REDES DE COMPUTADORES

Redes de Computadores Uma Rede de

computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar seus recursos.

Redes de Computadores Interconectar os computadores é sem

dúvida um desafio. O vocabulário de redes locais é repleto de siglas. Os preços podem variar de alguns a milhares de Reais ou Dólares. Os benefícios de se conectar os recursos podem ser grandes, e podem significar um avanço incalculável de benefícios que um micro isolado nunca poderia apresentar.

Permitir o acesso simultâneo a programas e dados importantes.

Permitir às pessoas compartilhar dispositivos periféricos;

Facilitar o processo de realização de cópias de segurança (backup);

Agilizar as comunicações pessoais como por exemplo o correio eletrônico.

Redes de Computadores

Tipos de Redes LANs (Local Area Network):

WANs (Wide Area Network):

LANs Rede de computadores de

qualquer variedade, localizados relativamente perto um do outro (300 metros de cabo).

Garante acesso seguro através das altas taxas de velocidade de transmissão.

LANs Localização limitada a um mesmo

prédio ou a prédios muito próximos Agilidade em manipulação de

dados (EX: Word, Excel, videoconferência).

Compartilhamento grupos de recursos comuns. (EX: impressoras, CD-ROOM, Fax).

WANs Conhecida por rede remota, consiste

normalmente na conexão de duas ou mais LANs, geralmente em uma área geográfica ampla.

Com o aumento da demanda por transmissão de dados à longa distância houve o surgimento de serviços de transmissão de dados (EX. No Brasil TRANSDATA e RENPAC).

WANs As WANS atualmente utilizam as

Fibras Ópticas (Optical Fiber) e transmissão por satélites para a maioria das suas comunicações.

Componetes de uma Rede O universo de componentes que

podem ser utilizados em uma LAN e em uma WAN é bastante vasto.

Alguns dos principais componentes utilizados em um projeto de rede

Placa de rede. Cabos. Conectores.

Placa de Rede Existem basicamente dois tipos

de placas de rede: ISA e PCI A diferença fica por conta da taxa

de transferência máxima que pode ser obtida.

A comunicação em placas de rede ISA chega a somente 10 Mbps.

A comunicação em placas PCI pode atingir até 100 Mbps.

Placa de Rede Placas de Rede on Board,

acopladas a placa mãe, com fucionamento em conjunto da CPU, mais barata no conjunto.

Placas de Rede off Board, vendidas separadamente com processamento próprio e mais cara.

Placa de RedeOFF Board



Placa de Rede

Conectores da Placa de Rede Existem basicamente três tipos de

conectores: Conector RJ-45: Para a conexão de cabos

do tipo par trançado. Conector AUI: Permite a conexão de

transceptores (transceivers), para a utilização de cabo coaxial do tipo grosso (10Base5) ou outras mídias.

Conector BNC: Para a conexão de cabos do tipo coaxial

Conectores da Placa de Rede

Conectores da Placa de RedeBNC Terminador

Conectores da Placa de RedeBNC Terminador

Conectores da Placa de RedeBNC

Conectores da Placa de RedeBNC

Conectores da Placa de RedeRJ45

Conectores da Placa de RedeRJ45

Cabos para as Rede É necessário utilizar alguma mídia

para conectar os micros em uma rede. A mídia mais utilizada é o cabo. Existem diversos tipos de cabos e os mais conhecidos são:

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 difícil manipulação do cabo (sendo rígido, dificulta a instalação em ambientes comerciais, por exemplo, passá-lo através de conduítes) e o problema 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 cabo coaxial utilizado em sistemas de antena de TV possui impedância de 75 ohms. O cabo coaxial utilizado em redes possui impedância de 50 ohms.

Vantagens e desvantagens do cabo coaxial

Vantagens Desvantagens

Baixo custo de manutenção Limitado em distância e tecnologia

Fácil de instalar e conectar Pouca segurança. Facilmente danificável.

Maior resistência ao ruído e a indução de outros sinais.

Difícil manipulação Maior dificuldade em efetuar mudanças no cabeamento.

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 dispositivo concentrador (hub ou switch), o que dá uma maior flexibilidade e segurança à rede.

Cabo Par Trançado A única exceção é na conexão

direta de dois micros usando uma configuração chamada cross-over.

O par trançado é também chamado 10BaseT ou 100BaseT, dependendo da taxa de transferência da rede, se é de 10 Mbps ou 100 Mbps.

Vantagens e desvantagens do cabo par trançado


Tecnologia recente, porém bem assimilada.

Suscetível a ruídos, Interferência eletromagnética.

Fácil instalação

Facilidade em inserir novos dispositivos.

Limitação na largura da banda.

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

Interferência Eletromagnética Você deve ter sempre em mente

a existência da interferência eletromagnética em cabos UTP, principalmente se o cabo tiver de passar por fortes campos eletromagnéticos, especialmente motores e quadros de luz.

Interferência Eletromagnética Não se deve passar cabos

UTP muito próximos a geladeiras, condicionadores de ar e quadros de luz.

O campo eletromagnético impedirá um correto funcionamento daquele trecho da rede.

Interferência Eletromagnética É recomendado passar a instalação

lógica e elétrica em conduítes separados com a distância mínima de 15 a 20 cm entre eles.

O par trançado não é recomendado para um parque industrial - onde a interferência é inevitável.

Interferência Eletromagnética



Pinagem Cada trecho de cabo par

trançado utiliza em suas pontas um conector do tipo RJ-45, que justamente possui 8 pinos, um para cada fio do cabo.

Ferramantas e acessórios Existem outros iténs que devem ser

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

Ferramantas e acessórios







Cabo Fibra Ótica Duas grandes vantagens: Mídia rápida. Totalmente imune a

interferências eletromagnéticas.

Cabo Fibra Ótica A fibra ótica,

sob o aspecto construtivo, é similar ao cabo coaxial.

Núcleo e a casca são feitos de sílica dopada (uma espécie de vidro) ou até mesmo plástico, da espessura de um fio de cabelo.

Cabo Fibra Ótica No núcleo é injetado um

sinal de luz proveniente de um LED ou laser, modulado pelo sinal transmitido, que percorre a fibra se 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 (mais empregadas em redes locais).

Unimodo. Tramissão da ordem de 1 Gbps a uma distância de por volta de 100 km (empregadas em redes de longa distância).

Cabo Fibra Ótica As fibras devem ser

encapsulada em materiais que lhe confiram uma boa proteção mecânica e necessita de equipamentos microscopicamente precisos para sua conectorização, instalação e manutenção.

Cabo Fibra Ótica

Cabo Fibra Ótica

Vantagens e desvantagens do cabo fibra óticaVantagens Desvantagens

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

Isolamento elétrico.

O cabo pode ser longo. Quebra com facilidade e Difícil de ser remendado.

Suporta dados, vídeos, imagens e voz - Alta taxa de transferência.

Requer pessoal capacitado para sua instalação e manutenção.

Tipo de Transmissão Dois tipos de transmissão: Multiponto. Ponto-a-ponto.

Topologias de Rede A forma com que os cabos são

conectados é denominada de Topologia de Rede.

A Topologia de rede influenciará em diversos pontos considerados críticos, como flexibilidade, velocidade e segurança.

Topologias de Rede Da mesma forma que não

existe "o melhor" computador, não existe "a melhor" topologia. Tudo depende da necessidade e aplicação.

Topologias de Rede Por exemplo, a topologia

em estrela pode ser a melhor na maioria das vezes, porém talvez não seja a mais recomendada quando tivermos uma pequena rede de apenas 3 a 5 micros.

Tipos de Topologias de Rede Topologia Linear ou

barramento. Topologia em Anel. Topologia em Estrela.

Topologia Linear Todas as estações compartilham

um mesmo cabo. Utiliza cabo coaxial, que deverá

possuir um terminador resistivo de 50 ohms em cada ponta. conforme ilustra abaixo.

Topologia Linear O tamanho máximo do

trecho da rede está limitado ao limite do cabo.

185 metros no caso do cabo coaxial fino.

Topologia Linear

Estação de trabalho



Servidor

Terminador

Terminador

Conector tipo T

185 metros no máximo

Topologia Linear

Características Top. Linear Como todas as estações

compartilham um mesmo cabo, somente uma transação pode ser efetuada por vez.

Quando mais de uma estação tenta utilizar o cabo, há uma colisão de dados.

Topologia Linear - Transmissão

DA B C

Velocidade de Transmissão Quanto mais estações forem

conectadas ao cabo, mais lenta será a rede, já que haverá um maior número de 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 impedância.

Topologia Linear Quando não existe mais o contato

com o terminador resistivo, impedindo que comunicações sejam efetuadas a rede deixa de funcionar.

O cabo coaxial sofre constantemente de problemas de mau-contato.

Segurança na Topologia Linear Na transmissão de um

pacote de dados do servidor de arquivos para uma determinada estação de trabalho, todas as estações recebem esse pacote.

Segurança na Topologia Linear No pacote, além dos dados, há

um campo de identificação de endereço, contendo o número de nó de destino. Desta forma, somente a placa de rede da estação de destino captura o pacote de dados do cabo, pois está a ela endereçada.

VANTAGENS DESVANTAGENS

A falha em um computador não afeta a conexão dos outros.

Frágil. Se cabo se desconectar ou se quebra, a rede deixa de funcionar em sua totalidade por perda de impedância.

As conexões da rede são sensíveis e flexíveis

Limitada em comprimento e número de dispositivos conectados.

É uma topologia barata, no tocante a cabos e os vários tipos de conectores.

Difícil de se isolar quando há problemas de cabeamentoDegradação do desempenho da rede com o crescimento de dispositivos conectados.

Topologia em Anel Uma rede em anel consiste de

estações conectadas através de um caminho fechado.

Topologia em Anel As estações de trabalho

formam um laço fechado. O padrão mais conhecido de topologia em anel é o Token Ring (IEEE 802.5) da IBM.

Topologia em Anel

Topologia em Anel

Unidade de Acesso à MÍDIA MAU

Pacote

Comprimento Max de 100 m

Topologia em Anel No caso do Token Ring, um

pacote (token) fica circulando no anel, pegando dados das máquinas e distribuindo para o destino.

Somente um dado pode ser transmitido por vez neste pacote.


Se o cabo de conexão a um dispositivo qualquer falha, não afeta a integridade da rede toda ou do anel.

Alto custo em cabeamento e conexões, assim como os concentradores.

Igualdade de acesso a todos os dispositivos

Se o concentrador falhar, todo o anel a ele conectado se rompe.

O desempenho da rede está garantido não importando a quantidade de dispositivos conectados.

Topologia em Estrela Esta é a topologia mais

recomendada atualmente. Nela, todas as estações são

conectadas a um periférico concentrador Hub ou Switch.

Características da Rede em Estrela Ao contrário da topologia

linear onde a rede inteira parava quando um trecho do cabo se rompia, na topologia em estrela apenas a estação conectada pelo cabo pára.

Características da Rede em Estrela Podemos aumentar o tamanho da

rede sem a necessidade de pará-la. Na topologia linear, quando

queremos aumentar o tamanho do cabo necessariamente devemos parar a rede, já que este procedimento envolve a remoção do terminador resistivo.

Topologia em Estrela

Concentradores da Rede O funcionamento da

topologia em estrela depende do periférico 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 ela continua sendo uma rede de topologia linear.

O hub é um periférico que repete para todas as suas portas os pacotes que chegam, assim como ocorre na topologia linear.

Concentradores da Rede Em outras palavras, se a estação

1 enviar um pacote de dados para a estação 2, todas as demais estações recebem esse mesmo pacote. Portanto, continua havendo problemas de colisão e disputa para ver qual estação utilizará 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 os dados 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 pacote de dados.

Isso faz com que a rede torne-se mais segura e muito mais rápida, pois praticamente elimina problemas de colisão.

Concentradores da Rede Além disso, duas ou mais

transmissões podem ser efetuadas simultaneamente, desde que tenham origem e destinos diferentes, o que não é possível quando utilizamos topologia linear ou topologia em estrela com hub.

Topologia Mista ou Híbrida É o conjunto de todas as

anteriores, interligadas em uma mesma rede lógica.

Sua implementação se deve á complexidade da rede, ou seja, ao aumento 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, a ligação ponto-a-ponto e multiponto, para obter redes mais complexas e com maiores recursos.

Periféricos Repetidores Ponte (Bridge) Hub (Concentrador) Switch (Chaveador) Roteador (Router)

Repetidores Usado basicamente em redes

de topologia linear, o repetidor permite que a extensão do cabo seja aumentada, criando um novo segmento de rede .

Repetidores

Repetidores O repetidor é apenas uma extensão

(um amplificador de sinais) e não desempenha qualquer função no controle do fluxo de dados.

Todos os pacotes presentes no primeiro segmento serão compulsoriamente replicados para os demais segmentos.

Repetidores Por exemplo, se a estação 1 enviar um

pacote de dados para a estação 2, esse pacote será replicado para todas as máquinas de todos os segmentos da rede.

Em outras palavras, apesar de aumentar a extensão da rede, aumenta também o problema 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 replica o pacote nos demais trechos, diminuindo a colisão e aumentando a segurança.

Hub (Concentrador)

Hub (Concentrador) Quando um hub é adquirido,

devemos optar pelo seu número de 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 hubs diretamente (em geral é necessário o pressionamento de uma chave no hub e a conexão do novo hub é feito em um conector chamado "uplink").

Switch (Chaveador)

Switch (Chaveador)

Switch (Chaveador)

Roteador (Router) O roteador é um periférico

utilizado em redes maiores. Ele decide qual rota um pacote de dados deve tomar para chegar 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 simplesmente não funcionará por excesso de colisões, além de tornar a rede insegura.

Roteador (Router)

Roteador (Router)

Roteador (Router)

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