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Modulares

Rede de Computadores

Carlos Viana


Prof. Carlos Viana 2

Para inicio de Conversa

Neste módulo nós estudaremos conceitos básicos de rede de computadores. Estudaremos as principais arquiteturas,

equipamentos e conceitos fundamentais relacionados a redes, com foco, é claro, em concursos públicos.

Este módulo tem conceitos importantes que irão ajudá-lo nos módulos seguintes sobre internet e arquitetura TCP/IP.

Dividiremos nosso módulo em 5 seções, a ver:

Seção 1

Tipos de Redes

Seção 2

Enlaces de Comunicação

Seção 3

Topologia das Redes

Seção 4

Arquitetura de Redes

Seção 5

Equipamento de Redes



Seção 1 – Tipos de Rede

Introdução

Imagine que você esteja na sua repartição pública, servindo dignamente o seu país, e então, necessita de um

documento que está no computador do seu colega ao lado. Você, então, importuna seu companheiro solicitando a ele

que se levante para que você copie o tal arquivo da estação de trabalho dele para a sua.

Logo após o incomodo você, então, deseja imprimir o documento recém-copiado, no entanto a impressora está

conectada à maquina de seu chefe. É no mínimo constrangedor solicitar ao seu chefe que se levante do computador

para você imprimir o arquivo.

É por isso que é indiscutível a necessidade de redes de computadores.

As redes de computadores, além de interconectar as máquinas, compartilham recursos – como, por exemplo,

impressoras.

Tipos de Redes

Conforme seu tamanho, as redes locais são inicialmente classificadas em LAN e WAN. Destas duas categorias derivam

outras, chamadas de redes derivativas. Neste material abordaremos somente as derivativas MAN e PAN, que são as

geralmente cobradas nos concursos.

Redes Locais

LAN – Local Network – Rede Local

Rede de espaço geograficamente limitada e de infraestrutura física privada. Podemos pensar em uma LAN como um

grupo privativo de computadores interconectados de forma muito próxima, como em um escritório, escola ou casa.Eles

compartilham recursos de impressão, arquivos, jogos ou outras aplicações. Os teóricos limitam as LAN a 10 km de raio.

WAN – Wide Network – Redes Remotas

Conjunto de LANs interligadas.Podemos definir uma conexão remota como uma mídia de conexão que não faz parte da

rede local, ou seja, fornecedores externos são requeridos para interconectar essas várias LAN’s.

Vamos tomar como exemplo as conhecidas LAN Houses para que você compreenda melhor. A LAN Houseéuma estrutura física privada cujos equipamentos podem trocar dados entre si. Entretanto, para que um cliente desta LAN House possa acessar a um site chinês, por exemplo, necessitará se conectar afornecedores externos, como a Oi (Velox), Telefônica (Speed) etc. Neste caso teríamos configurada nesta LAN House uma rede WAN – rede remota.

Derivativos de Redes Locais (derivativeLANs)

PAN – PersonalArea Network



A terminologia PAN é utilizada para redes formadas por equipamentos sem fio. A distância entre um dispositivo e outro

é muito reduzida, muitas vezes não ultrapassando a dezenas de metros. Temos como exemplo comum, ligação entre

equipamentos que usam bluetooth, PDAs, impressoras, telefones móveis e outros dispositivos.

MAN (MetropolitanArea Network)

MAN é o nome dado às redes que ocupam o perímetro de uma cidade. São mais rápidas e permitem que empresas com

filiais em bairros diferentes se conectem entre si.

Seção 2 – Enlaces de Comunicação

Existem dois tipos de enlaces: enlaces guiados e enlaces não guiados. Nesta seção estudaremos os enlaces guiados.

Enlaces Guiados

Os enlaces guiados são aqueles que respeitam a guia de um fio. Temos, no âmbito dos concursos, três cabos para nosso

estudo: cabo coaxial, cabo par trançado e cabo de fibra óptica.

Cabo Coaxial

O cabo coaxial é flexível e é bem fácil de trabalhar com ele. Esse cabo contém um fio de cobre condutor e é revestido

por um material isolante que dificulta interferências.

Existem dois tipos de cabos coaxiais: cabo fino (thincable) e cabo grosso (thickcable).

Cabo coaxial fino (thincable) – cabo coaxial 10base2.

O cabo fino também é conhecido como cabo coaxial 10base2. Tem taxas de velocidade de 10 Mbps. A informação

trafega sem perda significativa de sinal por 185 metros.

Cabo coaxial grosso (thickcable) – cabo coaxial 10base5.

O cabo grosso também é conhecido como cabo coaxial 10base5. Ele tem uma espessura superior que o cabo 10base5,

assim, podendo levar a informaçãosem significativa perda de sinal por 500 metros.

Conectores dos cabos coaxiais

Os cabos coaxiais utilizam um conector conhecido como BNC. Temos o BNC convencional; o conector BNC em forma

de “T” que é utlizado para aumentar o número de estação à rede; e, por fim, o conector BNC terminador, que é

conectado nas extremidades da rede, por isso o nome “terminador”.



Cabo Par Trançado

Este cabo é bem versátil, leve e tem custo baixo.O mecanismo do cabo par trançado é muito simples: é formado por

quatro fios de cobre entrelaçados (para evitar interferência externa) e depois envoltos em um material plástico.

Temos dois tipos de cabos par trançado: par trançado não blindado (UTP) e par trançado blindado (STP).

Cabo par trançado não blindado (UTP)

Nele os fios têm apenas a proteção natural (o próprio entrelaçamento do cabo), para evitar interferência

eletromagnética externa. Ele é recomendado para ambientes não hostis.

Cabo par trançado blindado (STP)

O cabo STP tem um revestimento metálico nos fios de condução, justamente para evitar interferências externas

consideradas fortes, ou seja, o revestimento oferece uma proteção adicional contra elas. Assim, o cabo par trançado

blindado é recomendado para ambientes hostis, como plataformas de petróleo, locais com muitos ruídos externos etc.

Conectores dos cabos par trançado

O conector usado no cabo par trançado é o RJ 45.



Os cabos par trançados também podem ser categorizados, variando desde categoria 1 (a categoria do telefone) até

categoria 5 (categoria do cabo par trançado usado em redes de computadores). Essas, em geral, são as categorias

cobradas em provas, apesar de existirem outras categorias.

Cabo de Fibra Óptica

Os cabos de fibra óptica são formados por um núcleo de vidro onde as informações passam em forma de luz.Devido

exatamente aos cabos de fibra óptica transmitirem a informação através de um feixe de luz, esses cabos estão

praticamente imunes a interferência eletromagnética externa.

Temos dois tipos de cabos de fibra óptica: SMF (singlemodefiber) e MMF (multimodefiber).

SMF(Singlemodefiber)

Esse cabo tem um núcleo mais fino, o que faz com que o feixe de luz atravesse a fibra mais rente ao núcleo, evitando

assim o problema conhecido como atenuação.

Atenuação é perda gradativa do sinal em decorrência da

distância. Os cabos não conseguem levar a informação

ao espaço infinito. Cada tipo de cabo tem uma distância

máxima que varia dependendo do material do próprio

cabo.

MMF (Multimodefiber)

O cabo de fibra óptica MMF tem um núcleo mais espesso que o SMF. Isso acarreta vantagens relacionadas à instalação,

pois é necessária menor precisão para a conexão destes tipos de cabos. Por outro lado, o núcleo de maior espessura

favorece que o sinal se divida em feixes de luz separados, que se ricocheteiam pela fibra e aumentam brutamente a

perda de sinal durante a transmissão (atenuação). Portanto, os cabos MMF levam as informações a distâncias menores

que o cabo SMF levaria. (Veja abaixo as imagens do cabo SMF, à esquerda, e MMF, à direita).



Conectores dos cabos de fibra ótica

Existem diversos tipos de conectores disponíveis no mercado, vamos visualizar alguns abaixo: ST, SC e MTRJ.

Resumo dos Cabos

Coaxial Par Trançado Fibra Óptica

Tipos 10base 2

10base 5

UTP (não blindado)

STP (blindado)

SMF

(Siglemode)

MMF

(Multimode)

Velocidade 10 Mbps 100 Mbps 10 Gbps

Distância

185 m

(10base2)

500m

(10base5)

100 m

2000 m

(MMF)

80000m

(SMF)

Conector BNC RJ 45 SC

Categoria -

Cat1 (telefone – RJ

11)

Cat 5 – (Cabo de rede

Fast Ethernet)

-

Seção 3 – Topologia das Redes



A topologia das redes estuda como organizar os computadores dentro de um ambiente físico.

Existem três topologias a serem estudadas: barra (barramento), estrela e anel (lógica).

Topologia Barra

A topologia em barra consiste em colocar os computadores dispostos linearmente em um mesmo cabo (daí o nome

barra) para trocarem informação.

Topologia em Estrela

Essa topologia consiste em dispor os computadores todos diretamente ligados em um equipamentoconhecido

comoconcentrador.

Topologia Anel (Lógica)

A topologia em anel é um modelo de abstração, ou seja, fisicamente não é implementado. Nesta topologia, os

computadores estão virtualmente dispostos em anel para trocarem dados.

Para exemplificar, imagine esses computadores distribuídos ao redor da borda de uma mesa redonda.A informação

circularia em um anel lógico, passando de máquina em máquina até que chegasse ao destinatário.

Seção 4 – Arquitetura de Redes



A arquitetura ou tecnologia de redes refere-se a padrões de comunicação. Estudaremos dois tipos de arquiteturas:

arquiteturas de meios guiados (Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring) e arquiteturas de meios não guiados (Wi-Fi e

Bluetooth).

Arquiteturas Guiadas

Ethernet

Utiliza dois tipos de cabo para a comunicação: coaxial (redes mais antigas) e par trançado (redes mais novas)

Quem define a arquitetura é a placa de rede. Ou seja,

dizer que se tem arquitetura ethernet é o mesmo que

dizer que tem placa de rede ethernet.

Características

Quanto à velocidade: 10 mbps para redes que usam cabo coaxial e 100 mbps para redes que usam cabo par trançado

(estas são conhecidas como Fast Ethernet). Ainda podemos ter Ethernet com valores que chegam a 1Gbps (Gigabit

Ethernet).

Token Ring

Essa tecnologia é um padrão criado pela IBM em meados da década de 80. A Token Ring tem velocidade que varia de 4

a 16 Mbps. As máquinas estão posicionadas em um anel lógico, onde um concentrador organiza os fluxos de

informação para que não haja choque entre eles – o que ocasionaria a perda das informações que sofressem o choque.

Arquiteturas não Guiadas (Wireless – sem fio)

As arquiteturas wireless, ou arquiteturas sem fio, são tecnologias que transmitem as informações sem usar fios. Vamos

estudar as características da famosa rede Wi-Fi e da rede Bluetooth.

Wi-Fi (IEEE 802.11)

Para iniciar nossa conversa, gostaria que você soubesse que a Wi-Fi é uma rede do tipo WLAN (Wireless LAN). Segundo

ponto é entender que o padrão Wi-Fi está definido através da norma 802.11 do Instituto dos Engenheiros Eletricistas

Eletrônicos (IEEE), ou seja, o número apresentado significa a norma que a define.

Vamos estudar os tópicos importantes sobre as redes Wi-Fi:

Tipo de Rede

Segurança

Padrões Wi-Fi

Tipos de rede Wi-Fi

Podemos construir uma rede Wi-Fi de dois modos: Ad-Hoc e Infraestrutura.

Ad-hoc

O termo Ad-hoc, em telecomunicações, significa rede que não tem um nó (ponto) central. É exatamente assim que a

rede Wi-Fi do tipo Ad-hoc funciona. Os computadores são posicionados próximos um dos outros e a troca de

informação é feita através de ondas eletromagnéticas.



Veja a ilustração a seguir:

O alcance de uma rede Ad-hoc é de 10 metros.

Infraestrutura

O outro modo de arquitetar uma rede Wi-Fi é através do modo Infraestrutura.

Nesta rede temos um equipamento central conhecido como Access Point (AP). Este equipamento tem a missão de

difundir o sinalrecebido a um raio de 100 metros.

Segurança na rede

Temos dois algoritmos de criptografia: o WEP (algoritmo já desatualizado, pois já foram descobertas diversas falhas

nele) e aWPA, criptografia mais segura que veio substituir o padrão WEP. Saiba, meu carinho, que já existe também

aWPA 2.

Padrões de rede Wi-Fi

Para entender os padrões de rede Wi-Fi você tem que ter duas coisas importantes em mente: a velocidade de

transmissão e a frequência de onda utilizada. Temos, portanto, os seguintes padrões de rede Wi-Fi:

IEEE 802.11 b: Padrão Wi-Fi para frequência 2,4 GHz e velocidade de 11 Mbps

IEEE 802.11 g: Padrão Wi-Fi para frequência 2,4 GHz com capacidade teórica de 54 Mbps.

IEEE 802.11 a: Padrão Wi-Fi para frequência 5 GHz com capacidade teórica de 54 Mbps.

IEEE 802.11 n: Padrão Wi-Fi para frequência 2,4 e/ou 5 GHz com capacidade teórica de 65 a 600 Mbps.

Bluetooth

O Bluetooth é um projeto muito bacana. Possibilita que se troquem informações entre equipamentos a curtas

distâncias e baixo consumo de energia dos mais variados tipos.



A tecnologia Bluetooth utiliza a frequência 2,4 Ghz para transmissão dos dados e pode chegar a alcances que variam de

1 a 100 metros. A taxa de transmissão também é razoável,com velocidades variando de1Mbps a 24Mbps.

Para finalizar, quero que você aprenda algo: toda vez que temos os equipamentos interconectados por tecnologia

Bluetooth, damos o nome de Piconet àquela rede.

Seção 5 – Equipamento de Redes

Placa de Rede

Uma placa de rede é um dispositivo de hardware responsável pela comunicação entre os computadores em uma rede.

Placa de rede com dois tipos de conectores (BNC e par-trançado)

.

Repetidores

Repetidor é um equipamento utilizado para interligação de redes idênticas, pois eles amplificam e regeneram eletricamente os sinais transmitidos no meio físico.

Número MAC

As placas de rede têm um número que as identificam de forma

única. Esse número é conhecido com número MAC, endereço

MAC ou simplesmente endereço físico.

Não esqueça, carinho, cada placa de rede tem seu MAC único e

imutável.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Hardware

http://pt.wikipedia.org/wiki/Redes_de_computadores



Uso de um repetidor para aumentar a extensão da rede

Hub (Concentrador)

Equipamento utilizado para concetrar as máquinas. Os computadores, por exemplo, são todos conectados a ele, todavia o hub transmite uma informação passada a ele a todas as máquinas concetradas. Ou seja, apesar de fisicamente estar em estrela, ele funciona como se fosse uma barra. Neste caso podemos dizer que o hub tem sua topologia lógica em barra.

HUB de 8 portas

Ponte (Bridge)

A ponte é um equipamento que analisa os pacotes recebidos e verifica qual seu 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. Por analisar o pacote de dados, a ponte não consegue interligar segmentos de redes que estejam utilizando protocolos diferentes.

Ponte ligando 3 (três) segmentos

Switch (Concentrador Inteligente)



Fisicamente o switch é bem parecido com o hub, no entanto, diferentemente do hub, ele compreende os pacotes, envido-os apenas ao destino. Lembre-se: o hub não compreende os pacotes e acaba enviando para todos na rede, causando tráfego indesejado. Essa é a grande diferença entre esses dois aparelhos.

Switch de 8 portas

Roteador (Router)

O roteador é um periférico utilizado em redes maiores. Ele decide qual rota um pacote de dados deve tomar para chegar ao seu destino. Basta imaginar que em uma rede grande existem diversos trechos.

Ele é usado para interligar redes distintas, algo que nenhum dos aparelhos já citados nesta apostila faz.

Lembre-se: O roteador é um equipamento que liga redes

distintas e é usado para ajudá-lo a ter acesso à Internet

justamente por direcionar o pacote para a rede distinta

onde se encontra o destinatário. Já o switch, aponte e o

hub não levam a informação para fora da rede - eles são

equipamentos para LAN.

Router “caseiro” Router Cisco



Questões de Concursos - Fixação

1. As redes modernas se tornaram indispensáveis na maioria das arquiteturas de Tecnologia da Informação (TI), por permitirem alta conectividade e viabilizarem uma ampla disseminação de informação. A respeito das redes de computadores, assinale a alternativa correta.

a) Uma rede remota (MAN) é uma rede de longa distância, que cobre uma área geográficainfinita b) A Web é um sistema com padrões aceitos em algumas regiões geográficas com a finalidade específica de armazenar

informações. c) Uma rede local (LAN) conecta computadores e outros dispositivos de processamento de informações dentro de uma

área física limitada, como um escritório ou campus. d) Uma rede remota (WAN) é uma rede de curta distância, que cobre uma área geográficarestrita.

2. A tecnologia de fibras óticas possibilitou um grande salto nas telecomunicações. As transmissões de dados e voz alcançaram alto nível de confiabilidade e grande velocidade. Atualmente, existem cabos de fibras óticas interligandocontinentes e esses cabos permitem a criação de milhões de canais de comunicação. Acerca da tecnologia de fibras óticas, assinale a opçãocorreta.

a) A fibramonomodo é normalmente utilizada em distâncias mais curtas, por apresentar grande perda de sinal em longas distâncias.

b) O núcleo de uma fibramonomodo, por ser mais largo do que o núcleo de uma fibra multimodo, permite que a luz seja refletida dentro da fibra.

c) Fibras óticas são imunes a campos elétricos ou magnéticos, sendo assim, é uma ótima alternativa para transmissão de dados em ambientes industriais.

d) Uma das vantagens da fibra ótica sobre cabos de cobre está na maior confiabilidade e no menor custo.

3. Os computadores de uma rede estão conectados através de sua placa de rede a um hub, utilizando conectores RJ-45 e fios de par trançado. Com base nestas informações, qual das especificações apresentadas abaixo, esta rede pode utilizar?

a) 10Base2. b) UTP. c) SMF. d) 10Base5.

4. Assinale a opção que preenche, respectivamente, as lacunas abaixo. A topologia do tipo _________ é definida por conexões onde todos os computadores estão ligados com ___________. Apesar de ter uma grande tolerância a falhas, sua _____________ acarreta ________________. A sequência correta é:

a) estrela, fibra ótica, configuração, algumas falhas b) anel, um concentrador, simplicidade, muitas falhas c) estrela, um concentrador, simplicidade, baixo custo d) barramento, a Internet, montagem, novos investimentos

5. O IEEE 802.11 foi elaborado para padronizar : a) Comunicações ópticas. b) LANs sem fio. c) Topologias Mans. d) Comunicações telefônicas.

6. Qual a diferença entre Hub e Switch?



a) No Hub a mensagem transmitida é entrega a todos os computadores conectados, e o sinal só é liberado após a mensagem ser transmitida completamente. O Switch recebe a mensagem transmitida e a entrega somente para seu destino.

b) Hub é um equipamento utilizado em redes de maior porte, e o Switch é utilizado em redes domésticas. c) Switch possui somente aparelhos de 24 portas e Hub possui somente aparelhos de 8 e 16 portas. d) No Switch a mensagem transmitida é entregue a todos os computadores conectados, e osinal só é liberado após a

mensagem ser transmitida completamente. O Hub recebe a mensagem transmitida e a entrega somente para seu destino.

e) Não existe diferença entre os dois.

7. Analise as seguintes afirmações relacionadas a componentes de redes de computadores. I. Hubs são dispositivos utilizados para conectar o adaptador de redede um computador diretamente a uma rede telefônica. Com o Hub, as conexões sãoconcentradas, ficando o computador ligado à Internet por uma conexão de alta velocidade, como por exemplo ADSL. II. Repetidores fazem o papel de guarda de trânsito, garantindo que os pacotes de mensagens sejam dirigidos a endereços certos na rede. III. Em uma rede tokenring, o computador monitora a rede até que identifique um padrão especial de bits denominado permissão. Só então, irá enviar o pacote de dados. IV. Pontes conectam múltiplas LAN’s, como por exemplo a LAN da Administração com a LAN do Departamento de Recursos Humanos. Elas dividem o tráfego na rede, apenas passando informações de um

lado para outro quando for necessário.

Indique a opção que contenha todas as afirmações verdadeiras

a) I e II b) II e III c) III e IV d) I e III e) II e IV

1 - C| 2 – C | 3 – B | 4 – C | 5 – B | 6 – A | 7 – C

Questões de Concursos – Estilo Cespe

1 - (CESPE - 2010 - TRT - 21ª Região (RN) - Analista Judiciário - Tecnologia da Informação)- Julgue os itens a seguir,

relativos a conceitos e modos de utilização

da Internet e de intranets, assim como a conceitos básicos de

tecnologia e segurança da informação.

Um hub é um equipamento que permite a integração de uma ou mais máquinas em uma rede de computadores, além

de integrar redes entre si, com a característica principal de escolher qual é a principal rota que um pacote de dados

deve percorrer para chegar ao destinatário da rede.

( ) Certo ( ) Errado

2- (CESPE) -Comparada aos pares trançados, a fibra óptica tem maior banda passante e imunidade à interferência

eletromagnética, contudo, seu custo é mais elevado.




3- (CESPE / 2004 - Polícia Federal - Perito Criminal Federal - Informática) -Com o intuito de medir a velocidade de

transmissão de dados em umaconexão com a Internet realizada por meio de seu provedor de acesso,um usuário

obteve a janela do Internet Explorer 6 (IE6) ilustrada ao

lado.

Considerando as informações contidas nessa janela e que a

conexão do usuário está referida por , julgue os itenssubseqüentes.

O usuário aumentaria a taxa de transmissão obtida em sua conexãoà Internet por meio de seu provedor atual, caso

adotasse atecnologia bluetooth, que, além de permitir taxas da ordem de até22,5 Mbps em acessos wireless, dispensa

a necessidade deprovedor de acesso.


1 - E / 2 – C / 3 - E

Documents

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