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1 Introdução a Redes de Computadores Prof. Dr. Jorge R. Beingolea Garay E-mail: Jorge@pad.lsi.usp.br UMC 2 3 Objetivos da Disciplina • Modelo de Referencia OSI • Estabelecer os principais conceitos associados à rede de computadores. • Distinguir os diversos componentes e funções de uma rede. • Conceitos teóricos e práticos de cabeamento estruturado. • Fornecer as ferramentas básicas gerenciamento de redes. 4 Apresentação da Disciplina Metodologia: • Aulas expositivas-dialogadas e práticas. • Material: PPT, Artigos, Livros, Sw, Hw. Avaliação: • Provas M1 e M2 • Provas P1 – P2 • Trabalhos Práticos. 5 Apresentação da Disciplina Bibliografia: TANENBAUM, ANDREW S. Redes de Computadores. 4ªed., Rio de Janeiro: Editora Campus, 2003. KUROSE, James F.. Redes de Computadores e Internet. 3ª Ed. Pearson Addison Wesley, 2006 6 Revisão Modelo OSI Antes: Tecnologias Proprietárias DEC (Digital Equipment Corp, Hoje HP) IBM (International Business Machine) OSI (Open Systems Interconection – ISO 7498 -1984) • Define de que forma os dados gerados por uma aplicação devem ser transmitidos através de um meio especifico. • O modelo OSI é um modelo de referencia, ou seja, ele especifica todos os processos requeridos para que a comunicação ocorra e divide esses processos em grupos lógicos, chamados de “Layers”. 7 OSI - Divisão em Camadas Física Enlace Rede Transporte Sessão Apresentação Aplicação T ra n s m is s ã o A p li c a ç ã o 8 OSI - Divisão em Camadas Camada Descrição Nome PDU Aplicação : Interface Apresentação : Compressão-Criptografia Sessão : Diálogo / Separação Transporte : Checagem Segmento Rede : Gerencia Pacote/ Datagrama Enlace : Quadros – Encapsulamento Quadro/ Frame Física : Interfaces –Mov. Bits Bits OSI - Divisão em Camadas • Camada Física: Responsável pela movimentação dos bits entre as pontas e pela definição das interfaces, especificações elétricas e de pinagem dos cabos. • Camada de Enlace: Acomoda os pacotes em “quadros” através do processo de encapsulamento. Detecta erros, porém, não os corrige. • Camada de Rede: Define e gerencia o endereçamento lógico da rede. 9 • Camada de Transporte: Provê a comunicação confiável (ou não) e executa checagem de erros antes da retransmissão dos segmentos. – Controle de Fluxo: A integridade dos dados é assegurada pela camada de transporte mantendo-se o controle do fluxo de dados confiável entre as pontas. • Os segmentos transmitidos são confirmados ao serem recebidos; • Qualquer segmento não confirmando é retransmitido; • Uma gerencia do fluxo de dados é mantida a fim de evitar congestionamento, sobrecarga e perda de dados. 10 – Confirmação: Uma conexão confiável garante a total integridade dos dados transmitidos entre dois pontos. • Existe a garantia de que esses dados não serão perdidos. • O método que torna isso possível é conhecido como “confirmação positiva de transmissão”. 11 OSI - Divisão em Camadas • Camada de Sessão: Gerencia o “dialogo” entre as portas lógicas e mantêm a separação dos dados de diferentes aplicações. • Camada de Apresentação: Trata da semântica, compressão / descompressão, criptografia e tradução de dados. • Camada de Aplicação: Provê a interface com o usuário. 12 13 OSI - Vantagens • Divisão de Operações (Individualmente gerenciáveis) • Alterar elementos x camada Cada camada é razoavelmente independente das demais. • Interoperabilidade independente da marca. (Padrão) OSI / Camada Física • Na camada física, a interface entre Data Terminal Equipment (DTE) e Data Circuit-Terminating Equipment (DCE). – Os DCEs são, normalmente localizados nos provedores de serviços; – Os DTEs costumam ser dispositivos que se conectam aos DCEs, normalmente sendo encontrados nas instalações físicas do cliente. 14 OSI / Camada Física • Redes Ethernet – Ethernet é um método de acesso ao meio por contenção, que permite que todos os dispositivos (hosts) em uma rede Ethernet compartilhem a mesma largura de banda de link. – Redes Ethernet utilizam uma técnica de acesso chamada de Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect (CSMA/DA), o que permite aos dispositivos o compartilhamento homogeneo da largura de banda, evitando que dois dispositivos transmitam simultaneamente em um mesmo meio. 15 • O mecanismo do CSMA/CD é relativamente simples: No intervalo de tempo entre o termino de transmissão de um pacote e a geração de novos, outros hosts podem utilizar o meio de comunicação para enviar seus próprios pacotes. – Verifica presença de sinal no cabo; – Inicia-se transmissão. 16 • Half Duplex e Full Duplex – Half Duplex Ethernet é definido no padrão original Ethernet (IEEE802.3) e utiliza apenas um par de cabos com sinal fluindo em ambas as suas direções, o que significa que colisões podem ocorrer. • Tipicamente 10Base-T : pico de 60% de eficiência; • Redes de grande porte alcançam apenas 3 a 4Mbps; • Não é possível transmitir em taxas superiores a 10Mbps. – Full Duplex Ethernet utiliza dois pares de cabos. Não há colisões, uma vez que ela disponibiliza um par para transmissão e outro, independente, para a recepção de dados. • Teoricamente alcança 100Mbps em ambas as direções; • 100% de eficiência; 17 • Endereçamento Ethernet – O esquema de endereçamento Ethernet utiliza o chamado endereço MAC (Media Access Control), que se encontra gravado no hardware de cada dispositivo de rede (como as placas de rede [NICs], por exemplo). • O endereço MAC é uma sequencia de 48 bits (6 bytes); • Dois endereços MAC não deveram ser iguais; • Identificador ÚNICO – OUI (Organizationally Unique Identifier) é definida pelo IEEE (Instituto de Engenheiros Elétricos Eletrônicos) . • Vendor Assigned – é uma sequencia numérica exclusiva aos produtos daquele fabricante. 18 • Distribuição de bits para endereço MAC 19 20 21 • Padrão Ethernet na Camada Física (cabos) • Cabos / Domínios de Colisão / Conectores 23 • Conectores Ethernet 24 Cabos e Conectores em uma Rede Ethernet • O conector UTP, chamado de Rj-45, é transparente e permite que se visualizem os oito fios coloridos que se conectam aos seus pinos. – Trancados em quatro pares: • Quatro fios (dois pares) carregam a voltagem e são chamados de tip. • Os dois pares restantes são aterrados e conhecidos como ring. • Observações: – A proteção aos sinais digitais vem da torção dos fios. Ao trançar os cabos, os campos eletromagnéticos gerados pelo fluxo de eletricidade nos fios se anulam, reduzindo a interferência eletromagnética causada. 25 • Diferentes tipos de cabos são necessários na implementação de uma rede, exemplo: – Cabos Straight-Through, devem ser utilizados na conexão entre um router a um hub ou switch, um servidor a um hub ou switch, uma workstation (host) a um hub ou switch. – Cabos Crossover, devem ser utilizados na conexão de uplinks entre switchs, hubs a switches, hub para outri hub, router para outro router, dois computadores. 26 UTP - Crossover 1 - 27 • Padrão 568ª – Este tipo de cabo serve para tráfego de dados na rede e normalmente é ligado em um Hub ouum Switch 28 • Padrão 568B – Este tipo de cabo serve para o tráfego de dados e voz pela rede e também é ligado em um hub ou um Switch. 29
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