CENTRO UNIVERSITARIO DE BELO HORIZONTE
INSTITUTO DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA - IET
Ana Paula Santos
Grazielle Vilela
Lucas Alves
Samuel Augusto
Redes de computadores: Introdução a Redes
BELO HORIZONTE
Abril – 2012
Ana Paula Santos
Grazielle Vilela
Lucas Alves
Samuel Augusto
Redes de Computadores: Introdução a redes
Projeto de Pesquisa apresentado ao Instituto de Engenharia e
Tecnologia, Curso de Ciência da Computação, como requisito para
a aprovação na disciplina Trabalho Interdisciplinar de Graduação
I.
Área de Concentração:
Orientador: Prof. MSc. Mário Marcos Brito Horta
BELO HORIZONTE
Abril - 2012
LISTAS DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ARPA (Advanced Research Project Agency) - Projeto Agência de pesquisa Avançada
BSC (Bynary Synchronous Communications) - Comunicaçao Síncronica Binária
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) - Protocolo Configuração Anfitrião Dinâmico
FTP (File Transfer Protocol) - Protocolo Transferência Arquivo
HDLC (high-level data link control) - Controle de Dados de Alto Nível
HTTP (Hypertext Transfer Protocol) - Protocolo Transferência Hipertexto
IBM (International Business Machines) - Negócios Internacional de Máquinas
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineering) - Instituto de Engenharia
Electrotécnica e Electrónica
IMAP (Internet Message Access Protocol)
IP (Internet Protocol) - Protocolo Internet
ISO (International Organization for Standardization) - Organização Internacional para
Uniformizaçao
LAN (Local Área Network) - Rede Área local
MAN (Metropolitano Área Network) - Área Metropolitana de Rede
NIC (Network Interface Card) - Cartão Interface Rede
POP3 (Post Office Protocol 3)
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
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SNA (Sistems Network Architecture) - Sistema de Arquitetura de Rede
SSH (Remote Protocol) - Protocolo Remoto
TCP (Transmission Control Protocol) - Protocolo Controle Trasmissão
Telnet (Telnet Remote Protocol) - Protocolo Remoto Telnet
UDP (User Datagram Protocol) - Protocolo Usuário Dados
WAN (Wide Área Network) - Ampla Área de rede
WLAN (Wireless Local Área Network) - Rede Área local Wireless
SUMÁRIO
1.INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 5
2.PROBLEMA DE PESQUISA ..........................................................................................5
2.1 CONTEXTUALIZAÇÃO DO PROBLEMA ............................................................. 7
3. OBJETIVOS ..................................................................................................................... 8
3.1 OBJETIVO GERAL ................................................... Erro! Indicador não definido.
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................... 8
4.DESENVOLVIMENTO .................................................... Erro! Indicador não definido.
5. METODOLOGIA ......................................................................................................... 227
6.CRONOGRAMA.............................................................................................................22
7.REFERÊNCIAS...............................................................................................................23
5
1. INTRODUÇÃO
Segundo o autor Andrew Tanembaum, 1991. Durante as duas primeiras décadas do seu
surgimento, os sistemas computacionais eram instalados geralmente em uma grande sala
onde eram totalmente centralizados, discretamente no inicio da década de 60, surgiu o
sistema de teleprocessamento, quando alguns terminais deixaram esse centro de
processamento de dados para serem instalados a distancia e passaram a se comunicar com
um computador principal que se tornava um elemento central para alojar todas as
aplicações e cuidava do funcionamento dos terminais remotos.
Porém havia um obstáculo para os usuários que utilizavam o teleprocessamento, pois
necessitava de acesso às aplicações que pertenciam a outros sistemas, sendo assim
necessário à interligação dos computadores.
Segundo Lindeberg Barros 1999, comunicação indica transferência de dados entre um
transmissor (envia) e receptor (recebe). A informação armazenada é conhecimento
acumulado que pode ser utilizada, consultada e transferida, servindo a sociedade com uma
estrutura de telecomunicação e informática. Com essas informações, pessoas e empresas
se comunicam mais rápido, com trocas de dados entre si, produzindo mais riquezas no
espaço de tempo menor, permitindo que todos tenham acesso a bens e serviços. Rede de
computadores é um meio de troca de comunicações através de um conjunto de
equipamentos interligados para o compartilhamento de arquivos e de dados gravados.
Segundo o autor Carlos de Abreu, existem vários tipos de benefícios para as redes de
computadores para podermos compartilhar arquivos e recursos como (impressoras, scanner,
internet). As redes também tem utilidade em projetos e banco de dados entre outros, acesso á
internet ou uma (Lan-local área Network). Elas possibilitam que os PCs possam trocar arquivos
facilitando o compartilhamento de informações entre pessoas.
Quando interligamos computadores eles podem trabalhar mais pelos usuários. Pessoas trabalhando
em equipes concretizam tarefas inteiras num menor espaço de tempo e com menos esforço. Os
benefícios de se conectar os recursos podem significar um avanço incalculável em relação a um
micro isolado. Antigamente as redes eram de difícil instalação e manutenção, exigindo mão de
obra altamente qualificada, porém, esta realidade tem se modificado bastante nos últimos anos.
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Ainda segundo Carlos Abreu, um dos maiores avanços que uma rede traz é o compartilhamento de
informações como mensagem e músicas entre os usuários além da interligação com impressoras,
CD-ROM, fax, modem, entre outros. A rede de computadores permite o compartilhamento dos
recursos oferecidos por cada um dos computadores. As redes de computador oferecem o potencial
para enviar mensagens anônimas. Ligando computadores em conjunto em uma organização ou em
uma empresa publica, um enorme montante da informação será reunido com um preço
relativamente baixo. Em uma rede interligada de computadores, mesmo se um ou dois terminais
remotos ou os computadores não estiverem funcionando propriamente, então também a
transmissão de dados prospera pode ser feita com o resto de computadores de trabalho. Por isso,
uma comunicação de cem por cento pode ser realizada sempre.
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2. PROBLEMA DE PESQUISA
Quais as características permitem que um módulo processador compartilhe arquivos e
recursos através de um meio de comunicação de dados?
2.1 CONTEXTUALIZAÇÃO DO PROBLEMA
Com o tempo a comunicação foi avançando e com isso às necessidades de novos recursos,
para acompanhar esses avanços. A tecnologia é um elemento importante do processo de
comunicação. No passado com a necessidade de comunicação foi possível inventar o
telegrafo e o telefone. Mas os avanços não param, e com isso novas formas tem que ser
estabelecidas e elaboradas.
Um processo de comunicação é as redes de computadores que surgiu para facilitar os
meios de comunicação. Trazendo benefícios para compartilhamento de dados e troca de
arquivos e mensagens, bem como de voz, vídeo, ou seja, multimídias em tempo real.
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3. OBJETIVOS
3.1 OBJETIVOS GERAIS
Este trabalho tem como objetivo analisar e avaliar as funcionalidades das redes de
computadores, e os benefícios que estas trazem.
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Para que os objetivos gerais possam ser alcançados, definem-se como objetivos
específicos as seguintes etapas:







Identificar novas tecnologias de rede para o século XXI. (Inovação)
Estudar como surgiram as redes de computadores.
Quais necessidades levaram a construção das redes.
Como cada rede é classificada levando em consideração o seu ambiente.
Quais as suas aplicações.
Enumerar os benefícios que uma rede pode oferecer.
Diferenciar uma rede doméstica de uma rede corporativa.
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3. Desenvolvimento
1. História de redes de computadores
De acordo com o Andrew Tanembaun 1999. Durante as duas primeiras décadas do seu
surgimento, os sistemas computacionais eram instalados geralmente em uma grande sala
onde eram totalmente centralizados, no inicio da década de 60, surgiu o sistema de
teleprocessamento, quando alguns terminais deixaram esse centro de processamento de
dados para serem instalados a distancia e passaram a se comunicar com um computador
principal que se tornava um elemento central para alojar todas as aplicações e cuidava do
funcionamento dos terminais remotos.
Porém havia um obstáculo para os usuários que utilizavam o teleprocessamento, pois
necessitava de acesso às aplicações que pertenciam a outros sistemas, tornando assim,
sendo necessário à interligação dos computadores.
Em 1968, o Departamento de Defesa do governo dos EUA, deram inicio as atividades do
Projeto ARPA (Advanced Research Project Agency) baseando-se no potencial de pesquisa
das universidades norte-americanas.
Em 1972, esse projeto entrou em funcionamento e era caracterizado pela distribuição das
aplicações entre diversos computadores interligados por um método determinado. E cada
computador integrante da rede tinha sua própria estrutura de teleprocessamento.
Na década de 70, os grandes fabricantes de equipamentos de processamento de dados
criaram seus próprios métodos para integrar em uma rede seus produtos surgindo às
arquiteturas proprietárias começado com a IBM (International Business Machines)
empresa voltada para a área de informática, que fabrica e vende hardware e software,
criando arquitetura SNA( Sistems Network Architecture).
No inicio dos anos 80, gerou-se uma situação de crise, originada pela diversidade dos
padrões e equipamentos de comunicação de dados existentes no mercado. Cada
interessado definia sua arquitetura de acordo com a necessidade de suas redes.
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Um modelo foi elaborado pela ISO (International Organization for Standardization)
denominado Modelo de Referencia para Interconexões de Sistemas Abertos, que tinha o
objetivo de sintetizar o funcionamento dos computadores integrados por redes de
comunicação, baseada nas experiências adquiridas através do funcionamento dos sistemas
de teleprocessamento, da rede ARPA e as redes proprietárias.
A década de 1980 foi marcada pelo grande desenvolvimento de redes locais de
computadores, devido ao surgimento de computadores de pequeno porte, proporcionando
assim o surgimento das redes bancarias industriais, comerciais e de escritórios.
Porém outra situação de crise se instalou no mercado devido a diversidade de topologias,
métodos de acesso e meios físicos de programação para as redes locais. Com iniciativa do
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineering) foi criado o projeto 802 que é
um padrão utilizado para implementação de redes sem fio (WI-FI ou WIRELESS).
Atualmente uma das grandes revoluções tecnológicas, já que um dos grandes problemas
dos computadores era a grande quantidade de fios que teriam de ser utilizados, com a
implementação de redes sem fios pelo menos na comunicação entre os micros esses fios
são dispensáveis. Esse padrão tem a capacidade de chegar a uma velocidade de 54 Mbps
dentro dos padrões da IEEE e de 72 a 108 Mbps por fabricantes não padronizados. Ela
trabalha em uma frequência de cinco Ghz e inicialmente suporta 64 utilizadores por pontos
de acesso (PA). Padrões de redes sem fio como o IEEE 802 trazem uma comodidade e
facilidade de instalação atrativa principalmente em ambientes onde predominam os
notebooks e portáteis em geral. Este padrão é bom no que diz respeito a velocidade e
gratuidade na frequência que é usada e a ausência de interferências.
As redes locais sem fio (WLANs) constituem-se como uma alternativa às redes
convencionais com fio, fornecendo as mesmas funcionalidades, mas de forma flexível, de
fácil configuração e com boa conectividade em áreas prediais ou de campus. Dependendo
da tecnologia utilizada, rádio freqüência ou infravermelho, e do receptor, as rede WLANs
podem atingir distâncias de até 18 metros. Atualmente, as tecnologias sem fio têm causado
novas transformações na mobilidade urbana. Essas entram na era da computação
onipresente, onde o usuário pode acessar aquilo que deseja, de onde, quando e como
desejar, por meio da virtualização de informações, serviços e aplicações. Isso ocorre com
ajuda das novas tecnologias sem-fio, como: 3G, Wi-Fi, Wireless, Wi-Max e bluetooth. A
conveniência de poder acessar os conteúdos que queremos, a partir de qualquer ponto e a
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qualquer momento tem um apelo inegável. A tendência, sem dúvida, é de que nos
tornemos cada vez mais móveis.
2. Utilização das redes de computadores.
Segundo Gabriel Torres 2001, hoje em dia é impossível não trabalhar com redes quando o
assunto é informática. Pois a maioria das pessoas que compram computadores tem acesso
à internet, que é uma das maiores redes existentes. Mesmo fora do ambiente da
informática todos têm contatos com a rede, sendo em caixas eletrônicos de bancos, no qual
cada terminal não passa de um computador ligado a outro computador central que
armazena as informações da sua conta. Também existem as redes de supermercados,
farmácias e em outros diversos lugares.
Ainda segundo o mesmo autor as redes de computadores surgiram com as necessidades de
troca de informações, onde é possível trocar dados que localizado longe você. Na internet
essa troca de informações armazenadas é levada ou estremo, acessando os dados nos
lugares mais remotos, com mais dificuldades de acesso. As redes não são uma tecnologia
nova, elas existem desde os primeiros computadores. Mas novas padronizações foram
estabelecidas para se comunicar melhor. As redes tem um custo muito pequeno, no qual
uma empresa pode aderi-la no ambiente de trabalho e pode trazer muitos benefícios para
essa empresa, pois não ira precisar passar as informações de um dispositivo para outro
para poder compartilhar as informações com os computadores. Além da facilidade de se
trocar arquivos, pode também compartilhar periféricos como impressoras modens e outros
equipamentos, trazendo um custo baixo para a empresa.
3. Conceitos de Rede
De acordo com Lindeberg Barros de Sousa, 1999. Rede de computadores é um conjunto
de equipamentos que são interligados de maneira a trocarem informações e
compartilharem recursos como arquivos, impressoras, softwares e outros. Ela é composta
por diversos equipamentos como roteadores, switches comutadores, gateways, hubs,
cabos, conectores, softwares, hardwares.
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Segundo o mesmo autor. Softwares são programas que são desenvolvidos para executar
uma determinada tarefa como um cálculo, uma elaboração de dados ou a impressão de um
relatório são chamados de parte lógica da rede.
Os Hardwares são os equipamentos e ferramentas que fazem parte da rede, ou seja, a parte
física da rede. A forma como todos esses equipamentos interagem é chamada como
arquitetura de redes.
4. Tipos de Redes
De acordo com Gabriel Torres 2001, existem dois tipos de rede: ponto-a-ponto, que é
utilizado em redes pequenas. E a rede cliente/servidor, que pode ser utilizada tanto em
redes pequenas quanto em grandes. A classificação é conforme a rede está montada, e
como está a sua configuração em software.
4.1. Rede ponto-a-ponto
Segundo o mesmo autor, a rede ponto-a-ponto é composta por computadores que estão
ligados com sistema de cabeamento a um periférico (comando de entrada e saída de
informação). As maiorias dos sistemas operacionais já vêm com suporte para essa rede,
como Linux, Windows, e até mesmo o programa de software de uma impressora, que vem
com a configuração para ligar computadores a ela, não precisando ter uma impressora para
cada computador, diminuindo assim o custo e aumentado benefícios e praticidade.
Com essa rede também pode dividir arquivos armazenados e todos os computadores
ligados a esse sistema de cabos poderá acessar os arquivos. Essa rede é mais simples e
menos segura, ela é apropriada para empresas menores, tendo mínimos computadores na
rede. Mas todos os computadores enviam, recebem, armazenam e processam os arquivos
de dados, com o desempenho mais lento.
A tecnologia ponto a ponto está se aprimorando, pois está crescendo no mercado, nas
empresas menores, estão conectando mais computadores com o aumento acentuado da
capacidade de armazenamento de dados. Ocasionando um desempenho melhor e mais
confiável.
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4.2. Rede cliente/servidor
Ainda de acordo com Torres, a rede cliente/servidor é diferente da rede ponto-a-ponto
além de ter maior capacidade computadores ligado em si, é uma rede que define um
servidor para processar os dados, servidor é responsável pelo processamento de dados,
tendo só essa função, e com isso é mais eficiente, pois não fica sobrecarregado com outras
atividades.
O servidor não precisa ser necessariamente um computador, mas também pode ser um
aparelho que sirva exatamente para exercer essa função. O cliente (computador) manda
pedidos ao servidor, que manda respostas para o cliente.
Depois de receber esses dados, o cliente faz as alterações e logo manda para o servidor
armazenar os arquivos. Tornando o processamento mais eficiente em grandes redes com
muitos equipamentos. Servidores denominados unidades com multiprocessamento
simétrico, são servidores com mais de um chip de processamento central,
para que muitos clientes possam enviar dados para o servidor alocar vários tipos de
processamentos,
tornando
o
equipamento
mais
eficiente
e
mais
rápido.
Para ser cliente de uma rede não precisa ser só de computadores, como é caso do servidor
de impressão, esse servidor é especializado para tipos de arquivos específicos, o servidor
direciona dados para dispositivos automatizados tais como, impressoras, modems e
scanners.
4.3. Classificação de redes
Existem vários outros tipos de redes são com conexões como por cabos, modens e sem fio.
Informações segundo Tanembaun.
LAN (Local Área Network) são conjuntos de computadores ligados entre si por uma rede
local (até 3 km).
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MAN (Metropolitano Área Network) ligam várias redes LANs próximos, distribuição
metropolitana mesma cidade, permite que as redes LANs se comunique como se fosse da
mesma rede local.
WAN (Wide Área Network) conecta vários LANs de longas distâncias. Distribuição
mundial. WAN é a internet, que se conecta em todas as partes do mundo.
WLAN (Wireless Local Área Network) é uma rede sem fio, que usa dispositivos ligados á
rede que envia sinal, e tem custo maior que as redes LAN.
5. Topologia
Segundo Robert Thomas 1997, topologia faz com que os computadores se conectam uns
ao outros para que possa fazer a transferência de dados entre eles, ou seja, é um sistema de
comunicação através de meios de transmissão. Essa topologia irá caracterizar o seu tipo,
eficiência e velocidade.
De acordo com o livro “Redes de Computadores” do autor Luíz Fernando Gomes Soares,
1995, topologia refere-se à forma como os enlaces físicos e os nós de comutação estão
organizados, determinando os caminhos físicos existentes e utilizáveis entre quaisquer
pares de estações conectadas a essa rede. Uma forma para descrever os computadores
conectados à rede.
5.1. Topologia Física:
É um tipo de topologia que descreve o layout atual dos hardwares da rede, são eles:
Barramento Linear: É um layout comum. Em um sistema de computador, todos os nós se
ligam ao mesmo meio de transmissão eles são conectados a um único cabo, no qual ele é
montado uma linha de computadores, longitudinalmente.
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Uma das vantagens desta topologia, se somente um computador estiver ligado e os outros
desligados, a rede desse único computador funcionará normalmente, ou seja, para a rede
funcionar não precisa que todos os computadores estejam ligados.
Mas, como é o único cabo que é conectado a vários computadores e responsável ao tráfego
de informações, o desempenho pode ser mais lento.
Topologia em anel: Este layout é parecido ao barramento linear, os computadores são
conectados a único cabo, mas formando um círculo completo seguido por cabo e nó. Cada
nó passa informação ao outro computador até chegar ao seu destino.
O desempenho dessa informação pode ser mais rápido, pois o sistema de cabeamento está
manipulando apenas os dados que fluem entre dois equipamentos.
Topologia em estrela: São usados muitos cabos, pois são vários computadores conectados
a um nó a um único computador, o servidor ou administrador. Tem como vantagem de um
tráfego de dados apenas do nó para o servidor, tendo um ótimo desempenho. O
administrador que está conectado a vários computadores deve coordenar a comunicação de
dados, tendo um excelente funcionamento e boa qualidade. Os computadores só poderão
ter acesso à rede se o administrador estiver ligado.
Cada nó é interligado a um nó central. Este nó central é um sistema que processa todas as
informações alimentadas pelos dispositivos periféricos.
Topologia Encadeada: Os computadores são conectados com segmento de cabo, de ponta
a ponta, conectado diretamente a dois outros nós, formando uma linha parecendo um
cruzamento. Essa topologia parece com as topologias de barramento linear e anel, ela
passa as informações para cima e para baixo até chegar ao seu destino. Este layout é
menos confiável e mais barato.
5.2. LAN – Redes Locais de Computadores
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São redes locais de longa distância (Local Area Network), cada LAN em meio
compartilhado único, normalmente um cabo em que muitos computadores se acoplam, ou
seja, um conjunto de computadores interligados numa área dentro de um edifício.
A rede LAN conecta mais computadores, é barata e facilmente encontrada.
Redes de computadores interligadas a grandes distâncias são chamadas de WAN (Wide
Area Network) ou MAN (Metropolitan AreaNetwork quando as conexões abrangem
apenas uma cidade.
5.3. Redes WAN (Wide Area Networks)
Segundo o autor Lindeberg Barros de Sousa do livro “Redes de Computadores”, 2002.
Define uma WAN como redes de computadores distantes e interconectadas, interligada em
qualquer lugar.
Uma rede WAN pode ser composta por redes locais, computadores de grande porte, redes
de telefonia integradas, equipamentos de multimídia, videoconferência e TV, interligados
com conectividade, compartilhando meios de transmissão e se comunicando por canais
que operam por satélites, fibras ópticas, redes públicas de pacotes e outros serviços.
5.4. MAN (Metropolitan Area Network)
Quando uma rede WAN tem uma abrangência geográfica apenas dentro de uma cidade, é
chamada MAN.
Os meios de transmissão de uma rede MAN servem para serviços de telecomunicações por
meio de cobre, ou cabos de fibras ópticas para altas velocidades de transmissão.
5.5. LANs Sem fio
As LANs sem fio usam compartilhamento, fazendo a transmissão de sinais para outros
computadores, usando antenas através do ar. Todos os computadores que participam em
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uma determinada LAN sem fio são configurados para usar uma mesma frequência de
rádio.
Segundo o autor Douglas E. Comer, do livro “Redes de Computadores e Internet”, 2001.
Os transmissores de LAN sem fio usam pouca energia por isso a distância desta
transmissão é pequena causando o bloqueio de sinal, com isso, outros computadores não
receberão as transmissões do outro.
5.6. Redes Complexas:
As redes podem ser conectadas a outras redes, tendo vários tipos de equipamentos de
diferentes distribuidores que podem ou não ser entendidos pelos outros equipamentos da
rede.
Dispositivos denominados bridges, roteadores e gateways, executam tendo a tarefa de
converter as informações eletrônicas fornecidas por um equipamento para um formato que
possa ser entendido pelo outro equipamento.
5.6.1. Bridges:
Um bridge consiste em um computador duas placas de redes ou mais, conectando tipos de
redes que falam linguagens de dados diferentes, ele reconhece o endereço de outra rede,
converte o endereço para que a outra rede entenda a linguagem. Os dados que não
requerem conversão passam inalterados pelo bridge e não são enviados para outra rede.
5.6.2. Roteadores:
Um roteador é programado para entender os protocolos de comunicação das redes ligadas
a ele, é usado por redes de longa distância, se conecta usando diferentes protocolos de
comunicação e pode manipular tipos de comunicações mais complexas entre redes
diferentes. Os roteadores mantém uma tabela de caminhos entre nós e seleciona a melhor
rota de endereços de nós para enviar os dados, se detectar algum erro depois de enviar os
dados através do caminho selecionado, ele poderá tentar novamente usando uma
alternativa.
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6. Comutação
Segundo Luiz soares, comutação em uma rede de computadores se trata da alocação dos
recursos (meios de transmissão, repetidores, sistemas intermediários) para uma
transmissão, pelos recursos compartilhados, sendo redes LAN, MAN e WAN que sempre
terão recursos compartilhados. Nas LANs e MANs são utilizadas nas topologias com meio
compartilhado do tipo barra. Nas WANs a utilização de topologia ligada, fara com que os
caminhos entre pares de estações tenham que utilizar os mesmo enlaces.
6.1. Comutação de Circuitos
Ainda de acordo com Luiz Soares, a comunicação com a comutação de circuitos
pressupõe a que exista um caminho dedicado de comunicação entre duas estações, que
envolve três fases:
1- Estabelecimento do circuito: antes que as estações se comuniquem, um circuito fim
a fim tem que ser estabelecido, a determinação e alocação de uma rota entre as
estações, em cada enlace, um canal é alocado e permanece dedicado a essa
conexão até a hora da desconexão.
2- Transferência de informação: uma vez que a conexão é estabelecida, os dados
podem ser enviados e recebidos pelas estações ligadas.
3- Desconexão do circuito: após um período de tempo a conexão pode ser encerrada,
geralmente por ação de uma das estações ligadas.
A comutação de Circuito é bastante utilizada em sistemas telefônicos é caracterizada pelo
tráfico constante e continuo.
6.2. Comutação de Pacotes
Segundo Douglas Mendes, a comutação de pacotes é um paradigma de comunicação dos
dados, no qual uma unidade de transferência de informação, encaminhados
individualmente entre os nós das redes através das ligações de dados entre outros nós. A
comutação de pacote é utilizar para aperfeiçoar a largura de banda de rede, é uma
comutação complexa que apresenta variação de qualidade de serviço e pode se efetuar
com ligação, que é estabelecido um caminho virtual, e todos os pacotes seguirão por esse
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caminho. E sem ligação, no qual os pacotes são encaminhados independentemente, que
oferece flexibilidade, já que a rede pode ajustar mediante a quebra de um link de
transmissão de dados.
7. Meios de Transmissão
7.1.
Cabos
O Par Trançado é o tipo de cabo mais barato e mais usado atualmente. É constituído de
dois fios de cobre isolados enrolados em espiral e existem dois tipos basicamente: sem
blindagem, também chamado UTP ( Unshielded Twisted Pair), e com blindagem , também
chamado STP ( Shielded Twisted Pair ). Sua diferença é justamente a existência de uma
malha em volta do cabo protegendo-o contra interferências eletromagnéticas.
Normalmente uma série de pares é conjugada dentro de um cabo, isolando-se os pares com
material isolante .Um par de fios constitui um único canal de comunicação.
O cabo coaxial foi um dos primeiros tipos de cabo usados em rede. Ele possui dois fios,
sendo uma malha que envolve o cabo em toda sua extensão. Pode ser usado em dois tipos
de transmissão: Em transmissões uni-canal, o meio é usado para transmitir apenas um
canal de dados, e a transmissão de dados é feita de forma digital sendo mais usado por
redes locais e a transmissão multicanal usado para transmitir simultaneamente vários
canais de dados, e a transmissão de dados é feita de forma analógica como o cabo da
televisão que transmite informações de vários canais diferentes Existem dois tipos: o cabo
coaxial fino que possui apenas uma blindagem que é mais flexível
e o cabo coaxial
grosso que possui duas blindagens tornando menos flexível o que dificulta o seu uso .
7.2.
Fibras Ópticas
Os cabos de fibra óptica utilizam o fenômeno da refração interna total para transmitir
feixes de luz a longas distâncias. Um núcleo de vidro muito fino, feito de sílica com alto
grau de pureza é envolvido por uma camada (também de sílica) com índice de refração
mais baixo, chamada de cladding, o que faz com que a luz transmitida pelo núcleo de fibra
seja refletida pelas paredes internas do cabo. A vantagem da transmissão de sinais pela luz
é devido ao fato que ela possui uma faixa de frequências muito elevada, o que permite o
transporte de sinais proporcionalmente elevados . Existem dois tipos fibras ópticas:
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Monomodo que são as mais finas possuindo um diâmetro da camada interna na faixa de
nove mícrons (milionésimos de metro), podendo transportar sinais a distancias de 40 km
ou mais sem necessidade de utilizar repetidores e o tipo multimodo que são as mais
grossas com diâmetro de 62,5 mícrons e externo de 125 mícrons tendo maior dispersão
dos sinais atingindo distâncias menores.
7.3.
Wireless (Rádio ondas eletromagnéticas)
Uma rede sem fio refere-se a uma passagem aérea sem a necessidade do uso de cabos – sejam
eles telefônicos, coaxiais ou ópticos – por meio de equipamentos que usam radiofrequência
(comunicação via ondas de rádio) ou comunicação via infravermelho, como em dispositivos
compatíveis. É conhecido também pelo anglicismo wireless.
8. Protocolo
De acordo com o livro e com o autor Lindeberg Barros de Sousa 1999, protocolo de
comunicação de dados é um conjunto de regras que controla a comunicação para que ela
seja suficiente e sem erros. O objetivo principal de um protocolo é evitar a perda de dados
ao longo da transmissão, assim solicitando a retransmissão deles, caso isso ocorra.
Resumindo, o protocolo é um programa de computador ou um software, que recebe e
enviar os dados a serem transmitidos.
8.1. OSI
OSI(Open Systems Interconnection) foi uma das primeiras organizações a definir
formalmente uma forma comum de conectar computadores. Sua arquitetura é chamada
OSI(Open Systems Interconnection), Camadas OSI ou Interconexão de Sistemas Abertos.
Esta arquitetura é um modelo que divide as redes de computadores em sete camadas, de
forma a se obter camadas de abstração. Cada protocolo programa uma funcionalidade
assinalada a uma determinada camada.
A
ISO
costuma
trabalhar
em
conjunto
com
outra
organização,
a ITU (International Telecommunications Union), publicando uma série de especificações
de protocolos baseados na arquitetura OSI. Estas séries são conhecidas como 'X ponto',
por causa do nome dos protocolos: X.25, X.500, etc.
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As características do modelo OSI são divididas em sete níveis de sessão eles são:
Física: A camada física provê características físicas, elétricas, funcionais e procedimentos
para ativar, manter e desativar conexões entre duas partes. Ela está ligada diretamente à
transmissão de bits primários por um canal de comunicação.
Enlase: Providencia maneiras funcionais e procedimentos para estabelecimento,
manutenção e liberação de enlace de dados entre as entidades da rede. Os objetivos são
providenciar a transmissão de dados para a camada de rede e detectar, e possivelmente
corrigir, erros que possam ocorrer no meio físico.
Rede: Estabelece uma conexão lógica entre dois pontos, cuidando do tráfego e
roteamentos dos dados da rede.
Transporte: A principal função da camada de transporte é receber dados da camada de
sessão, dividi-los em unidades menores caso haja necessidade, transmitir os mesmo para a
camada de rede e assegurar que todas essas “peças” chegaram corretamente.
Sessão: Gerência todas as atividades das camadas inferiores.
Apresentação: Sua função é a interpretação e manutenção da sintaxe e semântica quando
da execução de aplicações remotas, estabelecendo um formato de dados comum entre nós
de comunicação.
Aplicação: Esta camada faz a conversão entre os diversos tipos de terminais, controles de
operação, mapeamentos de memória para os terminais, controle de transferência de
arquivos, e-mail, seleção da disciplina de diálogo e outras facilidades.
8.2. TCP/IP
E o conjunto de protocolos de comunicação entre computadores em rede(também
chamado de pilha de protocolos TCP\IP).Seu nome vem de dois protocolos :o
TCP(Transmission Control Protocol) Protocolo de controle de Transmissão) e o IP
(Internet Protocol- Protocolo de Interconexão).O conjunto de protocolos que pode ser
visto como um modelo de camadas, onde cada camada e responsável por um grupo de
tarefas, fornecendo um conjunto de serviços bem definidos para o protocolo da chamada
superior. As camadas mais altas estão logicamente mais perto do usuário (chamada
camada de aplicação) e lidam com dados mais baixos para tarefas de menor nível de
abstração.
22
Segundo o autor Gabriel Torres (1999) o TCP\IP empacota os dados recebidos
adicionando as informações da porta de origem e da porta de destino, entre outras ,
passando o pacote de dados ao protocolo IP.O protocolo IP adiciona as informações de
endereço IP de origem e destino encapsulando esses dados em um datagrama. A camada
TCP é que colocara os datagramas recebidos em ordem e verificar se todos os pacotes
chegaram ao destino. Ao receber um pacote de dados, o protocolo TCP envia uma
mensagem de confirmação
de recebimento
à máquina transmissora, chamada
acknowledge. Se o transmissor não receber uma confirmação de recebimento dentro de um
determinado tempo, o pacote é retransmitido. Isso e feito através do conceito de portas que
serve para identificar o tipo de aplicação que gerou pacote e para onde os dados devem ser
entregues.
As Principias Características do TCP\IP são: Protocolos abertos e disponíveis livremente,
independentes do Hardware, Sistemas Operativos ou Fabricantes. Protocolos suportados,
praticamente por todos os fabricantes (faz com que seja a mais usada atualmente).
Arquitetura independente das particularidades físicas das redes permitindo a integração e
compatibilização de um grande conjunto de tecnologias de rede. Possui um esquema de
endereçamento universal, identificando univocalmente cada máquina e permitindo um
encaminhamento simples e eficaz. Possui um esquema de nomeação hierárquico, que
permite bases de dados de nomes de pequena dimensão, que estão associados a nomes
geridos automaticamente. Os Protocolos de Aplicação são orientados a funcionalidades
concretas e úteis para os utilizadores.
8.3. Algoritmo aplicado em redes
“Algoritmo é um conjunto finito de regras que provê uma sequência de operações para
resolver um tipo de problema especifico”[KNUTH]; “Sequência ordenada, e não ambígua,
de passos que levam á solução de um dado problema”[TREMBLAY]; “Processo de
cálculo, ou de resolução de um grupo de problemas semelhantes, em que se estimulam,
com generalidade e sem restrições, as regras formais para a obtenção do resultado ou da
solução do problema”[AURÉLIO]
Segundo Zivani (1999), a palavra algoritmo embora possua designação desconhecida, é
usada constantemente em nosso cotidiano: instrução para se utilizar um aparelho
eletrodoméstico; Uma receita para preparo de algum prato; Guia de preenchimento para
declaração do imposto de renda; A regra para determinação de máximos e mínimos de
23
funções por derivadas sucessivas; A importância do algoritmo está no fato de ter que
especificar uma sequência de passos lógicos para que o computador possa executar uma
tarefa qualquer, pois o mesmo por si só não tem vontade própria, faz apenas o que se
manda. Com uma ferramenta algorítmica, pode-se conceber uma solução para um dado
problema, independente de uma linguagem especifica e até mesmo do próprio
computador. Todo algoritmo deve ter um fim, não dar margem à dupla interpretação (não
ambíguo), capacidade de receber dados, gerar informações e ser efetivo.
Ainda segundo Zivani, os protocolos dinâmicos podem programar diversos algoritmos de
roteamento, é a escolha do módulo do nó de origem de destino por onde as mensagens
devem transitar. A implementação do roteamento exige uma estrutura de dados que
informe os possíveis caminhos e seus custos, a fim de que se possa decidir qual o melhor.
Um dos algoritmos usado em redes de computadores é o vetor distância, também definido
como algoritmo de Bellman-Ford, este algoritmo trabalha baseado na ideia que cada
roteador propaga periodicamente uma tabela com todas as redes conhecidas e a distância
para alcançá-las. Geralmente, a distância é calculada pelo número de next hops
necessários para alcançar uma determinada rede. O termo HOP caracteriza-se pela
passagem entre um roteador e outro. Esse termo poderia ser equivalente à palavra “salto”.
Sendo assim, cada roteador, ao receber os anúncios de todos os demais, calcula o caminho
ótimo baseado no menor número de HOPs para chegar a determinada rede. Cada roteador
ao receber as informações de outras redes incrementa o numero de HOPs e enuncia as
rotas divulgadas para os demais roteadores. Um exemplo do algoritmo de Bellman-Ford é:
funçãoBellmanFord (lista vértices, lista arestas, vértice origem)
//Esta implementação recebe um grafo representado como uma
//lista de vértices e arestas e modifica os vértices para
//que seus atributos distância e anterior armazenem
//os caminhos mais curtos
//Passo 1: Inicia o grafo
para cada vértice v em vértices faça:
se v é origem então:
v.distância=0
senão:
v.distâmcia:=infinito
v.anterior:=nulo
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//Passo 2: Ajustar as arestas repetidamente
repita tamanho(vértices) vezes:
para cada aresta uv em arestas faça:
u := uv.origem
v := uv.destino // uv é a aresta de u para v
sev.distância>u.distância+uv.peso então:
v.distância := u.distância+uv.peso
v.anterior := u
9.Aplicações
9.1 DNS
DNS (Domain Name System). É usado para identificar máquinas através de nomes em vez
de endereços IP , facilitando a localização por nós humanos. Dessa forma, os servidores
DNS possuem duas funções: converter
endereços nominais em IP e vice-versa. O
endereço IP 200.123.123.7 sendo muito mais fácil de guardar.
9.2. FTP
É um protocolo usado na transferência de arquivos, utiliza duas portas para se comunicar
com o TCP:21 por onde circulam as informações de controle e por onde circulam os
dados. Os micros clientes necessitam de um programa cliente FTP para terem acesso a um
servidor FTP .Cada mensagem é codificada de uma forma numérica ( três números , que
são processados pelo cliente FTP) e de uma forma verbal (usada somente para ser
mostrada na tela).
9.3. TELNET
O Telnet é um terminal remoto, onde o micro cliente pode fazer um login em um servidor
qualquer que esteja conectado a rede podendo manipular o servidor como se estivesse
sentado em frente a ele, localmente .Tudo aquilo que o usuário fizer no terminal remoto,
na verdade ele estará fazendo no servidor , e não em seu computador local . O Telnet é
muito simples. Ele usa o código ASCII puro para transmissão de dados utilizando o Tcpa
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através da porta 23 .Assim quando é pressionada a tecla A no cliente é imediatamente
enviado o valor 65 para o servidor (65 é o valor ASCII da tecla A).
9.4. SMTP
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Esse protocolo é utilizado para o envio de e-mails
através da internet. O SMTP controla como o e-mail é transportado e entregue através da
Internet ao servidor de destino. O serviço SMTP envia e recebe e-mails entre os
servidores, ao passo que o serviço POP3 recupera o e-mail do servidor para o computador
do usuário.
A comunicação entre os programas e clientes servidores de e-mail é muito simlpes .Toda
comunicação é feita em ASCII puro. Atualmente pode- se usar o padrão MIME
(Multipurpose Internet Mail Extensions ) no lugar do ASCII. O padrão MIME foi criado
para permitir o envio de informações não- ASCII, como imagens e documentos que não
estejam no formato texto puros dentro do e-mail. Em outra palavra para permitir o envio
de arquivos anexados ao e-mail.
9.5. WWW(HTTP)
É um protocolo de comunicação utilizado para sistemas de informação de hipermídia
distribuídos e colaborativos. É usado para a distribuição e recuperação de informação. A
troca de informações entre um browser e um servidor Web é toda feita através desse
protocolo, que foi criado especificamente para o World Wide Web.
Outro recurso interessante do HTTP chama-se CGI (Common Gateway Interface), que
permite que programas sejam armazenados e executados no próprio servidor WWW,
emitindo uma resposta no formato HTML para ser transmitida para o browser do micro
cliente.
9.6. SNMP
É um protocolo de gerência típica de redes UDP, da camada de aplicação, que facilita o
intercâmbio de informação entre os dispositivos de rede, como placas e comutadores (em
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inglês: switches). O SNMP possibilita aos administradores de gerenciar o desempenho de
rede, encontrar e resolver seus eventuais problemas, e fornecer informações para o
planejamento de sua expansão, dentre outras.
O software de gerência de redes não segue o modelo cliente-servidor convencional pois
para as operações GEG e SET a estação de gerenciamento se comporta como cliente e o
dispositivo de rede a ser analisado ou monitorado se comporta como servidor, enquanto
que na operação TRAP ocorre o oposto, pois no envio de alarmes é o dispositivo
gerenciado que toma iniciativa da comunicação. Por conta disso, os sistemas da gerência
de redes evitam os termos ‘cliente e ‘servidor’ e optam por usar ”gerente” para a aplicação
que roda na estação de gerenciamento e “agente” para a aplicação que roda no dispositivo
de redes.
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5. METODOLOGIA
Mostram-se as etapas em que se baseará o trabalho consistindo no levantamento de
informações e métodos para o desenvolvimento e objetivo do mesmo.
Pesquisa Bibliográfica: Os meios empregados para a coleta de dados do nosso trabalho foi
diretamente de livros que são disponíveis na biblioteca da Universidade. Cada membro do
grupo pesquisou e desenvolveu sozinho por falta de disponibilidade dos componentes do
grupo de se encontrarem. E por meio de uma reunião semanal com os componentes e
também troca de e-mails, debatemos sobre o trabalho e desenvolvemos a partir do que
cada um pesquisou.
As informações explícitas no contexto parte do principio de uma visão global das
tecnologias em redes.
Na primeira parte surge através da leitura e a troca de informações, podendo entender os
conceitos fundamentais de como se desenvolver as novas tecnologias no ponto de vista
teórico, articulando-as ao conhecimento científico.
Na segunda parte são privilegiadas as atividades práticas, favorecendo o desenvolvimento
de habilidades de como operar equipamentos como modems, roteadores, bridges,
conectores, normas, sistemas de EDI, comércio eletrônico, wireless, satélite,
planejamentos, controle e projeto de redes.
Conclusões??????????
O trabalho interdisciplinar de graduação, cujo tema é redes de computadores tem o foco de
mostrar como as redes de computadores foram criadas e como funcionam as redes de
computadores tem como função avaliar as suas funções através de pesquisa foram
extraídas varias informações para o relato de mostra as principais características das redes
em quantas elas são classificadas os protocolos e suas aplicações o trabalho também esta
voltado para coletas de dados entre outros.
O trabalho tem como objetivo de apresentar os principais fatores de redes de
computadores os seus principais objetivos e mostrar o avanço das redes ao longo dos anos
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e a facilidade de se usa-la hoje em dia através do seu compartilhamento com os
equipamentos entre outros. Através do trabalho pode entender quais são os conceitos de
redes, pode também saber diferenciar quais são os tipos de redes locais e suas principais
funções como elas funcionam e qual a diferença de cada uma delas etc.
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6. CRONOGRAMA
19/03/2012 – Introdução e Metodologia;
22/03/2012 – Introdução e metodologia;
23/03/2012 – Entrega Introdução e metodologia;
26/03/2012 – Desenvolvimento;
29/03/2012 – Desenvolvimento;
30/03/2012 – Entrega Desenvolvimento;
03/04/2012 – Correção Introdução, metodologia e desenvolvimento;
12/04/2012 – Correção Introdução, metodologia e desenvolvimento;
13/04/2012 – Entrega Trabalho escrito Parcial;
19/04/2012 – Correção Trabalho escrito;
20/04/2012 – Apresentação.
26/04/2012 – Correção da metodologia, introdução, desenvolvimento;
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7. REFERÊNCIAS
Referencia bibliografia do livro Redes de Computadores de Lindeberg Barros de Sousa
Sousa, Lindeberg Barros de Redes de Computadores: Dados, Voz e Imagem-Lindeberg
Barros de Sousa- São Paulo: Érica, 1999.
Bibliografia.
ISBN 85-7294-590-X
1. Redes de Computadores I. Título. 98-4910
CDD-004.6
Referencias Bibliográficas do livro Redes de Computadores Curso Completo de Gabriel
Torres.
ALBUQUERQUE, Fernando. TCP/Internet-protocolos e tecnologias. 2a ed. Rio de
Janeiro, Axcell, 1999.
BATTISTI, Júlio. Windows2000 Server curso básico & rápido. Rio de janeiro, Axcell,
2000.
BRISA E EMBRATEL. Arquitetura de redes de computadores OSI E TCP/IP. 2a ed. São
Paulo, Makron, 1997.
CARDOSO, Carlos. Linux curso e & rápido. Rio de Janeiro, Axcell, 2000.
CORRIGAN, Patrick H. Building local area networks. 3A Ed. New York, M&T, 1994.
DERFLER Jr., Frank J. & FREED, Les. How network works. 4A ed. Indianapolis, Que,
1998.