Redes Informáticas Conceitos Pode efectuar download gratuito em PDF ou adquiri-lo em powerpoint através deste link. http://www.matospereira.com/np/todos-os-artigos/8-demonstracoes-em-video/215-guia-pratico-de-redes-para-professores-e-formadores.html

1. Redes Informáticas Conceitos Nuno Miguel Matos PereiraGestor de Sistemas de Informação e Multimédia

2. Estrutura de redes informáticas

3. Introdução Constantes Evoluções tecnológicas; Internet Banda Larga; Redes sem Fio; Qual a importância das Redes? Quais as vantagens de uma Rede? Quais as formas de implementar a conexão de redes?

4. Conceito de Redes Consiste em dois ou mais computadores interligados entre si através de um meio, para que possam partilhar recursos. Componentes básicos Emissor Mensagem Meio Receptor

5. Porquê Montar uma Rede? Aumento de Produtividade; Possibilidade de partilha de Arquivos; Partilha de equipamentos; Redução de Custos.

6. Interligação Básica de Redes de Computadores A interligação de dispositivos que comunicam entre si são chamados de nós, pontos de rede ou estações de trabalho. O número mínimo para se ter uma rede computadores é de 2. Já o número máximo não é pré-determinado. Nó Nó

7. História das Redes Da necessidade de troca de informações entre computadores de uma mesma seção em uma empresa; Na Década de 60, os avanços tecnológicos permitiam o acesso ao computador central através de terminais, (Time-sharing); Na Década de 70, surgiu a idéia de sistema único, começando a distribuição do poder computacional; Com o avanço dos meios de transmissão durante a década de 80, pequenas empresas, comércio e universidades passaram a perceber a funcionalidade das redes e passaram a utilizá-las em maior escala; Surgimento das redes locais (LAN). Quando as grandes empresas se aperceberam da funcionalidade das redes para os negócios, o conceito de redes locais teve necessidade de ser re-pensado.

8. Tipos de Redes LAN = Local Area NetworkRedes com Tamanho Limitado (Uma Sala, um Prédio, um Campus de Universidade) MAN = Metropolitan Area NetworkInterligação de redes dentro de uma mesma cidade; WAN = Wide Area NetworkWan pode ser a interligação de redes fora do âmbito da cidade, ou distrito, país, continente.

9. Exemplo de Wan

10. Topologias de Rede Topologia Física Como é vista a estrutura Física da Rede, ou seja como estão dispostos os equipamentos e suas interligações. Linear ou Barra Anel Estrela Mista Topologia Lógica Depende também da estrutura física, mas refere a maneira como os dados são transmitidos de um computador para o outro. Token Ring (Apple Talk) Ethernet

11. Topologias Físicas

12. Topologia Física (Barramento)

13. Topologia Física (Anel)

14. Topologia Física (Estrela)

15. Vantagens e Desvantagens

16. Topologia Física (Malha)

17. Topologia Física (Sem Fios)

18. Redes sem Fio O Meio Físico por onde os Dados irão circular será o ar, seja através de ondas sonoras, infra-vermelho ou Bluetooth Exige equipamentos como: Antenas; Pontos de Acesso, etc...

19. Redes sem Fio (Equipamentos)

20. Redes por cabo O Meio Físico para Interconexão dos Computadores é um cabo, por onde os dados irão ser transferidos; Podem ser: Cabo Coaxial; Cabo Par-Trançado; Cabo de Fibra Óptica; Cabo Paralelo; Cabo USB; Cabo Firewire.

21. Redes por Cabo

22. Vantagens e Desvantagens (Cabos) Menos suscetível a Ruídos; Altas Taxas de Transferência (100/1000); Conectividade quando estabelecida fica sempre ativa. Custo de Instalação um pouco elevado; Necessidade de mexer na estrutura física do ambiente a ser instalado; Sistema considerado ultrapassado.

23. Vantagens e Desvantagens (sem Fio) Menor custo de Instalação; Maior rapidez de Instalação; Mobilidade total; Convergência tecnológica num futuro próximo. Mais suscetível a Ruídos; Aumento da energia eletromagnética com conseqüências ainda desconhecidas para a saúde humana; Menores taxas de transferências de dados.

24. Topologia Lógica (Token Ring) Método de passagem de permissão; Utilizada nas Redes com Topologia em Anel; Garante que todas as estações terão a hipótese de transmitir dados;

25. Funcionamento do Token Ring

26. Topologia Lógica (Ethernet) É a tecnologia de comunicação de dados mais utilizada em redes de computadores actualmente; Os motivos: aumento da velocidade de transmissão e redução de custos dos equipamentos; O princípio de funcionamento é o seguinte: as estações (nós) partem do princípio que o meio de transmissão está sempre livre para a transmissão de dados, quando precisarem enviar uma mensagem simplesmente transmitem os dados para o meio; Este meio funciona como uma barra central, onde o sinal é retransmitido para todas as estações nele conectadas.

27. Colisão de Dados Quando dois ou mais nós tentam utilizar o meio físico ao mesmo tempo; O encontro dos dados é conhecido como colisão; Como resolver estes problemas?

28. Colisão de Dados (Continuação) No padrão Token Ring Cada estação só pode utilizar o meio físico para a transmissão de dados quanto possuir o TOKEN (um padrão de dados que passa a permissão para utilização do meio) No padrão Ethernet Controle feito através da implementação de um algoritmo de controle dentro do dispositivo de rede.

29. Colisão de Dados (Continuação)Algoritmo CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection Os nós da rede estão sempre escutando o meio físico para saber se existe algo sendo transmitido, assim que percebem o meio “vazio” enviam seu sinal. Quando dois nós envia sinal ao mesmo tempo, eles são alertados da colisão e param a transmissão, recebendo do algoritmo um tempo aleatório para iniciar a retransmissão.

30. Funcionamento do CSMA/CDTopologia Ethernet A B C D Colisão

31. Cablagens para redes informáticas

32. Introdução A maior percentagem de erros informáticos numa estrutura de rede ocorre nas cablagens. Existem estudos de institutos internacionais (ISO), mostrando que 80% das falhas físicas da rede é devido à cablagem. Mal instalado, Mal conservado. Deve conhecer bem os meios físicos: cabos e equipamentos de tráfego de dados. Factores como: Atenuação: perda de força do sinal. Blindagem: estrutura do cabo. Custo: valores monetários. Tempo: prazos executar a rede. Técnica: especialidade do Técnico.

33. Exemplos de cablagem Mal Feito

34. Introdução (Cont.) A cablagem de uma rede deve ser levada a sério. Devem ser usados cabos e conectores de boa qualidade, que devem ser instalados adequadamente. Os cabos não devem ficar expostos para não sofrer danos físicos. Não podem ficar expostos ao sol nem à chuva. Conhecer os meios de transmissão, meios encapsulados e não-encapsulados. Conhecer as características e normas dos equipamentos utilizados na instalação de redes minimiza os erros e problemas.

35. Meios Físicos para Redes de Computadores

36. CABO COAXIAL Ligação de PC’s em Rede com Cabos Coaxiais

37. Cabos Elétricos (Cabo Coaxial) Um dos primeiros cabos utilizados na transmissão de dados entre MicroComputadores; Constituído por: Um condutor metálico de cobre interno; Camada isolante, geralmente de plástico; Malha metálica; Camada de borracha externa.

38. Cabo Coaxial Cabo Coaxial Fino (10Base2) Também Chamado “Thin Ethernet” IEEE 802.2 RG58 (50 Ohms) 10 Mbits 30 Nós (0,5 mts Mínimo) 200 Metros (185Mts) Cabo Coaxial Grosso (10Base5) Também Chamado “Thick Ehternet” IEEE 802.2 RG75 (75 Ohms) 10 Mbits 100 Nós (2,5 mts Mínimo) 500 Metros Dielétrico

39. Conectores de Cabos Coaxiais

40. Conexão de Micros com Cabo Coaxial

41. Equipamentos Necessários a Confecção de Cabos Coaxial Um Decapador de Fios. Alicate de Crimpagem Coaxial, ou Alicate Comum.

42. Vantagens e Desvantagens Menos suscetível a ruídos; EMI (Eletromagnetic Interference) RFI (Radiofrequency Interference) Praticidade na confecção dos conectores; Simples instalação Oxidação dos conectores fácil de ocorrer; Velocidade limitada a 10Mbits; Não se encontra hoje no mercado placas de rede para este tipo de cabo.

43. CABO de PAR-TRANÇADO Ligação de Pc’s em Rede com Cabo Par-Trançado

44. Cabos Elétricos (Par-Trançado) Cabos constituídos de 4 pares de fios entrelaçados, sendo que cada par é composto de um fio positivo e outro negativo. CrossTalk, reduzindo diafonia (ruídos).

45. Funcionamento das Tranças

46. Par-Trançado Geralmente as cores encontradas nos cabos par-trançado são: Verde e Branco Laranja e Branco Azul e Branco Marrom e Branco Pode ser encontrado de dois tipos: UTP – Unshielded Twisted Pair (Não Blindado) Cabo mais fino e leve, mais suscetível a ruídos; Indicado para cablagem interno através de eletrodutos. STP – Shielded Twisted Pair (Blindado) Cabo mais grosso e pesado, menos suscetível a ruídos; Geralmente utilizado externamente.

47. Par-Trançado Categorias Categoria do cabo 1: possui bitola 26 AWG, é usado para telefone e padronizado pela norma EIA/TIA-568B. Categoria do cabo 2: muito usado antigamente nas redes token ring chegando à 4Mbps. Categoria do cabo 3: cabo padronizado usado para transmissão de dados utilizando frequência até 16MHz. Uso popular em redes ethernet de 10 Mbps. Categoria do cabo 4: pode ser utilizado para frequências até 20MHz e foi muito usado em redes token ring a uma taxa de 16Mbps. Categoria do cabo 5: usado muito em redes fast ethernet. Pode ser usado para frequencias até 100MHz a uma taxa de 100Mbps. Categoria do cabo 5e: é uma melhoria da categoria 5. Pode ser usado para frequencias até 125MHz em redes 1000BASE-T gigabit ethernet. Categoria do cabo 6: definido pela norma ANSI TIA/EIA 568B-2.1 possui bitola 24 AWG e banda passante de até 250 Mhz podendo ser usado em redes gigabit ethernet a uma taxa de 1.000Mbps. *OBS.: Existe a categoria 7 que está em fase de aprovação e testes.

48. Par-Trançado Normas e Padrões UTP e STP IEEE 802.3 10BaseT 100BaseT O cabo par-trançado pode ter o comprimento de 100 metros, de um ponto a outro. Isto pela norma, nada impede de se utilizar com distância maiores, só que os fabricantes não garante a estabilidade da conexão e nem o funcionamento a velocidade máxima indicada. (Institute of Electrical and Electronics Engineers) – Pronunciado como I – três – E. Fundado em 1884, o IEEE é uma organização composta de engenheiros, cientistas e estudantes. O IEEE é bem conhecida por desenvolver padrões para a indústria eletrônica e de computadores. Em particular, o padrão IEEE 802 para LANs são os mais bem sucedidos

49. Conexão de Micros com Cabos Par-Trançado e Conectores

50. Ferramentas de Trabalho com Par-Trançado

51. Padrões de Crimpagem Par-Trançado O Padrão mais utilizado e que garante a taxa máxima de transferência de dados suportada pelo cabo é TIA/EIA 568-A e TIA/EIA 568-B. Este Padrão define a sequência dos fios (cores) dentro do conector RJ-45 e Jack RJ-45 TIA/EIA 568-A TIA/EIA 568-B

52. Qual é a diferença entre os Padrões EIA/TIA 568A e 568B? De acordo com o padrão EIA/TIA 568, cada par de fios no cabo tem uma designação de par e uma designação de cor específicas. A diferença entre os subpadrões T568 A e T568 B é a designação de pares. Ao projetar um sistema de cabos EIA/TIA 568, você pode optar por qualquer um dos subpadrões T568 A e T569 B. No entanto, os componentes que utilizar devem seguir o mesmo padrão no sistema inteiro. Você não deve misturar componentes T568 A e T568 B. É também muito importante determinar qual padrão que está sendo utilizado antes de ampliar um sistema de cabos existente.

53. Vantagens e Desvantagens Menor preço por metro de cabo; Mais flexível para instalação; Taxas de transferência mais altas; Conexão de dois computadores sem necessidade de equipamentos como: hubs e switchs. Mais Suscetível a Ruídos; Interferência Eletromagnética Dependendo o local onde for instalar a rede não é indicado: Parques Industriais, onde há muito ruídos, ou seja, motores, bobinas, etc.. Distância limitada a 100 metros.

54. FIBRAS ÓPTICAS Ligando PC´s em Rede com Fibra Óptica

55. Cabos Ópticos (Fibra Óptica) Constituição núcleo e a casca são feitos de sílica ou plástico no núcleo é injetado um sinal de luz proveniente de um LED ou laser que percorre a fibra refletindo na casca ao redor existem outras substâncias de menor índice de refração faz com que os raios sejam refletidos internamente minimizando assim as perdas de transmissão

56. Fibra Óptica

57. Fibra Óptica (Tipos) Fibra Multimodo não necessita uso de amplificadores tem capacidade de transmissão na ordem de 100 Mbps a até cerca de 10 km mais aplicadas em redes locais Fibra Monomodo alcança velocidades em Gbps a uma distância de cerca de 100 km empregadas em redes de longa distância requer fonte de laser

58. Equipamentos para Fibra Óptica Conector MTRJ/VF-45 Conversor de Mídia Conector SC

59. Exemplo de Redes com Fibra Óptica Dificilmente iremos encontrar uma rede que utilize apenas fibra para conexão dos computadores, apesar de preços ainda elevados, existem operadoras (ISP) que permitem já serviços de fibra até às empresas ou residências.

60. Vermelho: Switch p/ Fibra Azul: Conjunto de Servidores ligados com Fibra Amarelo: Computadores Ligados com Fibra Verde: Micros ligados utilizando Conversor de Mídia

61. Vantagens e Desvantagens características de transmissão superiores aos cabos metálicos por utilizar luz tem imunidade eletromagnética ideal para instalação de redes em ambientes com grande interferência Custos elevados é mais frágil requer que seja encapsulada em materiais que lhe confiram uma boa proteção mecânica necessita de equipamentos microscopicamente precisos para sua instalação e manutenção difícil de ser remendada

62. Patch Panel e Patch Cord´s

63. Patch Panel e Patch Cord’s Um dispositivo passivo composto de uma série de conectores destinados para a realização de manobras de rearranjo de redes de cablagem estruturado simplesmente através de conexão ou desconexão dos cabos. Um cabo curto usado em patch panel para conectar de modo fácil e rápido dois pontos de conexão.

65. 65 Cablagens Estruturadas de Redes

66. Aula - 07 66 Introdução projecto de cablagem Estruturado atende ao uso de sistemas integrado de comunicação de voz, dados e imagem. Atendo aos mais variados layouts de instalação por um longo período de tempo. Faz com que mudanças no projecto inicial não exijam mudanças nas infra-estruturas físicas do ambiente.

67. Aula - 07 67 Introdução projecto de cablagem não diz repeito somente a redes de computadores mas nas telecomunicações com um todo. Não pode ser feito de qualquer maneira, deve seguir regras e normas pré-estabelecidas e validadas mundialmente. Vai desde a escolha do tipo de cabo, até a documentação, normas de segurança, identificação de cabos entre outros itens.

68. Aula - 07 68 Como Surgiu? Surgiu a partir do sistema comercial de telefones. Um cliente constantemente modifica sua localização física dentro da edificação, com isso o cabo que leva o sinal muda também. Criou-se o cablagem estruturado para diminuir o número de obras necessárias quando ocorrerem mudanças de localização dentro do edifício.

69. Aula - 07 69 Como Surgiu? A evolução do sistema fez com que se interligasse além da rede telefônica: As redes de Computadores; Sistemas de Alarme; Sinal de Automação de Processos; Vídeo, etc... Centralizando praticamente todo o tipo de cablagem utilizado em uma empresa, residência e etc...

70. Aula - 07 70 Uso do cablagem de Rede Cerca de 80% dos problemas que acontecem numa rede de computação se devem a problemas do cablagem. “Os softwares costumam passar por uma evolução a cada 2 ou 3 anos, e de acordo com pesquisas, o hardware do PC geralmente tem uma vida útil de 5 anos. No entanto, você terá que viver 15 anos ou mais com seu cablagem de rede.” (Frank J. Derfler, Jr. E Les Freed)

71. Aula - 07 71 Normas e Padronizações Atualmente o cablagem estruturado é baseado em normas internacionais; Fabricantes de produtos as utilizam; Evita sistemas propritetários. Norma Americada EIA/TIA-568 (Commercial Building Telecomunications Wiring Standard) Norma Européia IBCS (Integrated Building Cabling System) Norma Internacional ISO/OSI (Open System Interconnection)

72. Aula - 07 72 Normas e Padronizações A mais conhecida e utilizada no Brasil é a ANSI/TIA/EIA 568A originária dos EUA ANSI/TIA/EIA 568A (Padrões de cablagem) é complementada por outras normas: ANSI/TIA/EIA 569A (Infra-Estrutura) ANSI/TIA/EIA 570A (cablagem Residencial) ANSI/TIA/EIA 606 (Administração) ANSI/TIA/EIA 607 (Aterramento) Além de alguns Boletins: TSB67 (Testes de campo em cabemento UTP) TSB72 (cablagem Óptico Centralizado) TSB75 (Práticas do Cabemento por Zonas) TSB95 (Diretrizes adicionais da performance cabo UTP 4P Cat.5)

73. Aula - 07 73 Principais Órgãos Normatizadores ISO/IEC TIA/EIA CSA ANSI BICSI

74. Aula - 07 74 projecto e Infra-Estrutura Impulsionados pelos Sistemas de Comunicações, os projectos de Edificações comerciais e industriais, devem deixas infra-estrutura de cablagem estruturado para redes de comunicação. Não possuindo já nasce com altas deficiências. Lembrar Prédio Novo da EAF-Sombrio

75. Aula - 07 75 projecto e Infra-Estrutura projecto Físico e Confecção de cabos Quanto maior a dimensão da rede, maior o tempo tomado com o projecto físico. Locais para as máquinas Dimensão e local para passagem dos cabos Local para instalação dos equipamentos Tipo de canaleta (local de passagem) para os cabos EMI (Interferência eletromagnética) Condicionadores de ar Lâmpadas fluorescentes Refrigeradores Elaborar um esquema do Ambiente para verificar os locais de passagem do cabos.

76. Aula - 07 76 Características de um Sistema de cablagem Estruturado Cada sistema é único As características variam de projecto para projecto As características dependem da arquitetura de cada edifício, tipo de serviços, hardware de rede utilizado, requisição dos usuários

77. 77 Padronização para Instalação de cablagem Todo sistema de cablagem é único, mas necessita seguir padrões para não haver desorganização. As Normas e Padrões auxiliam e beneficiam o instalador em tarefas como: Consistência de projecto e instalação Considerações da necessidade de dividir a rede em segmentos, evitando sobrecarga de linhas Considerações das exigências físicas e eléctricas, incluindo o comprimento máximo, níveis de capacitância e limites de atenuação. Considerações a respeito de futuras expansões ou mudanças no sistema. Fornecer manutenção e documentação apropriada para o sistema

78. Elementos de um Sistema de Cablagens Estruturadas para Rede Local Entrance Facilities (Instalações de Entrada) Backbone Cable (Cabos de Backbone) Horizontal Cables (Cabos Horizontais) Work Área (Áreas de Trabalho) Equipament Room (Sala de Equipamentos) Telecomunications Closets (Armários de Telecomunicações) Cross-Conects (Manobras) Administração 78

79. 79 Sistema de cablagem Estruturado

80. 80 Entrance Facilities (Instalações de Entrada) Consistem em deixar esperas para conexão dos serviços externos Deve fornecer serviços para o sistema de cablagem estruturado: Ponto de demarcação na rede entre provedor de serviços e o sistema de cablagem estruturado; Instalação de proteção elétrica de acordo com as normas locais; Abrigar a transição entre a cablagem utilizada externamente ao edifício e a cablagem aprovada na planta interna.

81. Aula - 07 81 Entrance Facilities (Instalações de Entrada) Deve começar e terminar na localização mais apropriada para servir a todos os pontos principais da rede; Tipos de instalação de Entrada: Subterrâneas Enterradas Aéreas Túneis

82. Aula - 07 82 Backbone Cable (Cabos de Backbone) Backbone (Espinha Dorsal) são os cabos por onde passam o tráfego principal de dados. Geralmente utiliza-se cabos de fibra-óptica. É função dos cabos de backbone fazer a interconexão entre: Instalações de Entrada Armários de Telecomunicações Sala de Equipamentos

83. Aula - 07 83 Backbone Clabe (Cabos de Backbone) Principais Componentes: Dutos de cabos Os próprios cabos Acessórios de conexão Suportes Proteções anti-chama

84. Aula - 07 84 Backbone Clabe (Cabos de Backbone) A vida útil do cabo de backbone é de pelo menos 10 anos. O projecto deve prever a quantidade máxima de cabos suportada pelo backbone no decorrer deste período. Cabos metálicos posicionados próximos ao backbone são considerados possíveis fontes de interferência eletromagnética.

85. Aula - 07 85 Horizontal Cables (Cabos Horizontais) Cabos que vão desde o armário de telecomunicações até as Áreas de Trabalho. Definição pela ANSI/TIA/EIA-568-A: “Sistema de cablagem horizontal é a parte do sistema de cablagem de telecomunicações que se estende do conector/tomada de telecomunicações da Work Area até o Telecomunication Closet.”

86. Aula - 07 86 Horizontal Cables (Cabos Horizontais)

87. Aula - 07 87 Work Area (Áreas de Trabalho) São os Componentes que são utilizados após as tomadas de telecomunicação. Patch-cords MicroComputadores Telefontes etc... Os Adaptadores de cablagem na Work Area podem ter efeitos prejudiciais no desempenho de transmissão do sistema de cabos da rede. É necessário verificar a qualidade e procedência dos adaptadores utilizados.

88. Aula - 07 88 Work Area (Áreas de Trabalho)

89. Aula - 07 89 Equipament Room (Sala de Equipamentos) É um recinto com propósito de armazenar os principais equipamentos da rede. Geralmente servem a um prédio inteiro (ou mesmo um campus). São os conhecidos CPDs.

90. Aula - 07 90 Equipament Room (Sala de Equipamentos) Equipamentos nas Salas: Patch Panel Hubs, Switches Servidores routers Gateways

91. Aula - 07 91 Telecomunication Closets (Armários de Telecomunicações) Diferentemente as Instalações de Entrada e Salas de Equipamentos, pois são utilizados para efetuar a divisão através dos backbones, seja por prédios ou andares. Ficam equipamentos utilizados para a segmentação das redes;

92. Aula - 07 92 Cross-Conects (Manobras) Uma das funções dos Armários é abrigar as manobras que podem ser de três tipos: Main Cross-Conects – manobra para cabos de backbone primeiro nível Intermediate Cross-Conects – Manobra entre cabos de backbone de primeiro e segundo níveis. Horizontal Cross-Conects – Uma manobra do cablagem horizontal para outro cablagem.

93. Aula - 07 93 Cross-Conects (Manobras) Todo cablagem deve terminar em equipamentos seguindo aos padrões da norma ANSI/TIA/EIA-568-A.

94. Dispositivos de redes (Computadores) Conexões

95. Introdução Para que haja comunicação entre computadores é necessário que exista uma porta de saída e entrada para os dados a serem trocados. Estas portas são conhecidos como adaptadores de rede.

96. Adaptadores de Rede Placa de Rede Placa USB Placa Firewire

97. A placa de rede Hardware de PC’s com a finalidade de interligá-los. Existem vários Modelos PCI, PCI-Express, ISA Padrão Ethernet Padrão Token Ring Conectores diversos: BNC, AUI, RJ45 e Antena Velocidades de Conexão Variadas: 10 Mbits 10/100 Mbits 10/100/1000 Mbits 54 Mbits

98. Placa de Rede - Características Endereço Físico único na Rede MAC (Media Acces Control Adress) (único para cada Placa de Rede) Código de 48 bits 00-FA-E4-F4-0A-F6 Este endereçamento físico é definido pelo IEEE (Institute of Eletrical and Eletronics Engineers inc.) Cada fabricante recebe uma faixa de endereços MAC para disponibilizar em seus equipamentos. Existem alguns fabricantes que não seguem os padrões da IEEE, o que faz ocasionar erros de comunicação.

99. Portas das Placas de Redes Porta RJ-45 Porta AUI Porta BNC

100. Placas de Rede sem FIO

101. Placas USB Geralmente as placas de CPU (MotherBoard) já trazem interfaces deste tipo embutidas. É possível interligar 128 dispositivos em cada uma destas portas. Operam com velocidades em torno dos 1,2MB/s.

102. Equipamentos USB Para interligação é necessário utilizar os Hubs USB ligados em cascata A interligação dos micros irá ficar com topologia em Malha

103. Placas Firewire Padronizado através da norma IEEE 1394 Consegue ser 30 vezes mais rápido que o padrão USB (50MB/s) frente ao 1,5MB/s do USB (1.1) É possível interligar até 63 dispositvos Primeiramente utilizado por dispositivos de vídeo pela alta taxa de transferência de dados. Novo Padrão IEEE 1394-1 (100MB/s) Mais utilizado pelos micros da Apple.

104. Equipamentos Firewire

105. Interligação em Rede com Firewire Nota: A interligação dos micros com cabos Firewire é feita igual aos cabos USB, sendo que a distância máxima permitida entre um dispositivo e outro é de 4,5 metros.

106. Dispositivos de Redes - Introdução Além de placas e cabos são necessários outros equipamentos para que se possa interligar micros em rede. Conhecer a diversidade de equipamentos existentes para interconexão de computadores em rede, garante a técnica necessária para definir o que é possível ou não em uma instalação de Rede de Computadores. Para relembrar: São Componentes da Rede: Hardware: todos os equipamentos físicos que existem em uma rede; Software: sistemas operacionais, programas que são utilizados na rede; Usuários: criam, trabalham e gerenciam as redes.

107. Repetidor Quando existe a necessidade de ligar pc´s acima da capacidade do cabo ocorre a atenuação do sinal. Os repetidores mais modernos também podem funcionar como conversores de mídia.

108. HUB “O retransmissor da Rede”

109. HUB Conhecido também como “Concentrador”. Pois funciona como um espelho só retransmitindo o sinal recebido de um pc para os outros. O HUB pode ser definido com um fio inteligente. Cada espaço para conexão de um cabo é conhecido como porta.

110. HUB (Tipos) Passivo Serve simplesmente para passagem do dado, não retifica o sinal, o que significa dizer que os 100 metros de um cabo coaxial deve ser da estação que está transmitindo o sinal até a que está recebendo. Ativo Além de retransmitir o sinal, ele é capaz de regenerá-lo, fazendo com que o sinal possa andar mais 100 metros. Smart Hubs Incorpora um processador e um software de gestão de rede, sendo capaz: Detectar e desconectar estações com problemas Detecta pontos de congestionamento; Detecta e impede tentativas invasão;

111. Ligação de HUB’s A grande maioria dos Hubs vêem dotados de 8, 16, 24 ou 32 portas. Imagine a necessidade de se interligar 20 computadores em Rede e já se tem disponível um hub de 8 portas e um de 16 portas. Como fazer? Opção 1 -> Comprar um hub novo de 24 portas. Opção 2 -> Interligar os Hubs. Mas isto é possível??? Como ???

112. Ligação de HUB’s

113. Ligação de HUB’s Existem as seguintes formas: Técnica de Cascata Ligar Hubs através das portas “UpLink” Através das Portas Comuns, dependendo do tipo de Hub. Técnica de Empilhamento Tecnologia embutida no Hub, onde existe uma porta atrás para fazer a conexão entre os equipamentos.

114. Hub’s e Portas

115. Switch “Organizador da Bagunça”

116. Switch Pode ser definido como um localizador, ou seja, é a figura da telefonista onde uma pessoa deseja falar com outra é necessário interconectar suas linhas. O Switch trabalha no mínimo a nível de Ligação de dados nas camadas definidas pelo Modelo Conceitual OSI (Open System Interconection)

117. Switch As ligações internas, são feitas como na figura: O Switch cria uma tabela, onde ele grava o endereço MAC Adress de cada placa e a respectiva porta onde está ligada, com isto ele quando um micro manda uma mensagem para outro ele cria um canal de passagem entre estes dois micros. A essa tabela dá-se o nome de CAM - Content Addressable Memory

118. HUB X Switch A Grande diferença está no método de funcionamento, pois o HUB atua como um repetidor, ou seja, retransmite o dado que recebe para todas as portas, já o Switch retransmite o dado somente para sua porta destino, o que significa que podem haver mais de uma transmissão por vez. HUB a trabalhar Switch a trabalhar

119. Tecnologias Embutidas em Switchs Cut-through– lê o endereço MAC (destino) assim que o quadro chega. Após descobrir a porta destino, envia o quadro para a porta, antes mesmo de recebê-lo completamente na porta origem. Poucos switches são totalmente cut-through, pois esse sistema não permite nenhum tipo de correção de erros. store-and-forward - neste método, o switch lê todo o quadro para o buffer, e verificará se existem erros de CRC. Se existir algum problema, o quadro será descartado. Se estiver OK, verifica qual é a porta associada ao endereço MAC de destino e encaminha o quadro. Muitos switches usam cut-through até que um certo nível de erros seja alcançado. Neste momento, passam a operar em store-and-forward. Um método menos comum é o fragment-free. Funciona como o cut-through, no entanto o switch armazena os primeiros 64 bytes do quadro antes de enviá-lo. A razão para isso é que a maior parte dos erros ocorre nos primeiros 64 bytes de um quadro.

120. Switchs (Portas) Os Switchs são comercializados assim como os Hubs, com 8, 16, 24, 32 e até 48 portas. Também é possível interligar Switchs para aumentar a quantidade de pc´s na rede, utilizando-se as mesmas técnicas usadas nos HUBs

121. Switchs (Utilidades) Além de interligar pc´s: Pode ser usado para dividir a rede em segmentos. Gerenciar o tráfego na rede. Dependendo do nível realizar roteamento na rede.

122. Bridge (Pontes) “O Tradutor de tecnologias”

123. Bridge A função é interligar duas redes, é um como se fosse um Switch de 2 portas. Outra característica é que as Bridges são capazes de interligar redes com diferentes tecnologias de transmissão de dados. Por exemplo: interligar uma Rede Token Ring com uma rede Ethernet. Um detalhe importante é que estas redes devem estar utilizando o mesmo protocolo de comunicação (TCP/IP, por exemplo) Outra função é dividir a rede em segmentos para evitar um grande número de colisões.

124. Funcionamento das Bridges

125. Gateway “O Tradutor de Línguas”

126. Gateway São MicroComputadores (Servidores) que a partir de um Software especial (Software Gateway) realiza a comunicação entre dois sistemas distintos. Funcionam como as Bridges, só que com as seguintes vantagens: Estruturas de pacotes diferentes (Protocolos); Arquitetura de hardware diferentes; Arquitetura de Redes diferentes. O Gateway é um filtro de conversão da estrutura de uma forma de comunicação para outra que geralmente é totalmente diferente da origem.

127. Router “O Correio das Redes”

128. routeres A Função do router é decidir por qual caminho que os dados devem seguir. Ele executa a função de roteamento (salto por salto) através de tabelas e protocolos de roteamento existentes em todos os equipamentos conectados a rede. Nas tabelas estão os caminhos que os dados devem seguir até alcançar o seu destino.

129. routeres Geralmente utilizados em redes de grande porte e com saída para Internet. Para uso dos routeres é necessário utilizar protocolos roteáveis. Ex. IPX/SPX e TCP/IP Pode interligar várias redes em um Router.

130. Funcionamento de um Router

131. Protocolos de Roteamento Para executar a entrega de um Dado o router necessita de uma tabela de roteamento, esta pode ser: Estática Dinâmica

132. Protocolos de Roteamento Os protocolos podem ser classificados em: Quanto Mapeamento de Rotas Distance Vector Mantém uma tabela com informações para atingir o próximo router Link State Mantém um mapa da Rede, ficam trocando informações. Quanto Área de Combertura IGP (interno) EGP (externo)

133. Protocolos de Roteamento IGP RIP RIP II OSFP

134. Protocolos de Roteamento EGP EGP BGP GGP

135. Protocolos de Roteamento Proprietários IGRP (Cisco) RTMP (Apple) APPN (IBM) IS-IS (ISO)

136. Camadas OpenSystemInterconnection (OSI)

138. Redes I Endereçamento IP Nuno Matos PereiraGestão de Sistemas e Redes

139. Protocolo TCP/IP Protocolo de comunicação: conjunto de regras para envio e recebimento de informações, para que computadores de uma rede troquem dados entre si

140. Protocolo TCP/IP Antes da popularização da Internet, muitos protocolos eram adotados em redes privadas de empresas Protocolos mais adotados: TCP/IP (protocolo da Internet), NETBEUI, IPX/SPX, APPLE TALK Após a popularização da Internet, o TCP/IP passou a ser o padrão também nas redes privadas das empresas

141. O Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DoD) criou o modelo de referência TCP/IP porque queria uma rede que pudesse sobreviver a qualquer condições. Para ilustrar. Imagine um mundo atravessado por muitos cabos, fios, microondas, fibras ópticas e conexões de satélite. Imagine também a necessidade de transmitir dados independentemente da condição de um determinado nó ou rede. O DoD exigia transmissão confiável de dados para qualquer destino da rede sob quaisquer circunstâncias. A criação do modelo TCP/IP ajudou a resolver esse difícil problema de projecto. Desde então, o modelo TCP/IP tornou-se o padrão no qual a Internet se baseia. Ao ler sobre as camadas do modelo TCP/IP, tenha em mente a intenção original da Internet. Lembrando-se disso, haverá menos confusão. O modelo TCP/IP tem quatro camadas: a camada de aplicação, a camada de transporte, a camada de Internet e a camada de acesso à rede. Algumas das camadas do modelo TCP/IP têm o mesmo nome das camadas do modelo OSI. É essencial não confundir as funções das camadas dos dois modelos, pois as camadas contêm diferentes funções em cada modelo. A versão actual do TCP/IP foi padronizada em Setembro de 1981. Modelo TCP/IP

142. Cada computador da rede precisa de, pelo menos, dois parâmetros configurados Número IP Máscara de sub-rede

144. Número IP É formado por 4 octetos (bytes), possuindo o seguinte formato: a.b.c.d Exemplo: 192.168.0.1 Não pode existir duas máquinas com o mesmo número IP em uma rede Caso exista: CONFLITO DE NÚMERO IP

145. Valor máximo de cada octeto é 255 28bits = 256 possibilidades  0 a 255 Uma parte do endereço IP identifica a rede e a outra parte identifica a máquina dentro da rede

146. Máscara de sub-rede Define quantos dos quatro octetos do IP identificam a rede e quantos identificam a máquina na rede Exemplo Número IP: 10.200.150.1 Máscara: 255.255.255.0 Rede: 10.200.150 Máquina: 1

147. Router Equipamento que envia informações para outras redes e recebe informações destas redes O número IP do router deve ser informado em todos os demais equipamentos que fazem parte da rede, para que estes equipamentos possam se comunicar com as redes externas Parâmetro que especifica o router: Default gateway

148. Exemplo de rede local distribuída

149. Quando um computador tenta se comunicar com outro computador, o TCP/IP realiza cálculos (operação AND bit a bit) utilizando Número IP do computador origem Máscara de sub-rede Número IP do computador destino

150. Situação 1 Os dois computadores pertencem à mesma rede O TCP/IP envia o pacote para o barramento de rede local. Todos os computadores recebem o pacote, mas somente o destinatário do pacote o captura e o processa.

151. Exemplo de rede local distribuída Origem Destino

152. Situação 1 - exemplo Computador origem: 10.10.10.5 Computador destino: 10.10.10.6 Máscara: 255.255.255.0

153. Situação 1 – Cálculo da rede para a máquina origem Rede = Origem AND Máscara

154. Situação 1 – Cálculo da rede para a máquina destino Rede = Destino AND Máscara Rede origem: 10.10.10.0 Rede destino: 10.10.10.0 Máquina 10.10.10.5 manda pacote para a rede local e a máquina 10.10.10.6 o captura

155. Situação 2 Os dois computadores não pertencem à mesma rede Neste caso, o TCP/IP envia o pacote para o router (default gateway)

156. Origem Destino

157. Situação 2 - exemplo Computador origem: 10.10.10.5 Computador destino: 10.10.20.11 Máscara: 255.255.255.0

158. Rede = Origem AND Máscara

159. Rede = Destino AND Máscara Rede origem: 10.10.10.0 Rede destino: 10.10.20.0 Máquina 10.10.10.5 manda pacote para o default gateway (10.10.10.1)

160. Exercício Uma das máquinas não consegue se comunicar com as restantes máquinas da rede. Outra máquina não consegue ter acesso à Internet Que alterações devem ser feitas para que todas as máquinas possam se comunicar entre si na rede local, além de acessar a internet?

161. Exercício

162. Classes de endereços IP Por que surgiram? Antigamente utilizavam-se apenas os primeiros 8 bits do endereço IP para identificar a rede 28bits = 256 redes eram possíveis Os 24 bits restantes identificavam o host 224bits - 2= 16.777 hosts por rede

163. Classes de endereços IP Por que surgiram (cont.) Com o crescimento da Internet foi necessária a criação de um método para aproveitar melhor a estrutura do endereço IP  Classes IP Cinco classes foram então definidas: A, B, C, D e E

164. Classe A Valor do primeiro byte varia de 1 (00000001) a 126 (01111110) Faixa: 1.0.0.0 a 126.255.255.255 Máscara padrão: 255.0.0.0 (126 – 1) + 1 = 126 redes 224 – 2 = 16.777.214 hosts por rede

165. Classe B Valor do primeiro byte varia de 128 (10000000) a 191 (10111111) Faixa: 128.0.0.0 a 191.255.255.255 Máscara padrão: 255.255.0.0 [(191 – 128) + 1] * 28 = 16.384 redes 216 – 2 = 65.534 hosts por rede

166. Classe C Valor do primeiro byte varia de 192 (11000000) a 223 (11011111) Faixa: 192.0.0.0 a 223.255.255.255 Máscara padrão: 255.255.255.0 [(223 – 192) + 1] * 28 * 28 = 2.097.152 redes 28 – 2 = 254 hosts por rede

167. Classe D Reservada para endereços de Multicast Multicast: Envio de pacotes para um conjunto (grupo) de máquinas Intervalo: 224.0.0.0 a 239.255.255.255

168. Classe E Reservada para uso futuro Intervalo: 240.0.0.0 a 254.255.255.255

169. Classes IP - Resumo

170. Informações Adicionais O primeiro e o último endereços IP de uma rede identificam o endereço de rede e de broadcast, respectivamente Exemplo Rede: 10.200.150 (máscara 255.255.255.0) Primeiro endereço: 10.200.150.0 endereço de rede Último endereço: 10.200.150.255  endereço de broadcast Endereços restantes: 10.200.150.1 a 10.200.150.254  são os que podem ser atribuídos às máquinas da rede

171. Informações adicionais Endereços da rede 127.0.0.0 Utilizado como um alias (apelido) para fazer referência à própria máquina Normalmente é utilizado o endereço 127.0.0.1, o qual é associado ao nome localhost

172. Endereços internos ou privados Endereços que não são válidos na Internet Ou seja, pacotes endereçados para um endereço dentro de uma destas faixas serão descartados pelos routeres Reservados para uso interno (redes privadas) Faixas de endereços privados 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (Classe A – Máscara padrão 255.0.0.0) 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (Classe B – Máscara padrão 255.255.0.0) 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (Classe C – Máscara padrão 255.255.255.0)

173. Equipamentos de Rede - Roteamento ISLA - EFA Curso: Técnico em Informática Módulo: Redes de Computadores Estrutura de Redes de Computadores Formador: Nuno Matos Pereira

174. Roteamento de Pacotes Rotear é encaminhar as mensagens (pacotes) entre Redes através de routers. É importante entender o roteamento para elaborar a configuração inicial de um router, ou solucionar problemas relacionado a rotas.

175. Protocolos de Roteamento A função dos protocolos de roteamento é manter atualizada a tabela de roteamento. Especificam a maneira como o router irá trabalhar, mas sim como a tabela de roteamento será actualizada. Distance Vector e Link State são classficações dos Protocolos de Roteamento.

176. Protocolo Distance Vector Um protocolo de roteamento baseado em Vector de Distância (Distance Vector) é o RIP. Routing Information Protocol (RIP), protocolo muito simples baseado no algoritmo de Bellman-Ford.

177. RIP (Características) Utiliza o número de hops como métrica; Comunica com os vizinhos a cada 30 segundos. Quando uma não é re-anunciada em 180 segundos é removida da tabela; Distância máxima de 15 hops; Utiliza sempre o caminho mais curto;

178. Tabela de Roteamento (RIP)

179. Formas de Actualização da Tabela A cada 30 segundos os vizinhos enviam informações sobre suas rotas para todos os routeres que estão ao seu lado. Ao receber a tabela o router compara com a tabela existente e somente fará a troca de algum destino, no caso deste ainda não estiver presente ou o número de saltos ser inferior ao que já possui.

180. Protocolo Link State Protocolo baseado no estado do link é o OSPF (Open Shortest Path First). A grande vantagem frente ao RIP é que este permite ao Administrador da Rede atribuir um custo para cada rota da Rede. Este custo é denominado métrica. Protocolo Baseado no Algoritmo de Dijkstra

181. OSPF (Características) Usa outras formas para calculo do custo além dos hops; Autentica troca de rotas; Permite balanceamento de carga em caminhos de igual custo; Aprende rotas externas (vindas de outros Sistemas Autônomos); Distância Máxima de 65.535 hops.

182. Tabela de Roteamento OSPF

183. Formas de Actualização da Tabela Guarda informações sobre o mesmo destino, ou seja, armazena rotas diferentes para o mesmo destino. Sempre que há uma actualização de um dos routeres da rede, este encaminha uma mensagem para os demais, senão a cada 30 minutos é enviada uma mensagem para avisar que está tudo OK! Todos os routers guardam a tabela completa de roteamento dentro da rede.

184. Montar uma Tabela de Roteamento Tabela Baseado no Protocolo RIP

185. Exemplo de Rede Router D Rede 3 Rede 4 Router C Rede 1 Router A Rede 5 Rede 2 Router B Router E

186. Tabelas de Roteamento (Router A)