Redes de Computadores

Uma
Rede
de
computadores ou
Network
é
a
maneira
de
conectar
computadores para
que eles tenham
consciência um do
outro e possam
compartilhar seus
recursos.
Redes de Computadores

Interconectar os computadores é sem
dúvida um desafio. O vocabulário de redes
locais é repleto de siglas. Os preços podem
variar de alguns a milhares de Reais ou
Dólares. Os benefícios de se conectar os
recursos podem ser grandes, e podem
significar um avanço incalculável de
benefícios que um micro isolado nunca
poderia apresentar.
Redes de Computadores




Permitir o acesso simultâneo a
programas e dados importantes.
Permitir às pessoas compartilhar
dispositivos periféricos;
Facilitar o processo de realização de
cópias de segurança (backup);
Agilizar as comunicações pessoais como
por exemplo o correio eletrônico.
Tipos de Redes

LANs (Local Area Network):

WANs (Wide Area Network):
LANs


Rede de computadores de qualquer
variedade,
localizados
relativamente perto um do outro
(300 metros de cabo).
Garante acesso seguro através das
altas taxas de velocidade de
transmissão.
LANs



Localização limitada a um mesmo
prédio ou a prédios muito próximos
Agilidade em manipulação de
dados
(EX:
Word,
Excel,
videoconferência).
Compartilhamento
grupos
de
recursos
comuns.
(EX:
impressoras, CD-ROOM, Fax).
WANs


Conhecida por rede remota, consiste
normalmente na conexão de duas ou
mais LANs, geralmente em uma área
geográfica ampla.
Com o aumento da demanda por
transmissão de dados à longa distância
houve o surgimento de serviços de
transmissão de dados (EX. No Brasil
TRANSDATA e RENPAC).
WANs

As WANS atualmente utilizam as Fibras
Ópticas (Optical Fiber) e transmissão
por satélites para a maioria das suas
comunicações.
Componetes de uma Rede





O universo de componentes que
podem ser utilizados em uma LAN e
em uma WAN é bastante vasto.
Alguns dos principais componentes
utilizados em um projeto de rede
Placa de rede.
Cabos.
Conectores.
Placa de Rede




Existem basicamente dois tipos de
placas de rede: ISA e PCI
A diferença fica por conta da taxa de
transferência máxima que pode ser
obtida.
A comunicação em placas de rede ISA
chega a somente 10 Mbps.
A comunicação em placas PCI pode
atingir até 100 Mbps.
Placa de Rede


Placas de Rede on Board, acopladas a
placa mãe, com fucionamento em
conjunto da CPU, mais barata no
conjunto.
Placas de Rede off Board, vendidas
separadamente com processamento
próprio e mais cara.
Placa de Rede
OFF Board
Placa de Rede
OFF Board
Placa de Rede
OFF Board
Placa de Rede
Conectores da Placa de Rede




Existem basicamente três tipos de
conectores:
Conector RJ-45: Para a conexão de
cabos do tipo par trançado.
Conector AUI: Permite a conexão de
transceptores (transceivers), para a
utilização de cabo coaxial do tipo grosso
(10Base5) ou outras mídias.
Conector BNC: Para a conexão de cabos
do tipo coaxial
Conectores da Placa de Rede
Conectores da Placa de Rede
BNC Terminador
Conectores da Placa de Rede
BNC Terminador
Conectores da Placa de Rede
BNC
Conectores da Placa de Rede
BNC
Conectores da Placa de Rede
RJ45
Conectores da Placa de Rede
RJ45
Cabos para as Rede




É necessário utilizar alguma mídia
para conectar os micros em uma
rede. A mídia mais utilizada é o
cabo. Existem diversos tipos de
cabos e os mais conhecidos são:
Cabo Coaxial;
Cabo Par Trançado;
Cabo de Fibra Ótica
Cabo Coaxial
Cabo Coaxial



Recomendado para redes pequenas.
Atualmente não é muito utilizado.
Entre suas desvantagens está o
problema
de
mau
contato
nos
conectores
utilizados,
a
difícil
manipulação do cabo (sendo rígido,
dificulta a instalação em ambientes
comerciais, por exemplo, passá-lo
através de conduítes) e o problema da
topologia.
Cabo Coaxial



Existem dois tipos básicos de cabo
coaxial:
Fino e Grosso.
Na hora de comprar cabo coaxial, você
deverá observar a sua impedância. Por
exemplo, o cabo coaxial utilizado em
sistemas de antena de TV possui
impedância de 75 ohms. O cabo coaxial
utilizado em redes possui impedância
de 50 ohms.
Vantagens e desvantagens do
cabo coaxial
Vantagens
Desvantagens
Baixo custo de manutenção
Limitado em distância e tecnologia
Fácil de instalar e conectar
Pouca
segurança.
danificável.
Maior resistência ao ruído e a
indução de outros sinais.
Difícil manipulação Maior dificuldade
em
efetuar
mudanças
no
cabeamento.
Lento para muitos micros
Facilmente
Cabo Par trançado
Cabo Par Trançado




Esse é o tipo de cabo mais
utilizado atualmente.
Existem basicamente dois tipos
de cabo par trançado:
Sem blindagem (UTP, Unshielded
Twisted Pair).
Com blindagem (STP, Shielded
Twisted Pair).
Cabo Par Trançado
Par Trançado sem
Blindagem (UTP).
Par Trançado com
Blindagem (STP).
Cabo Par Trançado


O par trançado só permite a
conexão de 2 pontos da rede.
É obrigatório a utilização de
um dispositivo concentrador
(hub ou switch), o que dá uma
maior flexibilidade e
segurança à rede.
Cabo Par Trançado


A única exceção é na conexão
direta de dois micros usando uma
configuração chamada crossover.
O par trançado é também
chamado 10BaseT ou 100BaseT,
dependendo
da
taxa
de
transferência da rede, se é de 10
Mbps ou 100 Mbps.
Vantagens e desvantagens do
cabo par trançado
Vantagens
Tecnologia recente, porém
bem assimilada.
Fácil instalação
Desvantagens
Suscetível
a
Interferência
eletromagnética.
ruídos,
Facilidade em inserir novos
dispositivos.
Limitação na largura da
banda.
Baixo custo e flexível.
Limitações de distância Cabo curto (máximo de 90
metros)
Interferência Eletromagnética

Você deve ter sempre em mente a
existência
da
interferência
eletromagnética em cabos UTP,
principalmente se o cabo tiver de
passar
por
fortes
campos
eletromagnéticos, especialmente
motores e quadros de luz.
Interferência Eletromagnética


Não se deve passar cabos UTP
muito próximos a geladeiras,
condicionadores de ar e quadros
de luz.
O
campo
eletromagnético
impedirá
um
correto
funcionamento daquele trecho
da rede.
Interferência Eletromagnética

É recomendado passar a instalação
lógica e elétrica em conduítes
separados com a distância mínima de
15 a 20 cm entre eles.

O par trançado não é recomendado
para um parque industrial - onde a
interferência é inevitável.
Interferência Eletromagnética
Interferência Eletromagnética
Interferência Eletromagnética
Pinagem

Cada trecho de cabo par
trançado utiliza em suas
pontas um conector do tipo
RJ-45, que justamente possui
8 pinos, um para cada fio do
cabo.
Ferramantas e acessórios







Existem outros iténs que devem ser
utilizados nos projetos de redes.
Alicate.
Multi-teste.
Tomadas.
Capas para conectores.
Identificadores.
Conduítes.
Ferramantas e acessórios
Ferramantas e acessórios
Ferramantas e acessórios
Ferramantas e acessórios
Ferramantas e acessórios
Ferramantas e acessórios
Ferramantas e acessórios
Cabo Fibra Ótica



Duas grandes vantagens:
Mídia rápida.
Totalmente
imune
interferências
eletromagnéticas.
a
Cabo Fibra Ótica

A fibra ótica, sob o
aspecto
construtivo, é
similar ao cabo
coaxial.
Núcleo e a casca são feitos de sílica
dopada (uma espécie de vidro) ou até
mesmo plástico, da espessura de um
fio de cabelo.

Cabo Fibra Ótica

No núcleo é injetado um sinal
de luz proveniente de um
LED ou laser, modulado pelo
sinal
transmitido,
que
percorre a fibra se refletindo
na casca.
Cabo Fibra Ótica



As fibras podem ser:
Multimodo:
capacidade
de
transmissão da ordem de 100
Mbps a até cerca de 10 km (mais
empregadas em redes locais).
Unimodo. Tramissão da ordem
de 1 Gbps a uma distância de por
volta de 100 km (empregadas em
redes de longa distância).
Cabo Fibra Ótica

As
fibras
devem
ser
encapsulada em materiais
que lhe confiram uma boa
proteção
mecânica
e
necessita de equipamentos
microscopicamente precisos
para sua conectorização,
instalação e manutenção.
Cabo Fibra Ótica
Cabo Fibra Ótica
Vantagens e desvantagens do cabo fibra ótica
Vantagens
Desvantagens
Altas velocidades.
Mais cara que os outros tipos
de cabo.
Não é suscetível a ruídos.
Difícil de instalar.
Isolamento elétrico.
O cabo pode ser longo.
Quebra com facilidade
Difícil de ser remendado.
Suporta
dados,
vídeos,
imagens e voz - Alta taxa de
transferência.
Requer pessoal capacitado
para
sua
instalação
e
manutenção.
e
Tipo de Transmissão

Dois tipos de transmissão:
Multiponto.

Ponto-a-ponto.

Topologias de Rede


A forma com que os cabos são
conectados é denominada de
Topologia de Rede.
A Topologia de rede influenciará
em diversos pontos considerados
críticos,
como
flexibilidade,
velocidade e segurança.
Topologias de Rede

Da mesma forma que não
existe
"o
melhor"
computador, não existe "a
melhor"
topologia. Tudo
depende da necessidade e
aplicação.
Topologias de Rede

Por exemplo, a topologia em
estrela pode ser a melhor na
maioria das vezes, porém
talvez não seja a mais
recomendada
quando
tivermos uma pequena rede
de apenas 3 a 5 micros.
Tipos de Topologias de Rede



Topologia Linear ou
barramento.
Topologia em Anel.
Topologia em Estrela.
Topologia Linear


Todas as estações compartilham
um mesmo cabo.
Utiliza cabo coaxial, que deverá
possuir um terminador resistivo
de 50 ohms em cada ponta.
conforme ilustra abaixo.
Topologia Linear


O tamanho máximo do trecho
da rede está limitado ao
limite do cabo.
185 metros no caso do cabo
coaxial fino.
Topologia Linear
Terminador
Estação
de
trabalho
Estação
de
trabalho
Conector tipo T
Servidor
Estação
de
trabalho
185 metros no máximo
Terminador
Topologia Linear
Características Top. Linear


Como
todas
as
estações
compartilham um mesmo cabo,
somente uma transação pode
ser efetuada por vez.
Quando mais de uma estação
tenta utilizar o cabo, há uma
colisão de dados.
Topologia Linear - Transmissão
A
B
C
D
Velocidade de Transmissão


Quanto mais estações forem
conectadas ao cabo, mais lenta
será a rede, já que haverá um
maior número de colisões.
Velocidade Baixa.
Topologia Linear



A topologia linear possui alta
instabilidade.
Os terminadores resistivos são
conectados às extremidades do
cabo e são indispensáveis.
Caso o cabo se desconecte em
algum ponto a rede "sai do ar", pois
o cabo perderá a sua correta
impedância.
Topologia Linear


Quando não existe mais o contato
com
o
terminador
resistivo,
impedindo que comunicações sejam
efetuadas a rede deixa de funcionar.
O cabo coaxial sofre constantemente
de problemas de mau-contato.
Segurança na Topologia Linear

Na transmissão de um pacote
de dados do servidor de
arquivos
para
uma
determinada
estação
de
trabalho, todas as estações
recebem esse pacote.
Segurança na Topologia Linear

No pacote, além dos dados, há um
campo de identificação de
endereço, contendo o número de
nó de destino. Desta forma,
somente a placa de rede da
estação de destino captura o
pacote de dados do cabo, pois
está a ela endereçada.
VANTAGENS
DESVANTAGENS
A
falha
em
um
computador não afeta a
conexão dos outros.
Frágil. Se cabo se desconectar ou se
quebra, a rede deixa de funcionar
em sua totalidade por perda de
impedância.
As conexões da rede
são sensíveis e flexíveis
Limitada em comprimento e número
de dispositivos conectados.
É uma topologia barata,
no tocante a cabos e os
vários
tipos
de
conectores.
Difícil de se isolar quando há
problemas de cabeamento
Degradação do desempenho da rede
com o crescimento de dispositivos
conectados.
Topologia em Anel

Uma rede em anel consiste de
estações conectadas através de
um caminho fechado.
Topologia em Anel

As estações de trabalho
formam um laço fechado. O
padrão mais conhecido de
topologia em anel é o Token
Ring (IEEE 802.5) da IBM.
Topologia em Anel
Topologia em Anel
Pacote
Unidade de Acesso à MÍDIA MAU
Comprimento Max de
100 m
Topologia em Anel


No caso do Token Ring, um pacote
(token) fica circulando no anel,
pegando dados das máquinas e
distribuindo para o destino.
Somente um dado pode ser
transmitido por vez neste pacote.
Vantagens
Desvantagens
Se o cabo de conexão a um
dispositivo qualquer falha,
não afeta a integridade da
rede toda ou do anel.
Alto custo em cabeamento e
conexões, assim como os
concentradores.
Igualdade de acesso a todos
os dispositivos
Se o concentrador falhar,
todo o anel a ele conectado
se rompe.
O desempenho da rede está
garantido não importando a
quantidade de dispositivos
conectados.
Topologia em Estrela


Esta é a topologia mais
recomendada atualmente.
Nela, todas as estações são
conectadas a um periférico
concentrador Hub ou Switch.
Características da Rede em Estrela

Ao contrário da topologia
linear onde a rede inteira
parava quando um trecho do
cabo se rompia, na topologia
em estrela apenas a estação
conectada pelo cabo pára.
Características da Rede em Estrela


Podemos aumentar o tamanho da
rede sem a necessidade de pará-la.
Na
topologia
linear,
quando
queremos aumentar o tamanho do
cabo necessariamente devemos
parar a rede, já que este
procedimento envolve a remoção do
terminador resistivo.
Topologia em Estrela
Concentradores da Rede


O funcionamento da
topologia em estrela
depende do periférico
concentrador utilizado:
Se for um hub ou um switch.
Concentradores da Rede


No caso da utilização de um hub, a
topologia fisicamente será em
estrela porém logicamente ela
continua sendo uma rede de
topologia linear.
O hub é um periférico que repete
para todas as suas portas os pacotes
que chegam, assim como ocorre na
topologia linear.
Concentradores da Rede

Em outras palavras, se a estação
1 enviar um pacote de dados
para a estação 2, todas as
demais estações recebem esse
mesmo
pacote.
Portanto,
continua havendo problemas de
colisão e disputa para ver qual
estação utilizará o meio físico.
Concentradores da Rede


Na utilização de um switch, a rede
será tanto fisicamente quanto
logicamente em estrela.
O switch tem a capacidade de
analisar
o
cabeçalho
de
endereçamento dos pacotes de
dados,
enviando
os
dados
diretamente ao destino, sem replicálo desnecessariamente para todas as
suas portas.
Concentradores da Rede


Desta forma, se a estação 1 enviar
um pacote de dados para a estação
2, somente esta recebe o pacote de
dados.
Isso faz com que a rede torne-se
mais segura e muito mais rápida,
pois
praticamente
elimina
problemas de colisão.
Concentradores da Rede

Além disso, duas ou mais
transmissões podem ser efetuadas
simultaneamente,
desde
que
tenham
origem
e
destinos
diferentes, o que não é possível
quando utilizamos topologia linear
ou topologia em estrela com hub.
Topologia Mista ou Híbrida


É o conjunto de todas as
anteriores, interligadas em uma
mesma rede lógica.
Sua implementação se deve á
complexidade da rede, ou seja,
ao aumento de dispositivos.
Topologia Mista ou Híbrida


Possuem custo mais elevado, devido
a sua manutenção e administração.
As estruturas mistas são tipos de
redes que utilizam características
dos dois tipos básicos de redes, a
ligação ponto-a-ponto e multiponto,
para obter redes mais complexas e
com maiores recursos.
Periféricos





Repetidores
Ponte (Bridge)
Hub (Concentrador)
Switch (Chaveador)
Roteador (Router)
Repetidores

Usado basicamente em redes de
topologia linear, o repetidor
permite que a extensão do cabo
seja aumentada, criando um
novo segmento de rede .
Repetidores
Repetidores


O repetidor é apenas uma extensão
(um amplificador de sinais) e não
desempenha qualquer função no
controle do fluxo de dados.
Todos os pacotes presentes no
primeiro
segmento
serão
compulsoriamente replicados para
os demais segmentos.
Repetidores


Por exemplo, se a estação 1 enviar um
pacote de dados para a estação 2, esse
pacote será replicado para todas as
máquinas de todos os segmentos da
rede.
Em outras palavras, apesar de
aumentar a extensão da rede, aumenta
também o problema de colisão de
dados.
Repetidores
Ponte (Bridge)



A ponte é um repetidor inteligente,
pois faz controle de fluxo de dados.
A ponte analisa os pacotes
recebidos e verifica qual o destino.
Se o destino for o trecho atual da
rede, ela não replica o pacote nos
demais trechos, diminuindo a colisão
e aumentando a segurança.
Hub (Concentrador)
Hub (Concentrador)

Quando um hub é adquirido,
devemos optar pelo seu número
de portas, como 8, 16, 24 ou 32
portas.
Hub (Concentrador)

A maioria dos hubs vendidos no
mercado é do tipo "stackable", que
permite a conexão de novos hubs
diretamente (em geral é necessário
o pressionamento de uma chave no
hub e a conexão do novo hub é feito
em um conector chamado "uplink").
Switch (Chaveador)
Switch (Chaveador)
Switch (Chaveador)
Roteador (Router)

O roteador é um periférico
utilizado em redes maiores. Ele
decide qual rota um pacote de
dados deve tomar para chegar a
seu destino.
Roteador (Router)


Em uma rede grande existem
diversos trechos.
Um pacote de dados não pode
simplesmente ser replicado em
todos os trechos até achar o seu
destino, como na topologia linear,
senão a rede simplesmente não
funcionará por excesso de colisões,
além de tornar a rede insegura.
Roteador (Router)
Roteador (Router)
Roteador (Router)