Prof. Augusto Lima Aula 02 p.1 Redes de Computadores

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Aula 02 p.1Aula 02 p.1

Redes de ComputadoresRedes de Computadores

Em 1988, Dave Cutler, líder da equipe da Digital que havia criado o VMS, o arrojado sistema operacional do VAX, foi contratado pela Microsoft. A empresa já havia fracassado em uma tentativa anterior de competir com a Novell. Seu primeiro sistema operacional de rede, o LAN Manager, desenvolvido em conjunto com a IBM, não era páreo para o NetWare.

EVOLUÇÃOEVOLUÇÃO

Culter levou para lá boa parte da sua antiga equipe de programadores e também a filosofia que havia norteado a criação do VAX, de que a comunicação em rede deve ser um atributo básico do sistema operacional. Ele liderou o desenvolvimento do Windows NT, lançado em 1993. Com ele, a Microsoft finalmente conseguiu conquistar algum espaço nos servidores. O NT também foi base para o desenvolvimento do Windows 2000 e do Windows XP. De certa forma o XP é neto do velho VMS.



Se, há 40 anos, a idéia de uma rede de computadores era a de vários aparelhos conectados, hoje a rede transformou-se numa dos principais meios de interação entre pessoas, de disseminação da informação e da realização de negócios. O radio levou 38 anos até formar um publico de 50 milhões de pessoas. A TV levou 13 anos. A Internet precisou apenas quatro anos para alcançar essa marca. É um salto e tanto para toda a humanidade.

Uma Rede consiste Uma Rede consiste de dois ou mais de dois ou mais computadores e/ou computadores e/ou outros dispositivos outros dispositivos ligados entre si, ligados entre si, compartilhando compartilhando dados, impressoras, dados, impressoras, trocando trocando mensagens (e-mensagens (e-mails), etc.mails), etc.

REDES DE COMPUTADORESREDES DE COMPUTADORES

A Internet é um bom A Internet é um bom exemplo de rede. exemplo de rede. Temos vários Temos vários equipamentos que equipamentos que estão interligados e estão interligados e compartilhando compartilhando dados por meios de dados por meios de acesso, recursos de acesso, recursos de segurança e segurança e protocolos.protocolos.



A distinção entre as A distinção entre as redes é importante, redes é importante, pois cada uma possui pois cada uma possui uma estrutura e uma uma estrutura e uma implementação implementação diferentes, tanto na diferentes, tanto na parte de hardware parte de hardware como na parte de como na parte de software de rede.software de rede.

O tipo da rede que O tipo da rede que será implementada será implementada dependerá de dependerá de muitos fatores, tais muitos fatores, tais como:como:

Tamanho da Tamanho da empresa.empresa.

Nível de segurança.Nível de segurança.

Tráfego da rede.Tráfego da rede.

Suporte disponível.Suporte disponível.

Orçamento da rede.Orçamento da rede.

Ponto a Ponto.• Não há Servidores

dedicados.• Constituída por, no

máximo, 10 pontos de rede (micros).

• Armazenamento distribuído.

• Autonomia de dados e recursos compartilhados na rede.

• Nível de segurança baixo.

Cliente X Servidor.• Características

avançadas de compartilhamento de recursos e dados.

• Tolerância à falhas.• Armazenamento

centralizado.• Acesso mais rápido.• Maior segurança,

baseado no Servidor.

TIPOS DE REDESTIPOS DE REDES

TIPOS DE REDESTIPOS DE REDES

Ponto a Ponto.Ponto a Ponto.Redes chamadas de Redes chamadas de Grupos de TrabalhoGrupos de Trabalho..

Usam Sistemas Usam Sistemas Operacionais Clientes, como Operacionais Clientes, como o o Windows XPWindows XP..

Atualmente são usadas em Atualmente são usadas em escritório e/ou residência, escritório e/ou residência, devido as suas limitações.devido as suas limitações.

Cliente X Servidor.Cliente X Servidor.Usam Sistemas Usam Sistemas Operacionais Servidores, Operacionais Servidores, como o como o Windows Server Windows Server 20032003, ou Clientes, como o , ou Clientes, como o Windows XPWindows XP..

Atualmente aplicadas na Atualmente aplicadas na maioria das empresas maioria das empresas devido a necessidade de devido a necessidade de administrar todos os administrar todos os recursos de TI para uma recursos de TI para uma empresa.empresa.

DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICADISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA

Distribuição Geográfica Distribuição Geográfica das Redes de Computadores:das Redes de Computadores:

Distância dos Processos

Abrangência Descrição

1 m Metro quadrado Rede pessoal

10 m Sala Rede local

100 m Edifício Rede local

1 km Campus Rede local

10 km Cidade Rede metropolitana

100 km País Rede longa distância

Distribuição Geográfica das Redes de Computadores:

Distância dos Processos

Abrangência Descrição

1.000 km Continente Rede longa distância

10.000 km Planeta Internet


Podemos descrever Podemos descrever tipos de redes quanto tipos de redes quanto a sua geografia, a sua geografia, dentro de espaços dentro de espaços físicos, por físicos, por denominações denominações formadas de acordo formadas de acordo com sua distribuição com sua distribuição geográfica.geográfica.

LANLANLocal Local AreaArea Network Network PANPAN

PersonalPersonal AreaArea Network Network

MANMANMetropolitan AreaMetropolitan Area NetworkNetwork

WANWANWide AreaWide Area Network Network


LAN (Local LAN (Local AreaArea Network) Network)

Em computação, Em computação, LANsLANs (redes locais, (redes locais, redes privadas) são redes privadas) são usadas na conexão usadas na conexão de equipamentos com de equipamentos com a finalidade de troca a finalidade de troca de dados. São Locais de dados. São Locais por cobrirem apenas por cobrirem apenas uma área limitada.uma área limitada.

Servidor

Computador Impressora

Servidor

Laptop

Internet

PAN (PAN (PersonalPersonal AreaArea Network) Network)

A A Rede de Área Rede de Área PessoalPessoal é formada é formada por nós (dispositivos por nós (dispositivos conectados à rede) conectados à rede) próximos uns dos próximos uns dos outros, em metros, outros, em metros, com poucas chances com poucas chances de crescimento e uso de crescimento e uso apenas doméstico.apenas doméstico.

Servidor

Ponto de

Acesso

Laptop Celular

Micro

MAN (MAN (MetropolitanMetropolitan AreaArea Network) Network)

Uma Uma Rede de Área Rede de Área MetropolitanaMetropolitana é uma é uma rede de comunicação rede de comunicação que abrange uma que abrange uma cidade. Um exemplo cidade. Um exemplo mais prático de uma mais prático de uma MANMAN é uma rede de é uma rede de televisão a cabo, televisão a cabo, presente nas cidades.presente nas cidades.

Firewall

Hub

Internet

Servidor de Comunicação

Router

1 Arquivos

1 E-mail

1 BD

ETHERNET

Símbolo Contagem Descrição

SERVIDORES

WAN (WAN (WideWide AreaArea Network) Network)

A A WANWAN (rede de (rede de longa distância), longa distância), abrange uma grande abrange uma grande área geográfica. Com área geográfica. Com freqüência, um país freqüência, um país ou um continente.ou um continente.A maior A maior WANWAN que há, que há, é a própria Internet.é a própria Internet.

Internet

Casa

Bairro Cidade

ELEMENTOS BÁSICOS DA REDEELEMENTOS BÁSICOS DA REDE

Estação de Trabalho, Estação de Trabalho, HOSTHOST ou Nó da Rede ou Nó da Rede

Nó de AcessoNó de Acesso

Nó de ComutaçãoNó de Comutação

Tronco ou Canais Tronco ou Canais de Comunicaçãode Comunicação

ProtocolosProtocolos

Estações de Trabalho – HOST: Microcomputador ou notebook, dos dias atuais, são chamados de Estações de Trabalho, e o HOST a máquina, o equipamento digital, que interage e participa da rede ativamente. Possui um software específico que o gerencia, um SO, um software básico, para o seu funcionamento dentro de uma rede de computadores.


Nó de Acesso: Equipamento, que concentra e distribui fisicamente e logicamente na rede.

Nó de Comutação: Equipamento ativo da rede que, além de integrar a rede, faz tratamento de dados, escolhe caminhos para repassar informações.


Tronco ou Canais de Comunicação: São os meios físicos de comunicação de dados das redes de computadores, integram e também interligam os HOSTS e outros equipamentos que juntos compõem a estrutura física de uma rede de computadores.


Protocolos: Toda rede de comunicação possui protocolos, ou seja, regras p/ que existam, ambos os lados, entendimento e troca de dados corretamente.

O protocolo de rede é uma série de softwares usados p/ que as máquinas interligadas possam conversar entre si, independentes de qual seja o SO existentes em cada uma delas.


ANALOGIASANALOGIAS

Qual é a rede que Qual é a rede que todos nós usamos todos nós usamos todos os dias, sem todos os dias, sem precisar utilizar um precisar utilizar um microcomputador?microcomputador?

Telefonia Celular.Telefonia Celular.

Que tipo de rede deve Que tipo de rede deve ser esta rede?ser esta rede?

Cliente X ServidorCliente X Servidor

Quem são os Quem são os HOSTSHOSTS dessa rede? dessa rede?

Celulares.Celulares.

ANALOGIASANALOGIAS

Qual a classificação Qual a classificação geográfica da geográfica da rede?rede?

WAN – rede de longa WAN – rede de longa distância.distância.

Quais protocolos Quais protocolos são usados na são usados na rede? rede?

GSM, 3G, português.GSM, 3G, português.

ANALOGIASANALOGIAS

CONCLUSÕESCONCLUSÕES

O mundo hoje é interconectado, as empresas de qualquer mercado de trabalho e de áreas de atuação diferentes, possuem as suas redes de computadores.Usamos redes computacionais todos os dias, direta ou indiretamente, por isso quanto mais conhecermos sobre o assunto, teremos mais chances de uma progressão profissional.

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Aula 02 p.2Aula 02 p.2

Redes de ComputadoresRedes de Computadores

AGENDA:AGENDA:Equipamentos de rede. Equipamentos de rede. (Placas de Rede, Hub, (Placas de Rede, Hub, Switches, Switches, BridgesBridges, Repetidores , Repetidores e Roteadores).e Roteadores).

EQUIPAMENTOS ATIVOSEQUIPAMENTOS ATIVOS

EXEMPLOS:EXEMPLOS:Placas de Redes.Placas de Redes.Hub.Hub.Switches.Switches.Repetidores.Repetidores.BridgesBridges (Pontes). (Pontes).Roteadores.Roteadores.

Uma especificação de comprimento máximo Uma especificação de comprimento máximo é uma parte fundamental da tecnologia de é uma parte fundamental da tecnologia de LANsLANs. O hardware é projetado para um cabo . O hardware é projetado para um cabo de comprimento máximo fixo, e não irá de comprimento máximo fixo, e não irá trabalhar corretamente através dos fios que trabalhar corretamente através dos fios que excedem esse limite.excedem esse limite.


Placa de Rede: Placa de Rede: Placa de circuito Placa de circuito impresso que se impresso que se encaixa no encaixa no slotslot de de expansão do expansão do barramento, no placa barramento, no placa mãe do micro.mãe do micro.Move um endereço Move um endereço único: MAC (Media único: MAC (Media Access Access ControlControl), que ), que deve ser exclusivo.deve ser exclusivo.


Placa de Rede

Placa de Rede: Placa de Rede: Ela controla o acesso Ela controla o acesso do host ao meio.do host ao meio.Placas com encaixe Placas com encaixe para mais de um tipo para mais de um tipo de cabo são as Placas de cabo são as Placas COMBO.COMBO.


Placa de Rede

Placa de Rede:Placa de Rede: Para determinarmos Para determinarmos qual a placa de rede qual a placa de rede devemos ver as seguinte devemos ver as seguinte características:características:Tipo da Rede Tipo da Rede (Ethernet, (Ethernet, Token RingToken Ring). ). Tipo de Meio Tipo de Meio (UTP, coaxial, fibra). (UTP, coaxial, fibra). Tipo de Barramento Tipo de Barramento (ISA, PCI, PCMCIA). (ISA, PCI, PCMCIA).


Placa de Rede

Hub: Hub: Têm a função de Têm a função de repassar as informações repassar as informações recebidas de uma recebidas de uma estação as outras.estação as outras.O Hub gera sinais da O Hub gera sinais da rede e retemporiza. Isso rede e retemporiza. Isso é feito a nível de bit p/ é feito a nível de bit p/ um grande número de um grande número de hosts, usando hosts, usando concentração.concentração.


Hub de 4 portas

Estação A


Estação B

HUB

Estação C Estação D

10/100 Mpbs

HUB

Hub Passivo:Hub Passivo: Permitem concentrar todo o Permitem concentrar todo o

cabeamento.cabeamento. Não amplificam ou regeneram o sinal.Não amplificam ou regeneram o sinal. Não necessitam ser energizados p/ Não necessitam ser energizados p/

funcionar.funcionar. A distância entre dois concentradores A distância entre dois concentradores

não deverá ultrapassar o limite máximo não deverá ultrapassar o limite máximo permitido sem regeneração do sinal.permitido sem regeneração do sinal.


Hub Ativo:Hub Ativo: Regeneram e amplificam o sinal.Regeneram e amplificam o sinal. Necessitam ser energizados.Necessitam ser energizados. São também conhecidos como São também conhecidos como

repetidores multiporta (8, 12, 16 portas).repetidores multiporta (8, 12, 16 portas).


Hub híbrido:Hub híbrido: Acomodam diferentes Acomodam diferentes tipos de meio físico.tipos de meio físico. Uma rede baseada em Uma rede baseada em hubs pode ser expandida hubs pode ser expandida pela conexão de mais de pela conexão de mais de um hub.um hub.


Hub de 4 portas

Hub Híbrido:Hub Híbrido: Em redes com barramentos uma quebra do Em redes com barramentos uma quebra do

cabo pode parar a rede. Com hubs isso não cabo pode parar a rede. Com hubs isso não ocorre, porque eles podem: ocorre, porque eles podem:

Serve para expandir a rede.Serve para expandir a rede. Acomodar diferentes tipos de meio físico.Acomodar diferentes tipos de meio físico. Monitorar tráfego e atividade da rede. Muitos Monitorar tráfego e atividade da rede. Muitos

hubs ativos possuem um software de gerência hubs ativos possuem um software de gerência de rede.de rede.


Problemas com Hubs:Problemas com Hubs:O tamanho dos domínios de colisão O tamanho dos domínios de colisão podem ser reduzidos usando-se podem ser reduzidos usando-se dispositivos de rede inteligentes que dispositivos de rede inteligentes que interrompem os domínios. interrompem os domínios.

Exemplos desse tipo de dispositivo de Exemplos desse tipo de dispositivo de rede são os switches e os roteadores. rede são os switches e os roteadores.

Esse processo é chamado de Esse processo é chamado de segmentação.segmentação.


Switches:Switches: O O SwitchSwitch é um Hub mais é um Hub mais aperfeiçoado, que aperfeiçoado, que permite segmentar a permite segmentar a rede, para um melhor rede, para um melhor desempenho.desempenho.Fisicamente, um Switch Fisicamente, um Switch se assemelha a um Hub.se assemelha a um Hub.


Switch de 48 portas

Switches:Switches:A diferença é que um Hub simula um A diferença é que um Hub simula um meio compartilhado único, e o Switch meio compartilhado único, e o Switch simula uma LAN unida através de simula uma LAN unida através de BridgesBridges com um micro por segmento. com um micro por segmento.

““Ela” faz isso “comutando” os dados só Ela” faz isso “comutando” os dados só pela porta à qual o Host apropriado é pela porta à qual o Host apropriado é conectado.conectado.

Microssegmentação.Microssegmentação.


Estação A

MAC A 00-0B-6A-67-48-E4

MAC B

MAC C

MAC D

MAC E


Estação B

Estação C Estação D

Back-plane

Estação E

MAC AA E

MAC B MAC E

MAC C MAC D

D B

6

1

10

5


Backbone

Hub

Switch

Todos os nós compartilham 10 Mpbs

Cada nó tem 10 Mpbs

10 MpbsEthernet

Acesso de um dispositivo por vez.

10 MpbsSwitch Ethernet

Múltiplos dispositivos acessam a Web!

Switches:Switches:Fornece a cada porta a largura de banda Fornece a cada porta a largura de banda totalmente completa.totalmente completa.

Também permite o broadcast, porém Também permite o broadcast, porém aprende os endereços MAC dos hosts aprende os endereços MAC dos hosts conectados e cria circuitos virtuais com conectados e cria circuitos virtuais com ele.ele.


Combinando Switches com Hubs:Combinando Switches com Hubs: Um Switch custa mais por conexão. Um Switch custa mais por conexão. Para reduzir custos, em vez de Para reduzir custos, em vez de

conectar um micro para cada porta conectar um micro para cada porta em um Switch, conecta-se um Hub em um Switch, conecta-se um Hub em cada porta, e então conecta-se em cada porta, e então conecta-se cada micro em um dos Hubs.cada micro em um dos Hubs.


Repetidor:Repetidor:Há limitação de distância em Há limitação de distância em LANsLANs porquê porquê há perda de sinal elétrico ao longo do fio.há perda de sinal elétrico ao longo do fio.

Para superar isso, 02 cabos podem ser Para superar isso, 02 cabos podem ser unidos pelo dispositivo chamado unidos pelo dispositivo chamado repetidorrepetidor..

““Ele” monitora sinais elétricos em cada Ele” monitora sinais elétricos em cada cabo. Quando ele percebe sinal em um cabo. Quando ele percebe sinal em um cabo, ele transmite uma cópia ampliada a cabo, ele transmite uma cópia ampliada a outro cabo.outro cabo.


Repetidor:Repetidor: Repetidor é um Repetidor é um dispositivo de hardware dispositivo de hardware utilizando para estender utilizando para estender uma LAN.uma LAN.

Os Repetidores atuam Os Repetidores atuam apenas para nível do bit, apenas para nível do bit,

e não consideram mais e não consideram mais nenhum outro dado ou nenhum outro dado ou informação.informação.


Repetidor

Repetidor: Repetidor: A rede não vai funcionar A rede não vai funcionar corretamente se mais corretamente se mais de quatro Repetidores de quatro Repetidores forem separar qualquer forem separar qualquer par de estações ou LAN.par de estações ou LAN.

Os Repetidores e os Os Repetidores e os Hubs não filtram tráfego Hubs não filtram tráfego de rede, “Domínio de de rede, “Domínio de Colisão Estendida”.Colisão Estendida”.


Regra fundamental da Ethernet

Repetidor – Desvantagens:Repetidor – Desvantagens: Os Repetidores não entendem quadros Os Repetidores não entendem quadros

completos. completos. O Repetidor não distingue entre sinais O Repetidor não distingue entre sinais

que correspondem a um quadro válido e que correspondem a um quadro válido e outros sinais elétricos.outros sinais elétricos.

Os repetidores apenas transmitem uma Os repetidores apenas transmitem uma cópia do sinal elétrico, seja ele válido ou cópia do sinal elétrico, seja ele válido ou não.não.


BridgesBridges: : BridgeBridge é um dispositivo é um dispositivo feito para conectar dois feito para conectar dois segmentos da LAN. segmentos da LAN. A A BridgeBridge filtra o tráfego filtra o tráfego na LAN, mantendo local na LAN, mantendo local o tráfego local e, o tráfego local e, permitir conectividade permitir conectividade com outras com outras partes/segmentos da partes/segmentos da LAN.LAN.


Bridges (Pontes)

BridgesBridges::A A BridgeBridge manipula quadros completos e usa manipula quadros completos e usa a interface de um computador convencional.a interface de um computador convencional.Quando a Quando a BridgeBridge recebe um quadro de um recebe um quadro de um segmento, ela verifica se chegou intacto.segmento, ela verifica se chegou intacto.A A BridgeBridge mantém registros dos endereços MAC mantém registros dos endereços MAC que estão em cada lado da que estão em cada lado da BridgeBridge e toma e toma decisões com base nestes endereços.decisões com base nestes endereços.A A BridgeBridge envia e recebe quadros completos. envia e recebe quadros completos.


BridgesBridges:: As As BridgesBridges se tornaram mais populares se tornaram mais populares

que Repetidores pois ajudam a isolar que Repetidores pois ajudam a isolar problemas.problemas.

Se a Se a bridgebridge recebe um quadro recebe um quadro incorretamente formatado, ela incorretamente formatado, ela simplesmente descarta-o, simplesmente descarta-o, do mesmo modo que um computador do mesmo modo que um computador convencional descarta um quadro com convencional descarta um quadro com erro.erro.


BridgesBridges: : As As BridgesBridges aumentam aumentam de 10% a 30% a latência de 10% a 30% a latência (atraso) em uma rede.(atraso) em uma rede.

Deve-se à tomada de Deve-se à tomada de decisões que é solicitada decisões que é solicitada à à BridgeBridge, ou às , ou às BridgesBridges, , ao transmitirem os dados ao transmitirem os dados para o segmento correto.para o segmento correto.


Bridges (Pontes)

BridgesBridges:: Uma Uma BridgeBridge é considerada um é considerada um

dispositivo para armazenar e dispositivo para armazenar e encaminhar, porque ela deve receber o encaminhar, porque ela deve receber o quadro inteiro vir e computar o quadro inteiro vir e computar o cyclic cyclic redundancy checkredundancy check (CRC) antes que (CRC) antes que ocorra o encaminhamento .ocorra o encaminhamento .

A A BridgeBridge mantém o tráfego local através mantém o tráfego local através de filtragem baseada em endereço de filtragem baseada em endereço físico.físico.


Roteadores:Roteadores: Os Roteadores tomam Os Roteadores tomam decisões com base decisões com base em grupos de em grupos de endereços de rede endereços de rede (classes) ao invés dos (classes) ao invés dos endereços MAC endereços MAC individuais.individuais.


Roteador

Roteadores:Roteadores:Finalidades Principais:Finalidades Principais:– Seleção do caminho e Seleção do caminho e switchingswitching das das

rotas dos pacotes para a melhor rota.rotas dos pacotes para a melhor rota.– Toma decisões baseadas no endereço Toma decisões baseadas no endereço

da rede (endereço lógico).da rede (endereço lógico).– O Roteador trata-se de um dispositivo O Roteador trata-se de um dispositivo

de multiprotocolo.de multiprotocolo.



Roteador CISCO 1720

Roteador CISCO 1720

Roteador CISCO 1720

Rede de Comunicação

Filiais

Matriz

ServidoresAplicação para Roteadores

CONCLUSÃOCONCLUSÃO

Adapte a infra-estrutura às suas Adapte a infra-estrutura às suas necessidades, lembrando que as redes necessidades, lembrando que as redes crescem.crescem.Dê preferência a equipamentos que Dê preferência a equipamentos que permitam fazer um upgrade.permitam fazer um upgrade.Analise os mínimos detalhes dos Analise os mínimos detalhes dos equipamentos que você irá adquirir.equipamentos que você irá adquirir.

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