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UNIP Projeto Integrado Multidisciplinar Cursos Superiores de Tecnologia TRABALHO PIM IV UNIP – MARQUÊS 2018 UNIP Projeto Integrado Multidisciplinar Cursos Superiores de Tecnologia TRABALHO PIM IV José Alexandre de Oliveira von Bloedau RA: 0503469 CURSO: Rede de Computadores Semestre: 1º UNIP – MARQUÊS 2018 SUMÁRIO Resumo.................................................................................1 Abstract ................................................................................2 Introdução.............................................................................3 Desenvolvimento..................................................................4 Referências bibliográficas.................................................15 1 Resumo A tecnologia tornou-se imprescindível ao funcionamento das empresas e exige constante atualização e especialização dos profissionais. A comunicação de dados e as redes de computadores são essenciais para a vida das pessoas e os negócios. Uma eficiente troca de informações aumenta a produtividade e o resultado dos negócios. Tão importante quanto a disseminação da informação é também o tratamento dado à informação, a qualidade com que ela é apresentada, a sua compreensão e interpretação corretas. Hoje, muita informação está́ disponível, porém a questão agora passa a ser o que fazer com tanta informação e como extrair os dados realmente importantes. E, para que transmissor e receptor se entendam, devem falar com o mesmo código, símbolos ou linguagens, dentro de regras preestabelecidas. Após o advento dos microcomputadores as empresas e os usuários tiveram a possibilidade de utilizar diversas atividades através de recursos computacionais, mas esses auxílios ficavam muito limitados, pois os microcomputadores não eram interligados entre si e com isso mantinha uma distância entre um usuário e outro. Essa barreira foi quebrada com a utilização de tecnologias de redes que passaram a ser implementadas e expandidas tão rapidamente quanto surgiam novos produtos no início dos anos 80. Neste trabalho vamos demonstrar como fazer uma rede em uma pequena biblioteca, e suas principais características. Palavras Chave: Rede de computadores, internet, Tecnologia da informação 2 Abstract technology has become indispensable to the operation of companies and requires constant updating and specialization of professionals. Data communication and computer networks are essential for people's lives and business. An efficient exchange of information increases productivity and business outcomes. As important as the dissemination of information is also the treatment given to information, the quality with which it is presented, its understanding and interpretation correct. Today, a lot of information is available, but the question now becomes what to do with so much information and how to extract the really important data. And, for the transmitter and receiver to understand, they must speak with the same code, symbols or languages, within pre-established rules. After the advent of microcomputers, companies and users had the possibility of using various activities through computational resources, but these aids were very limited, because the microcomputers were not interconnected with each other and with This kept a distance between one user and another. This barrier was broken with the use of network technologies that began to be implemented and expanded as quickly as new products emerged in the early 80 years. In this work we will demonstrate how to make a network in a small library, and its main features. Keywords: computer network, Internet, information technology 3 Introdução Comunicação indica a transferência de informação entre um transmissor e um receptor. A posse de informações corretas e de qualidade possibilita a perfeita tomada de decisões, a escolha acertada de direções a serem seguidas e estratégias a serem desenvolvidas nos negócios. A informação armazenada é conhecimento acumulado que pode ser consultado, utilizado e transferido, servindo como um fornecedor de ensino, cultura e desenvolvimento para a sociedade. Isso mostra a grande importância de uma estrutura de telecomunicações e informática em uma sociedade. Informações que circulem em quantidade e com qualidade, acessadas por pessoas e empresas, possibilitam que todos se comuniquem mais rapidamente entre si, o que gera uma atividade econômica maior e um desenvolvimento mais rápido e eficiente da sociedade, produzindo mais riquezas num menor espaço de tempo, permitindo que todos tenham acesso a mais bens e serviços. Sistemas de comunicação eficientes possibilitam que as empresas vendam mais, produzam mais e gerem mais empregos. Sendo assim hoje o mundo é uma grande rede de dados, informação e troca de conhecimento, onde a produção de conhecimento dobra a cada 72 horas. 4 1. Capitulo Um – Protocolos de Comunicação Para que o Emissor e o receptor da informação possam falar a mesma linguagem e se intenderem, precisam utilizar o mesmo tipo de sinal, código, símbolos, sendo isto chamado de protocolo e comunicação. Segundo Sousa (2013 – Pág. 20) “O protocolo de comunicação é um programa de computador que, por meio de um conjunto de regras pré programadas, permite a transferência de dados entre dois pontos, controla o envio e a recepção, verifica a existência de erros na transmissão, confirma o recebimento, faz o controle do fluxo de dados, endereça as mensagens enviadas e controla outros aspectos de uma transmissão.” Sendo assim o equipamento transmissor e receptor devem usar o mesmo protocolo de comunicação, ou seja, falar a mesma língua e ter as mesmas regras de troca de dados programadas igualmente. O protocolo nada mais é do que um programa carregado nos computadores que se comunicam entre si, sendo o responsável pela transmissão, recebimento e controle das mensagens transmitidas e recebidas. Os protocolos de comunicação oferecem maior segurança à transmissão de dados entre computadores, fazendo com que os dados transmitidos sejam aceitos somente se estiverem corretos, sem erros de transmissão. Caso ocorram erros na transmissão, por interferências ou problemas do meio de transmissão, os blocos de dados com erros são retransmitidos. A informação é transmitida por um meio de comunicação Na comunicação elétrica entre equipamentos, o meio de transmissão mais comum é o fio de metal, pelo qual o sinal elétrico se propaga, levando consigo a informação. Além de transmissão por fios e cabos, que são meios sólidos, podemos também transmitir informações por ondas eletromagnéticas, como a transmissão por rádio micro-ondas e satélite. A transmissão de dados também pode ser feita por fibras óticas, que permitem a transmissão de dados a altíssimas velocidades. O tipo de transmissão mais conhecido entre os usuários de computadores residenciais e empresariais é aquele feito por conexões telefônicas ou a cabo, utilizando modems 5 que são pequenos aparelhos que fazem a adequação do sinal digital do computador à linha telefônica. Figura 1. – Transmissão de dados entre dois computadores – Adaptado de Sousa 2009 2 – Capitulo Dois – Arquitetura de redes Uma rede de computadores é compostapor diversos equipamentos, como roteadores, computadores PC e de grande porte (mainframes ou hosts), switches, gateways, hubs, cabos, conectores e outros equipamentos e softwares. Chamamos de softwares os programas desenvolvidos e carregados no computador para executarem uma determinada tarefa que pode ser calculo, elaboração de dados ou impressão de um relatório a partir de dados armazenados em discos, por exemplo. Os programas ou softwares são chamados de parte logica da rede. Hardwares são os equipamentos que fazem parte da rede, ou seja, a parte física da rede. A forma como todos esses equipamentos são interligados e interagem chama-se arquitetura de rede. Existem diversas arquiteturas tanto de hardware quanto de software, as quais podem ser definidas pela forma de conexão física dos equipamentos, ou pelos componentes de software ou programas que utilizam. 6 Figura 2 – Tipos de Arquitetura de Rede – adaptado pelo aluno Capitulo 3 – Desenvolvimento do Trabalho Implementação de uma infraestrutura de rede funcional para uma biblioteca comunitária que será inaugurada em breve. Área de acesso à internet que será destinada a montagem dos computadores desta biblioteca é uma sala que possui dimensões de 6 metros X 6 metros, compondo 36 metros quadrados; A quantidade de computadores que foram doados pela iniciativa privada a este projeto é de 30 computadores; Figura 3 – Sala de informática da Biblioteca 7 3.1 – Planejamento de Cabeamento Estruturado Segundo Marin (2010 – pag.20), o cabeamento estruturado prevê adequadamente quais e quantos serão os recursos necessários para atender à exigência e adequação dos pontos de rede de uma infraestrutura. A padronização das redes de computadores foi essencial no início da década de 1980, e um dos principais motivos do grande crescimento observado nas redes. Antes da criação do modelo OSI pela ISO, em 1982, os sistemas eram todos baseados em soluções proprietárias e não permitiam a interoperabilidade dos fabricantes. Este fato gerava um grande desconforto aos usuários da tecnologia, que ficavam atrelados a soluções de um único fabricante. Se eles decidissem comprar a solução de uma determinada marca, eram obrigados a expandir com a mesma marca, o que era ótimo para o proprietário e péssimo para o cliente, principalmente na hora de negociar preço. Os padrões foram criados para permitir que uma solução tecnológica única e padronizada pudesse ser implementada por diferentes fabricantes. O padrão de cabeamento estruturado mais utilizado é o EIA/TIA (Electronic Industries Alliance/ Telecomunications Industry Association) descrito na recomendação EIA/TIA-568 e suas derivações. Norma EIA/TIA-569: ela fornece especificações sobre infraestrutura (canaletas, eletrodutos e itens de instalações). Norma EIA/TIA-606: administração e documentação de um projeto de cabeamento. Norma EIA/TIA-607: aterramento elétrico. Norma EIA/TIA-570: cabeamento para pequenos escritórios e residências. NBR - 14565 : Cabeamento de telecomunicações para edifícios comerciais. Como base para topologia de rede usaremos a norma NBR 14565 que se aplica a prédios comerciais, situados em um mesmo terreno, envolvendo os pontos de telecomunicações nas áreas de trabalho, os armários de telecomunicações, salas de equipamento, entre outros. 8 No desenvolvimento de um projeto de cabeamento estruturado, a NBR 14565 pretende estabelecer a correta forma de aplicação dos conceitos de rede primaria e rede secundaria envolvendo todos os seus elementos constitutivos. Topologia Básica Segundo a estrutura básica proposta pela NBR 14565 para um sistema estruturado ficam definidos os seguintes pontos: Área de Trabalho (ATR) Área interna de uma edificação que possui pontos de telecomunicação e de energia elétrica onde estão conectados os equipamentos dos usuários. Armário de Telecomunicação (AT) É o espaço destinado à transição entre o caminho primário e secundário, com conexão cruzada, podendo abrigar equipamento ativo. Distribuidor Intermediário (DI) Distribuidor que interliga cabos primários de primeiro nível e cabos de segundo nível. Distribuidor Secundário (DS) Distribuidor que interliga cabos primários de primeiro ou segundo a cabos secundários. Sala de Equipamentos (SEQ) É o espaço necessário para equipamentos de telecomunicações, sendo frequentemente salas com finalidades especiais. Ponto de Consolidação de Cabos (PCC) Local no cabeamento secundário, sem conexão cruzada, ele poderá ocorrer mudança da capacidade do cabo, visando flexibilidade. 9 Figura 4 – Topologia da NBR 14565 3.2 - Principais Tipos de rede Por mais que WAN, LAN e VPN sejam siglas bastante comuns no cotidiano do profissional de Redes de Computadores, não é todo mundo que sabe exatamente o que elas significam ou para que servem. Virtual Private Network (VPN) As redes virtuais privadas, normalmente, são utilizadas por empresas e profissionais que precisam fazer viagens frequentes. Essa rede, por ser móvel, permite que um computador, telefone ou tablet se conecte à rede por meio de uma conexão criptografada em qualquer lugar do mundo. É possível, assim, obter acesso aos servidores de uma companhia sem correr o risco de informações privadas serem capturadas. Local Area Network (LAN) Também conhecida como rede local, a LAN é um dos tipos de redes de computadores mais comuns, que conecta computadores, aparelhos de fax, telefones, notebooks e outros dispositivos em prédios, residências e diversos outros locais. 10 Normalmente, a velocidade de acesso nesses locais é reduzida, assim como sua complexidade. Metropolitan Area Network (MAN) As redes metropolitanas são utilizadas por grandes companhias para conectarem dispositivos em uma mesma cidade. Podem, por exemplo, ser adotadas por organizações ou instituições de ensino municipais. Como a MAN, muitas vezes, fará uso de um espaço público, sua instalação deve ser feita por companhias devidamente licenciadas pelo Estado. Regional Area Network (RAN) Maior do que a MAN, a RAN é um tipo de rede que se caracteriza por uma conexão de alta velocidade e também uma grande quantidade de dispositivos conectados. Esse modelo faz a cobertura de toda uma determinada região geográfica. Wide Area Network (WAN) As WANs conectam redes locais, metropolitanas e regionais em distâncias que podem ser até intercontinentais! Para que a implementação desse tipo de rede seja viável, usa-se diversos tipos de tecnologias, a fim de viabilizar a troca de dados em alta velocidade mesmo em locais de difícil acesso. 3.3 – Modelo OSI – Camadas de Rede A camada de rede do modelo OSI é responsável por controlar a operação da rede de um modo geral. Suas principais funções são o roteamento dos pacotes entre fonte e destino, mesmo que estes tenham que passar por diversos nós intermediários durante o percurso, o controle de congestionamento e a contabilização do número de pacotes ou bytes utilizados pelo usuário, para fins de tarifação. O principal aspecto que deve ser observado nessa camada é a execução do roteamento dos pacotes entre fonte e destino, principalmente quando existem caminhos diferentes para conectar entre si dois nós da rede. Em redes de longa distância é comum que a mensagem chegue do nó fonte ao nó destino passando por 11 diversos nós intermediários no meio do caminho e é tarefa do nível de rede escolher o melhor caminho para essa mensagem. A escolha da melhor rota pode ser baseada em tabelas estáticas, que são configuradas na criação da rede e são raramentemodificadas; pode também ser determinada no início de cada conversação, ou ser altamente dinâmica, sendo determinada a cada novo pacote, a fim de refletir exatamente a carga da rede naquele instante. Se muitos pacotes estão sendo transmitidos através dos mesmos caminhos, eles vão diminuir o desempenho global da rede, formando gargalos. O controle de tais congestionamentos também é tarefa da camada de rede. As funções exercidas na camada de rede do modelo OSI estão listados abaixo: • Tráfego direção ao destino final • Dirigindo; lógico endereços de rede e serviços endereços • Encaminhamento de funções; descoberta e seleção de rotas • Comutação de pacotes • Controle de sequência de pacotes • Detecção de erro End-to-end dos dados (a partir do emissor para o receptor de dados). • Controle de congestionamento • Controle de fluxo • Portal de serviços É a camada responsável por encaminhar os dados entre diversos endereços de redes, como se fosse uma central de correios, fazendo com que os dados cheguem a seu destino. 12 Figura 5 – Modelo OSI 3.4 - Protocolos IP “Internet Protocol” – Recebe segmentos de dados da camada de transporte e os encapsula em datagramas, é um protocolo não confiável por não exigir confirmação. ICMP “Internet Control Message Protocol” – É um padrão TCP/IP necessário, são documentos regidos IETF que estabelecem os padrões de cada protocolo com o ICMP os hosts e roteadores que usam comunicação IP podem relatar erros e trocar informações de status e controle limitado. 13 IGMP “Internet Group Management Protocol” – É usado por hosts para reportar seus participantes de grupos de hosts a roteadores multicast vizinhos, é um protocolo assimétrico. 3.5 – Planejamento Endereçamento de rede Características de um bom plano de endereçamento ● Singularidade: cada bloco distribuído e/ou alocado deve ser único no mundo. ● Registro: o espaço de endereçamento tem que estar registrado na base de um RIR e as informações pertinentes ao registro devem ser acessíveis (via whois). ● Agregação: sempre que possível distribuir os endereços de maneira hierárquica dentro da topologia. As políticas de endereçamento devem evitar a fragmentação. ● Conservação: Mesmo com a grande quantidade de endereços deve-se evitar o uso de práticas que favoreçam o desperdício de endereços. Vantagens de um bom plano de endereçamento. ● Políticas de segurança e roteamento mais fáceis de implementar; ● Maior facilidade no rastreamento de endereços; ● Escalabilidade; ● Maior eficiência no gerenciamento da rede. Distribuição de Blocos ● IPv4 ○ 2 32 endereços possíveis ○ O provedor recebe e distribui blocos muito pequenos ○ Trabalha com escassez de endereços 14 ○ Prioriza a economia de endereços. Tipo de endereços IPv4 Para propósito deste documento, os endereços IPv4 são números binários de 32 bits que são usados como endereços nos protocolos IPv4, o qual é utilizado na Internet. Existem três tipos de endereços IPv4. Endereços IPv4 públicos Os endereços IPv4 públicos constituem o espaço de endereçamento Internet. Estes são alocados para serem globalmente únicos de acordo com os objetivos que se descrevem mais adiante neste documento. O principal propósito deste espaço de endereçamento é permitir a comunicação usando o IPv4 sobre Internet. Um propósito secundário é permitir a comunicação entre redes privadas interconectadas. Endereços IPv4 privados Alguns conjuntos de endereços IPv4 foram reservados para a operação de redes privadas. Qualquer organização pode usar esses endereços IPv4 em suas redes privadas sem a necessidade de solicitá-los à algum Registro de Internet. A principal condição estabelecida para o uso de endereços IPv4 privados é que os dispositivos que usem esses endereços IPv4 não necessitem serem alcançados a Endereços IPv4 especiais e reservado Estes são conjuntos de endereços IPv4 reservados para aplicações como multicast. Esses endereços IPv4 estão descritos na RFC 1112 e para propósito deste capitulo vão além do contexto do mesmo. Sistema de Registro de Internet O sistema de registro Internet foi estabelecido com a finalidade de fazer cumprir os objetivos de exclusividade, conservação, roteabilidade e informação. Este sistema consiste de Registros Internet (IR) organizados hierarquicamente. Os espaços de endereçamento IPv4 são tipicamente designados aos usuários finais pelos ISPs ou pelos NIRs. 15 Por outra parte, estes espaços de endereçamento IPv4 são previamente alocados para os NIRs e ISPs por parte dos Registros de Internet Regionais. De acordo com este sistema, os usuários finais são aquelas organizações que operam redes em que se utilizam os endereços IPv4. Os NIRs e também o LACNIC mantém espaços de endereçamento IPv4 para serem designados aos usuários finais ou alocados aos Provedores de Serviços da Internet. Os espaços de endereçamento IPv4 designados são utilizados para operação de redes, enquanto que o espaço de endereçamentos IPv4 alocados é mantido nos Registros de Internet para futuras designações a seus usuários finais. 16 Referência Bibliográfica Araújo Neto, Antônio Palmeira de. Redes de dados e comunicação. / Antônio Palmeira de Araújo Neto. – São Paulo: Editora Sol, 2017. Cardoso Junior, Ataíde Pereira. Arquitetura de Redes. / Ataíde Pereira Cardoso Junior. – São Paulo: Editora Sol, 2017. Marin, Paulo Sérgio. Cabeamento Estruturado – Desvendando cada passo: do projeto à instalação. São Paulo: Érica, 2008 Moraes, Alexandre Fernandes de Redes de computadores: fundamentos / Alexandre Fernandes de Moraes. – 7. ed. – São Paulo: Erica, 2010. Palmeira, Antônio. Cabeamento Estruturado. / Antônio Palmeira. – São Paulo: Editora Sol, 2017. White, Curt Redes de computadores e comunicação de dados / Curt White ; [tradução All Tasks]. -- São Paulo: Cengage Learning, 2012. Sousa, Lindeberg Barros de Redes de Computadores: guia total / Lindeberg Barros de Sousa -- 1. ed. -- São Paulo: Erica, 2009. UNIP_Capa Resumo
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