Redes de Computadores

IntroduoEm seu nvel mais elementar, uma rede consiste em dois computadores conectados um ao outro por um cabo para que possam compartilhar dados.Todas as redes, no importa o quanto sejam sofisticadas, derivam desse sistema simples.Tal idia representou uma grande conquista nas comunicaes.

IntroduoAs redes surgiram da necessidade de compartilhar dados em tempo hbil.Os computadores pessoais so ferramentas de trabalho timas para produzir dados, grficos e outros tipos de informao, mas no possibilitam que voc compartilhe rapidamente os dados que criou.

IntroduoUm conjunto de computadores e outros dispositivos conectados juntos chama-se REDE, assim como o conceito de computadores compartilhando os recursos.Um computador conectado a outros pode compartilhar os dados dos outros computadores, impressoras e outros dispositivos.

Os computadores que fazem parte de uma rede podem compartilhar:DadosMensagensGrficosImpressorasAparelhos de faxModemsOutros recursos de Hardware

ClassificaoAs redes comearam pequenas, com at dez computadores conectados a uma impressora.A tecnologia limitou o tamanho da rede, incluindo o nmero de computadores conectados, assim como a distncia fsica que poderia ser abrangida pela rede.

ClassificaoExemplo: no incio dos anos 80, o mtodo mais comum de cabeamento possibilitaria cerca de 30 usurios em uma extenso mxima de cabo de pouco mais de 180 metros.Esse tipo de rede deveria estar em um nico andar de um prdio ou em uma empresa pequena.

ClassificaoAtualmente, para empresas muito pequenas, essa configurao ainda adequada. Esse tipo de rede, dentro de uma rea limitada, chama-se rede local (LAN).A medida que o alcance geogrfico da rede aumenta com a conexo de usurios em cidades ou estados diferentes, a LAN torna-se uma rede de longa distncia (MAN, WAN).

Podemos ento classificar as redes locais em trs tipos:LAN - Local Area Network (Abrangncia no espao fsico de um ou mais prdios).MAN - Metropolitan Area Network (Abrangncia no espao fsico de uma cidade).WAN - Wide Area Network (Abrangncia no espao de vrios municpios ou pases).

BenefciosAs redes possibilitam que vrias pessoas compartilhem tanto dados como perifricos simultaneamente.Se vrias pessoas precisam usar uma impressora, todas podem utilizar a impressora disponvel na rede.

BenefciosAntes de existir as redes, as pessoas que queriam compartilhar informaes estavam limitadas a:Contar as informaes uma para outras (comunicao oral).Escrever memorandosColocar a informao em um disquete, lev-lo fisicamente para outro computador e, depois, copiar os dados naquele computador.

BenefciosAs redes podem reduzir a necessidade de comunicao escrita e tornar disponveis praticamente todos os tipos de dados para todos os usurios que deles precisarem.

Componentes da rede LocalElementos de HardwareElementos de Software

Componentes da rede LocalEstaes de Trabalho/ServidoresProtocolosTopologiasPlacas e CabosDispositivos de ConexoPadres de Transmisso

Servidores

ServidoresA maior parte das redes possui um servidor dedicado.Um servidor dedicado aquele que funciona apenas como servidor e no utilizado como estao de trabalho ou cliente.

ServidoresOs servidores so dedicados porque so otimizados para processar rapidamente as requisies dos clientes da rede e para garantir a segurana dos arquivos e pastas.As redes baseadas em servidor tornaram-se o modelo padro para a comunicao de rede.

Servidores especializadosConforme o tamanho e o trfego das redes aumentam, mais de um servidor na rede necessrio. A distribuio de tarefas entre vrios servidores garante que cada tarefa seja desempenhada da maneira mais eficiente possvel.

Servidores de Arquivos e ImpressoOs servidores de arquivo e impresso gerenciam o acesso do usurio e a utilizao dos recursos de arquivos e impressora.Os servidores de arquivos e impresso destinam-se ao armazenamento de arquivos e de dados.

Servidores de AplicativosCom um servidor de arquivo e impresso, os dados ou o arquivo so carregados para o computador que fez a requisio. Com um servidor de aplicativo, o banco de dados fica no servidor e apenas os resultados requeridos so carregados no computador que fez a requisio.

Servidores de CorreioOs servidores de correio gerenciam mensagens entre os usurios da rede.

Servidores de FaxOs servidores de Fax gerenciam o trfego de fax para dentro e para fora da rede, compartilhando uma o mais placas de fax modem.

Servidores de ComunicaoOs servidores de comunicao manipulam o fluxo de dados e as mensagens de correio eletrnico entre a prpria rede do servidor e outras redes

Peer To Peer (Ponto a Ponto)Em uma rede par-a-par, no existem servidores dedicados ou hierarquia entre os computadores. Todos os computadores so iguais e, portanto chamados pares.Normalmente cada computador funciona tanto como cliente quanto como servidor, e nenhum deles designado para ser um administrador responsvel por toda rede.O usurio determina quais os dados so compartilhados.

Protocolos

Protocolos - ConceitoProtocolos so regras e procedimentos para comunicao. Por exemplo, diplomatas de uma pas aderem ao protocolo para se orientarem na interao com diplomatas de outros pases. A utilizao das regras de comunicao aplica-se da mesma maneira no ambiente de computadores.

Protocolos - ConceitoQuando diversos computadores esto interligados em rede, as regras e procedimentos tcnicos que administram sua comunicao e interao so chamados de protocolos.

Protocolos - FuncionamentoToda a operao tcnica de transmisso de dados atravs da rede precisa ser dividida em etapas sistemticas distintas. A cada etapa, ocorrem certas aes que no podem ocorrer em nenhuma outra etapa. Cada etapa tem suas prprias regras e procedimentos, ou Protocolos.As etapas devem ser realizadas em uma ordem consistente, que seja igual em todos os computadores da rede.

Protocolos - Modelo OSI

Protocolos - Modelo TCP/IP

Relao Modelo TCP/IP X OSI

Tipos de ProtocolosNetBEUIIPX/SPXTCP/IP

NetBEUI um protocolo rpido e eficiente.As vantagens do NetBEUI so a sua velocidade de transferncia de dados na mdia da rede e sua compatibilidade com todas as redes baseadas em Microsoft.A maior desvantagem que ele se limita s redes baseadas em Microsoft.

IPX/SPX o protocolo utilizado para possibilitar a conexo do seu computador com servidores de rede Novell.

TCP/IPProtocolo de Controle de Transmisso/Protocolo Internet (TCP/IP)Tornou-se o protocolo padro utilizado para interoperabilidade entre muitos tipos diferentes de computadores. Essa interoperabilidade uma das vantagens principais do TCP/IP.

TCP/IPQuase todas as redes suportam o TCP/IP como protocolo. O TCP/IP tambm suporta e normalmente utilizado como o protocolo de interconexo de rede.Devido sua popularidade, o TCP/IP tornou-se o verdadeiro padro para interconexo de rede.

Topologias

Topologias de RedeTopologias de rede define a forma como as estaes (Computadores) esto fisicamente distribudaA topologia fsica a descrio da rota utilizada pelos cabos da rede para interligar os ns.

Topologia em EstrelaNa topologia de estrela, os computadores so conectados por segmentos de cabo a um componente centralizado chamado Hub.Os sinais so transmitidos a partir do computador que est enviando atravs do hub at os computadores na rede.

Topologia em EstrelaEsta topologia iniciou-se nos primrdios da computao, com os computadores conectados a um computador centralizado.Caracterizada por apresentar a figura de um ponto centralizador, o responsvel pelo roteamento das informaes.

Topologia em EstrelaNeste tipo de rede as informaes so transmitidas de um ponto, tendo que passar obrigatoriamente pelo computador servidor.Todos os ponto desta rede participam do processo centralizao de informaes assim como de distribuio de trabalhos.

Topologia em Estrela

Topologia em AnelA topologia de anel conecta os computadores em um nico crculo de cabos.No h extremidades terminadas. Os sinais viajam pela volta em uma direo e passam atravs de cada computador.Ao contrrio da topologia de barramento passiva, cada computador atua como um repetidor para amplificar o sinal e envi-lo para o seguinte.

Topologia em AnelComo o sinal passa atravs de todos os computadores, a falha em um computador pode ter impacto sobre toda rede.Elimina a figura de um ponto centralizador, o responsvel pelo roteamento das informaes. Neste tipo de rede as informaes so transmitidas de um ponto a outro da rede at alcanar o ponto destinatrio.

Topologia em AnelTodos os pontos desta rede participam do processo de transmisso de uma informao.Se houver a quebra de um dos pontos a rede interrompida.

Topologia em Anel

Topologia em BarraA topologia de barramento tambm conhecida como barramento linear.Este o mtodo mais simples e comum de conectar os computadores em rede. Consiste em um nico cabo, chamado tronco (e tambm backbone ou segmento), que conecta todos os computadores da rede em uma linha nica.

Topologia em BarraPermite o maior nmero de terminais ligados a rede, e todos os terminais so ligados a um cabo principal.Deste modo uma informao poder ser enviada para um terminal ou para todos simultaneamente.Os pontos da rede no participam do processo de transmisso de dados.

Topologia em Barra

Cabeamento

CabeamentoOs cabos talvez correspondam a 50% do fracasso ou do sucesso da instalao de uma rede. Muitos dos problemas encontrados nas redes so identificados como causados pela m instalao ou montagem dos cabos.Um cabo bem feito contar pontos no restante da rede, e em caso de dvidas com algum cabo o melhor no utiliz-lo.

CabeamentoEntre as ferramentas necessrias para lidar com os cabos, temos: Alicate de grimpar para conectores BNC e RJ45;Ferro de solda, ferramentas diversas;Para testes dos cabos contamos com equipamentos que medem com preciso o seu bom funcionamento. Para cada tipo de cabo existem vrios tipos de testadores.

Cabo CoaxialEm certa poca, cabo coaxial era o tipo de cabeamento de rede mais amplamente utilizado. composto de um condutor interno circundando por um material isolante e por uma malha de blindagem.Devido s suas caractersticas, suporta taxas de transmisso mais altas, alcanando tipicamente 10 megabits por segundo em distncia de ordem de 1KM.

Cabo CoaxialO cabo coaxial tem uma imunidade a rudo bem melhor que o par traado, mas seu custo mais elevado.Adapta-se a qualquer topologia.

Cabo de Par Tranado constitudo de dois fios enrolados em espiral.As taxas de transmisso neste tipo de meio podem chegar a at alguns poucos megabits por segundo, dependendo da distncia entre os extremos, tcnica de transmisso e qualidade do cabo.O par traado bastante susceptvel a rudos e interferncia, mas o meio que tem menor custo por comprimento.A ligao de ns extremamente simples, reduzindo ainda mais o custo da utilizao.

Fibra pticaUma fibra ptica consiste de um filamento de silcia, atravs do qual transmitido um sinal luminoso que transporta a informao de forma codificada.A fibra ptica imune interferncia eletromagntica.O cabo de fibra ptica apropriado para transmisso de dados a grande velocidade e alta capacidade, devido a ausncia de atenuao e pureza do sinal. o mais caro de todos, atinge taxas de quase centenas de Gbps, transmitindo dados, voz e imagem.

Dispositivos de Conexo

HubHubs so dispositivos utilizados para conectar os equipamentos que compem uma LAN.

HubAs conexes da rede so concentradas (tambm chamado concentrador) onde cada equipamento fica um segmento prprio.O gerenciamento da rede favorecido e a soluo de problemas facilitada, uma vez que o defeito fica isolado no segmento de rede.

HubCada hub pode receber vrios micros.Os hubs mais comuns possuem 4, 8, 16 e 32 portas (Pode-se fazer a conexo entre hubs para aumentar a capacidade final).

Hub

Bridges (Pontes)Conectam mltiplas LANs como por exemplo a LAN da contabilidade com a LAN do departamento de Marketing.Isto divide o trfego na rede, pois as informaes transitam de um lado para outro apenas quando for necessrio.

Bridges (Pontes)

RoteadoresFaz o papel de direcionador, garantindo que os pacotes de mensagens sejam dirigidos a endereos certos na rede.

Roteadores

RepetidoresSo equipamentos utilizados quando se deseja repetir o sinal enviado por um equipamento quando a distncia a ser percorrida maior do que o recomendado (180Mts).Ele realiza uma ampliao no sinal j fraco dando nova fora para que chegue ao ponto de destino.

Repetidores

Padres de Transmisso

Ethernet a mais conhecida dentre as atualmente utilizadas e est no mercado h mais tempo;reduo dos preos e uma relativa alta velocidade de transmisso de dados fomentaram sua ampla utilizao;pode ser utilizada com topologia barramento (Coaxial) ou Estrela (Par tranado com HUB).

EthernetNeste tipo de rede, cada PC monitora o trfego na rede e se nada detectar, eles transmitem as informaes.Se dois clientes transmitirem informaes ao mesmo tempo, eles so alertados sobre coliso, param a transmisso e esperam um perodo de tempo aleatrio para cada um antes de tentar novamente.

EthernetA medida que o nmero de estaes aumentam, aumentam tambm o nmero de colises.

Token RingO mtodo de acesso de token ring ( passagem de permisso) utiliza um mtodo circular para determinar qual estao tem permisso para transmitir.O token ring opera em topologia em anel e garante que todas as estaes da rede tenham chance de transmitir dados.Ele alcana esse objetivo utilizando um padro especial de bit conhecido como token ou permisso.

Token RingEm uma rede token ring, o computador pacientemente monitora a rede at que ele note um padro especial de bits denominado permisso.Ao ver a transmisso ele envia um pacote de dados.

Token RingEste pacote de dados viaja pelo anel e o destinatrio recebe na passagem.Quando o pacote retornar ao transmissor ele passa o token para a prxima estao. Este processo se repete infinitamente. Os tempos necessrios so medidos em fraes de segundos.