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.: Instalação, manutenção e utilização de redes locais

Instalação e Operação de Sistemas Informáticos

Q121-5

.: Índice


1. Introdução às redes de computadores (4)

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.: Introdução


1. Objetivos:

A. Interiorização de conceitos

2. Benefícios e Condições de utilização:

A. Identificação de processadores

B. Escolha de processadores de acordo com objetivos

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1. Introdução às redes de computadores

Noções elementares sobre redes: o que são, que vantagens têm, que tipos existem

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O que é uma rede de computadores?

É um sistema de comunica-ção de dados constituído através da interligação de computadores e periféricos, com a finalidade de trocar informação e partilhar recursos.

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Vantagens das redes

Partilha de recursos físicos (discos, impressoras, etc.); Partilha de programas; Partilha de ficheiros; Intercâmbio de mensagens e informação; Melhor organização do trabalho em grupo.

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Sistemas de comunicação

Origem Mensagem Destinocanal canal

Microfone Canal de comunicação Altifalante

Sinal eléctrico

Fonte Destino

Sistema de comunicação de dados

Sistema de comunicação de dados nas redes

Microfone Canal de comunicação Altifalante

Transdutor

Fonte Destino

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Sistema de comunicação de dados nas redes

Envolvem 6 partes: Transmissor: processa o sinal de entrada para produzir um

sinal adaptado ao canal de transmissão; Recetor: processa o sinal de saída do canal para produzir

um sinal adaptado ao destinatário; Mensagem: elemento a ser transmitido; Canal de transmissão: meio que liga a origem ao destino e

por onde passa a mensagem; Protocolo de comunicação: a capacidade que o emissor e

recetor têm de se entenderem com recurso a uma linguagem comum;

Transdutor: converte os dados em sinais.

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Exemplo prático

Exemplo prático: Consideremos que o Rodrigo e o Nicolau estão no café a

conversar e a certa altura o Rodrigo diz ao Nicolau: “Comprei um computador novo”.

Neste caso, as partes envolvidas na comunicação serão:

Emissor: Rodrigo; Receptor: Nicolau; Mensagem: Comprei um computador novo; Canal de transmissão: Ar; Protocolo: A lingua portuguesa.

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Transmissões simplex, half-duplex e full-duplex (1/2)

Simplex: apenas um computador pode emitir para o outro

Half-duplex: qualquer computador pode enviar para o outro, mas as transmissões são alternadamente num sentido e noutro

Full-duplex: as transmissões em ambos os sentidos são possíveis em simultâneo.

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Transmissões simplex, half-duplex e full-duplex Exemplos

Apresenta exemplos de dispositivos que transmitem informação em modo:

Simplex

Half-duplex

Full-duplex

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A nível de hardware necessitam de:

1.1. Computadores;Computadores;

2.2. PeriféricosPeriféricos (impressoras, cd´s, modem´s, etc.);

3.3. Meios físicos de transmissãoMeios físicos de transmissão ( cabos, ou sistemas de comunicações sem fios – ondas propagadas no espaço);

4.4. Dispositivos de ligaçãoDispositivos de ligação dos computadores à rede (placas de rede, modems e/ou outros dispositivos);

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A nível de Software necessitam

1.1. Utilitários e programasUtilitários e programas de aplicação para trabalho em rede;

2.2. Sistemas operativosSistemas operativos específicos para redes;3.3. Drivers de placa de redeDrivers de placa de rede, complementam o sistema

operativo no sentido de este poder comunicar com a placa;

4.4. Protocolos de comunicaçãoProtocolos de comunicação que tornam possível tecnicamente a emissão e receção de dados entre os computadores envolvidos numa comunicação;

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Classificação das redes quanto a abrangência geográfica(1/1)

PAN (Personal Area Network) – rede local de alcance muito restrito, para apenas um utilizador.

LAN (Local Area Network) – rede local confinada a uma sala ou, no máximo, a um edifício.

CN (Campus Network) – rede que interliga redes locais em edifícios próximos.

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Classificação das redes quanto a abrangência geográfica(Exemplos)

Apresenta exemplos de redes do tipo: PAN (Personal Area Network)

LAN (Local Area Network)

CN (Campus Network)

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Classificação das redes quanto a abrangência geográfica (1/2)

MAN (Metropolitan Area Network) – rede alargada a uma cidade ou região.

WAN (Wide Area Network) – rede alargada a um país ou até ao mundo inteiro...

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VAN (Virtual Area Nework) – As redes virtuais interligam apenas alguns computadores pertencentes à mesma rede ou a diferentes redes.

VLAN (Virtual Local Area Network) em que computadores fisicamente ligados à mesma rede estão separados em sub-redes por questões de segurança e/ou performance, são muito usadas atualmente .

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Na rede há duas VLANs

Rede “Alunos”

Rede “Administração”

Internet

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19Q121-5

Tipos de redes quanto ao sistema operativo

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Redes cliente/servidor

Rede cliente/servidor – rede em que existe pelo menos um computador – o servidor – possui algum recurso ou função de que os outros – os clientes – se servem.

Exemplos de servidores: de ficheiros, de software, de e-mail, proxy...

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Clientes e Servidores

Um computador atua como servidor quando fornece

serviços, tais como a partilha de espaço em disco,

serviços de impressão, a partilha de aplicações, o

acesso a ficheiros, etc.

Um computador designa-se cliente quando solicita e

obtém serviços de outros computadores.

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Clientes e Servidores

Pedido

Resposta

Servidor Cliente

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Uma rede pode ser organizada de modo a que um ou mais computadores desempenhem unicamente as funções de servidores;

Com este modelo efetua-se de forma centralizada a gestão e administração da rede;

Servidores Dedicados

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Servidores Dedicados

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Servidores

Servidor de programas ou ficheiros - file server

Servidor de bases de dados – database server

Servidor de impressora – printer server

Servidor de comunicações – communications server.

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Redes Peer-to-Peer

Redes peer-to-peer – não existem servidores, todos os computadores estão ao mesmo nível na hierarquia da rede, sendo, por isso, todos servidores e todos clientes.

Não permitem um grande número de utilizadores; ao contrario das redes client-server.

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Redes Peer-to-Peer

Cliente/servidor Cliente/servidor Cliente/servidor

Cliente/servidor Cliente/servidor Cliente/servidor Cliente/servidor

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Topologias das redesAs várias formas de interligar computadores

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Topologia em barramento (bus)

Todos os computadores ligados a um cabo comum que tem as duas extremidades separadas.

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Topologia em barramento (bus)

Vantagens serem relativamente simples de montar, pelo que foi esta a solução que

imperou durante vários anos a nível de redes locais; são pouco exigentes em termos do tipo de equipamento e comprimento de

cabos, sendo por isso baratas.

Desvantagens uma avaria no cabo backbone, ao qual se ligam os outros computadores,

invalida o funcionamento da rede; pouca possibilidade de expansão, já que se o cabo backbone não for

suficiente para se poderem ligar mais, há que substituí-lo por outro; a remoção ou adição de um dispositivo à rede deve ser feita com todos os

computadores desligados; pode ser difícil detetar a origem de uma falha na rede.

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31

A desvantagem principal do bus

Uma avaria no cabo principal invalida a rede.

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Topologia em estrela (star)

Todos os computadores ligados a um dispositivo concentrador, que pode ser um hub ou um switch.

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Topologia em estrela (star)

Vantagens Muito fácil de montar e configurar; Não é necessário parar o funcionamento da rede para

inserir ou remover dispositivos; É fácil detectar os dispositivos avariados.

Desvantagens Requer mais cabo do que a topologia em bus; A avaria do concentrador implica a falha da rede; Devido ao custo do concentrador, é mais cara do que

a topologia em bus.Q121-5

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A vantagem principal da estrela

Uma avaria no cabo que liga um posto ao dispositivo concentrador apenas retira da rede esse posto.

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Topologia em anel (ring)

Todos os computadores ligados a um cabo comum fechado em anel. As mensagens passam de computador em computador até chegar ao destino.

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Topologia em anel (ring)

Vantagens Muito boa para um pequeno número de postos com ligação a alta velocidade ou

para redes maiores em que as transmissões estão igualmente distribuídas entre os postos.

A expansão da rede é facilmente conseguida. Ideal para o uso de fibra ótica por cada posto poder estar diretamente ligado ao

outro.

Desvantagens Os atrasos entre transmissões são grandes mesmo com o tráfego ligeiro. Necessidade de hardware adequado (transceivers ou MAUs) para a ligação dos

computadores às redes. Para que a rede funcione é necessário que todos os computadores estejam

ligados. A avaria de um computador pode invalidar a rede (depende do tipo de anel) e

não é fácil identificar o posto avariado.

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Topologia em árvore (tree)

Várias sub-redes, normalmente com ligações internas em estrela, interligadas.

A ligação entre elas pode ser feita a partir de um dispositivo centralizador ou a um cabo comum que tomará o nome de backbone.

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Topologia em árvore (tree)

Vantagens Ligação ponto-a-ponto entre as sub-redes. Permite o controlo por parte de um servidor central que pode

estar por detrás do dispositivo centralizador ou do backbone. Suportada pela grande maioria de fabricantes de hardware e

software.Desvantagens Se o dispositivo centralizador ou o backbone falha, a rede

também falha. Normalmente usa dispositivos caros, sobretudo na configuração

com dispositivo centralizador.

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Topologia em malha (mesh)

Sem forma definida, todos os computadores estão ligados a todos os outros.

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Topologia em malha (mesh)Vantagens Estabilidade: a redundância das ligações garante que as

mensagens têm sempre um caminho possível. Segurança: devido à existência de linhas dedicadas, apenas o

destinatário recebe a mensagem que lhe é destinada.

Desvantagens Mais cabo necessário do que em qualquer outra topologia. Necessárias muitas portas de I/O, o que pode ser extremamente

dispendioso.

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Principais padrões de redes:

Ethernet Token Ring FDDI ISDN-RDIS

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5 .Meios físicos de transmissãoCom ou sem fios são os canais de

comunicação pelo qual os computadores enviam e recebem informação

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Meios físicos de transmissão

Cabos Eléctricos

Entrançados Coaxiais

Ópticos Ondas no espaço

Infravermelhos Rádio Microondas Laser Ondas de satélite

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5.1. Cabos eléctricosEntrançados e coaxiais

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Cabos coaxiais

É um cabo constituído por uma alma condutora, seguido de uma camada isoladora, de uma malha destinada à ligação à terra e uma última camada protetora. Tipo dos que são usados em aparelhos de televisão..

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Vantagens:Vantagens:•Fácil instalação•Barato•Resistência a interferências elec.•Taxas de transmissão razoáveis•Flexibilidade

Desvantagens:Desvantagens:•Mau contacto•Difícil manipulação•Lento para muitos micros•Em geral utilizado em topologia Bus

•10Mbps

•185 m sem Repetidor

•Conectores BNC

•Dois terminais

•100Mbps

•500 m sem Repetidor

Cabos coaxiais

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Cabos entrançados

Cabos em que cada par de fios lá dentro forma uma trança para diminuir a interferência dos outros fios do cabo. Existem em vários tipos.São uma invenção de Graham Bell.Usados nas linhas telefónicas, devido as boas características de transmissão têm sido largamente utilizados em redes locais e em redes alargadas

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Vantagens:Vantagens:•Fácil instalação•Barato•Instalação flexível•Usados com hubs ou switchs

Desvantagens:Desvantagens:•Cabo curto (máximo de 90 metros)•Interferência eletromagnética

Cabos entrançados

•Mais baratos que os blindados e mais práticos de instalar são os mais usados em redes locais

•Revestidos por um plástico para proteger das interferências electromagnéticas.

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Tipos de cabos entrançados (1/2)

Existem nas versões blindada (STP) e não blindada (UTP):

Cat. 3 UTP, STP 16 Mbps dados





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Tipos de cabos entrançados (2/2)

Mais exactamente, os tipos disponíveis são: UTP (Unshielded Twisted Pair) – sem qualquer tipo

de blindagem – os mais comuns STP(Shielded Twisted Pair) – com blindagem exterior

envolvente e blindagem para cada par S/UTP(Screened/ Unshielded Twisted Pair) – apenas

com blindagem exterior envolvente

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Quando usar que tipo?

Quando usar que tipo? Os tipos de cabos estão, em primeiro lugar,

associados a normas para redes que estudaremos adiante.

Os blindados apenas se justificam em ambientes onde existem aparelhos eléctricos que possam interferir nos sinais transmitidos nos cabos

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Cabos ópticos

Usam fibra óptica e são capazes de transmitir vários triliões de bits por segundo (Gbps).As almas condutoras ou núcleos – que conduzem à velocidade da luz – podem ter entre 50 e 100 m de diâmetro.Excelente meio para transmitir sinais digitais, permitem efetuar um elevado número de transmissões em simultâneo, com >>taxa.Q121-5

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Cabos ópticos

Vantagens:Vantagens:•Velocidade•Isolamento elétrico•Imune a interferências eletromagnéticas•Menor perda de sinal•O cabo pode ser longo•Alta taxa de transferência•Espessura mais fina, mais leves

Desvantagens:Desvantagens:•Muito caro (cabos, acessórios, mão de obra)•Difícil de instalar•Quebra com facilidade•Difícil de ser remendado•Injustificada a utilização em redes locais.

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Vantagens dos cabos ópticos

Enorme capacidade de transmissão

Imunes a interferências eletromagnéticas

Taxa de erros muito baixa Muito maiores distâncias

sem necessidade de repetidores

Muito mais bits por muito menos diâmetro de cabos

núcleo

bainha

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Tipos de fibras ópticas (1/2)

Fibra ótica multimodo – núcleo de 50 m ou 62,5 m de diâmetro; bainha com diâmetro de 125 m. Tem a desvantagem da dispersão modal, um fenómeno que ocorre devido

à relação entre a dimensão do núcleo e o comprimento de onda dos sinais injetados neste tipo de fibras e que faz com que o sinal injetado pelo emissor se disperse por vários feixes seguindo cada um deles diferentes percursos pela fibra e com diferentes tempos de propagação. Para compensar esse fenómeno usam-se cabos graded-index (com várias camadas de silício com diferentes índices de refracção) ou step-index (apenas com um núcleo e uma bainha).

Suportam distâncias até 3 km e débitos razoáveis. Muito usadas em redes locais.

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Tipos de fibras ópticas (2/2)

Fibra ótica monomodo – núcleo entre 3 m e 10 m de diâmetro; bainha com diâmetro de 125 m. A reduzida dimensão do núcleo destas fibras torna-as

bastante mais caras que as anteriores mas, em contrapartida, bastante menos sensíveis à dispersão modal. Também as operações de conexão e interligação são muito mais delicadas.

São muito usadas para débitos elevados e distâncias até 70 km sem necessidade de repetidores.

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5.2. Transmissões sem fios (wireless)

Assim ninguém tropeça...

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Vantagens

1. Flexibilidade e fiabilidade

2. Mobilidade

3. Rapidez e facilidade de instalação

4. Custos reduzidos de instalação e de alteração

5. Utilizadas para comunicações moveis

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Exemplos de utilização

Edifícios de interesse histórico Aplicações de medicina, permitindo o acesso por

terminais portáteis Atividades temporárias ou redes sujeitas a

reconfigurações frequentes Extensão da rede a zonas onde não é possível ou

não é viável a instalação de cablagem

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Tipos de transmissões sem fios

Por infravermelhos Por laser Por microondas Por rádio

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Infravermelhos

Podem ser utilizados em sistemas de uso doméstico (televisores, vídeos, automóveis) para transmitir sinais digitais entre computadores, tornando-se necessário que estes computadores se encontrem relativamente próximos uns dos outros (Só em Lan!!) . Existem normas para transmissões entre1.15 Mbps e 4 Mbps com alcances máximosentre 15 m e 60 m e ainda entre 10 e 155Mbps e com alcance de 30 m. As desvantagens dos infravermelhos estão sobretudo na necessidade de linha de vista entre emissor e recetor (impossível interligar através de paredes) e nas distâncias.

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Infravermelhos – vantagens e desvantagens

Vantagens As frequências a que trabalham

não obrigam a pedidos de licença Privacidade – não passam através

das paredes Componentes – não são dos mais

caros (para taxas baixas) Desvantagens

Necessidade de linha de vista entre emissor e recetor

Altas taxas obrigam a equipamentos muito caros

Mais suscetíveis a erros

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Laser

São, por vezes, uma boa alternativa à fibra ótica em redes locais já que permite grandes débitos e, como todas as ligações sem fios, grande mobilidade.Há equipamentos no mercado capazes de ultrapassar os 6 Mbps até 3 km de distância.

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Laser – vantagens e desvantagens

Vantagens Altos débitos se a poucos quilómetros de distância Não necessita de pedido de autorização a entidades gestoras do

espaço radioelétrico

Desvantagens Sensível a poeiras, nevoeiro, chuva, etc. O alinhamento do emissor e do recetor é extremamente rigoroso, o

que traz por vezes dificuldades no equipamento exterior

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Microondas

São possíveis transmissões equivalentes às das várias Ethernets (10 Mbps a 100 Mbps) a distâncias variadas, utilizadas nas comunicações moveis..

São usadas muitas vezes para ligações entre edifícios.

As suas vantagens e desvantagens são semelhantes às dos infravermelhos.

Baixa capacidade em termos de velocidade de transmissão

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Ondas rádio

É a tecnologia mais ‘robusta’ para redes sem fios, passam através das paredes. Existe nas modalidades seguintes:WLAN (Wireless LAN) – 1 a 54 MbpsLAN-to-LAN – 2 a 100 MbpsWWAN (Wireless WAN) – 1 a 32 KbpsWMAN (Wireless MAN) – 10 a 100 KbpsWPAN(Wireless PAN) – 0,1 a 4 Mbps

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Ondas de satélite

Suportam uma largura de banda elevada. Os satélites usados para telecomunicações ou

transmissão de dados sob a forma digital encontram-se em orbitas a cerca de 30-40 km da superfície terrestre.

1. Uplinks- transmissão da terra para o satélite.

2. Downlinks- transmissão do satélite para a terra.

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Tipos de transmissões sem fios

InfravermelhoInfravermelho – Comando de televisão(<30 metros)

Ondas rádioOndas rádio – Lan’s ( Obstáculos emissor – receptor, caro, elevado

consumo de energia)

Microondas Microondas – Man’s (não pode haver obstáculos emissor –receptor, 5Mbps)

SatéliteSatélite – Wan’s( a 30-40 metros de altitude em relação à terra)

1. O preço do equipamento é mais elevado

2. As velocidades de transmissão são inferiores

3. Maior susceptibilidade de interferências electromagnéticas

4. Maior mobilidade

TiposTipos

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6. ConetoresPara ligar os cabos aos aparelhos

Q121-5

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Conetores RJ-45

O Registered Jack-45 suporta até 8 fios e é usado com os cabos entrançados.

Mais pormenores mais adiante...

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Conectores BNC

O Bayonet Neil-Concelman or British Naval Connector, abreviadamente BNC, é o conector usado com os cabos coaxiais.

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Conectores para fibras óticas

- Conector ST – conector com uma ponta em baioneta que necessita de apenas um quarto de volta para engatar ou desengatar. Está a ser substituído pelo SC como escolha.

- Conector SC – conector que usa um sistema de puxar/empurrar para se engatar/desengatar. Uma das suas vantagens sobre o ST é a possibilidade de combinar várias ligações num conector de várias posições. Por exemplo, para ligações duplex, podemos combinar duas ligações num conector, uma ligada para emissão e outra para receção.

- Conector MIC – conector de dois canais usado em redes FDDI (Fiber Distributed Data Interface).

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Conectores do Tipo 1 para redes Token Ring

São os conectores usados nas redes Token Ring da IBM que estudaremos mais adiante.

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74

7. Equipamentos de redesPlacas de rede e Cia.

Q121-5

75

7.1. Dispositivos de ligação às redes

Porque os computadores são máquinas que vivem em sociedade.

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Placa de rede

Os NIC (Network Interface Cards) são os dispositivos mais usados em redes locais para a ligação à rede; eles tratam de enviar as mensagens e ainda de as aceitar ou rejeitar, conforme o endereço do destinatário. Esse endereço físico, no caso das placas Ethernet, já vem com elas.

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Placa de rede

Ligar o computador à rede local. Permite ligar vários computadores em rede, fazendo

com que seja possível a partilha de recursos bem como a troca de informação entre os vários computadores que se encontrem ligados entre si.

Periférico de entrada/saída, envia dados para os outros computadores e também recebe.

Encaixa num slot da placa-mãe, permite enviar dados de um computador para outro bem como receber dados provenientes de outros computadores.

Q121-5

78

Uma placa de rede para um servidor

Vem com quatro portas, portanto não é um coupé...

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PC Cards para portáteis

Modelos reduzidos no tamanho mas nem por isso no preço...

Aqui, nas versões Ethernet, sem fios e Bluetooth.

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Transceiver

Normalmente estão incluídos nas placas, mas há também externos, frequentemente para computadores que possuam um conector AUI e que queiramos ligar a redes cujo tipo de cabos requeira outros conectores.

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Adaptadores de rede

Para ligação à rede através da porta USB ou outra, sem necessidade de placa de rede.

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Modem (1/2)

Modem significa MOdulator/DEModulator e é necessário na ligação a redes analógicas, visto que a informação que vem do computador é digital.

O Modem é ainda o dispositivo mais usado para acesso à Internet. Recorrendo à linha telefónica analógica convencional, o MODEM converte os impulsos digitais que provêm de um computador para sinais áudio próprios para linhas telefónicas e vice-versa.

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Modem (2/2)

A velocidade de transmissão dos MODEM’s é medida em bps (bits por segundo) e tem vindo a evoluir; iniciada em 300bps, passou pelos 1200, 2400, 9600, 14400, 28800, 33300 e chega agora aos 56 Kbps. De notar que estas velocidades, em particular a última, são apenas velocidades máximas nem sempre atingíveis, o que depende de vários factores, nomeadamente as infra-estruturas de telecomunicações disponíveis a partir do ponto a que nos ligamos e também das infra-estruturas do ISP (Internet Service Provider) através do qual nos ligamos. Mais ainda, os MODEM’s a 56 Kbps permitem ligações a 56 Kbps no sentido descendente (do computador a que acedemos para o nosso), mas apenas 33.6 Kbps (V.90) ou 48 Kbps (V.92) no sentido ascendente.

Na prática, no sentido descendente, e para MODEM’s V.90, a velocidade muitas das vezes não ultrapassa os 45 Kbps.

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Modem (3/2)

Utilizado quando se pretende a comunicação entre dois computadores através da linha telefónica. No emissor a função do modem é a de converter o sinal digital em sinal analógico que é aquele que pode ser transportado na linha telefónica. No receptor a função é a de converter o sinal analógico recebido através da linha telefónica em digital que é o sinal que o computador reconhece.

MODMODulador e DEMDEModulador- Internos – são encaixados na placa mãe.

- Externos.

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Modem por cabo (1/2)

A Internet por cabo é uma nova tecnologia particularmente acessível a quem também já tem televisão por cabo, já que parte da infra-estrutura necessária já está instalada e o acesso à Internet e o usufruto do serviço de televisão em simultâneo são perfeitamente possíveis usando um aparelho adequado à divisão “um para dois”. Tudo o que é necessário é um MODEM por cabo e uma placa de rede Ethernet. Teoricamente, uma ligação por cabo de 6 MHz possibilita a comunicação no sentido do computador para a rede a uma taxa que pode estar entre 320 kbps e 10Mbps; no sentido contrário já são possíveis taxas de 30 a 40 Mbps. Ainda mais, um MODEM por cabo tem ainda a possibilidade de fornecer acesso a uma rede local composta por até dezasseis computadores.

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Modem por cabo (2/2)

Em Portugal, existem empresas capazes fornecer dois tipos de serviços para um acesso doméstico: um é o serviço unidireccional, assim denominado porque a transmissão pelo cabo é apenas no sentido da rede para o computador doméstico (downstream) e a uma taxa máxima de 640 Kbps, sendo a transmissão no outro sentido (upstream) feita pela linha telefónica e recorrendo, portanto, a um MODEM convencional; outro é o serviço bidireccional, em que as comunicações nos dois sentidos são possíveis pelo cabo e, consequentemente, à taxa máxima de 640 Kbps

MODEM por cabo

divisorum para dois

TVcomputador

Q121-5

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Placa RDIS(ISDN) (1/2)

Placa RDIS (Rede Digital

Integrada de Serviços), em

inglês ISDN (Integrated

Services Digital Network)

para a ligação a redes

telefónicas digitais. Permite

obter mais do dobro da

velocidade de acesso de um

modem convencional, mais

exactamente: 128 KB.

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Placa RDIS (ISDN) (2/2)

O sistema RDIS básico usa dois canais de 64 Kbps para transmissão de voz e dados e um de 16 Kbps para sinais de controlo. Os dois canais de transmissão de dados podem ser usados independentemente – por exemplo, um para o telefone e outro para a ligação à Internet - ou em conjunto – por exemplo, usando ambos para a ligação à Internet – o que pode ser facilmente ajustado por um pequeno botão colocado no terminador.

PC

Placa RDIS terminador Linha telefónica digital

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7.2. Dispositivos de interligaçãoHubs, switches & Cia Lda.

Q121-5

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Repetidor (repeater)

Regenera os sinais em termos de forma e amplitude. Frequentemente, existem outros aparelhos como os hubs que desempenham também esta função.

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Hub

Dispositivo centralizador passivo, ou seja, não cria ligações dedicadas entre os computadores a ele ligados; a transmissão através dele é feita, portanto, por difusão, havendo assim desperdício da capacidade dos canais da rede.

Q121-5

92

Stackable hub

Exemplo de três stackable hubs, hubs que se podem ligar uns ao outros e assim surgirem na rede como um único.

Mais à frente iremos ver a importância desta característica.

Q121-5

93

Um hub maiorzinho

Um hub modular tem

possibilidade de aceitar

vários tipos de

ligações, para vários

tipos de redes.

Q121-5

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Switch (1/2)

Dispositivo centralizador que permite a ligação dedicada entre dois quaisquer postos ligados a ele.

Nunca há colisões porque os switches são full-duplex!

Q121-5

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Switch (2/2)

Numa rede a C Mbps e com um switch de N portas, a largura de banda utilizável será N*C Mbps.

Um switch tem o mesmo aspecto de um hub, mas fica-se pelo aspecto...

Q121-5

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Multistation Access Unit

Nas redes Token Ring que iremos ainda estudar, os computadores estão dispostos em anel, mas a ligação é, efectivamente, feita em estrela, através de dispositivos de nome Multistation Access Units ou MAU.

Q121-5

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Multistation Access Unit

Não parece um hub?...

Q121-5

98

Bridge (1/3)

As bridges permitem a segmentação das redes, ou seja, a criação de sub-redes (ou segmentos), ao isolar as sub-redes e permitindo a passagem de frames de uma sub-rede (ou segmento) para outra apenas quando o emissor e o receptor estão em sub-redes (ou segmentos) diferentes.

emissor

receptor

Q121-5

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Bridge (2/3)

Como funciona uma bridge?

• verifica a frame recebida; se tiver erros, é descartada;

• verifica o endereço da estação de destino para saber em que segmento da rede ela se encontra;

• se a estação de destino estiver no mesmo segmento da estação emissora, a frame é eliminada;

• se a estação de destino não estiver no mesmo segmento da estação emissora, a frame é encaminhada para o segmento devido com base na informação contida na forwarding database.

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100

Bridge (3/3)

Uma bridge para redes Ethernet e uma Wireless.

Q121-5

101

Ponto de acesso

•Espécie de hub para interligar segmentos de redes com e sem fios.

Aprenderás mais sobre eles daqui a pouco.

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Router

Os routers são dispositivos de encaminhamento de mensagens entre redes diferentes e, eventualmente, quando entre emissor e receptor existem vários caminhos possíveis.

Fazem-no através de uma tabela de routing, espécie de mapa da rede que os permite localizar os computadores e routers a que está ligado.

Rede 1

Rede 2

router

router

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Um router

Routers para redes locais.

Para as outras, eles são maiorzinhos...

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Outros routers

Uns modelos maiorzinhos da Cisco.

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Gateway

Num sentido lato, os gateways são todos aqueles dispositivos que permitem o acesso de uma rede ao seu exterior (o que pode englobar switches, bridges e routers)

Mas num sentido restrito, os gateways são dispositivos que permitem ligar Redes com protocolos diferentes PC’s a um mainframe (porque os mainframes estão

preparados para falar apenas com terminais e não com PC’s, máquinas inteligentes...)

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7.3. Hubs vs SwitchesÉ fácil ver quem ganha, mas é bom perceber melhor

porquê.

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7.3.1. Em redes peer-to-peer

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A desvantagem dos hubs (1/2)

Os hubs deixam passar tudo por eles. O 4º computador da fila de cima quer comunicar com o 4º da fila debaixo e isso ocupa a rede inteira!

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A desvantagem dos hubs (2/2)

Então, quando há mais do que 1 par de computadores a quererem comunicar entre si, as colisões surgem. E quando são muitas, o desempenho da rede é mau.

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Um switch pode ajudar muito!

Graças à incorporação do switch, as duas comunicações (a azul e a vermelha) podem ser simultâneas.

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7.3.2. Em redes cliente/servidor

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Acesso a um servidor via hub ou switch (1/2)

Se colocarmos um hub, a largura de banda do acesso ao servidor é dividido pelas comunicações simultâneas.

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Acesso a um servidor via hub ou switch (2/2)

Aqui também é visível a vantagem de um switch.

Neste exemplo a 100 Mbps, o acesso de cada posto ao servidor é efectivamente a 100 Mbps.

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Um servidor de várias sub-redes (1/2)

Quando o tráfego é maior na zona de acesso ao servidor, não há vantagem em substituir os hubs por switches. Qual é então a solução?

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Um servidor de várias sub-redes (2/2)

Vale a pena colocar um switch a ligar ao servidor. Assim, as ligações de cada uma das sub-redes A e B não interferem uma na outra.

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8. O modelo OSIO indesejado...

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Esquema de camadas nas comunicações

Escrevo uma carta a um colega Entrego-a à minha secretária... ... que a leva aos correios... ... segue por comboio para o destino... ... para os correios da outra terra... ... o carteiro leva-o à empresa do meu colega... ... A secretária dele leva-lhe a carta... ... E ele abre-a!

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O modelo OSI

Surgiu nos anos 70, porque se tornou evidente a necessidade de tornar possível a possibilidade de os equipamentos poderem ligar-se e comunicar entre si, independentemente das suas diferenças quer ao nível do Hardware quer ao nível do software.

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O modelo OSI

Conjunto de normas que podem ser adoptadas livremente para o fabrico de equipamentos e desenvolvimento de software, destinados a funcionar em redes de computadores, este modelo subdivide o processo global de comunicação de dados entre computadores em sete níveis ou camadas.

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O modelo OSI

7 – Aplicação 6 – Apresentação 5 – Sessão 4 – Transporte 3 – Rede 2 – Ligação de dados 1 – Camada física

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O modelo OSI

Cada camada fornece serviços à Cada camada fornece serviços à camada acima delacamada acima dela

definido em termos de definido em termos de primitivas (funções básicas) e primitivas (funções básicas) e dados associados dados associados

Cada camada depende camada Cada camada depende camada abaixo dela abaixo dela

nenhuma camada pode nenhuma camada pode interagir com uma camada que interagir com uma camada que não lhe seja vizinha não lhe seja vizinha

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Aplicação

Estabelece um interface entre

o software de aplicação e a

camada seguinte (inferior)Q121-5

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Apresentação

Providencia independência da camada de Aplicação para as camadas seguintes. Contribui para a codificação e descodificação dos dados ao nível do seu formato visual. Conversão de formatos entre sistemas diferentes.

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Sessão

Inicia, gere e termina as conexões (sessões) entre sistemas coordenando o intercambio de dados entre o emissor e o receptor durante uma sessão de comunicação.

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Transporte

Cuida da transferência dos dados e dos controlos de erros de transmissão. Retransmite pacotes se necessário. Controla o fluxo da informação transmitida por forma a que as mensagens sejam entregues correctamente.

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Rede

Providencia independência às camadas superiores das tarefas de comunicações de dados e de routing. Estabelece com base nos endereços dos pacotes das mensagens um caminho através dos nós da rede para o percurso até ao destino.

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Ligação de dados

Trata da transmissão a nível físico, assim como do tratamento dos erros, também a nível físico. Procede à montagem dos pacotes de bits no formato apropriado à sua transmissão na rede; controla o acesso aos meios físicos e o fluxo dos pacotes.

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Camada física

Trata das características físicas dos meios de transmissão. Define as características do meio fisico de transmissão da rede , conectores, interfaces,…

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Modelo simplificado

A primeira camada trata das operações com ficheiros – abrir, ler, gravar, fechar.

A segunda camada trata da correcta transferência dos dados.

A terceira camada trata do acesso às ligações físicas através do meio de transmissão em causa.

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Comparação entre grupos de trabalho e domínios

Um domínio é um grupo de contas e recursos de rede que compartilham uma mesma base de dados de diretórios e conjunto de diretivas de segurança e que podem ter relacionamentos de segurança com outros domínios.

Um grupo de trabalho é um agrupamento mais simples, destinado apenas a ajudar os utilizadores a localizar objetos, como impressoras e pastas compartilhadas dentro desse grupo. Os domínios são a opção recomendada para todas as redes, exceto redes muito pequenas com

poucos utilizadores.

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Num grupo de trabalho, os utilizadores podem precisar memorizar várias senhas, uma para cada recurso de rede. (Além disso, utilizadores diferentes podem usar senhas diferentes para cada recurso.) Num domínio, é mais fácil controlar senhas e permissões, já que um domínio tem uma única base de dados centralizada de contas de utilizadores, permissões e outros detalhes de rede. As informações dessa base de dados são replicadas automaticamente entre os controladores de domínio. Você determina quais servidores são controladores de domínio e quais são simples membros do domínio. Você pode determinar essas funções não apenas durante a instalação mas também posteriormente.


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Os domínios e o sistema de diretórios do Active Directory do qual eles fazem parte oferecem várias opções para tornar os recursos disponíveis mais facilmente para os usuários enquanto mantêm um bom monitoramento e segurança.

Referências Bibliográficas:


Branco, António. Manual de instalação e reparação de computadores. Lisboa, FCA Editora de Informática, 2011.

http://www.prof2000.pt/users/afaria2004/portas.htm

http://technet.microsoft.com/pt-br/library/cc739052%28v=ws.10%29.aspx

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