Redes de Computadores e Internet

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Redes de Computadores e Internet
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Topologia física e lógica de redes; Backbone e provedores de Serviço; Largura de banda; Segurança em redes sem fio;
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Um sistema de comunicação de dados é formado por 5 componentes:
1. Mensagem;
2. Receptor;
3. Emissor;
4. Meio de transmissão; e
5. Protocolo.
FLUXO DE DADOS
A comunicação entre dois dispositivos pode ser simplex, half-duplex ou full-duplex.
REDES
Uma rede é um conjunto de dispositivos (nós) conectados por um link (enlace) de comunicação. 
Obs: lembrar dos outros tipos de rede (de pesca, de deitar) elas são conectadas por vários nós, essa analogia serve para a rede de internet também, que é conectado por vários dispositivos.
Critérios de rede que devem ser atendidos:
· Desempenho
· Confiabilidade – medida pela frequência de falhas e tempo de restauração;
· Segurança – proteção contra acessos não autorizados;
TIPOS DE CONEXÃO
Um link – enlace – é um caminho de comunicação que transfere dados de um dispositivo a outro. Há dois tipos possíveis de conexão:
1. PONTO A PONTO: é o enlace de comunicação entre duas máquinas, ele oferece um link dedicado entre dois dispositivos – são indicadas para conectar matriz e filiais de uma empresa com altas taxas de transmissão;
2. MULTIPONTO: é uma conexão na qual dois dispositivos compartilham um único link.
TOPOLOGIA DAS REDES
Estudo da forma que a rede irá ter, pode ser vista como o layout.
Topologia física: Se refere a maneira pelo qual uma rede é organizada, dois ou mais dispositivos se conectam a um link, dois ou mais links formam uma topologia.
Topologias básicas:
· Malha;
· Barramento;
· Anel;
· Estrela.
Malha
Cada nó vai ser ligado a todos os outros. Ou seja, cada computador será ligado a todos os outros.
· A conexão é ponto a ponto;
· Não é escalável;
· São caras porque usam muitos cabeamentos;
Fórmula para calcular quantos cabos é preciso para conectar um número X de computadores:
Malha duplex = n(n-1)/2
Supondo que eu tenha 5 HOSTS (máquinas) ligados a rede, precisarei de 10 cabos para conectá-lo, porque:
Malha duplex = 5(5-1)/2
5.4/2
20/2 = 10
Barramento
Acrescenta um enlace multiponto, ou seja, um único cabo atua como backbone que interliga todos os dispositivos da rede.
O que é um backbone? É como se fosse a espinha dorsal, o que nos mantém em pé. É a espinha dorsal da rede, se estragar isso, toda rede para de funcionar.
Ex: analogia do varal de roupas, se o varal cair, todas as roupas irão cair também. O varal de roupas é o backbone.
Nota: a transmissão ocorre em BROADCAST – que é uma difusão da transmissão para todos. 
· É Half-duplex;
· Pode ocorrer colisões quando uma informação quiser ser passada a outra – porque as transmissões não são simultâneas (uma precisa esperar pela outra);
· Quando ocorre a colisão é acionado o protocolo CSMA/CD para “resolver” o problema. OCORREU COLISÃO O CSMA/CD ENTRA EM AÇÃO.
Aconteceu uma colisão? Elas param imediatamente de transmitir e espera um “pouquinho” e logo reinicia a transmissão.
Desvantagem: 
1. Dificuldade de reconfiguração;
2. Dificuldade de isolamento de falhas;
3. Dificuldade de acrescentar novos dispositivos, podendo implicar a substituição do backbone;
4. Limite quanto ao número de nós e distância entre eles;
Caiu em prova...
No protocolo CSMA/CD – destinado ao controle de acesso ao meio – se uma estação detecta uma colisão ao transmitir um quadro, a transmissão é cancelada pela estação, que, após um intervalo de tempo aleatório, tenta realiza-lo novamente.
Anel
Cada dispositivo possui uma conexão ponto a ponto dedicada com outros dois dispositivos conectados de cada lado. Um sinal percorre o anel em um sentido – simplex – e cada dispositivo do anel possui um repetidor. Também trabalha com o sistema broadcast – a informação passa por toda a máquina. NÃO TEM COLISÕES – porque é simplex. 
As colisões não acontecem por causa do sistema TOKEN RING – analogia a corrida de bastão, onde o corredor só começa a correr quando seu parceiro o alcança e passa o bastão.
	VANTAGENS
	DESVANTAGENS
	- Facilidade de instalação e configuração;
- Menor consumo de cabeamento;
- Isolamento de falhas simplificado;
	- Limitação quanto ao comprimento máximo do anel e número máximo de dispositivos;
- Tráfego unidirecional, estações inoperantes derrubam a rede.
Caiu em prova...
ABIN – 2018
Nas redes locais de difusão do tipo anel, há necessidade de se definir alguma regra para arbitrar os acessos simultâneos ao enlace.
Comentários: essa regra seria o TOKEN.
Estrela
Em uma topologia estrela, cada dispositivo tem um link ponto a ponto, dedicado, ligado apenas com o nó central – hub ou switch.
NÃO ADMITE TRÁFEGO DIRETO ENTRE OS DISPOSITIVOS.
O HUB tem uma topologia física de estrela e lógica (fluxo) de barramento.
· Vai utilizar o cabo par trançado;
· A comunicação é half-duplex – enquanto um está transmitindo, o outro precisa ficar esperando;
· Se é Half-duplex, haverá colisões;
· Se há colisões, usa-se o CSMA/CD;
O hub recebe dados vindos de um computador e os transmite às outras máquinas. No momento em que isso ocorre, nenhum outro computador consegue enviar sinal. Sua liberação acontece após o sinal anterior ter sido completamente distribuído. O Hub (concentrador) é utilizado para interconectar os computadores de uma rede local. Ele recebe os dados de uma máquina e os transmite para os outros equipamentos. Durante esta transmissão, nenhuma outra máquina consegue transmitir os dados.
Em um switch, os dados vindos do computador de origem somente são repassados ao computador de destino. Correta. O switch (comutador), assim como o hub, também interconecta computadores de uma rede, porém, os dados recebidos são transmitidos apenas para o equipamento de destino, não precisando que eles sejam retransmitidos para todos os nós da rede.
O Switch é um importante equipamento que possibilita a conexão de redes de computadores, ou seja, ele realiza a conexão entre várias máquinas. Sendo assim, o switch tem a finalidade de evitar a colisão de dados da rede, sobretudo quando as mesmas estão congestionadas.
É importante ressaltar que o switch também permite a comunicação em redes que tenham máquinas com placas com velocidades distintas, sem que a velocidade seja prejudicada.
Ethernet Padrão
 Amplamente utilizado nas topologias BARRAMENTO e ESTRELA. (anel usa tokenring)
 Padrão IEEE 802.3 – utilizado em redes locais cabeadas. 
 Pode utilizar como meio de transmissão par trançado, cabo coaxial e fibra óptica. Entre esses três meios, a fibra é que suporta maior taxa de transmissão e causa menor atenuação de sinal.
· Evolução do padrão Ethernet:
WIRELESS
Diferenças entre: modem, access point etc
1. Modem – ele converte os sinais;
2. Access point - 
3. Switch – rede cabeada; cabo par trançado; conecta os equipamentos dentro da mesma rede; caracteriza a rede LAN. Liga a um roteador, que liga a um modem e conecta a internet.
4. Roteador – evolução do switch; possibilita a interconexão de rede. O roteador é um dispositivo de rede da camada de rede (modelo OSI) que tem como principal função escolher a melhor rota entre um nó de origem e um nó de destino.
	EVOLUÇÃO DO PADRÃO WIRELLES (802.11)
	PADRÃO
	FREQUÊNCIA
	Transmissão
	IEEE 802.11B
	2.4 ghz
	11 mbps
	IEEE 802.11A
	5.0 GHZ
	54 mbps
	IEEE 802.11G
	2.4 ghz
	54 mbps
	IEEE 802.11N
	2.4 ghz ou 5.0 ghz
	150-600 mbps
	IEEE 802.11AC
	5.0 ghz
	500mbps, 1gbps+
EQUIPAMENTOS DE REDE
HUB
Um hub ativo é um dispositivo para interligação de computadores que tem o objetivo de concentrar os enlaces e aumentar o alcance de uma rede local por meio da regeneração de sinais. O Hub é considerado um dispositivo “burro” por trabalhar apenas com broadcast; Ao receber dados, ele os distribui para todas as outras portas – ele não é capaz de transmitir dados somente para uma porta específica. Dessa forma, apenas uma máquina pode transmitir dados de cada vez para evitar colisões, portanto ele trabalha com a direção de transmissão half-duplex.
O HUB é responsável por concentrar cabos em um único local etrabalhar por broadcast. Por isso, sua topologia física é de estrela e sua topologia lógica (por trabalhar em broadcast) é de barramento.
BRIDGE
As bridges têm dois efeitos sobre uma LAN Ethernet: aumentam a largura da banda e separam os domínios de colisão. É um equipamento que segmenta uma rede local em várias sub-redes, reduzindo uma diminuição do tráfego.
Ex: Uma rede local possui muitas estações ligadas a um mesmo barramento. Deseja-se dividi-la em duas partes para aliviar o tráfego do barramento. Neste caso, pode-se solucionar com o emprego de um bridge.
SWITCH (comutador)
É visto como uma evolução das bridges, ou seja, um switch é uma ponte multiporta. ESTÁ NA CAMADA DE ENLACE
 Eles são inteligentes, permitindo fechar canais exclusivos de comunicação entre a máquina que está enviando e a que está recebendo;
 Evolução do HUB, envia a mensagem apenas ao destinatário;
 Não precisam ser configurados manualmente;
 Funciona em modo full-duplex;
 É um equipamento de rede semelhante a uma ponte com múltiplas portas, capaz de analisar dados que chegam em suas portas de entrada e filtrá-los para repassar apenas às portas específicas de destino. Além disso, ele tem recursos como autonegociação e autoaprendizagem, sendo capaz de funcionar em full duplex.
· VANTAGENS
1. Autonegociação: ele se comunica com máquinas diferentes;
2. Autoaprendizado: não precisa de configuração;
3. Encaminhamento: encaminha especificamente para a máquina desejada, ao contrário do HUB, ele não funciona em broadcast. Deixa de ser concentrador e torna-se concentrador.
4. Full-duplex:
ROTEADOR
Os roteadores são equipamentos que permitem interligar redes diferentes e escolher a melhor rota para que uma informação chegue ao destino.
ESTÁ NA CAMADA DE REDE
É um dispositivo que direciona pacotes com base em seu endereço lógico IP, geralmente interligando LANs e WANs na internet, possuem tabelas dinâmicas e utilizam protocolos de roteamento.
Pode ser com fio ou sem fio – no entanto, a maioria dos roteadores é sem fio, apesar de permitirem a conexão cabeada.
Um roteador wireless é um dispositivo mais flexível, podendo trabalhar em outros três modos diferentes:
1. Hotspot;
2. Access point;
3. Repetidor de sinal;
Hotspots
 O objetivo é oferecer acesso à internet; Hotspot é o que normalmente estabelecimentos comerciais usam para oferecer wi-fi aos seus clientes, alguns utilizam como forma de uso que o esse cliente faça check-in, outros simplesmente dispõe do wifi sem nenhum requisito.
 O hotspots é – apenas e tão somente – um local onde uma rede sem fio está disponível para ser utilizada. Alguns estabelecimentos oferecem de forma gratuita (bares, restaurantes, etc) e outros são pagos (aeroportos e hotéis).
 Compartilhar o 4g do celular com um amigo também se utilizará do hotspots;
Access point
Nesse caso, a ideia é estender os recursos da rede local para a rede sem fio. Quando um roteador wireless é configurado no modo Hotspot, a ideia era oferecer acesso à internet e, não, aos outros recursos de rede compartilhados. Já quando ele é configurado no modo Access Point, ele oferece – sim – acesso a todos os recursos da rede.
RESUMO
Switch: conecta equipamentos de uma mesma rede local entre si;
Modem: permite conectar o usuário à internet;
Hotspot: local que possui sinal de conexão Wi-Fi;
Access point: equipamento que permite conexão a uma rede Wi-Fi;
Repetidor: amplia o sinal de transmissão, alcançando distâncias maiores do ponto de acesso.
Conceitos de Internet
Conceitos e tecnologias
A internet é formada pela conexão das redes do mundo inteiro. Ela surgiu a partir de um projeto militar americano, no auge da guerra fria, denominado ARPANET.
Ela foi projetada para ser altamente tolerante a falhas, continuando a transmitir o tráfego mesmo no caso de ocorrer ataques nucleares em várias partes da rede de computadores. 
Redes comutadas
Uma rede comutada é formada por uma série de nós interligados, chamados comutadores, capazes de criar conexões entre dois ou mais dispositivos. É a rede comutada que caracteriza a internet; 
A comutação pode ser dar por:
1. Circuito: usada na telefonia;
2. Pacotes: usada na internet;
Comutação por pacotes
Na internet, a transmissão de dados é realizada via comutação de pacotes.
Quando são enviados pacotes de internet de um local para outros, utiliza-se os roteadores. Esse roteador irá utilizar para o envio dos pacotes os protocolos de roteamentos. São eles:
1. Protocolo RIP – para verificar qual o caminho mais curto para o envio dos pacotes;
2. Protocolo OSPF – para verificar o de menor custo, ou seja, qual caminho é o mais rápido.
Definição de Redes
Uma rede é um conjunto de dispositivos computacionais, interconectados, com o objetivo de compartilhar recursos (informações e equipamentos).
 impressora – webcam – televisão – tablet – gps; 
IoT – internet of things
Cada vez mais as “coisas” estão sendo computadorizadas, coletando e transmitindo dados de todos os lugares – computação ubíqua ou pervasiva.
ABIN – 2018
Em uma residência, caracteriza uma solução de IoT a instalação de um detector de fumaças capaz de gerar alertas em caso de fumaça e ser acionado, a partir de um smartphone, para iniciar um mecanismo de reação.
Tipos básicos de rede com relação ao tamanho
· PAN – {Personal Area Network}: bluetooth, as caixinhas de som JBL
· LAN – {Local Area Network} – local; até 3km no mesmo terreno;
· MAN – {Metropolitan Area Network} – dentro do mesmo bairro/cidade = prédios diferentes. Até dezenas de Km;
· WAN – {Wide Area Network} – lugares mais distantes.
DEEPWEB
A DeepWeb foi criada a partir de objetivo lícito. Os desenvolvedores do Tor (navegador da deepweb) tinham como objetivo o acesso privado a uma rede web sem censura.
A URL da deepweb termina com .onion
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