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Administração de Sistemas Informáticos e Sistemas de Base de Dados. Módulo : IMPLEMENTAÇÃO DE REDES Tópicos: Conceitos de Redes de Computador Objetivos, finalidade e vantagem de redes Conceito de Redes Conceito Provavelmente, já ouviram das pessoas ou já podem ter deparado com as seguintes expressões: "Não temos email hoje--a rede está fora do ar" “Não temos Internet hoje” “ O roteador não está funcionando". Independentemente destas necessidades já devem ter questionado, "o que exatamente é uma rede?" Conceito de Redes Conceito Em termos mais simples, uma rede consiste em dois ou mais computadores que estão conectados para partilhar informações. Todas as redes, não importa quão complexas sejam, baseiam se neste principio simples. Rede de computadores é uma malha que interliga milhares de sistemas computacionais para a transmissão de dados. Conceito de Redes Conceito Uma rede, na computação, é um conjunto de dois ou mais computadores interligados que distribuem informações entre si. Embora isto possa parecer como uma ideia básica, o conceito foi uma grande conquista na área das comunicações. Conceito de Redes Conceito Uma rede de computadores é formada por um conjunto de máquinas eletrônicas com processadores capazes de trocar informações e partilhar recursos, interligados por um subsistema de comunicação, ou seja, é quando há pelo menos dois ou mais computadores, e outros dispositivos interligados entre si de modo a poderem compartilhar recursos físicos e lógicos, estes podem ser do tipo: • dados, • impressoras, • mensagens (e-mails), • entre outros. Conceito de Redes Conceito de Redes Conceito de Redes História das Redes A história das redes de computadores iniciou por volta da década de 60, onde a rede telefônica, era a rede de comunicação que dominava o mundo, nesta a voz era transmitida por comutação de circuitos a uma taxa constante entre a origem e o destino. O desenvolvimento de minis e microcomputadores de bom desempenho, com requisitos menos rígidos de temperatura e umidade, permitiu a instalação de considerável poder computacional em várias localizações, ao invés de em uma determinada área, mas faltava um meio para unir estes computadores. Conceito de Redes História das Redes Apesar do alto custo dos computadores nesta década, pode-se dizer que com o surgimento da multiprogramação, começou a ocorrer à necessidade de interligar computadores de modo que se pudessem compartilhar informações entre diferentes usuários e diferentes regiões, esta necessidade surgiu naturalmente pela espera de acontecimentos futuros. O tráfego gerado por estes usuários, ocorreria em uma sequência de atividades, onde ao acionar um comando a um computador distante (remoto) ,este permaneceria por alguns instantes inativo, explorando e aguardando uma resposta. Conceito de Redes O que constitui uma rede? Uma rede normalmente inclui quatro elementos (além dos computadores/Telemóveis/Impressora): • Protocolo: um conjunto de regras de comunicação para certificar-se de que todos falam o mesmo idioma. • Placas de Rede: Permite que um computador envia e recebe mensagens de outros computadores • Cabo/Wifi: o meio para efetuar a conexão de todos os computadores entre si na rede. • Hub: hardware utilizado para executar o controle de tráfego Conceito de Redes Objetivos de uma rede O principal objetivo da conexão das rede de computadores é compartilhar as informações e recursos entre si em tempo real e com isso, estabelecer comunicação limpa, eficaz e rápida. A troca de dados entre computadores só é possível, atualmente, em parte, por conta da rede de computadores. Conceito de Redes Finalidades de uma rede As redes de computadores possuem várias finalidades: Como facilitar a comunicação por meio de troca de e-mails, mensagens instantâneas, Videoconferência, Compartilhar um único dispositivo de hardware para diversos usuários, Compartilhamento dos arquivos, Partilhar programas de software, Entre outros. Conceito de Redes Vantagens de uma rede • Partilha de informação • Facilidade de acesso • Maior controlo das actividades • Melhoria na comunicação • Partilha de recursos • Redução de custos • Facilidade na manutenção Conceito de Redes Vantagens de uma rede • Rapidez • Agilidade • Segurança • Compartilhamento • Redução de custos Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. A maneira que os computadores se conectam na rede, é chamada de topologia, existem diversas maneiras de conectar computadores por meios físicos, utilizando cabos ou redes sem fio, por exemplo. Essencialmente, é a estrutura topológica da rede, e pode ser descrito física ou logicamente. Há várias formas nas quais se podem organizar a interligação entre cada um dos nós (computadores) da rede. Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Existem duas categorias básicas de topologias de rede: • Topologia física • Topologia lógica A topologia física é a verdadeira aparência ou layout da rede, enquanto que a lógica descreve o fluxo dos dados através 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). Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. 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. A topologia lógica refere-se à maneira como os sinais agem sobre os meios de rede, ou a maneira como os dados são transmitidos através da rede a partir de um dispositivo para o outro sem ter em conta a interligação física dos dispositivos. Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Topologias lógicas são frequentemente associadas à Media Access Control, métodos e protocolos. Topologias lógicas são capazes de serem reconfiguradas dinamicamente por tipos especiais de equipamentos como roteadores e switches. Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Rede Ponto a Ponto Peer-to-peer (do inglês par-a-par ou simplesmente ponto-a-ponto, com sigla P2P) é uma arquitetura de redes de computadores onde cada um dos pontos ou nós da rede funciona tanto como cliente quanto como servidor, permitindo compartilhamentos de serviços e dados sem a necessidade de um servidor central. As redes P2P podem ser configuradas em casa, em empresas e ainda na Internet. Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Rede Ponto a Ponto Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Barramento Todos os computadores são ligados em um mesmo barramento físico de dados. Apesar de os dados não passarem por dentro de cada um dos nós, apenas uma máquina pode “escrever” no barramento num dado momento. Todas as outras “escutam” e recolhem para si os dados destinados a elas. Quando um computador estiver a transmitir um sinal, toda a rede fica ocupada e se outro computador tentar enviar outro sinal ao mesmo tempo, ocorre uma colisão e é preciso reiniciar a transmissão. Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Barramento Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Barramento Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Anel Na topologia em anel, os dispositivos são conectados em série, formando um circuito fechado (anel). Os dados são transmitidos unidireccionalmente de nó em nó até atingir o seu destino. Uma mensagem enviada por uma estação passa por outras estações, através das retransmissões, até ser retirada pela estação destino ou pela estação fonte. Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Anel Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Anel Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Estrela A topologia em estrela é caracterizada por um elemento central que "gerencia" o fluxode dados da rede, estando diretamente conectado (ponto- a-ponto) a cada nó, daí surgiu a designação "Estrela". As informações trafegam na rede de um host para o outro. Toda informação enviada de um nó para outro é enviada primeiro ao dispositivo que fica no centro da estrela, portanto os dados não passam por todos os hosts. Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Estrela Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Estrela Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Árvore Podemos dizer que este tipo de rede é formado por estrelas conectadas entre si. É bastante comum nas redes modernas que possuam um número grande de equipamentos. Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Árvore Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Árvore Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Hibrida É a topologia mais utilizada em grandes redes. Assim, adequa-se a topologia de rede em função do ambiente, compensando os custos, expansibilidade, flexibilidade e funcionalidade de cada segmento de rede. São as que utilizam mais de uma topologia ao mesmo tempo, podendo existir várias configurações que podemos criar utilizando uma variação de outras topologias. Elas foram desenvolvidas para resolver necessidades específicas. Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Hibrida Numa topologia híbrida, o desenho final da rede resulta da combinação de duas ou mais topologias de rede. A combinação de duas ou mais topologias de rede permite-nos beneficiar das vantagens de cada uma das topologias que integram esta topologia. Conceito de Redes Classificação Redes quanto a topologia. Hibrida Conceito de Redes Classificação das redes quanto a partilha de dados Rede de computadores ou Rede de dados, na informática e na telecomunicação é um conjunto de dois ou mais dispositivos eletrônicos de computação (ou módulos processadores ou nós da rede) interligados por um sistema de comunicação digital (ou link de dados), guiados por um conjunto de regras (protocolo de rede) para compartilhar entre si informação, serviços e, recursos físicos e lógicos. As conexões podem ser estabelecidas utilizando cabos ou mídia sem fio. Conceito de Redes Classificação das redes quanto a partilha de dados O sistema de comunicação vai se constituir de um arranjo topológico, interligando os vários módulos processadores através de enlaces físicos (meios de transmissão ou rede de transmissão), e de um conjunto de regras com o fim de organizar a comunicação (protocolos). A Classificação das redes quanto a partilha de dados, podem ser classificados da seguinte forma: • Redes Ponto-a-Ponto • Redes Cliente/Servidor Conceito de Redes Classificação das redes quanto a partilha de dados Redes Ponto-a-Ponto Uma rede ponto a ponto, ou P2P, permite a comunicação entre várias redes sem acessar uma rede central. O termo geralmente é aplicado a computadores que compartilham arquivos entre si. A rede é composta por computadores que podem usar recursos disponíveis em outros computadores da rede, como impressoras Conceito de Redes Classificação das redes quanto a partilha de dados Redes Ponto-a-Ponto Desde modo cada computador funciona tanto como cliente quanto servidor pois ora esta usando um recurso em outro computador e ora disponibiliza algum recurso para os demais computadores. Conceito de Redes Classificação das redes quanto a partilha de dados Redes Cliente Servidor Clientes São os computadores que usam os recursos dos servidores. Também é correto chamar estes computadores de estação de trabalho (workstation). Conceito de Redes Classificação das redes quanto a partilha de dados Clientes Conceito de Redes Classificação das redes quanto a partilha de dados Redes Cliente Servidor Servidores - São computadores ou equipamentos que disponibilizam seus recursos para outros computadores. Conceito de Redes Classificação das redes quanto a partilha de dados Redes Cliente Servidor Exemplos de Servidores: Servidor de arquivos: Os discos rígidos podem ser acessados por outros computadores, para acederem a dados armazenados no disco. Servidor de impressão: As impressoras podem ser usadas por outros computadores para impressão. Conceito de Redes Classificação das redes quanto a partilha de dados Redes Cliente Servidor Servidor Web: Hospedagem de sites e softwares Servidor de Email: Envia e recebe mensagens eletrônicas Servidor de DNS: Responsável pelo Serviço de nomeação Servidor Proxy: Trabalha como cache e Firewall em uma rede Conceito de Redes Classificação das redes quanto a partilha de dados Redes Cliente Servidor As redes, entre elas a Internet, se baseiam no modelo cliente servidor. Conceito de Redes Classificação das redes quanto a partilha de dados Redes Cliente Servidor Como funcionam? Imagine um cliente sentado em um restaurante. Ele está esperando que o garçom chegue e anote seu pedido. As mesmas regras se aplicam a uma rede cliente-servidor; o cliente, que pode ser um laptop, desktop, smartphone ou praticamente qualquer dispositivo computadorizado, pode fazer uma solicitação do servidor. O cliente usa a rede como uma forma de se conectar e falar com o servidor. Conceito de Redes Classificação das redes quanto a partilha de dados Redes Cliente Servidor Como funcionam. Assim como o cliente fala com seu servidor, o cliente usa a rede para enviar e receber comunicações sobre seu pedido ou solicitação. O servidor aceitará a solicitação e verificará se ela é válida. Se tudo estiver certo, o servidor buscará a solicitação e atenderá ao cliente. O servidor também pode fazer uma solicitação do cliente. Ele pode querer verificar o status do cliente ou perguntar se ele recebeu algum patch de segurança ou se ainda precisa de recursos do servidor. Caso contrário, o servidor fechará a conexão para liberar o tráfego da rede. Conceito de Redes Classificação das redes quanto a partilha de dados Conceito de Redes . Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica As redes podem ser classificadas de acordo com a tamanho da área geográfica que elas abrangem. No contexto da informática, uma rede consiste em diversos processadores que estão interligados e compartilham recursos entre si. Antes, essas redes existiam principalmente dentro de escritórios (rede local), mas com o passar do tempo a necessidade de trocar informações entre esses módulos de processamento aumentou, dando vez a diversos outros tipos de rede. Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica As redes podem ser classificadas de acordo com a tamanho da área geográfica que elas abrangem. No contexto da informática, uma rede consiste em diversos processadores que estão interligados e compartilham recursos entre si. Antes, essas redes existiam principalmente dentro de escritórios (rede local), mas com o passar do tempo a necessidade de trocar informações entre esses módulos de processamento aumentou, dando vez a diversos outros tipos de rede. Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica As redes podem ser classificadas da seguinte forma: • LAN (Rede Local) • MAN (Rede Metropolitanas) • WAN (Rede de Área Alargada) • WIRELESS (Redes Sem Fio) Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica LAN (Rede Local) As chamadas Local Area Networks, ou Redes Locais, interligam computadores presentes dentro de um mesmo espaço físico. Uma rede local (LAN) é um grupo de computadores e dispositivos periféricos que compartilham uma linha de comunicação comum ou link sem fio com um servidor em uma área geográfica específica. Isso pode acontecer dentro de uma empresa, de uma escola ou dentro da sua própria casa, sendo possível a troca de informações e recursos entre os dispositivos participantes. Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica LAN (Rede Local)Permite a interconexão de equipamentos de comunicação de dados dentro de uma pequena região, geralmente salas ou prédios. Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica LAN (Rede Local) Características: • Geralmente de propriedade privada • Alta taxa de transmissão • Baixa taxa de erro • Dois ou alguns computadores conectados • Área de abrangência entre 10m a 1Km Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica LAN (Rede Local) Uma LAN permite que os utilizadores se conectem a servidores internos, sites e outras LANs que pertencem à mesma rede de longa distância (WAN). Ethernet e Wi-Fi são as duas formas principais de habilitar conexões LAN. Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica LAN (Rede Local) Benefícios. Permitir o acesso a aplicações centralizadas que residem em servidores; Permitir que todos os dispositivos armazenem dados críticos de negócios em um local centralizado; Permitir o compartilhamento de recursos, incluindo impressoras, aplicações e outros serviços compartilhados; Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica LAN (Rede Local) Benefícios. Permitir que vários dispositivos em uma LAN compartilhem uma única conexão com a internet; Proteger os dispositivos conectados à LAN usando ferramentas de segurança de rede Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica MAN (Rede Metropolitanas) MAN significa “Metropolitan Area Network”, ou seja, rede de área metropolitana. São projetadas justamente para interconectar sistemas de cidades próximas ou de uma região metropolitana. Este tipo de rede é caracterizado por ter um alcance maior que as do tipo LANs. Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica MAN (Rede Metropolitanas) Imaginemos, por exemplo, que uma empresa possui dois escritórios em uma mesma cidade e deseja que os computadores permaneçam interligados. Para isso existe a Metropolitan Area Network, ou Rede Metropolitana, que conecta diversas Redes Locais dentro de algumas dezenas de quilômetros. Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica MAN (Rede Metropolitanas) Onde se aplica redes MANs Interligação entre as LANs dos escritórios de uma empresa que se encontram dispersos em uma cidade; Interligação de LANs de um câmpus universitário que tem sedes espalhadas em uma mesma região metropolitana; Provedores de banda-larga de uma cidade. Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica MAN (Rede Metropolitanas) . Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica MAN (Rede Metropolitanas) Características: Alta taxa de transmissão; Utilizam principalmente ligações de fibra ótica, ligações de radio(sem fio), ou ligações metálicas; As ligações cobrem cidades; As distancias normalmente são acima de 1Km até 200km; Podem ser de aplicado em casos operadoras de internet; Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica MAN (Rede Metropolitanas) Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica WAN (Rede de Área Alargada) A Wide Area Network, ou Rede de Longa Distância, vai um pouco além da MAN e consegue abranger uma área maior, como um país ou até mesmo um continente. É uma rede de comunicação que contempla uma grande área geográfica, como cidades, estados e até países. Esse tipo de conexão que chamamos WAN, normalmente é resultado da união de redes menores, como várias LANs (redes locais). Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica WAN (Rede de Área Alargada) A WAN distingue-se duma LAN pelo seu porte e estrutura de telecomunicações. As WAN normalmente são de carácter público, devido à sua dimensão, mas podem eventualmente ser privadas e consequentemente alugadas. Duas ou mais redes separadas por uma grande distância e interligadas, são consideradas uma WAN. Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica WAN (Rede de Área Alargada) Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica WAN (Rede de Área Alargada) Características: É geralmente um serviço público (apesar de poder ser administrado por uma entidade privada); Custo muito elevado devido a distância; Utilizam-se de satélites, micro-ondas, cabos de cobre ou cabos submarinos e fibra ótica; Baixa taxa de transmissão Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica WAN (Rede de Área Alargada) Características: Alta taxa de erros; Alta latência; Redundância: por necessidade de confiabilidade é importante a existência de caminhos alternativos Conexão de duas ou mais redes locais Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica WAN (Rede de Área Alargada) Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica WIRELESS (Redes Sem fios) Uma rede sem fio (também conhecido pelo termo em inglês wireless network) é uma infraestrutura das comunicações sem fio que permite a transmissão de dados e informações sem a necessidade do uso de cabos. Isso é possível graças ao uso, por exemplo, de equipamentos de radiofrequência (comunicações via ondas de rádio), de comunicações via infravermelho. Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica WIRELESS (Redes Sem fios) As tecnologias de rede sem fio (wireless) permitem a conexão de dispositivos eletrônicos sem o uso de cabos, a distâncias que variam de acordo com a tecnologia empregada e a potência dos dispositivos. Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica WIRELESS (Redes Sem fios) Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica Tipos de Redes Sem fios) • Wimax • Bluetooth. • Wifi. • WPAN. • WLAN. • WMAN. • WWAN. Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica Quais são as vantagens de uma rede sem fios Comodidade: Acesso aos seus recursos de rede a partir de qualquer local na área de cobertura da rede sem fios ou a partir de qualquer ponto de acesso Wi-Fi. Mobilidade: O trabalhador não está preso à secretária, como acontece numa ligação com fios. Configuração fácil: Não tem de passar cabos, portanto a instalação pode ser rápida e rentável. Conceito de Redes Classificação das redes baseada na dimensão geográfica Quais são as vantagens de uma rede sem fios Expansabilidade: Pode expandir facilmente as redes sem fios com o equipamento existente, enquanto com uma rede com fios pode necessitar de cablagem adicional. Custos Visto que as redes sem fios eliminam ou reduzem as despesas com cabos, os custos de funcionamento podem ser inferiores aos das redes com fios. Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabos de Rede Dependendo do tipo do cabo de rede, temos conexões mais rápidas, ou seja, temos uma maior taxa de transmissão. Vai depender também da placa de rede que o computador possuir, e de dados que sua rede trafega. Existem basicamente dois tipos de cabos de rede, o cabo coaxial e o cabo de par trançado. • Cabo coaxial • Par trançado (Cabo de Rede ou UTP) Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabos de Rede Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabos Coaxial O cabo coaxial consegue transmitir dados em até 10 Megabits por segundo (Mbps). Geralmente ele é usado pelos provedores de internet para conectar a rede local da casa com a internet. É o cabo que liga no seu roteador. Este foi um dos primeiros cabos utilizados em redes locais. Permite frequências muito elevadas, e também é muito utilizado para transmissão de imagens para a televisão. Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabos Coaxial Quando utilizamos o cabo coaxial, a rede fica em uma topologia chamada de Barramento. Esta topologia funciona,basicamente, da seguinte forma: Todos os computadores da rede são conectados a um cabo principal. Quando um computador da rede se comunica, todos os outros esperam para poder falar. Caso dois computadores se comuniquem ao mesmo tempo, ocorre uma colisão e os pacotes precisam ser retransmitidos. Logo, em redes com muitos computadores, isso se torna um problema, pois um computador sempre precisa esperar o outro para poder se comunicar, o que provoca atrasos no envio de pacotes. Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabo de par trançado Este cabo de rede é muito utilizado em redes locais, recebe este nome, pois é composto por quatro pares de cabos que são entrelaçados entre si. Isso faz com que esse cabo sofra menos interferências eletromagnéticas. Este cabo, ao contrário do coaxial, pode ser usado em topologias onde todas as máquinas se comuniquem ao mesmo tempo. E também conseguem ser utilizados para ligar equipamentos de redes, como hubs e switches. Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabo de par trançado Todo cabo de rede utiliza um conector. O cabo coaxial, por exemplo, utiliza um conector chamado de BNC, já os cabos de par trançado utilizam um conector chamado de RJ-45: Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabo de par trançado Este conector possui oito pinos, um para cada fio. Existem duas maneiras de conectar os fios nos pinos, ambas são especificadas no padrão T568. De acordo com a configuração, dizemos que o cabo está no padrão T568A ou T568B. De acordo com a especificação, os cabos de rede de par trançado devem sempre transmitir os dados nos pinos um e dois, e recebê-los nos pinos três e seis no conector Rj-45. Essa é justamente a diferença entre os dois padrões. Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabo de par trançado Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabo de par trançado O par de cabos utilizados para transmissão de dados no padrão T568A são os cabos utilizados para receber os dados no padrão T568B e o par de cabos que recebem dados no padrão T568A transmitem no outro. Para conectar os dispositivos diferentes, como um computador e um switch, nós podemos utilizar um cabo com o mesmo padrão nas duas pontas. Nesse caso, recebe o nome de cabo direto, ou straight through. Para conectar dispositivos semelhantes, como um computador para outro, utilizamos padrões diferentes em cada ponta do cabo. Neste caso, essa configuração recebe o nome de cabo cruzado, ou crossover. Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabo de par trançado Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabo de par trançado Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabo de par trançado Materiais e equipamentos de redes informáticos Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabo de par trançado As velocidades de transmissão A principal diferença entre uma categoria e outra é a velocidade de transferência de dados. A categoria 5e, por exemplo, pode transferir até 1 Gbps (Gigabits de dados por segundo). Está é deve ser a categoria de cabos mais utilizada. A categoria 6 foi feita para transmitir grandes quantidades de dados. Ela transmite de 1Gbps à 10Gbps. Esta categoria está aos poucos substituindo a anterior. Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabo de par trançado As velocidades de transmissão A escolha de cabos de rede são muito importantes, pois são eles quem de fato transmitem os dados. Dependendo da escolha, eles podem causar um gargalo na rede que, por consequência, ficará lenta. Além desses cabos metálicos, existem outros que transmitem dados, não pela eletricidade, mas por pulsos de luz, como é o caso da fibra ótica. Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabo de par trançado As velocidades de transmissão Como a fibra ótica utiliza a luz para transmitir os dados, ela não sofre interferências de outros cabos. E, da mesma forma que os cabos metálicos, possui categorias. Existem fibras óticas monomodo e multimodo. A principal diferença entre esses dois tipos de fibra é que na monomodo a luz não reflete dentro da fibra, enquanto na multimodo é refletida. Materiais e equipamentos de redes informáticos Cabos de Rede Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão A utilização de redes de computadores faz hoje parte da cultura geral. A explosão da utilização da "internet" tem aqui um papel fundamental, visto que atualmente quando se fala de computadores está implícito que os mesmos estão ligados a uma rede. Muitos utilizadores consideram completamente inútil um computador sem ligação à "internet". Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Designa por "internet" é na realidade um conjunto de redes e computadores que se encontram interligados a nível mundial. Os meios usados para garantir esta interligação são muito diversos, recorrendo às redes públicas de comunicações, baseadas em cabos elétricos ou óticos, terrestres ou submarinos e ligações via rádio terrestres ou via-satélite. Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Com tecnologias de transmissão tão diversas é necessário um elo comum que permita a transferência de dados entre qualquer equipamento ligado à "internet", esse elo é o protocolo de rede, no caso da "internet" designado por "Internet Protocol" e abreviado para IP. Uma das missões importantes de um protocolo de rede é portanto, assegurar a transferência de dados entre redes que usam tecnologias de transmissão diferentes. Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão de Redes • Switches; • Roteadores; • Repetidores; • Adaptadores de rede; • Modem; • Gateway; • Bridge; Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Repetidor Em informática, repetidor é um equipamento eletrônico utilizado para a interligação de redes idênticas, pois eles absorvem eletricamente os sinais e os retransmite pelo mesmo segmento no meio físico Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Repetidor Embora o uso de múltiplos repetidores conectados via cabo seja a melhor opção para estender o alcance da rede, tanto do ponto de vista da confiabilidade quanto de desempenho, ela nem sempre é viável, como ao interligar escritórios em dois prédios vizinhos ou estender a rede em uma casa antiga, onde não existam tubulações disponíveis para os cabos. Nesses casos, a solução é usar um repetidor, que se conecta à rede wireless já existente de uma lado e oferece acesso aos clientes do outro, estendendo o alcance da rede sem precisar de cabos. Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Repetidor Os repetidores são aparelhos autônomos que atuam como intermediários entre o ponto de acesso principal e os clientes, retransmitindo o sinal. A ideia é que eles sejam usados para melhorar a cobertura em pontos cegos da rede, reforçando o sinal que chega até os clientes, ou para superar obstáculos (posicionar o repetidor em uma posição em que ele tenha linha visada com o AP principal e também com o cliente permite que o sinal “faça a curva”, evitando o obstáculo). É possível incluir repetidores até mesmo em redes que já possuam vários pontos de acesso, configurando-o para repetir o sinal Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Repetidor Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão HUB Possui várias portas, uma para conectar cada cabo de rede de cada computador. Com isso, esse dispositivo interliga computadores de uma rede social. O hub recebe os dados de um computador e transmite para outro, que também está conectado em uma de suas portas. O hub apenas retransmite tudo o que recebe para todos os micros conectados a ele, como se fosse um espelho. Isso significa que apenasum micro pode transmitir dados de cada vez e que todas as placas precisam operar na mesma velocidade, que é sempre nivelada por baixo. Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão O que é broadcasting É um método de transferência de mensagem para todos os recetores simultaneamente. Refere-se a transmitir um pacote que será recebido por todos os dispositivos na rede. Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Broadcasting Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão O que é Colisão Uma colisão ocorre quando duas ou mais estações pertencentes ao mesmo segmento de rede compartilhado transmitem quadros ao mesmo tempo. Os quadros então colidem e as estações necessitam retransmiti-los, o que reduz a eficiência da rede. Colisões são frequentes em topologias de barramento ou em topologias formadas pela interligaçao das estações através de hubs, visto que todas as portas de um hub pertencem ao mesmo domínio de colisão. Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Ponte / Bridge Uma ponte, ou bridge, é um dispositivo de rede que cria uma rede agregada a partir de várias redes de comunicações ou vários segmentos de rede. Um dispositivo com esta função é chamada de ponte de rede, ou network bridge. A operação de uma ponte ou bridge é diferente daquela de um roteador, que permite que várias redes diferentes se comuniquem independentemente, permanecendo distintas entre si Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Ponte / Bridge Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Comutadores - Switches Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Comutadores Switches Um switch é um dispositivo de interconexão usado para conectar computadores em uma rede formando o que é conhecido como rede local (LAN). Os switches são responsáveis pela interconexão de equipamentos dentro de uma mesma rede. São os dispositivos que, junto com a fiação, constituem as redes locais ou LAN. Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Comutadores Switches Para receber, processar e encaminhar dados ao dispositivo de destino. O switch permite a conexão de dispositivos por meio de suas portas. Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Comutadores Switches Os switches operam semelhantemente a um sistema telefónico com linhas privadas. Neste sistema, quando uma pessoa liga para outra, a central telefónica conecta-as numa linha dedicada, possibilitando um maior número de conversações simultâneas. A função básica de um switch é juntar ou conectar dispositivos em uma rede . É importante deixar claro que um switch NÃO fornece conectividade com outras redes por si só e, obviamente, também NÃO fornece conectividade com a Internet. Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Comutadores Switches O funcionamento de um switch Ethernet é muito simples: ele apenas encaminha os pacotes baseados no endereço MAC de destino. Ou seja, um switch Ethernet não sabe o que é endereço IP e nem se importa com. Materiais e equipamentos de redes informáticos Equipamentos de interconexão Comutadores Switches Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) A VLAN é um protocolo usado para organizar vários dispositivos dentro de uma rede física única sem precisar fazer mudanças físicas na infraestrutura, que são mais caras e demoradas. O termo VLAN significa “Virtual LAN”, sendo que LAN se refere a “Local Area Network” (“rede local”). As redes locais virtuais (VLAN) permitem que a rede física seja logicamente segmentada. Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) Com a VLAN é possível segmentar logicamente uma rede física para que a conectividade da camada 2 seja restringida a membros que pertencem à mesma VLAN. Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) Cenário Imagine uma empresa, cujo crescimento acelerado impossibilitou um projeto ordenado de expansão, que possua uma dezena de departamentos conectados a uma rede local interna. Ao contrário do que se pensa, os funcionários de cada departamento estão espalhados pelos andares da sede. Como organizar um domínio para cada setor da empresa? Uma solução possível seria a segmentação da rede interna em redes virtuais, uma para cada departamento. Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) Cenário Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) A implantação de VLANs (Virtual Local Área Network) tem a intenção de segmentar uma rede lógica afim de aumentar o controle de tráfego da rede, diminuir o alcance de disseminação de pacotes de difusão (broadcast) e de pragas virtuais, melhorado assim o desempenho e a segurança de uma determinada rede. Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) Tipos de VLANs VLANs estáticas, também conhecidas como VLANs baseadas em porta, são criadas atribuindo portas manualmente a uma VLAN. Quando um dispositivo é conectado a uma porta, ele assume automaticamente a VLAN à qual a porta está atribuída. As VLANs estáticas geralmente são usadas para reduzir a transmissão e aumentar a segurança. Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) Tipos de VLANs Outro ponto forte das VLANs estáticas é a capacidade de controlar para onde o utilizador se move em uma grande rede. Ao atribuir portas específicas aos switches da rede, os administradores da rede podem controlar o acesso e limitar os recursos da rede que podem ser usados pelos usuários. Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) Tipos de VLANs VLANs dinâmicas são criadas atribuindo o host a uma VLAN quando um host é conectado a um switch usando endereços de hardware armazenados em um banco de dados. VLANs dinâmicas usam um servidor central chamado VMPS (VLAN Membership Policy Server). VMPS é usado para lidar com as configurações de porta de cada switch na rede VLAN Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) Tipos de VLANs O servidor VMPS contém um banco de dados que contém endereços MAC de todas as estações de trabalho com a VLAN a que pertence. Isso fornece um mapeamento de endereço VLAN para MAC. Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) Tipos de VLANs Quais as diferenças? A principal diferença entre VLANs estáticas e VLANs dinâmicas é que as VLANs estáticas são configuradas manualmente, atribuindo portas a uma VLAN, enquanto as VLANs dinâmicas usam um banco de dados que armazena um mapeamento de VLAN para MAC para determinar a VLAN à qual um determinado host está conectado. Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) Tipos de VLANs Quais as diferenças? Isso fornece mais flexibilidade em VLANs dinâmicas, permitindo que os hosts se movam dentro da rede em oposição às redes estáticas. Mas configurar o servidor VMPS que contém o mapeamento VLAN para MAC requer muito trabalho inicial. Devido a essa sobrecarga, os administradores de rede tendem a preferir VLANs estáticas. Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) Tipos de VLANs Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) MAC O Media Access Control (MAC) Address (endereço do Control de Acesso (MAC)) é um identificador único atribuído a cada adaptador de rede em qualquer dispositivo. É o endereço base de todos os dispositivos de rede, existe apenas um endereço MAC para cada paca produzida. Quando pacotes são enviados ou recebidos, os dispositivos fazem uma comparação de endereços MAC, do destino com o próprio adaptador, se foremos mesmos, o pacote é processado. Quando são diferentes, a informação é descartada. Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) MAC é um número de série de 48 bits que serve para identificar aquele dispositivo de rede Ethernet ou Wi-Fi globalmente. Funcionamento do MAC As conexões funcionam com dois protocolos, o endereço IP e o MAC. O endereço IP é de uma camada acima da Ethernet, sendo a primeira opção para envio de pacotes. Se o destino não está no mesma rede IP do remetente, é necessário enviar para o roteador configurado. A Ethernet utiliza os endereços MAC para esses envios. Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) Funcionamento do MAC As conexões funcionam com dois protocolos, o endereço IP e o MAC. O endereço IP é de uma camada acima da Ethernet, sendo a primeira opção para envio de pacotes. Se o destino não está no mesma rede IP do remetente, é necessário enviar para o roteador configurado. A Ethernet utiliza os endereços MAC para esses envios. Materiais e equipamentos de redes informáticos Redes locais virtuais (VLAN) Outras utilidades do endereço MAC Os switches de rede armazenam uma lista de endereços MAC que foram vistos em cada porta. Após isso, passam somente a enviar os pacotes para as portas que realmente precisam ver; As conexões sem fio, Wi-Fi, normalmente utilizam os endereços MAC para controlar o acesso. Como o endereço é único e identifica os dispositivos, apenas basta colocar a senha correta; Servidores DHCP utilizam o endereço MAC para identificar dispositivos e fornecer IPs fixos para eles. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador O roteador é um aparelho usado em redes de computadores para o encaminhamento das informações acondicionadas em pacotes de dados, proporcionando conectividade entre os dispositivos como computadores, smartphones e tablets, em redes LAN com a internet. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Os Roteadores mais modernos funcionam conectados ao cabo de banda larga e possuem mais quatro saídas de cabos para computadores e uma antena, que é a parte fundamental para fazer funcionar a transmissão do sinal para a conectividade sem fio, alcançando assim dispositivos com conexão via wireless, como smartphones, tablets e notebooks. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Existem dois tipos de roteamento, os estáticos e os dinâmicos. Os primeiros estão presentes em aparelhos mais baratos que funcionam priorizando a rota mais curta para o envio de pacotes de dados, deixando de levar em conta os possíveis congestionamentos na transmissão que podem ser encontrados nas redes. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Já o roteamento dinâmico está presente em equipamentos mais caros e sofisticados, e funciona analisando através de algoritmos ou heurísticas fazendo uma avaliação prévia das condições das redes priorizando assim não as rotas mais efetivas (que não necessariamente as mais curtas), mas sim as mais eficientes, trabalhando de forma à evitar rotas que mesmo que mais curtas estejam congestionadas por transmissões de dados em excesso. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Qual a vantagem de se usar o roteador em uma rede? Pode funcionar com ou sem senha de acesso em redes LAN, por meio de transmissões curtas e menos congestionadas, por isso, a internet via roteador tende a ser mais rápida que o pacote de dados das operadoras de celular, por exemplo. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Qual a vantagem de se usar o roteador em uma rede? Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Uma colisão ocorre quando duas ou mais estações pertencentes ao mesmo segmento de rede compartilhado transmitem quadros ao mesmo tempo. Desempenho da rede depende do equipamento de interconexão de redes: – HUB – Switch – Roteado Estes equipamentos é que definem diferentes domínios de broadcast e de colisão. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador HUBs e Switches encaminham pacotes de broadcast aos dispositivos interconectados, enquanto os roteadores, não! Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Tabela de routing / Técnicas de construção A palavra roteador é uma das mais lidas ou ouvidas quando falamos de redes. Tabela de routing é um dos componentes essenciais para um roteador cumprir sua função e consiste em direcionar os pacotes de dados para o destino através da rota mais apropriada. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Tabela de routing / Técnicas de construção Uma tabela de roteamento é um conjunto de regras usadas para determinar qual caminho os pacotes de dados devem seguir. Tudo isso através de qualquer rede que trabalhe com protocolo IP. Qualquer dispositivo que tenha a possibilidade de ter um endereço IP, incluindo roteadores e PCs como Windows, Linux or Mac, tenha uma tabela de roteamento para saber como chegar ao destino. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Tabela de routing / Técnicas de construção Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Tabela de routing / Técnicas de construção Componentes de uma tabela de roteamento Essa tabela contém todas as informações necessárias para permitir que um ou mais pacotes de dados viajem pela rede usando o melhor caminho. É bom lembrar que cada pacote de dados contém, independentemente da redundância, dados adicionais que nos ajudam a saber sobre o endereço IP de origem e o IP de destino , entre outras informações que aparecem no cabeçalho. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Componentes de uma tabela de roteamento Como exemplo, vamos mencionar um roteador, esses tipos de dispositivos possuem uma (ou várias) tabelas de roteamento. O que a tabela faz é permitir que o dispositivo envie o pacote de dados para o próximo salto, ou seja, para a próxima interface de rede que ele possa encontrar. No entanto, isso depende apenas da maneira como configuramos nossos dispositivos de rede. Nesse caso, os roteadores. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Componentes de uma tabela de roteamento Os componentes de uma tabela de roteamento são: Rede de destino: isso corresponde à rede de destino para onde o pacote de dados deve ir. Máscara de sub-rede: it é aquele usado para definir a máscara de sub- rede da rede para a qual devemos ir. Próximo salto: em inglês isso é conhecido como próximo salto . É o endereço IP da interface de rede para onde o pacote de dados viajará, para continuar seu caminho até o fim. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Componentes de uma tabela de roteamento Os componentes de uma tabela de roteamento são: Interface de saída: it é a interface de rede através da qual os pacotes devem sair, para finalmente finalmente chegar ao destino. Métricas: eles tem várias aplicações. Uma delas é indicar o número mínimo de saltos para a rede de destino ou simplesmente o "custo" para chegar à rede de destino, e é usado para dar prioridade. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Componentes de uma tabela de roteamento PACKET TRACER Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Componentes de uma tabela de roteamento Os componentes de uma tabela de roteamento são: Os tipos de rotas que podem ser armazenados em uma tabela de roteamento são: • Diretamente conectado • Rotas remotas • hospedagem • Rotas padrão • Destino Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Componentes de uma tabela de roteamento É extremamente importante ter reforçado o conceito de roteamento. Ou seja, qual é a função de um roteador na rede: 1. Receba o pacote de dados. 2. Descubra qualé o endereço de destino. 3. Verifique a tabela de roteamento que você configurou. 4. Continue enviando o pacote para o destino pela melhor rota possível. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Protocolos de routing. • RIP, (Routing Information Protocol) • IGRP, (Interior Gateway Protocol) • EIGRP, (Enhanced IGRP) • OSPF, (Open Shortest Path First) • BGP. (Border Gateway Protocol) Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Protocolos de routing. Roteamento Interno Os roteadores utilizados para trocar informacoes dentro de Sistemas Autonomos são chamados roteadores internos (interior routers) e podem utilizar uma variedade de protocolos de roteamento interno (Interior Gateway Protocols - IGPs). Dentre eles estão: RIP, IGRP, EIGRP, OSPF e Integrated IS-IS. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Protocolos de routing. Roteamento Externo Roteadores que trocam dados entre Sistemas Autónomos são chamados de roteadores externos (exterior routers), e estes utilizam o Exterior Gateway Protocol (EGP) ou o BGP (Border Gateway Protocol). Para este tipo de roteamento sao considerados basicamente coleções de prefixos CIDR (Classless Inter Domain Routing) identificados pelo numero de um Sistema Autónomo. Materiais e equipamentos de redes informáticos Router/Roteador Protocolos de routing. Materiais e equipamentos de redes informáticos Protocolos de routing. RIP (Routing Information Protocol) O RIP foi desenvolvido pela Xerox Corporation no inicio dos anos 80 para ser utilizado nas redes Xerox Network Systems (XNS). Um de seus benefícios é a facilidade de configuração. Alem disso, seu algoritmo não necessita grande poder de computação e capacidade de memoria em roteadores ou computadores. O protocolo RIP funciona bem em pequenos ambientes, porem apresenta serias limitações quando utilizado em redes grandes. Materiais e equipamentos de redes informáticos Protocolos de routing. RIP (Routing Information Protocol) Ele limita o numero de saltos (hops) entre hosts a 15 (16 e' considerado infinito). Outra deficiência do RIP e' a lenta convergência, ou seja, leva relativamente muito tempo para que alterações na rede fiquem sendo conhecidas por todos os roteadores. Esta lentidão pode causar loops de roteamento, por causa da falta de sincronia nas informações dos roteadores. Materiais e equipamentos de redes informáticos Protocolos de routing. RIP (Routing Information Protocol) O protocolo RIP é também um grande consumidor de largura de banda, pois, a cada 30 segundos, ele faz um broadcast de sua tabela de roteamento, com informações sobre as redes e sub-redes que alcança. Por fim, o RIP determina o melhor caminho entre dois pontos, levando em conta somente o numero de saltos (hops) entre eles. Esta técnica ignora outros fatores que fazem diferença nas linhas entre os dois pontos, como: velocidade, utilização das mesmas (trafego) e toda as outras métricas que podem fazer diferença na hora de se determinar o melhor caminho entre dois pontos. Materiais e equipamentos de redes informáticos Protocolos de routing. IGRP (Interior Gateway Protocol) O IGRP também foi criado no inicio dos anos 80 pela Cisco Systems Inc., detentora de sua patente. O IGRP resolveu grande parte dos problemas associados ao uso do RIP para roteamento interno. O algoritmo utilizado pelo IGRP determina o melhor caminho entre dois pontos dentro de uma rede examinando a largura de banda e o atraso das redes entre roteadores. Materiais e equipamentos de redes informáticos Protocolos de routing. IGRP (Interior Gateway Protocol) O IGRP também foi criado no inicio dos anos 80 pela Cisco Systems Inc., detentora de sua patente. O IGRP resolveu grande parte dos problemas associados ao uso do RIP para roteamento interno. O algoritmo utilizado pelo IGRP determina o melhor caminho entre dois pontos dentro de uma rede examinando a largura de banda e o atraso das redes entre roteadores. Materiais e equipamentos de redes informáticos Protocolos de routing. EIGRP (Enhanced IGRP) A Cisco aprimorou ainda mais o protocolo IGRP para suportar redes grandes, complexas e criticas, e criou o Enhanced IGRP. O EIGRP combina protocolos de roteamento baseados em Vetor de Distancia (Distance-Vector Routing Protocols) com os mais recentes protocolos baseados no algoritmo de Estado de Enlace (Link-State). Materiais e equipamentos de redes informáticos Protocolos de routing. EIGRP (Enhanced IGRP) Ele também proporciona economia de trafego por limitar a troca de informações de roteamento `aquelas que foram alteradas. Uma desvantagem do EIGRP, assim como do IGRP, e' que ambos sao de propriedade da Cisco Systems, nao sendo amplamente disponiveis fora dos equipamentos deste fabricante.
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