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Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 1/61 AULA 10: Conceitos Diversos. SUMÁRIO PÁGINA 1. Educação à Distância 03 2. Conceitos de tecnologias e ferramentas multimídia, de reprodução de áudio e vídeo. 9 3. Conceitos de acesso a distância a computadores (rede de computadores) 12 4. Questões comentadas 41 5. Lista das questões comentadas na aula 56 6. Gabaritos 61 Prezados amigos, O tempo passa muito rápido, não é? Parece que foi ontem que começamos este curso. Hoje, estamos chegando ao final do curso. Não foi fácil, mas foi gratificante. Tantos bons comentários, sugestões, perguntas e elogios fazem a diferença. Minha principal dica é a tranquilidade. É muito mais fácil fazer uma boa prova quando estamos serenos. É, é fácil falar, sabemos. Mas é possível obter a calma por meio da segurança no que se fez (cada um fez o melhor que pôde) e utilizando-se de treinamento. Treine, faça provas simuladas em casa, na biblioteca, em outros concursos. Mas faça toda a simulação. Prepare-se para o dia, cuide da alimentação, faça uso do mesmo mecanismo de transporte. Antes da prova, vá ao local onde fará a prova, no horário marcado para verificar o trajeto, o local e o trânsito. Deixe uma margem de tempo no horário de chegada! Isso certamente ajuda, pois a agonia de ter de chegar no horário com algum imprevisto ocorrendo pode atrapalhar – e muito – a concentração. Aprenda a fazer escolhas na hora da prova. Primeiro, escolha a disciplina que acredita ter domínio. Não gaste tempo lamentando ou tentando resolver questões que não sabe ou que está com dúvidas. Marque a Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 2/61 questão para depois e siga em frente. O bom de começar pelo que se sabe mais é ganhar confiança acertando muitas questões logo no início. Certamente a ansiedade diminui. Pausas! É importante fazer pausas. Não gaste todo o tempo fazendo a prova. É importante dar um tempo, ir ao banheiro, comer alguma coisa. Sem viajar demais, claro. Uma pequena pausa para recompor. Como professores, sabemos que a atenção em uma aula presencial dura até 50 minutos. Depois, há uma tendência natural de dispersão. O cérebro cansa e procura distração. Por que não assumimos isto e fazemos uma pausa a cada hora? Uma balinha, doce ou chocolate (podem ser alimentos saudáveis também, claro) já ajuda a descansar a mente! O tempo gasto será pequeno e os benefícios podem ser grandes. Não se preocupe demais – nem exagere – com alguns minutos gastos com descanso. Podem ser valiosos para acertar mais algumas questões. Não perca muito tempo nas questões que são difíceis ou que tenha dúvidas. Concentre-se em marcar aquelas que sabe primeiro. É melhor garantir logo o que sabe e depois voltar para aumentar a pontuação. Ficar preso em uma parte da prova pode obrigá-lo a deixar questões que acertaria facilmente. No mais, o de sempre: boa alimentação, cuidar do sono, cuidar da família e da saúde. Preparar para uma prova requer mais do que estudo, requer uma organização de vida. O principal vem agora: CONFIANÇA e DEDICAÇÃO. Não desista, você conseguirá. Valeu, pessoal! Prof. Lênin (@alexandrelenin) Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 3/61 1. Educação à distância Informática na Educação Introdução As novidades na tecnologia trouxeram grande impacto nas ações cotidianas das pessoas, não ficando essa realidade longe no contexto da educação. Novas formas de aprendizado, disseminação de conhecimento e, especialmente, novas relações entre alunos e professores são algumas consequências dessa transformação dentro do ambiente educacional. A Internet tem contribuído fortemente para uma total mudança nas práticas de comunicação e, conseqüentemente, educacionais. Na leitura, na forma de escrever, na pesquisa e até como instrumento complementar na sala de aula ou como estratégia de divulgar a informação. Histórico, evolução e tendências Durante o período em que a sociedade viveu o paradigma artesanal, a Educação era baseada no mentoreado. O mentor era contratado para educar os membros da corte, de uma comunidade ou os filhos de uma família rica. Uma versão menos elitista era o professor particular, que educava um pequeno grupo de alunos, que podia arcar com os custos dessa Educação. No entanto, esse serviço era muito caro e poucos tinham acesso. Era uma solução adequada para uma sociedade praticamente agrícola. À medida que começam a surgir sistemas produtivos urbanos mais complexos, como a fábrica ou a empresa, há a necessidade de educar mais pessoas. O modelo adotado foi o da produção em massa, condizente com o novo paradigma que emergia – aplicação das ideias do Fordismo na Educação. A Educação no paradigma Fordista é baseada no “empurrar” a informação para o aluno. A escola pode ser vista como uma linha de montagem, em que o aluno é o produto que está sendo educado ou “montado” e os professores são os “montadores”, que adicionam informação ao produto. Além disso, existe a estrutura de controle do processo de “produção”, formada por diretores, supervisores que verificam se o “planejamento da produção”, traduzido em termos de métodos, currículo e disciplinas, está sendo cumprido. A Educação atual opera com base no racional, em que “se tudo for realizado de acordo com o plano, a linha de montagem deve produzir alunos capacitados”. Caso contrário, existem as ações corretoras, como a recuperação ou a repetência. A escola moderna está centrada no aluno, orientada à comunidade, enfatizando a colaboração e a comunicação. O modo de atuação no Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 4/61 ambiente de trabalho, agora requer colaboração e trabalho de equipe, ou seja, professores e alunos motivados e dispostos a compartilhar conhecimento e realizar ações inovadores. Com isso, a tecnologia pode ser utilizada como ferramenta catalizadora mesclando as relações entre professores e alunos. As novas tecnologias trouxeram grande impacto sobre a Educação desenvolvida nos dias atuais, criando novas formas de aprendizado, disseminação do conhecimento e, especialmente, novas relações entre professor e aluno. A revolução trazida pela rede mundial possibilita que a informação gerada em qualquer lugar esteja disponível rapidamente. A globalização do conhecimento e a simultaneidade da informação são ganhos inestimáveis para a humanidade. A Internet tem contribuído fortemente para uma total mudança nas práticas de comunicação e, consequentemente, educacionais. Na leitura, na forma de escrever, na pesquisa e até como instrumento complementar na sala de aula ou como estratégia de divulgar a informação. Na Era do Conhecimento, passou-se a utilizar sistemas eletrônicos e apresentações coloridas para tornar as aulas mais atrativas e, muitas vezes, deixa-se de lado a tradicional lousa e giz. Muitos trabalhos passaram a ser subsidiados pelas informações disponíveis na Web e, com isso, trouxeram benefícios e riscos, mudando-se as formas de aprender e de ensinar. Para o professor, a condução do processo de pesquisa também éindispensável quando para Internet toma-se o conceito de que tudo pode ser publicado e principalmente compartilhado. Neste contexto, o discernimento de fontes de informação e a análise de sua veracidade são outros papéis fundamentais desempenhados pelo professor. Só com essa participação é possível orientar o aluno para que ele não incorra em erros ou baseie-se em informações equivocadas. Ensino à Distância Em meio a uma grande e rápida transformação no que se diz respeito à tecnologia e necessidade de reter e compartilhar conhecimento de maneira rápida, prática e consistente, os sistemas educativos formais têm-se apresentado incapazes de atender demandas crescentes por formação e atualização de conhecimentos e práticas profissionais. O século XX encontrou na Educação a Distância (EAD) uma alternativa às exigências sociais e pedagógicas, contando com o apoio dos avanços das novas TICs (Tecnologias de Informação e Comunicação). A EAD passa a ocupar uma posição instrumental estratégica para satisfazer as amplas e diversificadas necessidades de qualificação das pessoas adultas, Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 5/61 desempenhando um papel importante, permitindo o acesso e a disseminação da informação além de modificar significativamente os ambientes de aprendizagem. Educação a Distância: realiza-se por diferentes meios (correspondência postal ou eletrônica, rádio, televisão, telefone, fax, computador, internet, dentre outros), sendo um termo abrangente, mantém a relação de discussão de tempo e espaço (distanciamento físico) dentro o processo educacional, porém não é obrigatoriamente dentro do ambiente Internet. Os modelos de ensino a distância podem ser classificados como: Modelos de primeira geração: ensino por correspondência, em que os manuais exercem a função comunicativa. Modelos de segunda geração: utilizam os meios de comunicação de massa (rádio e TV) para transmissão da informação. Alguns modelos podem ser interativos, já que permitem aos alunos enviar perguntas através do telefone. Modelos de terceira geração: A teleinformática e os ambientes virtuais de aprendizagem são recursos indispensáveis e permitem uma interação tanto assíncrona como sincrônica, através de ferramentas como correio eletrônico, foros de mão única ou de dupla via, Internet, videoconferências, entre outros. Embora o ensino a distância venha sofrendo alterações ao longo do tempo, os recursos impressos continuam sendo fundamentais. Instrumentação computacional do ensino No cenário dos modelos de Ensino a distância, apesar de a sociedade vivenciar uma revolução tecnológica, mesmo no que se diz respeito à educação, a mídia mais utilizada para as aulas ainda é a impressa, certa de 84,7% das instituições a utilizam, em seguida o e-learning (61,2%) e o CD-ROM (42,9%). As principais tecnologias e mídias utilizadas pela EAD são: o meio impresso – livros, apostilas, porém com a característica didáticas bem definidas e o dialogismo, ou seja, o material deve conversar com o aluno, visto que este se encontra sozinho. áudio e vídeo – atualmente CDs e DVDs rádio e televisão: aulas transmitidas em modo aberto ou limitado. O rádio é extremamente vantajoso por apresentar custo baixo e flexibilidade. Já o meio televisivo é mais oneroso, porém com o processo de digitalização, é possível disponibilizar vídeos nesse formato de forma rápida e eficiente. Teleconferência – permite interação entre professores e alunos, podendo estarem conectado de por meio de uma linha telefônica Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 6/61 (audioconferências), via satélite ou cabo (videoconferências), essa, embora cara, traz grande satisfação aos alunos e professores. Conferência web – pode apresentar colaboração síncrona ou assíncrona, promovendo encontros virtuais entre dois ou mais participantes em locais diferentes, geograficamente distantes, podendo utilizar recursos como imagens, áudio, vídeo, compartilhamento de arquivos e tela do computador entre outros. o computador com a interface www – baseando-se no conceito da Web 2.0, que não enfatiza a tecnologia e sim a nova forma de utilização da internet, tornado esta tecnologia uma ferramenta poderosa de compartilhamento de conhecimento e informações, podendo o usuário criar e modificar conteúdos web. Portais Educativos - é uma porta organizacional para serviços educacionais, não limitando-se apenas em publicação de informações sobre educação, ou seja possibilitam acesso rápido e econômico ao conhecimento facilitando a construção e armazenamento do conhecimento produzido. Sistemas de Tutoria A tutoria é parte indispensável para o sucesso de uma proposta de ensino a distância. Seu papel é facilitar o processo educativo do aluno. Um sistema de tutoria eficaz permite aproximar todos os sujeitos envolvidos na ação educativa, desde os professores pesquisadores até o aluno no pólo. Para tanto, o papel do tutor é imprescindível para a garantia dos canais necessários a fim de que haja comunicação entre todos os agentes envolvidos no curso. O sistema de tutoria pode apresentar como atores o professor pesquisador, formador e tutores da sede e dos pólos. O professor pesquisador é o responsável pela produção do material didático; o professor formador é responsável pela execução das aulas presenciais, acompanhamento da disciplina e orientação aos tutores; os tutores da sede são professores que realizam a tutoria a distância; e os tutores dos pólos são professores que buscam manter o aluno motivado e acompanhar de perto seu desempenho. O papel principal do tutor é amparar os alunos em todos os momentos, sanando as dúvidas, orientando-os na resolução dos exercícios, estimulando a pesquisa e a leitura de livros e artigos. Também é sua função acompanhar o aluno durante toda a caminhada, de modo que ele não se sinta desamparado ou sozinho ao longo do processo de aprendizagem. Tecnologias utilizadas na tutoria a distância Para que esse auxílio à distância possa, de fato, acontecer, são utilizados diversos recursos tecnológicos, síncronos e assíncronos. Dentre os Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 7/61 principais podemos citar o Moodle, o msn e o skype, além do e-mail e do telefone. O Moodle é uma plataforma de código aberto, livre e gratuito para aprendizagem à distância, em que é possível gerenciar todas as atividades dos alunos e professores. É uma ambiente de aprendizagem em que são apresentadas informações como cronograma das atividades presenciais, datas de provas, normas dos cursos, acesso à identificação de cada aluno e professor, fóruns gerais e de cada disciplina, informações sobre as disciplinas do curso, materiais disponibilizados. Pode ser utilizado sem nenhuma alteração nos ambientes Unix, Linux, Windows e Mac OS X. O Moodle permite criar três formatos de curso: social, semanal ou modular, sendo o social baseado nos recursos de interação entre os participantes e os dois últimos são estruturados podendo ser semanais ou em tópicos. Já o MSN e Skype são formas de comunicação e interação em tempo real, onde tutores e alunos podem trocar informações e conhecimento de maneira instantânea. O e-mail, embora tenha sido desenvolvido para troca de mensagens textuais atualmenteele vai além disso, hoje é possível trocar e encaminhar todos os arquivos, imagens, vídeos, o que facilita a troca de material na tutoria à distância. Sistema de autoria Os avanços tecnológicos em ambientes computacionais mostram algumas tendências para recursos altamente personalizáveis, oferecendo a seus usuários ambientes configuráveis, distribuídos e extremamente interativos. Algumas das características dessas tecnologias são encontradas em ambientes de autoria, que oferecem aos usuários recursos computacionais facilmente configuráveis para a elaboração personalizada de seus próprios trabalhos. O termo autoria é utilizado no processo de escrita de um hiperdocumento. Para desenvolver um trabalho de autoria são necessários ao menos um sistema de autoria, podendo este ser pintura, desenho, animação, figuras, tratamento de sons em áudio, edição de vídeos. Uma característica importante para um sistema de autoria é a interatividade, pode-se observar ainda, neste tipo de sistema, outras características como: disponibilidade de um conjunto de funções de editoração; disponibilidade de comandos para formatação na tela; facilidade de edição com facilitadores para gráficos, vídeos e áudio; estrutura para controlar versões; controle de segurança e criptografia; disponibilidade de busca e substituição; controle de cores; Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 8/61 facilidade de aprendizado; visualização das informações, ou seja, possui mapas globais, locais, de contexto, trilhas e índices; customização, ou seja, permite escolhas conforme necessidades dos usuários; funções de editoração, possui funções copiar, mover, inserir, etc; confiabilidade e estabilidade; integração com a web. Algumas ferramentas de autoria: PowerPoint; Toolbook; Director; Flash; FrontPage; Dreamweaver. Em um processo de autoria, princípios como quantidade de ligações no documento, evitando-se nós óbvios, o leiaute visual, evitar redundância de informações de telas anteriores e por fim, considerar também o espaçamento entre linhas e a quantidade de informações a serem incluídas em uma tela. Ambientes virtuais de aprendizagem São sistemas computacionais disponíveis na internet, destinados ao suporte de atividades mediadas pelas TICs. Permitem integrar múltiplas mídias, linguagens e recursos, apresentar informações de maneira organizada, desenvolver interações entre pessoas e objetos de conhecimento, elaborar e socializar produções tendo em vista atingir determinados objetivos." Com os chamados Ambientes Digitais de Aprendizagem (Educação a distância na internet) a EaD ganhou a possibilidade de organizar de maneira mais controlada cursos, mescla de aulas presenciais e a distância, possibilidade de aulas apenas virtuais, integração com novas possibilidades de interação pela Internet, além da aproximação entre professores e alunos dentro do processo educativo. O número de ferramentas disponíveis para utilização também cresce a cada dia. São e- mails, fóruns, conferências, bate-papos, arquivos de textos, wikis, blogs, dentre outros. Ressalta-se que, em todos estes ambientes, textos, imagens e vídeos podem circular de maneira a integrar mídias e potencializar o poder de educação através da comunicação. Além disso, a possibilidade de hiperlinks traz o aumento do raio de conhecimento possível de ser desenvolvido pelos alunos. Estes hiperlinks podem ser realizados tanto dentro do próprio ambiente digital de aprendizagem (entre textos Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 9/61 indicados ou entre discussões em fóruns diferentes, por exemplo), como também de dentro para fora e de fora para dentro (em casos de pesquisas alargadas de discussões internas, nos quais se pode trazer ou levar conteúdo desenvolvido para a discussão). Assim, pode-se diferenciar inclusive as nomenclaturas que são dadas à educação promovido a distância. Exemplos de ambientes virtuais de aprendizagem: Moodle iTutor SOLAR Sócrates TelEduc Amadeus AVA AIED 2. Conceitos de tecnologias e ferramentas multimídia, de reprodução de áudio e vídeo. Esse tipo de questão ainda é pouco explorado pela banca, mas vamos listar algumas dicas para a sua prova. **Audacity ® Trata-se de um editor de áudio digital livre e gratuito (http://audacity.sourceforge.net/download/), de código fonte aberto, muito fácil de se usar, cuja última versão é a 1.3.12 (beta). Como esta versão é um trabalho ainda em progresso que não contém documentação ou traduções completas, ela é recomendada apenas para usuários avançados do sistema. A versão 1.2.6, é a mais estável, completa e documentada deste programa, disponível tanto para o sistema operacional Mac OS X, quanto para o Windows e o Linux/Unix O que pode ser gravado? Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 10/61 O Audacity® é um excelente editor de áudio digital apesar de possuir algumas limitações. Basicamente, ele grava qualquer coisa que passar pelo microfone com uma captação muito boa. E o melhor de tudo é que para tal não é preciso nenhuma configuração especial ou abrir abas diferentes. Gravar sons no Audacity® é a tarefa mais fácil que se pode fazer no programa. Dentro das características do Audacity® estão as operações simples de edição e gravação de áudio, auxiliando o usuário final a capturar, cortar, montar e dar saída em arquivos sonoros. Com ele, podemos, por exemplo, criar um podcast. O que é um podcast? Simplificando, um podcast é uma gravação de áudio que pode ser disponibilizada na Web tanto para download quanto para streaming (isto é, para reprodução via Web, como no caso das rádios online). Se você fizer o download do podcast você poderá ouvi-lo em seu aparelho mp3 ou como preferir. Assim como as publicações de texto e imagem, o podcast também pode ser “assinado” via RSS (que são arquivos que utilizam uma tecnologia/linguagem especial que eliminam a necessidade do usuário acessar o website para obter seu conteúdo). A grande diferença entre um podcast e uma rádio comum é que nele cada usuário pode personalizar a sua programação. O novo meio permite que o ouvinte faça, escolha e ouça a programação, como e quando bem entender. O que é o YouTube™? O YouTube™ é um website público que permite aos seus usuários, uma vez cadastrados, carregarem e compartilharem vídeos em formato digital. Foi fundado em fevereiro de 2005 e já em 2006 foi considerado pela revista americana Time como a melhor invenção do ano por, entre outros motivos, "criar uma nova forma para milhões de pessoas se entreterem, se educarem e se chocarem de uma maneira como nunca foi vista". O YouTube™ é desde então o mais popular website do seu tipo devido à possibilidade de hospedar uma grande variedade de filmes, de videoclipes e de materiais caseiros. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 11/61 E o que é broadcast/screencast? Broadcast é um termo da língua inglesa formado por duas palavras distintas, “broad” (largo, ou em larga escala) e “cast” (enviar,projetar, transmitir). Há algumas décadas, quando o rádio e a televisão chegavam no país, o termo foi traduzido como “radiodifusão”. Entretanto, como a transmissão de imagem e som não se dá mais exclusivamente por ondas de rádio e atingiu outros tipos de dispositivos eletrônicos, a palavra radiodifusão se tornou obsoleta para se referenciar o termo broadcast. Hoje, com a popularização de inúmeros meios de comunicação diferentes, poderíamos considerar que broadcast é o ato de transmitir algo, utilizando qualquer tipo de mídia, seja ela via ondas de rádio, satélite, cabos, fibras ópticas, linhas telefônicas, etc. Na Internet/Web, fazer broadcast é fazer essa transmissão — geralmente de vídeos e músicas — e, como estamos em uma fase em que todos querem compartilhar tudo o que gostam, com todos os outros, os serviços que oferecem meios para tornar isso possível estão cada vez mais populares e, por isso, o lugar mais provável onde hoje vemos a palavra “broadcast” é no YouTube™. Numa situação particular, os screencasts são broadcasts largamente utilizados em forma de video-tutoriais ou video-aulas, para ensinar iniciantes ou até usuários mais experientes o funcionamento de uma determinada coisa, por exemplo, um determinado software. Enquanto que os áudios que produzimos, uma vez publicados se tornaram podcasts, os vídeos que produzimos e publicamos aqui até agora são, na sua maioria, screencasts porque ensinaram algo, como utilizar o Audacity etc. Por fim, broadcasting ou screencasting é o ato de produzir broadcasts ou screencasts, assim como podcasting é o ato de produzir podcasts. **Camtasia Studio® O Camtasia Studio® é um aplicativo completo para a criação e edição de vídeos a partir do ambiente de trabalho do Windows. Com ele você pode criar diversos tipos de vídeos explicativos sem dificuldades, como tutoriais de programas, apresentações e atividades comuns no computador. Ou seja, o Camtasia é um software próprio para a produção de screencasts, Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 12/61 em particular. O programa não se limita em apenas gravar, com ele também é possível editar as gravações. Mixar, cortar e dividir são algumas das ações que podem ser aplicadas. Além disso, nos vídeos em que haja mais de um capítulo, por exemplo, é possível adicionar telas gráficas com textos ilustrativos para indicar o início ou a transição entre eles. Já na parte de áudio, você pode facilmente adicionar uma efeito sonoro de fundo para dar aquele toque especial na apresentação. 3. Introdução às Redes de Computadores O que é uma rede de computadores, senão um grupo de computadores conectados entre si? Uma rede de computadores é a conexão de dois ou mais computadores para permitir o compartilhamento de recursos e troca de informações entre as máquinas. A seguir temos algumas definições obtidas da literatura especializada sobre esse assunto: “Um conjunto de computadores autônomos interconectados por uma única tecnologia. Dois computadores estão interconectados quando podem trocar informações.” (TANENBAUM, 2003). “Sistema computadorizado que usa equipamentos de comunicação para conectar dois ou mais computadores e seus recursos.” (CAPRON e JOHNSON, 2004). “Uma rede de computadores liga dois ou mais computadores de forma a possibilitar a troca de dados e o compartilhamento de recursos” (MEYER et al., 2000). As redes de computadores podem ser divididas em duas partes principais: parte física e lógica. A parte física indica a organização e disposição espacial do hardware da rede, organização essa conhecida como topologia física. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 13/61 A parte lógica abrange as regras que permitem que os componentes de hardware trabalhem adequadamente quando interligados; é a topologia lógica. Classificação das Redes Quanto à Extensão (Por Escala ou Abrangência) Geralmente, as redes de computadores recebem uma classificação quanto à abrangência da rede. Redes pessoais ou PAN (Personal Area Network) São redes voltadas à ligação de equipamentos para uma única pessoa. Exemplos são redes sem fio que conectam um computador a um mouse, uma impressora e um PDA. O termo PAN é um termo novo, que surgiu muito em função das novas tecnologias sem fio, como o bluetooth, que permitem a ligação de vários equipamentos que estejam separados por poucos metros. Por isso, não devemos estranhar nem considerar errada uma classificação que não inclua uma PAN entre outros tipos de rede. Figura. Exemplo de uma Rede PAN Redes locais ou LAN (Local Area Network) São redes privadas restritas a um edifício, uma sala ou campus com até alguns poucos quilômetros de extensão. Apesar de a distância entre os equipamentos não ser rígida, ela define as características que distinguem uma LAN de redes mais extensas, como tamanho, tecnologia de transmissão e topologia. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 14/61 Devido ao tamanho reduzido, as LANs possuem baixo tempo de atraso (retardo). Além disso, o pior tempo de transmissão em uma LAN é previamente conhecido. As LANs tradicionais conectam-se a velocidades de 10 a 1000 Mbps e as mais modernas podem alcançar taxas de 10Gbps. Essas taxas indicam a velocidade máxima com a qual os dados transitam na rede. Redes Metropolitanas ou MAN (Metropolitan Area Network) As MANs são redes que abrangem uma cidade. Normalmente são compostas por agrupamentos de LANs, ou seja, há varias redes menores interligadas, como ilustrado a seguir: Figura – Três filiais se conectando através de uma MAN Redes Remotas, Extensas, Geograficamente Distribuídas ou WAN (Wide Area Network) Esses termos são equivalentes e se referem a redes que abrangem uma grande área geográfica, como um país ou um continente. Devido à grande Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 15/61 extensão, possuem taxa de transmissão menor, maior retardo e maior índice de erros de transmissão. Figura – A Internet é um exemplo de uma WAN Modelo OSI O modelo OSI é a base para quase todos os protocolos de dados atuais. Como um modelo de referência, esse modelo fornece uma lista extensiva de funções e serviços que podem ocorrer em cada camada. Ele também descreve a interação de cada camada com as camadas diretamente acima e abaixo dela. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 16/61 Consiste em um modelo de sete camadas, com cada uma representando um conjunto de regras específicas. Para que você memorize os nomes das camadas do modelo OSI, aqui vai uma dica: lembre-se da palavra FERTSAA , com as iniciais de cada camada, que são: F->Física, E- >Enlace, R->Rede, T->Transporte, S->Sessão, A->Apresentação, A- >Aplicação (este símbolo é para lembrá-lo de que a camada de aplicação está mais próxima do usuário final). Fácil, não é mesmo? O quadro seguinte destaca as principais características de cada camada. Camada Nome Observações7 Aplicação Camada de nível mais alto, fornece serviços ao USUÁRIO ! Essa é, portanto, a camada mais próxima do usuário final. Contém os protocolos e funções que as aplicações dos usuários necessitam para executar tarefas de comunicações (enviar e-mail, acessar páginas, transferir arquivos, entre outras). 6 Apresentação É a tradutora da rede, sendo responsável por determinar o formato utilizado para transmitir dados entre os computadores da rede. Se necessário, pode realizar conversão de um tipo de representação de dados para um formato comum. Um exemplo seria a compressão de dados ou criptografia. 5 Sessão Estabelece, gerencia e termina sessões (momentos ininterruptos de transação) entre a máquina de origem e a de destino. 4 Transporte Camada intermediária, faz a ligação entre as camadas do nível de aplicação (5, 6 e 7) com as do nível físico (1, 2 e 3). Responsável pela comunicação fim-a-fim, ou seja, controlam a saída das informações (na origem) e a chegada delas (no destino). 3 Rede Serve para indicar a rota que o pacote vai seguir da origem ao destino (decide como Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 17/61 rotear pacotes entre os nós conectados por meio de uma rede). A determinação da rota que os pacotes vão seguir para atingir o destino é baseada em fatores como condições de tráfego da rede e prioridades. A camada de rede também fornece um mecanismo de endereçamento uniforme de forma que duas redes possam ser interconectadas. Converte o endereço lógico em endereço físico para que os pacotes possam chegar corretamente ao destino. 2 Enlace (vínculo) de dados Essa camada organiza os sinais brutos (zeros e uns) transferidos pela rede em unidades lógicas chamadas quadros (frames), identifica suas origens e destinos (endereços MAC) e corrige possíveis erros ocorridos durante a transmissão pelos meios físicos. O endereço MAC (endereço físico de 48 bits, que é gravado na memória ROM dos dispositivos de rede) é interpretado por equipamentos nessa camada. 1 Física Responsável pela transmissão das informações em sua forma bruta: sinais elétricos ou luminosos (ou seja, essa camada transmite os sinais ou bits entre as estações). É a camada mais baixa do modelo OSI (mais próxima da transmissão dos sinais). Trata das especificações de hardware e demais dispositivos de rede, incluindo cabos, conectores físicos, hubs, etc. e transmite fluxo de bits desestruturados por um meio. Tabela. Modelo OSI de sete camadas Para a prova, é importante que você memorize os nomes das camadas, bem como o papel de cada uma delas no contexto do modelo. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 18/61 Alguns Equipamentos que Compõem uma Rede É imprescindível que você entenda os componentes básicos que compõem a construção de uma rede, bem como a tarefa que cada um executa. São eles: Placa de Rede (Adaptador de Rede ou Interface de Rede) As placas de rede (NIC - Network Interface Card) constituem a interface física entre o computador e o cabo da rede e são instalados em um slot de expansão em cada computador e servidor da rede. Ela – a placa de rede – permite que os hosts (servidores, estações de trabalho) se conectem à rede e, por isso, é considerada um componente chave da rede. É um equipamento existente em todos os computadores ligados na rede, possui um endereço próprio, que lhe é dado quando fabricada. Esse endereço é chamado Endereço MAC, mas pode ser citado como endereço Físico (não é possível modificá-lo, ele vem armazenado numa memória ROM na placa de rede). Não há duas placas de rede com o mesmo endereço MAC (é como se fosse um Chassi da placa de rede). Ao selecionar uma placa de rede, leve em conta os três seguintes fatores: 1. Verificar se há drivers disponíveis para a placa que irá funcionar com o sistema operacional que você está utilizando. 2. A placa deve ser compatível com o tipo de meio de transmissão (por exemplo, cabo de par trançado, coaxial ou de fibra óptica) e topologia (por exemplo Ethernet) que você escolheu. 3. A placa deve ser compatível com o tipo de barramento (por exemplo, PCI) do computador no qual será instalada. De tempos em tempos, você pode precisar instalar uma placa de rede. A seguir, algumas situações que podem exigir que você faça isso: Adicionar uma placa de rede a um PC que não tenha uma; Substituir uma placa de rede inadequada ou danificada; Fazer a atualização de uma placa de rede de 10 Mbps para uma placa de rede de 10/100/1000 Mbps. Os computadores laptop e os computadores notebook estão tornando-se cada vez mais populares, da mesma forma que os computadores Pockets PCs e outros dispositivos pequenos de computação. As informações descritas na seção anterior também se aplicam aos laptops. A principal diferença é que os componentes em um laptop são menores - os slots de expansão tornam-se slots PCMCIA, onde as placas de rede, os modems, os discos rígidos e outros dispositivos úteis, Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 19/61 geralmente do tamanho de um cartão de crédito, podem ser inseridos nos slots PCMCIA que se encontram ao longo do perímetro, como indicado na figura. A tabela seguinte destaca resumidamente os principais equipamentos utilizados para a interconexão de redes. Vamos lá!! Equipamento Função principal Repeater (Repetidor) Equipamento cuja função é realizar a amplificação1 ou a regeneração2 dos sinais de uma rede (via cabo ou wi- fi), quando se alcança a distância máxima efetiva do meio de transmissão e o sinal já sofre uma atenuação (enfraquecimento) muito grande. O repetidor NÃO desempenha qualquer função no fluxo de dados e pertence à Camada 1 (chamada de Camada Física) do modelo OSI. Figura. Repetidor Hub Equipamento concentrador de conexões (guarde isso!) que permite a ligação física de cabos provenientes de vários micros. Recebe sinais elétricos de um computador e os 1 Amplifica todas as ondas eletromagnéticas de entrada, inclusive os ruídos indesejáveis. 2 Retira os dados do sinal de transmissão. Em seguida, constrói e retransmite o sinal no outro segmento de mídia. O novo sinal é uma duplicata exata do sinal original, reforçado pela sua força original. Cartão PCMCIA para notebooks Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 20/61 transmite a TODAS as portas por difusão (os sinais serão enviados a todas as demais máquinas – broadcast). Adequado para redes pequenas e/ou domésticas. É um equipamento da Camada 1 (Camada Física) do modelo OSI. Figura. Hub Switch Também chamado de comutador, é um dispositivo que externamente é semelhante ao hub, mas internamente possui a capacidade de chaveamento ou comutação (switching), ou seja, consegue enviar um pacote (ou quadro, se preferir) apenas ao destinatário correspondente. Nota: o switch PODE usar broadcast (só usa quando precisa!). Opera na Camada de Enlace (Camada 2) do modelo OSI. Bridge(Ponte) A ponte é um repetidor inteligente, pois faz controle de fluxo de dados. Ela analisa os pacotes recebidos e verifica qual o seu destino. Se o destino for o trecho atual da rede, ela não replica o pacote nos demais trechos, diminuindo a colisão e aumentando a segurança. Com a ponte é possível segmentar uma rede em "áreas" diferentes, com o objetivo de reduzir tráfego. Essas áreas são chamadas domínios de colisão. Também, a ponte é capaz de traduzir os sinais entre duas tecnologias de redes locais diferentes. Ela interliga segmentos de rede de arquiteturas diferentes e permite que eles se comuniquem normalmente (ex.: pode ser instalada ENTRE um segmento de rede Ethernet e um segmento Token Ring). Opera na Camada de Enlace (Camada 2) do modelo OSI. Access point (Ponto de É o equipamento central para onde todos os sinais de uma rede Wi-Fi do tipo infraestrutura serão mandados. O Access Point, por sua vez, retransmitirá os sinais Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 21/61 acesso) para a rede, criando uma espécie de “área de cobertura” para os computadores. É um equipamento da Camada 2 (Camada de Enlace) do modelo OSI. Figura. Ponto de acesso ao centro Router (Roteador) Equipamento responsável pelo encaminhamento e roteamento de pacotes de comunicação em uma rede ou entre redes. Tipicamente, uma instituição, ao se conectar à Internet, deverá adquirir um roteador para conectar sua LAN (Local Area Network – Rede de Área Local) ao ponto da Internet. O roteador é um equipamento mais "inteligente" do que o switch, pois, além de poder desempenhar a mesma função deste, também tem a capacidade de escolher a melhor rota que determinado pacote de dados deve seguir para chegar a seu destino. Na Internet, os roteadores trocam entre si tabelas de roteamento e informações sobre distância, permitindo a escolha do melhor caminho entre a origem e o destino da conexão. É um equipamento da Camada 3 (Camada de Rede) do modelo OSI. Gateway Dispositivo usado para interconectar duas redes totalmente distintas. Geralmente utilizado para conectar WANs a LANs. Atua nas camadas mais altas do modelo OSI (da Camada de Transporte até a Camada de Aplicação). Transmissão de Dados Quando falamos em transmissão, estamos falando do envio de sinais de um ponto a outro. Sinais podem ser analógicos, como os sinais de rádio e Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 22/61 tv, ou digitais, como os de computadores. Sinais digitais, que são os que nos interessam, são transmitidos por sinais elétricos que assumem valores de tensão positivos ou negativos, representando os nossos velhos conhecidos 0 e 1. Vejamos algumas características de transmissão de dados. **Formas de utilização do meio físico: Quanto às formas de utilização da ligação, temos a seguinte classificação: - Simplex A transmissão ocorre somente em um sentido, ou seja, somente do transmissor para o receptor. Exemplo: televisão ou rádio. Transmissor Receptor Figura- Comunicação simplex - Half Duplex A transmissão ocorre em dois sentidos, mas não simultaneamente. O melhor exemplo dessa situação são rádios do tipo walk-talkie. Dois rádios desses podem se comunicar entre si, enviando e recebendo sinais, mas somente um de cada vez. Trans/Rec Trans/Rec Figura - Comunicação half-duplex - Full Duplex A transmissão ocorre em dois sentidos simultaneamente. Exemplo: redes telefônicas. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 23/61 Trans/Rec Trans/Rec Figura - Comunicação full-duplex **Tipos de ligação: Quando pensamos em termos de redes de computadores, devemos primeiramente pensar em termos de como os nós são ligados. Uma classificação é a seguinte: - ligação ponto-a-ponto: cada extremidade da ligação contém um e somente um nó, como no exemplo abaixo: Figura - Ligação ponto-a-ponto-Liga apenas duas máquinas - ligação multiponto: cada extremidade da ligação pode conter mais de um nó, como no exemplo ilustrado a seguir. Figura- Ligação multiponto – várias máquinas são ligadas por um mesmo canal de comunicação **Modos de transmissão: Existem dois modos de transmissão de dados: síncrono e assíncrono. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 24/61 Assíncrono - Nesse modo não há o estabelecimento de sincronia entre o transmissor e o receptor. Dessa forma, o transmissor deve avisar que vai iniciar uma transmissão enviando um bit, chamado de Start Bit. Quando termina a transmissão, o transmissor envia um bit de parada, o Stop Bit. Síncrono - Nesse modo, a rede funciona baseada em um sinal de sincronização (sinal de clock). Como transmissores e receptores estão sincronizados ao clock da rede, a transmissão pode ser feita sem intervalos, sem que seja preciso indicar quando começa e quando termina a transmissão. **Problemas na transmissão de dados Podem ocorrer alguns problemas durante um processo de transmissão de dados. Atenuação - À medida que um sinal “caminha” pelo canal de transmissão ele vai perdendo potência. Chamamos de atenuação essa perda de potência. A atenuação de um sinal pode ser resolvida utilizando equipamentos repetidores ou amplificadores de sinal, que cumprem o papel de reestabelecer o nível do sinal no caminho entre o transmissor e o receptor. Ruído - Ruído é qualquer interferência sofrida pelo sinal que possa causar sua distorção ou perda, implicando em falha na recepção. Retardo - Também chamado de atraso, é a diferença entre o momento em que o sinal foi transmitido e o momento em que foi recebido. Meios Físicos de Transmissão São os meios responsáveis pelo transporte dos sinais que representam os dados em uma rede. Eles transportam um fluxo bruto de bits de uma máquina para outra. Cada meio tem suas características de performance, custo, retardo e facilidade de instalação e manutenção. **Meios de transmissão guiados Os meios de transmissão guiados abrangem os cabos e fios. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 25/61 Cabo Coaxial No passado esse era o tipo de cabo mais utilizado. Atualmente, por causa de suas desvantagens, está cada vez mais caindo em desuso, sendo, portanto, só recomendado para redes pequenas. Entre essas desvantagens está o problema de mau contato nos conectores utilizados, a difícil manipulação do cabo (como ele é rígido, dificulta a instalação em ambientes comerciais, por exemplo, passá-lo através de conduítes) e o problema da topologia. A topologia mais utilizada com esse cabo é a topologia linear (também chamada topologia em barramento) que faz com que a rede inteira saia do ar caso haja o rompimento ou mau contato de algum trecho do cabeamento da rede. Como a rede inteira cai, fica difícil determinar o ponto exato em que está o problema, muito embora existamno mercado instrumentos digitais próprios para a detecção desse tipo de problema. • Cabo Coaxial Fino (10Base2) Esse é o tipo de cabo coaxial mais utilizado. É chamado "fino" porque sua bitola é menor que o cabo coaxial grosso, que veremos a seguir. É também chamado "Thin Ethernet" ou 10Base2. Nesta nomenclatura, "10" significa taxa de transferência de 10 Mbps e "2" a extensão máxima de cada segmento da rede, neste caso 200 m (na verdade o tamanho real é menor). Cabo coaxial fino • Cabo Coaxial Grosso (10Base5) Esse tipo de cabo coaxial é pouco utilizado. É também chamado "Thick Ethernet" ou 10Base5. Analogamente ao 10Base2, 10Base5 significa 10 Mbps de taxa de transferência e que cada segmento da rede pode ter até 500 metros de comprimento. É conectado à placa de rede através de um transceiver. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 26/61 Cabo coaxial grosso. Cabos de Par Trançado Esse é o tipo de cabo mais utilizado atualmente. Existem basicamente dois tipos de cabo par trançado: sem blindagem (UTP, Unshielded Twisted Pair) e com blindagem (STP, Shielded Twisted Pair). A diferença óbvia é a existência de uma malha (blindagem) no cabo com blindagem, que ajuda a diminuir a interferência eletromagnética (EMI) e/ou interferência de frequência de rádio (RFI) e, com isso, aumentar a taxa de transferência obtida na prática. Par Trançado sem Blindagem (UTP) Par Trançado com Blindagem (STP) O par trançado, ao contrário do cabo coaxial, só permite a conexão de 2 pontos da rede. Por este motivo é obrigatória a utilização de um dispositivo concentrador (hub ou switch), o que dá uma maior flexibilidade e segurança à rede. Você deve ter sempre em mente a existência da interferência eletromagnética em cabos UTP, principalmente se o cabo tiver de passar por fortes campos eletromagnéticos, especialmente motores e quadros de luz. É muito problemático passar cabos UTP muito próximos a geladeiras, condicionadores de ar e quadros de luz. O campo eletromagnético impedirá um correto funcionamento daquele trecho da rede. Se a rede for ser instalada em um parque industrial - onde a interferência é inevitável - Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 27/61 outro tipo de cabo deve ser escolhido para a instalação da rede, como o próprio cabo coaxial ou a fibra ótica. Ao comprar um cabo par trançado, é importante notar qual a sua categoria: cat1, cat2, cat3, cat4, cat5, cat5e, cat6. Existem várias padronizações relativas aos cabos UTP, sendo comumente utilizado o Padrão de categorias EIA (Eletrical Industries Association). Via de regra, quanto maior a categoria do cabo, maior a velocidade com que ele pode transportar dados. As redes atuais utilizam em sua maioria cabos cat5 e cat5e que suportam redes de 10Mbps, 100Mbps ou 1Gbps. Normalmente, existem conectores apropriados para cada tipo de cabo. No caso dos cabos de par trançado, o conector utilizado é chamado de RJ-45. Conector RJ-45 O RJ-45 é similar ao conector de linha telefônica, só que maior, com mais contatos. A propósito, o conector de linha telefônica se chama RJ-11. O RJ-45 é o conector apropriado para conectar um cabo de par trançado a placas e outros equipamentos de rede. Cabo Ethernet Par Trançado Direto x Cruzado Ao utilizar cabo de par trançado para sistemas Ethernet (10 Base-T ou 100 Base-TX, por exemplo), você pode ter que utilizar um Cabo Direto (Straight-Pinning) ou um Cabo Cruzado (Cross-over). O Cabo Direto é utilizado toda vez que você fizer a ligação de um computador para um Hub ou Switch. Neste caso você deve utilizar um cabo conectorizado pino a pino nas duas pontas, obedecendo a codificação de cores 568A ou 568B, conforme a escolhida por você (todas as conexões deverão seguir o mesmo padrão). O Cabo Cruzado é utilizado toda vez que você fizer a interligação Hub-Switch, Hub-Hub ou Switch-Switch (deve haver apenas um cabo cruzado entre os equipamentos). Nota: A única exceção é na conexão direta de dois micros usando uma configuração chamada cross-over, utilizada para montar uma rede com apenas esses dois micros. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 28/61 Em redes de grande porte, os cabos UTP/STP provenientes dos diversos pontos de rede (caixas conectoras junto aos micros) são conectados a blocos de distribuição fixos em estruturas metálicas. Este conjunto é denominado Patch Panel. A ligação dos blocos de distribuição citados aos hubs e/ou switches se dá através de patch cords. A utilização de Patch Panels confere melhor organização, maior flexibilidade e consequentemente, facilita a manutenção. Cabos de Fibra Ótica A primeira coisa a notar em um cabo de fibra óptica é que eles não conduzem sinais elétricos, mas pulsos de luz. Em uma extremidade do cabo, há um transmissor que emite pulsos de luz. Os pulsos trafegam pelo cabo até chegar ao receptor, onde são convertidos para sinais elétricos. Essas transmissões são unidirecionais. Na transmissão de pulsos de luz, um pulso indica um bit 1 e a ausência de pulso indica um bit 0. Uma característica importante dos cabos de fibra óptica é que os pulsos podem se propagar por muitos quilômetros sem sofrer praticamente nenhuma perda. Fisicamente os cabos de fibra óptica são parecidos com os cabos coaxiais. São compostos por um núcleo de vidro envolvido por um revestimento também de vidro. Esse revestimento é responsável por não deixar a luz sair do núcleo. Externamente a isso, há uma camada de plástico protetora. Figura - Fibra Óptica Há dois tipos principais de fibras: multimodo e modo único (ou monomodo). A fibra multimodo tem o diâmetro maior permitindo o tráfego de vários pulsos, que vão ricocheteando no núcleo em ângulos diferentes. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 29/61 A fibra modo único tem o diâmetro menor permitindo a propagação do pulso somente em linha reta. Essas fibras são mais caras que as multimodo, mas são muito utilizadas em longas distâncias. Têm capacidade de transmitir dados a 50Gbps por 100Km sem necessitar de amplificação. Outras características da fibra óptica: • Baixa atenuação. Só necessita de repetidores a cada 50Km (O cobre necessita a 5Km). • Imunidade a interferências eletromagnéticas. • Dimensões e peso reduzidos. Suas dimensões reduzidas possibilitam expandir a estrutura de cabeamento sem que seja necessário aumentar os dutos de passagem dos cabos já existentes. Mil pares trançados com 1Km de comprimento pesam oito toneladas. Duas fibras ópticas pesam 100Kg e têm a mesma capacidade de transmissão. • A transmissão é mais segura por não permitir (ou dificultar muito) a interceptação, aumentando a segurança contra escutas. Meios não guiados – Transmissão sem fio Os meios de transmissão de dados não guiados são os que envolvem o chamado espectro eletromagnético, permitindo o tráfego de dados sem fios. As características das transmissões feitas por espectros eletromagnéticos variam em função da frequência utilizada. Numa escala crescentede frequência, temos as ondas de rádio, as micro-ondas e o infravermelho. Ondas de rádio são omnidirecionais, viajam em todas as direções, o que significa que não é necessário um alinhamento perfeito entre transmissor e receptor. De forma distinta, as micro-ondas trafegam praticamente em linha reta. As ondas de infravermelho por sua vez são muito utilizadas em comunicações de curta distância, como em controle remotos, celulares e PDAs, por exemplo. Também podem ser utilizadas em redes locais sem fio. Ondas de infravermelho não atravessam objetos sólidos. Essa característica é por um lado limitante, entretanto pode ser aproveitada para aplicações que exijam mais segurança. Uma transmissão de dados por ondas de rádio pode ser facilmente interceptada em uma sala ao lado, o que não ocorre em uma transmissão que utilize ondas infravermelhas. A próxima frequência na escala do espectro eletromagnético é a luz visível. Temos então, em sequência: ondas de rádio, micro-ondas, infravermelho e luz visível (depois temos ultravioleta, raios x etc.). É Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 30/61 muito interessante observarmos o seguinte: partindo das ondas de rádio, quanto mais nos aproximamos da frequência da luz visível, mais o comportamento das ondas se assemelha ao da luz visível. Por exemplo, as ondas de rádio podem se propagar através de objetos sólidos, mas as ondas de infravermelho, assim como a luz visível, não podem. As ondas de rádio são omnidirecionais, as de infravermelho são mais direcionais, tal qual a luz visível. A transmissão em uma rede no padrão IEEE 802.11 é feita através de ondas eletromagnéticas, que se propagam pelo ar e podem cobrir áreas na casa das centenas de metros. Os principais padrões da família IEEE 802.11 (Wi-Fi) são: Padrão Frequência Velocidade Observação 802.11b 2,4 GHz 11 Mbps O padrão mais antigo 802.11g 2,4 GHz (compatível com 802.11b) 54 Mbps Atualmente, é o mais usado. 802.11a 5 GHz 54 Mbps Pouco usado no Brasil. Devido à diferença de frequência, equipamentos desse padrão não conseguem se comunicar com os outros padrões citados. 802.11n Utiliza tecnologia MIMO (multiple in/multiple out), frequências de 2,4 GHz e 5 GHz (compatível portanto com 802.11b e 802.11g e teoricamente com 802.11a) 300 Mbps Padrão recente e que está fazendo grande sucesso. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 31/61 Projetando o Layout - Topologia da Rede A forma com que os cabos são conectados - a que genericamente chamamos topologia da rede - influenciará em diversos pontos considerados críticos, como flexibilidade, velocidade e segurança. A topologia refere-se ao layout, forma como as máquinas/cabos estarão dispostos na rede e como as informações irão trafegar nesse ambiente. Topologia de Rede em Barramento Na topologia de rede em barramento (também chamada de topologia em barra ou linear), os computadores estão dispostos fisicamente de maneira que existe um meio de comunicação central por onde todos os dados da rede de computadores passam (todas as estações compartilham um mesmo cabo). Este meio é chamado de barra ou bus, sendo que todos os computadores estão ligados apenas a ele. Lembre-se: como um único cabo pode ser conectado a vários computadores simultaneamente, esta estrutura é possível de ser montada com cabos coaxiais e conectores BNC APENAS (esqueça a conexão Barra física com cabos UTP). Então, essa topologia utiliza cabo coaxial, que deverá possuir um terminador resistivo de 50 ohms em cada ponta, conforme ilustra a figura a seguir. O tamanho máximo do trecho da rede está limitado ao limite do cabo, 185 metros no caso do cabo coaxial fino. Este limite, entretanto, pode ser aumentado através de um periférico chamado repetidor, que na verdade é um amplificador de sinais. Figura -Topologia Linear Para pequenas redes em escritórios ou mesmo em casa, a topologia linear usando cabo coaxial pode ser utilizada (se bem que, hoje em dia, não é tão comum encontrar mais esse tipo de rede!). Dentre as principais características da rede barramento cita-se: A rede funciona por difusão (broadcast), ou seja, uma mensagem enviada por um computador acaba, eletricamente, chegando a todos os computadores da rede. A mensagem em si é descartada por todos os computadores, com exceção daquele que possui o endereço idêntico ao endereço existente na mensagem. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 32/61 É simples entender isso: quando um computador quer falar com outro qualquer, ele envia um sinal elétrico para o fio central da rede... Esse sinal elétrico (que é, na verdade, a comunicação a ser efetuada, é sentido por todas as placas de rede dos computadores). Ou seja, como o caminho central é um fio, ele irá transmitir a eletricidade a todos os que estiverem em contato com ele. Baixo custo de implantação e manutenção, devido aos equipamentos necessários (basicamente placas de rede e cabos). Mesmo se uma das estações falhar, a rede continua funcionando normalmente, pois os computadores (na verdade, as placas de rede, ou interfaces de rede) se comportam de forma passiva, ou seja, o sinal elétrico é APENAS RECEBIDO pela placa em cada computador, e NÃO retransmitido por esta. Essa também é fácil de entender: como as placas de rede dos computadores ligados na rede em barramento funcionam recebendo as mensagens mas não retransmitindo-as, essas placas de rede podem até estar sem funcionar, mas a rede continuará funcionando (demais placas de rede). Se as placas de rede funcionassem retransmitindo, seriam sempre necessárias! Ou seja, a falha de uma delas seria a morte para a rede, que delas necessitaria sempre por causa das retransmissões! Quanto mais computadores estiverem ligados à rede, pior será o desempenho (velocidade) da mesma (devido à grande quantidade de colisões). Como todas as estações compartilham um mesmo cabo, somente uma transação pode ser efetuada por vez, isto é, não há como mais de um micro transmitir dados por vez. Quando mais de uma estação tenta utilizar o cabo, há uma colisão de dados. Quando isto ocorre, a placa de rede espera um período aleatório de tempo até tentar transmitir o dado novamente. Caso ocorra uma nova colisão a placa de rede espera mais um pouco, até conseguir um espaço de tempo para conseguir transmitir o seu pacote de dados para a estação receptora. Sobrecarga de tráfego. Quanto mais estações forem conectadas ao cabo, mais lenta será a rede, já que haverá um maior número de colisões (lembre-se que sempre em que há uma colisão o micro tem de esperar até conseguir que o cabo esteja livre para uso), o que pode levar à diminuição ou à inviabilização da continuidade da comunicação. Outro grande problema na utilização da topologia linear é a instabilidade. Como você pode observar na figura anterior, os Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 33/61 terminadores resistivos são conectados às extremidades do cabo e são indispensáveis. Caso o cabo se desconecte em algum ponto (qualquer que seja ele),a rede "sai do ar", pois o cabo perderá a sua correta impedância (não haverá mais contato com o terminador resistivo), impedindo que comunicações sejam efetuadas - em outras palavras, a rede pára de funcionar. Como o cabo coaxial é vítima de problemas constantes de mau-contato, a rede pode deixar de funcionar sem mais nem menos, principalmente em ambientes de trabalho tumultuados. Voltamos a enfatizar: basta que um dos conectores do cabo se solte para que todos os micros deixem de se comunicar com a rede. E, por fim, outro sério problema em relação a esse tipo de rede é a segurança. Na transmissão de um pacote de dados - por exemplo, um pacote de dados do servidor de arquivos para uma determinada estação de trabalho -, todas as estações recebem esse pacote. No pacote, além dos dados, há um campo de identificação de endereço, contendo o número de nó3 de destino. Desta forma, somente a placa de rede da estação de destino captura o pacote de dados do cabo, pois está a ela endereçada. Se na rede você tiver duas placas com o mesmo número de nó, as duas captarão os pacotes destinados àquele número de nó. É impossível você em uma rede ter mais de uma placa com o mesmo número de nó, a não ser que uma placa tenha esse número alterado propositalmente por algum hacker com a intenção de ler pacotes de dados alheios. Apesar desse tipo de "pirataria" ser rara, já que demanda de um extremo conhecimento técnico, não é impossível de acontecer. Portanto, em redes onde segurança seja uma meta importante, a topologia linear não deve ser utilizada. Topologia em Anel Na topologia em anel, as estações de trabalho formam um laço fechado (todos os computadores são ligados um ao outro diretamente–ligação ponto a ponto), conforme ilustra a próxima figura. Os dados circulam no anel, passando de máquina em máquina, até retornar à sua origem. Todos os computadores estão ligados apenas a este anel (ring). 3 Número de nó (node number) é um valor gravado na placa de rede de fábrica (é o número de série da placa). Teoricamente não existe no mundo duas placas de rede com o mesmo número de nó. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 34/61 Figura - Topologia em Anel Essa forma de ligação de computadores em rede NÃO é muito comum. As redes Anel são normalmente implementações lógicas, não físicas, ou seja: não é comum encontrar essas redes organizadas REALMENTE em anel, mas na sua maioria apenas funcionando assim (ou seja, é comum as redes serem, por exemplo, fisicamente estrela e logicamente anel – os micros ACHAM que estão em anel). O padrão mais conhecido de topologia em anel é o Token Ring (IEEE 802.5) da IBM. No caso do Token Ring, um pacote (token) fica circulando no anel, pegando dados das máquinas e distribuindo para o destino. Somente um dado pode ser transmitido por vez neste pacote. Pelo fato de cada computador ter igual acesso a uma ficha (token), nenhum computador pode monopolizar a rede. Quanto à topologia em anel, as principais características que podemos apontar são: Se um dos computadores falhar, toda a rede estará sujeita a falhar porque as placas de rede (interfaces de rede) dos computadores funcionam como repetidores, ou seja, elas têm a função de receber o sinal elétrico e retransmiti-lo aos demais (possuem um comportamento ATIVO). Em outras palavras, quando uma estação (micro) recebe uma mensagem, ele verifica se ela (a mensagem) é direcionada para ele (o micro), se sim, a mensagem será assimilada (copiada para dentro do micro). Depois disso (sendo assimilada ou não) a mensagem é retransmitida para continuar circulando no Anel. A mensagem enviada por um dos computadores atravessa o anel todo, ou seja, quando um emissor envia um sinal, esse sinal passa por todos os computadores até o destinatário, que o copia e Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 35/61 depois o reenvia, para que atravesse o restante do anel, em direção ao emissor. Apresenta um desempenho estável (velocidade constante), mesmo quando a quantidade de computadores ligados à rede é grande. As redes Anel, podem, teoricamente, permitir o tráfego de dados nas duas direções, mas normalmente são unidirecionais. E também não é comum encontrar redes anel físicas (ou seja, redes que apresentam realmente uma ligação em anel). Ao invés disso, é mais comum encontrar a topologia Anel lógica, ou seja, os micros “acham” que estão funcionando em anel. Topologia em Estrela Esta é a topologia mais recomendada atualmente. Nela, todas as estações são conectadas a um periférico concentrador (hub ou switch), como ilustra a figura seguinte. Se uma rede está funcionando realmente como estrela, dois ou mais computadores podem transmitir seus sinais ao mesmo tempo (o que não acontece nas redes barra e anel). Figura - Topologia em Estrela As principais características a respeito da topologia em estrela que devemos conhecer são: Admite trabalhar em difusão, embora esse não seja seu modo cotidiano de trabalho. Ou seja, mesmo que na maioria das vezes não atue desta forma, as redes em estrela podem enviar sinais a todas as estações (broadcast – difusão). Todas as mensagens passam pelo Nó Central (Núcleo da rede). Uma falha numa estação (Micro) NÃO afeta a rede, pois as interfaces de rede também funcionam de forma PASSIVA. Ao contrário da topologia linear em que a rede inteira parava quando um trecho do cabo se rompia, na topologia em estrela apenas a estação conectada pelo cabo pára. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 36/61 Uma falha no nó central faz a rede parar de funcionar, o que, por sinal, também é bastante óbvio! O funcionamento da topologia em estrela depende do periférico concentrador utilizado. Se o hub/switch central falhar, pára toda a rede. Facilidade na implantação e manutenção: é fácil ampliar, melhorar, instalar e detectar defeitos em uma rede fisicamente em estrela. Neste caso, temos a grande vantagem de podermos aumentar o tamanho da rede sem a necessidade de pará-la. Na topologia linear, quando queremos aumentar o tamanho do cabo necessariamente devemos parar a rede, já que este procedimento envolve a remoção do terminador resistivo. A topologia em estrela é a mais fácil de todas as topologias para diagnosticar problemas de rede. Custa mais fazer a interconexão de cabos numa rede ligada em estrela, pois todos os cabos de rede têm de ser puxados para um ponto central, requisitando mais cabos do que outras topologias de rede. As redes fisicamente ligadas em estrela utilizam cabos de par trançado, conectores RJ-45 (ou fibras ópticas) e Hubs ou Switches no centro da rede. Há muitas tecnologias de redes de computadores que usam conexão física em estrela, embora funcionem como barra ou anel. A grande maioria das redes atuais, mesmo as que funcionam de outras maneiras (Anel ou Barramento) são implementadas fisicamente em estrela, o que torna os processos de manutenção e expansão muito mais simplificados. Endereço IP IP: protocolo que gerencia os endereços da Internet. Foi elaborado como um protocolo com baixo overhead, já que somente fornece as funções necessárias para enviar um pacotede uma origem a um destino por um sistema de redes. O protocolo não foi elaborado para rastrear e gerenciar o fluxo dos pacotes. Estas funções são realizadas por outros protocolos de outras camadas. Também cabe destacar que esse protocolo não é confiável. Mas o que significa isso? O significado de não confiável é simplesmente que o IP não possui a capacidade de gerenciar e recuperar pacotes não entregues ou corrompidos. Guardem isso!! Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 37/61 Fonte: Curso Cisco CCNA Exploration (2010) Atualmente, utilizamos um sistema de endereçamento conhecido como Ipv4 (IP versão 4). Esse sistema utiliza endereços de 32 bits e os divide em classes de acordo com a necessidade de números IP que uma organização tenha. Vamos ver como isso funciona de uma forma resumida. Por exemplo, existem somente 128 endereços de classe A disponíveis na Internet. Todavia, cada um desses endereços pode mapear 16 milhões de hosts na sua rede interna. Na classe B, existem 16.384 endereços disponíveis, cada um com capacidade para abrigar 64 mil hosts. A classe C possui mais de dois milhões de endereços de rede disponíveis, mas cada um com capacidade para apenas 256 hosts. O esquema a seguir evidencia as características das classes de endereços IP. Os bits dos endereços reservados ao endereçamento da rede estão representados pela letra X. Os bits dos endereços reservados ao endereçamento dos hosts dessas redes estão representados pela letra Y: Classe A - 0xxxxxxx.yyyyyyyy.yyyyyyyy.yyyyyyyy Classe B - 10xxxxxx.xxxxxxxx.yyyyyyyy.yyyyyyyy Classe C - 110xxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.yyyyyyyy Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 38/61 Alguns endereços têm características peculiares. Um endereço que termine com 0, refere-se à própria rede. Por exemplo, um endereço de classe C 200.232.100.0, refere-se à rede que contém os hosts 200.232.100.1, 200.232.100.2 etc. Endereços que terminem com 255 são reservados para o envio de pacotes para todos os hosts que pertençam à rede. No exemplo anterior, o endereço 200.232.100.255 não pode ser utilizado por um host, pois serve para enviar pacotes para todos os hosts da rede. Endereços que iniciem com o número 127 são chamados de endereços de loopback. Eles referem-se ao próprio host. São muito utilizados por desenvolvedores de páginas web quando querem testar as aplicações em seus próprios computadores. Endereços IP podem ser atribuídos a um host dinamicamente ou estaticamente. Um IP estático é configurado manualmente nas propriedades de cada host (computador). A outra forma de atribuir um endereço IP a um host é fazê-lo de forma dinâmica. Para isso é necessário que haja um servidor DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol – Protocolo de Configuração Dinâmica de Host) na rede. Esse servidor é o responsável por distribuir endereços IP (dentro de uma margem de endereços previamente configurada) cada vez que um host solicita. Classe 1º octeto Objetivo Exemplo A 1 a 126 Grandes redes. 100.1.240.28 B 128 a 191 Médias redes. 157.100.5.195 C 192 a 223 Pequenas redes. 205.35.4.120 D 224 a 239 Multicasting. E 240 a 254 Reservado para uso futuro. O endereço IP (padrão IPv6) possui 128 bits. O endereço IP (padrão IPv4) possui 32 bits. • TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol): protocolos que constituem a base de comunicação na Internet. • TCP (Transmission Control Protocol – Protocolo de Controle de Transmissão): gerencia o transporte de pacotes através da Internet. É confiável, orientado à conexão e faz controle de fluxo. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 39/61 • UDP (User Datagram Protocol - Protocolo de Datagrama de Usuário): protocolo da série TCP/IP utilizado quando se necessita transportar dados rapidamente entre estações TCP/IP. O uso do UDP não determina o estabelecimento de uma sessão entre a máquina de origem e a máquina destino, não garante a entrega de pacotes nem verifica se a sequência dos pacotes entregues é a correta. É não confiável e não orientado à conexão. Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 40/61 4. QUESTÕES COMENTADAS 1. (FCC/2008/Polícia Civil de São Paulo/Investigador) Um endereço IP (Internet Protocol) é formado por um conjunto de a) 04 octetos b) 08 octetos c) 16 octetos d) 32 octetos e) 64 octetos Resolução Em uma rede TCP/IP, cada placa de rede existente, em cada computador, é identificada por um número, chamado endereço IP. Esse endereço IP consiste em conjuntos de 8 bits, chamados por isso de octetos. O padrão mais utilizado atualmente é o IPV4, onde trabalharemos com 4 conjuntos de 8 bits (4 octetos). O endereço IP (padrão IPV4) possui 32 bits. Os octetos, quando representados, são separados por pontos. Veja abaixo dois exemplos de endereço IP: 0 0 0 0 1 0 1 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 10 0 0 . 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 0 0 0 1 1 1 0 . 0 0 0 0 1 0 1 0 Na verdade, a forma mais usual de representação do endereço IP é em números decimais. Esta notação divide o endereço IP em quatro grupos de 8 bits (octeto) e representa o valor decimal de cada octeto binário, separando-os por um ponto. Dessa forma, podemos transformar os endereços acima nos endereços seguintes, respectivamente: 10.0.0.1 200.255.142.10 Disso tudo, concluímos que o menor octeto possível é o 00000000, que é igual a 0 em decimal, e que o maior octeto possível é 11111111, que é igual a 255 em decimal. Ou seja, cada octeto pode ir de 0 a 255. Complementando, um computador pode receber seu endereço IP (e outros parâmetros) de duas maneiras: Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin – Aula 10 Prof. Lênin www.estrategiaconcursos.com.br 41/61 Fixo: quando é configurado manualmente para isso (por seu administrador); Dinâmico: quando recebe esses parâmetros automaticamente de um servidor apropriado (chamado servidor DHCP). A figura seguinte ilustra um exemplo de endereço IP, o 131.108.122.204. GABARITO: letra A. 2. (FCC/2008/TCE-SP) A Internet é uma rede mundial de telecomunicações que conecta milhões de computadores em todo o mundo. Nesse sentido, considere: I. Nela, as redes podem operar estando ou não conectadas com outras redes e a operação não é dependente de nenhuma entidade de controle centralizado. II. Qualquer computador conectado à Internet pode se comunicar gratuitamente com outro também conectado à Internet e usufruir os serviços por ela prestado, tais como e-mail, Web, VoIP e transmissão de conteúdos de áudio. III. A comunicação entre as redes locais e a Internet utiliza o protocolo NAT (Network Address Translation), que trata da tradução de endereços IPs não roteáveis em um (ou mais) endereço roteável. Está correto o que consta em: a) I, II e III; b) I e II, apenas; c) I e III, apenas; d) II e III, apenas; e) III, apenas. Resolução Noções de Informática – TJ/AC Teoria e questões comentadas Prof. Alexandre Lênin
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