Informática Aplicada - Rede de computadores

Redes de Computadores

Prof. Anderson Pontes

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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.

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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.

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Introdução Um conjunto de computadores e outros

dispositivos conectados juntos chama-se 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.

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Os computadores que fazem parte de uma rede podem compartilhar: Dados Mensagens Gráficos Impressoras Aparelhos de fax Modems Outros recursos de Hardware

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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.

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Classificação 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).

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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.

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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.

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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.

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Componentes da rede Local Elementos de Hardware Elementos de Software

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Componentes da rede Local Estações de Trabalho/Servidores Protocolos Topologias Placas e Cabos Dispositivos de Conexão Padrões de Transmissão

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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.

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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.

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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.

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Peer To Peer (Ponto a Ponto) P2P 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.

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Peer To Peer (Ponto a Ponto) P2P

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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.

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Protocolos - Conceito Quando diversos computadores estão

interligados em rede, as regras e procedimentos técnicos que administram sua comunicação e interação são chamados de protocolos.

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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.

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Protocolos - Modelo OSI

APLICAÇÃO

APRESENTAÇÃO

SESSÃO

TRANSPORTE

REDE

ENLACE

FÍSICA

7ª

6ª

5ª

4ª

3ª

2ª

1ª

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Protocolos - Modelo TCP/IP

APLICAÇÃO

TRANSPORTE

INTERNET

REDE

4ª

3ª

2ª

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Relação Modelo TCP/IP X OSI

APLICAÇÃO

APRESENTAÇÃO

SESSÃO

TRANSPORTE

REDE

ENLACE

FÍSICA

TRANSPORTE

INTERNET

REDE

APLICAÇÃO

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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.

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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.

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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.

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Topologia em Estrela

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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.

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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.

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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.

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Topologia em Anel

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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.

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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.

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Topologia em Barra

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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 utilizá-lo.

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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.

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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.

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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.

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Cabo de Par Trançado

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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.

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Fibra Óptica

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Hub Hubs são dispositivos utilizados para conectar

os equipamentos que compõem uma LAN.

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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.

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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).

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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.

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Roteadores Faz o papel de direcionador, garantindo que

os pacotes de mensagens sejam dirigidos a endereços certos na rede.

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Roteadores

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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.

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