquinas, pois os dispositivos --e também os sistemas operacionais-- não davam suporte ao modo Plug and play. Em informática Plug and play é algo como Conectar (veja na figura ao lado como se conecta um placa de rede num slot PCI), ligar e usar a máquina. Atualmente é tudo muito fácil, tão fácil que muitas placas-mãe já vem com uma adaptadora de rede de 10/100 Mb/ps onboard (embutida na própria placa-mãe) e prontinha para ser usada. Bastando apenas instalar os drivers --caso o sistema operacional não os tenha instalado, ou seja, não possuia os mesmos. Caso a placa de rede não seja do tipo onboard, será preciso abrir o gabinete e conectá-la num Slot ISA de 16 bits ou 2 Bytes --caso esta placa de rede seja do tipo ISA) e, ou então, num Slot PCI de 32 bits ou 4 Bytes. Depois de conectar a adaptadora de rede e ligar o computador, o sistema operacional fará todo o trabalho, mas desde esta adaptadora seja do tipo Plug and play e o sistema operacional --o Windows 95/98, por exemplo-- disponibilize os drivers corretos para habilitar a referida adaptadora de rede. 13
Modo Full-Duplex Em redes de computadores, o modo full-duplex refere-se à dois sinais trafegando simultaneamente por um mesmo meio no caso aqui, o fio condutor. Ou seja, sinais elétricos de dados trafegando ao mesmo tempo mas em sentidos contrários e por uma mesma estrada mas de mão dupla pelo fio condutor do cabo, por exemplo. Este recurso full-duplex --disponível em muitas placas de rede de fabricação mais recente (veja na figura mais acima, quinta linha no primeiro quadro). Não é suportado pelos hubs comuns, sendo que apenas os equipamentos denominados de switches (comutadores) é que suportam este modo de transmissão. O modo full-duplex em rede significa que a transmissão e, consequentemente, a recepção dos pacotes de dados, ocorrem sempre ao mesmo tempo. Isto significa performance em dobro na rede, pois o sistema não precisará esperar a chegada dos pacotes de dados para que possa enviar outros. Colisão de dados Dever ser lembrar que as colisões de dados (veja na figura abaixo um exemplo de como ocorrem as colisões de dados na rede) ocorre quando duas máquinas estações (ou mais) fazem transmissões ao mesmo tempo, principalmente nas redes Ethernet comuns, ou seja, as que operam no modo half-duplex. Lembrando que no caso das redes utilizando cabos par trançado, as colisões ocorrem no interior do hub e, no caso das redes utilizando cabos coaxiais, as colisões ocorrem no interior do próprio cabo ou nas NICs. Já nas redes Ethernet que operam no modo full-duplex, este problema --colisões de dados-- não ocorre. Contudo, os hubs comuns (os mais antigos por exemplo), não suportam a técnologia Full-duplex. MAC (Medium Acess Control) Contudo, como o sistema de endereçamento MAC (Medium Acess Control ou Controle de acesso aos meios) e o CSMD/CD não suportam transmissões e nem recepções de pacotes de dados no modo full-duplex --que só suporta o modo simplex e o modo bidirecional half-duplex. 14
Caso ocorra uma transmissão e recepção no modo full-duplex ou algum outro tipo de transmissão/recepção ao mesmo tempo. Será interpretado pela técnica MAC-CSMA/CD, como sendo uma colisão de sinais de dados. Neste caso, a rede certamente não funcionará. Negociação Também, no modo full-duplex, cada máquina estação deve fazer uma negociação em linha direta com as outras máquinas estação penduradas na rede. E, devido a isto -- máquinas estações negociando em linha direta com outras máquinas estações--, redes que empregam sinalizações no modo full-duplex, não se pode utilizar os dispositivos hubs. Isto porque --os hubs (como este da figura acima)--, são apenas dispositivos intermediadores de sinalizações nas redes, entre as máquinas sejam elas estações ou não-- penduradas na rede. Ou seja, negociam em linha direta com o hub e, este, em seguida repassa para as outras máquinas-- as informações que acabou de receber. E, na medida do possível, sem erros e na íntegra. Este hub da figura acima é um modelo bem mais avançado. Neste caso, já que não se pode utilizar hubs na rede, deve-se empregar circuitos comutadores de sinais entre as estação. Estes circuitos, só são disponibilizados por dispositivos conhecidos em redes, por Switches. Modo Half-Duplex Observando a figura abaixo, numa ligação tipo cross-over ou cruzar do outro lado, para o padrão Ethernet 100Base-TX e 100Base-T4, e utilizando cabo par transado tipo Cat 3, 4 e 5. Você verá numa ligação cruzada ou simplesmente cross-- que no conector A do Micro A. As vias 1 TX+ e 2 TX- vias estas que operam no modo de transmissão simplex, ou seja, o Micro A. Só fará uma transmissão pelas suas vias 1 TX+ e 2 TX- (fios Brancoverde e Verde), depois de receber a transmissão completa do Micro B, pelas suas vias 3 RX+ e 6 RX-. 10BaseT/100BaseTX CAT 5 568-B 4 Pares/8 Fios CROSS-O. Conector A < 8 Fios / 8 Vias > Conector B Conector A <8 Fios / 8 Vias > Conector B Fio 1/ Via 1+/P2 <------------>Fio 1/Via 3+ /P3 1 1 Fio 2/Via 2- /P2 <------------>Fio 2/Via 6- /P3 2 2 Fio 3/Via 3+ /P3 <------------>Fio 3/Via 1+./P2 3 3 Fio 4/Via 4+ /P1 <------------>Fio 4/Via 5- /P1 4 4 Fio 5/Via 5- /P1 <------------>Fio 5/Via 4+ /P1 5 5 Fio 6/Via 6- /P3 <------------>Fio 6/Via 2- /P2 6 6 Fio 7/Via 7+/P4 <------------>Fio 7/Via 8- /P4 7 7 Fio 8/Via 8- /P4 <------------>Fio 8/Via 7+ /P4 8 8 Isto quer dizer que, enquanto o Micro A estiver recebendo uma transmissão, ele não poderá fazer transmissão. E, enquanto o Micro B estiver transmitindo --pelas suas vias 1 15
TX+ e 2 TX--, ele também não poderá receber transmissão alguma, até que se complete a transmissão que está fazendo para o Micro A. Já com as vias 4 BD+ e 7 BD+ vias estas que operam no modo de transmissão halfduplex. Isto é, dados trafegando ao mesmo tempo por dois caminhos diferentes mas em sentidos opostos>. Ou seja, o Micro A não precisará esperar que a transmissão que está sendo feita pelo Micro B seja completada. Para que ele possa fazer uma transmissão pelas suas vias 4 BD1+ e 7 TX2+, para o mesmo Micro B, ou para um outro Micro? qualquer da rede. Aqui, isto quer dizer que o Micro A que está recebendo pelas suas vias 5+ e 8-). Fará a transmissão antes mesmo de completar a transmissão que está sendo feita pelo Micro B, pelas suas vias 4 BD+ e 7 BD-, para o Micro A. Neste caso, a performance na rede é muito superior. E, devido a isto, que as ligações dos fios condutores 4/Azul e 5/Branco-azul e 7/ Branco-marrom e 8/Marrom, do cabo par trançado de sinais elétricos de dados, são feitas de modo diferente. Veja um exemplo na figura ao lado. Outras Ligações Se você ligar o fio Azul no pino 4 do conector A e este mesmo fio Azul no pino 7 do conector B. E ainda, se você ligar o fio Branco/Azul no pino 5 do conector A e este mesmo fio Branco/Azul no pino 8 do conector B. Este tipo de ligação (veja o quadro abaixo) é utilizado como padrão-- nos padrões 10Base-T/100Base-TX/100Base-T4. Isto quando se conecta duas placas, sendo uma 10BaseT e a outra 100BaseTX, e a placa de rede 100BaseTX faz o chaveamento automático para o 10BaseT. Porém, se a placa não suportar este recurso chaveamento automático--, sua rede poderá ter problemas nas transmissões. Principalmente, quando as placas de rede estiverem operando com o padrão Ethernet 100BaseT4. 100BaseTX 100BaseT4 4 Pares/8 fios 568-B Ligações CROSS-OVER. Conector A < 8 Fios / 8 Vias > Conector B Conector A <8 Fios / 8 Vias > Conector B Fio 1/ Via 1+/P2 <------------>Fio 1/Via 3+ /P3 TX 1 1 Fio 2/Via 2- /P2 <------------>Fio 2/Via 6- /P3 TX 2 2 Fio 3/Via 3+ /P3 <------------>Fio 3/Via 1+./P2 RX 3 3 Fio 4/Via 4+ /P1 <------------>Fio 4/Via 5- /P1 RD 4 4 Fio 5/Via 5- /P1 <------------>Fio 5/Via 4+ /P1 BD 5 5 Fio 6/Via 6- /P3 <------------>Fio 6/Via 2- /P2 RX 6 6 Fio 7/Via 7+/P4 <------------>Fio 7/Via 8- /P4 BD 7 7 Fio 8/Via 8- /P4 <------------>Fio 8/Via 7+ /P4 BD 8 8 Ligações Diretas Se você observar a figura gráfica abaixo, numa ligação tipo straugh-through --direta e reta, também para o padrão Ethernet 100Base-TX e 100Base-T4. Utilizando cabo par trançado tipo Cat 3, 4 e 5, você notará o seguinte. Nesta figura abaixo você verá que neste 16
tipo de ligação (ligação direta), que no conector A (Micro A), as vias 1 TX1+ e 2 TX2- vias estas que operam no modo de transmissão simplex. 100BaseTX 100BaseT4 4 Pares/8 fios 568-B Ligações DIRETAS Conector A < 8 Fios / 8 Vias > Conector B Conector A <8 Fios / 8 Vias > Conector B Fio 1/ Via 1+/P2 <------------>Fio 1/Via 3+ /P3 TX 1 1 Fio 2/Via 2- /P2 <------------>Fio 2/Via 6- /P3 TX 2 2 Fio 3/Via 3+ /P3 <------------>Fio 3/Via 1+./P2 RX 3 3 Fio 4/Via 4+ /P1 <------------>Fio 4/Via 5- /P1 RD 4 4 Fio 5/Via 5- /P1 <------------>Fio 5/Via 4+ /P1 BD 5 5 Fio 6/Via 6- /P3 <------------>Fio 6/Via 2- /P2 RX 6 6 Fio 7/Via 7+/P4 <------------>Fio 7/Via 8- /P4 BD 7 7 Fio 8/Via 8- /P4 <------------>Fio 8/Via 7+ /P4 BD 8 8 Ou seja, o Micro A só fará uma transmissão pelas suas vias 1 TX1+ e 2 TX2- depois de receber a transmissão completa (pelas suas vias 3 RX1+ e 6 RX2-. Não do Micro B, mas sim do dispositivo central pendurado na rede. Que, neste caso, este dispositivo central é o Hub. Aqui (numa ligação direta), como pode ser observado pela figura acima, que a via de transmissão 1 TX1+ do Micro A (conector A) e a mesma via 1 TX1+ do Micro B (conector B), só transmitem. Enquanto que a via de recepção 6 RX2- do Micro A e a mesma via 6 RX2- do Micro B, só recebem. Neste caso aqui exemplificado. Quando se faz a ligação de dois (ou mais) micros utilizando este tipo de ligação de cabos par trançado, a rede não funciona. Agora, quando se conecta um Hub (veja na figura ao lado um modelo de hub) fazendo a ponte --ou seja, convertendo e direcionando os sinais para as portas de saída-- entre as máquinas penduradas na rede, não haverá conflitos. Sendo que o Hub converte o sinal (TX+) transmitido pela via 1 TX1+ do Micro A, para o sinal (RX+), já na sua via de entrada, a via 3 RX1+ --como se ele (o Hub) fosse o Micro B. Já no interior do Hub (veja nesta figura ao lado), este sinal RX+ é novamente convertido para o sinal TX+ e, em seguida, o hub dispara este sinal para a via da placa de rede 3 TX+ do Micro B. Portanto no interior do hub--, houve uma ligação do tipo cross ou cruzada. Como pode-se notar, o hub deve ser de boa qualidade para não haver falhas nas conversões ou cruzamentos dos sinais no interior do mesmo. Sendo que, pelo padrão Ethernet mais recente --em um segundo de tempo--, o hub deve operar com taxas de recepção de dados dos micros à 100 Megabits e, neste mesmo segundo de tempo, converter os sinais e fazer a transmissão para os micros pendurados na rede. 56 Placas de Redes 17
Com um hub de oito portas, por exemplo, você consegue conectar até oito micros utilizando uma placa de rede para cada micro, ou seja, um total de 8 placas. Porém, para conectar estes mesmos oito micros sem um hub, você necessitaria caso a máquina suportasse-- de 7 placas de rede para cada micro. Num total de 56 placas de rede (8 micros x 7 placas=56). Neste caso, o Micro 1 precisaria de 7 placas para se conectar com os outros 7 micros da rede. Ou seja, com os Micros 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8; o Micro 2 também precisaria de 7 placas, para se conectar com os outros 7 micros, com os Micros 1, 3, 4, 5, 6, 7 e 8; e assim por diante... Sistemas Operacionais Um sistema operacional é um software (programa) que terá como função principal, estabelecer a comunicação, gerenciar todos os recursos e todos os dados que trafegam pela rede. Numa rede local simples, as versões de sistemas operacionais mais utilizadas são o Win95, Win95 Plus e, mais recentemente, do Win98 PE (Primary Edition), Win98 SE (Second Edition), do Win98 ME (Millennium Edition veja na figura ao lado um exemplo de um PC rodando com o Windows ME) e do Win XP (experience). Que está predominando nas redes locais atuais e também no microcomputadores modernos. Além dos sistemas operacionais para PCs que operam em redes de computadores citados acima, como o Windows 95 e 98. A Microsoft disponibiliza --para serem utilizados em PCs servidores corporativos-- outros sistemas operacionais pesados que dominam o mercado mundial, como as seguintes versões do poderoso sistema Windows NT e do Windows 2000: WNT 4.0 Workstation Esta versão roda em PCs estações de trabalho em redes de computadores com PCs ser vidores operando com o WNTServer. Suporta até 10 conexões simultâneas e possibilita ainda, compartilhar arquivos e impressoras. WNT 4.0 Server Edition Esta versão possui todas os recursos disponíveis no WNT 4.0 Workstation e outros recursos mais avançados direcionados para rede de computadores de grande porte. É um sistema operacional direcionado para operar com PCs servidores de arquivos rodando com até 4 processadores simultaneamente. Veja na figura ao lado uma máquina com o Windows NT Server instalado). 18
WNT 4.0 Enterprise Edition Esta versão é um poderoso servidor de arquivos, com suporte para até 4 GB de memória RAM. Roda em PCs servidores com até 8 processadores da linha Alpha, da Compaq, operando simultaneamente. WNT 4.0 Server Terminal Edition Esta versão é um sistema mais avançado do WNTS, possibilitando que PCs simples rodem programas sem problemas, como um 386 rodando programas como o Word2000. Este sistema permite que se associe terminais numa rede. PC Terminal Um PC terminal (veja um exemplo na figura abaixo) pendurado numa rede de computadores, é aquele que não possui um sistema operacional instalado e dedicado. O PC Terminal roda à partir um programa especial instalado no PC Server Terminal (o Windows NT 4.0 Server Terminal Edition é um exemplo de sistema operacional que possui este recurso). Atualmente este recurso está integrado no próprio Win 2000 Server. Para que o PC Terminal funcione é preciso que o PC Server Terminal esteja ligado pois, ao ligar o PC terminal, um programa especial é carregado na memória e a conexão é realizada. Por meio de configurações feitas no PC Server Terminal, especifica-se qual o sistema operacional que ficará disponível ao PC terminal. Assim, como todo o processamento estará sendo realizado no PC Server Terminal, o PC Terminal mesmo sendo por exemplo um 386 DX-- opera tranquilamente sob um Windows 95/98 e com o MS-Office 95/97. Na verdade o que o usuário manipula na tela de um 386DX de 40 MHz e com 4 MB de memória RAM, são apenas as imagens dos programas que --em tempo real-- estão sendo executados no PC Server Terminal Edition. PC Estação Lembre-se que um PC Estação (PC Cliente) da rede é aquele que opera normalmente, estando ou não pendurado numa rede LAN, por exemplo. Ou seja, ele possui um sistema operacional instalado (Windows 9X) e outros itens que são encontrados nos PCs normais de um escritório. Win 2000 Server O Windows 2000 Server é o sistema operacional substituto do Windows NTS 4.0 Server, totalmente redefinido, com muitas mudanças que serão necessárias reaprendê-las novamente. 19
Win 2000 Professional Atualmente o Windows 2000 Professional é o sistema operacional substituto do WNT Workstation, com muito mais e novas tecnologias de programação mais avançada. Win 2000 Advanced Server É o substituto do sistema operacional WNTS 4.0 Enterprise Edition, porém muito mais poderoso, suportando até 64 GB de memória RAM instalada e até 4 processadores operando simetricamente. Win 2000 Datacenter Server É um poderoso sistema operacional que suporta até máquinas com até 32 processadores operando no modo SMP (Symmetric Multiprocessing) e até 64 GB de memória RAM instalada. Foi projetado para rodar em potentes computadores servidores de redes corporativas, como por exemplo, um servidor de consolidação em grande projetos e aplicações direcionadas para a Web e em grande escala. Sistema Novell Os administradores de rede podem contar ainda com mais dois sistemas operacionais para PCs servidores corporativos de redes, como o Novell NetWare 5, e o tão badalado no momento, o Linux. Há referências na mídia que lidam diretamente com sistemas operacionais para PCs servidores, que o Novell NetWare era um dos melhores sistemas disponíveis no mercado, até a chegada do Windows 2000. Sistema operacional Linux Quanto ao Linux o famoso Pinguin estável e operacional (veja a figura ao lado)--, é um sistema operacional para PCs servidores de redes, que tem o grande atrativo de ser praticamente grátis, ser muito estável e, estando bem configurado, possui um sistema de segurança quase que no mesmo nível do Windows NT Server e Windows 2000 Server. O único problema, é que o Linux --à nível de usuários de computadores Desktops (PCs rodando com o Windows 95 e 98, por exemplo)-- é um sistema muito complexo, difícil de instalar e configurar, principalmente quando operando em rede. Para início de conversa, será preciso ter bons conhecimentos de como instalar e, principalmente, como configurar um Linux para ser utilizado numa rede LAN de grande porte. 20