Hardware, Linux e Redes DEI – ISEP – IPP 2006 Ciência Vivajpl/cienciaviva/hlr.pdf · TV-Out....
Transcript of Hardware, Linux e Redes DEI – ISEP – IPP 2006 Ciência Vivajpl/cienciaviva/hlr.pdf · TV-Out....
HLRHardware, Linux e Redes
DEI – ISEP – IPP
2006Ciência Viva
Berta BatistaJorge Pinto LeiteJosé Cardoso
HardwareDesmistificar o hardware de um computador pessoal (PC) vulgarReconhecer e identificar os seus constituintesDiagnosticar problemas e soluções possíveisOnde encontrar ajuda?
LinuxAprender a instalar e utilizar um sistema operativo da família do LinuxDiagnosticar e resolver problemasComo utilizo o restante equipamento que tenho em casa?Ferramentas para LinuxOnde encontrar ajuda?
RedesCompreender o que é uma rede e tipos de redes existentesDefinir e implementar uma redeDiagnosticar e resolver problemas de redeComandos para detecção de problemas de rede
HardwareComponentes físicos
SoftwareAplicações
Software de base: sistema operativo
FirmwareSoftware específico inalterável
Hardware é o que chutamos enquanto software é o que insultamos
Fonte de alimentação
Motherboard
Dispositivo óptico
DiscosDiscos
Slots de expansão PCI
Slots de expansão PCI
Slots de expansão PCI
Diskette
2 x Porta de rede RJ45
Porta paralelaEncaixe PS/2
para rato
Encaixe PS/2para teclado
Porta série RS/232 9 pinos
PortaFireWire
4 x USB
TV-Out
Slot gráfica PCI Express 16 x
Slot gráfica PCI Express 1x
Slot gráfica PCI Express 4x
Slots PCISlots PCISlots PCI
Slot gráfica PCI Express 16x
Slot gráfica PCI Express 1xSlot gráfica PCI Express 1x
Slot gráfica PCI Express 16xSlot gráfica PCI Express 16x Conector alimentação
Slot DDR
Conector alimentação
Slot gráfica AGP 8x
Slots PCI Express
DIP 16-pin
SIPP
SIMM 30-pin
SIMM 72-pin
DIMM
DDR DIMM
DIMM (SDRAM)
DDR DIMM
ATA (IDE)
Serial ATA (SATA)
ATA (IDE) na verdade é um PATA
Primary
Secondary
Diskette
ATA (IDE) na verdade é um PATA
SATA
SATA
SATA power cable
SATA data cable
Interface gráfica
Sistema gráfico
Standard Resolução Número de pixelsVGA 640 x 480 307.200
SVGA 800 x 600 480.000
SVGA 1024 x 768 786.432
SVGA (16:9) 1280 x 768 983.040
XGA 1152 x 864 995.328
Vesa 1280 1280 x 1024 1.310.720
Vesa 1600 1600 x 1200 1.920.000
Memória = Largura x Altura x Profundidade
Standard Resolução Número de pixels Profundidade
983.040 24 bits (3 bytes)
32 bits (4 bytes)
24 bits (3 bytes)
32 bits (4 bytes)
983.040
1.310.720
1.310.720
VRAM (min.)
SVGA (16:9) 1280 x 768 2.949.120 (~3MB)
SVGA (16:9) 1280 x 768 3.932.160 (~4MB)
Vesa 1280 1280 x 1024 3.932.160 (~4MB)
Vesa 1280 1280 x 1024 5.242.880 (~5,5MB)
• Sombras• Transparência• Reflexo da água• ...
EM RESUMO:
Componentes mínimos essenciais de um computador pessoal
Internos1. Motherboard2. Processador3. Cooler4. Fonte de alimentação5. Caixa (?)6. Memória7. Disco (?)8. Dispositivo óptico (CD, DVD)
Externos1. Teclado2. Rato3. Monitor
Problema
Está um computador à frente de cada umEsse computador funciona …
Desmontar o computadorRetirar o disco, CD, memória, placa gráfica, placa de rede, …DEIXAR MONTADA A MOTHERBOARD E O PROCESSADOR
Montar de novo SEM FECHAR A CAIXA!
Espera-se que ainda funcione …
Problema
Retirar a memória e arrancar o computador
Colocar o disco e o CD como master no canal primário IDE
Encaixar mal a placa gráfica e/ou a placa de rede
BIOS
• O primeiro programa executado pelo processador no arranque• Descreve o CPU aos componente primários (principais) da motherboard• Instrui o CPU sobre o que executar mal o código de BIOS esteja concluído• Identifica e acede ao sector de BOOT no dispositivo de arranque (FDD, HDD, CD, DVD, LAN)• O sector de BOOT carrega um programa de gestão de arranque que é responsável pelo arranque do sistema operativo• Muitos tipos de acesso ao hardware num PC na realidade envolvem interacções entre o sistema operativo e a BIOS
Questões a reter nas opções de BIOS:
BIOS
Opções de identificação dos dispositivos de massa (disco, CD) e de quantidade de memória existente no sistemaOpções de activação ou desactivação dos periféricos constituintes da motherboard(placa de rede, som, etc.)Opções de sequência de arranqueRepôr configurações à prova de falhaRepôr configuração optimizada
Como fazer o reset da BIOS?
1ª questão: porquê fazer um reset da BIOS?
2ª questão: como fazê-lo?
Drivers
O que é?
Como ver?
Como obter?
Como instalar?
Como actualizar?
Ubuntu•Instalar SO•Instalar Apache (página de abertura: testephp.php)•Instalar PHP•Instalar PHPMYADMIN•Instalar mySQL•Instalar daemon ssh
Compatibilidade de componentesConvém verificar antes de adquirirVerificar onde?
Site do fornecedorSite do equipamentoSite do produtor
Exemplo:Alguns produtos (hardware e software) não funcionam no Windows XPAlguns produtos (hardware) não funcionam no Linux
Performance de sistemas
Uma escolha errada pode prejudicar muito a performance do nosso sistemaA instalação de “tudo e mais alguma coisa”prejudica a performance do nosso sistema
Outros factores que prejudicam a performance:
Mais do que um antivírusMais do que um firewallSpywareMalware
Endereçamento IP
O que é uma rede?
LAN (Local Area Network)Conjunto de equipamentos e meios de ligação conectados numa área geograficamente limitada
Objectivo: compartilhar recursos (físicos, de ligação, etc.) entre vários dispositivos
Como identificar e gerir uma rede local (LAN)?
Quantos tipos de redes diferentes existem?
LAN
Local Area Network
MAN
Metropolitan Area Network
SAN
Storage Area Network
WAN
Wide Area Network
Endereçamento IP
Cada equipamento (host) ligado numa LAN possui um identificador próprio, denominado endereço IP
O standard actual (ainda) é o IPv4 que consiste num conjunto de 32 bits
ALTO! O que é um bit?
Sistema árabe (o nosso)Base decimalDez algarismos (0 a 9)Para representar números superiores a 9, acrescentamos algarismos à esquerdaComo se efectua a conversão?
Multiplica-se o algarismo de cada posição por 10 elevado àposição menos 1, contando-se as posições da direita para a esquerda, e somando esses produtosExemplo:
5233 x 100 = 3 x 1 = 32 x 101 = 2 x 10 = 205 x 102 = 5 x 100 = 500
+523
Sistema digital (utilizado na informática, etc.): base 2 – binário
Só existem dois valores possíveis: 0 e 1 (desligado e ligado)Todas as operações de conversão são feitos da mesma formaCada algarismo designa-se por bit (BInary digiT)
Converter de binário para decimalMultiplica-se o algarismo de cada posição por 2 elevado àposição menos 1, contando-se as posições da direita para a esquerda, e somando esses produtosExemplo:
1 1 0 0 1 0 1 11 x 20 = 1 x 1 = 1
0 x 22 = 0 x 4 = 01 x 23 = 1 x 8 = 80 x 24 = 0 x 16 = 00 x 25 = 0 x 32 = 0
1 x 27 = 1 x 128 = 1281 x 26 = 1 x 64 = 64
1 x 21 = 1 x 2 = 2
203
Um conjunto de 8 bits designa-se por byte (B)
Valor máximo de um byte: 255 (11111111)
Como se converte de decimal para binário?Começa-se do índice mais altoSempre que o valor correspondente a esse índice for inferior ou igual ao valor que se quer converter, coloca-se um “1” nessa posição, e subtrai-se o valor ao restante do número que se estáa converterExemplo: 213 abcdefgh
“a” corresponde a 128 -> 213 – 128 = 85 (“a” = 1)“b” corresponde a 64 -> 85 – 64 = 21 (“b” = 1)“c” corresponde a 32 -> 32 > 21 (“c” = 0)“d” corresponde a 16 -> 21 – 16 = 5 (“d” = 1)“e” corresponde a 8 -> 8 > 5 (“e” = 0)“f” corresponde a 4 -> 5 – 4 = 1 (“f” = 1)“g” corresponde a 2 -> 2 > 1 (“g” = 0)“h” corresponde a 1 -> 1 – 1 = 0 (“h” = 1)11010101
Converter de decimal para binário2408194685199
Converter de binário para decimal111111111000000111000011101010101000110001101011
Endereçamento IP
Cada equipamento (host) ligado numa LAN possui um identificador próprio, denominado endereço IP
O standard actual (ainda) é o IPv4 que consiste num conjunto de 32 bits
Os bits são divididos em bytes, e representados em formato decimal sendo cada byte separado por um ponto (.)
Exemplo:194.65.13.17
Cada host ligado à Internet global tem um endereço IP único.
Para que haja lógica nos endereços IPv4, foi convencionada que parte do endereço IP corresponde a um identificador da rede LAN onde estáconectado o host, e o restante ao próprio host.
Como se reconhece o endereço da rede?Através de um conceito de máscara de rede
A máscara de rede é multiplicada bit a bit ao endereço IPOnde o resultado for 1 – zona do endereço da redeOnde o resultado for 0 – zona do endereço de host
Exemplo:Endereço IP: 194.65.13.17Máscara de rede: 255.255.255.0
Representado cada byte em binário, temos:194 11000010255 11111111
11000010
65 01000001255 11111111
01000001
13 00001101255 11111111
00001101
17 000100010 00000000
00000000
x
x
x
x
Endereço da rede:194.65.13.0
O endereço de rede não pode ser atribuído a nenhum equipamento (host) e é sempre o valor mais baixo possível no byte que contém 0 (zero) na máscara de rede.
O endereço mais alto possível também é reservado dentro de uma LAN e designa-se por endereço de broadcast.
Na rede anterior (194.65.13.17 com máscara de rede 255.255.255.0), o endereço de rede é 194.65.13.0 e o endereço de broadcast é 194.65.13.255.
Restam 254 (de 1 a 254 inclusivé) endereços possíveis para hosts
É necessário haver regras e para uniformizar os endereços IP, foram definidas algumas:
Baseada no primeiro byte: CLASSE
Classe A: 0xxxxxxx
Classe B: 10xxxxxx
Classe C: 110xxxxx
Classe D: 1110xxxx (multicast)
Quais os limites de endereços IP de cada classe?
Cada classe tem uma máscara de rede própria
Classe A: 255.0.0.0
Classe B: 255.255.0.0
Classe C: 255.255.255.0
Assim, o correcto não é dizer um endereço IP apenas como x.y.z.wmas como z.y.z.w com máscara de rede m.n.o.p
Atenção!
Há endereços reservados que não podem ser utilizados
Endereços não utilizáveis:0.0.0.0 (classe?)255.255.255.255127.0.0.1 (atenção a este!) (classe?)
Mas em contrapartida há endereços que se podem repetirEndereços privados (em oposição aos restantes que são públicos)
10.x.x.x (classe?)172.16.x.x a 172.31.x.x (classe?)192.168.x.x (classe?)
Estes endereços não são encaminhados para a Internet pelos dispositivos de encaminhamento
Dispositivo
192.168.0.4255.255.255.0
192.168.0.1255.255.255.0
192.168.0.3255.255.255.0
192.168.0.2255.255.255.0
Dispositivo
IP:192.168.0.4MR:255.255.255.0PLPD:192.168.0.254
IP:192.168.0.1MR:255.255.255.0PLPD:192.168.0.254
InternetInternet192.168.0.254255.255.255.0
IP:192.168.0.3MR:255.255.255.0 PLPD:192.168.0.254
IP:192.168.0.2MR:255.255.255.0PLPD:192.168.0.254
Porta de ligação pré-definida (gateway)Necessário para que o computador saiba para onde deve enviar qualquer pedido de acesso externo que faça
Qual o esquema de funcionamento de uma rede?
(Consideremos a rede global, Internet, por exemplo)
Cada host acessível tem um endereço IP público
Decoramos os endereços IP de cada um que nos interessa?
Servidor pretendidoTradutorDNS
1
2
3
1. O que é www.sapo.pt?http://www.sapo.pt 2. É 213.13.146.10
3. Atenção 213.13.146.10: quero algo
Endereçamento IP dinâmico – DHCP
Dynamic Host Configuration Protocol
Só temos que definir na nossa ligação TCP/IP que queremos obter automaticamente um endereço IP
Necessitamos contudo que exista um host com capacidade de atribuir um endereço IP por DHCP
É garantido que não há qualquer duplicação de endereços na rede
Dá-nos não só um endereço IP, como um (pelo menos) endereço de DNS
Quando um computador se desliga, o endereço que lhe estava associado é libertado para poder ser utilizado por outro
Como resolver a escassez de endereços IP disponíveis?
1. Utilização de endereços privados em redes locais (é claro que qualquer equipamento que necessite ser “visto” na Internet não pode ter um endereço privado…)
2. Utilização de NAT (Network Address Translation): se só 10 dos nossos 50 computadores estão em simultâneo na Internet, porque adquirir 50 endereços IP públicos?
3. O NAT mantém uma tabela de correspondência entre o endereço interno do nosso computador e um endereço externo de um conjunto adquirido ao fornecedor de serviços que lhe foi temporariamente atribuído
4. IPv6…
Como ligamos em casa uma rede à Internet?
NAPT (Network Address Port Translation)
Similar ao NAT mas temos apenas um só endereço externo (público)
Fazer uma rede:
1. Construir os cabos
2. Ligar os cabos aos dispositivos
3. Definir um esquema de endereçamento (público? privado?)
4. Atribuir endereços aos hosts
5. Activar as ligações de rede dos hosts
6. Verificar e testar as ligações
O pino 1 é que está àesquerda quando:-Olhamos o conector RJ45 de cima-Com a patilha para baixo-Com o cabo a afastar-se de nós
1. Construir os cabos
“Pentear” o caboCortá-lo à medidaInseri-lo firmemente na fichaCravá-lo
2. Ligar os cabos aos dispositivos
3. Definir um esquema de endereçamentoClasse de endereçoMáscara de redePrivado ou público?Estático ou dinâmico (DHCP)?
Dinâmico: quem é o servidor DHCP? Configurá-lo.Estático: sabemos o endereço da porta de ligação prédefinida
e do servidor DNS?
4. Atribuir endereços aos hosts
Windows
4. Atribuir endereços aos hosts
Windows
4. Atribuir endereços aos hosts
Windows
5. Activar as ligações de rede dos hosts
6. Verificar e testar as ligações
Comandos ICMP (Internet Control Message Protocol)
ping
tracert
nslookup
O comando ping (por exemplo, ping www.sapo.pt) permite verificar não só se conseguimos chegar ao equipamento em causa, mas também se o nosso DNS está correcto
O comando tracert (por exemplo, tracert www.sapo.pt) permite verificar o caminho até o equipamento em causa
O comando nslookup (por exemplo, nslookup www.sapo.pt) permite testar o nosso “tradutor” DNS
É (quase) impossível falar hoje em redes sem falar em wireless…
Wireless – acesso sem fios
Várias tecnologias (RF, IR, etc.)
Problema: segurança
Protocolos de segurança sem fio
WEP (Wired Equivalent Protocol)
WAP (Wireless Application Protocol)
Nunca deixar os routers com as passwords por defeito!
Regra Nº1 de segurança: Nunca há segurança num sistema de comunicação
Melhor método: autenticação por MAC (Medium Access Control)
Trabalho
Definir um esquema de endereçamento estático privado dos computadores que utilizam
Construir os cabos de ligação ao switch
Montar uma placa de rede nova nos computadores
Montar a rede (utilizando a placa nova)
Verificar a rede
Objectivo:
Todos os computadores deverão “pingar” entre si
O ou os computadores que tiverem servidor web (Apache ou IIS) deverão permitir acesso pelos outros
Instalar (no Ubuntu) um pacote que permita acesso remoto de terminal (procurar na Internet)
Acessos & partilhas
Para configurar uma partilha a um determinado dispositivo temos que o autorizar
A forma da autorização depende do sistema operativo do equipamento onde reside o recurso a ser partilhado
Normalmente passa pela indicação de “querer partilhar” e dos “tipos de acesso” permitidos
QuemAutorização (leitura, escrita, etc.)