Post on 18-Apr-2015
Redes de Redes de computadorescomputadores
Uma rede de computadores consiste de 2 ou mais computadores e outros dispositivos conectados entre si de modo a poderem
compartilhar seus serviços, que podem ser: dados, impressoras, mensagens (e-mails), etc.
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Classificação das Redes pela DistânciaClassificação das Redes pela Distância1m Pessoal PAN
10 m Sala
Redes Locais
(LAN)
S/Fio (WLAN)
100m Prédio
1 Km Campus
10 Km Cidade Redes Metropolitanas (MAN)
S/Fio (WMAN)
100 Km País Redes de Longa Distância
(WAN)
S/Fio (WWAN)1000 Km Continente
10000 Km Planeta Interconexão de WAN´s
S/Fio WWAN’S
INTERNET
TopologiasTopologias
Topologia em barra, em barramento ou encadeada: um único cabo passa por todas as máquinas, fazendo a união física entre elas. É uma topologia barata, porém lenta e muito perigosa, pois qualquer problema no cabo ou em uma das máquinas compromete toda a rede.
Topologia anel: um único cabo passa por todas as máquinas, fazendo a união física entre elas, estabelecendo, inclusive, conexão entre a última e a primeira. É uma topologia de médio custo e pouco perigosa, porém lenta.
Topologia estrela: cada máquina possui um cabo que se une aos demais cabos num ponto central. É uma topologia mais cara, porém rápida e segura, pois qualquer problema em uma das máquinas ou em um dos cabos compromete apenas o respectivo segmento. No ponto central poderá haver um servidor com várias placas de rede, unindo toda a rede ou um aparelho utilizado para esse fim, chamado HUB ou Switch.
ComparaçõesComparaçõesTipos de Topologias
Ponto Positivos Pontos Negativos
Topologia Estrela
É mais tolerante a falhas
Fácil de instalar usuários
Monitoramento centralizado
Custo de Instalação maior porque recebe mais
cabos
Topologia Anel(Token Ring)
Razoavelmente fácil de instalar
Requer menos cabos Desempenho uniforme
Se uma estação para todas param
Os problemas são difíceis de isolar.
Topologia Barramento
Simples e fácil de instalar
Requer menos cabos Fácil de entender
A rede fica mais lenta em períodos de uso intenso.
Os problemas são difíceis de isolar.
Topologia mista ou híbrida: ocorre quando temos vários tipos de topologias formando uma única rede.
Meios de transmissãoMeios de transmissão
O cabo coaxial foi um dos primeiros tipos de cabos usados em rede. Ele possui um fio que transmite os dados, uma
camada de resina, uma malha que funciona como blindagem contra interferências eletromagnético e envolto por uma camada de PVC. O cabo coaxial mais utilizado, chamado cabo coaxial fino ou 10Base2 utiliza em suas
extremidades conectores chamados BNC.
Cabo Coaxial (BNC)Cabo Coaxial (BNC)
Velocidade: 10MbpsPadrão: 10base2 (185 Mts) e
10base5 ( 500mts)
Cabo par trançado (UTP/STP)Cabo par trançado (UTP/STP)
O par trançado é o tipo de cabo mais usado atualmente. Existem basicamente dois tipos de cabo par trançado: sem blindagem, também chamado de UTP (Unshielded Twisted Pair), e com blindagem, também chamado STP (Shielded Twisted Pair). A
diferença entre eles é justamente a existência de uma malha em volta do cabo protegendo-o contra interferências eletromagnéticas. O par trançado mais popular é o sem blindagem. Esse tipo de cabo utiliza um conector chamado RJ-45. a maioria das redes hoje em
dia utiliza esse sistema de cabeamento.
Velocidades: 10, 100 ou 1000MbpsPadrão: 10,100 ou 1000baseT
Distância: 100 Mts
Fibra ótica (FDDI)Fibra ótica (FDDI)
A grande vantagem da fibra ótica não é nem o fato de ser uma mídia rápida, mas sim o fato de ela ser totalmente imune a interferências eletromagnéticas. Na instalação de redes em ambientes com muita
interferência (como em uma indústria, por exemplo), a melhor solução é a utilização de fibra ótica. A fibra ótica, sob o aspecto construtivo, é similar ao cabo coaxial sendo que o núcleo e a casca são feitos de
sílica dopada (uma espécie de vidro) ou até mesmo plástico, da espessura de um fio de cabelo. No núcleo é injetado um sinal de luz
proveniente de um LED ou laser, modulado pelo sinal transmitido, que percorre a fibra se refletindo na casca.
Velocidades: 100, 1000Mbps, 10GbpsPadrão: 100baseF ( 2000Mts) ou 1000baseS (550 Mts) ou L (5000mts)...
Conectores: LC, SC, ST e MT-RJ
Ondas EletromagnéticasOndas Eletromagnéticas
Uma rede sem fio se refere a uma rede de computadores sem a necessidade do uso
de cabos – sejam eles telefônicos, coaxiais ou ópticos – por meio de equipamentos que usam radiofrequência (comunicação via ondas de rádio) ou comunicação via
infravermelho, como em dispositivos compatíveis com IrDA.
Bluetooth é um padrão global de comunicação sem fio e de baixo consumo de energia (802.15) que permite a
transmissão de dados entre até 8 dispositivos compatíveis com a tecnologia. Para isso, uma combinação de
hardware e software é utilizada para permitir que essa comunicação ocorra entre os mais diferentes tipos de aparelhos. A transmissão de dados é feita através de
radiofreqüência, permitindo que um dispositivo detecte o outro independente de suas posições, desde que estejam
dentro do limite de proximidade.
Bluetooth
AD-HOCAD-HOCÉ uma expressão que, também, pode expressar sem cabeça. Em
telecomunicações, o termo é empregado para designar o tipo de rede que não possui um nó ou terminal especial para o qual todas as
comunicações convergem e que as encaminha para os respectivos destinos (este terminal é geralmente designado por ponto de acesso).
Desta forma, uma Rede de computadores Ad-hoc é aquela na qual todos os terminais funcionam como roteadores, encaminhando de forma
comunitária as comunicações advindas de seus terminais vizinhos. Um dos protocolos usados para redes Ad-hoc sem fio é o OLSR
No modo Ad-Hoc o usuário se comunica diretamente com outro(s). Pensado para conexões pontuais, só recentemente este modelo passou a prover mecanismos robustos de segurança, por conta do fechamento
de padrões mais modernos (802.11i). Porém, estes novos padrões exigem placas também mais modernas e que ainda não são a maioria no
mercado.
WI-FIWI-FIWi-Fi é um conjunto de especificações para redes locais sem fio (WLAN -
Wireless Local Area Network) baseada no padrão IEEE 802.11. O nome Wi-Fi é tido como uma abreviatura do termo inglês "Wireless Fidelity", embora a Wi-Fi Alliance, entidade responsável principalmente pelo licenciamento de produtos
baseados na tecnologia, nunca tenha afirmado tal conclusão. É comum encontrar o nome Wi-Fi escrito como WiFi, Wi-fi ou até mesmo wifi. Todas
essas denominações se referem à mesma tecnologia.Com a tecnologia Wi-Fi, é possível implementar redes que conectam
computadores e outros dispositivos compatíveis (telefones celulares, consoles de videogame, impressoras, etc) que estejam próximos geograficamente. Essas redes não exigem o uso de cabos, já que efetuam a transmissão de
dados através de radiofreqüência. Esse esquema oferece várias vantagens: permite ao usuário utilizar a rede em qualquer ponto dentro dos limites de
alcance da transmissão por não exigir que cada elemento conectado use um cabo, permite a inserção rápida de outros computadores e dispositivos na rede, evita que paredes sejam furadas ou adaptadas para a passagem de fios, entre
outros.
WI-MAXWI-MAXEspecifica uma interface sem fio para redes metropolitanas (WMAN). Foi atribuído a este
padrão, o nome WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access/Interoperabilidade Mundial para Acesso de Micro-ondas). O termo WiMAX foi criado
por um grupo de indústrias conhecido como WiMAX Forum cujo objetivo é promover a compatibilidade e inter-operabilidade entre equipamentos baseados no padrão IEEE
802.16. Este padrão é similar ao padrão Wi-Fi (IEEE 802.11), que já é bastante difundido, porém agrega conhecimentos e recursos mais recentes, visando um melhor desempenho
de comunicação. As redes WiMAX funcionam de maneira semelhante à das redes Bluetooth. As transmissões de dados podem chegar aos 1Gbps a uma distância de até
50Km (radial),com estudos científicos para se chegar a 10Gbps. O funcionamento é parecido com o do Bluetooth e o Wi-Fi (no ponto de vista de ser transmissão e recepção de
ondas de rádio), usado para comunicação entre pequenos dispositivos de uso pessoal, como PDAs, telefones celulares (telemóveis) de nova geração, computadores portáteis,
mas também é utilizado para a comunicação de periféricos, como impressoras, scanners, etc.
- 802.1b : Gerência de Rede. LAN/MAN Managment;- 802.1k : Gerência de Rede. LAN/MAN Managment;- 802.1d : Media Access Control (MAC) Bridges;- 802.1e : System Load Protocol;- 802.1f : Definições e procdimentos comuns para a informação de gerência do IEEE 802;- 802.1g : Remote Media Access Control (MAC) Bridging;- 802.1h : Prática recomendada para Controle de Acesso ao Meio, com ponte, do Ethernet V2.0 no IEEE 802 LAN;- 802.1q : Padrão para provimento de capacidade de LAN virtual em uma rede, usada em cojunto com protocolos de LAN do IEEE, como Ethernet e Token Ring;-802.1p : Padrão para fluxo com priorização por tempo crítico e filtragem de tráfego multicast, para conter o tráfego na camada 2 das redes. O cabeçalho 802.1p inclui três bits para priorização, permitindo oito níveis de prioridade a ser estabelecido; -- 802.2 : Atua no LLC. Padrão de enlace de dados demarcando como a conectividade básica de dados sobre cabo deverá ser feita. Usado com os padrões IEEE 802.3, 802.4 e 802.5;- 802.3 : CSMA/CD, especifica a sintaxe e semântica MAC e também a camada Física;- 802.4 : Especificações do método de acesso Token Bus da camada física;- 802.5 : Especificações do método de acesso Token Ring da camada física;- 802.6 : Especificações do método de acesso Dual Bus e de fila distribuída da camada física;- 802.7 : MANs de Banda larga;- 802.8 : Fibra óptica;
Normas IEEE 802
- 802.9 : Integração de Redes Locais;- 802.10 : Protocolo para provimento de segurança em uma MAN. Uma variante do 802.10 tem sido usado algumas vezes para prover serviço de LAN virtual em uma rede, embora isto esteja sendo substituido pelo 802.1q;- 802.11 : Também chamado de Wi-Fi define os padrões para funcionamento de redes sem fios por meio de radiofrequencia. Sua arquitetura foi criada para funcionar como link final entre o usuário, sem fio, e a rede, com fios, cabos, switches, roteadores etc. O acesso Wi-Fi (Wireless 802.11) está se tornando cada vez mais comum e atualmente já existem pontos de acesso Wi-Fi públicos, que são chamados de Hot-Spots. Trabalha com frequencia de 2,4 GHz, taxas de transmissão de 1 ou 2 Mbps e usa FHSS ou DSSS. Wireless LAN Medium Access Control (MAC) Sublayer and Physical Layer Specifications. LANs sem fios;- 802.11a : Frequencia de 5 GHz e taxa de 54 Mbps. Este padrão não foi muito bem aceito no mercado pois não é compatível com os padrões 802.11b e b+;- 802.11b : Taxas de transmissão de 11 e 5,5 Mbps;- 802.11b+ : Taxas de transmissão de 22 Mbps;- 802.11g : Frequencia de 2,4 GHz e taxas de transmissão de 54 Mbps;- 802.11g+ : Frequencia de 2,4 GHz e taxas de transmissão de 108 Mbps;- 802.12 : Especifica a prioridade de demanda MAC e Física;- 802.15 : Especificações Wireless para camadas MAC e Física. Bluetooth entre outros;- 802.16 : Interface padrão para faixas Broadband fixas de sistemas de acesso Wireless. WiMax;- 802.17 : Especificações do método de acesso do pacote do anel resilient e da camada física;- 802.20 : Mobile Wireless Access. Mobile-Fi.
Modos de transmissãoModos de transmissão
•A transferência de informação só é feita num só sentido, de um
transmissor para um receptor. É o mais simples, pois o papel de
cada dispositivo está definido ao início e nunca se altera.
A transferência de informação pode-se processar nos dois sentidos, mas alternada. Este modo de operação
obriga a existência de mecanismos que permitam a um dispositivo de rede passar de transmissor a receptor e
vice-versa
A transferência de informação processa-se nos dois sentidos, simultâneamente.
Hardwares de comunicaçãoHardwares de comunicaçãoRoteador (neologismo derivado da palavra router ou encaminhador)
é um equipamento usado para fazer a comutação de protocolos, a comunicação entre diferentes redes de computadores provendo a
comunicação entre computadores distantes entre si.Roteadores são dispositivos que operam na camada 3 do modelo OSI
de referência. A principal característica desses equipamentos é selecionar a rota mais apropriada para repassar os pacotes recebidos.
Ou seja, encaminhar os pacotes para o melhor caminho disponível para um determinado destino. Os roteadores iniciam e fazem a
manutenção de tabelas de rotas executando processos e protocolos de atualização de rotas, especificando os endereços e domínios de
roteamento, atribuindo e controlando métricas de roteamento. O administrador pode fazer a configuração estática das rotas para a
propagação dos pacotes ou através de processos dinâmicos executando nas redes.
HUB (Concentrador)HUB (Concentrador)HUB ou Concentrador, é a parte central de conexão de uma rede. Muito
usado no começo das redes de computadores ele é o dispositivo ativo que concentra a ligação entre diversos computadores que estão em uma Rede de área local ou LAN. Trabalha na camada física do modelo OSI, ou seja,
só consegue encaminhar bits. Apesar de sua topologia física ser em estrela, a lógica é comparada a uma topologia em barramento por não conseguir
identificar os computadores em rede pelos endereços IP, não conseguindo assim rotear a mensagem da origem para o destino. Neste caso o HUB é
indicado para redes com poucos terminais, pois o mesmo não comporta um grande volume de informações passando por ele ao mesmo tempo devido
sua metodologia de trabalho por broadcast, que envia a mesma informação dentro de uma rede para todas as máquinas interligadas. Devido a isto, sua aplicação para uma rede maior é desaconselhada, pois geraria lentidão na
troca de informações pelo aumento do domínio de colisão.
Switch (comutador) Switch (comutador) Um switch é um dispositivo utilizado em redes de computadores para
reencaminhar frames entre os diversos nós. Possuem diversas portas, assim como os concentradores (hubs) e a principal diferença entre o comutador e o concentrador é que o comutador segmenta a rede internamente, sendo que a
cada porta corresponde um segmento diferente, o que significa que não haverá colisões entre pacotes de segmentos diferentes — ao contrário dos
concentradores, cujas portas partilham o mesmo domínio de colisão. Os comutadores operam semelhantemente a um sistema telefônico com linhas
privadas. Nesse sistema, quando uma pessoa liga para outra a central telefônica as conectará em uma linha dedicada, possibilitando um maior
número de conversações simultâneas. Um comutador opera na camada 2 (camada de enlace), encaminhando os pacotes de acordo com o endereço MAC de destino, e é destinado a redes locais para segmentação. Porém, existem atualmente comutadores que operam juntamente na camada 3
(camada de rede), herdando algumas propriedades dos roteadores (routers).
Pontes (Bridges)Pontes (Bridges)Bridge ou ponte é o termo utilizado em informática para designar um
dispositivo que liga duas ou mais redes informáticas que usam protocolos distintos ou iguais ou dois segmentos da mesma rede que usam o mesmo
protocolo, por exemplo, ethernet ou token ring. Bridges servem para interligar duas redes, como por exemplo ligação de uma rede de um edificio com outro. Uma bridge ignora os protocolos utilizados nos dois segmentos
que liga, já que opera a um nível muito baixo do modelo OSI (nível 2); somente envia dados de acordo com o endereço do pacote. Este endereço não é o endereço IP (internet protocol), mas o MAC (media access control) que é único para cada placa de rede. Os únicos dados que são permitidos atravessar uma bridge são dados destinados a endereços válidos no outro lado da ponte. Desta forma é possível utilizar uma bridge para manter um
segmento da rede livre dos dados que pertencem a outro segmento.
RepetidoresRepetidoresEm informática, repetidor é um equipamento utilizado para
interligação de redes idênticas, pois eles amplificam e regeneram eletricamente os sinais transmitidos no meio físico.
Os repetidores atuam na camada física (Modelo OSI), recebem todos os pacotes de cada uma das redes que ele interliga e os
repete nas demais redes sem realizar qualquer tipo de tratamento sobre os mesmos. Não se pode usar muitos deste dispositivo em
uma rede local, pois degeneram o sinal no domínio digital e causam problemas de sincronismo entre as interfaces de rede.
Repetidores são utilizados para estender a transmissão de ondas de rádio, por exemplo, redes wireless, wimax e telefonia celular.
Placa de redePlaca de redeUma placa de rede (também chamada adaptador de rede ou NIC) é um dispositivo de hardware responsável pela comunicação entre os computadores em uma rede. A placa de rede é o hardware que permite aos computadores conversarem entre si
através da rede. Sua função é controlar todo o envio e recebimento de dados através da rede. Cada arquitetura de rede exige um tipo específico de placa de rede; sendo as arquiteturas mais comuns a rede em anel Token Ring e a tipo Ethernet. Além da arquitetura usada, as placas de rede à venda no mercado
diferenciam-se também pela taxa de transmissão, cabos de rede suportados e barramento utilizado (On-Board, PCI, ISA ou Externa via USB). As placas de rede para Notebooks podem ser on-board ou PCMCIA. Quanto à taxa de transmissão,
temos placas Ethernet de 10 Mbps / 100 Mbps / 1000 Mbps e placas Token Ring de 4 Mbps e 16 Mbps. Como vimos no trecho anterior, devemos utilizar cabos
adequados à velocidade da placa de rede. Usando placas Ethernet de 10 Mbps, por exemplo, devemos utilizar cabos de par trançado de categoria 3 ou 5, ou então cabos coaxiais. Usando uma placa de 100 Mbps o requisito mínimo a nível de
cabeamento são cabos de par trançado blindados nível 5. No caso de redes Token Ring, os requisitos são cabos de par trançado categoria 2 (recomendável o uso de
cabos categoria 3) para placas de rede de 4 Mbps, e cabos de par trançado blindado categoria 4 para placas de 16 Mbps. Devido às exigências de uma
topologia em estrela das redes Token Ring, nenhuma placa de rede Token Ring suporta o uso de cabos coaxiais.
CAMADASCAMADASDODOMODELOMODELOOSIOSI
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE
FÍSICA
7ª
6ª
5ª
4ª
3ª
2ª
1ª
Camadas Camadas de de
protocolosprotocolos
CAMADAS DO TCP/IPCAMADAS DO TCP/IP
APLICAÇÃO
TRANSPORTE
INTERNET
REDE
4ª
3ª
2ª
1ª
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE
FÍSICA
TRANSPORTE
INTERNET
REDE
APLICAÇÃO
TCP / IPTCP / IP OSIOSI
Camada Protocolo
5.Aplicação
HTTP, SMTP, FTP, SSH, RTP, Telnet, SIP, IRC, SNMP, NNTP,
POP3, IMAP, BitTorrent, DNS, Ping ...
4.TransporteTCP, UDP, ...
3.Rede IP (IPv4, IPv6) , ARP, RARP, ICMP, IPSec ...
2.EnlaceEthernet, 802.11 WiFi, IEEE
802.1Q, 802.11g, HDLC, Token ring, FDDI, PPP, Frame Relay,
1.FísicaModem, RS-232,Bluetooth,
USB, ...
Protocolos e portasProtocolos e portasServiço TCP UDP Observações
FTP 21 21Transferência de
arquivos
SSH 22 22Protocolo de login remoto encriptado
Telnet 23 23Protocolo de login
remoto
SMTP 25 25Para envio de
DNS 53 53Resolução de nomes para IP
HTTP 80 80 Para web browser
POP3 110 110Para recepção de
IRC 6667 6667Para conversação
(chat)
TCP/UDPTCP/UDPUDP TCP
Serviço sem conexão; nenhuma sessão é estabelecida entre os
hosts.
Serviço orientado por conexão; uma sessão é estabelecida entre
os hosts.
UDP não garante ou confirma a entrega ou seqüência os dados.
TCP garante a entrega através do uso de confirmações e entrega
seqüenciada dos dados.
Os programas que usam UDP são responsáveis por oferecer a confiabilidade necessária ao
transporte de dados.
Os programas que usam TCP têm garantia de transporte confiável de
dados.
UDP é rápido, necessita de baixa sobrecarga e pode oferecer
suporte à comunicação ponto a ponto e ponto a vários pontos.
TCP é mais lento, necessita de maior sobrecarga e pode oferecer
suporte apenas à comunicação ponto a ponto.