Redes de
Computadores
Introdução



Em seu nível mais elementar, uma rede
consiste em dois computadores
conectados um ao outro por um cabo
para que possam compartilhar dados.
Todas as redes, não importa o quanto
sejam sofisticadas, derivam desse
sistema simples.
Tal idéia representou uma grande
conquista nas comunicações.
Introdução


As redes surgiram da necessidade de
compartilhar dados em tempo hábil.
Os computadores pessoais são
ferramentas de trabalho ótimas para
produzir dados, gráficos e outros tipos
de informação, mas não possibilitam
que você compartilhe rapidamente os
dados que criou.
Introdução


Um conjunto de computadores e outros
dispositivos conectados juntos chamase REDE, assim como o conceito de
computadores compartilhando os
recursos.
Um computador conectado a outros
pode compartilhar os dados dos outros
computadores, impressoras e outros
dispositivos.
Os computadores que fazem parte de
uma rede podem compartilhar:







Dados
Mensagens
Gráficos
Impressoras
Aparelhos de fax
Modems
Outros recursos de Hardware
Classificação


As redes começaram pequenas, com
até dez computadores conectados a
uma impressora.
A tecnologia limitou o tamanho da rede,
incluindo o número de computadores
conectados, assim como a distância
física que poderia ser abrangida pela
rede.
Classificação

Exemplo:
– no início dos anos 80, o método mais
comum de cabeamento possibilitaria cerca
de 30 usuários em uma extensão máxima
de cabo de pouco mais de 180 metros.
– Esse tipo de rede deveria estar em um
único andar de um prédio ou em uma
empresa pequena.
Classificação


Atualmente, para empresas muito
pequenas, essa configuração ainda é
adequada. Esse tipo de rede, dentro de
uma área limitada, chama-se rede local
(LAN).
A medida que o alcance geográfico da
rede aumenta com a conexão de
usuários em cidades ou estados
diferentes, a LAN torna-se uma rede de
longa distância (MAN, WAN).
Podemos então classificar as
redes locais em três tipos:



LAN - Local Area Network (Abrangência
no espaço físico de um ou mais
prédios).
MAN - Metropolitan Area Network
(Abrangência no espaço físico de uma
cidade).
WAN - Wide Area Network
(Abrangência no espaço de vários
municípios ou países).
Benefícios


As redes possibilitam que várias
pessoas compartilhem tanto dados
como periféricos simultaneamente.
Se várias pessoas precisam usar uma
impressora, todas podem utilizar a
impressora disponível na rede.
Benefícios

Antes de existir as redes, as pessoas que
queriam compartilhar informações
estavam limitadas a:
– Contar as informações uma para outras
(comunicação oral).
– Escrever memorandos
– Colocar a informação em um disquete, levá-lo
fisicamente para outro computador e, depois,
copiar os dados naquele computador.
Benefícios

As redes podem reduzir a necessidade
de comunicação escrita e tornar
disponíveis praticamente todos os tipos
de dados para todos os usuários que
deles precisarem.
Componentes da rede Local


Elementos de Hardware
Elementos de Software
Componentes da rede Local

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



Estações de Trabalho/Servidores
Protocolos
Topologias
Placas e Cabos
Dispositivos de Conexão
Padrões de Transmissão
Servidores
Servidores


A maior parte das redes possui um
servidor dedicado.
Um servidor dedicado é aquele que
funciona apenas como servidor e não é
utilizado como estação de trabalho ou
cliente.
Servidores


Os servidores são “dedicados” porque
são otimizados para processar
rapidamente as requisições dos clientes
da rede e para garantir a segurança dos
arquivos e pastas.
As redes baseadas em servidor
tornaram-se o modelo padrão para a
comunicação de rede.
Servidores especializados

Conforme o tamanho e o tráfego das
redes aumentam, mais de um servidor
na rede é necessário. A distribuição de
tarefas entre vários servidores garante
que cada tarefa seja desempenhada da
maneira mais eficiente possível.
Servidores de Arquivos e
Impressão


Os servidores de arquivo e impressão
gerenciam o acesso do usuário e a
utilização dos recursos de arquivos e
impressora.
Os servidores de arquivos e impressão
destinam-se ao armazenamento de
arquivos e de dados.
Servidores de Aplicativos

Com um servidor de arquivo e
impressão, os dados ou o arquivo são
carregados para o computador que fez
a requisição. Com um servidor de
aplicativo, o banco de dados fica no
servidor e apenas os resultados
requeridos são carregados no
computador que fez a requisição.
Servidores de Correio

Os servidores de correio gerenciam
mensagens entre os usuários da rede.
Servidores de Fax

Os servidores de Fax gerenciam o
tráfego de fax para dentro e para fora
da rede, compartilhando uma o mais
placas de fax modem.
Servidores de Comunicação

Os servidores de comunicação
manipulam o fluxo de dados e as
mensagens de correio eletrônico entre
a própria rede do servidor e outras
redes
Peer To Peer (Ponto a Ponto)



Em uma rede par-a-par, não existem
servidores dedicados ou hierarquia entre
os computadores. Todos os computadores
são iguais e, portanto chamados pares.
Normalmente cada computador funciona
tanto como cliente quanto como servidor,
e nenhum deles é designado para ser um
administrador responsável por toda rede.
O usuário determina quais os dados são
compartilhados.
Protocolos
Protocolos - Conceito

Protocolos são regras e procedimentos
para comunicação. Por exemplo,
diplomatas de uma país aderem ao
protocolo para se orientarem na
interação com diplomatas de outros
países. A utilização das regras de
comunicação aplica-se da mesma
maneira no ambiente de computadores.
Protocolos - Conceito

Quando diversos computadores estão
interligados em rede, as regras e
procedimentos técnicos que
administram sua comunicação e
interação são chamados de protocolos.
Protocolos - Funcionamento


Toda a operação técnica de transmissão
de dados através da rede precisa ser
dividida em etapas sistemáticas distintas.
A cada etapa, ocorrem certas ações que
não podem ocorrer em nenhuma outra
etapa. Cada etapa tem suas próprias
regras e procedimentos, ou Protocolos.
As etapas devem ser realizadas em uma
ordem consistente, que seja igual em
todos os computadores da rede.
Protocolos - Modelo OSI
7ª
APLICAÇÃO
6ª
APRESENTAÇÃO
5ª
SESSÃO
4ª
TRANSPORTE
3ª
REDE
2ª
ENLACE
1ª
FÍSICA
Protocolos - Modelo TCP/IP
4ª
APLICAÇÃO
3ª
TRANSPORTE
2ª
INTERNET
1ª
REDE
Relação Modelo TCP/IP X OSI
APLICAÇÃO
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
TRANSPORTE
INTERNET
REDE
ENLACE
REDE
FÍSICA
Tipos de Protocolos
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

NetBEUI
IPX/SPX
TCP/IP
NetBEUI
– É um protocolo rápido e eficiente.
– As vantagens do NetBEUI são a sua
velocidade de transferência de dados na
mídia da rede e sua compatibilidade com
todas as redes baseadas em Microsoft.
– A maior desvantagem é que ele se limita
às redes baseadas em Microsoft.
IPX/SPX

É o protocolo utilizado para possibilitar
a conexão do seu computador com
servidores de rede Novell.
TCP/IP


Protocolo de Controle de
Transmissão/Protocolo Internet
(TCP/IP)
Tornou-se o protocolo padrão utilizado
para interoperabilidade entre muitos
tipos diferentes de computadores. Essa
interoperabilidade é uma das vantagens
principais do TCP/IP.
TCP/IP


Quase todas as redes suportam o
TCP/IP como protocolo. O TCP/IP
também suporta e é normalmente
utilizado como o protocolo de
interconexão de rede.
Devido á sua popularidade, o TCP/IP
tornou-se o verdadeiro padrão para
interconexão de rede.
Topologias
Topologias de Rede


Topologias de rede define a forma como
as estações (Computadores) estão
fisicamente distribuída
A topologia física é a descrição da rota
utilizada pelos cabos da rede para
interligar os nós.
Topologia em Estrela


Na topologia de estrela, os
computadores são conectados por
segmentos de cabo a um componente
centralizado chamado Hub.
Os sinais são transmitidos a partir do
computador que está enviando através
do hub até os computadores na rede.
Topologia em Estrela


Esta topologia iniciou-se nos primórdios
da computação, com os computadores
conectados a um computador
centralizado.
Caracterizada por apresentar a figura
de um ponto centralizador, o
responsável pelo roteamento das
informações.
Topologia em Estrela


Neste tipo de rede as informações são
transmitidas de um ponto, tendo que
passar obrigatoriamente pelo
computador servidor.
Todos os ponto desta rede participam
do processo centralização de
informações assim como de distribuição
de trabalhos.
Topologia em Estrela
Topologia em Anel



A topologia de anel conecta os
computadores em um único círculo de
cabos.
Não há extremidades terminadas. Os sinais
viajam pela volta em uma direção e passam
através de cada computador.
Ao contrário da topologia de barramento
passiva, cada computador atua como um
repetidor para amplificar o sinal e enviá-lo
para o seguinte.
Topologia em Anel



Como o sinal passa através de todos os
computadores, a falha em um computador
pode ter impacto sobre toda rede.
Elimina a figura de um ponto centralizador,
o responsável pelo roteamento das
informações.
Neste tipo de rede as informações são
transmitidas de um ponto a outro da rede
até alcançar o ponto destinatário.
Topologia em Anel


Todos os pontos desta rede participam do
processo de transmissão de uma
informação.
Se houver a quebra de um dos pontos a
rede é interrompida.
Topologia em Anel
Topologia em Barra


A topologia de barramento também é
conhecida como barramento linear.
Este é o método mais simples e comum
de conectar os computadores em rede.
Consiste em um único cabo, chamado
tronco (e também backbone ou
segmento), que conecta todos os
computadores da rede em uma linha
única.
Topologia em Barra



Permite o maior número de terminais
ligados a rede, e todos os terminais são
ligados a um cabo principal.
Deste modo uma informação poderá ser
enviada para um terminal ou para todos
simultaneamente.
Os pontos da rede não participam do
processo de transmissão de dados.
Topologia em Barra
Cabeamento
Cabeamento


Os cabos talvez correspondam a 50%
do fracasso ou do sucesso da
instalação de uma rede. Muitos dos
problemas encontrados nas redes são
identificados como causados pela má
instalação ou montagem dos cabos.
Um cabo bem feito contará pontos no
restante da rede, e em caso de dúvidas
com algum cabo o melhor é não utilizálo.
Cabeamento

Entre as ferramentas necessárias para
lidar com os cabos, temos:
– Alicate de grimpar para conectores BNC e
RJ45;
– Ferro de solda, ferramentas diversas;

Para testes dos cabos contamos com
equipamentos que medem com
precisão o seu bom funcionamento.
Para cada tipo de cabo existem vários
tipos de testadores.
Cabo Coaxial



Em certa época, cabo coaxial era o tipo de
cabeamento de rede mais amplamente
utilizado.
É composto de um condutor interno
circundando por um material isolante e por
uma malha de blindagem.
Devido às suas características, suporta taxas
de transmissão mais altas, alcançando
tipicamente 10 megabits por segundo em
distância de ordem de 1KM.
Cabo Coaxial


O cabo coaxial tem uma imunidade a ruído
bem melhor que o par traçado, mas seu
custo é mais elevado.
Adapta-se a qualquer topologia.
Cabo de Par Trançado

É constituído de dois fios enrolados em
espiral.
– As taxas de transmissão neste tipo de meio
podem chegar a até alguns poucos megabits
por segundo, dependendo da distância entre
os extremos, técnica de transmissão e
qualidade do cabo.
– O par traçado é bastante susceptível a ruídos
e interferência, mas é o meio que tem menor
custo por comprimento.
– A ligação de nós é extremamente simples,
reduzindo ainda mais o custo da utilização.
Fibra Óptica

Uma fibra óptica consiste de um filamento de
silícia, através do qual é transmitido um sinal
luminoso que transporta a informação de forma
codificada.
– A fibra óptica é imune à interferência eletromagnética.


O cabo de fibra óptica é apropriado para
transmissão de dados a grande velocidade e alta
capacidade, devido a ausência de atenuação e à
pureza do sinal.
É o mais caro de todos, atinge taxas de quase
centenas de Gbps, transmitindo dados, voz e
imagem.
Dispositivos de
Conexão
Hub

Hubs são dispositivos utilizados para
conectar os equipamentos que
compõem uma LAN.
Hub


As conexões da rede são concentradas
(também chamado concentrador) onde
cada equipamento fica um segmento
próprio.
O gerenciamento da rede é favorecido
e a solução de problemas facilitada,
uma vez que o defeito fica isolado no
segmento de rede.
Hub


Cada hub pode receber vários micros.
Os hubs mais comuns possuem 4, 8, 16
e 32 portas (Pode-se fazer a conexão
entre hubs para aumentar a capacidade
final).
Hub
Bridges (Pontes)


Conectam múltiplas LANs como por
exemplo a LAN da contabilidade com a
LAN do departamento de Marketing.
Isto divide o tráfego na rede, pois as
informações transitam de um lado para
outro apenas quando for necessário.
Bridges (Pontes)
Roteadores

Faz o papel de direcionador,
garantindo que os pacotes de
mensagens sejam dirigidos a
endereços certos na rede.
Roteadores
Repetidores


São equipamentos utilizados quando se
deseja repetir o sinal enviado por um
equipamento quando a distância a ser
percorrida é maior do que o
recomendado (180Mts).
Ele realiza uma ampliação no sinal já
fraco dando nova força para que
chegue ao ponto de destino.
Repetidores
Padrões de
Transmissão
Ethernet



é a mais conhecida dentre as
atualmente utilizadas e está no
mercado há mais tempo;
redução dos preços e uma relativa alta
velocidade de transmissão de dados
fomentaram sua ampla utilização;
pode ser utilizada com topologia
barramento (Coaxial) ou Estrela (Par
trançado com HUB).
Ethernet


Neste tipo de rede, cada PC monitora o
tráfego na rede e se nada detectar, eles
transmitem as informações.
Se dois clientes transmitirem
informações ao mesmo tempo, eles são
alertados sobre à colisão, param a
transmissão e esperam um período de
tempo aleatório para cada um antes de
tentar novamente.
Ethernet

A medida que o número de estações
aumentam, aumentam também o
número de colisões.
Token Ring
– O método de acesso de token ring (
passagem de permissão) utiliza um
método circular para determinar qual
estação tem permissão para transmitir.
– O token ring opera em topologia em anel e
garante que todas as estações da rede
tenham chance de transmitir dados.
– Ele alcança esse objetivo utilizando um
padrão especial de bit conhecido como
token ou permissão.
Token Ring


Em uma rede token ring, o computador
pacientemente monitora a rede até que
ele note um padrão especial de bits
denominado permissão.
Ao ver a transmissão ele envia um
pacote de dados.
Token Ring


Este pacote de dados viaja pelo anel e
o destinatário recebe na passagem.
Quando o pacote retornar ao
transmissor ele passa o token para a
próxima estação. Este processo se
repete infinitamente. Os tempos
necessários são medidos em frações
de segundos.