Dispositivos de Interconexão www.labcisco.com.br ::: shbbrito@labcisco.com.br Prof. Samuel Henrique Bucke Brito
Componentes de Rede Diversos são os componentes de uma rede de computadores e entendê-los é importante para diagnosticar falhas nas redes e identificar quais são os mais adequados para cada situação. Interface de Rede Repetidor Ponte / Bridge Roteador Gateway Estações Locais e Remotas Servidores de Rede Concentradores (Hubs e Switches) 2
Interface de Rede A placa ou interface de rede é o dispositivo básico que estará previamente instalado em cada uma das máquinas da rede e que deve estar em conformidade com a tecnologia utilizada. Algumas placas de rede para servidores possuem mais de uma porta de conexão para proporcionar melhor desempenho com balanceamento de carga e tolerância a falhas. 3
Repetidor O repetidor é um dispositivo utilizado para aumentar a área de cobertura das redes porque recebe, amplifica e retransmite o sinal. Somente pode ser utilizado para interligar segmentos de rede idênticos, ou seja, que utilizam o mesmo endereço, tipo de cabo e tecnologia. Opera na Camada Física (1) do RM-OSI; Ex.: HUB, Antenas e Satélite. 4
Repetidor Aplicação Aplicação Apresentação Apresentação Sessão Sessão Transporte Transporte Rede Rede Enlace REPETIDOR Enlace Física Física Física Física 5
Ponte Uma ponte é um dispositivo utilizado para interligar redes que utilizam diferentes tecnologias, uma vez que é capaz de fazer a conversão dos quadros da rede antes de encaminhá-los para a rede de destino. Opera na Camada de Enlace (2) do RM-OSI; 6
Ponte Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede PONTE Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Enlace Enlace Enlace Física Física Física Física 7
Roteador O roteador é um dispositivo que encaminha (roteia) dados entre diferentes sub-redes logicamente segmentadas. É o dispositivo mais importante nas redes atuais porque interliga as redes locais às redes de longa distância, ou seja, LANs a WANs (Internet). É um equipamento necessário para a interligação de redes localizadas em sítios distantes através de uma Rede Virtual Privativa (VPN). Opera na Camada de Rede (3) do RM-OSI; Roteador Industrial 8
Roteador 9
Roteador Aplicação Apresentação Sessão Transporte ROTEADOR Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Rede Rede Rede Enlace Enlace Enlace Enlace Física Física Física Física 10
Gateway (ou Tradutor) O gateway é um dispositivo utilizado para interligar não apenas redes distintas, mas também computadores com arquiteturas diferentes. Eles fazem a tradução das mensagens em nível de aplicação para que haja interoperabilidade, resolvendo problemas de diferença entre tamanhos de pacotes, formas de endereçamento, técnicas de roteamento, controle de acesso, timeouts, etc... 11
Gateway (ou Tradutor) GATEWAY Aplicação Aplicação Aplicação Aplicação Apresentação Apresentação Apresentação Apresentação Sessão Sessão Sessão Sessão Transporte Transporte Transporte Transporte Rede Rede Rede Rede Enlace Enlace Enlace Enlace Física Física Física Física 12
Estações Locais As estações são computadores fisicamente conectados a algum segmento de redes e que utilizam recursos e serviços disponibilizados por servidores. 13
Estações Remotas As estações remotas são computadores que estão logicamente conectados a algum segmento de redes por meio de alguma conexão de longa distância (por ex: discada). 14
Servidores São máquinas que fornecem/disponibilizam algum serviço específico em uma rede de computadores. 15
Servidor de Terminais O Servidor de Terminais funciona como servidor para outros computadores (desktops, terminais "burros" ou thin-clients). A idéia básica é que os programas sejam executados no servidor e a exibição das telas dos programas seja feita nos terminais. Todo o processamento dos clientes é realizado no Servidor de Terminais que transmite apenas a interface dos aplicativos para o cliente. O cliente devolve, em seguida, as entradas do teclado e do mouse para serem processados pelo Servidor de Terminais. 16
Servidor de Terminais 17
Comutadores de Rede São dispositivos utilizados para agrupar as máquinas de uma rede através de conexões centralizadas por isso também são chamados de concentradores. Ex.: HUB e Switch. 18
Comutadores de Rede Sem a utilização de comutadores na rede (hubs e switches) para centralizarmos a distribuição dos cabos, seria necessário que houvesse uma conexão física independente para cada par de máquinas, ou seja, teríamos que conectar as máquinas através de todas as conexões físicas possíveis e isso é inviável em termos de custo e complexidade. Total de Conexões Físicas = (N² - N) / 2 Ex.: Para 3 Máquinas, N=3 Total de Conexões = 3 19
Comutadores de Rede Sem a utilização de comutadores na rede (hubs e switches) para centralizarmos a distribuição dos cabos, seria necessário que houvesse uma conexão física independente para cada par de máquinas, ou seja, teríamos que conectar as máquinas através de todas as conexões físicas possíveis e isso é inviável em termos de custo e complexidade. Total de Conexões Físicas = (N² - N) / 2 Ex.: Para 4 Máquinas, N=4 Total de Conexões = 6 20
Comutadores de Rede Sem a utilização de comutadores na rede (hubs e switches) para centralizarmos a distribuição dos cabos, seria necessário que houvesse uma conexão física independente para cada par de máquinas, ou seja, teríamos que conectar as máquinas através de todas as conexões físicas possíveis e isso é inviável em termos de custo e complexidade. Total de Conexões Físicas = (N² - N) / 2 Ex.: Para 5 Máquinas, N=5 Total de Conexões = 10 21
Comutadores de Rede 22
Topologias Físicas e Lógicas www.labcisco.com.br ::: shbbrito@labcisco.com.br Prof. Samuel Henrique Bucke Brito
Topologias A topologia de uma rede corresponde à estrutura de interconexão física das várias estações e como elas se comunicam. A priori a topologia parece estar restrita ao arranjo físico dos nós e cabos no ambiente, mas também compreende a forma lógica como as mensagens são tratadas na rede. Topologia Física Diz respeito a como os nós estão interligados fisicamente uns com os outros. Para determinar a topologia física de uma rede basta observar sua organização física ou seguir o mapa do sistema de cabeamento. Topologia Lógica Diz respeito a tecnologia que é empregada nos equipamentos de comunicação da rede para organizar logicamente a troca de mensagens entre os computadores. 24
Topologias de Redes LAN Constitui a topologia física com estrutura mais geral possível em que não há nenhuma regra para organização dos nós interconectados. Malha Irregular Cada estação ou nó de comunicação pode ser conectado diretamente a um número variável de outras estações, dando origem a uma estrutura irregular de interconexão. Normalmente essa topologia de rede está associada a redes de computadores de longa distância, como a Internet. 25
Topologias de Redes LAN Já foi a estrutura de interconexão mais utilizada nas redes locais de computadores quando surgiu a tecnologia Ethernet (Padrão IEEE 802.3). Barramento É a organização mais simplista de todas porque a comunicação acontece por difusão, ou seja, a mensagem é enviada a todos os nós através do barramento principal da rede. Essa topologia dispensa a necessidade de decisões de roteamento na rede, o que simplifica muito o processo de comunicação dos nós. Sua maior desvantagem é que toda a rede cai se o barramento for rompido ou mesmo se cair a conexão em qualquer uma das máquinas. 26
Topologias de Redes LAN Sua estrutura é relativamente simples, onde o fluxo da comunicação entre as estações da rede tende a ser descentralizado (não-hierárquica). Anel Em redes com essa topologia normalmente existe a presença de um token que fica constantemente caminhando/circulando pelo anel. Somente a máquina que tiver direito ao token poderá fazer a transmissão. Essa topologia dispensa a necessidade de decisões de roteamento na rede, o que simplifica muito o processo de comunicação dos nós. Em termos práticos essa topologia é bastante parecida com a de barramento, exceto pelo fato de que no anel as extremidades do barramento são fechadas entre si. 27
Topologias de Redes LAN Em redes com essa topologia existe um nó central (comutador) na rede que controla o fluxo da comunicação entre as máquinas e que toma as decisões de roteamento. Estrela É a estrutura de interconexão mais flexível e confiável de todas, já que permite a adição e remoção de nós sem que toda a rede tenha que ser interrompida. A sua maior desvantagem é que o nó central se torna o único ponto de falha na rede. Por outro lado é a estrutura de interconexão mais utilizada nos sistemas atuais por causa da sua flexibilidade e confiabilidade. 28
Topologias de Redes LAN Um detalhe sutil que deve ser observado em relação à topologia de uma rede é seu aspecto lógico de operação. Uma rede que esteja fisicamente estruturada em estrela pode estar logicamente organizada em barramento, anel ou estrela, dependendo da tecnologia e dos equipamentos utilizados. 29
Topologias de Redes WAN Há várias tecnologias para comunicação de longa distância (WAN) providas por operadoras (ISP) que permitem diferentes topologias para conexão das unidades de uma empresa. Topologia: Ponto-a-Ponto (P2P) 30
Topologias de Redes WAN Há várias tecnologias para comunicação de longa distância (WAN) providas por operadoras (ISP) que permitem diferentes topologias para conexão das unidades de uma empresa. Topologia: Hub-and-Spoke 31
Topologias de Redes WAN Há várias tecnologias para comunicação de longa distância (WAN) providas por operadoras (ISP) que permitem diferentes topologias para conexão das unidades de uma empresa. Topologia: Dual-Homed 32
Topologias de Redes WAN Há várias tecnologias para comunicação de longa distância (WAN) providas por operadoras (ISP) que permitem diferentes topologias para conexão das unidades de uma empresa. Topologia: Full-Mesh 33
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