Capitulo 2 - Equipamentos de Rede

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INTRODUÇÃO A REDES DE 
COMPUTADORES (RC)
CAPÍTULO 2:
EQUIPAMENTOS DE REDE
Conteúdo
 Equipamento de Rede
 Placas de rede
 Endereço MAC
 Quadro Ethernet
 Concentradores
 Funcionamento dos Concentradores
 Switch
 Funcionamento do switch
 Roteadores
 Funcionamento dos Concentradores
 Tabelas de roteamento
Equipamento de Rede
Todo aquele cuja função principal é permitir o acesso à rede e o suporte
da infraestrutura necessária para o bom funcionamento da rede.
Interfaces de 
rede
Concentradores
Switches Roteadores
Bridges
Placas de rede
 Também conhecidas como NIC (Network Interface Card)
é o hardware que permite aos computadores
conversarem entre si através da rede. Sua função é
controlar o envio e recebimento de dados através da
rede;
 As placas de rede diferenciam-se pela arquitetura usada,
taxa de transmissão, tipos de cabos de rede suportados e
barramento utilizado;
 Cada arquitetura de rede exige um tipo específico de
placa de rede, por exemplo, uma placa de rede Token
Ring não pode ser usada em uma rede Ethernet, pois ela
não conseguirá comunicar-se com as demais;
 As placas de rede mais usadas são as placas Ethernet.
Elas adotam um esquema de endereçamento específico
para identificar os computadores na rede local Ethernet,
chamado de endereço MAC (MAC Address).
Endereço MAC
 Media Access Control Address, também chamados de Burned-in Addresses
(BIAs), uma vez que são “queimados” na ROM da placa de rede e copiados
na RAM quando a NIC inicializa.
 Possuem 48 bits em comprimento, expressos como 12 dígitos em
hexadecimal;
 Os primeiros 6 dígitos hexadecimais (24 bits) são chamados de
Organizational Unique Identifier (OUI) e identificam o fabricante. São
administrados pelo IEEE;
 Os restantes 6 dígitos hexadecimais (24 bits) traduzem o número serial da
placa de rede. É responsabilidade do fabricante garantir que estes
números não são repetidos;
3A:34:52:C4:69:B8
Endereço MAC
 Endereços MAC proveem uma forma dos computadores se identificarem,
cada placa Ethernet tem um único endereço MAC;
 O protocolo Ethernet usa endereço MAC para identificar origem e destino
do quadro Ethernet. Quando um computador envia um quadro Ethernet,
ele inclui o endereço MAC na sua placa de rede como o endereço MAC de
origem.
Desvantagens dos endereços MAC:
 Não identificam a rede, apenas o equipamento.
 Não são estruturados hierarquicamente;
 Devido a essa característica, não são roteáveis de uma rede para outra.
Quadro Ethernet (Frame Ethernet)
 Preâmbulo – sequência de 8 octetos com a finalidade de sincronizar
os relógios do receptor com o do transmissor;
 Endereço destino – endereço MAC da estação de destino do quadro;
quando o quadro se destina a todas as estações da rede local
(broadcast) o endereço é ff:ff:ff:ff:ff:ff;
 Endereço origem – endereço MAC da estação que enviou o quadro;
Quadro Ethernet
 Tipo – indica o protocolo de camada de rede que está sendo
encapsulado no quadro; Ex: IP – Internet Protocole e ARP –
Address Resolution Protocol;
 Dados – campo que contém os dados recebidos da camada de rede,
como por exemplo um datagrama IP; o tamanho mínimo desse
campo é de 46 octetos e o máximo de 1500 octetos;
 Frame Check Sequence (FCS) – campo de verificação de erros; se
algum bit do quadro estiver corrompido, este campo indicará que o
quadro está errado, mas não indicará o erro. Portanto, o quadro será
descartado na impossibilidade de corrigi-lo.
Concentradores
 Também chamados de hubs, são pontos de
conexão para dispositivos em uma rede,
que contêm múltiplas portas e são usados
para conectar segmentos de uma LAN.
 Quando um quadro chega a uma porta,
este é copiado para as outras portas; assim,
todas as estações podem “ver” todos os
quadros.
Funcionamento dos Concentradores
 Todos os dispositivos conectados em um concentrador estão no mesmo
domínio de colisão, a banda disponível é dividida pelos dispositivos
conectados;
 Domínio de colisão é definido como um segmento de rede, em que apenas
uma estação pode transmitir de cada vez. Quando duas ou mais estação
transmitem simultaneamente ocorrem colisões.
Enquanto A fala com B, C não
pode falar com D: uma vez que
estão no mesmo domínio de
colisão.
Funcionamento dos Concentradores
 Os concentradores podem ser
comparados a uma autoestrada de uma
única faixa de rolamento e com
múltiplos pontos de acesso. Quanto
mais pontos de entrada na
autoestrada, maior a probabilidade de
ocorrer uma colisão. Analogamente,
quanto maior for o número de estações
conectadas em um concentrador, maior
será a probabilidade de ocorrerem
colisões.
Switch
 Para reduzir o número de colisões podem-
se usar switches.
 A semelhança dos concentradores,
switches são pontos de conexão para
dispositivos em uma rede, que contêm
múltiplas portas e são usados para
conectar segmentos de uma LAN.
 Cada porta de um switch é um segmento,
portanto os switches possuiem vários
domínios de colisão distinto. Por exemplo,
um switch de 24 portas possui 24
domínios de colisão;
Funcionamento do switch
 A grande vantagem do switch, em relação ao concentradores, é que o
switch é capaz de ler os endereços MAC de origem e destino no quadro
Ethernet, enquanto o concentradores não, apenas repete os quadros
que entram por uma porta para todas as demais;
 Ao contrário dos concentradores, os switches registam o endereço MAC
dos dispositivos que estão ligados a cada porta. Sempre que uma
estação envia um quadro Ethernet, o switch analisa o endereço MAC de
destino e comuta o quadro para a porta onde se encontra a estação de
destino;
 Os switches possuem um espaço de memória denominado tabela MAC
(MAC Address table), para registo dos mapeamentos entre os endereços
MAC e as portas (interfaces) conectadas as estações.
 Estes mapeamentos expiram a cada 5 minutos ou mais, e são atualizados
lendo o endereço de origem do quadro que entra na interface..
Funcionamento do switch
No início o switch não possui
nenhum mapeamento registado,
quando o switch recebe um quadro
numa determinada porta,
transmite esse mesmo quadro por
todas as outras portas, excepto por
aquela que recebeu;
Funcionamento do switch
 Neste momento o switch regista o endereço MAC da estação de
origem e a porta ao qual está conectado. E quando a estação destino
envia o quadro de resposta, o switch também regista o endereço MAC
e a respectiva porta da estação destino.
 Este processo se repete até que todas estações conectadas aos
switches tenham os seus endereços MAC e as respectivas portas
regista na tabela MAC;
 Após o registo dos mapeamentos de todas a estações conectadas, o
switch não necessita de propagar quadros por todas as portas, o
switch analisa o endereço MAC de destino e comuta a quadro para a
porta onde se encontra a máquina de destino.
Funcionamento do switch
 A semelhança dos
concentradores, os switches
também podem ser
comparados a uma autoestrada
com várias faixas de rodagem,
uma para cada domínio colisão
Roteadores
Dispositivo responsável pelo
encaminhamento de pacotes de comunicação
em uma rede ou entre redes. Compõem o
backbone das intranets e da Internet. Eles
tomam decisões baseadas nos endereços de
rede (IP – Internet Protocol);
Principais funções:
 Seleção dos melhores caminhos de saída
para os pacotes de entrada;
 Roteamento destes pacotes para a
interface de saída apropriada.
Funcionamento dos Roteadores
 Roteadores escolhem os melhores caminhos através da construção
de tabelas de roteamento e da troca de informações de rede com
outros roteadores da rede;
 A troca de informações de rede pode ser realizada através de
diferentes algoritmos que caracterizam os protocolos de
roteamento. Exemplos de protocolos de roteamento: RIPv1, RIPv2,
OSPF, EIGRP, BGP, IS-IS;
 Tabelas de roteamento também podem ser configuradas
manualmente (estaticamente), mas em geral elas são mantidas e
atualizadas dinamicamente pelos protocolos de roteamento, que
trocam informações sobre a topologia de rede com outros
roteadores vizinhos.
Funcionamento dos Roteadores
Processo de escolha do melhor caminho pelo roteador:
Tabelas de roteamento
 Usa informação configurada para identificar os melhores caminhos.
Elas mostram o caminho para chegar às redes
 Cada interface do roteador fica numa rede diferente.
 A métrica fornece uma
ideia da distância até a
rede, isto é, da
quantidade de
roteadores no caminho
até o destino.
 Métrica é chamada de
“Vetor Distância” e mede
a quantidade de saltos
(hops) até o destino final.
FIM
DÚVIDAS!!!