0 Introduo ao curso

0.0 Seja bem vindo 0.0.1 Introduo Mensagem aos alunos

Bem-vindo Bem-vindo ao curso de CCNA Exploration - Fundamentos de Rede. O objetivo deste curso introduzi-lo em conceitos e tecnologias fundamentais de rede. Estes materiais do curso on-line o ajudaro no desenvolvimento das habilidades necessrias para planejar e implementar pequenas redes atravs de uma srie de aplicaes. As habilidades especficas abrangidas em cada captulo esto descritas no incio do mesmo.

Mais do que informao Este ambiente de aprendizado baseado em computador uma parte importante da experincia geral do curso para alunos e instrutores no Networking Academy. Esses materiais do curso on-line so projetados para serem utilizados juntamente com vrias outras ferramentas instrucionais e atividades. Estes abrangem:

Apresentao da classe, discusso e prtica com seu instrutor Laboratrios prticos que utilizam equipamentos de rede dentro da sala de aula do Networking Academy Avaliaes com notas on-line e um gradebook Ferramenta de simulao Packet Tracer 4.1 Software adicional para atividades em sala de aula

Uma comunidade global Quando voc participa do Networking Academy, voc est se juntando a uma comunidade global ligada por metas e tecnologias comuns. Escolas, faculdades, universidades e outras entidades em mais de 160

pases participam do programa. Para visualizar a comunidade do Networking Academy acesse http://www.academynetspace.com.

O material neste curso abrange uma vasta gama de tecnologias que facilitam a maneira como as pessoas trabalham, vivem, jogam e aprendem se comunicando com voz, vdeo e outros tipos de dados. Redes e a Internet afetam as pessoas de maneiras diferentes em diferentes partes do mundo. Embora tenhamos trabalhado com instrutores de todo o mundo para criar esses materiais, importante que voc trabalhe com seu instrutor e colegas para tornar o material deste curso aplicvel a sua situao local.

Mantenha-se em Contato Esses materiais instrucionais on-line, bem como o restante das ferramentas do curso, so parte da Networking Academy. O portal do aluno, instrutor e administrador para o programa est localizado em http://www.cisco.com/web/learning/netacad/index.html. L, voc ir obter acesso s outras ferramentas do programa, tais como o servidor de avaliaes e o gradebook do aluno, bem como atualizaes de informaes e outros links relevantes.

Mind Wide Open Uma meta importante em educao enriquecer voc, o aluno, expandindo o que voc conhece e pode fazer. importante perceber, entretanto, que os materiais instrucionais e o instrutor podem somente facilitar o processo. Voc deve se comprometer a adquirir novas habilidades. Abaixo, voc encontrar algumas sugestes para ajud-lo a aprender e crescer.

1. Faa anotaes. Profissionais da rea de redes geralmente mantm Dirios de Engenharia nos quais eles anotam as coisas que observam e aprendem. Tomar notas uma maneira importante de ajudar seu entendimento a crescer ao longo do tempo.

2. Pense nisso. O curso fornece informaes para mudar o que voc sabe e o que voc consegue fazer. medida que voc passar pelo curso, pergunte-se o que faz sentido e o que no faz. Pare e faa perguntas quando estiver confuso. Tente descobrir mais sobre tpicos que lhe interessem. Se voc no tem certeza do por qu algo est

sendo ensinado, pense em perguntar ao seu instrutor ou a um amigo. Pense sobre como as diferentes partes do curso se encaixam.

3. Prtica. Aprender novas habilidades requer prtica. Acreditamos que isso seja to importante ao e-learning que temos um nome especial para isso. Ns chamamos de e-Doing. muito importante que voc conclua as atividades nos materiais instrucionais on-line e que voc tambm conclua os laboratrios prticos e as atividades do Packet Tracer.

4. Prtica novamente. Voc alguma vez j pensou que sabia como fazer algo e, ento, quando foi o momento de mostr-lo em um teste ou no trabalho, voc descobriu que voc no havia realmente dominado isso? Exatamente como aprender qualquer nova habilidade, como esporte, jogo ou idioma, aprender uma habilidade profissional requer pacincia e prtica repetida antes de voc poder dizer ter aprendido isso de verdade. Os materiais instrucionais on-line neste curso fornecem oportunidades para prtica repetida para muitas habilidades. Tire total proveito delas. Voc tambm pode trabalhar com seu instrutor para expandir o Packet Tracer, e outras ferramentas, para prtica adicional conforme necessrio.

5. Ensine. Ensinar um amigo ou colega geralmente uma boa maneira de reforar seu prprio aprendizado. Para ensinar bem, voc ter de trabalhar por detalhes que voc pode ter deixado passar na sua primeira leitura. Conversas sobre o material do curso com outros alunos, colegas e com o instrutor podem ajudar a solidificar seu entendimento de conceitos de rede.

6. Faa mudanas com o tempo. O curso projetado para fornecer feedback por meio de atividades interativas e quiz, o sistema de avaliao on-line e por interaes estruturadas com seu instrutor. Voc pode usar este feedback para compreender melhor onde esto seus pontos fortes e fracos. Se h uma rea com a qual voc est tendo problemas, foque em estudar ou praticar mais nessa rea. Busque feedback adicional de seu instrutor e de outros alunos.

Explore o mundo das redes Esta verso do curso inclui uma ferramenta especial chamada Packet Tracer 4.1. O Packet Tracer uma ferramenta de aprendizado de rede

que suporta uma vasta gama de simulaes fsicas e lgicas. Ele tambm fornece ferramentas de visualizao para ajud-lo a entender os trabalhos internos de uma rede.

As atividades pr-construdas do Packet Tracer consistem em simulaes de rede, jogos, atividades e desafios que fornecem uma grande variedade de experincias de aprendizagem.

Crie seus prprios mundos Voc tambm pode usar o Packet Tracer para criar seus prprios experimentos e cenrios de rede. Esperamos que, ao longo do tempo, voc considere o uso do Packet Tracer - no somente para vivenciar as atividades pr-construdas, mas tambm para se tornar um autor, explorador e experimentador.

No material do curso on-line esto embutidas as atividades do Packet Tracer que sero lanadas para computadores que executem sistemas operacionais Windows, se o Packet Tracer for instalado. Essa integrao tambm poder trabalhar em outros sistemas operacionais usando emulao Windows.

Viso Geral do Curso

Como o ttulo do curso j diz, o foco deste curso est em aprender os fundamentos de rede. Neste curso, voc aprender as habilidades prticas e conceituais que constrem a base para o entendimento das redes bsicas. Primeiro, voc examinar comunicao humana versus comunicao de rede e ver os paralelos entre elas. A seguir, voc ser apresentado aos dois principais modelos usados para planejar e implementar redes: OSI e TCP/IP. Voc obter entendimento da abordagem "em camadas" e examinar as camadas OSI e TCP/IP em detalhes para compreender suas funes e servios. Voc ir se familiarizar com os vrios dispositivos de rede, esquemas de endereamento de rede e, finalmente, os tipos de meios fsicos usados para transportar dados pela rede.

Neste curso, voc obter experincia usando utilitrios e ferramentas de rede, tais como o Packet Tracer e o Wireshark, para explorar

protocolos e conceitos de rede. Essas ferramentas o ajudaro a desenvolver um entendimento de como os dados fluem em uma rede. Um "modelo de Internet" especial tambm usado para fornecer um ambiente de teste onde vrios servios de rede e dados podem ser observados e analisados.

Captulo 1 - O Captulo 1 apresenta os conceitos bsicos de comunicao e como as redes mudaram nossas vidas. Voc ser apresentado aos conceitos de redes, dados, redes de rea local (LANs), redes de longa distncia (WANs), qualidade de servio (QoS), problemas de segurana, servios de colaborao de rede e atividades do Packet Tracer. Nos laboratrios, voc aprender como estabelecer uma wiki e estabelecer uma sesso de mensagem instantnea.

Captulo 2 - O Captulo 2 foca em como as redes so modeladas e usadas. Voc ser apresentado aos modelos OSI e TCP/IP e ao processo de encapsulamento de dados. Voc aprender sobre a ferramenta de rede Wireshark, que usada para analisar o trfego de rede e ir explorar as diferenas entre uma rede real e uma rede simulada. No laboratrio, voc ir construir sua primeira rede - uma pequena rede ponto-a-ponto.

Captulo 3 - Usando uma abordagem de cima para baixo para ensinar redes, o Capitulo 3 apresentar a camada mais alta do modelo de rede, a camada de Aplicao. Neste contexto, voc ir explorar a interao de protocolos, servios e aplicaes, com um foco em HTTP, DNS, DHCP, SMTP/POP, Telnet e FTP. Nos laboratrios, voc praticar a instalao de um servidor/cliente web e usar o Wireshark para analisar o trfego de rede. As atividades do Packet Tracer o deixam explorar como os protocolos operam na camada de Aplicao.

Captulo 4 - O Captulo 4 introduz a camada de Transporte e foca em como os protocolos TCP e UDP se aplicam s aplicaes comuns. Nos laboratrios e atividades, voc ir incorporar o uso do Wireshark, o comando de utilitrios do Windows netstat, e o Packet Tracer para investigar esses dois protocolos.

Captulo 5 - O Captulo 5 introduz a camada de Rede OSI. Voc ir examinar conceitos de endereamento e roteamento e aprender sobre determinao de caminho, pacotes de dados e o protocolo IP. No final

deste captulo, voc ir configurar hosts para acessar a rede local e explorar tabelas de roteamento.

Viso Geral do Curso - Continuao

Captulo 6 - No Captulo 6, voc ir focar em detalhes o endereamento e aprender a usar a mscara de sub-rede, ou tamanho do prefixo, para determinar o nmero de sub-redes e hosts em uma rede. Voc tambm ser apresentado s ferramentas do ICMP (Internet Control Message Protocol), tais como ping e trace.

Captulo 7 - O Captulo 7 discute os servios fornecidos pela camada de Enlace de Dados. dada nfase nos processos de encapsulamento que ocorrem medida que os dados viajam pela LAN e pela WAN.

Captulo 8 - O Captulo 8 introduz a camada Fsica. Voc ir descobrir como os dados so transformados em sinais e codificados para viajar pela rede. Voc ir aprender sobre largura de banda e tambm sobre os tipos de meios fsicos e seus conectores associados.

Captulo 9 - No Captulo 9, voc ir examinar as tecnologias e a operao Ethernet. Voc usar o Wireshark, as atividades do Packet Tracer e exerccios de laboratrio para explorar a Ethernet.

Captulo 10 - O Captulo 10 foca na projeo e cabeamento de uma rede. Voc tambm ir aplicar o conhecimento e as habilidades desenvolvidos nos captulos anteriores para determinar os cabos adequados a serem usados, como conectar dispositivos e desenvolver um esquema de endereamento e teste.

Captulo 11 - No Captulo 11, voc ir conectar e configurar uma pequena rede usando comandos bsicos do Cisco IOS para roteadores e switches. Com a concluso deste captulo final, voc estar preparado para continuar os cursos CCNA Exploration de Roteamento ou CCNA Exploration de Switching.

Wireshark, uma marca registrada de Gerald Combs.

Fundamentos de Rede Capitulo 1 1 Vivendo em um mundo centrado na Rede 1.0Introduo ao Capitulo 1.0.1 Introduo ao Capitulo Estamos em um ponto crucial no uso da tecnologia para estender e fortalecer nossa rede humana. A globalizao da Internet tem tido mais sucesso do que jamais poderamos imaginar. A maneira como as interaes sociais, comerciais, polticas e pessoais ocorrem est mudando rapidamente para acompanhar a evoluo dessa rede global. No prximo estgio de nosso desenvolvimento, as pessoas usaro a Internet como ponto de partida para seus esforos criando novos produtos e servios especificamente projetados para tirar vantagem das capacidades da rede. medida que desenvolvedores aumentam o limite do que possvel, as capacidades das redes que formam a Internet desempenharo um papel cada vez maior no sucesso desses projetos. Este captulo introduz a plataforma de redes de dados sobre a qual nossas relaes sociais e comerciais dependem cada vez mais. O material serve de base para explorar os servios, tecnologias e questes encontradas por profissionais de rede medida que eles projetam, constroem e mantm a rede moderna. Neste captulo, voc aprender a: Descrever como as redes influenciam nossa vida diria. Descrever o papel da rede de dados nas relaes humanas. Identificar os componentes chave de qualquer rede de dados. Identificar as oportunidades e os desafios das redes convergidas. Descrever as caractersticas das arquiteturas de rede: tolerncia a falhas, escalabilidade, Qualidade de Servio e segurana. Instalar e usar clientes IRC e um servidor Wiki.

1.1 Comunicando-se em um mundo centrado na rede 1.1.1 Redes mantem a maneira como vivemos

Entre tudo que essencial para a existncia humana, a necessidade de interagir com as outras pessoas est logo abaixo

de nossa necessidade de manter a vida. A comunicao quase to importante para ns quanto nossa dependncia de ar, gua, comida e abrigo.

Os mtodos que usamos para compartilhar idias e informaes esto em constante mudana e evoluo. Enquanto as relaes humanas antes eram limitadas a conversas cara a cara, inovaes nos meios fsicos continuam aumentando o alcance de nossas comunicaes. Da imprensa televiso, cada novidade tem melhorado e aperfeioado a nossa comunicao.

Assim como cada avano na tecnologia da comunicao, a criao e conexo de redes de dados robustas tem tido profundo efeito.

As primeiras redes de dados limitavam-se a trocar informaes baseadas em caracteres entre sistemas de computadores conectados. As redes atuais desenvolveram-se a ponto de transferir fluxos de voz, vdeo, texto e grficos entre diferentes tipos de dispositivos. Formas de comunicao previamente separadas e distintas convergiram em uma plataforma comum. Esta plataforma fornece acesso a uma grande variedade de novos e alternativos mtodos de comunicao que possibilitam que as pessoas interajam diretamente entre si quase instantaneamente.

A natureza imediata das comunicaes na Internet favorece a formao de comunidades globais. E essas comunidades promovem uma interao social independente de localizao ou fuso horrio.

A comunidade global

Atualmente, a tecnologia provavelmente o principal agente modificador do mundo, j que ajuda a criar um mundo no qual as fronteiras nacionais, distncias geogrficas e limitaes fsicas se tornam menos relevantes e apresentam obstculos cada vez menores. A criao de comunidades on-line para a troca de idias e informaes tem o potencial de aumentar as oportunidades de produtividade ao redor do mundo. Como a Internet conecta pessoas e promove a comunicao irrestrita, ela apresenta a

plataforma para cuidar de negcios, lidar com emergncias, informar pessoas e apoiar a educao, a cincia e o governo.

Clique no boto PLAY (Reproduzir) para ver como a Internet e sua tecnologia subjacente trazem oportunidades para as pessoas onde quer que elas vivam ou trabalhem.

incrvel o quo rpido a Internet se tornou parte integral de nossa vida diria. A complexa interconexo de dispositivos eletrnicos e de meios fsicos que compem a rede invisvel para os milhes de usurios que fazem dela uma parte valiosa e pessoal de suas vidas.

As redes de dados, que anteriormente transportavam informaes de empresas para empresas, ganharam o novo propsito de melhorar a qualidade de vida de pessoas em toda parte. No decorrer de um dia, os recursos disponveis na Internet podero ajud-lo a: Decidir o que vestir por meio das previses do tempo on-line. Encontrar o caminho menos congestionado at o seu destino, mostrando vdeos sobre o clima e o trnsito. Olhar seu saldo bancrio e pagar contas eletronicamente. Receber e enviar e-mail, ou fazer uma ligao pela Internet em um cyber caf na hora do almoo. Obter informaes sobre sade e nutrio de especialistas ao redor do mundo e trocar informaes em um frum sobre sade ou tratamentos. Baixar novas receitas e tcnicas de culinria para criar um jantar espetacular. Compartilhar suas fotos, vdeos e experincias com amigos ou com o mundo.

Vrios usos da Internet seriam difceis de se imaginar h alguns anos atrs. Vejamos, por exemplo, a experincia de uma pessoa publicando um vdeo de msica:

Meu objetivo fazer meus prprios filmes. Certo dia, minha amiga Adi e eu fizemos um vdeo surpresa para o aniversrio do namorado dela. Nos filmamos dublando e danando uma msica. Ento pensamos: porque no divulg-lo. A reao foi enorme. Mais de 9 milhes de pessoas j o viram at agora e o diretor de cinema Kevin Smith at fez uma curta stira dele. No sei o que atrai as pessoas no vdeo. Talvez seja sua simplicidade ou a msica. Talvez seja porque espontneo e engraado, e faz as pessoas se sentirem bem. No sei. Mas sei que posso fazer o que gosto e compartilhar isso on-line com milhes de pessoas ao redor do mundo. S preciso do meu computador, de uma cmera digital e algum software. E isso surpreendente.

1.1.2 Exemplos de ferramentas de comunicaa populares atualmente A existncia e a ampla adoo da Internet levaram a novas formas de comunicao que possibilitam que as pessoas criem informaes que podem ser acessadas por um pblico global.

Envio de mensagem instantnea

O envio de mensagem instantnea (IM) uma forma de comunicao em tempo real entre duas ou mais pessoas com base em um texto escrito. O texto transmitido via computadores conectados em uma rede interna privada ou pblica, como a Internet. Desenvolvido a partir dos servios de Chat na Internet (IRC), o envio de mensagem instantnea tambm possibilita a transferncia de arquivos e comunicao por voz e vdeo. Assim como o e-mail, o envio de mensagem instantnea encaminha um registro escrito da comunicao. Entretanto, enquanto o envio de e-mails s vezes demora, as mensagens instantneas so recebidas imediatamente. A forma de comunicao usada pelo envio de mensagem instantnea chama-se comunicao em tempo real.

Blogs

Blogs so pginas fceis de atualizar e editar. Diferentemente das pginas comerciais, criadas por profissionais especializados em comunicao, os blogs oferecem a qualquer pessoa uma maneira

de comunicar suas idias a um pblico global sem conhecimento tcnico de web design. Existem blogs sobre praticamente qualquer assunto que se possa pensar e, freqentemente, comunidades de pessoas se formam em torno de autores de blogs populares.

Wikis

Wikis so pginas que grupos de pessoas podem editar e ver em conjunto. Enquanto um blog mais um dirio individual e pessoal, uma wiki uma criao em grupo. Como tal, pode estar sujeito a maior reviso e edio. Assim como os blogs, as wikis podem ser criados em estgios e por qualquer pessoa, sem o patrocnio de uma grande empresa comercial. H uma wiki pblica, chamado Wikipedia, que est se tornando um recurso amplo uma enciclopdia on-line sobre tpicos de contribuio do pblico. Organizaes privadas e indivduos tambm podem criar suas prprias wikis para reunir conhecimento sobre um assunto especfico. Vrias empresas usam wikis como ferramenta de colaborao interna. Com a Internet global, todas as pessoas podem participar de wikis e acrescentar suas opinies e conhecimento a um recurso comum.

Podcasting

Podcasting um meio baseado em udio que, originalmente, possibilitava a gravao de udio e converso para uso em iPods um dispositivo porttil para a reproduo de udio, produzido pela Apple. A habilidade de gravar udio e salv-lo em um arquivo de computador no novidade. Entretanto, podcasting possibilita a divulgao das gravaes para um pblico maior. O arquivo de udio divulgado em um website (ou blog ou wiki) onde outras pessoas podem baixar o arquivo e ouv-lo em seus computadores, notebooks e iPods.

Ferramentas de colaborao

As ferramentas de colaborao oferecem a oportunidade de pessoas trabalharem em conjunto em documentos

compartilhados. Sem as limitaes de localizao ou fuso horrio, indivduos conectados a um sistema compartilhado podem conversar, compartilhar textos e grficos e editar documentos. Com as ferramentas de colaborao sempre disponveis, as organizaes podem rapidamente compartilhar informaes e buscar seus objetivos. A ampla distribuio de redes de dados significa que pessoas em localidades remotas podem contribuir igualmente a pessoas em grandes centros populacionais.

1.1.3 Redes apoiando a forma como aprendemos

A comunicao, a colaborao e o comprometimento so peas fundamentais da educao. As instituies lutam continuamente para aperfeioar esses processos a fim de maximizar a divulgao do conhecimento. Redes robustas e confiveis apiam e enriquecem as experincias de aprendizagem. Essas redes mostram materiais didticos em vrios formatos. Os materiais incluem atividades interativas, avaliaes e respostas.

Cursos que usam recursos de rede ou a Internet normalmente so chamados de ensino on-line ou e-learning.

A disponibilidade de cursos do tipo e-learning multiplicou os recursos disponveis aos estudantes. Mtodos tradicionais de ensino oferecem duas fontes de conhecimento das quais os alunos podem obter informaes: o livro e o instrutor. Ambas as fontes so limitadas, tanto em relao ao formato quanto rapidez de apresentao. Os cursos on-line, por sua vez, podem conter voz, dados e vdeo, e esto disponveis aos alunos a qualquer momento, de qualquer lugar. Os alunos podem trilhar links a diferentes referncias e a especialistas para melhorar a sua aprendizagem. Grupos de discusso on-line e quadros de mensagens possibilitam que o aluno colabore com o instrutor, com outros alunos da classe, ou at com alunos ao redor do mundo. Cursos mistos podem combinar aulas com instrutor e ferramentas on-line para oferecer o melhor de ambos os mtodos.

O acesso instruo de qualidade j no restrito aos alunos que vivem prximos ao local onde o ensino oferecido. O ensino on-line distncia ps fim s barreiras geogrficas e melhorou as oportunidades dos alunos.

O Programa Cisco Networking Academy, que oferece este curso, um exemplo de ensino on-line global. O instrutor fornece um plano de ensino e estabelece um cronograma preliminar para terminar o contedo do curso. O programa complementa o conhecimento do instrutor com um currculo interativo que oferece vrias formas de aprendizagem. O programa oferece textos, grficos, animaes e um programa de simulao de ambiente de rede, chamado Packet Tracer. O Packet Tracer uma forma de criar representaes virtuais de redes e simular muitas das funes dos dispositivos de rede.

Os alunos podem se comunicar com o instrutor e com colegas usando ferramentas on-line, como e-mail, quadros de comunicao/discusso, salas de Chat e envio de mensagem instantnea. Links fornecem acesso a recursos de aprendizagem exteriores ao curso. O e-learning misto oferece os benefcios do treinamento baseado no computador, mantendo as vantagens do currculo com o instrutor. Os alunos tm a oportunidade de trabalhar on-line no seu prprio ritmo e nvel de habilidade, tendo acesso a um instrutor e a outros recursos.

Alm dos benefcios para os alunos, as redes tambm melhoraram o gerenciamento e a administrao dos cursos. Algumas das funes on-line incluem matrcula, avaliao e registros de notas.

No mundo dos negcios, a aceitao do uso de redes para fornecer treinamento eficiente e barato aos funcionrios tem crescido. As oportunidades de ensino on-line podem diminuir viagens demoradas e dispendiosas e ainda garantir que todos os funcionrios sejam adequadamente treinados para desempenhar suas funes de maneira segura e produtiva.

Cursos on-line oferecem vrios benefcios s empresas. Dentre esses benefcios esto: Materiais de treinamento atuais e precisos. A colaborao entre vendedores, fabricantes de equipamentos e equipes de treinamento assegura que o curso esteja atualizado com os ltimos processos e procedimentos. Quando erros so encontrados e corrigidos nos materiais, o novo curso imediatamente disponibilizado a todos os funcionrios.

Disponibilizao de treinamento a um amplo pblico. O treinamento on-line no depende de planejamento de viagens, disponibilidade do instrutor ou tamanho da classe. Os funcionrios podem receber prazos dentro dos quais o treinamento deve ser completado, podendo acessar o curso quando for conveniente. Qualidade do ensino. A qualidade do ensino no variar como ocorreria se diferentes instrutores oferecessem um curso pessoalmente. O currculo on-line fornece uma base de ensino consistente qual os instrutores acrescentam seus conhecimentos. Reduo dos custos. Alm da reduo dos custos de viagens e do tempo gasto com isso, h outros fatores de reduo de custos para as empresas, relacionados com o treinamento on-line. Normalmente, menos dispendioso revisar e atualizar cursos on-line do que atualizar materiais impressos. As instalaes para o treinamento presencial tambm podem ser reduzidas ou eliminadas.

Muitas empresas tambm oferecem treinamento on-line para clientes. Esses cursos possibilitam que os clientes usem os produtos e servios fornecidos pelas empresas da melhor forma possvel, reduzindo ligaes para os centros de atendimento ao consumidor.

1.1.4 - Rede apoiando a forma como tarabahamos

nicialmente, as redes de dados eram usadas por empresas para registrar e gerenciar internamente informaes financeiras, informaes de clientes e sistemas de pagamento de funcionrios. Essas redes evoluram para possibilitar a transmisso de vrios tipos de servios de informao, incluindo e-mails, vdeos, mensagens e telefonia.

Intranets, redes privadas usadas por uma nica empresa, permitem s empresas se comunicarem e realizarem transaes entre funcionrios globais e filiais. As empresas desenvolvem extranets, ou redes estendidas, para oferecer aos fornecedores, vendedores e clientes acesso limitado a dados corporativos para checar a situao de um pedido, do estoque e das listas parciais.

Atualmente, as redes oferecem maior integrao entre funes relacionadas e organizaes do que era possvel no passado.

Analise esses cenrios de negcios. Um agricultor que planta trigo na Austrlia usa um notebook com Sistema de Posicionamento Global (GPS) para plantar uma safra com preciso e eficincia. No momento da colheita, o agricultor pode coordenar a colheita com a disponibilidade de transportadores de gros e instalaes de armazenamento. Usando a tecnologia sem fio, o transportador de gros pode monitorar o veculo em movimento para manter a melhor eficincia de combustvel e operao segura. Mudanas na situao podem ser transmitidas ao motorista do veculo instantaneamente. Trabalhadores distncia, chamados teleworkers (teletrabalhadores) ou telecommuters (telecomutadores), usam servios seguros de acesso remoto de casa ou enquanto viajam. As redes de dados possibilitam que eles trabalhem como se estivessem no local, com acesso a todas as ferramentas baseadas na rede normalmente disponveis para o seu trabalho. Reunies e conferncias virtuais podem ser realizadas, incluindo pessoas em localidades remotas. A rede oferece capacidade de udio e vdeo, de forma que todos os participantes possam ver e ouvir uns aos outros. As informaes das reunies podem ser registradas em uma wiki ou blog. As ltimas verses da agenda e as minutas podem ser compartilhadas assim que so criadas.

H vrias histrias de sucesso que mostram formas inovadoras em que as redes tm sido usadas para nos tornar mais bem sucedidos no ambiente de trabalho. Alguns desses cenrios esto disponveis por meio da pgina da Cisco no endereo http://www.cisco.com

1.1.5 -

Redes apoiando a forma como nos divertimos

A ampla adoo da Internet pelas indstrias de entretenimento e turismo aumenta a capacidade de aproveitar e compartilhar vrias formas de divertimento, independente da localizao. possvel explorar locais de forma interativa, que anteriormente apenas sonhvamos em visitar, assim como ver de antemo os destinos antes de fazer uma viagem. Os detalhes e fotos dessas aventuras podem ser disponibilizados on-line para que outras pessoas vejam.

A Internet tambm usada para formas tradicionais de entretenimento. Ouvimos cantores, vemos filmes, lemos livros inteiros e fazemos download de materiais para futuro acesso off-line. Eventos esportivos e concertos ao vivo podem ser assistidos enquanto esto acontecendo, ou gravados e assistidos quando quiser.

As redes possibilitam a criao de novas formas de entretenimento, como os jogos on-line. Jogadores participam de qualquer tipo de competio on-line que os criadores de jogos possam imaginar. Competimos com amigos e inimigos ao redor do mundo como se estivssemos na mesma sala.

Mesmo atividades off-line so aperfeioadas usando servios de colaborao em rede. Comunidades globais de interesse cresceram rapidamente. Compartilhamos experincias comuns e passatempos muito alm da vizinhana, cidade ou regio local. Fs de esportes trocam opinies e fatos sobre seus times favoritos. Colecionadores mostram colees premiadas e recebem respostas de especialistas sobre elas.

Lojas e pginas de leiles on-line oferecem a oportunidade de comprar, vender e comercializar todos os tipos de mercadoria.

Independente do tipo de diverso que nos agrada nas relaes humanas, as redes esto melhorando a nossa experincia.

1.2 Comunicao uma parte esencial em nossas vidas 1.2.1 O que comunicao? A comunicao em nossa vida diria apresenta muitas formas e ocorre em vrios ambientes. Temos diferentes expectativas se estamos conversando por meio da Internet ou participando de uma entrevista de emprego. Cada situao tem seus comportamentos e estilos correspondentes esperados.

Estabelecendo as regras

Antes de comearmos a nos comunicar, estabelecemos regras ou acordos para direcionar a conversa. Essas regras, ou protocolos, devem ser seguidas para que a mensagem seja transmitida e entendida com sucesso. Entre os protocolos que direcionam a comunicao humana bem sucedida esto: Um emissor e um receptor identificados Acordo sobre o mtodo de comunicao (cara a cara, por telefone, carta, foto) Lngua e gramtica comum Velocidade e ritmo de transmisso Requisitos de confirmao ou recepo

As regras de comunicao podem variar de acordo com o contexto. Se uma mensagem transmite um fato ou conceito importante, uma confirmao de que a mensagem foi recebida e compreendida necessria. Mensagens de menor importncia podem no requerer uma confirmao do receptor.

As tcnicas usadas nas comunicaes de rede compartilham esses fundamentos com as conversas humanas. Como vrios dos nossos protocolos de comunicao humana so implcitos ou esto enraizados em nossas culturas, algumas regras podem ser presumidas. Ao estabelecer redes de dados, necessrio ser muito mais explcito sobre como a comunicao ocorre e como ela considerada bem sucedida. 1.2.2 Qualidade da Comunicao

A comunicao entre indivduos ser bem sucedida quando o significado da mensagem compreendido pelo receptor for igual ao significado planejado pelo emissor.

Para redes de dados, usamos os mesmos critrios bsicos para julgar o seu sucesso. Entretanto, conforme uma mensagem se move por meio da rede, muitos fatores podem evitar que a mensagem chegue ao receptor ou distorcer seu significado planejado. Esses fatores podem ser externos ou internos.

Fatores externos

Os fatores externos que afetam a comunicao esto relacionados complexidade da rede e ao nmero de dispositivos pelos quais uma mensagem deve passar rumo ao seu destino final.

Os fatores externos que afetam o sucesso da comunicao incluem: A qualidade do caminho entre emissor e receptor O nmero de vezes que uma mensagem tem que mudar de forma O nmero de vezes que uma mensagem tem que ser redirecionada ou reenviada O nmero de outras mensagens, transmitidas simultaneamente na rede de comunicao O tempo designado para uma comunicao bem sucedida

Fatores internos

Os fatores internos que interferem na comunicao de rede esto relacionados prpria natureza da mensagem.

Diferentes tipos de mensagens podem variar quanto a complexidade e importncia. Mensagens claras e concisas normalmente so mais fceis de compreender do que mensagens complexas. Comunicaes importantes requerem mais cuidado para assegurar que sejam transmitidas e compreendidas pelo receptor.

Os fatores internos que afetam a comunicao bem sucedida na rede incluem: O tamanho da mensagem A complexidade da mensagem A importncia da mensagem

Mensagens grandes podem ser interrompidas ou atrasadas em diferentes pontos da rede. Uma mensagem de pouca importncia ou de baixa prioridade poderia ser descartada se a rede for sobrecarregada.

Ambos os fatores internos e externos que afetam o recebimento de uma mensagem devem ser previstos e controlados para que as comunicaes em rede tenham sucesso. Inovaes em hardware e software de rede esto sendo implementadas para garantir a qualidade e confiabilidade das comunicaes em rede.

1.3 A rede como uma plataforma 1.3.1 Comunicao por meio de redes Ser capaz de se comunicar com segurana com qualquer pessoa, em qualquer lugar, tem se tornado cada vez mais importante para a nossa vida pessoal e empresarial. A fim de apoiar a transmisso imediata de milhes de mensagens trocadas entre as pessoas ao redor do mundo, dependemos de redes interligadas. Essas redes de dados ou informaes variam em tamanho e capacidade, mas todas as redes possuem quatro elementos bsicos em comum: Regras ou acordos para determinar como as mensagens so enviadas, direcionadas, recebidas e interpretadas. As mensagens ou unidades de informao que navegam de um dispositivo para outro. Um meio de interligar esses dispositivos um meio que possa transportar as mensagens de um dispositivo para outro. Dispositivos na rede que trocam mensagens entre si.

A padronizao dos vrios elementos da rede possibilita que equipamentos e dispositivos criados por diferentes empresas trabalhem em conjunto. Especialistas em vrias tecnologias podem contribuir com suas melhores idias sobre como desenvolver uma rede eficiente sem se preocupar com a marca ou o fabricante do equipamento.

1.3.2 Os elementos de uma rede

O diagrama mostra os elementos de uma rede comum, incluindo dispositivos, meios fsicos e servios, reunidos por regras que funcionam em conjunto para enviar mensagens. Usamos a palavra mensagens como um termo que abrange pginas web, e-mail, mensagens instantneas, ligaes telefnicas e outras formas de comunicao possibilitadas pela Internet. Neste curso, aprenderemos sobre uma variedade de mensagens, dispositivos, meios fsicos e servios que permitem a comunicao dessas mensagens. Tambm aprenderemos sobre as regras ou protocolos que mantm esses elementos da rede unidos.

Neste curso, muitos dispositivos de rede sero discutidos. As redes de comunicao so, em grande parte, orientadas graficamente e cones so normalmente usados para representar dispositivos de rede. O lado esquerdo do diagrama so mostrados alguns dispositivos comuns que frequentemente originam mensagens que compem nossa comunicao. Eles incluem vrios tipos de computadores (cones de um computador pessoal e de um notebook so mostrados), servidores e telefones IP. Em redes locais, esses dispositivos normalmente so conectados por meio de uma rede de rea local (LAN com ou sem fio).

O lado direito da figura mostra alguns dos dispositivos intermedirios mais comuns, usados para direcionar e gerenciar mensagens atravs da rede, assim como outros smbolos comuns de rede. Smbolos genricos so mostrados para: Switch o dispositivo mais comum para interligar redes locais Firewall fornece segurana s redes Roteador ajuda a direcionar mensagens conforme elas navegam pela rede Roteador sem fio um tipo especfico de roteador normalmente encontrado em redes residenciais Nuvem usado para resumir um grupo de dispositivos de rede. Detalhes sobre isso no so relevantes para esta discusso

Link serial uma forma de interligao WAN, representada por uma seta piscando.

Para que uma rede funcione, os dispositivos devem estar interligados. As conexes de rede podem ser com ou sem fio. Nas conexes com fio, pode-se usar cobre, que transmite sinais eltricos, ou fibra tica, que transmite sinais de luz. Nas conexes sem fio, o meio fsico a atmosfera terrestre ou o espao e os sinais so microondas. Cobre inclui cabos, como fios de telefone com par tranado, cabos coaxiais ou mais comumente, o que conhecido como cabo UTP de categoria 5 (Par tranado sem blindagem). Fibras ticas, finos fios de vidro ou plstico que transmitem sinais de luz, so outra forma de meio fsico de rede. As conexes sem fio podem incluir uma conexo residencial entre um roteador sem fio e um computador com uma placa de rede compatvel, a conexo sem fio entre duas estaes remotas, ou a comunicao entre dispositivos na terra e satlites. Numa tpica viagem atravs da Internet, uma mensagem pode viajar por meio de uma variedade de meios fsicos.

Os seres humanos frequentemente procuram enviar e receber uma variedade de mensagens usando aplicaes de computador; essas aplicaes necessitam que servios sejam oferecidos pela rede. Alguns desses servios incluem a World Wide Web (www), email, envio de mensagens instantneas e telefonia IP. Os dispositivos interligados por meios fsicos para fornecer servios devem ser governados por regras ou protocolos. No quadro, alguns servios comuns e o protocolo mais diretamente associado quele servio so listados.

Protocolos so as regras que os dispositivos de rede usam para se comunicarem. O padro de indstria de rede atualmente um conjunto de protocolos chamado TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). O TCP/IP usado em redes residenciais e comerciais, sendo o principal protocolo da Internet. So os protocolos TCP/IP que especificam os mecanismos de formatao, endereamento e roteamento que asseguram que nossas mensagens sero enviadas ao receptor correto.

Conclumos esta seo com um exemplo para unir como os elementos de redes dispositivos, meios fsicos e servios so conectados por regras para enviar uma mensagem. Normalmente,

as pessoas imaginam redes somente no sentido abstrato. Criamos e enviamos uma mensagem de texto e ela quase imediatamente mostrada no dispositivo de destino. Embora saibamos que entre o nosso dispositivo de envio e o dispositivo receptor existe uma rede por meio da qual nossa mensagem navega, raramente pensamos sobre todas as partes e peas que compem essa infraestrutura.

As mensagens

No primeiro passo de sua jornada do computador ao destino, nossa mensagem instantnea convertida em um formato que pode ser transmitido pela rede. Todos os tipos de mensagens devem ser convertidos em bits, sinais binrios digitais, antes de serem enviadas para seus destinatrios. Isso vale para qualquer formato original de mensagem: texto, vdeo, voz ou dados de computador. Quando a nossa mensagem instantnea convertida em bits, ela est pronta para ser enviada pela rede.

Os dispositivos

Para comear a compreender a robustez e a complexidade das redes interligadas que formam a Internet, necessrio comear pelo bsico. Vejamos o exemplo de enviar uma mensagem de texto usando um programa de envio de mensagem instantnea em um computador. Quando pensamos em usar servios de rede, normalmente pensamos em usar um computador para acess-los. Mas o computador apenas um tipo de dispositivo que pode enviar e receber mensagens pela rede. Vrios outros tipos de dispositivos tambm podem ser conectados rede para participar de servios de rede. Entre esses dispositivos esto telefones, cmeras, equipamentos de msica, impressoras e consoles de jogos.

lm do computador, h inmeros outros componentes que tornam possvel que nossa mensagem instantnea seja direcionada por quilmetros de fios, cabos subterrneos, ondas e estaes de satlite que podem existir entre os dispositivos de origem e de destino. Um componente importantssimo de uma rede de qualquer tamanho o roteador. Ele une duas ou mais redes, como

uma rede residencial e a Internet, e transmite informaes de uma rede outra. Os roteadores em uma rede tm o objetivo de garantir que a mensagem chegue ao seu destino da maneira mais eficiente e rpida.

O meio

Para enviar nossa mensagem instantnea ao seu destino, o computador deve estar conectado a uma rede local com ou sem fio. Redes locais podem ser instaladas em residncias ou empresas, onde possibilitam que computadores e outros dispositivos troquem informaes entre si e usem uma conexo comum com a Internet.

Redes sem fio permitem o uso de dispositivos de rede em escritrios ou residncias, mesmo em reas externas. Fora de escritrios ou residncias, redes sem fio esto disponveis em locais pblicos, como cafs, empresas, quartos de hotel e aeroportos.

Vrias redes instaladas usam fios para fornecer conectividade. Ethernet a tecnologia com fio mais comum atualmente. Os fios, chamados cabos, conectam computadores e outros dispositivos que constituem as redes. Redes com fio so melhores para transmitir grandes quantidades de dados em alta velocidade, o que necessrio para suportar multimdia de qualidade profissional.

Os servios

Os servios de rede so programas de computador que apiam as relaes humanas. Distribudos em dispositivos ao longo da rede, esses servios apiam ferramentas de comunicao on-line, tais como e-mails, quadros de comunicao/discusso, salas de Chat e o envio de mensagens instantneas. Um servio de envio de mensagens instantneas, por exemplo, fornecido por dispositivos na nuvem, deve ser acessvel tanto ao emissor quanto ao receptor.

As regras

Aspectos importantes das redes que no so nem dispositivos nem meio fsico so as regras ou protocolos. Essas regras so os padres e protocolos que especificam como as mensagens so enviadas, direcionadas atravs da rede e interpretadas nos dispositivos de destino. Por exemplo, no caso do envio de mensagens instantneas Jabber, os protocolos XMPP, TCP e IP so importantes conjuntos de regras que possibilitam que nossa comunicao ocorra.

1.3.3 Redes Convergidas

Mltiplos servios mltiplas redes

Os tradicionais telefone, rdio, televiso e redes de dados de computador tm suas prprias verses dos quatro elementos bsicos de rede. Antigamente, cada um desses servios necessitava de uma tecnologia diferente para transmitir o seu sinal particular de comunicao. Alm disso, cada servio possua seu prprio conjunto de regras e padres para assegurar a comunicao bem sucedida de seu sinal por um meio especfico.

Redes convergidas

Os avanos tecnolgicos possibilitam a consolidao dessas redes diferentes em uma nica plataforma uma plataforma definida como uma rede convergida. O fluxo de voz, vdeo e dados que viaja pela mesma rede elimina a necessidade de criar e manter redes separadas. Em uma rede convergida, ainda existem muitos pontos de contato e muitos dispositivos especializados como por exemplo, computadores pessoais, telefones, tvs, assistentes pessoais e registros de venda a varejo mas somente uma infra-estrutura de rede comum.

Redes inteligentes de informao

O papel da rede est evoluindo. A plataforma de comunicao inteligente do futuro oferecer muito alm da bsica conectividade e o acesso aplicaes. A convergncia de diferentes tipos de rede de comunicao em uma plataforma representa a primeira fase da construo de uma rede inteligente de informao. Atualmente, estamos nessa fase de evoluo da rede. A prxima fase ser consolidar no somente os diferentes tipos de mensagens em uma nica rede, como tambm consolidar as aplicaes que geram, transmitem e protegem as mensagens em dispositivos de rede integrada. No somente voz e vdeo sero transmitidos pela mesma rede, como os dispositivos que realizam a comutao de telefone e transmisso de vdeo sero os mesmos dispositivos que encaminham mensagens atravs da rede. A plataforma de comunicao resultante fornecer funcionalidade de aplicao de alta qualidade a um custo reduzido.

Planejando o futuro

O ritmo em que o desenvolvimento de novas aplicaes de rede convergida est ocorrendo pode ser atribudo rpida expanso da Internet. Essa expanso criou um pblico maior e uma base de consumo mais ampla para qualquer mensagem, produto ou servio que pode ser enviado. Os mecanismos e processos subjacentes que dirigem esse crescimento explosivo resultaram em uma arquitetura de rede que , ao mesmo tempo, resistente e escalvel. Assim como a plataforma tecnolgica que apia a vida, o ensino, o trabalho e o entretenimento nas relaes humanas, a arquitetura de rede da Internet deve se adaptar aos requisitos em constante mudana para uma alta qualidade dos servios e segurana.

1.4 A arquitetura da internet 1.4.1 A arquitetura da rede As redes devem suportar uma grande variedade de aplicaes e servios, assim como operar em vrios tipos diferentes de infraestrutura fsica. O termo arquitetura de rede, neste contexto, se refere s tecnologias que apiam a infra-estrutura e servios programados e aos protocolos que movimentam as mensagens atravs dessa infra-estrutura. Conforme a Internet e as redes em geral evoluem, estamos descobrindo que h quatro caractersticas

bsicas que as arquiteturas subjacentes precisam abordar para estar altura das expectativas do usurio: tolerncia a falhas, escalabilidade, Qualidade de Servio e segurana.

Tolerncia a falhas

A expectativa de que a Internet esteja sempre disponvel aos milhes de usurios que dependem dela requer uma arquitetura de rede projetada e construda para ser tolerante a falhas. Uma rede tolerante a falhas aquela que limita o impacto de uma falha no hardware ou software e consegue se recuperar rapidamente quando tal falha ocorre. Essas redes dependem de links ou caminhos redundantes entre a origem e o destino de uma mensagem. Se um link ou caminho falha, processos asseguram que as mensagens possam ser instantaneamente encaminhadas por um link diferente invisvel aos usurios de cada extremidade. Ambos as infra-estruturas fsicas e os processos lgicos que direcionam as mensagens atravs da rede so projetados para acomodar essa redundncia. Essa uma premissa bsica da arquitetura das redes atuais.

Escalabilidade

Uma rede escalvel pode se expandir rapidamente para suportar novos usurios e aplicaes, sem causar impacto no desempenho do servio fornecido aos usurios existentes. Milhares de novos usurios e prestadores de servios se conectam a Internet a cada semana. A habilidade da rede de suportar essas novas conexes depende de um projeto hierrquico em camadas para a infraestrutura fsica subjacente e a arquitetura lgica. A operao em cada camada possibilita que usurios e provedores de servios sejam inseridos sem causar distrbios na rede inteira. A evoluo tecnolgica tem aumentado constantemente a capacidade de transmisso de mensagens e o desempenho dos componentes da infra-estrutura fsica em cada camada. Essa evoluo, juntamente com os novos mtodos para identificar e localizar usurios individuais em redes interconectadas, tem possibilitado que a Internet acompanhe o ritmo da demanda dos usurios.

Qualidade de Servio (QoS)

A Internet oferece atualmente um nvel aceitvel de tolerncia a falhas e escalabilidade aos seus usurios. Mas novas aplicaes disponveis aos usurios nas conexes de redes criam maiores expectativas quanto qualidade dos servios oferecidos. Transmisses de voz e vdeo ao vivo requerem um nvel de qualidade consistente e ininterrupta que no era necessrio para as aplicaes tradicionais de computador. A qualidade desses servios medida de acordo com a qualidade de se experimentar a mesma apresentao em udio ou vdeo pessoalmente. Redes tradicionais de voz e vdeo so projetadas para suportar um nico tipo de transmisso e, portanto, so capazes de produzir um nvel aceitvel de qualidade. Novos requisitos para suportar esta Qualidade de Servio em rede convergida esto mudando a maneira como arquiteturas de rede so projetadas e implementadas.

Segurana

A Internet evoluiu de uma rede altamente controlada de organizaes educacionais e governamentais para um meio de transmisso de comunicaes pessoais e comerciais de amplo acesso. Em consequncia, os requisitos de segurana de rede mudaram. As expectativas de segurana e privacidade que resultam do uso da rede para trocar informaes de negcios importantes e confidenciais excedem o que a atual arquitetura pode oferecer. A rpida expanso nas reas de comunicao que no usavam os servios de redes de dados tradicionais est aumentando a necessidade da segurana embutida na arquitetura de rede. Consequentemente, um grande esforo est sendo dedicado a essa rea de pesquisa e desenvolvimento. Enquanto isso, vrias ferramentas e procedimentos esto sendo implementados para combater falhas de segurana inerentes arquitetura de rede.

1.4.2 Uma arquitetura de rede tolerante a falhas A Internet, em sua concepo inicial, resultou da pesquisa financiada pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DoD). Seu principal objetivo era ter um meio de comunicao que pudesse resistir destruio de inmeros locais e instalaes de transmisso sem perturbar o servio. Assim, a tolerncia a falhas era o foco dos esforos do projeto inicial da conexo entre redes. Os primeiros

pesquisadores de redes observavam as redes de comunicao existentes, que eram usadas inicialmente para a transmisso de voz, para determinar o que poderia ser feito para melhorar o nvel de tolerncia a falhas.

Redes orientadas conexo de comutao de circuito

Para compreender o desafio que os pesquisadores do DoD estavam enfrentando, preciso analisar como os antigos sistemas de telefonia funcionavam. Quando uma pessoa faz uma ligao usando um aparelho de telefone tradicional, a ligao primeiramente passa por um processo de configurao, no qual todos os locais de comutao entre a pessoa e o aparelho de telefone para o qual est ligando so identificados. Um caminho ou circuito temporrio criado atravs dos vrios locais de comutao para uso durante a ligao telefnica. Se qualquer link ou dispositivo que participa do circuito falhar, a ligao cai. Para reconectar, uma nova ligao deve ser feita, e um novo circuito criado entre o aparelho de telefone de origem e o destino. Esse tipo de rede orientada conexo chamada de rede de comutao de circuito. As primeiras redes desse tipo no recriavam dinamicamente circuitos interrompidos. Para se recuperar da falha, novas ligaes tinham que ser iniciadas e novos circuitos construdos, de fim-a-fim.

Muitas redes de comutao de circuito do prioridade manuteno das conexes de circuito existentes, apesar da necessidade de novos circuitos. Neste tipo de rede orientada conexo, uma vez que um circuito estabelecido, mesmo que no ocorra comunicao entre as pessoas, o circuito permanece conectado, e os recursos reservados at que uma das partes interrompa a ligao. J que h uma capacidade finita de criar novos circuitos, possvel ocasionalmente receber uma mensagem de que todos os circuitos esto ocupados e que a ligao no pode ser completada. O custo para criar vrios caminhos alternativos com capacidade suficiente para suportar um grande nmero de circuitos simultneos e as tecnologias necessrias para recriar dinamicamente circuitos interrompidos no caso de uma falha, levaram o DoD a considerar outros tipos de redes.

Redes sem conexo de comutao de pacotes

Na busca por uma rede que pudesse resistir perda de uma quantidade significativa de suas instalaes de comutao e transmisso, os primeiros criadores da Internet reavaliaram as pesquisas iniciais sobre redes de comutao de pacotes. A premissa para esse tipo de rede que uma nica mensagem pode ser separada em mltiplos blocos de mensagem. Blocos individuais contendo informaes de endereamento indicam tanto o ponto de origem como seu destino final. Usando essa informao inerente, esses blocos de mensagem, chamados pacotes, podem ser enviados atravs da rede por vrios caminhos e podem ser reunidos na mensagem original ao chegar ao seu destino.

Uso de pacotes

Os prprios dispositivos de rede no sabem o contedo dos pacotes individuais; s visvel o endereo do destino final e o prximo dispositivo no caminho para o destino. Nenhum circuito reservado construdo entre emissor e receptor. Cada pacote enviado independente de um local de comutao para outro. Em cada local, uma deciso de roteamento feita sobre qual caminho usar para enviar o pacote ao seu destino final. Se um caminho anteriormente usado no estiver mais disponvel, a funo de roteamento pode dinamicamente escolher o prximo melhor caminho disponvel. Como as mensagens so enviadas em pedaos ao invs de em uma nica mensagem completa, os pacotes que podem ser perder por ocasio de uma falha podem ser retransmitidos ao destino por caminhos diferentes. Em muitos casos, o dispositivo de destino no percebe que qualquer falha ou redirecionamento ocorreu.

Redes sem conexo de comutao de pacotes

Os pesquisadores do DoD perceberam que uma rede sem conexo de comutao de pacotes possua as caractersticas necessrias para suportar uma arquitetura de rede resistente e tolerante a falhas. A necessidade de um circuito nico reservado do incio ao fim no existe em uma rede de comutao de pacotes. Qualquer parte da mensagem pode ser enviada atravs da rede usando qualquer caminho disponvel. Pacotes contendo partes de mensagens de diferentes origens podem navegar juntos na rede ao mesmo tempo. O problema de circuitos no direcionados ou ociosos eliminado todos os recursos disponveis podem ser usados a qualquer hora para enviar pacotes ao seu destino final. Ao fornecer um mtodo para o uso

dinmico de caminhos redundantes, sem interveno do usurio, a Internet se tornou um mtodo de comunicao escalvel e tolerante a falhas.

Redes orientadas conexo

Embora as redes sem conexo de comutao de pacotes preencham as necessidades do DoD e continuem sendo a principal infra-estrutura da Internet atualmente, existem alguns benefcios em um sistema orientado conexo, como o sistema telefnico de comutao de circuito. Como os recursos nos vrios locais de comutao so dedicados a fornecer um nmero finito de circuitos, a qualidade e a consistncia das mensagens transmitidas atravs da rede orientada conexo pode ser garantida. Outro benefcio que o provedor de servio pode cobrar os usurios da rede de acordo com o perodo de tempo em que a conexo est ativa. A habilidade de cobrar os usurios por conexes ativas atravs da rede uma premissa fundamental da indstria de servios de telecomunicaes.

1.4.3 Uma arquitetura de rede escalavel O fato de que a Internet capaz de se expandir na rapidez atual sem causar srios impactos ao desempenho de usurios individuais uma funo do projeto de protocolos e tecnologias subjacentes sobre os quais ela construda. A Internet, que nada mais que o agrupamento de redes pblicas e privadas interligadas, possui uma estrutura hierrquica em camadas para servios de endereamento, nomeao e conectividade. Em cada nvel ou camada da hierarquia, operadoras de redes individuais mantm relaes com outras operadoras no mesmo nvel. Consequentemente, o trfego da rede que destinado a servios locais ou regionais no necessita passar por um ponto central de distribuio. Servios comuns podem ser duplicados em diferentes regies, dessa forma evitando o trfego nas redes de suporte principal de nvel mais elevado.

Embora no exista uma nica organizao que regule a Internet, as operadoras de vrias redes individuais que oferecem conectividade Internet cooperam para seguir padres e protocolos aceitos.

A aderncia a padres possibilita que os fabricantes de hardware e software se concentrem na melhoria de produtos nas reas de desempenho e capacidade, sabendo que novos produtos podero se integrar e aperfeioar a infra-estrutura existente.

A atual arquitetura da Internet, embora altamente escalvel, pode nem sempre ser capaz de acompanhar o ritmo da demanda dos usurios. Novas estruturas de endereamento e protocolos esto sendo desenvolvidas para atender rapidez com que aplicaes e servios da Internet tm sido criados.

1.4.4 Oferecendo qualidade de Servio

As redes precisam oferecer servios seguros, previsveis, mensurveis e, s vezes, garantidos. A arquitetura de rede de comutao de pacotes no garante que todos os pacotes que compem uma mensagem em particular chegaro a tempo, na ordem correta, ou mesmo que eles chegaro.

As redes tambm precisam de mecanismos para gerenciar o trfego congestionado da rede. O congestionamento ocorre quando a demanda dos recursos da rede excede a capacidade disponvel.

Se todas as redes tivessem recursos infinitos, no haveria necessidade de usar um mecanismo QoS para assegurar a Qualidade de Servio. Infelizmente, no bem assim. H algumas limitaes nos recursos de rede que no podem ser evitadas. As limitaes incluem limitaes de tecnologia, custos e a disponibilidade local de servio de banda larga. A largura de banda a medida da capacidade de transmisso de dados da rede. Quando se tenta realizar comunicaes simultneas atravs da rede, a demanda pela largura de banda pode exceder sua disponibilidade. A soluo bvia para essa situao aumentar a disponibilidade da largura de banda. Mas, devido s limitaes mencionadas anteriormente, nem sempre isso possvel.

Na maioria dos casos, quando o volume de pacotes maior do que pode ser transportado atravs da rede, os dispositivos criam

filas de pacotes na memria at que haja recursos disponveis para transmiti-los. O enfileiramento de pacotes gera atraso. Se o nmero de pacotes a serem enfileirados continuar aumentando, a memria fica cheia e pacotes so descartados.

Alcanando a Qualidade de Servio (QoS) necessria por meio do gerenciamento dos parmetros de atraso e perda de pacotes em uma rede se torna o segredo para o sucesso em uma soluo de qualidade de uma aplicao do incio ao fim. Assim, para assegurar o QoS necessrio um conjunto de tcnicas para gerenciar a utilizao dos recursos de rede. Para manter a alta Qualidade de Servio para aplicaes que precisam disso, necessrio priorizar quais os tipos de pacotes devem ser enviados em detrimento de outros tipos de pacotes que podem sofrer atrasos ou serem descartados.

Classificao

Preferencialmente, gostaramos de designar uma prioridade precisa para cada tipo de comunicao. Mas, atualmente, isso no possvel e nem prtico. Portanto, classificamos as aplicaes em categorias com base na qualidade especfica dos requisitos dos servios.

Para criar classificaes de QoS de dados, usamos uma combinao de caractersticas de comunicao e a importncia relativa da aplicao. Ento, tratamos todos os dados na mesma classificao de acordo com as mesmas regras. Por exemplo, uma comunicao que seja urgente ou importante seria classificada de forma diferente de uma comunicao que possa esperar ou que seja de menor importncia.

Designao de prioridades

As caractersticas da informao transmitida tambm afetam o seu gerenciamento. Por exemplo, o envio de um filme usa uma quantidade relativamente grande de recursos de rede quando feito continuamente, sem interrupo. Outros tipos de servio como e-mail no requerem tanto da rede. Em uma companhia,

um administrador pode decidir alocar a maior parte dos recursos de rede para filmes, por acreditar que essa seja a prioridade para seus clientes. Esse administrador pode decidir que o impacto ser mnimo se os usurios de e-mail tiverem que esperar um pouco mais para que seus e-mails cheguem. Em outra companhia, a qualidade do stream de vdeo no to importante quanto informaes fundamentais de controle do processo que opera o maquinrio de produo.

Mecanismos de QoS possibilitam o estabelecimento de estratgias de gerenciamento de filas que reforam prioridades para diferentes classificaes de dados de aplicaes. Sem mecanismos de QoS adequadamente projetados e implementados, pacotes de dados sero descartados sem considerao das caractersticas ou prioridade da aplicao. Exemplos de decises sobre prioridade para uma organizao podem incluir: Comunicao urgente aumenta a prioridade de servios como telefonia ou distribuio de vdeo. Comunicao no urgente diminui a prioridade de recuperao de pginas ou e-mail. Alta importncia para organizao aumenta a prioridade do controle de produo ou de dados de transaes comerciais. Comunicao indesejada diminui a prioridade ou bloqueia atividades indesejadas, como compartilhamento de arquivos ou entretenimento ao vivo.

A Qualidade de Servio que uma rede pode oferecer uma questo vital e, em algumas situaes, crucial. Imagine as consequncias da interrupo de uma ligao para um nmero de emergncia ou da perda de um sinal de controle para uma pea automtica de maquinrio pesado. Uma responsabilidade chave de gerenciadores de rede em uma organizao estabelecer uma poltica de Qualidade de Servio e assegurar que haja mecanismos para alcanar esse objetivo.

1.4.5 Oferecendo segurana de rede A infra-estrutura de rede, os servios e dados contidos nos computadores ligados a ela so bens pessoais e comerciais

cruciais. O comprometimento da integridade desses bens poderia ter srias repercusses comerciais e financeiras.

As consequncias da quebra da segurana de uma rede poderiam incluir: Falha na rede que impossibilite comunicaes e transaes, com a consequente perda de negcios Direcionamento errado e perda de fundos pessoais ou comerciais Roubo e uso por concorrentes de propriedade intelectual da companhia (idias de pesquisa, patentes ou projetos) Revelao de detalhes de contratos com clientes a concorrentes ou ao pblico em geral, resultando na perda de confiana no mercado

A perda da confiana do pblico no nvel de privacidade, confidencialidade e integridade de um negcio pode levar perda de vendas e eventual falncia da companhia. H dois tipos de preocupao com a segurana da rede que devem ser abordados para prevenir consequncias srias: segurana da infra-estrutura de rede e segurana de contedo.

A segurana da infra-estrutura de rede inclui a segurana fsica dos dispositivos que fornecem conectividade rede e a preveno de acesso no autorizado ao software de gerenciamento neles presente.

A segurana de contedo se refere proteo das informaes contidas nos pacotes transmitidos atravs da rede e das informaes armazenadas nos dispositivos ligados rede. Ao transmitir informaes atravs da Internet ou de outra rede, o contedo dos pacotes individuais no imediatamente conhecido pelos dispositivos e instalaes pelos quais os pacotes passam. Ferramentas para fornecer segurana ao contedo de mensagens individuais devem ser implementadas no topo dos protocolos subjacentes que determinam como os pacotes so formatados, endereados e enviados. Como a reunio e interpretao do contedo so delegados a programas executados nos sistemas de origem e destino individuais, muitas das ferramentas de

segurana e protocolos tambm devem ser implementados nesses sistemas.

As medidas de segurana tomadas em uma rede devem: Prevenir a divulgao no autorizada ou o roubo de informaes Prevenir a modificao no autorizada de informaes Prevenir a negao de servios

As formas de se alcanar esses objetivos incluem: Assegurar a confidencialidade Manter a integridade da comunicao Assegurar a disponibilidade

Assegurar a confidencialidade

A privacidade dos dados mantida permitindo-se que somente os receptores desejados e autorizados indivduos, processos ou dispositivos leiam os dados.

Possuir um sistema forte para autenticao do usurio, promover senhas que sejam difceis de adivinhar e solicitar aos usurios que mudem a senha frequentemente ajuda a restringir o acesso a comunicaes e dados armazenados nos dispositivos ligados rede. Quando apropriado, a criptografia de contedo assegura a confidencialidade e minimiza a divulgao no autorizada ou o roubo de informaes.

Manter a integridade da comunicao

Integridade dos dados significa ter a certeza de que a informao no foi alterada durante a transmisso da origem ao destino. A integridade dos dados pode ser comprometida quando informaes so corrompidas voluntariamente ou por acidente antes que o receptor desejado as receba.

Integridade da origem significa ter certeza e segurana de que a identidade do emissor foi validada. Ela comprometida quando um usurio ou dispositivo falsifica sua identidade e fornece informaes incorretas ao receptor.

O uso de assinaturas digitais, algoritmos hash e mecanismos de entrada repetida so formas de garantir a integridade da origem e dos dados atravs da rede para prevenir a modificao no autorizada de informaes.

Assegurar a disponibilidade

Assegurar a confidencialidade e integridade irrelevante se os recursos de uma rede forem sobrecarregados ou simplesmente no estiverem disponveis. Disponibilidade significa assegurar o acesso pontual e confivel a servios de dados para usurios autorizados. Recursos podem no estar disponveis durante um ataque de negao de servio (DoS) ou devido disseminao de um vrus de computador. Dispositivos de firewall juntamente com softwares antivrus, podem assegurar a confiabilidade do sistema e a resistncia para detectar, repelir e lidar com tais ataques. A construo de infra-estruturas de rede completamente redundantes, com poucos pontos de falha, pode reduzir o impacto dessas ameaas.

O resultado da implementao de medidas para melhorar a qualidade de servio e a segurana das comunicaes na rede o aumento da complexidade da plataforma de rede subjacente. Conforme a Internet continua se expandindo para oferecer cada vez mais novos servios, seu futuro depende do desenvolvimento de arquiteturas novas e mais fortes, que incluam as seguintes caractersticas: tolerncia a falhas, escalabilidade, Qualidade de Servio e segurana.

Ao completar esta atividade, voc ser capaz de:

Usar um site SANS para identificar rapidamente ameaas segurana na Internet e explicar como as ameaas so organizadas.

1.5 Tendncias em redes 1.5.1 Para onde estamos indo? A convergncia de vrios meios de comunicao diferentes em uma nica plataforma de rede est promovendo o crescimento exponencial das capacidades da rede. H trs tendncias principais que contribuem para modelar futuras redes complexas de informao: Aumento do nmero de usurios de telefones celulares Proliferao de dispositivos com capacidades de rede Crescente variedade de servios

Usurios de telefones celulares

Com o crescente nmero de instrumentos mveis e o aumento do uso de dispositivos manuais, necessariamente cresceu a demanda de maior conectividade mvel redes de dados. Essa demanda criou um mercado para servios sem fio que possuem maior flexibilidade, cobertura e segurana.

Dispositivos novos e com maior capacidade

O computador somente um dos muitos dispositivos nas redes atuais de informao. Vemos a proliferao de novas tecnologias que podem aproveitar os servios de rede disponveis.

As funes desempenhadas por telefones celulares, Personal Digital Assistants (Assistentes Digitais Pessoais) ou PDAs, organizadores e pagers esto convergindo em dispositivos

manuais nicos, com conectividade contnua a provedores de servios e contedo. Esses dispositivos, anteriormente vistos como brinquedos ou itens de luxo, so agora parte integrante de como nos comunicamos. Alm dos dispositivos mveis, tambm temos dispositivos de Voz sobre IP (VoIP), sistemas de jogos e uma grande variedade de equipamentos residenciais e comerciais que podem se conectar e usar servios de rede.

Aumento da disponibilidade de servios

A ampla aceitao da tecnologia e o ritmo acelerado de inovao nos servios de rede criam um ciclo de dependncia. Para suprir a demanda, novos servios so introduzidos e os antigos so aperfeioados. medida que os usurios passam a confiar nesses novos servios, eles querem cada vez mais capacidade. Assim, a rede cresce para suportar a crescente demanda. As pessoas dependem dos servios oferecidos pela rede e, portanto, dependem da disponibilidade e confiabilidade da infra-estrutura de rede subjacente.

O desafio de acompanhar uma rede em expanso de usurios e servios responsabilidade de profissionais treinados em redes e Tecnologia da Informao.

1.5.2 Oportunidades de carreira em redes As carreiras de Tecnologia da Informao (TI) e redes tm crescido e evoludo na mesma proporo das tecnologias e servios subjacentes. medida que aumenta a sofisticao das redes, a demanda por pessoas com conhecimentos em redes continuar crescendo.

Aos tradicionais cargos de TI, como programadores, engenheiros de software, administradores de bases de dados e tcnicos de redes, foram acrescentados novos postos, como arquiteto de redes, designer de pginas de e-Commerce, administrador de segurana da informao e especialista em integrao residencial. As oportunidades para empreendedores ousados no tm limites.

Mesmo trabalhos no diretamente ligados a TI, como gerenciamento de produo ou projeo de equipamentos mdicos, agora requerem conhecimento significativo sobre operao de redes para serem bem sucedidos.

Chefes de departamentos de tecnologia em vrias grandes organizaes apontam a falta de pessoal qualificado como o principal fator que atrasa a implementao de servios inovadores.

Como estudantes de tecnologia de rede, examinamos os componentes de redes de dados e os papis que eles desempenham na comunicao. Este curso, assim como outros na srie Network Academy, foi criado para oferecer o conhecimento de rede para criao e gerenciamento dessas redes em constante evoluo .

1.6 Laboratorio do capitulo 1.6.1 Usando ferramentas de colaborao IRC e IM

Neste laboratrio, voc definir Chat na Internet (IRC) e Envio de mensagem instantnea (IM). Voc tambm far uma lista com vrias utilizaes incorretas e questes de segurana de dados envolvendo IM.

1.6.2 - Usando ferramentas de colaborao Wikis e Web Logs

Nesta atividade, voc definir os termos wiki e blog. Voc tambm explicar o objetivo de uma wiki e de um blog e como essas tecnologias so usadas para colaborao.

1.7 Resumo 1.7.1 Resumo e Reviso

Este captulo explicou a importncia das redes de dados como plataforma de apoio comunicao de negcios e s tarefas da vida diria.

As redes de dados desempenham um papel fundamental na facilitao da comunicao nas relaes humanas globais.

As redes de dados apiam a maneira como vivemos, aprendemos, trabalhamos e nos divertimos. Elas fornecem a plataforma para os servios que nos permitem nos conectar local e globalmente com nossas famlias, amigos, trabalho e interesses. Essa plataforma suporta o uso de textos, grficos, vdeos e conversas.

As redes de dados e as relaes humanas usam procedimentos similares para assegurar que sua comunicao chegue ao destino de forma precisa e pontual. Acordos sobre a lngua, contedo, forma e meio que ns humanos normalmente usamos so refletidos nas redes de dados.

Os fatores que asseguram o envio de nossas mensagens e informaes atravs da rede de dados so os meios fsicos da rede que conecta os dispositivos de rede e os acordos e padres que dirigem a sua operao. Conforme cresce a demanda por uma maior comunicao entre pessoas e dispositivos no mundo mvel, as tecnologias de redes de dados tero que se adaptar e desenvolver.

Redes convergidas, que transmitem todos os tipos de comunicao (dados, voz e vdeo) em uma nica infra-estrutura, oferecem a oportunidade de reduzir custos e prover aos usurios servios e contedos diversificados. Contudo, o projeto e gerenciamento de redes convergidas requerem profundo conhecimento de redes e habilidade para que todos os servios sejam oferecidos conforme o esperado pelos usurios. Os diferentes tipos de comunicao que fluem atravs das redes de dados precisam ser classificados de acordo com sua prioridade para que os dados urgentes e importantes usem primeiro os recursos limitados da rede.

Integrar segurana s redes de dados essencial para que nossas comunicaes privadas, pessoais e comerciais no sejam interceptadas, roubadas ou prejudicadas.

O Packet Tracer 4.1 (PT 4.1) um programa independente de simulao e visualizao. Atividades com o PT 4.1 esto includas no decorrer deste curso. Embora as atividades formais usando o Packet Tracer comecem no prximo captulo, se houver tempo, instalem o programa agora e explorem os recursos de Help (Ajuda), que incluem My First PT Lab e uma variedade de instrues para ensin-los vrios aspectos do software. Informemse tambm com o instrutor sobre como obter uma cpia do PT 4.1 para uso pessoal. Cada captulo ter um Desafio de Integrao de Habilidades com o Packet Tracer: uma atividade que permite que vocs coloquem em prtica a maioria das habilidades aprendidas at ento, de forma cumulativa. Os Desafios de Integrao de Habilidades com o PT permitiro que vocs obtenham habilidade prtica para os exames de desempenho prtico e os exames de Certificao.

Para saber mais sobre as bases da histria das comunicaes, leia Claude Shannon e seu famoso texto, Teoria matemtica da comunicao.

Capitulo 2

Comunicando-se pela rede 2.0 Introduo ao capitulo 2.0.1 - Introduo ao capitulo Cada vez mais, so as redes que nos conectam. As pessoas utilizam a comunicao on-line de todos os lugares. A tecnologia eficiente e confivel permite que as redes estejam disponveis quando e onde precisamos delas. Assim como nossa rede humana continua a se expandir, a plataforma que nos conecta e suporta tambm deve crescer.

Ao invs de desenvolver sistemas nicos e separados para fornecer cada novo servio, a indstria de redes, como um todo, desenvolveu meios para analisar a plataforma existente e aprimor-la de maneira crescente. Isso garante que as comunicaes existentes sejam mantidas enquanto novos servios tecnologicamente seguros e de custo efetivo so introduzidos.

Neste curso, o foco ser nesses aspectos de rede de informaes: Os dispositivos que constituem a rede O meio fsico ou a mdia que conecta os dispositivos As mensagens que so transmitidas pela rede As regras e os processos que regem as comunicaes de rede As ferramentas e comandos para a construo e manuteno de redes O uso de modelos geralmente aceitos que descrevem funes de rede crucial para o estudo de redes. Esses modelos fornecem uma estrutura para o entendimento das redes atuais e facilita o desenvolvimento de novas tecnologias para suportar futuras necessidades de comunicao.

Neste curso, utilizamos esses modelos, bem como ferramentas elaboradas para analisar e simular a funcionalidade de rede. Duas das ferramentas que o permitiro construir e interagir com redes simuladas so o software Packet Tracer 4.1 e o Wireshark analisador de protocolo de rede. Este captulo o prepara para:

Descrever a estrutura de uma rede, incluindo os dispositivos e meios necessrios para a comunicao com xito. Explicar a funo de protocolos em comunicao de rede. Explicar as vantagens de se usar um modelo em camadas para descrever a funcionalidade de rede. Descrever o papel de cada camada em dois modelos de rede reconhecidos: O modelo TCP/IP e o modelo OSI. Descrever a importncia de se enderear e nomear esquemas em comunicaes de rede.

2.1 A plataforma para comunicao 2.1.1 Os elementos da cominicao A comunicao se inicia com uma mensagem, ou informao, que deve ser enviada de um indivduo ou dispositivo a outro. As pessoas trocam idias usando vrios mtodos de comunicao diferentes. Todos esses mtodos possuem trs elementos em comum. O primeiro desses elementos a origem da mensagem, ou remetente. Remetentes de mensagem so pessoas, ou dispositivos eletrnicos, que precisam enviar uma mensagem a outros indivduos ou dispositivos. O segundo elemento de uma comunicao o destino, ou receptor, da mensagem. O destino recebe a mensagem e a interpreta. Um terceiro elemento, chamado de canal, consiste do meio fsico (mdia) que fornece o caminho sobre o qual a mensagem pode viajar da origem ao destino.

Considere, por exemplo, o desejo de se comunicar usando palavras, figuras e sons. Cada uma dessas mensagens pode ser enviada por uma rede de dados ou de informao, primeiro, convertendo-as em dgitos binrios, ou bits. Esses bits so, ento, codificados em um sinal que pode ser transmitido pelo meio fsico (mdia) adequado. Em redes de computadores, o meio fsico, ou mdia, geralmente um tipo de cabo, ou transmisso sem fio.

O termo rede neste curso ir se referir a redes de dados ou de informao capazes de transmitir vrios tipos de comunicaes diferentes, incluindo dados de computador, voz interativa, vdeo e produtos de entretenimento.

2.1.2 Comunicando as mensagens

Em teoria, uma nica comunicao, tal como um vdeo ou uma mensagem de e-mail, poderia ser enviada por uma rede de uma origem a um destino como um fluxo de bits massivo e contnuo. Se as mensagens fossem realmente transmitidas dessa maneira, isso significaria que nenhum outro dispositivo seria capaz de enviar mensagens na mesma rede enquanto essa transferncia de dados estivesse em progresso. Esses grandes fluxos de dados resultariam em atrasos considerveis. Alm disso, se um link na infraestrutura de rede falhar durante a transmisso, toda a mensagem seria perdida e teria de ser retransmitida por completo.

Uma melhor abordagem seria dividir os dados em pedaos menores e mais gerenciveis para o envio atravs da rede. Essa diviso do fluxo de dados em pedaos menores chamada de segmentao. Segmentar mensagens gera dois benefcios primrios.

Primeiro, ao se enviar pedaos ou partes individuais menores da origem ao destino, vrias conversas diferentes podem ser intercaladas na rede. O processo utilizado para intercalar os pedaos de conversas separadas na rede chamado de multiplexao.

Segundo, a segmentao pode aumentar a confiabilidade das comunicaes de rede. Os pedaos separados de cada mensagem no precisam viajar o mesmo caminho pela rede da origem ao destino. Se um caminho especfico se tornar congestionado com trfego de dados ou falhar, pedaos individuais da mensagem ainda podem ser direcionados ao destino usando caminhos alternativos. Se uma parte da mensagem falhar ao ser enviada ao destino, somente as partes perdidas precisam ser retransmitidas. O aspecto negativo de se utilizar segmentao e multiplexao para transmisso de mensagens por uma rede o nvel de complexidade que agregado ao processo. Imagine se voc tivesse de enviar uma carta de 100 pginas, porm cada envelope envolveria somente uma pgina. O processo de enderear, selar, enviar, receber e abrir todos os cem envelopes consumiria muito tempo tanto para o remetente quanto para o receptor.

Em comunicaes de rede, cada segmento da mensagem deve passar por um processo similar para garantir que chegar ao destino correto e que poder ser remontado no contedo da mensagem original.

Vrios tipos de dispositivos por toda a rede participam na garantia de que as partes da mensagem chegaro de maneira confivel a seu destino.

2.1.3 Componentes da rede O caminho que uma mensagem faz da origem ao destino pode ser to simples quanto um nico cabo conectando um computador a outro ou to complexo quanto uma rede que literalmente atravessa o globo. Essa infraestrutura de rede a plataforma que suporta a nossa rede humana. Ela fornece um canal estvel e confivel sobre o qual nossas comunicaes podem ocorrer.

Dispositivos e meio fsico (mdia) so os elementos fsicos ou hardware da rede. O hardware geralmente os componentes visveis da plataforma de rede, tais como um laptop, um PC, um switch, ou os cabos usados para conectar os dispositivos. Ocasionalmente, alguns componentes podem no ser to visveis. No caso do meio fsico sem fio, as mensagens so transmitidas pelo ar com a utilizao de freqncia de rdio invisvel ou ondas infravermelhas.

Servios e processos so os programas de comunicao, chamados de software, que so executados nos dispositivos conectados rede. Um servio de rede fornece informao em resposta a uma solicitao. Servios incluem muitas das aplicaes de rede comuns que as pessoas usam todos os dias, como servios de hospedagem de e-mail e servios de hospedagem na Internet. Os processos fornecem a funcionalidade que direciona e move as mensagens pela rede. Os processos so menos bvios para ns, mas so cruciais para a operao de rede.

2.1.4 Dispositivos finais e seu papel na rede

Os dispositivos de rede que as pessoas so mais familiarizadas so chamados de dispositivos finais. Esses dispositivos formam a interface entre a rede humana e a rede de comunicao. Alguns exemplos de dispositivos finais so: Computadores (estaes de trabalho, laptops, servidores de arquivo, servidores Web) Impressoras de rede Telefones VoIP

Cmeras de segurana Dispositivos mveis (tais como scanners de cdigos de barras sem fio, PDAs)

No contexto de rede, dispositivos finais so mencionados como hosts. Um dispositivo host pode ser tanto a origem ou o destino de uma mensagem transmitida pela rede. Para distinguir um host de outro, cada host em uma rede identificado por um endereo. Quando um host inicia a comunicao, ele usa o endereo do host de destino para especificar onde a mensagem deve ser enviada.

Em redes modernas, um host pode agir como um cliente, um servidor, ou ambos. O software instalado no host determina qual papel ele desempenha na rede.

Servidores so hosts que tm software instalado que os permite fornecer informao e servios, como e-mail ou pginas web, a outros hosts na rede.

Clientes so hosts que tm software instalado que os permite solicitar e exibir as informaes obtidas do servidor.

2.1.5 Dispositivos intermedirios e seu papel na rede lm dos dispositivos finais que as pessoas so familiarizadas, as redes contam com dispositivos intermedirios para fornecer conectividade e operar por trs do cenrio para garantir que os dados fluam atravs da rede. Esses dispositivos conectam os hosts individuais rede e podem conectar mltiplas redes individuais para formar uma internetwork (rede interconectada). Exemplos de dispositivos intermedirios de rede so: Dispositivos de Acesso a Rede (Hubs, switches e pontos de acesso sem fio (access points)) Dispositivos de Redes Interconectadas (roteadores) Servidores e Modems de Comunicao Dispositivos de Segurana (firewalls)

O gerenciamento de dados medida que este flui pela rede tambm um papel dos dispositivos intermedirios. Esses dispositivos usam o endereo de host de destino, em conjunto com as informaes sobre as interconexes de rede, para determinar o caminho que as mensagens devem realizar pela rede. Processos sendo executados nos dispositivos de rede intermedirios desempenham essas funes: Regenerar e retransmitir sinais de dados Manter informao sobre quais caminhos existem pela rede e pela internetwork (rede interconectada) Notificar outros dispositivos sobre erros e falhas de comunicao Direcionar dados por caminhos alternativos quando houver uma falha de link Classificar e direcionar mensagens de acordo com prioridades (QoS) Permitir ou negar um fluxo de dados, com base em configuraes de segurana 2.1.6 Meio fisico da rede

A comunicao atravs de uma rede transmitida em um meio fsico (mdia). O meio fsico fornece o canal sobre o qual a mensagem viaja da origem ao destino.

Redes modernas usam basicamente trs tipos de meio fsico para interconectar dispositivos e fornecer o caminho sobre o qual os dados podem ser transmitidos. Esses meios fsicos so: Cabos de fios metlicos Fibras de vidro ou plstico (cabo de fibra ptica) Transmisso sem fio (wireless)

A codificao de sinal que deve ocorrer para a mensagem ser transmitida diferente para cada tipo de meio fsico. Em fios metlicos, os dados so codificados em pulsos eltricos que correspondem a padres especficos. Transmisses de fibra ptica contam com pulsos de luz, dentro de cadeias de luz infravermelha ou visvel. Em transmisso sem fio, padres de ondas eletromagnticas representam os vrios valores de bit.

Diferentes tipos de meio fsico de rede possuem diferentes caractersticas e benefcios. Nem todos os meios fsicos de rede possuem as mesmas caractersticas e so adequados para o mesmo propsito. Critrios para a escolha de um meio fsico de rede so:

A distncia que o meio fsico consegue transmitir um sinal com xito. O ambiente no qual o meio fsico deve ser instalado. A quantidade de dados e a velocidade na qual deve ser transmitido. O custo do meio fsico e da instalao.

2.2 Lans Wans e Redes Intercomunicadas 2.2.1 Redes de Area Local As infra-estruturas de rede podem variar muito em termos de: Tamanho da rea coberta Nmero de usurios conectados Nmero e tipos de servios disponveis

Uma rede individual geralmente se espalha por uma nica rea geogrfica, fornecendo servios e aplicaes a pessoas dentro de uma estrutura organizacional comum, tal como um nico negcio, campus ou regio. Esse tipo de rede chamado de Rede Local (LAN). Uma LAN geralmente administrada por uma nica organizao. O controle administrativo que rege as polticas de segurana e controle de acesso so executados no nvel de rede.

2.2.2 Redes de Longa Distancia Quando uma empresa ou organizao possui locais que so separados por grandes distncias geogrficas, pode ser necessrio usar um provedor de telecomunicaes (TSP) para interconectar as LANs em diferentes locais. Provedores de telecomunicaes operam grandes redes regionais que podem se espalhar a longas distncias. Tradicionalmente, os ISPs transportavam comunicaes de voz e dados em redes separadas. Progressivamente, esses provedores esto oferecendo servios de rede de informao convergida a seus assinantes.

Organizaes individuais geralmente alugam conexes atravs de uma rede de provedor de telecomunicaes. Essas redes que conectam LANs em locais separados geograficamente so chamadas de Redes de Longa Distncia (WANs). Embora a organizao mantenha todas as polticas e administrao das LANs em todos os pontos finais da conexo, as polticas dentro da rede do provedor de comunicaes so controladas pelo ISP.

As WANs utilizam dispositivos de rede projetados especificamente para fazer as interconexes entre LANs. Por causa da importncia desses dispositivos rede, configurar, instalar e manter esses dispositivos so habilidades essenciais funo da rede de uma organizao.

LANs e WANs so bastante teis a organizaes individuais. Elas conectam os usurios dentro da organizao. Elas permitem muitas formas de comunicao incluindo troca de e-mails, treinamento corporativo e outros compartilhamentos de recursos.

2.2.3 A Internet Uma rede de Redes Embora haja benefcios no uso de uma LAN ou WAN, a maioria de ns precisa se comunicar com um recurso em outra rede, fora de nossa organizao local.

Exemplos desse tipo de comunicao incluem: Envio de um e-mail a um amigo em outro pas Acesso a notcias ou produtos em um site Obteno de um arquivo do computador de um vizinho Envio de mensagem instantnea para um parente em outra cidade Acompanhamento do jogo de um time favorito em um celular

Redes Interconectadas

Uma malha global de redes interconectadas (internetworks) atendem essas necessidades de comunicao humana. Algumas dessas redes

interconectadas so de propriedade de grandes organizaes pblicas e privadas, tais como agncias governamentais ou empresas industriais, e so reservadas a seu uso exclusivo. A rede interconectada mais conhecida e amplamente utilizada e publicamente acessvel a Internet.

A A Internet criada por uma interconexo de redes pertencentes a Provedores de Internet (ISPs). Essas redes de ISPs conectam-se umas com as outras para fornecer acesso a milhes de usurios por todo o mundo. Garantir uma comunicao efetiva por essa infra-estrutura diversa exige a aplicao de tecnologias e protocolos consistentes e comumente reconhecidos, bem como a cooperao de muitas agncias de administrao de rede.

Intranet

O termo intranet geralmente usado para se referir a uma conexo privada de LANs e WANs que pertence a uma organizao, e elaborada para ser acessvel somente pelos membros da organizao, funcionrios ou outros com autorizao. Nota: Os termos a seguir podem possivelmente ser trocados: redes interconectadas, rede de dados e rede. Uma conexo de duas ou mais redes de dados forma uma rede interconectada (internetwork) - uma rede de redes. Tambm comum referir-se a uma rede interconectada como uma rede de dados ou simplesmente como rede ao considerar comunicaes a um alto nvel. O uso de termos depende do contexto no momento e os termos podem ser freqentemente trocados.

2.2.4 Representao de Rede Ao se transmitir informaes complexas, tais como a conectividade de rede e operao de uma grande rede interconectada, til utilizar representaes visuais e grficos. Como qualquer outro idioma, o idioma de networking utiliza um conjunto comum de smbolos para representar os dispositivos finais diferentes, dispositivos de rede e meio fsico. A capacidade de reconhecer as representaes lgicas dos componentes fsicos de networking crucial para se permitir visualizar a organizao e operao de uma rede. Por todo este curso e laboratrios, voc aprender como esses dispositivos operam e como desempenhar tarefas bsicas de configurao nesses dispositivos.

Alm dessas representaes, terminologia especfica usada ao se discutir como cada um desses dispositivos e meio fsico conectam-se uns aos outros. Termos importantes para se lembrar so: