PRONATEC
Técnico em Informática
Redes de
Computadores
Aula 5
Prof.: Rafael Silva
Redes de Computadores
Equipamentos de Rede
Redes de Computadores
Componentes de expansão e
segmentação
 As
Distâncias maiores que os limites de
cabos, o aumento no número de
computadores, o excesso de tráfego, a
necessidade de conexão entre redes em
locais distintos, entre outros problemas
levam a necessidade de duas tarefas no
ambiente de rede:
 Expansão da rede.
 Segmentação da rede.
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Equipamentos de Expansão
 Expandir
uma rede significa estender os limites
além dos cabos.
 Isto
é comum, conforme as redes crescem e
se multiplicam.
 Dois
componentes de rede são importantes
neste processo:
 Repetidores
 Hubs
Redes de Computadores
Repetidores
O
repetidor é um dispositivo responsável
por ampliar o tamanho máximo do
cabeamento da rede. Ele funciona como
um amplificador de sinais.
 Assim ele realmente funciona como um
“extensor” do cabeamento da rede. É
como se todos os segmentos de rede
estivessem fisicamente instalados no
mesmo segmento.
Redes de Computadores
Hubs
 Os
Hubs são dispositivos concentradores,
responsáveis por centralizar a distribuição
dos dados em redes fisicamente ligadas
em estrelas.
 Funciona como uma peça central, que
recebe os sinais transmitidos pelas
estações e os retransmite para todas as
demais.
Redes de Computadores
Redes de Computadores
Repetidores
Patch Panel
O
Patch Panel é um sistema passivo com um
painel contendo conectores.
 Ao invés dos cabos que vêm dos computadores
conectarem-se diretamente ao Switch, eles são
conectados ao Patch Panel e o Patch Panel é
conectado ao Switch. Dessa forma, o Patch Panel
funciona como um grande concentrador de
tomadas e evita a manipulação de cabos
diretamente no Switch, que é um equipamento
sensível e mais caro.
Redes de Computadores
Patch Panel
Redes de Computadores
Uso de Patch Panel
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Equipamentos de Segmentação
 Com
a expansão das redes, o numero de
computadores em um único segmento
leva ao congestionamento de tráfego.
 Para
resolver este problema é necessário
segmentar a rede, ou em outras palavras,
dividir um único segmento em vários
segmentos menores e de mais fácil
controle e manipulação.
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Equipamentos de Segmentação
 Os
componentes de rede que efetuam
a segmentação são:
 Ponte (Bridge)
 Switch
 Roteador
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Equipamentos de Segmentação
Bridges (Pontes)
A
ponte é um repetidor Inteligente. Tem a
capacidade de ler e analisar os dados que
estão circulando na rede.
 A ponte não replica para outros segmentos
dados que tenham como destino o mesmo
segmento de origem.
 Outro papel da ponte é o de interligar
redes que possuem arquiteturas diferentes.
 Um modem ADSL por exemplo pode ser
uma ponte, comunicando redes diferentes.
Redes de Computadores
Modem ADSL
Funciona como bridge
Redes de Computadores
Equipamentos de Segmentação
Bridges (Pontes)
Redes de Computadores
Equipamentos de Segmentação
SWITCH
O
switch é um hub que, em vez de ser um
repetidor é uma ponte.
 Ao invés de replicar os dados recebidos
para todas as suas portas, ele envia os
dados somente para o micro que
requisitou os dados através do endereço
MAC da placa de rede.
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Equipamentos de Segmentação
SWITCH
 Os
switches trazem microprocessadores
internos, que garantem ao aparelho um
poder de processamento capaz de traçar os
melhores caminhos para o trafego dos
dados, evitando a colisão dos pacotes e
ainda conseguindo tornar a rede mais
confiável e estável.
 A diferença entre Bridge e Switch está
principalmente no número de portas, além
de ter um desempenho maior por permitir
várias transações ao mesmo tempo.
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Equipamentos de Segmentação
SWITCH
Redes de Computadores
Equipamentos de Segmentação
HUB-SWITCH
O
hub-switch é uma evolução do hub. O
hub-switch é mais avançado que o hub e
menos que o switch.
 Os hub-switches são uma boa opção para
redes domésticas, que possuem poucos
computadores, devido ao seu custo.
 O hub-switch é um intermediário de ambos
os equipamentos — hubs e switches —,
sendo indicado para redes com menos de
24 computadores.
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Equipamentos de Segmentação
HUB-SWITCH
 Um
hub comum recebe as informações e
as envia para todos os computadores da
rede, o que a deixa mais lenta. Já o hubswitch envia os dados somente para o
computador que os requisitou.
 O switch é mais inteligente que o hubswitch, pois gerencia um maior numero de
estações
e
possui
para
isto
um
microprocessador mais avançado.
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Equipamentos de Segmentação
HUB-SWITCH
Redes de Computadores
Equipamentos de Segmentação
Roteadores
 Os
roteadores escolhem o melhor caminho
para o envio de um pacote, considerando
para
isto
a
camada
lógica
da
rede(Protocolo).
 Em redes grandes pode haver MAC’s iguais,
impossibilitando o endereçamento somente
físico dos dados.
 Em outras palavras, o roteador é um
dispositivo responsável por interligar redes
diferentes, inclusive podendo interligar redes
que possuam topologias físicas diferentes.
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Roteador Cisco
Redes de Computadores
Equipamentos de Segmentação
Roteadores
Redes de Computadores
Meios de Transmissão
Conteúdo:
1. Introdução
2. Meios de Transmissão
2.1. Par Trançado
2.1.1. UTP
2.2.2. STP
2.2. Cabo Coaxial
2.2.1. Cabo Coaxial Fino
2.2.2. Cabo Coaxial Grosso
2.3. Fibra Ótica
2.3.1. Comparação das Fibras Óticas e dos
Fios de Cobre
Redes de Computadores
1. Introdução
Na comunicação de dados são usados muitos
tipos diferentes de meios de transmissão. A
escolha correta dos meios de transmissão no
projeto de redes de computadores é fundamental,
pois o cabeamento utilizado, ao contrário do
software, tem vida útil em torno de 15 anos. É
importante saber também qual a topologia mais
adequada ao perfil do usuário, como a rede
evoluirá com o correr do tempo e quanto se
pretende investir na instalação da mesma.
Entre os meios de transmissão, os condutores
de cobre sob a forma de par trançado ou cabo
coaxial são os mais comuns. Recentemente, o
uso de fibra óptica tem crescido muito.
2.1. Par Trançado (UTP/STP)
O par trançado é o meio de transmissão mais
antigo e ainda mais usado para aplicações de
comunicações. Consiste em dois fios idênticos de
cobre, enrolados em espiral, cobertos por um
material isolante. Essa característica ajuda a
diminuir a susceptibilidade do cabo a ruídos de
cabos vizinhos e de fontes externas por toda sua
extensão.
Sua transmissão pode ser tanto analógica
quanto digital, apesar de ter sido produzido
originalmente para transmissão analógica.
A largura de banda depende da espessura do fio
e da distância percorrida.
O conector utilizado é o RJ-45:
Vantagens
:
•simplicidade
•baixo custo do cabo e dos conectores
•facilidade de manutenção e de detecção de
falhas
:
•fácil expansão
Desvantagens
•necessidade de outros equipamentos como
hubs
Existem dois tipos de par trançado: par trançado
sem blindagem (UTP - Unshielded Twisted Pair) e
par trançado blindado (STP - Shielded Twisted
Pair).
2.1.1. Par trançado sem blindagem (UTP)
É composto por pares de fios sendo que
cada par é isolado um do outro e todos são
trançados juntos dentro de uma cobertura
externa. Não havendo blindagem física
interna, sua proteção é encontrada através
do
"efeito
de
cancelamento",
onde
mutuamente
reduz
a
interferência
eletromagnética de radiofrequência.
Uma grande vantagem é a flexibilidade e
espessura dos cabos. O UTP não preenche
os dutos de fiação com tanta rapidez como
os outros cabos. Isso aumenta o número de
conexões possíveis sem diminuir seriamente
o espaço útil.
Os UTPs são divididos, atualmente, em 7
categorias:
fig.3 - Cabo par trançado sem blindagem
Tipo
Categoria 1
Categoria 2
Categoria 3
Categoria 4
Categoria 5
Categoria 6
Categoria 7
Uso
Voz (Cabo Telefônico)
Dados a 4 Mbps (LocalTalk)
Transmissão de Dados a 10 Mbps (Ethernet)
Transmissão de Dados a 20 Mbps (16 Mbps Token Ring)
Transmissão de Dados a 100 Mbps (Fast Ethernet) – Doméstico
Transmissão de dados a 1000 Mbps (Gigabit Ethernet) - Corporativo
Transmissão de Dados de 40 a 100Gbps – Ainda em fase de teste
2.1.2. Par trançado blindado (STP)
Possui uma blindagem interna envolvendo cada par
trançado que compõe o cabo, cujo objetivo é reduzir a
distorção do sinal. Um cabo STP geralmente possui 2
pares trançados blindados e pode alcançar uma
largura de banda de 300 MHz em 100 metros de cabo,
300Mbps.
Utiliza uma classificação definida pela IBM,
baseada em diferentes características de alguns
parâmetros, como diâmetro do condutor e material
utilizado na blindagem, sendo ela: 1, 1A, 2, 2A, 6, 6A,
9, 9A.
fig.5 - STP em Bobina com 4 condutores
Vantagens:
• alta taxa de transferência
• pouca distorção do sinal
Desvantagens:
A blindagem causa uma perda de sinal que
torna necessário um espaçamento maior
entre os pares de fio e a blindagem, o que
causa um maior volume de blindagem e
isolamento, aumentando consideravelmente
o tamanho, o peso e o custo do cabo.
2.2. Cabo Coaxial
Consiste num fio de cobre rígido que forma
o núcleo, envolto por um material isolante
que, por sua vez, é envolto em um condutor
cilíndrico, freqüentemente na forma de uma
malha entrelaçada. O condutor externo é
coberto por uma capa plástica protetora, que
o protege contra o fenômeno da indução,
causada por interferências elétricas ou
magnéticas.
fig.6 - Camadas do Cabo Coaxial
Além de sua utilização em redes locais, é
muito usado para sinais de televisão, como
por exemplo transmissão de TV a cabo.
Vantagens:
fácil instalação
• baixo
custo
quando
instalado
em
barramento único sem uso de
hub
Desvantagens:
• Fio único de cobre pode quebrar
• detecção
de
falhas
dificultada,
principalmente em ambiente que não
contenham hub coaxial
Cuidados na hora da instalação:
Verificar a qualidade dos elementos que
constituem o cabeamento: cabos, conectores
e terminadores. Esses devem ser de boa
qualidade para evitar folgas nos encaixes, o
que poderia causar mal funcionamento a toda
rede.
Conectores:
O tipo mais comum de conector usado por
cabos coaxiais é o BNC (Bayone-NeillConcelman). Diferentes tipos de adaptadores
estão disponíveis para conectores BNC
incluindo conectores T e terminadores.
fig. 7 - Conector BNC
2.2.1. Cabo coaxial fino
Também conhecido como CABO COAXIAL BANDA
BASE ou 10BASE2, é utilizado para transmissão digital,
sendo o meio mais largamente empregado em redes
locais. A topologia mais usual é a topologia em
barramento.
A especificação 10BASE2 refere-se à transmissão de
sinais Ethernet utilizando esse tipo de cabo. O 2 informa
o tamanho máximo aproximado do cabo como sendo de
200 metros. Na verdade, o comprimento máximo é 185
metros.
As taxas variam de 10 a 50 Mbps.
Vantagens:
• é maleável
• fácil de instalar
• sofre menos reflexões do que o cabo coaxial grosso,
possuindo maior
imunidade
a
ruídos
eletromagnéticos de baixa freqüência
2.2.2. Cabo coaxial grosso
Conhecido como CABO COAXIAL BANDA LARGA
ou 10BASE5, é utilizado para transmissão analógica.
A especificação 10BASE5 refere-se à transmissão de
sinais Ethernet utilizando esse tipo de cabo. O 5
informa o tamanho máximo aproximado do cabo
como sendo de 500 metros.
Esse cabo tem uma cobertura plástica protetora
extra que ajuda manter a umidade longe do centro
condutor.
Vantagens:
• Comprimento maior que o coaxial fino
• É muito utilizado para transmissão de imagens e
voz.
Desvantagens:
• falhas no Cabo param toda a rede
• Menos maleável que o Coaxial Fino
2.3. Fibra Ótica
Uma fibra ótica é constituída de material
dielétrico, em geral, sílica ou plástico, em
forma cilíndrica, transparente e flexível, de
dimensões microscópicas comparáveis às de
um fio de cabelo. Esta forma cilíndrica é
composta por um núcleo envolto por uma
camada de material também dielétrico,
chamada casca. Cada um desses elementos
possuem índices de refração diferentes,
fazendo com que a luz percorra o núcleo
fig. 10 - Fibra Ótica
refletindo na fronteira
com a casca.
A fibra ótica utiliza sinais de luz codificados para
transmitir os dados, necessitando de um
conversor de sinais elétricos para sinais óticos,
um transmissor, um receptor e um conversor de
sinais óticos para sinais elétricos.
É
totalmente
imune
a
interferências
eletromagnéticas, não precisa de aterramento e
mantém os pontos que liga eletricamente isolados
um do outro.
O padrão 10BaseF refere-se à especificação do
uso de fibras óticas para sinais Ethernet. O
conector mais usado com fibras óticas é o
conector ST, similar ao conector BNC. No entanto,
um novo tipo está ficando mais conhecido, o
conector SC. Ele é quadrado e é mais fácil de usar
em espaços pequenos.
Vantagens:
• perdas de transmissão baixa e banda
passante grande: mais dados podem ser
enviados sobre distâncias mais longas.
• pequeno tamanho e peso: vem resolver o
problema de espaço dutos das grandes
cidades e em grandes edifícios comerciais.
• imunidade a interferências: não sofrem
interferências eletromagnéticas.
• isolação elétrica: não há necessidade de se
preocupar com aterramento e problemas
de interface de equipamento, uma vez que
é constituída de vidro ou plástico, que são
isolantes elétricos.
•
•
•
•
Desvantagens:
fragilidade das fibras óticas: deve-se tomar
cuidado ao se lidar com as fibras, pois elas
quebram com facilidade.
dificuldade de conexões das fibras óticas: por
ser de pequeníssima dimensão, exigem
procedimentos e dispositivos de alta precisão
na realização de conexões e junções.
falta de padronização dos componentes
óticos: o contínuo avanço tecnológico e a
relativa imaturidade não tem facilitado e
estabelecimento de padrões.
alto custo de instalação e manutenção.
2.3.6. Comparação das Fibras Óticas e dos Fios de Cobre
A fibra tem muitas vantagens:
- ela pode gerenciar larguras de banda muito mais largas
do que o cobre.
- os repetidores só são necessários a cada 30Km de
distância, o que em comparação com o cobre, representa
economia.
- a fibra também tem a vantagem de não ser afetada por
interferência magnética.
Por mais estranho que possa parecer, as companhias
telefônicas gostam da fibra por outra razão: ela é fina e leve.
As fibras não desperdiçam luz e dificilmente são
interceptadas. Por essas razões, trata-se de uma alternativa
muito mais segura contra possíveis escutas telefônicas.
Vale lembrar, no entanto, que a fibra é uma tecnologia nova,
que requer conhecimentos de que a maioria dos engenheiros
não dispõem.
As interfaces de fibra são mais caras do que as interfaces
elétricas.
Redes de Computadores
FIM DESTE CONTEÚDO