Arquitetura Básica de Arquitetura Básica de

ComputadoresComputadores

Introdução a InformáticaIntrodução a Informática

Prof.º Helvio Jeronimo JuniorProf.º Helvio Jeronimo Junior

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ObjetivosObjetivos

Descrever as várias redes usadas na comunicação de dados;

Destacar vantagens em redes de computadores;

Diferenciar LAN, WAN, MAN, computação cliente-servidor,

computação ponto a ponto (peer -to-pee), Intranet e Extranet;

Apresentar as topologias de redes mais comuns;

Apontar diferenças entre sinais analógicos e digitais;

Destacar características importantes de um modem.

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IntroduçãoIntrodução

Computadores conectados entre redes apresentam inúmeras

vantagens e benefícios! Quais???

Neste sentido, a comunicação de dados, transferência eletrônica de

informações entre computadores, tornou-se o principal objetivo da

indústria de computadores.

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Redes de Computadores Redes de Computadores - Definição- Definição• Uma rede de computadores é formada por um conjunto de

módulos processadores capazes de trocar informações e compartilhar recursos, interligados por um sub-sistema de comunicação.

• Ou seja, é quando há pelo menos dois ou mais computadores interligados por um meio de comunicação para compartilhar informações ou recursos computacionais.

• A rede também proporciona a constituição de grupos de trabalhos que podem estar separados geograficamente, porém compartilhando informações, recursos e serviços.

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Redes de Computadores Redes de Computadores - Formas- Formas

Tradicional Atual

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Vantagens da Rede de Vantagens da Rede de Computadores (I) Computadores (I)

Acesso Simultâneo: Várias pessoas interligadas a rede podem

utilizar os mesmos sistemas.

Exemplo: Sistemas de uma empresa que utilizam os mesmos

sistemas.

Dispositivos e Periféricos Compartilhados: O uso de periféricos

podem ser compartilhados entre usuários da mesma rede.

Exemplo: Compartilhamento de impressoras.

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Vantagens da Rede de Vantagens da Rede de Computadores (I) Computadores (I)

Cópias de segurança mais fácil: Pastas compartilhadas para backups

e recuperação por todos os usuários.

Acesso a canais de comunicação: Utilização de internet, e-mails,

correis eletrônicos e etc.

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Infraestrutura Básica Infraestrutura Básica de Redesde Redes

Implica em:

• Computadores e periféricos: componentes fundamentais da rede, porque estes contém os softwares que permitem acessar aos recursos da rede e possibitam a troca de informações.• Meio físico de comunicação: é o canal de comunicação que pode ser do tipo guiável (“cabo”) e do tipo não guiável (“sem fio”) pelo qual os computadores enviam e recebem informações;• Dispositivos de conexão à rede: nas redes LANs utiliza-se placas de redes que são as pontes para interligar o computador e o meio de comunicação. Para acessar as redes MAN e WAN, geralmente utiliza-se MODEM, que tem a função de adaptar os sinais digitais utilizados no computador ao meio de comunicação de longa distância.• Dispositivo de roteamento das mensagens: Existem diversos dispositivos para realizar o roteamento (rota) da mensagem em um ambiente de rede. Em rede LAN utiliza hub e switch. Para interligar uma rede LAN com uma rede MAN ou WAN utiliza-se um Roteador.

Padrões de periféricos utilizados devem ser estabelecidos.

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Comunicação entre Comunicação entre computadorescomputadores

• Os computadores se comunicam de duas maneiras importantes, sendo estas:

Por meio de Modens: estes permitem a comunicação por meio de linhas telefônicas para a troca de dados;

Por meio de Rede: está representa um grupo de computadores conectados por meio de fios especiais ou por outra forma de transmissão sem fio.

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Meios de ComunicaçãoMeios de Comunicação

• As comunicações entre computadores se fazem através de alguns “meios”.

• Estes meios se referem aos fios, cabos e outros recursos usados pelos dados para trafegar os dados de um ponto de origem para um destino.

• Os meios de comunicação mais populares são os fios por par trançado, os cabos coaxiais, os cabos de fibra óptica e as ligações sem fio, incluindo antenas de rádio e satélites de comunicação.

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Meios de Comunicação – Meios de Comunicação – Fio por par trançadoFio por par trançado

• O fio por par trançado e conhecido como fio telefônico;• Cada par de fio é feito de cobre sendo isolando;• Atualmente esses fios evoluíram para transportar um sinal de melhor qualidade;• O uso destes devem estar de acordo com as normas dos conectores e do padrão utilizada na rede interna;• Ligam computadores a Hubs e Suítes;

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Meios de Comunicação – Meios de Comunicação – Cabo coaxialCabo coaxial

• Este é amplamente utilizado em TVs e por um tempo substituiu os fios de par trançado como meio de redes;• Normalmente neste existem dois fios.• Um deles é o fio simples no centro do cabo e o outro é uma blindagem que envolve o primeiro cabo com um isolante no meio.• Dois tipos deste cabo são usados em redes: o cabo grosso e o cabo fino.• Atualmente o cabo fino possui a mesma capacidade de transportar dados em relação ao cabo grosso, porém é mais leve e mais fácil de ser dobrado.• Muito usado em transmissão de • radiofrequências.

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Comunicação sem Fio Comunicação sem Fio (Wireless)(Wireless)• Com o avanço da comunicação de dados, meios mais flexíveis e que alcançassem distâncias maiores foram buscados;• Ao usar computadores portáteis em redes, ondas de rádio podem ser utilizadas como meio de comunicação. Exemplos???

• Normalmente, as redes com conexões sem fios são usadas especialmente em situações nas quais é difícil a passagem de dados.

• Torres e satélites se fazem necessário.• Exemplo: Ligação interurbana e troca de dados fora do país ou até mesmo cidades longes.

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Tipos de Redes- LANTipos de Redes- LAN

Esta se encontra dentro de um mesmo prédio físico;

Normalmente, não ultrapassa o muro físico da organização;

Características:• altas taxas de transmissão•propriedade privada - autenticação• geograficamente limitadas

Exemplos: Redes internas dentro do IFF Campus Centro, ou rede dentro de cada coordenação (não sei ao certo).

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Tipos de Redes- MANTipos de Redes- MAN

Geograficamente conecta computadores que estão a alguns quilômetros de distâncias .

Características:• Posição geográfica - restrita a uma área metropolitana;• meios de transmissão geralmente de alta velocidade na troca de informação ( cabos óticos, rádio, linha de banda larga);• Interliga várias entidades ou instituições – LAN com LAN;

Exemplos: Ligação entre as redes dos campus dos IFFs.

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Tipos de Redes- WANTipos de Redes- WAN

Estas são redes que conectam computadores que estão distantes uns dos outros, independente da região geográfica (cidade, país, continente) que estes se encontram. Características:• conecta redes locais e/ou metropolitanas geograficamente distantes;• meios de transmissão: satélites, linhas de banda larga, fibra ótica;• gerenciada por um comitê regional e mundial.•no Brasil o responsável pela Internet é o Comite Gestor Internet Brasil (CGI - www.cgi.br) auxiliado pela RNP rede nacional de pesquisa (www.rnp.br).

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Redes CoorporativasRedes CoorporativasIntranet e ExtranetIntranet e Extranet

Estas são redes são redes de computadores que utilizam a mesma tecnologia e serviços da Internet.

Na Intranet: os serviços e sistemas corporativos só estão disponíveis aos funcionários da empresa que estão cadastrados para acesso da mesma.

Na Extranet: os serviços e sistemas corporativos estão disponíveis aos usuários e parceiros de negócios que precisam acessar/trocar informações, tanto a nível interno ou externo da empresa, acessando dados ou sistemas corporativos.

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Arquitetura de RedesArquitetura de Redes

Uma arquitetura de redes pode ser do tipo: Cliente x Servidor: Cliente x Servidor: Nesta arquitetura existe uma máquina principal (servidor) que gera recursos para os demais computadores da rede. O servidor é um micro especializado com o objetivo de gerenciar serviços e aplicações de um ambiente de rede.

Principais serviços que podem ser oferecidos por esta arquitetura são: Servidor de Arquivos, Servidor de Autenticação, Servidor de Banco de Dados, Servidor de Segurança e etc...

Ponto a Ponto: Ponto a Ponto: É basicamente uma rede de pares. Toda máquina conectada a rede a ponto possui os mesmos direitos de acesso de qualquer outra máquina da rede; não existe um local centralizado para os aplicativos e também não tem uma máquina gerenciadora do ambiente, ou seja, em um determinado momento a máquina pode fazer a função de um servidor e em outro momento a vez de uma estação.

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Topologias de RedeTopologias de Rede

A topologia de rede representa o layout físico dos fios que conectam os nós da rede. Existem três topologias mais comuns: Barramento Linear, Estrela e Anel. Existem vários fatores que devem ser considerados para escolher o uso da melhor topologia, sendo estas:

-Tipos de computadores instalados;- Tipos de fiação (se houver);- custo dos componentes;- serviços necessários para implementá-los.- Desempenho desejado;

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Topologias de Rede- Topologias de Rede- Barramento LinearBarramento Linear A rede com barramento linear é o único veículo ao qual todos os nós e dispositivos periféricos da rede estão conectados;

Nesta topologia, os nós transmitem dados e esperam que eles não colidam com os dados transmitidos pelos outros nós;

Em caso de colisão, cada nó espera um determinado tempo, pequeno, mas aleatório, e depois tenta retransmitir os dados;

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Topologias de Rede- Topologias de Rede- EstrelaEstrela A rede em estrela coloca um hub no centro dos nós da rede;

Os dados são encaminhados por meio do hub central para os pontos de destino;

Desta forma, o hub monitora o tráfego e impede colisões;

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Topologias de Rede- Topologias de Rede- AnelAnel A rede na topologia anel conecta os nós da rede em uma cadeia circular;

Cada nó é conectado ao nó seguinte, sendo que o nó final da cadeia é conectado ao primeiro para fechar o anel;

Com esta topologia, cada nó examina os dados que estão sendo enviados pelo anel;

Se os dados não estão endereçados ao nó que os está examinando, eles são enviados ao nó seguinte.

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Protocolos de RedeProtocolos de Rede

O tipo e a topologia de uma dede estabelecem sua estrutura básica, porém cada computador ainda precisava de um hardware para transmitir e receber dados;

O dispositivo que executa essa função é a placa de rede, conhecida como placa de interface de rede. Esta é uma placa de expansão que se encaixa nos slots de expansão e proporciona uma porta na parte detrás do PC à qual se ligará o cabo de rede;

No entanto, o computador precisa de um software de rede que especifica como usar esta placa. Tanto o software de rede quanto a placa de rede devem estar de acordo com um protocolo, que é um conjunto padrões de comunicação. (FALAR A MESMA LÍNGUA);

Protocolos surgem constamente quando um novo padrão é utilizado. Exemplos: Ethernet, TCP/IP

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Protocolos de RedeProtocolos de Rede

Exemplo para entendimento de protocolos de rede:

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Comunicação por meio Comunicação por meio de Modensde Modens Muito mais computadores são conectados ao mundo em geral por meio de linhas telefônicas do que por meio de modens;

Existe o processo de modulação: no caso do telefone, a voz e transformada em sinal eletrônico;

O modem transforma os sinais digitais transmitidos pelo computador em sinais analógicos transmitidos pelas linhas telefônicas e visa e versa;

Sinais Digitais: transmite dados em códigos binários (0, 1), que são entendidos pelo computador;

Sinais analógicos: transmite dados através do sinal de frequência de onda senoidal – utilizada pela linha telefônica.

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QuestõesQuestões

Suponha que cada aluno de uma classe do IFF e também o professor tenham um computador. Os alunos usam os computadores para fazer suas lições de casa e o instrutor usa o computador para verificá-las, registrar notas e acompanhar a frequência dos alunos. Responda às seguintes questões para descrever uma rede que conecte todos os computadores.

Descreva a topologia de rede e os meios de comunicação que melhor atenderiam a essa rede local.

Descreva três coisas que o professor e os alunos poderiam fazer com a rede local e que seriam impossíveis sem ela.

Descreva como os alunos poderiam usar o servidor de rede, que seria acessado por meio da rede ou de um modem.

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ReferênciasReferências

• NORTON, Peter. Introdução à Informática. Editora Makron Books. 1997.

• ALCADE, E, GARCIA, M. e PENUELAS, S. Informática Básica. Editora Makron Books. 1991