Informática básica redes

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© 2004 by Pearson Education © 2004 by Pearson Education Introdução à Introdução à Informática Informática Redes de Computadores Redes de Computadores (Networking): Conexões por (Networking): Conexões por Computador Computador

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  • 1. Introduo InformticaRedes de Computadores (Networking): Conexes por Computador 2004 by Pearson Education

2. Objetivos Descrever os componentes bsicosde uma rede. Explicar os mtodos de transmissode dados, inclusive tipos de sinais,modulao e opes de modos detransmisso. Estabelecer a diferena entre os vriostipos de links de comunicao e definir anecessidade de protocolos. 2004 by Pearson Education 2 3. Objetivos Descrever vrios tipos de configuraode rede. Relacionar os componentes, os tipose os protocolos de uma rede local. Avaliar a complexidade da criao deuma rede. Descrever alguns exemplos de rede. 2004 by Pearson Education 3 4. Sistemas de Comunicao de Dados Sistemas computadorizados que transmitemdados por meio de linhas de comunicao,como, por exemplo, linhas telefnicas ou cabos. Histria: Processamento centralizado de dados, nosprimrdios. O processamento distribudo de dados iniciou-se nofim da dcada de 1960. As redes de computadores pessoais iniciaram-sena dcada de 1980. 2004 by Pearson Education4 5. Processamento Centralizadode DadosColoca todo o hardware, software eprocessamento em um nico local.Muito inconveniente e ineficiente: A entrada de dados precisava sertransportada fisicamente para o computador.O material processado precisava serentregue aos usurios.Voltar 2004 by Pearson Education5 6. Processamento Distribudode Dados Usa computadores que esto a umacerta distncia do computador central. Computadores locais precisavam acessarcomputadores centrais. Parte do processamento era feito emcomputadores locais; a outra parte, emcomputadores centrais.Voltar 2004 by Pearson Education 6 7. Redes Usam equipamentos de comunicaopara conectar dois ou mais computadorese recursos. Sistemas de processamento distribudo dedados so redes.Rede local (LAN) projetada para compartilhardados e recursos entre diversos usurios emum escritrio ou prdio.Voltar 2004 by Pearson Education 7 8. Montando uma RedeComponentesBsicos:Dispositivo emissorLink de comunicao Dispositivo receptor 2004 by Pearson Education 8 9. Transmisso Digital e Analgica Transmisso Digital Transmisso Analgica Modem 2004 by Pearson Education 9 10. Transmisso Digital Envia dados como pulsos distintos: ouligado (on), ou desligado (off). Similar maneira pela qual os dados viajamatravs do computador.Voltar 2004 by Pearson Education10 11. Transmisso AnalgicaSinal eltrico contnuo na forma de uma onda:Denomina-se onda portadora. J existem muitas mdias de comunicao paratransmisso analgica (voz): Linhas telefnicas so as mais comuns. O sinal digital do computador deve serconvertido para a forma analgica para sertransmitido por meio de linhas analgicas.Voltar 2004 by Pearson Education 11 12. Convertendo de Digital para AnalgicoA onda portadora pode ser alterada: Amplitude (altura) da onda. Freqncia (nmero de vezes em que uma ondase repete durante um ciclo) da onda. A converso de sinais digitais em analgicosdenomina-se modulao. A converso de sinais analgicos em digitaisdenomina-se demodulao. Voltar 2004 by Pearson Education 12 13. Modem Abreviao demodulador/demodulador. Converte sinal digital emanalgico e vice-versa. Voltar 2004 by Pearson Education 13 14. Tipos de Modems Modem externo separado docomputador. Modem interno inserido no computador:Padro na maioria dos computadores atuais. Modem PC Card, que se encaixa em umslot no laptop: Aproximadamente, do tamanho de umcarto de crdito. Um cabo conecta o modem a umatomada telefnica padro. 2004 by Pearson Education 14 15. Velocidade de Dadosnos ModemsMedida em bits por segundo (bps). Os primeiros modems transmitiam a 300 bps. Os modems mais rpidos atuais transmitema 56.000 bps. As restries da Federal CommunicationsCommission (FCC) probem velocidadesreais superiores a 53.000 bps. A velocidade real depende das condiesda linha e de outras variveis. 2004 by Pearson Education 15 16. Outros Dispositivos deComunicaesISDNDSLModems a caboModems celulares 2004 by Pearson Education 16 17. Integrated Services Digital Network (ISDN)Tipo especial de circuito telefnico:Pode transferir dados a 128.000 bps.Inclui duas linhas telefnicas, de forma que se podeconversar ao telefone enquanto se est on-line.Inconvenientes Cara, especialmente quanto instalao. No est disponvel em todas as regies geogrficas. Voltar 2004 by Pearson Education17 18. Linha Digital para Assinantes Digital Subscriber Line (DSL)Usa circuitos eletrnicos avanados para enviar dados por meio da linha telefnica convencional a velocidades muito altas.Sempre ativa no h necessidade de discaruma conexo. Pode-se usar a linha telefnica enquantose est on-line.Inconvenientes Voc deve estar a um alcance de 4,8 km dacentral de operaes da companhia telefnica. Essa central deve ter equipamentos de DSL. Voltar 2004 by Pearson Education18 19. Modems a CaboUsa o cabo coaxial j instalado para sua TV.Velocidade de transmisso muito rpida, especialmente paraefetuar downloads.Sempre ativo no h necessidade de discar uma conexo.Inconvenientes:Todos os usurios de um segmento a cabo compartilham desuas capacidades.Quanto mais usurios nas vizinhanas estiverem on-line, mais a velocidade diminuir.Nenhuma segurana para usurios individuais ou dados. Adquira um programa de firewall para obter segurana. Voltar 2004 by Pearson Education19 20. Modems CelularesTransmitem dados por meio do sistemade telefonia celular. Aproximadamente a metade da velocidadeda rede telefnica convencional. Voltar 2004 by Pearson Education 20 21. Coordenando o Emissor e o Receptor O envio de dados a uma localizao distantesomente funciona se o dispositivo receptor estiverpreparado para receb-los. Duas abordagens para manter dispositivosem sintonia:Transmissp assncronaTransmisso sncrona 2004 by Pearson Education 21 22. Transmisso AssncronaTambm chamada de transmisso start/stop. Um bit de partida (start) transmitido no incio decada grupo de bits. Um bit de parada (stop) enviado no final decada grupo. Cada grupo, tipicamente, consiste em um caractere. O dispositivo receptor recebe o sinal de partidae cria um mecanismo para aceitar o grupo. Usada para comunicaes de baixa velocidade. Voltar 2004 by Pearson Education22 23. Transmisso Sncrona Grandes blocos de caracteres so transmitidos. Os clocks internos dos dispositivos sosincronizados. Bits de verificao de erros conferem se todosos caracteres foram recebidos. Muito mais rpida, porm, o equipamento mais caro. Voltar 2004 by Pearson Education 23 24. Transmisso Smplex,Semidplex e Dplex Completo A transmisso smplex envia dados em uma nicadireo apenas. Exemplo: transmisso de televiso. A transmisso semidplex envia dados em ambas asdirees, mas somente em um sentido por vez. Exemplo: o caixa eletrnico do banco envia dados sobre um depsito; depois que os dados so recebidos, uma confirmao retornada. A transmisso dplex completo permite transmisso emambas as direes ao mesmo tempo. Exemplo: uma conversa telefnica. Tipicamente usada para comunicao de dados de alta velocidade. 2004 by Pearson Education 24 25. Mdias de Comunicao Meios fsicos de transmisso de dados. Largura de banda a medida decapacidade do link de comunicaes. 2004 by Pearson Education 25 26. Tipos de Mdia de Comunicao Pares de fios Cabos coaxiais Fibra ptica Transmisso por microondas Transmisso por satlite Transmisso sem fio 2004 by Pearson Education 26 27. Pares de FiosTambm conhecidos como pares tranados: Dois fios tranados um ao redor do outro para reduzira interferncia eltrica.BaratosJ instalados (para sistemas telefnicos).Suscetveis a interferncias eltricas e rudos. Rudo qualquer coisa que provoque distorodo sinal. Voltar 2004 by Pearson Education 27 28. Cabo Coaxial Um fio condutor central envolto por umacamada isolante e blindagem metlica. Comumente usado para conectar aTV a cabo. Maior largura de banda e menossuscetibilidade a rudo do que os parestranados. Voltar 2004 by Pearson Education 28 29. Fibra ptica Usa a luz em vez de eletricidadepara enviar dados. Largura de banda muito maiordo que a dos cabos coaxiais. Imune a interferncias eltricas. Materiais mais baratos do queos cabos coaxiais, porm, suainstalao tem um customais elevado. Voltar 2004 by Pearson Education 29 30. Transmisso por Microondas Usa transmisso de sinais de dados em linhade viso atravs da atmosfera:As microondas do emissor precisam ver o receptor. Requer estaes repetidoras aproximadamente acada 48 quilmetros.As ondas seguem uma linha reta; a Terra curva.Oferece alta velocidade e eficincia quanto ao custo.Suscetvel s condies climticas.Voltar 2004 by Pearson Education30 31. Transmisso por SatliteUma forma de transmisso pormicroondas:O satlite age como uma estaode retransmisso.Componentes:A estao terrestre envia e recebesinais do satlite.Um transponder recebe e amplifica osinal, modifica a freqncia eretransmite os dados. til quando os sinais devempercorrer milhares dequilmetros. Voltar 2004 by Pearson Education 31 32. Transmisso Sem Fio Transmite dados em distncias relativamentecurtas usando tcnicas de transmisso sem fio. Exemplos: IrDA usa infravermelho em linha de viso direta. Bluetooth usa ondas de rdio para conectardispositivos mveis. Padres 802.11 regem a transmisso sem fio. Voltar 2004 by Pearson Education32 33. Definindo Padres Protocolo um conjunto de normas paraintercmbio de dados entre um terminal eum computador ou dois computadores. Acordo sobre como se devem enviar dados ecomo o recebimento deve ser confirmado. Necesrio para possibilitar que computadoresde diferentes fornecedores se comuniquem. O Transmission Control Protocol/InternetProtocol (TCP/IP) permite a qualquercomputador comunicar-se com a Internet. 2004 by Pearson Education 33 34. Topologia de Rede O arranjo fsico (layout)de uma rede. N cada computador,impressora ou servidorna rede. Trs topologias comuns:EstrelaAnel Barramento 2004 by Pearson Education 34 35. Topologia em Estrela O computador central (hub) gerencia arede. Todas as mensagens so roteadasatravs do hub: Ajuda a evitar colises entre as mensagens.Falha de conexo entre o hub e qualquern no afetar o sistema global: Se o hub sofrer pane, a rede falhar. Voltar 2004 by Pearson Education 35 36. Topologia em Anel Liga todos os ns em uma cadeia circular. As mensagens de dados percorrem o anel emuma nica direo: Cada n verifica a mensagem para ver se essen o destinatrio. Se no, a mensagem transferida ao n seguinte. Nenhum perigo de coliso de dados. Se um n falhar, o anel se rompere a rede inteira falhar.Voltar 2004 by Pearson Education 36 37. Topologia em Barramento Todos os ns so conectados a uma nicalinha (barramento). Computadores enviam mensagens a outroscomputadores da rede: Se mensagens colidirem com outras mensagens, on emissor reenviar a mensagem. Ns podem ser adicionados/removidos da rede,sem afetar a rede. Se um n falhar, a rede no falhar. Voltar 2004 by Pearson Education37 38. Rede Ampla (WAN) Pode estender-se por todo o globo ouligar computadores dispersos pela cidade:Rede metropolitana Metropolitan AreaNetwork (MAN) redes que cobrem umanica cidade.Componentes: Servios de comunicaes Hardware de WAN Software de WAN 2004 by Pearson Education 38 39. Sevios de Comunicaes Prestados por concessionrias decomunicaes: Companhias licenciadas pela FCC paraprover esses servios.Duas categorias gerais:Discados Dedicados Voltar 2004 by Pearson Education 39 40. Servio DiscadoTambm chamado de servio comutadoou conexo discada (dial-up): Estabelece uma conexo temporria entredois pontos quando uma chamada feita. Quando a chamada encerrada, a conexose desfaz.O mais comum o sistema telefnicopblico. Voltar 2004 by Pearson Education 40 41. Servio Dedicado Prov conexo permanente entre doisou mais locais: Companhias podem construir seus prprios servios(microondas, fibra ptica etc.). Tambm podem arrendar circuitos deconcessionrias de comunicaes: Denominam-se linhas alugadas. Linhas alugadas mais comuns: Linhas digitais T1 e T3 de alta capacidade Linhas DSL ou ISDN Voltar 2004 by Pearson Education 41 42. Hardware de WAN Normalmente, controlado por um ou maisprocessadores host (tipicamente,computadores mainframe). Conectores host conectam-se WAN pormeio de um processador front-end: Alivia o computador host de algumas tarefas decomunicaes, liberando-o para processamento. O multiplexador combina dados de diversosdispositivos de baixa velocidade em um nicofluxo de dados para transmisso.Voltar 2004 by Pearson Education 42 43. Software de WANSoftware de emulao de terminais:Permite ao PC emular um terminal de mainframe.Software de transferncia de arquivos (FTP): Permite aos usurios transferirem/baixarem arquivos. Baixar (download) recuperar um arquivo de outrocomputador. Transferir (upload) enviar um arquivo para outrocomputador. Voltar 2004 by Pearson Education43 44. Rede Local (LAN) Uma coleo de computadores quecompartilham hardware, software e dados. Tipicamente, computadores pessoais. Tipicamente, dentro de um escritrioou de um prdio. 2004 by Pearson Education 44 45. Componentes de uma LANCabo de redePlaca de interface de rede (NIC)RoteadorGateway 2004 by Pearson Education 45 46. Cabo de Rede Constitui uma maneira de conectar-se rede: LANs de baixo custo conectadas com fios depar tranado. Muitas LANs so conectadas por caboscoaxiais ou cabos de fibra ptica.Um ponto de acesso sem fio (wap) conecta-se rede convencional:Prov conexo sem fio rede. Voltar 2004 by Pearson Education46 47. Placa de Interface de Rede Conecta cada computador fiao darede: Manipula o envio, o recebimento e averificao de erros dos dados transmitidos.Pode ser uma placa de circuitos ou umPC Card.Uma NIC permite ao usurio conectar-seatravs de ponto de acesso sem fio (wap). Voltar 2004 by Pearson Education47 48. Roteadores Uma ponte possibilita a conexo de redes similares(aquelas que usam os mesmos protocolos). O roteador dirige o trfego das comunicaes quandodiversas redes estiverem conectadas:Se o trfego da rede ficar congestionado, o roteador poderedirecionar o trfego para outra rota. Um comutador (switch) IP usado em lugar do roteadorquando as redes usam o protocolo de Internet:Menos dispendioso e mais rpido do que os roteadores.Voltar 2004 by Pearson Education48 49. Gateway Permite a um n comunicar-se com umcomputador em outra rede no similar. A sua funo principal a converso deprotocolos entre as redes.Voltar 2004 by Pearson Education 49 50. Rede Cliente/ServidorO computador servidor controla a rede:Freqentemente, possui diversos discos rgidos e aimpressora mais veloz. O computador cliente solicita servios doservidor: Um cliente magro (thin client) tem pouco ou nenhumarmazenamento.Abordagens de processamento:Cliente/servidor Servidor de arquivos 2004 by Pearson Education50 51. Cliente/Servidor O cliente solicita dados do servidor. O servidor transfere somente os dadossolicitados. O cliente pode executar algum processamento,mas a maioria dos dados processada noservidor.Voltar 2004 by Pearson Education 51 52. Servidor de ArquivosO cliente solicita dados do servidor.O servidor envia o arquivo inteiro: O cliente executa toda a entrada de dadose o processamento. Arquivo retransmitido ao servidor. Voltar 2004 by Pearson Education 52 53. Redes Ponto-a-Ponto Todos os computadores tm status igual. Os usurios compartilham arquivos,impressoras etc., quando necessrio. Comum em pequenos escritrios. As redes tendem a ser lentas. 2004 by Pearson Education 53 54. Protocolos de LANEthernetToken Ring 2004 by Pearson Education 54 55. Ethernet Protocolo de rede predominante. Usa ou topologia em barramento ou em estrela. O n ouve para se certificar de que a redeest disponvel: Se dois computadores transmitirem ao mesmotempo, ocorrer coliso.A rede detecta a coliso.Cada computador aguarda certa quantidade aleatriade tempo e retransmite.Voltar 2004 by Pearson Education 55 56. Token Ring Usa topologia em anel. Uma ficha, ou token (sinal eltrico), controlaqual n pode enviar mensagens. A ficha circula entre os ns. Um computador espera a chegada de uma fichavazia, anexa a mensagem e a transmite. H somente uma ficha. Ento, apenas umdispositivo pode acessar a rede a cada vez. Voltar 2004 by Pearson Education 56 57. Aplicaes de RedesCorreio eletrnico (e-mail)Tecnologia de fac-smile (fax)GroupwareTeleconfernciaIntercmbio eletrnico de dadosTransferncia eletrnica de fundosTelecommutingA Internet 2004 by Pearson Education 57 58. Correio EletrnicoEnvia mensagens de um computadorpara outro:Elas so armazenadas at que o destinatrioabra a correspondncia. No interrompe a atividade de uma pessoa,como ocorre com uma ligao telefnica. No exige que ambos os participantesestejam presentes no momento datransmisso.Voltar 2004 by Pearson Education 58 59. Fac-smile Usa tecnologia de computador e links de comunicaespara enviar documentos praticamente para qualquerlugar do mundo.Pode enviar desenhos, grficos e texto.O documento colocado no aparelho de fax e digitalizado.Um modem embutido converte sinais digitais em analgicos eos transmite.O aparelho de fax recebedor recompe o documento e oimprime.O fax modem executa as mesmas funes no PC. Voltar 2004 by Pearson Education59 60. GroupwareSoftware que possibilita a grupos depessoas trabalhar em arquivos ouprojetos de forma conjunta: Os dados so armazenados em bancosde dados em disco.Linhas de comunicao so necessriaspara que empregados distantes possamtrabalhar juntos.Voltar 2004 by Pearson Education 60 61. TeleconfernciaRene pessoas e idias: Videoconferncia usacmeras de vdeo, telas,computadores ecomunicaes parapossibilitar a gruposdistantes de pessoasrealizar reunies. Muito menos dispendiosado que viagens.Voltar 2004 by Pearson Education 61 62. Intercmbio Eletrnico de Dados (EDI) Possibilita que as empresas transmitameletronicamente documentos comerciais padro: Faturas e ordens de compra so exemplos dedocumentos comerciais padro. Usa XML como padro para definir dados. Elimina a necessidade de preencherformulrios de papel em um dos lados e digit-los em um computador do outro lado: Reduz a papelada e os custos com pessoal.Voltar 2004 by Pearson Education 62 63. Transferncia Eletrnica deFundos (EFT) Possibilita que as pessoas paguem bense servios realizando transferncias defundos entre vrias contas: O caixa eletrnico automtico um exemplode EFT.Depsito direto de contracheques, chequesde benefcios do governo etc. so umaaplicao de alto volume da EFT.Voltar 2004 by Pearson Education 63 64. Telecommuting Troca de informaes ecomputadores por viagens detrabalho:As pessoas podem ligar-sediretamente s redes da suacompanhia ou baixar (download) otrabalho e transferi-lo depois deconcludo.A maioria dos telecommuters trabalha no escritrio pelo menos dois dias por semana.Voltar 2004 by Pearson Education 64 65. A InternetUma rede global de centenas de milharesde computadores.Amplamente considerada a tecnologiaque define o incio deste sculo.Voltar 2004 by Pearson Education 65