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ARA0063 FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES AULA 01 Prof. Raul Queirós FORMAÇÃO / EXPERIÊNCIA FORMAÇÃO ACADÊMICA ▪ Mestrando – Engenharia da Produção – CEFET ▪ Mestre em Sistemas de Gestão – UFF ▪ MBA – Gerenciamento de Projetos com Ênfase em TI – FGV ▪ MBA – Administração Estratégica – Estácio de Sá ▪ Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas – Univercidade ▪ Ciências Econômicas – Universidade Cândido Mendes EXEPRIÊNCIA PROFISSIONAL ▪ Gerente de Projetos – Grupo ENERGISA ▪ Consultor de Processos – Rede Globo ▪ Consultor de Qualidade – Farmanguinhos /FIOCRUZ ▪ PMO – Resource IT – Implantação do SAP em Farmaguinhos/FIOCRUZ ▪ Gerente de Projetos em Governança – Lojas Americanas S/A. ▪ Gerente de Projetos em TI – Contax S/A ▪ Gerente de TI – Marlin Internet EXPERIÊNCIA ACADEMICA ▪ Docente UERJ/UEZO – Graduação ▪ Docente Universidade Estácio de Sá – Graduação e Pós ▪ Docente FIOCRUZ – Mestrado e Pós-Graduação ▪ Docente UNIABEU – Pós-Graduação – Finanças e Empresarial ▪ Docente Escola do Exercito – Pós em Gestão de Saúde ▪ Docente das Faculdades São José – Graduação ▪ Orientador de TCC – Pós-Graduação – UFRJ PLANO DE ENSINO – FUNDAMENTO DE REDES DE COMOUTADORES PLANO DE ENSINO – FUNDAMENTO DE REDES DE COMOUTADORES PLANO DE ENSINO – FUNDAMENTO DE REDES DE COMOUTADORES AGENDA PRIMEIRO CONCEITO POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI 1. INTRODUÇÃO A REDES DE COMPUTADORES E HISTÓRICO DA INTERNET 1. HISTÓRICO E EVOLUÇÃO 2. CLASSIFICAÇÃO DE REDES 3. REDES SEM FIO UNIDADE 1 PRIMEIRO CONCEITO “O QUE SERVE PARA UMA EMPRESA PODE NÃO SERVIR PARA OUTRA!” NÃO EXISTE RECEITA DE BOLO ! ! ! POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Momentos Históricos Disruptivos 1ª Revolução Industrial (1760-1840) 2ª Revolução Industrial (1860-1920) 3ª Revolução Industrial (1960-1990) 4ª Revolução Industrial Físico + Digital + Biológico POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Parece igual mais não é POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Pilares da Indústria 4.0 Alguns exemplos de Indústria 4.0 ▪ Saúde 4.0 ▪ Turismo 4.0 ▪ Agricultura 4.0 ▪ Educação 4.0 ▪ etc. 4.0 POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Antigas Empresas Novos Modelos de Negócios POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Novos Modelos de Negócios POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Os processos de negócios agora são sistêmicos, ou seja, estão dentro de Sistemas da Informação, ou ainda, dependem de recursos de TI. POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Pandemia Enfermidade epidêmica amplamente disseminada. POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Práticas que aumentaram Home Office Serviços por Aplicativos Telemedicina POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Interação Social Contratação Remoto Educação ao vivo Práticas que aumentaram POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Novas Formas de Contratação POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Novas Formas de Contratação POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Novas Formas de Contratação POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Pagamentos em Bitcoin POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Ambiente atual da área de TI (VUCA) POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Ambiente atual da área de TI (VUCA) POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Então quais são os desafios atuais da área de TI? RAULZINHO POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI A TI precisa justificar o Retorno sobre o Investimento (ROI). 1. A TI precisa obter maior eficiência e eficácia em suas operações 2. POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI A TI precisa ser ao mesmo tempo flexível para atender as novas demandas do negocio. 3. POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Criar um ambiente estável (a TI virou um risco operacional). 4. As operações de TI tem que oferecer o menor risco possível, segurança e conformidade com leis e regulamentos. 5. POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI METODOLOGIAS E FRAMEWORKS POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI Mas por que foram criadas estas metodologias e frameworks?RAULZINHO POSICIONAMENTO ATUAL DA ÁREA DE TI ▪ Aumentar a eficiência e eficácia; ▪ Diminuir os riscos; ▪ Atender o negócio de forma mais flexível e acertada; ▪ Justificar o Investimento. RAULZINHONÃO EXISTE ALMOÇO DE GRAÇA HISTÓRICO E EVOLUÇÃO DAS REDES E COMPUTADORES O QUE É UMA REDE DE COMPUTADORES? CONCEITOS BÁSICOS • Conjunto de computadores autônomos interconectados por uma única tecnologia. (TANENBAUM) • Diversos dispositivos interligados por um meio, através de um Protocolo de Comunicação. (RAUL) CONCEITOS BÁSICOS De uma maneira simplificada, uma rede de computadores pode ser definida como uma estrutura de computadores e dispositivos conectados através de um sistema de comunicação com o objetivo de compartilharem informações e recursos entre si. Tal sistema envolve meios de transmissão e protocolos. MAS POR QUE COLOCAR OS DISPOSITIVOS EM REDE? BENEFICIOS DA REDE DE COMPUTADORES Alguns exemplos de facilidades que podem ser obtidas através de uma rede de computadores: • Compartilhamento impressoras • Compartilhamento de documentos, aplicativos e outros produtos digitais. • Facilita a replicação de dados para backup • Comunicação • Vídeo conferência. UTILIZAÇÃO DE REDES DE COMPUTADORES ▪ Aplicações Comerciais ▪ Aplicações Domésticas ▪ Aplicações Móveis SURGIMENTO DAS REDES DE COMPUTADORES As redes surgiram devido a necessidade de comunicação: ▪ Sinais de fumaça; ▪ Pombos correios ▪ Telegrafo (1844); ▪ Telefone (1877); ▪ Rádio (1919); ▪ Televisão (1940); ▪ Sistemas de Computadores (1950). O QUE É A INTERNET? A INTERNET É: Uma infraestrutura de redes que fornece serviços para aplicações distribuídas. POR QUE FOI CRIADA A INTERNET? CRIAÇÃO DA ARPANET A Advanced Research Projects Agency Network foi uma rede de comutação de pacotes e a primeira rede a implementar o conjunto de protocolos TCP/IP. Ambas as tecnologias se tornaram a base técnica da Internet. BENEFÍCIOS DO TCP/IP ▪ Padronização; ▪ Interconectividade; ▪ Roteamento; TCP/IP ATUAL ▪ IPV4: Os endereço IP são compostos por 4 blocos de 8 bits (32 bits no total), que são representados através de números de 0 a 255, como "200.156.23.43" ou "64.245.32.11". ▪ IPV6: endereçamento no IPv6 é de 128 bits, Os endereços IPv6 são normalmente escritos como oito grupos de 4 dígitos hexadecimais, 2001 : 0db8 : 85a3 : 08d3 : 1319 : 8a2e : 0370 : 7344 O QUE É UM PROTOCOLO DE REDE? PROTOCOLO DE REDE Um protocolo define o formato e a ordem das mensagens trocadas entre duas ou mais entidades comunicantes, bem como as ações realizadas na transmissão e/ou no recebimento de uma mensagem ou outro evento. TOPOLOGIA DE REDES TOPOLOGIA DE REDES • A topologia de rede descreve como é o layout de uma rede de computadores através do qual há o trafego de informações, e também como os dispositivos estão conectados a ela. • A topologia influenciará em diversos pontos considerados críticos, como: flexibilidade, velocidade e segurança. TOPOLOGIA DE REDES - ANEL A topologia em anel como o próprio nome diz tem um formato circular. Hoje, esse modelo é mais utilizado em sistemas de automação industrial. Vantagens: • Todos os computadores acessam a rede igualmente; • Performance não é impactada com o aumento de usuários. Desvantagens: • Falha de um computador pode afetar o restante da rede; • Problemas são difíceis de isolar. TOPOLOGIA DE REDES – BARRAMENTO Rede em barramento é uma topologia de rede em que todos os computadores são ligados em um mesmo barramento físico de dados. 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. Vantagens:• Uso de cabo é econômico; • Mídia é barata, fácil de trabalhar e instalar; • Simples e relativamente confiável; • Fácil expansão. TOPOLOGIA DE REDES – BARRAMENTO Rede em barramento é uma topologia de rede em que todos os computadores são ligados em um mesmo barramento físico de dados. 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. Desvantagens: • Rede pode ficar extremamente lenta em situações de tráfego pesado; • Problemas são difíceis de isolar; • Falha no cabo paralisa a rede inteira. TOPOLOGIA DE REDES – ESTRELA As conexões partem de um ponto central (concentrador), normalmente um hub ou switch. É o modelo mais utilizado atualmente. Neste tipo de rede, todos os usuários se comunicam com um nó central, tem o controle supervisor do sistema, chamado host. TOPOLOGIA DE REDES – ESTRELA Vantagens: • A codificação e adição de novos computadores é simples; • Gerenciamento centralizado; • Falha de um computador não afeta o restante da rede. Desvantagem: • Uma falha no dispositivo central paralisa a rede inteira. TOPOLOGIA DE REDES – MALHA Todos os nós estão atados a todos os outros nós, como se estivessem entrelaçados. Já que são vários os caminhos possíveis por onde a informação pode fluir da origem até o destino, neste tipo de rede, o tempo de espera é reduzido e eventuais problemas não interrompem o funcionamento da rede. TOPOLOGIA DE REDES – ARVORE A topologia em árvore é essencialmente uma série de barras interconectadas. Geralmente existe uma barra central onde outros ramos menores se conectam. Esta ligação é realizada através de derivadores e as conexões das estações realizadas do mesmo modo que no sistema de barra padrão. Atualmente não se usa a topologia em árvore, por que caso haja falha, a rede pode ser comprometida. TOPOLOGIA DE REDES – PONTO A PONTO (PEER TO PEER) 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. Todos os pontos da rede devem usar programas compatíveis para ligar-se um ao outro. Uma rede peer-to-peer pode ser usada para compartilhar músicas, vídeos, imagens, dados, enfim qualquer coisa com formato digital. TIPOS DE REDES TIPOS DE REDES ▪ Local Area Network (LAN); ▪ Metropolitan Area Network (MAN); ▪ Wide Area Network (WAN); ▪ Wireless Local Area Network (WLAN); ▪ Wireless Metropolitan Area Network (WMAN); ▪ Wireless Wide Area Network (WWAN); ▪ Virtual Private Network (VPN) TIPOS DE REDES Local Área Network (LAN): é uma rede particular que opera dentro e próximo de um único prédio, como uma residência, um escritório ou uma fábrica. As LANs são muito usadas para conectar computadores pessoais e aparelhos eletrônicos, para permitir que compartilhem recursos (como impressoras) e troquem informações. Quando as LANs são usadas pelas empresas, elas são chamadas redes empresariais: TIPOS DE REDES Metropolitan Area Network (MAN): uma rede metropolitana, ou MAN (Metropolitan Area Network), abrange uma cidade. O exemplo mais conhecido de MANs é a rede de televisão a cabo disponível em muitas cidades. TIPOS DE REDES Wide Area Network (WAN): Uma rede a longa distância, ou WAN (Wide Area Network), abrange uma grande área geográfica, com frequência um país ou continente. Vamos começar nossa discussão com as WANs conectadas por fios, usando o exemplo de uma empresa com filiais em diferentes cidades. TIPOS DE REDES Wireless Local Area Network (WLAN): WLAN é a sigla inglesa de Wireless Local Area Network, que em Português significa "Rede Local Sem Fios". É uma rede local que usa ondas de rádio para transmissão de dados e para conexão à Internet, sem necessidade de usar os tradicionais cabos para conectar dispositivos. TIPOS DE REDES Wireless Metropolitan Area Network (WMAN): As Redes de áreas metropolitanas sem fio (WMAN - Wireless Metropolitan Area Network), são baseadas no padrão IEEE 802.16. Uma rede local sem fio pode proporcionar uma taxa eficaz total de 1 a 10 Mbps, com um intervalo de 4 a 10 km, o que é útil para as companhias de telecomunicações. A melhor rede metropolitana sem fio é a WiMAX, que pode atingir uma velocidade de cerca de 70 Mbps em um raio de vários quilômetros. TIPOS DE REDES Wireless Wide Area Network (WWAN): A WWAN (Wireless Wide Area Network - Rede sem fio de longa distância) também é conhecida como rede celular móvel. São as redes sem fio mais comuns, já que todos os telefones celulares estão conectados a uma rede estendida sem fio. TIPOS DE REDES Virtual Private Network (VPN): é uma rede de comunicações privada construída sobre uma rede de comunicações pública (como por exemplo, a Internet), cria uma conexão segura e criptografada, que pode ser considerada como um túnel, entre o seu computador e um servidor operado pelo serviço VPN. Uma VPN é uma conexão estabelecida sobre uma infraestrutura pública ou compartilhada, usando tecnologias de tunelamento e criptografia para manter seguros os dados trafegados. VPNs seguras usam protocolos de criptografia por tunelamento que fornecem a confidencialidade, autenticação e integridade necessárias para garantir a privacidade das comunicações requeridas. HARDWARES DE REDE HARDWARE DE REDE PLACA DE REDE A placa de rede é um dos principais componentes dentro de uma rede de computadores. Ela pode estar integrada à placa mãe de um computador ou separada dela. É o componente que toma a informação do computador e a envia pelo cabo de rede, ou pelo ar no caso de uma rede sem fio. HARDWARE DE REDE HUB Esse componente é o responsável de mover o sinal da rede de um cabo para outro. No caso de um "hub" básico, o sinal de um computador é enviado para todos os outros; cada placa de rede decide se a informação recebida é para ela, e a descarta em caso negativo. HARDWARE DE REDE SWITCH Os switches são hubs inteligentes, pois podem criar tabelas que lhe permitem saber qual computador está conectado a cada uma das portas. Com essa inteligência, um switch não transmite toda a informação para todos os outros computadores conectados a ele, e sim apenas ao computador destino. A tecnologia de switching ajuda a reduzir a congestão de uma rede e deve ser utilizada em redes de 10 ou mais computadores. HARDWARE DE REDE ROTEADORES Os roteadores são switches inteligentes, pois são cientes da existência de outras redes (os hubs e switches são cientes apenas da rede à qual servem). Os roteadores são utilizados para conectar uma rede local (LAN) com outra, muitas vezes através de grandes distâncias, usando portadoras de dados comerciais. HARDWARE DE REDE PATCH PANELS Os pacth panels são utilizados para organizar os cabos, e possibilitam uma fácil identificação dos pontos de rede no rack. Eles são utilizados para fazer a conexão entre o cabeamento que sai do rack e chegam às tomadas (cabeamento horizontal) ou em outro patch panel interligando outro rack (cabeamento vertical). Isso permite que a mudança de um determinado usuário seja feita fisicamente no Rack sem a necessidade de alterar o cabeamento horizontal. MEIOS FISÍCOS MEIOS FISÍCOS ▪ O meio mais utilizado hoje é o Ethernet. O padrão Ethernet vem subdividido em: Coaxial/10base2, Par Trançado Não Blindado – UTP/10BaseT e UTP/100baseT e Gigabit ethernet. ▪ Também pode ser conectado por Fibra óptica, um fino filamento contínuo de vidro com uma cobertura de proteção que pode ser usadapara conectar longas distâncias. ▪ E ainda há as redes sem fios, que se subdividem em diversas tecnologias: Wi-fi, bluetooth, wimax e outras. SEGMENTANDO REDES SEGMENTANDO REDES SEGMENTANDO REDES REDES SEM FIO REDES SEM FIO Definição: Redes sem fio são redes de comunicação que utilizam ondas eletromagnéticas em vez de cabos para transmissão de dados. Importância: Mobilidade, escalabilidade e facilidade de instalação. Exemplos: Wi-Fi, Bluetooth, redes celulares (3G, 4G, 5G), RFID. REDES SEM FIO Tecnologias de Comunicação Sem Fio ▪ Wi-Fi (IEEE 802.11): Padrão mais comum para redes locais sem fio. ▪ Bluetooth: Comunicação de curto alcance entre dispositivos. ▪ RFID (Identificação por Radiofrequência): Usado em logística e controle de estoque. ▪ ZigBee: Utilizado em automação residencial e IoT. ▪ LoRaWAN: Redes de longo alcance e baixo consumo de energia, usadas em IoT. ▪ 5G: Alta velocidade e baixa latência para aplicações avançadas. REDES SEM FIO Segurança em Redes Sem Fio • Criptografia: WEP (fraco), WPA, WPA2, WPA3. • Autenticação: Senhas fortes, autenticação multifator. • Ataques comuns: • Sniffing: Captura de pacotes de dados. • Spoofing: Falsificação de identidade na rede. • Ataques de força bruta: Tentativa de descobrir senhas. REDES SEM FIO Benefícios e Desafios das Redes Sem Fio Benefícios ▪ Facilidade de instalação. ▪ Mobilidade e flexibilidade. ▪ Escalabilidade para novos dispositivos. Desafios ▪ Interferência: Outras redes e dispositivos podem afetar o sinal. ▪ Segurança: Redes sem fio são mais vulneráveis a ataques do que redes cabeadas. ▪ Largura de Banda: Pode ser limitada por número de usuários e distância do roteador. REDES SEM FIO Futuro das Redes Sem Fio • Expansão do 5G e pesquisa para 6G. • Maior uso de IoT e sensores inteligentes. • Avanços em segurança e criptografia para evitar ataques cibernéticos. • Redes Wi-Fi 6 e Wi-Fi 7 com maior eficiência e velocidade. Slide 1: ARA0063 FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES Slide 2: FORMAÇÃO / EXPERIÊNCIA Slide 3: PLANO DE ENSINO – FUNDAMENTO DE REDES DE COMOUTADORES Slide 4: PLANO DE ENSINO – FUNDAMENTO DE REDES DE COMOUTADORES Slide 5: PLANO DE ENSINO – FUNDAMENTO DE REDES DE COMOUTADORES Slide 6: AGENDA Slide 7: PRIMEIRO CONCEITO Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35: HISTÓRICO E EVOLUÇÃO DAS REDES E COMPUTADORES Slide 36: O QUE É UMA REDE DE COMPUTADORES? Slide 37: CONCEITOS BÁSICOS Slide 38: CONCEITOS BÁSICOS Slide 39: MAS POR QUE COLOCAR OS DISPOSITIVOS EM REDE? Slide 40: BENEFICIOS DA REDE DE COMPUTADORES Slide 41: UTILIZAÇÃO DE REDES DE COMPUTADORES Slide 42: SURGIMENTO DAS REDES DE COMPUTADORES Slide 43: O QUE É A INTERNET? Slide 44 Slide 45 Slide 46: A INTERNET É: Slide 47: POR QUE FOI CRIADA A INTERNET? Slide 48: CRIAÇÃO DA ARPANET Slide 49: BENEFÍCIOS DO TCP/IP Slide 50: TCP/IP ATUAL Slide 51: O QUE É UM PROTOCOLO DE REDE? Slide 52: PROTOCOLO DE REDE Slide 53 Slide 54: TOPOLOGIA DE REDES Slide 55: TOPOLOGIA DE REDES Slide 56: TOPOLOGIA DE REDES - ANEL Slide 57: TOPOLOGIA DE REDES – BARRAMENTO Slide 58: TOPOLOGIA DE REDES – BARRAMENTO Slide 59: TOPOLOGIA DE REDES – ESTRELA Slide 60: TOPOLOGIA DE REDES – ESTRELA Slide 61: TOPOLOGIA DE REDES – MALHA Slide 62: TOPOLOGIA DE REDES – ARVORE Slide 63: TOPOLOGIA DE REDES – PONTO A PONTO (PEER TO PEER) Slide 64: TIPOS DE REDES Slide 65: TIPOS DE REDES Slide 66: TIPOS DE REDES Slide 67 Slide 68: TIPOS DE REDES Slide 69 Slide 70: TIPOS DE REDES Slide 71 Slide 72: TIPOS DE REDES Slide 73 Slide 74: TIPOS DE REDES Slide 75 Slide 76: TIPOS DE REDES Slide 77 Slide 78: TIPOS DE REDES Slide 79 Slide 80 Slide 81: HARDWARES DE REDE Slide 82: HARDWARE DE REDE PLACA DE REDE Slide 83: HARDWARE DE REDE HUB Slide 84: HARDWARE DE REDE SWITCH Slide 85: HARDWARE DE REDE ROTEADORES Slide 86: HARDWARE DE REDE PATCH PANELS Slide 87: MEIOS FISÍCOS Slide 88: MEIOS FISÍCOS Slide 89 Slide 90 Slide 91 Slide 92 Slide 93 Slide 94: SEGMENTANDO REDES Slide 95: SEGMENTANDO REDES Slide 96: SEGMENTANDO REDES Slide 97: REDES SEM FIO Slide 98: REDES SEM FIO Slide 99: REDES SEM FIO Slide 100: REDES SEM FIO Slide 101: REDES SEM FIO Slide 102: REDES SEM FIO