AULA_2_FUNDAMENTOS_EM_REDES_DE_COMPUTADORES

Prévia do material em texto

Professora: Luana Barreto da Silva 
 
Disciplina: Fundamentos em 
Redes de Computadores 
• Tema 2: Tecnologia Ethernet e protocolo 
TCP/IP. 
– Tecnologia de Ethernet; 
– TCP/IP Camada: Acesso à Rede; 
– TCP/IP Camada: Internet; 
– Transporte e Aplicação. 
 
Roteiro 
• Uma das tecnologias mais utilizadas no 
mundo das redes de computadores é a 
Ethernet devido ao sucesso pela forma 
simples que foi implementada quando 
comparadas a outras tecnologias. 
Tecnologia Ethernet 
• A Ethernet foi formada pelo grupo IEEE como 
sendo o padrão 802.3. 
• A Ethernet também é uma tecnologia flexível 
que vem acompanhando a evolução no que 
diz respeito às barreiras impostas pelos meios 
físicos de transmissão devido às condições do 
material que os constitui. 
Tecnologia Ethernet 
• As evoluções das redes Ethernet resultaram em 
melhorias grandes na Ethernet desde quando 
começou com velocidade de 10 Mbps quando 
surgiu por volta dos anos de 1980. 
• A Ethernet na velocidade de 10 Mbps foi utilizada 
até o ano de 1995, mediante o lançamento das 
redes Fast Ethernet com velocidade de 100 Mbps 
anunciada pelo grupo IEEE. 
Tecnologia Ethernet 
• A nova versão que torna as redes Ethernet 
cada vez mais rápida já começa a surgir e está 
disponível no mercado com velocidade de de 
10 Gigabit Ethernet. 
 
Tecnologia Ethernet 
• O cabo Ethernet 10Base5, que também é 
cohecido Thicknet ou coaxial. 
• Este cabo faz parte do padrão IEEE 802.3 
situando-se na camada física do modelo de 
referência OSI, e possui limite máximo de 
distância de 500 metros por enlace. 
Evolução das Redes Ethernet 
• Este sistema foi abolido por uma série de 
limitações como necessidade de expansão das 
redes e aumento de velocidade das conexões. 
• As redes com cabos coaxiais necessitam de 
terminadores nas extremidades da rede para 
fechamento do circuito e continuidade do 
fluxo de dados (sinal elétrico). 
 
Evolução das Redes Ethernet 
• O cabo 10Base-T é conhecido como cabo par 
trançado que funciona. Este tipo de cabo utiliza 
um switch como objeto intermediário da 
estrutura bifurcando para pontos distintos dando 
origem a topologia estrela de rede onde cada 
entidade faz parte de um nó da rede. Essa mesma 
configuração contempla as redes fast ethernet 
100Base-T e 1 Gigabit. 
Evolução das Redes Ethernet 
• O padrão 10Base-FB surgiu com a pretensão 
de ser usada nos entroncamentos principais 
das redes fazendo conexão entre os switches. 
• O padrão 100Base-TX faz uso de dois pares de 
fios, porém necessita de um cabo cat-5, ou 
seja, que possui melhores características 
físicas para a passagem da corrente elétrica. 
 
Evolução das Redes Ethernet 
• Com o surgimento das fibras ópticas é lançado no 
mercado o padrão 100Base-FX, ou seja, 100 
Mbit/s Ethernet usando como meio físico de 
transmissão a fibra óptica do tipo monomodo. 
• O primeiro tipo da rede 10 Gigabit é o padrão 
10GBASE-SR implementado para curtas distâncias 
usando cabo de fibra multimodo. 
Evolução das Redes Ethernet 
• Surgem mais dois novos padrões para as redes 
10 Gigabit que são os 10GBASE-LR e o 
10GBASE-ER para poder suportar distância de 
10 km e 40 km usando fibra monomodo. 
Evolução das Redes Ethernet 
• Meios guiados: 
– Há um meio sólido que realiza ao qual se 
realiza a transmissão. Ex: cabo coaxial, fibra 
ótica, par de fios de cobre trançados. 
• Meios não guiados: 
– As ondas se propagam na atmosfera e no 
espaço. Ex: uma rede sem fio, ou um canal 
digital de satélite. 
 
Meios de Transmissão 
• Cabos 
– Coaxial 
– Par trançado 
– Fibra óptica 
• Sem fio 
– Antenas 
• Rádio, TV, Satélites, Microondas, etc 
 
Meios de Transmissão 
• CABO COAXIAL 
– Interligação entre centrais de Telefonia 
– Redes Locais 
– CATV 
– Sistemas Computacionais MAINFRAMES 
 
Cabo Coaxial 
Proteção plástica Condutor externo Isolante Condutor interno
• Cabo Fino 
– utiliza conector BNC e tipo T para conexão 
 
Cabo Coaxial 
• Uso de Cabos em Pares Trançados 
–Redes Locais 
–Rede de Telefonia de Assinantes 
 
Cabo de Par Trançado 
 
(a) (b)
Conector RJ-45 Cabo UTP 
• Tipos de cabos em pares trançados 
– UTP (Unshielded Twisted Pair) 
• Usa uma camada de alumínio para proteção e 
incremento da velocidade 
• É o mais utilizado devido boa relação 
custo/desempenho 
– STP (Shielded Twisted Pair) 
• Tem uma blindagem de proteção 
– É mais imune ao ruído 
– Suporta altas velocidades 
– Tem um maior custo 
 
Cabo de Par Trançado 
Cabos Par Trançado 
• Uso de Fibra Óptica 
– Interligação entre centrais de Telefonia 
– Redes de Alta Velocidade 
 
Fibra Óptica 
• Componentes de um sistema óptico: 
– Fonte de luz 
• Converte sinais elétricos em pulsos de luz 
– Meio de Transmissão 
• A tecnologia já permite transmitir em até 
200 Tbps 
• A luz não é afetada por ruídos elétricos 
– Detector 
• Converte pulsos de luz em sinais elétricos 
 
Fibra Óptica 
• Fatores na escolha do meio 
– Custo 
– Instalação 
– Capacidade de Largura de Banda 
– Capacidade de nós 
– Atenuação 
– Interferência Eletromagnética (EMI) 
 
Meios de Transmissão 
• Transmissão de rádio 
– Fáceis de gerar 
– Podem ser transmitido para distâncias longas 
– É transmitida em todas as direções e penetra em 
edifícios, casas, etc. 
– Pode seguir a curvatura da terra 
 
Redes sem Fio 
• Características de Infravermelho 
–Controle remotos 
–Não atravessam objetos sólidos 
• Não causam interferências 
• Não necessitam de licenças 
 
Transmissão em Infravermelho 
• Ocupa um papel fundamental nas 
telecomunicações 
– Transmite sinais de TV 
– Sistemas de defesa militares 
– Comunicação de dados 
– Transmissão de sinais de voz 
 
Transmissão por Satélite 
• Vantangens 
– Flexibilidade de interconexão entre vários 
pontos, 
– Facilidade de expansão e reconfiguração de 
tráfego 
– Custos cada vez menores das estações terrenas 
– Acesso direto ao terminal do usuário a um 
canal de alta velocidade 
 
Transmissão por Satélite 
• Desvantagens 
– Longo tempo de ida e volta (depende do 
posicionamento) 
– Desempenho muito relacionado as condições 
climáticas 
– Segurança comprometida 
– Existe muito dinheiro envolvido numa 
transmissão 
 
Transmissão por Satélite 
• Em muitos casos a fibra não está acessível ao usuário, 
mas ele pode colocar uma parabólica no teto... 
• Comunicação móvel 
• Difusão (broadcasting) 
• Comunicação em locais com problemas de infra-
estrutura 
• Custo de instalação da fibra 
• Instalação rápida 
 
Comparação entre Satélites e Fibra 
Óptica 
• Esta camada é responsável pelo estabelecimento 
do link físico com os meios físicos de transmissão 
existentes nas redes, incluindo os detalhes 
técnicos das tecnologias das redes locais e dos 
enlaces WAN, bem como, os detalhes existentes 
na camada física e de enlace definidas no modelo 
de referência OSI. 
TCP/IP Camada: Acesso a Rede 
• A atividade fim desta camada é na verdade 
definir procedimentos para criar uma 
interface que estabeleça a comunicação do 
hardware de rede permitindo o acesso aos 
meios físicos de transmissão. 
TCP/IP Camada: Acesso a Rede 
• É função da camada de acesso à rede fazer o 
mapeamento entre o endereço ip para o 
endereço físico dos dispositivos de hardware, 
bem como realizar o encapsulamento dos 
pacotes IP em quadros. 
TCP/IP Camada: Acesso a Rede 
• A implantação de VLANs (Virtual Local Área 
Network) tem a intenção de segmentar uma rede 
lógica a fim de aumentar o controle detráfego da 
rede, diminuir o alcance de disseminação de 
pacotes de difusão (broadcast) e de pragas 
virtuais, melhorado assim o desempenho e a 
segurança de uma determinada rede. 
VLANS 
• Uma VLAN nada mais é do que o agrupamento 
lógico de dispositivos de rede. As VLANs 
possibilitam realizar o agrupamento de 
computadores a depender da função operacional 
ou até mesmo uma divisão por departamentos, 
sem se preocupar com a localização física das 
pessoas que usam a rede. 
VLANS 
• Os pacotes que trafegam entre VLANs são 
restritos somente aos computadores que fazem 
parte do mesmo seguimento de vlan. Um 
determinado dispositivo que faz parte de uma 
determinada VLAN somente poderá se comunicar 
com os dispositivos que fazem parte da mesma 
VLAN. Para poder realizar a comunicação entre 
rede virtuais diferentes é necessário utilizar os 
roteadores. 
 
VLANS 
VLANS 
• As VLANs possibilitam o aumento do desempenho das 
redes. A sua implementação é bastante utilizada nas 
empresas para poder garantir que um grupo de 
usuários de uma rede esteja logicamente agrupado 
independentemente de sua localização física. 
• Podemos citar como exemplo que o usuário que está 
localizado no Departamento de Assuntos Acadêmicos 
seja colocado na VLAN DAA e os do departamento de 
Marketing colocados na VLAN MKT (marketing). 
VLANS 
• As VLANs trazem benefícios que melhoram a 
escalabilidade, segurança e gerenciamento da 
rede e o domínio de broadcast é limitado a cada 
roteador que faz a filtragem desses pacotes. 
Quando as vlans são mal configuras podem 
causar uma paralisação na funcionalidade da 
rede. A configuração e implementação das vlans 
devem fazer parte de projeto de implementação 
de rede dentro da empresa. 
VLANS 
MOMENTO 
DE 
INTERAÇÃO 
• Com relação ao protocolo Xerox Ethernet, analise as 
alternativas e indique a opção CORRETA: 
• I. Foi formada pelo grupo IEEE como sendo o padrão 802.3. 
• II. A Ethernet começou com velocidade de 20 Mbps 
• III. Uma das tecnologias mais utilizadas no mundo das 
redes de computadores. 
• A) I ; 
• B) II 
• C) I e III 
• D) I, II e III 
 
Momento de Interação 
Qual a especificação do padrão 802.3? 
A) Definir a tecnologia de rede Ethernet, baseada 
na Xerox Ethernet. 
B) Definir a tecnologia de rede ATM, baseado no 
protocolo TCP/IP. 
C) Definir o modelo de cabo, neste caso, coaxial fino 
a ser utilizado na rede ATM. 
D) Definir o modelo OSI. 
Momento de Interação 
• Quando uma determinada entidade na rede 
quer comunicar-se com outras entidades na 
Internet esta irá precisar de uma identificação 
exclusiva na rede. Podemos chamar essa 
identificação de endereço IP. 
TCP/IP Camada: Internet 
• O TCP/IP foi desenvolvido pelo Departamento de 
Defesa dos Estados Unidos que criou esse modelo 
de referência para manter as suas bases de 
guerra em condições plenas de comunicação de 
forma confiável para qualquer destino da rede 
sem que houvesse interceptação das 
informações. Desta forma, o TCP/IP passou a ser 
o protocolo padrão da rede mundial de 
computadores. 
 
TCP/IP Camada: Internet 
• Quando começarmos a estudar o modelo 
TCP/IP iremos perceber que suas camadas 
possuem nomes iguais aos do modelo de 
referência OSI apesar de que o modelo OSI 
possui sete camadas e o modelo TCP/IP possui 
quatro camadas. 
TCP/IP Camada: Internet 
TCP/IP Camada: Internet 
• Toda e qualquer rede é composta por 
endereços que utilizam uma máscara de 
subrede. 
• Por emxeplo, o endereço 192.168.1.0 pode 
usar somente uma máscara de subrede, tal 
como 255.255.255.0. 
TCP/IP Camada: Internet 
• Para saber se as máquinas estão na mesma 
rede, é necessário realizar a comparação dos 
bits do endereço IP com os bits da máscara de 
rede e o resultado deverá ser o mesmo valor 
da conversão do endereço IP em binário. 
• Observe que “1 e 1” = 1 e “0 e 1” ou “1 e 0” = 
0. 
Conversão de Valores Decimais em 
Binários 
Conversão de Valores Decimais em 
Binários 
• Para determinar o número de subredes e 
hosts. 
 
Conversão de Valores Decimais em 
Binários 
• O número de hosts válidos é definido 
retirando o endereço de identificação da rede 
e broadcast, ou seja, 64– 2 = 60 hosts. 
• O número de hosts válidos é definido 
retirando o endereço de identificação da rede 
e broadcast. 
Conversão de Valores Decimais em 
Binários 
Conversão de Valores Decimais em 
Binários 
• Uma determinada empresa sediada em Aracaju possui 
filiais em Lagarto, Itabaiana, Propriá e Estância. Esta 
empresa resolveu investir na sua modernização 
tecnológica elaborando, dentre outras coisas, um plano 
diretor de informática. 
• Neste novo planejamento, está prevista a instalação de 
redes locais de computadores na sede e em cada filial 
para suportar aplicações distribuídas de gerenciamento 
administrativo e comercial. 
Conversão de Valores Decimais em 
Binários 
• Para suportar estas aplicações, há ainda uma previsão 
de expansão da mesma abrindo novas filiais 
informatizadas em outras cidades nos próximos 10 
anos: Maceió, Alagoinhas, Feira de Santana e 
Esplanada. Existe atualmente 20 máquinas instaladas 
na rede de Aracaju e entre 5 e 10 máquinas em cada 
filial. Para a configuração de endereçamento IP WAN 
foi fornecido o endereço de rede 192.168.20.0. 
Utilizando APENAS este endereço, iremos entender 
com podemos solucionar o problema em questão: 
Conversão de Valores Decimais em 
Binários 
Conversão de Valores Decimais em 
Binários 
• Este valor é insuficiente para a LAN de 
Aracaju, por exemplo. Neste caso teremos que 
configurar duas LANs IP em Aracaju de forma 
a garantir que todas as máquinas sejam 
atendidas. Então teremos um total de 10 
subredes (2 em Aracaju e uma para cada filial). 
 
Conversão de Valores Decimais em 
Binários 
• Número de identificação das 10 redes: 
• 192.168.20.0, 192.168.20.16, 
192.168.20.32,192.168.20.48, 
 192.168.20.64, 192.168.20.80, 
 192.168.20.96, 192.168.20.112, 
192.168.20.128, 192.168.20.144. 
Conversão de Valores Decimais em 
Binários 
• Para os endereços de broadcast de cada Rede 
teremos respectivamente: 
 192.168.20.15, 192.168.20.31, 
 192.168.20.47, 192.168.20.63, 
 192.168.20.79, 192.168.20.95, 
 192.168.20.111, 192.168.20.127, 
 192.168.20.143, 192.168.20.159 
Conversão de Valores Decimais em 
Binários 
• As faixas de endereços para cada subrede está 
compreendida entre: 192.168.20.1 a 192.168.20.14, 
192.168.20.17 a 192.168.20.30, 
192.168.20.33 a 192.168.20.46, 
192.168.20.49 a 192.168.20.62, 
192.168.20.65 a 192.168.20.78, 
192.168.20.81 a 192.168.20.94, 
 192.168.20.97 a 192.168.20.110, 
192.168.20.113 a 192.168.20.126, 
192.168.20.129 a 192.168.20.142, 
192.168.20.145 a 92.168.20.158 
Conversão de Valores Decimais em 
Binários 
• A principal função da camada de transporte 
do modelo TCP/IP é fazer o transporte e 
regulação do fluxo das informações “fim a 
fim” do enlace de forma confiável e precisa. 
Transporte e Aplicação 
• A camada de transporte realiza o envio de dados, 
também garante que esses dados não sejam 
perdidos. A garantia de entrega desses dados é 
realizada através de confirmações que são enviadas 
pelas entidades de origem e destino no processo de 
comunicação. Ainda é feita a realização do controle 
de fluxo de dados durante o processo de conexão. 
Transporte e Aplicação 
• Quando um computador não consegue enviar 
dados na mesma velocidade que o receptor e 
por consequência começa a perder dados, o 
controle de fluxo antecede ao problema 
estabelecendo uma velocidade satisfatória no 
enlace entre as entidades. 
 
Transporte e Aplicação• O protocolo TCP é orientado a conexões, ou seja, antes de 
realizar a transmissão dos dados, a duas entidades realizam 
um processo de sincronização a fim de estabelecer uma 
conexão virtual para cada seção entre as duas entidades. 
• Este processo vai garantir que as duas entidades que estão 
prontas para realizar a transmissão determinem o número 
de sequência para a seção criada. A esse processo é dado o 
nome de aperto de mão (handshake). 
 
Transporte e Aplicação 
• A estrutura do protocolo TCP/IP possui diferentes tipos 
de protocolo com finalidades específicas para 
realização de uma tarefa. Além dos protocolos TCP/IP 
existe também o protocolo UDP que também realiza a 
transmissão de pacotes sem conexão e de forma não 
confiável na camada de transporte. 
• O protocolo UDP é normalmente utilizado para fazer 
transmissão de voz e vídeo nas redes. 
Transporte e Aplicação 
• Serviço de Nomes de Domínios (DNS) 
• Protocolo de Transferência de Arquivos (FTP) 
• Protocolo de transferência de Hipertexto (HTTP) 
• Protocolo de Transferência de Envio de e-mail 
(SMTP) 
• Protocolo simples de gerenciamento de rede 
(SNMP) 
Transporte e Aplicação 
• O DNS (servidor de domínio de nomes) foi 
desenvolvido para realizar a conversão dos 
nomes dos domínios (www.unit.br) ao seu 
endereço de rede IP anunciado publicamente. 
Transporte e Aplicação 
• O FTP (Protocolo de Transferência de Arquivos) é 
um tipo de serviço confiável e orientado a 
conexão, que faz uso do protocolo TCP. 
• A principal finalidade do serviço FTP é fazer a 
transferência de arquivos de um computador ao 
outro, podendo copiar e mover arquivos de uma 
máquina para outra em ambos os sentidos. 
Transporte e Aplicação 
• O protocolo HTTP opera na Internet fazendo 
uso do (WWW) World Wide Web. 
• Esse uso dar-se em virtude do crescimento da 
Internet possibilitando o acesso às 
informações. 
Transporte e Aplicação 
• Os servidores de correio eletrônico, esses 
servidores fazem uso do Simple Mail Transfer 
Protocol ou simplesmente SMTP é utilizado 
para envio e recebimento de mensagens. 
Transporte e Aplicação 
• Tema 2: Tecnologia Ethernet e protocolo 
TCP/IP. 
– Tecnologia de Ethernet; 
– TCP/IP Camada: Acesso à Rede; 
– TCP/IP Camada: Internet; 
– Transporte e Aplicação. 
 
Roteiro 
MOMENTO 
DE 
INTERAÇÃO 
Sobre as VLANs é CORRETO afirmar: 
A) Aumenta o alcance de disseminação de pacotes 
de difusão (broadcast). 
B) Aumenta a disseminação de pragas virtuais. 
C) Tem a intenção de segmentar uma rede física, 
para melhorar o nível de segurança. 
D) Tem a intenção de segmentar uma rede lógica a 
fim de aumentar o controle de tráfego da rede. 
 
Momento de Interação 
LETRA D 
• Sobre as VLANs, julgue os itens abaixo: 
• I - VLAN é um agrupamento lógico de entidades (computadores) ou 
equipamentos de rede. 
• II - Os pacotes que trafegam entre as VLANs são restritos somente aos 
computadores que fazem parte do mesmo seguimento de VLAN. 
• III - O encaminhamento de tráfego de pacotes unicast, multicast e 
broadcast são enviados para rede local que pertencem a VLAN à qual as 
máquinas participam. 
• A)II 
• B)III 
• C)I, II e III 
• D)I e III 
Momento de Interação 
Letra C