“Quando você precisar de ir além do computador em cima ... · Limitações de distância - Cabo...

�“Quando você precisar de iralém do computador em cimade sua mesa, está na hora dede sua mesa, está na hora deinstalar uma rede local”.

Redes de Computadores� Uma Rede de

computadores ouNetwork é a maneira deconectar computadorespara que eles tenhampara que eles tenhamconsciência um dooutro e possamcompartilhar seusrecursos.

Redes de Computadores� Interconectar os computadores é sem dúvida um

desafio. O vocabulário de redes locais é repleto desiglas. Os preços podem variar de alguns amilhares de Reais ou Dólares. Os benefícios de semilhares de Reais ou Dólares. Os benefícios de seconectar os recursos podem ser grandes, e podemsignificar um avanço incalculável de benefíciosque um micro isolado nunca poderia apresentar.

� Permitir o acesso simultâneo a programas edados importantes.

� Permitir às pessoas compartilhar dispositivosperiféricos;

Redes de Computadores

periféricos;

� Facilitar o processo de realização de cópias desegurança (backup);

� Agilizar as comunicações pessoais como porexemplo o correio eletrônico.

Tipos de Redes� LANs (Local Area Network):

� WANs (Wide Area Network):

Componetes de uma Rede

� O universo de componentes que podem serutilizados em uma LAN e em uma WAN ébastante vasto.

� Alguns dos principais componentes� Alguns dos principais componentesutilizados em um projeto de rede

� Placa de rede.

� Cabos.

� Conectores.

Placa de Rede

� Existem basicamente dois tipos de placas derede: ISA e PCI

� A diferença fica por conta da taxa detransferência máxima que pode ser obtida.

� A comunicação em placas de rede ISA chegaa somente 10 Mbps.

� A comunicação em placas PCI pode atingiraté 100 Mbps.

Placa de Rede

� Placas de Rede on Board, acopladas a placamãe, com fucionamento em conjunto daCPU, mais barata no conjunto.

� Placas de Rede off Board, vendidas� Placas de Rede off Board, vendidasseparadamente com processamento próprioe mais cara.

Placa de Rede

OFF Board

Placa de Rede

Conectores da Placa de Rede

� Existem basicamente três tipos deconectores:

� Conector RJ-45: Para a conexão de cabosdo tipo par trançado.

� Conector AUI: Permite a conexão de� Conector AUI: Permite a conexão detransceptores (transceivers), para autilização de cabo coaxial do tipo grosso(10Base5) ou outras mídias.

� Conector BNC: Para a conexão de cabosdo tipo coaxial

Conectores da Placa de Rede

Conectores da Placa de RedeBNC Terminador

Conectores da Placa de RedeBNC

Conectores da Placa de RedeRJ45

Cabos para as Rede

� É necessário utilizar alguma mídia paraconectar os micros em uma rede. A mídiamais utilizada é o cabo. Existem diversostipos de cabos e os mais conhecidos são:

� Cabo Coaxial;� Cabo Coaxial;� Cabo Par Trançado;� Cabo de Fibra Ótica

Cabo Coaxial

Cabo Coaxial

� Recomendado para redes pequenas.� Atualmente não é muito utilizado.� Entre suas desvantagens está o problema de

mau contato nos conectores utilizados, a difícilmau contato nos conectores utilizados, a difícilmanipulação do cabo (sendo rígido, dificulta ainstalação em ambientes comerciais, porexemplo, passá-lo através de conduítes) e oproblema da topologia.

Cabo Coaxial

� Existem dois tipos básicos de cabo coaxial:� Fino e Grosso.� Na hora de comprar cabo coaxial, você deverá

observar a sua impedância. Por exemplo, o caboobservar a sua impedância. Por exemplo, o cabocoaxial utilizado em sistemas de antena de TVpossui impedância de 75 ohms. O cabo coaxialutilizado em redes possui impedância de 50ohms.

Vantagens e desvantagens do cabo coaxial

Vantagens Desvantagens

Baixo custo de manutenção Limitado em distância e tecnologia

Fácil de instalar e conectar Pouca segurança. Facilmentedanificável.

Maior resistência ao ruído e aindução de outros sinais.

Difícil manipulação Maior dificuldadeem efetuar mudanças nocabeamento.

Lento para muitos micros

Cabo Par trançado

Cabo Par Trançado

� Esse é o tipo de cabo mais utilizado atualmente. � Existem basicamente dois tipos de cabo par

trançado: � Sem blindagem (UTP, Unshielded Twisted Pair).� Com blindagem (STP, Shielded Twisted Pair).

Cabo Par Trançado

Par Trançado sem Blindagem (UTP).

Par Trançado com Blindagem (STP).

Cabo Par Trançado

�O par trançado só permite a conexão de 2 pontos da rede.

�É obrigatório a utilização de um �É obrigatório a utilização de um dispositivo concentrador (hub ou switch), o que dá uma maior flexibilidade e segurança àrede.

Cabo Par Trançado

� A única exceção é na conexão direta dedois micros usando uma configuraçãochamada cross-over.

� O par trançado é também chamado10BaseT ou 100BaseT, dependendo da taxa10BaseT ou 100BaseT, dependendo da taxade transferência da rede, se é de 10 Mbpsou 100 Mbps.

Vantagens e desvantagens do cabo par trançado


Tecnologia recente, porémbem assimilada.

Suscetível a ruídos,Interferênciaeletromagnética.eletromagnética.

Fácil instalação

Facilidade em inserir novosdispositivos.

Limitação na largura dabanda.

Baixo custo e flexível. Limitações de distância -Cabo curto (máximo de 90metros)

Interferência Eletromagnética

� Você deve ter sempre em mente a existência dainterferência eletromagnética em cabos UTP,principalmente se o cabo tiver de passar por fortescampos eletromagnéticos, especialmente motores equadros de luz.quadros de luz.


� Não se deve passar cabos UTP muito próximos ageladeiras, condicionadores de ar e quadros deluz.

� O campo eletromagnético impedirá um correto� O campo eletromagnético impedirá um corretofuncionamento daquele trecho da rede.

Interferência Eletromagnética� É recomendado passar a instalação

lógica e elétrica em conduítesseparados com a distância mínima de15 a 20 cm entre eles.

� O par trançado não é recomendado paraum parque industrial - onde ainterferência é inevitável.

Pinagem

�Cada trecho de cabo par trançadoutiliza em suas pontas um conectordo tipo RJ-45, que justamentedo tipo RJ-45, que justamentepossui 8 pinos, um para cada fio docabo.

Ferramantas e acessórios� Existem outros iténs que devem ser utilizados nos

projetos de redes.� Alicate.� Multi-teste.� Tomadas.� Tomadas.� Capas para conectores.� Identificadores.� Conduítes.

Ferramantas e acessórios

Cabo Fibra Ótica

�Duas grandes vantagens:

�Mídia rápida.

�Totalmente imune a interferências�Totalmente imune a interferênciaseletromagnéticas.

Cabo Fibra Ótica�A fibra ótica, sob o

aspecto construtivo, é similar ao cabo coaxial.coaxial.

� Núcleo e a casca são feitos de sílicadopada (uma espécie de vidro) ou atémesmo plástico, da espessura de um fio decabelo.

Cabo Fibra Ótica

�No núcleo é injetado um sinal deluz proveniente de um LED oulaser, modulado pelo sinallaser, modulado pelo sinaltransmitido, que percorre a fibrase refletindo na casca.

Cabo Fibra Ótica� As fibras podem ser:� Multimodo: capacidade de transmissão da

ordem de 100 Mbps a até cerca de 10 km (maisempregadas em redes locais).

� Unimodo. Tramissão da ordem de 1 Gbps a uma� Unimodo. Tramissão da ordem de 1 Gbps a umadistância de por volta de 100 km (empregadasem redes de longa distância).

Cabo Fibra Ótica

�As fibras devem ser encapsuladaem materiais que lhe confiramuma boa proteção mecânica enecessita de equipamentosnecessita de equipamentosmicroscopicamente precisos parasua conectorização, instalação emanutenção.

Cabo Fibra Ótica

Vantagens e desvantagens do cabo fibra óticaVantagens Desvantagens

Altas velocidades. Mais cara que os outros tiposde cabo.Difícil de instalar.Não é suscetível a ruídos.

Isolamento elétrico.Isolamento elétrico.

O cabo pode ser longo. Quebra com facilidade eDifícil de ser remendado.

Suporta dados, vídeos,imagens e voz - Alta taxa detransferência.

Requer pessoal capacitadopara sua instalação emanutenção.

Tipo de Transmissão

� Dois tipos de transmissão:

� Multiponto.

� Ponto-a-ponto.

Topologias de Rede

� A forma com que os cabos são conectados édenominada de Topologia de Rede.

� A Topologia de rede influenciará em diversospontos considerados críticos, como flexibilidade,pontos considerados críticos, como flexibilidade,

velocidade e segurança.

Topologias de Rede

�Da mesma forma que não existe "omelhor" computador, não existe "amelhor" topologia. Tudo dependemelhor" topologia. Tudo dependeda necessidade e aplicação.

Topologias de Rede

�Por exemplo, a topologia emestrela pode ser a melhor namaioria das vezes, porém talveznão seja a mais recomendadanão seja a mais recomendadaquando tivermos uma pequenarede de apenas 3 a 5 micros.

Tipos de Topologias de Rede

�Topologia Linear ou barramento.

�Topologia em Anel.�Topologia em Anel.

�Topologia em Estrela.

Topologia Linear

�Todas as estações compartilham ummesmo cabo.

�Utiliza cabo coaxial, que deverá�Utiliza cabo coaxial, que deverápossuir um terminador resistivo de 50ohms em cada ponta. conforme ilustraabaixo.

Topologia Linear

�O tamanho máximo do trecho darede está limitado ao limite docabo.cabo.

�185 metros no caso do cabocoaxial fino.

Topologia Linear

Estação de trabalho


Terminador


ServidorTerminador

Conector tipo T

185 metros no máximo

Topologia Linear

Características Top. Linear

�Como todas as estações compartilhamum mesmo cabo, somente umatransação pode ser efetuada por vez.

�Quando mais de uma estação tenta�Quando mais de uma estação tentautilizar o cabo, há uma colisão dedados.

Topologia Linear - Transmissão

DA B C

Velocidade de Transmissão

�Quanto mais estações foremconectadas ao cabo, mais lenta será arede, já que haverá um maior númerorede, já que haverá um maior númerode colisões.

�Velocidade Baixa.

Topologia Linear� A topologia linear possui alta instabilidade.� Os terminadores resistivos são conectados às

extremidades do cabo e são indispensáveis.� Caso o cabo se desconecte em algum ponto a rede

"sai do ar", pois o cabo perderá a sua correta"sai do ar", pois o cabo perderá a sua corretaimpedância.

Topologia Linear

�Quando não existe mais o contato com oterminador resistivo, impedindo quecomunicações sejam efetuadas a rede deixade funcionar.de funcionar.

�O cabo coaxial sofre constantemente deproblemas de mau-contato.

Segurança na Topologia Linear

�Na transmissão de um pacote dedados do servidor de arquivos parauma determinada estação detrabalho, todas as estações recebemuma determinada estação detrabalho, todas as estações recebemesse pacote.

Segurança na Topologia Linear

�No pacote, além dos dados, há umcampo de identificação de endereço,contendo o número de nó de destino.Desta forma, somente a placa de rede daDesta forma, somente a placa de rede daestação de destino captura o pacote dedados do cabo, pois está a elaendereçada.

VANTAGENS DESVANTAGENS

A falha em umcomputador não afeta aconexão dos outros.

Frágil. Se cabo se desconectar ou sequebra, a rede deixa de funcionarem sua totalidade por perda deimpedância.

As conexões da rede Limitada em comprimento e númeroAs conexões da redesão sensíveis e flexíveis

Limitada em comprimento e númerode dispositivos conectados.

É uma topologia barata,no tocante a cabos e osvários tipos deconectores.

Difícil de se isolar quando háproblemas de cabeamentoDegradação do desempenho da redecom o crescimento de dispositivosconectados.

Topologia em Anel

�Uma rede em anel consiste de estaçõesconectadas através de um caminhofechado.fechado.

Topologia em Anel

�As estações de trabalho formam umlaço fechado. O padrão maisconhecido de topologia em anel é oconhecido de topologia em anel é oToken Ring (IEEE 802.5) da IBM.

Topologia em Anel

Topologia em AnelPacote

Unidade de Acesso à MÍDIA MAU

Comprimento Max de 100 m

Topologia em Anel

�No caso do Token Ring, um pacote(token) fica circulando no anel, pegandodados das máquinas e distribuindo parao destino.o destino.

�Somente um dado pode ser transmitidopor vez neste pacote.


Se o cabo de conexão a umdispositivo qualquer falha,não afeta a integridade darede toda ou do anel.

Alto custo em cabeamento econexões, assim como osconcentradores.

Igualdade de acesso a todosos dispositivos

Se o concentrador falhar,todo o anel a ele conectadoos dispositivos todo o anel a ele conectadose rompe.

O desempenho da rede estágarantido não importando aquantidade de dispositivosconectados.

Topologia em Estrela

�Esta é a topologia maisrecomendada atualmente.

�Nela, todas as estações são�Nela, todas as estações sãoconectadas a um periféricoconcentrador Hub ou Switch.

Características da Rede em Estrela

�Ao contrário da topologia linearonde a rede inteira parava quandoum trecho do cabo se rompia, natopologia em estrela apenas aum trecho do cabo se rompia, natopologia em estrela apenas aestação conectada pelo cabo pára.

Características da Rede em Estrela

�Podemos aumentar o tamanho da rede sema necessidade de pará-la.

�Na topologia linear, quando queremosaumentar o tamanho do caboaumentar o tamanho do cabonecessariamente devemos parar a rede, jáque este procedimento envolve a remoçãodo terminador resistivo.

Topologia em Estrela

Concentradores da Rede

�O funcionamento da topologia em estrela depende do periférico concentrador utilizado:concentrador utilizado:

�Se for um hub ou um switch.

Concentradores da Rede� No caso da utilização de um hub, a topologia

fisicamente será em estrela porém logicamente elacontinua sendo uma rede de topologia linear.

� O hub é um periférico que repete para todas as suasportas os pacotes que chegam, assim como ocorre naportas os pacotes que chegam, assim como ocorre na

topologia linear.


�Em outras palavras, se a estação 1enviar um pacote de dados para aestação 2, todas as demais estaçõesrecebem esse mesmo pacote. Portanto,recebem esse mesmo pacote. Portanto,continua havendo problemas decolisão e disputa para ver qual estaçãoutilizará o meio físico.

Concentradores da Rede� Na utilização de um switch, a rede será tanto

fisicamente quanto logicamente em estrela.� O switch tem a capacidade de analisar o cabeçalho de

endereçamento dos pacotes de dados, enviando osdados diretamente ao destino, sem replicá-lodados diretamente ao destino, sem replicá-lo

desnecessariamente para todas as suas portas.

Concentradores da Rede� Desta forma, se a estação 1 enviar um pacote de

dados para a estação 2, somente esta recebe o pacotede dados.

� Isso faz com que a rede torne-se mais segura e muitomais rápida, pois praticamente elimina problemas demais rápida, pois praticamente elimina problemas decolisão.


�Além disso, duas ou mais transmissõespodem ser efetuadas simultaneamente,desde que tenham origem e destinosdiferentes, o que não é possível quandodiferentes, o que não é possível quandoutilizamos topologia linear ou topologiaem estrela com hub.

Topologia Mista ou Híbrida

�É o conjunto de todas as anteriores,interligadas em uma mesma redelógica.lógica.

�Sua implementação se deve ácomplexidade da rede, ou seja, aoaumento de dispositivos.

Topologia Mista ou Híbrida� Possuem custo mais elevado, devido a sua

manutenção e administração.� As estruturas mistas são tipos de redes que utilizam

características dos dois tipos básicos de redes, aligação ponto-a-ponto e multiponto, para obter redesligação ponto-a-ponto e multiponto, para obter redesmais complexas e com maiores recursos.

Periféricos�Repetidores

�Ponte (Bridge)

�Hub (Concentrador)�Hub (Concentrador)

�Switch (Chaveador)

�Roteador (Router)

Repetidores�Usado basicamente em redes de

topologia linear, o repetidor permiteque a extensão do cabo sejaque a extensão do cabo sejaaumentada, criando um novosegmento de rede .

Repetidores

Repetidores� O repetidor é apenas uma extensão (um amplificador

de sinais) e não desempenha qualquer função nocontrole do fluxo de dados.

� Todos os pacotes presentes no primeiro segmentoserão compulsoriamente replicados para os demaisserão compulsoriamente replicados para os demaissegmentos.

Repetidores� Por exemplo, se a estação 1 enviar um pacote

de dados para a estação 2, esse pacote seráreplicado para todas as máquinas de todos ossegmentos da rede.segmentos da rede.

� Em outras palavras, apesar de aumentar aextensão da rede, aumenta também oproblema de colisão de dados.

Repetidores

Ponte (Bridge)� A ponte é um repetidor inteligente, pois faz controle

de fluxo de dados.� A ponte analisa os pacotes recebidos e verifica qual o

destino.� Se o destino for o trecho atual da rede, ela não� Se o destino for o trecho atual da rede, ela não

replica o pacote nos demais trechos, diminuindo acolisão e aumentando a segurança.

Hub (Concentrador)�Apesar da rede estar fisicamente

conectada como estrela, caso o hubseja utilizado ela é consideradaseja utilizado ela é consideradalogicamente uma rede de topologialinear.

Hub (Concentrador)�Todos os dados são enviados para

todas as portas do hubsimultaneamente, fazendo com quesimultaneamente, fazendo com queocorra colisões.

�Somente uma transmissão pode serefetuada por vez.

Hub (Concentrador)

Hub (Concentrador)� O Hub apresenta diversas vantagens sobre a

topologia linear tradicional. Entre elas:� Permite a remoção e inserção de novas estações com

a rede ligada.� Quando há problemas com algum cabo, somente a� Quando há problemas com algum cabo, somente a

estação correspondente deixa de funcionar.

Hub (Concentrador)�Quando um hub é adquirido, devemos

optar pelo seu número de portas,como 8, 16, 24 ou 32 portas.como 8, 16, 24 ou 32 portas.

Hub (Concentrador)� A maioria dos hubs vendidos no mercado é do tipo

"stackable", que permite a conexão de novos hubsdiretamente (em geral é necessário o pressionamentode uma chave no hub e a conexão do novo hub éfeito em um conector chamado "uplink").feito em um conector chamado "uplink").

Switch (Chaveador)�Podemos considerar o switch um "hub

inteligente".

�Fisicamente ele é bem parecido com o�Fisicamente ele é bem parecido com ohub, porém logicamente ele realmenteopera a rede em forma de estrela.

Switch (Chaveador)� Os pacotes de dados são enviados diretamente para o

destino, sem serem replicados para todas asmáquinas.

� Além de aumentar o desempenho da rede, isso gerauma segurança maior.uma segurança maior.

� Várias transmissões podem ser efetuadas por vez,desde que tenham origem e destino diferentes.

Switch (Chaveador)

Roteador (Router)�O roteador é um periférico utilizado

em redes maiores. Ele decide qual rotaum pacote de dados deve tomar paraum pacote de dados deve tomar parachegar a seu destino.

Roteador (Router)� Em uma rede grande existem diversos trechos.� Um pacote de dados não pode simplesmente ser

replicado em todos os trechos até achar o seu destino,como na topologia linear, senão a rede simplesmentenão funcionará por excesso de colisões, além denão funcionará por excesso de colisões, além detornar a rede insegura.

Roteador (Router)

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