Rede de computadores

REDE DE COMPUTADORES

DEFINIÇÃO

• Conjunto de computadores, capazes de trocar informações e compartilhar recursos, ligados por um sistema de comunicação.

• Sistema de comunicação, define-se como um arranjo topológico ligando computadores através de cabos e de um conjunto de regras para organizar a comunicação (protocolos).

SISTEMA DE COMUNICAÇÃO

CLASSIFICAÇÃO

• Uma Rede de Computadores pode ser classificada de 2 formas:

• Quanto ao alcance;

• Quanto à conexão;

• Quanto ao Uso.

ALCANCE

• LANs - Local Area Network – rede local Distância entre os módulos processadores estão desde alguns metros a alguns quilômetros. Em geral não passam por vias públicas. Tipo mais comum.

• MANs - Metropolitan Area Network – rede metropolitana Distâncias são maiores que as LANs. Abrangem uma ou algumas cidades. Vários meios de transmissão.

• WANs - Wide-Area Network – rede geograficamente distribuída Distâncias abrangem um país, um continente ou todo o mundo. Vários meios de transmissão.

• E a Internet?A Internet é uma “rede de redes”. Ninguém está diretamente conectado à ela. Reunião de milhões de redes.

CONEXÃO

• Com relação às conexões existentes, podemos dizer que uma rede é classificada em:

• PONTO A PONTO

• MULTIPONTO

USO

• Simplex – segue-se apenas um sentido de transmissão.

• Half-duplex – segue-se nos dois sentidos de transmissão, um de cada vez

• Full-duplex – segue-se em dois sentidos de forma simultânea.

TOPOLOGIAS

• São disposições da rede e seu método de conexão. Podem ser de diversos tipos, porém as mais comuns são:

• BARRAMENTO

• ANEL

• ESTRELA

BARRAMENTO

• Todos os nós se ligam ao mesmo meio de transmissão - multiponto.

• O sinal gerado por uma estação se propaga ao longo da barra em todas as direções.

• Cada nó tem um endereço na barra. Quando uma estação conectada reconhece o endereço da mensagem, ele a aceita. Caso contrário, a despreza.

ANEL

• Estações ligadas por um caminho fechado.

• O controle pode ser centralizado ou distribuído.

• O sinal sai de um nó e circula pelo anel.

• Em cada nó o sinal é regenerado e retransmitido.

• Cada nó tem o seu endereço que ao ser reconhecido por um outro nó, aceita a mensagem e a trata.

• Interrupção no anel corta a comunicação.

ESTRELA

• Nós ligados a um comutador central (hub, switch, roteador, etc).

• Administração centralizada.

• Ligação ponto-a-ponto (nó-concentrador).

• Não precisa de roteamento.

• Falha no concentrador interrompe o fluxo de dados na rede.

CONCENTRADOR

PARAMETROS DE COMPARAÇÃO

• Retardo de transferência

• Tempo gasto entre o pedido e a entrega da mensagem.

• Confiabilidade

• Medida em tempo médio entre falhas (MTBF), tolerância a falhas, tempo médio de reparo (MTTR) e tempo de reconfiguração entre falhas.

• Modularidade

• Grau de alteração de desempenho da rede sem alterar o projeto original.

• Custo

• Desempenho

• Intimamente relacionada a custo.

• Compatibilidade

• Ou interoperabilidade.

• Sensibilidade tecnológica

• Capacidade da rede suportar todas as aplicações para a qual foi preparada, e além.

MEIOS DE TRANSMISSÃO

CABO COAXIAL

• Condutor cilíndrico interno com tubo metálico em torno, e separados por material dielétrico.

• Condutor interno de cobre.

• Uso em distribuição de sinal de televisão (TV a Cabo)

• Telefonia de longa distância.

• Redes locais de curta distância.

CABO COAXIAL

• Vantagens:

• Suporta taxas de transmissão maiores do que o par trançado para a mesma distância.

• Desvantagens:

• Mau-contato nos conectores.

• Cabo rígido – difícil manipulação.

• Problema da topologia (barramento).

• Custo/metro maior do que o par trançado.

• Hoje em dia:

• Uso muito limitado em redes.

CABEAMENTO PAR TRANÇADO

• Dois fios de cobre enrolados em espiral.

• Vários pares dentro de um cabo.

• Objetivo:

• Reduzir ruído e manter constante as propriedades elétricas ao longo de toda a extensão.

• Melhor desempenho que um par em paralelo para distâncias grandes.

• Transmissão pode ser analógica ou digital.

• Taxas de transmissão – até gigabits/s.

• Depende da: distância, técnica de transmissão, qualidade do cabo, diâmetro, comprimento das tranças, etc.


• Tipos

• UTP – não blindado

• STP – blindado

• Malha metálica – minimiza o ruído externo.

• Vantagens

• Meio de transmissão de menor custo por comprimento.

• Ligação ao meio simples e barata.

• Desvantagens

• Suscetível a ruídos. Gerada por interferência eletromagnética (motores, geladeiras, quadros de luz, lâmpadas fluorescentes, etc). Minimizada com a blindagem.


• Classificação quanto à taxa de transmissão suportada:

• CAT 3 – até 10 Mbps

• CAT 5 – até 100 Mbps

• CAT 5e e 6 – até 1 Gbps

• CAT 7 – até 1 Gbps.

• Normas padrões para o cabeamento de edifícios.

• T568A e T568B – padrão para condutores máquina - concentrador.

• T568A – ordem dos fios:

• Branco Laranja, Laranja, Branco Verde, Azul, Branco Azul, Verde, Branco Marrom, Marrom.

• T568B - ordem dos fios:

• Branco Verde, Verde, Branco Laranja, Azul, Branco Azul, Laranja, Branco Marrom, Marrom.

• Crossover – padrão para condutores máquina – máquina.

• T568A numa ponta, T568B na outra.

CABEAMENTO FIBRA ÓTICA

• Cabo composto por filamentos de sílica (matériaprima do vidro) ou plástico. Leves e finos.

• Sinal ótico, gerado por pulsos de laser ou LEDs.

• Características:

• Altíssimas taxas de transmissão – 1 Tbps em laboratório (100 vezes o Gigabit Ethernet).

• Isolamento elétrico completo entre transmissor e receptor.

• Atenuação não depende da freqüência.

• Imune a interferências eletromagnéticas.

CABEAMENTO FIBRA ÓTICA

• Como funciona

• Um feixe de luz é lançado numa ponta da fibra, e pelas características óticas do meio (fibra), esse feixe percorre a fibra por meio de reflexos sucessivos até a outra ponta.

• Tipos

• Multimodo

• Sem amplificadores.

• Pode ser comum ou gradual

• diferentes níveis de refração – possibilitam a reflexão do feixe.

• 100 Mbps a 10 km de distância.

• Redes locais.

• Monomodo

• 1 Gbps a 100 km de distância.

• Uso de laser.

• Redes de longa distância.

• Tipos de fontes luminosas:

• LEDs – mais barato, taxas de transmissão menores, maior tempo de vida, menor alcance.

• Laser – mais caro, taxas de transmissão maiores, menor tempo de vida, maior alcance.

TOPOGRAFIA

DEFINIÇÃO

• Verdadeira aparência ou layout da rede. A topologia física representa como as redes estão conectadas (layout físico) e o meio de conexão dos dispositivos de redes (nós ou nodos).

• A forma com que os cabos são conectados, e que genericamente chamamos de topologia da rede (física), influencia em diversos pontos considerados críticos, como a flexibilidade, velocidade e segurança.

EXEMPLO DE TOPOGRAFIA

SALA X

EXEMPLO DE TOPOGRAFIA

SALA XSALA Z

SALA Y SALA W

ATIVIDADE PRÁTICA

CONFIGURAÇÕES LÓGICAS

ROTEADOR

• É um equipamento que identifica quando um micro se conecta a rede e define um IP para esse micro. Após isso a tarefa que ele cumpre é de organizar como os dados vão trafegar pela rede.

HUB ou SWITCH

• O HUB é um dispositivo que tem a função de interligar os computadores de uma rede local. Sua forma de trabalho é a mais simples se comparado ao switch.

• O SWITCH tem função semelhante ao hub, mas a diferença dos dois reside no fato de que o HUB não é capaz de direcionar os dados de um nó, já o Switch é mais eficiente, pois organiza para onde vai a mensagem enviada.

PLACA DE REDE (Ethernet*)

• A placa de rede (adaptador de rede/NIC) é o hardware que permite aos computadores conversarem entre si através da rede. A sua função é controlar todo o envio e recepção de dados através da rede.

• Cada arquitetura de rede exige um tipo específico de placa de rede; sendo as arquiteturas mais comuns a rede em anel Token Ring e a tipo Ethernet.

CONFIGURAÇÃO do ROTEADOR

• ACESSANDO A PÁGINA DE CONFIGURAÇÃO DO ROTEADOR

• Com o Roteador conectado ao PC, acesse o link de configuração (192.168.0.1);

• Em USER NAME, digite admin e PASSWORD deixe em branco (pode ser diferente de acordo com o modelo, consulte o manual)


• Clique em “WAN“. Se seu provedor usa DHCP, deixe a configuração do jeito que está.


• Se seu provedor usa PPPoE, selecione PPPoE no menu e configure seu nome de usuário e senha e clique em “Apply“.


• CONFIGURANDO A SEGURANÇA.

• Clique no menu “Wireless“, e em ” SSID“, você vai digitar o nome da sua rede, no exemplo foi utilizado o nome do site.

• No menu, selecione “WPA-PSK” e digite uma senha com no mínimo 8 caracteres e no máximo 63.

• Clique em “Apply” e espere o roteador reiniciar.


• Clique na guia Home e no botão LAN localizado a esquerda da página.• Na página de LAN você vai alterar o IP Address

do equipamento e a sua máscara de Sub-rede deixe esses dados conforme os IP.s da sua rede.

• Por exemplo:IP Address: Digite 192.168.0.1Subnet Mask: Digite 255.255.255.0

• Clique no botão Apply ao lado direito no canto inferior da tela, a configuração foi salva com sucesso.


• Com a tela de configuração aberta clique na guia Home e no botão DHCP localizado a esquerda da página.• Em Starting IP Address, defina o IP inicial dos

possíveis de serem utilizados.

• Em Ending IP Address, defina o IP final da mesma possibilidade.

• Lease Time é o tempo de renovação destes endereços.

• Em MAC Address, pode-se fazer a permissão de entrada de componentes por sua identificação.

CONFIGURAÇÃO do HUB/SWITCH

• Normalmente não possuem configurações, sendo os seus papéis, os de uma ponte de ligação entre os computadores da rede.

• Alguns modelos de Switchies (como o CISCO), possuem configurações onde a consulta ao manual do usuário é a melhor maneira de se fazer alguma alteração.

CONFIGURAÇÃO do ADAPTADOR DE REDE (placa)

• O adaptador de rede é configurado através do sistema operacional que controla o computador.

• No nosso caso o Painel de Controle do Windows tem, na central de Redes e Compartilhamentos, a possibilidade de acessar o adaptador de rede.

• Na Conexão Local, clique com o botão direito do mouse e peça propriedades.


• Na janela de propriedades da Ethernet:

• Selecionar o ítem PROTOCOLO IP VERSÃO 4 (TCP/IPV4)

• Clicar em propriedades


• Nas propriedades do protocolo definir:

• Endereço IP utilizado pela máquina

• Gateway padrão para acesso

• Servidor DNS preferencial e Alternativo

ENDEREÇO IP

• Endereço IP, é uma identificação de um dispositivo (computador, impressora, etc) em uma rede local ou pública.

• Cada computador na internet possui um IP (Internet Protocol) único, que é o meio em que as máquinas usam para se comunicarem na Internet.

• Existem alguns endereços reservados para determinados tipos de redes

• 10.0.0.0; 172.16.0.0; 192.168.0.0 => são usados para Redes Privadas;

• O IPv4 transfere endereços de protocolos de 32 bits. Sustenta aproximadamente 4,29 bilhões de IPs pelo mundo todo.

• O IPv6 é a sexta revisão dos protocolos na Internet e é o sucessor natural do IPv4. Essencialmente, ele faz a mesma coisa que outras tecnologias desse tipo, mas em 128 bits. Aumenta em mais de 4 bilhões o número de Ips possíveis.

MÁSCARA DE REDE

• Uma máscara de sub rede, também conhecida como subnet mask ou netmask, é um número de 32 bits usado em um IP para separar a parte correspondente à rede pública, à sub rede e aos hosts.

• Determina quantos Ips podem ser utilizados em determinada rede.

• Determinar sub-redes, possibilita diminuir o volume de dados em uma rede, acelerando a troca de informações e a qualidade de transmissão.

CLASSES DE ENDEREÇAMENTO IPs

GATEWAY

• Gateway ou ponte de ligação, é uma máquina intermediária geralmente destinada a interligar redes, separar domínios de colisão, ou mesmo traduzir protocolos.

• Roteadores;

• Celulares;

• Firewalls.

• Um proxy também pode ser interpretado como um, já que serve de intermediário também.

• PROXY é um servidor que age como um intermediário para requisições de clientes solicitando recursos de outros servidores.

• Um cliente conecta-se ao servidor proxy, solicitando algum serviço, como um arquivo, conexão, página web ou outros recursos disponíveis de um servidor diferente e o proxy avalia a solicitação como um meio de simplificar e controlar sua complexidade, ou seja, ele age como um filtro de permissão.

SERVIDOR DNS

• O servidor DNS traduz nomes para os endereços IP e endereços IP para nomes respectivos, e permitindo a localização de hosts em um domínio determinado. Esse serviço geralmente se encontra localizado no servidor DNS primário.

• O servidor DNS secundário é uma espécie de cópia de segurança do servidor DNS primário. Assim, ele se torna parte necessária para quem que usar a internet de uma forma mais fácil e evita que hackers roubem seus dados pessoais.

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