Manutenção Completa em Computadores

Redes de Computadores

Uma rede de computadores consiste em 2 ou mais computadores e outros dispositivos interligados entre si de modo a poderem compartilhar recursos físicos e lógicos, estes podem ser do tipo: dados, impressoras, mensagens (e-mails),entre outros.

As redes de computadores se subdividem em: estruturas físicas (que são os componentes de hardware) e estrutura lógica (que são os protocolos e softwares).

As redes podem ser classificadas de acordo com a sua extensão física:

LAN (Local Area Network): É uma rede local que interliga computadores dentro de uma mesma empresa, casa ou prédio que são conectados através de cabos de rede.

WAN (Wide Area Network): É uma rede de longo alcance que interliga diversos computadores, sendo que muitos estão conectados através de linhas telefônicas, ondas de rádio, satélites etc.

1. Tipos de AplicaçõesAs LAN possuem três domínios de

aplicações:Em uma sala.Em um edifício.Em um conjunto de edifícios.

2. TopologiaA topologia define como é o layout

de uma rede de computadores e o modo como todos os dispositivos estão conectados a ela.

Os principais tipos de topologia são:Em estrela.Em anel.Em barra.

Outras TopologiasEm árvore.Em grafo ou parcialmente ligadas.Mista ou Híbrida.

2.1 Topologia em estrelaÉ constituída por diversos

computadores conectados a um equipamento central responsável por promover a comunicação entre todas as estações da rede.

Se algum computador desta rede deixar de funcionar, ela continuará trabalhando normalmente devido ao equipamento central que realiza o roteamento dos dados dentro da rede, o que facilita a localização do defeito.

2.2 Topologia em anelEste tipo de rede não é capaz de

conectar todos os computadores uns aos outros diretamente. A conexão é feita através de repetidores instalados em cada estação de trabalho.

Quando algum computador sofre uma pane, toda a rede deixa de funcionar.

Geralmente esta rede utiliza cabos coaxiais e conectores do tipo BNC em forma de “T”.

2.3 Topologia em barraTodos os computadores estão

interligados em uma única rede física. Apenas um computador por vez pode enviar dados pela rede. Se ocorrer de mais de uma estação tentar enviar ao mesmo tempo, ocorrerá uma colisão entre os dados e a rede ficará ocupada.

Para evitar problemas como este é necessário que os usuários da rede organizem uma fila de envio para que sejam feitos um por vez.

2.4 Topologia em árvoreSua estrutura é baseada em um

conjunto de barras conectadas entre si, contendo uma barra central por onde ramificações menores se interligam.

É essencialmente em série de barras interconectadas. Geralmente, existe um barra central onde ramos menores se conectam.

2.5 Topologia em GrafoServe como ponto de partida para o

desenvolvimento de outras topologias como estrela, anel, parcialmente ou totalmente ligada.

Em redes interligadas ponto a ponto não é preciso que um computador esteja conectado a todos os outros da rede.

2.6 Estrutura Mista ou HíbridaA topologia híbrida é bem complexa

e muito utilizada em grandes redes.Nela podemos encontrar uma

mistura de topologias, tais como as de anel, estrela, barra, entre outras, que possuem como características as ligações ponto a ponto e multiponto.

3. ServidoresEm informática o servidor é um

computador que fica disponível na rede para prover arquivos e/ou periféricos para os demais computadores.

Apesar de existir uma grande variedade de tipos de servidores capazes de realizar as mais diferentes funções, o principal é o de servir a rede.

3.1 Servidores de ArquivosÉ um computador cuja função principal é a

de armazenamento e distribuição dos arquivos dentro da rede local que está conectado.

3.2 Servidor de ImpressãoÉ possível compartilhar uma

impressora através de uma chaveador de impressora, de um computador conectado em uma rede local ou, então, de um dispositivo eletrônico servidor de impressão conectado à rede.

O chaveador é um periférico utilizado para o compartilhamento de uma impressora entre dois computadores, conectados por um cabo paralelo ou USB.

Existem dois tipos de chaveadores: o manual e o automático. Uma desvantagem em relação ao uso destes aparelhos é que ao alcançar determinado tempo de uso, eles tendem a apresentar problemas de mau contato, que se torna ainda mais evidente em chaveadores manuais.

O servidor de impressão (print server) é a melhor alternativa para a impressão de grandes quantidades de arquivos através de uma rede com muitos computadores.

Neste tipo de compartilhamento é o aparelho Print Server que controla as impressões, impedindo que ocorra sobrecarga de tarefas em apenas um computador da rede local, aumentando a performance da rede.

Com o servidor de impressão, a impressora passa a ter sua própria identidade dentro da rede, obtendo um nome ou endereço de IP, se tornando disponível para todos os usuários da rede. Este equipamento possui custo acessível.

3.3 Servidor de ComunicaçãoÉ um computador configurado especialmente

para executar todos os procedimentos, prover acesso à rede e desenvolver uma interface com os dispositivos usuários de modo que seja possível a utilização da rede pelos demais computadores interligados a ele.

3.4 Servidor GatewayComputador capaz de constituir

uma conexão entre duas redes que utilizam protocolos distintos. Ele recebe informações da internet e as converte em um formato compatível para os demais computadores conectados à mesma rede intranet.

3.5 Servidor de RedeTem a função de coordenar o tráfego

dos dados entre os computadores da rede, além de monitorar os recursos e performance dela. Cabe ao servidor de rede o monitoramento do meio de transmissão dos dados e outros sinais para que seja possível identificar erros, diagnosticá-los e solucioná-los rapidamente.

3.6 Servidor DHCPTem a função de atender os pacotes de broadcast

dos computadores da rede, despachando um pacote com um dos endereços IP disponíveis e outros dados da rede. Constantemente, este servidor faz uma conferência para verificar se todas as estações estão conectadas à rede e, então, exige delas a renovação dos seus endereços IP.

A única exigência é que este computador permaneça sempre conectado para que possa fazer a renovação dos pacotes de protocolo nos computadores da rede.

3.7 Servidor ProxyPermite que os computadores de uma

rede local tenham acesso à internet. Utilizando este servidor é possível compartilhar a conexão com a internet, sendo uma grande vantagem quando o IP for fixo. Desta forma, o servidor permanece conectado e os outros computadores da rede local se conectam à internet através deste servidor proxy.

4. Arquitetura de ProtocolosProtocolo é um conjunto de

informações ou dados que viabiliza o envio e recebimento de dados entre diversos computadores em uma rede.

Podemos citar: FTP, HTTP, IP, NNTP etc.

Dependendo do nível de controle de dados em uma rede os protocolos são classificados da seguinte maneira:

Protocolos orientados à conexão: São protocolos que controlam a transmissão de dados enquanto é estabelecida a comunicação entre dois computadores. Durante este processo, o computador receptor emite avisos de recepção aguardando a comunicação,em contrapartida, o computador emissor faz a validação do pedido e envia os dados em forma de fluxo. O protocolo TCP, portanto, destina-se à conexão.

Protocolos não orientados à conexão: São protocolos nos quais o computador emissor envia dados sem emitir avisos ao computador que irá recebê-los. Durante o processo de transferência os dados são enviados na forma de datagramas (blocos).

4.1 Visão Geral do Modelo ISO OSIO modelo OSI foi desenvolvido no ano

de 1977 pela ISO, que foi a organização pioneira na criação de padrões de conexões capazes de interligar diversos computadores locais e remotos.

Os parâmetros de conexões gerais da rede são divididos em sete camadas, ajudando a entender questões fundamentais sobre a rede.

4.2 Camada FísicaA camada física está relacionada à

consideração dos dispositivos de hardware que compõem um determinado processo. Na linguagem da rede, ela faz referências às conexões por onde os dados irão trafegar como, por exemplo, as interfaces seriais, LPTS, hubs ou cabos coaxiais. Dentro do modelo OSI esta é a camada de nível-1 dos sete de camadas.

4.3 Camada de EnlaceEsta camada é um gerenciador de enlace

de dados, que é responsável pela conexão lógica e física da rede. Neste nível é realizada a transmissão, identificação de erros e também a codificação e conversão das informações em pacotes. A camada de enlace possui os métodos de acesso ao meio e faz o controle do fluxo.

O endereço MAC (Media Access Control) que é protocolo que gerencia o acesso dos computadores à rede Ethernet também está alocado nesta camada.

4.4 Camada de RedeA camada de rede tem a função de

estabelecer uma conexão lógica entre dois pontos, fazendo a administração do tráfego e roteamento dos arquivos relacionados ao estabelecimento e operação de uma conexão em uma rede.

4.5 Camada de TransporteComo a camada de rede não garante a

entrada do pacote de dados ao seu destino, ocorrendo o risco deles serem perdidos ou extraviados foi necessária a utilização de uma outra camada de protocolo, que é de transporte.

A função dela é isolar os níveis superiores da parte de transmissão de dados através da rede, administrar o status de funcionamento e desativar uma conexão. Além disso, a função dessa camada é controlar o fluxo de dados e as diversas conexões em uma rede.

5. Meios de TransmissãoServem de suporte para que possa

ocorrer a transmissão de dados entre dois pontos. Eles são classificados em dois grupos distintos: meios de transmissão guiados (fibra de vidro, fios, cabo coaxial etc.) e meios de transmissão não guiados (micro-ondas, raios infravermelhos, ondas de rádio etc.).

Ao escolher um sistema de transmissão de dados é importante considerar a taxa de transferência e distância que ele consegue atingir.

5.1 Cabo CoaxialTipo de cabo utilizado para a transmissão de sinais

e que utiliza camadas de condutores e isolantes.Estes cabos são constituídos por quatro camadas:Condutor interno: É o fio de cobre por onde os

dados são transportados.Camada isolante de plástico: Denominada de

dielétrico, tem a função de proteger o condutor interno.

Malha de metal: Responsável pela proteção da duas camadas internas citadas anteriormente.

Jaqueta: Camada de revestimento externa.

5.2 Par TrançadoSubstituiu os cabos coaxiais. É

constituído por 4 pares de fios entrelaçados o que permite maior proteção dos fios, pois os enrolados uns aos outros criam um campo eletromagnético que protege os dados das interferências externas.

Há dois tipos: o UTP ou Par Trançado Blindado e o STP ou Par Trançado sem Blindagem.

5.3 Fibra ÓpticaFaz a transmissão de uma luz

produzida por um LED ou diodo emissor de luz e estes sinais de luz por sua vez são traduzidos em sinais digitais através de um circuito de fotodiodo.

São dois os modelos de fibra óptica: o monomodo e o multimodo.

5.4 Radio Difusão (Wireless)É uma tecnologia que possibilita a

conexão de dois dispositivos por ondas de rádio, dispensando a utilização de cabos.

Para estabelecer uma conexão sem fio, dois itens são indispensáveis: dispositivo com suporte a tecnologia wireless e um hotspot, que é um ponto de acesso através do qual o sinal é repassado.

Este tipo de rede, chamado de WLAN permite conexão de alta velocidade com a internet em raios inferiores a 100 metros, sendo indicado para áreas com espaço restrito.

Várias tecnologias são abrangidas pelas redes locais sem fio:

Sistema Infrared (infravermelho): Para realizar a transmissão de dados são utilizados frequências elevadas, sendo um pouco inferior à luz visível no espectro eletromagnético.

Sistemas Narrowband – banda estreita: Trabalha em uma frequência específica de rádio, preservando o sinal restrito o suficiente apenas para enviar as informações.

Sistemas Spread Spectrum: São os mais difundidos e utilizam o método de espalhamento espectral com sinais de rádio frequência de banda larga.

6. Interligando Segmentos de Rede LocalPara conectar segmentos dentro de

uma rede local o usuário poderá utilizar diferentes dispositivos, os quais variam de acordo com o tipo de rede existente. Entre os principais dispositivos destinados a esta função, podemos citar as pontes, os hubs, os repetidores, os roteadores e os switches.

6.1 RepetidoresSão dispositivos clientes, sem fio que

têm a função de receberem o sinal e enviá-lo, ampliando a área de alcance de uma rede wireless, atingindo um ponto afastado que não é abrangido pelo roteador alcançado com a mesma potência.

6.2 Pontes (Bridge)É um dispositivo que conecta duas ou mais redes

que utilizam protocolos iguais ou diferentes ou, então, dois segmentos em uma mesma rede que utilizam um mesmo protocolo.

É importante distinguir as diferenças entre a funcionalidade de um hub e um bridge. O hub conecta diversos computadores, que passam a constituir um único segmento de rede, de modo que todos os dados transmitidos através de um computador seja repassado aos demais fazendo com que a performance da rede diminua à medida que o tráfego aumente.

Já o bridge reúne dois ou mais hubs dando origem a uma única rede de modo que os computadores conectados em cada um destes hubs se convertam em um segmento diferente.

Cada computador pode suportar apenas uma ponte de rede.

6.3 Roteadores (Router)É um aparelho que contém diversas

entradas de conexão do tipo RJ45 para fazer a conexão dos cabos de rede, sendo utilizado em redes de grande porte.

Sua função, além de conectar diversos computadores em uma rede, é de especificar qual a melhor rota que os dados devem seguir até seus respectivos destinos, impedindo que ocorra congestionamento de arquivos.

Existem dois modelos de roteadores:

Roteador Estático: Faz a busca pelo caminho mais curto para transportar os dados e as informações, com a ressalva que ele não identifica o congestionamento de dados.

Roteador Dinâmico: Também identifica um caminho mais curto e sem congestionamento ou com menor quantidade de dados trafegando simultaneamente. Além disso, ele possui seu próprio sistema de firewall e faz a compactação dos dados possibilitando uma transferência mais veloz.

6.4 GatewaysPara que um computador se comunique

com outro através de uma rede é necessário possuir uma função que informe como devem estabelecer esta comunicação. Esta função, por sua vez, recebe o nome de roteamento.

Uma rota é um conjunto de endereços que se divide em duas etapas: destino e gateway. Desta forma, para um computador conseguir permissão de acesso para algum destino da rede é necessário realizar uma prévia comunicação gateway.

O destino pode estar representado dentro da rede como computadores individuais, subredes e padrão, sendo que a opção padrão é utilizada apenas se nenhuma das outras opções de rota estiverem disponíveis. Os gateways também podem ser de três tipos: computadores individuais, enlaces ou interfaces e endereços MAC.