Equipamentos de Rede - Unidade I

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EQUIPAMENTOS DE
REDE
Prof. Jardel Fernandes Pereira
jardel_pereira@hotmail.com 
 Agosto/Set - 2011
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Unidade I
Visão geral sobre os termos técnicos, protocolos e o funcionamento das redes de computadores através dos equipamentos de redes mais comuns envolvidos nessa etapa. 
	
Embasamento teórico necessário para o entendimento melhorado das etapas encontradas nas comunicações de computadores.
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Unidade II
Práticas de implementação de redes através de Switches / Hubs. 
Gerenciamento de rede através de pelo menos um sistema operacional no Lab. de Redes.
Exercícios de Fixação.
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Avaliação
Avaliações
Dia 18/08 ou 22/08: Unidade I (Teórica)
Dia 24/08: Unidade II (Prática – Lab. Redes)
Dia 26/08: Unidade III (Prática – Lab. Redes)
Dia 31/08: Unidade IV (A definir)
Dia 02/09: Prova Final.
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ENTENDENDO AS
COMUNICAÇÕES
O que é uma rede?
Uma rede são dois ou mais computadores que compartilham informações. Contudo, as redes podem ser bastante diversificadas, variando de tamanho de apenas alguns clientes até milhões de clientes. Um cliente é um requisitante na rede (um computador que solicita o tráfego na rede). Por exemplo, verificar o e-mail pode ser uma das funções do cliente. 
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ENTENDENDO AS
COMUNICAÇÕES
O cliente solicitará as informações a partir de um servidor de e-mail. O servidor de e-mail por sua vez solicitará as informações do cliente, que também torna o servidor de e-mail um cliente. 
No ensino fundamental aprendemos que todos os tubarões são peixes, mas nem todos os peixes são tubarões. O mesmo princípio pode ser aplicado aos clientes e aos nós. Todos os clientes são nós, mas nem todos os nós são clientes. Mesmo assim, os termos cliente e nó são freqüentemente utilizados. 
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ENTENDENDO AS
COMUNICAÇÕES
Um nó é utilizado para referenciar qualquer dispositivo na rede com uma placa de rede que esteja ativa na rede. Quando um nó está ativo na rede, ele coloca o tráfego na rede na forma de uma solicitação ou uma resposta. Alguns dispositivos como impressoras, roteadores, e switches, em geral não fazem solicitações na rede. Esses dispositivos respondem a solicitações de outros clientes quando algo, como uma conexão ou um arquivo for necessário.
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ENTENDENDO AS
COMUNICAÇÕES
Dispositivos como roteadores e switches geralmente não tem nada a solicitar de seus clientes. Sem mencionar que esses dispositivos não iniciam o tráfego, isso simplesmente significa que esses dispositivos não solicitam serviços de outros clientes.
Dessa maneira, o primeiro requisito de uma rede é que os clientes/nós falem uma mesma linguagem ou utilizem um mesmo protocolo.
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COMPONENTES
DE UMA REDE
Qualquer comunicação, seja oral, escrita ou eletrônica requer algum tipo de mecanismo. A comunicação de rede não é exceção. Em uma rede básica, o único mecanismo requerido é uma placa de rede (Network Interface Card – NIC). As redes podem ter dois clientes que se conectam utilizando um cabo cruzado. Um cabo cruzado permite que os clientes se comuniquem diretamente uns com os outros sem utilizar outros dispositivos de conexão como hubs, comutadores ou roteadores.
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COMPONENTES
DE UMA REDE
As placas de rede estão disponíveis para todos os tipos de redes. Basicamente, a topologia de uma rede é um mapeamento dos cabos da rede, ou em outras palavras, como esses cabos estão organizados.
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TIPOS DE 
CONFIGURAÇÕES DE REDE
As duas principais configurações de rede são as redes não-hierárquicas e as redes cliente-servidor. Entretanto, é discutível se um ambiente não-hierárquico ou cliente-servidor puro realmente existe. Dessa forma, foram introduzidos os termos CENTRALIZADO e DESCENTRALIZADO.
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REDES 
DESCENTRALIZADAS
Redes não-hierárquicas (ou descentralizadas) foram definidas como redes que não tinham nenhum servidor, apenas clientes. Em outras palavras, todos os clientes na rede eram capazes de solicitar e fornecer informações. Não há nenhum servidor central a partir do qual todos os clientes solicitariam as informações. Nesse sistema, a tendência era um cliente na rede armazenar os arquivos de todos os outros clientes. Como resultado, o cliente que armazenava as informações veio a ser conhecido
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REDES 
DESCENTRALIZADAS
como servidor. Essa ainda é a situação em vários ambientes comerciais pequenos.
À medida que uma rede necessitava de alterações e os programas cresciam em tamanho, de alguns megabytes a várias centenas de megabytes, os servidores dedicados (computadores de redes que funcionam unicamente com um servidor) se tornaram disseminados. Os servidores dedicados ofereceram um armazenamento centralizado. Os clientes solicitariam as informações do servidor e
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REDES 
DESCENTRALIZADAS
não de outro cliente, entretanto, a administração de rede ainda era uma tarefa entediante. Nenhum servidor continha todas as contas de usuários, ao invés disso, essas contas de usuários eram mantidas em cada cliente.
Quando um usuário conecta-se a uma rede, um nome de usuário e uma senha são inseridos. Se as contas e as senhas do usuário são armazenadas em toda a rede, ela é descentralizada ou não-hierárquica.
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REDES 
DESCENTRALIZADAS
Uma rede descentralizada tem vários recursos de rede disponíveis para ela, como servidores de e-mail, servidores de banco de dados, armazenamento de arquivo, impressão e programas de imagens gráficas, mas esses recursos não tornam uma rede centralizada nem a tornam uma configuração de rede de cliente-servidor. 
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REDES 
DESCENTRALIZADAS
Redes descentralizadas em geral são caracterizadas pelo seguinte:
 Tamanho pequeno, com um limite aproximado de 20 clientes na rede;
 Não prioriza segurança;
Administração no nível de rede não é exigida;
Administração no nível de cliente é exigida.
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REDES 
DESCENTRALIZADAS
A figura abaixo mostra um ambiente de rede descentralizado. 
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REDES 
DESCENTRALIZADAS
Esse tipo de rede também é conhecido como rede não-hierárquica ou de grupo de trabalho. 
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REDES 
CENTRALIZADAS
Uma rede centralizada (ou cliente-servidor) é uma rede dedica pelo menos um computador como um servidor. Esse servidor fornece serviços aos cliente como armazenamento de arquivo e e-mail. Também fornecerá as informações solicitadas pelos clientes.
Redes centralizadas fornecem um servidor ou um grupo de servidores que mantêm todas as informações sobre a conta de um usuário. A Microsoft tem o Windows NT e o 2000, e a Novell tem o NetWare eDirectory Services (NDS). 
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REDES 
CENTRALIZADAS
Quando uma rede armazena as contas de usuário em um único banco de dados, ela se torna conhecida como uma rede centralizada. Os domínios Windows NT, 2000 e Novell Networks armazenam as contas de usuário em um banco de dados centralizado. O custo administrativo para gerenciar uma rede centralizada é mais baixo do que o de uma rede descentralizada, pelo fato de um administrador em uma rede descentralizada ter de ir a cada cliente para administrá-la.
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REDES 
CENTRALIZADAS
Em uma rede centralizada, a administração pode ser realizada em qualquer cliente na rede. Redes centralizadas, em geral, são caracterizadas pelo seguinte:
 Administração no nível de rede é exigida;
Administração no nível de cliente é mínima;
Não há nenhum limite em relação ao número de clientes que pode ser utilizado.
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REDES 
CENTRALIZADAS
Algumas rede centralizadas tem menos de dez clientes, enquanto outras redes, como a do serviço postal norte-americano, têm mais de 1.000.000. A figura a seguir retrata uma rede centralizada. Os servidores podem ser utilizado para armazenar os recursos e as contas de usuário, de modo que todos os clientes possam ter acesso.
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REDES 
CENTRALIZADAS
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REDES 
CENTRALIZADAS
Nenhum padrão define a terminologia dos diferentes tipos de rede, como não-hierárquico ou centralizado, mas há padrões que definem como a comunicação acontece
em uma rede.
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MODELO DE REFERÊNCIA
OSI
O tráfego de rede é gerado quando ocorre uma solicitação na rede. A solicitação tem que ser alterada daquilo que o usuário vê para um formato que possa ser utilizado na rede. Essa transformação é possível por meio do modelo de referência OSI.
O tráfego de rede é enviado na forma de pacotes de dados. Um pacote de dados é a informação de um usuário transformado em um formato entendido pela rede. Todas as transformações derivam do modelo OSI de sete camadas, que é utilizado como uma
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MODELO DE REFERÊNCIA
OSI
diretriz pelos desenvolvedores de programas de rede. Embora vários fabricantes manipulem o modelo, ele ainda é a fundação utilizada no desenvolvimento.
As sete camadas do modelo OSI, mostradas na figura 1-3, operam como blocos de construção para o pacote de dados. Cada camada adicionará informações aos pacote de dados, contudo o pacote de dados não é alterado. As informações adicionadas a um pacote são chamadas de cabeçalho.
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MODELO DE REFERÊNCIA
OSI
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MODELO DE REFERÊNCIA
OSI
O cabeçalho de uma camada é simplesmente a informação que detalha o formato do pacote de dados. Esse cabeçalho é recebido na camada correspondente do cliente receptor e é utilizado para entender o formato do pacote. Todas as camadas se comunicam com as camadas que lhe são adjacentes. Isso significa que qualquer camada pode se comunicar com a camada diretamente acima ou abaixo dela. 
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MODELO DE REFERÊNCIA
OSI
A comunicação por meio do modelo OSI de sete camadas não tem um caminho definitivo, mas a comunicação sempre ocorre verticalmente. Os pacotes de dados não têm de iniciar na camada 7, que é a parte superior, ou na camada do Aplicativo. É possível, por exemplo, que a comunicação comece na camada 3, mas as camadas 2 e 1 terão de ser utilizadas de modo que os cabeçalhos possam ser adicionados.
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MODELO DE REFERÊNCIA
OSI
Suponha que o cliente 1 utilize um utilitário que inicie na camada 3. A camada 3 adiciona um cabeçalho e passa-o para a camada 2, que também adiciona um cabeçalho e passa-o para a camada 1. A camada 1 adiciona um cabeçalho e o coloca na rede. O cliente 2 recebe o pacote e o processa, iniciando na camada 1. A camada 1 remove o cabeçalho que foi adicionado pela camada 1 no cliente 1 e passa as informações restantes para a camada 2. Essa camada, então,remove o cabeçalho
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MODELO DE REFERÊNCIA
OSI
Que foi adicionado pela camada 2 no cliente 1 e passa as informações restantes à camada 3. A camada 3 remove o cabeçalho que foi adicionado pela camada 3 no cliente 1 e processa a solicitação.
Todas as sete camadas são utilizadas apenas se um usuário fizer uma solicitação. Independente de qual camada inicia a comunicação, os cabeçalhos são adicionados em cada nível e removidos pela camada correspondente no cliente receptor, como indicado na figura 1-4.(a seguir) 
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MODELO DE REFERÊNCIA
OSI
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MODELO DE REFERÊNCIA
OSI
O pacote de dados é rastreado a partir do remetente na esquerda para o receptor na direita. À medida que o pacote é transmitido da camada 7 para a camada 1, cada camada adiciona um cabeçalho. Quando o pacote é recebido pelo receptor, cada cabeçalho é subtraído e os dados restantes são passados à próxima camada mais alta.
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MODELO DE REFERÊNCIA
OSI – Camada de Aplicativo
A camada mais alta (camada 7) no modelo OSI é a camada de Aplicativo. Essa camada é responsável por interagir com o aplicativo de usuário; ela aceita os dados do aplicativo a partir do aplicativo de software e fornece o serviço de aplicativo de rede que é responsável pela solicitação do usuário. 
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MODELO DE REFERÊNCIA
OSI – Camada de Aplicativo
Alguns exemplos de transformação de dados na camada de Aplicativo incluem o seguinte:
Quando um usuário envia um e-mail, a camada de Aplicativo fornecerá acesso ao serviço do Simple Mail Transfer Protocol (SMTP);
Uma transferência de arquivo pode ser realizada utilizando o File Transfer Protocol (FTP). O serviço de FTP é uma responsabilidade da camada de aplicativo; 
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MODELO DE REFERÊNCIA
OSI – Camada de Aplicativo
Solicitar um site da Web como www.nwcomputertraining.com no seu navegador colocará uma solicitação na camada de Aplicativo para conversão do nome por meio do DNS e também uma solicitação de protocolo para o HTTP.
Os aplicativos existem na camada de Aplicativo, mas esses aplicativos são transparentes para o usuário. A camada de Aplicativo é a única camada que interage com o aplicativo de software do usuário. 
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MODELO DE REFERÊNCIA OSI
Camada de Apresentação
A sexta camada do modelo OSI é a camada de Apresentação, que aceita dados da camada de Aplicativo. A principal função da camada de Apresentação é a conversão, principalmente a conversão de linguagens. Lembrando que a linguagem falada na rede é um protocolo. Se dois clientes não utilizam o mesmo protocolo, é necessária uma conversão de protocolo. Essa conversão é responsabilidade da camada de Apresentação. 
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MODELO DE REFERÊNCIA OSI
Camada de Apresentação
A camada de Apresentação também é responsável pelo gerenciamento de todos os dados. Ela fornece a conversão de um conjunto de caracteres, criptografia de dados e compactação de dados. A camada de Apresentação é responsável pelo redirecionamento das solicitações de entrada e saída.
O redirecionamento de dados é uma função do redirecionador de rede, que opera na camada de Apresentação. 
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MODELO DE REFERÊNCIA OSI
Camada de Apresentação
Funcionando da seguinte maneira: A camada de Apresentação aceita o pacote de dados da camada de Aplicativo e é exigida para selecionar o serviço de rede correto. Se um cliente estiver solicitando informações, o serviço da estação de trabalho é utilizado. Se um cliente estiver fornecendo informações, o serviço do servidor é utilizado. Se uma solicitação estiver sendo feita para um tipo diferente de cliente, um tradutor de protocolo de rede é utilizado. 
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MODELO DE REFERÊNCIA OSI
Camada de Apresentação
Por exemplo, se você estiver utilizando um cliente Microsoft para acessar as informações sobre uma máquina UNIX, o tradutor de protocolo a ser utilizado é o SAMBA. O SAMBA converte solicitações de um cliente Microsoft em um formato que pode ser entendido pelo UNIX.
Tanto a camada de Aplicativo como a camada de Apresentação fornecem serviços de rede, mas cada uma fornece um tipo diferente de serviço; conseqüentemente, a utilização do termo 
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MODELO DE REFERÊNCIA OSI
Camada de Apresentação
Serviços de rede pode ser confusa. Lembrando sempre:
 Os serviços de aplicativo de rede são invocados pelo usuário e se comunicam diretamente com a camada de Aplicativo. Um e-mail de um usuário utilizará o serviço de aplicativo de SMTP na camada de Aplicativo.
 Os serviços de rede não são invocados diretamente pelos usuários mas são exigidos para
 
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MODELO DE REFERÊNCIA OSI
Camada de Apresentação
comunicação de rede. Esses serviços são transparentes aos usuários. Quando a camada de Aplicativo recebe uma solicitação de um usuário para enviar um e-mail, a camada de Aplicativo utiliza um cabeçalho de SMTP para descrever a solicitação do usuário e passa isso à camada de Apresentação. A camada de Apresentação utilizará o serviço da estação de trabalho para solicitar os serviços do servidor de e-mail.
 
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MODELO DE REFERÊNCIA OSI
Camada de Apresentação
Os serviços de aplicativo de rede são invocados pelo usuário e operam na camada de Aplicativo. Os serviços de rede são transparentes ao usuário e operam na camada de Apresentação. Uma vez que o serviço de rede correto tenha sido selecionado, uma sessão tem que ser estabelecida.
 
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MODELO DE REFERÊNCIA OSI
Camada de Sessão
A quinta camada do modelo OSI é a camada de Sessão, embora um nome mais apropriado talvez seja “camada de conexão do aplicativo”. A camada de Sessão permite que aplicativos idênticos que operam em dois clientes diferentes comuniquem-se. Ela faz isso estabelecendo
uma conexão virtual, com base no nome usuário, nome de computador ou credenciais de rede do cliente.
 
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MODELO DE REFERÊNCIA OSI
Camada de Sessão
A camada de Sessão gerencia essa conexão virtual emitindo pontos de verificação nos dados que ela recebe. Um ponto de verificação informa ao aplicativo quais dados foram recebidos. Se ocorrer uma falha de conexão, a camada de Sessão avaliará os pontos de verificação e começará a transferência a partir do ponto do último ponto de verificação. Suponha, por exemplo, que o computador 1 esteja transferindo 10MB de dados do computador 2 e a conexão cai no ponto dos 8MB.
 
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MODELO DE REFERÊNCIA OSI
Camada de Sessão
Em vez de retransmitir todos os dados, a camada de Sessão procurará o último ponto de verificação e começará a retransmissão no local do ponto de verificação (nesse caso 8MB). Pelo fato de a camada de Sessão gerenciar a comunicação, a transferência dos dados é resumida em vez de reinicializada.
Pelo fato de a conexão utilizada na camada de Sessão ser uma conexão virtual, ela não garante a entrega do pacote.
 
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MODELO DE REFERÊNCIA OSI
Camada de Transporte
A quarta camada, a camada de Transporte, é responsável por verificar erros e o controle do fluxo de dados. Nessa camada, dois protocolos são utilizados para transmissão de dados: o Transmission Control Protocol (TCP) e o User Datagram Protocol (UDP).
Nessa camada, um nível adicional de conexão é fornecido se o TCP for utilizado como o protocolo de transporte. Esse nível adicional de conexão é o resultado de um handshake de três vias e garante a
 
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MODELO DE REFERÊNCIA OSI
Camada de Transporte
Entrega do pacote de dados por meio do reconhecimento de pacotes. O handshake de três vias é um conjunto de saudações utilizado para determinar que tanto o remetente como o receptor estejam prontos para a transferência de dados.
 
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Exercícios
O que é uma rede ?
Qual item é essencial para termos uma rede básica ?
Cite as duas principais configurações de rede?
Cite as características das redes descentralizadas ?
Cite qual é a característica de uma rede centralizada, em relação ao armazenamento de contas ?
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Exercícios
Quais as características das redes centralizadas?
Cite exemplos de sistemas operacionais de redes centralizadas?
Qual mecanismo possibilita a transformação de uma informação de usuário para um formato entendido pela rede ?
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Exercícios
Através de quê temos o tráfego de rede?
O que é um pacote de dados?
Como são denominadas as informações adicionadas aos pacotes de dados ?
Cite exemplos de aplicativos da camada 7 do modelo OSI ?
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Exercícios
Em qual camada OSI encontramos a criptografia e compactação de dados ?
Cite um exemplo de tradutor de protocolo utilizado entre redes Microsoft e Unix ?
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