Conexões de rede 1ª aula (1)

19-11-2013

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Conexões de Rede

Formador: Carlos Pereira

Objectivos:

• No final deste módulo, todos os formandos deverão ser capazes de instalar e configurar redes locais.

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Conteúdos:

• Definição de modelo de rede.

• Tipos de rede e de ligação.

• Configuração do adaptador de rede por tipo de rede.

• Instalação de Hubs e sua ligação aos computadores.

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Avaliação do módulo:

• Realização de algumas fichas formativas de consolidação de conhecimentos.

• No final do módulo, será realização de um teste de avaliação, com a duração máxima de 60 minutos.

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1. Introdução

• As redes surgiram da necessidade de partilhar informação e periféricos em tempo real.

• Com isto, permitiu aumentar a produtividade dos utilizadores que pertenciam a um grupo de trabalho e reduzir os custos inerentes ao hardware.

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• Uma rede de computadores pode ser definido, como um grupo de computadores que são ligados entre si, de forma a permitir a partilha de ficheiros e periféricos de forma simultânea e que utilizam um meio de transmissão comum.

• Na sua forma mais elementar, uma rede pode ser composta de, no mínimo, 2 computadores.

1. Introdução

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• As redes têm, como objectivos principais: – Partilha de informação (dados) – Partilha de hardware e software – Administração centralizada e suporte Mais especificamente, os computadores podem partilhar: - documentos - impressoras - discos - software - mensagens de e-mail etc…

1. Introdução

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• A comunicação entre computadores ocorre segundo regras pré-definidas que permitem que a máquina possa receber, de forma inteligível, os dados enviados pela máquina transmissora.

• Este conjunto de regras dá-se o nome de Protocolos.

• Vamos fazer uma analogia para facilitar o entendimento:

2. Comunicação de dados

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• O João e a Maria desejam comunicar…


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• Para isso, utilizam o ar como meio de partilha.


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• O simples facto de João falar não garante que Maria irá entender e consequentemente não haverá comunicação entre eles.

• Para que Maria entenda o que João diz, eles devem falar a mesma língua (protocolo), e assim haverá comunicação.


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• Componentes de um sistema de comunicação:


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• Mensagem – é a informação (dados) a ser transmitida. Pode ser constituída por texto, figuras, áudio ou vídeo, ou qualquer combinação destes.

• Transmissor – é o dispositivo que envia a mensagem de dados. Pode ser um computador, uma estação de trabalho (workstation), um telefone, uma câmara de vídeo, etc…


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• Receptor – é o dispositivo que recebe a mensagem. Aqui também pode ser um computador, uma workstation, etc…

• Meio de transmissão – é o caminho por onde viaja a mensagem originada no transmissor e dirigida ao receptor. Pode ser um cabo de rede, um cabo coaxial, fibra óptica, ou ondas de rádio.


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• Codificador (encoder) - é o processo de codificação de uma mensagem no formato que permite ao receptor receber essa mesma mensagem. (Ex: descrever por palavras um determinado acontecimento).

• Descodificador (decoder) - É o processo de

descodificação de uma mensagem para um formato que permita ao receptor percepciona-la de outra forma. (Ex: Pela descrição de um acontecimento eu consigo imaginá-lo).


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• Protocolo – é um conjunto de regras que gere a comunicação de dados. Representa um acordo entre os dispositivos que se comunicam.


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• Quais são as regras que um protocolo pode estabelecer:


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• Timing - Tempo que é estabelecido para o envio/recepção da mensagem.

• Message size – tamanho da mensagem, em bytes. Esta deve ter um tamanho adequado.

• Encapsulation - Invólucro da mensagem (no mundo informático, por exemplo, em frames ou em pacotes).

• Message format - Formato da mensagem. • Encoding – A forma como é feita a codificação da mensagem

(no mundo informático, por exemplo, codificada em sinais eléctricos para a sua passagem pelo cabo).

• Message pattern - Padrão da mensagem (No mundo informático, por exemplo, o indicador de final de frame tem o padrão “10110”).


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• Exemplo:


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CARTA Equivalente no mundo dos Computadores

Envelope Mensagem Encapsulada

Endereço do Remetente Source/Fonte

Endereço do Destinatário Destination/Destino

Mensagem de Saudação Indicador do inicio da Mensagem

Conteúdo da Carta Dados Encapsulados

Selo Indicador de que a mensagem foi transmitida

(Passou pelo meio de transmissão)


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• A eficiência de um sistema de comunicação de dados depende, fundamentalmente, de três características: – Entrega (delivery) – o sistema deve entregar os dados ao

destino correcto. – Fiabilidade – o sistema deve garantir a entrega de dados. Dados

modificados ou corrompidos numa transmissão são inúteis. – Tempo de atraso – o sistema deve entregar os dados num

tempo finito e pré-determinado. • Por exemplo, no caso de transmissões de áudio e vídeo, os atrasos não

são desejáveis. Estes devem ser entregues praticamente no mesmo instante em que foram produzidos, isto é, sem atrasos significativos. Este tipo de entrega é denominada de transmissão em tempo real.


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• Uma comunicação entre dois dispositivos pode acontecer de 3 formas diferentes: Simplex ; Half-Duplex ; Full-Duplex.

• Simplex – no modo Simplex, a comunicação é unidirecional. Unicamente, um dos dois dispositivos na ligação é capaz de transmitir; logo, o outro é capaz de receber.


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• Half-Duplex – neste modo, cada estação pode transmitir e receber, mas nunca ao mesmo tempo. Quando um dos dispositivos está a transmitir, o outro está a receber, e vice-versa.

• Numa transmissão half-duplex, toda a capacidade do canal é dada ao dispositivo que estiver a transmitir nesse momento.

• Ex: walkie-talkies


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• Full-Duplex – neste modo, ambas as estações podem transmitir e receber simultaneamente. Isto é, sinais em direções opostas partilham a capacidade da ligação ou canal.

• Esta partilha pode acontecer de duas formas:

– A ligação possui dois caminhos físicos de transmissão distintos (separados), um para enviar e o outro para receber.

– A capacidade do canal é dividida entre os sinais, viajando em direções opostas.

Ex: canal de voz da rede telefónica. Quando duas pessoas estão a comunicar através do telefone, ambas podem ouvir e falar ao mesmo tempo.


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Existem três modos diferentes de

transmissão de dados usados para fins de comunicação.

Eles representam formas de

comunicação. Não são termos exclusivos de redes de computadores.

Portanto, vamos ter em mente

que estamos a falar de comunicação em geral (pode ser inclusivé, numa conversa entre pessoas, conforme iremos ver de seguida).

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O Unicast, apesar de ser o menos conhecido, é o mais comum, ou seja, é quando a comunicação é feita de um-para-um.

Por exemplo, o diálogo entre duas pessoas.

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O Multicast, é quando a comunicação se faz de um emissor para um ou mais receptores.

Normalmente o destino da

mensagem é um grupo particular de receptores, de entre os demais.

Ex: Discurso político

direccionado para os Professores.

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O Broadcast, é quando a comunicação é feita de um – para – TODOS.

Ex: quando um

professor numa sala de aulas expõe a matéria da aula (o professor fala e os alunos escutam).

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• No universo da informática, a comunicação de uma rede é feita também destas três formas: Unicast; Multicast; Broadcast

• Vamos ver de seguida, o funcionamento de cada um deles.

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• Unicast – Comunicação na qual um pacote é enviado de um host e endereçado a um destino específico.

– Na transmissão unicast, há apenas um remetente e um receptor. A transmissão unicast é a forma predominante de transmissão em redes locais e na Internet.

– Entre os exemplos de protocolos que usam transmissões unicast estão HTTP, SMTP, FTP e

Telnet.

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• Multicast

• É um método ou técnica de transmissão de um pacote de dados para múltiplos destinos ao mesmo tempo.

• Durante uma transmissão multicast, o transmissor envia os pacotes de dados somente uma vez,

ficando a cargo dos receptores captarem esta transmissão e reproduzi-la.

• Esta técnica diminui consideravelmente o tráfego em diversas situações, como por exemplo, quando vários clientes estão a assistir à transmissão de um jogo de futebol, propagado por um servidor.

• Um exemplo de transmissão multicast é a televisão por assinatura, que utiliza a transmissão

multicast para enviar o sinal aos assinantes. Portanto, somente as pessoas que pagarem pelo serviço terão acesso à programação.

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• Vantagens e desvantagens do Multicast: – Em aplicações com múltiplos destinatários, a transmissão via Multicast é vantajosa em relação

às alternativas de Unicast e Broadcast, porque não há envio desnecessário de pacotes: os mesmos são encaminhados exactamente ao conjunto de destinatários pretendidos.

– Considerando o crescimento da Internet, existem hoje em dia aplicações que tem o potencial

para atingir milhares de cibernautas simultaneamente. Por exemplo, milhares de pessoas assistirem em directo a um concerto ou a um jogo de futebol, transmitido com áudio e vídeo via Internet. O Multicast permite que se sirva um grande número de utilizadores sem sobrecarregar a rede.

– O encaminhamento eficiente da pacotes aos múltiplos destinatários não garante entretanto a

entrega confiável dos dados; mais precisamente, serviços importantes como o controle de erro, controle de fluxos e de congestionamento.

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• Broadcast

• É o processo pelo qual se transmite ou se difunde determinada informação, tendo como principal característica, que a mesma informação será enviada para muitos receptores ao mesmo tempo.

• No mundo informático, por exemplo, quando um host (dispositivo

na rede) envia uma mensagem para o meio e pergunta qual pode ser o seu IP.

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Identifique os dispositivos quanto ao tipo de comunicação?

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