modulo 01 ccna capitulo 02

8/17/2019 Modulo 01 CCNA Capitulo 02

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Visão Geral

A largura de banda é um componente crucial de redes. A largura de banda éuma das decisões mais importantes a serem tomadas quando da criação deuma rede. Este módulo estuda a importância da largura de banda, explica comoé calculada e como é medida.

As funções de rede são descritas utilizando se modelos em camadas. Estemódulo cobre os dois modelos mais importantes, que são o modelo !pen"#stem $nterconnection %!"$& e o modelo 'ransmission (ontrol )rotocol*$nternet)rotocol %'()*$)&. ! módulo apresenta também as diferenças e similaridadesentre os dois modelos.

Além disso, este módulo apresenta uma bre+e istória sobre redes. Ele descre+etambém os dispositi+os de rede, assim como cabeamento, e as disposiçõesf-sicas e lógicas. Este módulo também de ne e compara /A0s, 1A0s, 2A0s,"A0s, e 3)0s.

!s alunos, ao conclu-rem este módulo, de+erão poder4

• Explicar a importância da largura de banda em redes.• 5sar uma analogia a partir de sua experi6ncia para explicar a largura de

banda.• $denti car bps, 7bps, 1bps, e 8bps como sendo unidades de largura de

banda.• Explicar a diferença entre largura de banda e t roug put.• (alcular as taxas de transfer6ncia de dados.• Explicar por que são usados os modelos em camadas para descre+er a

comunicação de dados.• Explicar o desen+ol+imento do modelo !pen "#stem $nterconnection

%!"$&.• /istar as +antagens de uma abordagem de camadas.• $denti car cada uma das sete camadas do modelo !"$.• $denti car as quatro camadas do modelo '()*$).• 9escre+er as similaridades e diferenças entre os dois modelos.• Explicar rapidamente a istória das redes.• $denti car os dispositi+os usados nas redes.• Entender a função dos protocolos nas redes.• 9e nir /A0, 2A0, 1A0, e "A0.• Explicar 3)0s e suas +antagens.

• 9escre+er as diferenças entre intranets e extranets.

2.1 Terminologia de Redes

2.1.1

Redes dedados

As redes de dados foram desen+ol+idas como um resultado dos aplicati+os

empresariais que foram escritos para microcomputadores. 0aquela época osmicrocomputadores não eram conectados da mesma maneira que os terminaisde computadores mainframe, portanto não a+ia uma maneira e ciente de


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compartil ar dados entre +:rios microcomputadores. 'ornou se ób+io que ocompartil amento de dados atra+és da utilização de disquetes não era umamaneira e ciente e econ;mica de se administrar empresas. !s untos de modi cações era perdido. As empresas precisa+am de umasolução que respondesse satisfatoriamente ?s tr6s questões abaixo4

• (omo e+itar a duplicação de equipamentos e recursos• (omo se comunicar e cazmente• (omo con gurar e gerenciar uma rede

As empresas perceberam que a tecnologia de rede aumentaria a produti+idadeenquanto l es economizaria din eiro. 0o+as redes foram sendo criadas ouexpandidas tão rapidamente quanto surgiam no+os produtos e tecnologias derede. As redes no in-cio dos anos @ , ou+e uma grande expansão no uso de

redes, apesar da desorganização na primeira fase de desen+ol+imento.0o in-cio dos anos @ , as tecnologias de rede que surgiram tin am sido criadasusando diferentes implementações de ardBare e softBare. (ada empresa quecria+a ardBare e softBare para redes usa+a seus próprios padrões. Estespadrões indi+iduais eram desen+ol+idos de+ido ? competição com outrascompan ias. (onseqCentemente, muitas das no+as tecnologias de rede eramincompat-+eis umas com as outras. 'ornou se cada +ez mais dif-cil para as redesque usa+am especi cações diferentes se comunicarem entre si. DreqCentementeera necess:rio que o equipamento antigo de rede fosse remo+ido para que fosseimplementado o no+o equipamento.

5ma das primeiras soluções foi a criação de padrões de redes locais %/A0&. :que os padrões de redes locais ofereciam um con>unto aberto de diretrizes paraa criação de ardBare e softBare de rede, equipamentos de diferentescompan ias poderiam então tornar se compat-+eis. $sto permitiu estabilidade naimplementação de redes locais.

Em um sistema de rede local, cada departamento da empresa é uma espécie deil a eletr;nica. F medida que o uso do computador nas empresas cresceu, logose percebeu que até mesmo as redes locais não eram o su ciente.

Era necess:rio um modo de mo+er informações de maneira r:pida e e ciente,não só dentro da empresa, mas também de uma empresa para outra. A solução,então, foi a criação de redes de :reas metropolitanas %1A0s& e de redes delonga distância %2A0s&. (omo as 2A0s podiam conectar as redes usu:riasdentro de grandes :reas geogr: cas, elas tornaram poss-+el a comunicaçãoentre empresas ao longo de grandes distâncias. Digura resume os taman osrelati+os de redes locais e 2A0s.


2.1.2

História dasRedes

A istória das redes de computador é complexa. Ela en+ol+eu pessoas do mundointeiro nos Gltimos HI anos. Apresentamos aqui uma +isão simpli cada de como


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e+oluiu a $nternet. !s processos de in+enção e comercialização são muito maiscomplicados, mas pode ser Gtil examinar o desen+ol+imento fundamental.

0os anos J , os computadores eram enormes dispositi+os eletromecânicospropensos a fal as. Em KLJM, a in+enção de um transistor semicondutor criou+:rias possibilidades para a fabricação de computadores menores e maiscon :+eis. 0os anos I , os mainframes, que eram acionados por programas emcartões perfurados, começaram a ser usados por grandes instituições. 0o naldos anos I , foi in+entado o circuito integrado, que combina+a +:rios, depoismuitos e agora combina mil ões de transistores em uma pequena peça desemicondutor. 9urante os anos N , o uso de mainframes com terminais erabastante comuns assim como os circuitos integrados eram largamenteutilizados.

0o nal dos anos N e M , surgiram computadores menores, c amados deminicomputadores. 0o entanto, estes minicomputadores eram ainda muitograndes para os padrões modernos. Em KLMM, a Apple (omputer (ompan#apresentou o microcomputador, também con ecido como computador pessoal.Em KL@K a $O1 apresentou o seu primeiro computador pessoal. ! 1ac amig:+el,o $O1 )( de arquitetura aberta e a maior micro miniaturização dos circuitosintegrados conduziram ? difusão do uso de computadores pessoais nas casas enos escritórios.

Em meados dos anos @ , os usu:rios com computadores stand alonecomeçaram a compartil ar dados usando modems para fazer conexão a outroscomputadores. Era con ecido como comunicação ponto a ponto ou dial up. Esteconceito se expandiu com a utilização de computadores que opera+am como oponto central de comunicação em uma conexão dial up. Estes computadoreseram c amados de bulletin boards %OO"&. !s usu:rios faziam a conexão aosOO"s, onde deixa+am ou pega+am mensagens, assim como faziam upload edoBnload de arqui+os. A des+antagem deste tipo de sistema era que a+iapouqu-ssima comunicação direta entre usu:rios e apenas com aqueles quecon eciam o OO". 5ma outra limitação era que o computador de OO" precisa+ade um modem para cada conexão. "e cinco pessoas quisessem se conectarsimultaneamente, seria necess:rio ter cinco modems conectados a cinco lin astelef;nicas separadas. (onforme foi crescendo o nGmero de pessoas dese>andousar o sistema, este não foi capaz de atender ?s exig6ncias. )or exemplo,imagine se I pessoas quisessem fazer a conexão ao mesmo tempo. 'endoin-cio nos anos N e continuando pelos anos M , @ e L , o 9epartamento de9efesa americano %9o9& desen+ol+eu grandes e con :+eis redes de longadistância %2A0s& por razões militares e cient- cas. Esta tecnologia era diferenteda comunicação ponto a ponto usada nos quadros de a+iso. Ela permitia que+:rios computadores se interconectassem usando +:rios camin os diferentes. Aprópria rede determinaria como mo+er os dados de um computador para outro.Em +ez de poder comunicar com apenas um outro computador de cada +ez,muitos computadores podiam ser conectados usando a mesma conexão. A 2A0do 9o9 com o tempo +eio a se tornar a $nternet.


2.1.3

Dispositivos derede

!s equipamentos que se conectam diretamente a um segmento de rede sãoc amados de dispositi+os. Estes dispositi+os são di+ididos em duasclassi cações. A primeira classi cação é de dispositi+os de usu:rio nal. !s


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dispositi+os de usu:rio nal incluem computadores, impressoras, scanners eoutros dispositi+os que fornecem ser+iços diretamente ao usu:rio. A segundaclassi cação é de dispositi+os de rede. 9ispositi+os de rede incluem todos osdispositi+os que fazem a interconexão de todos os dispositi+os do usu:rio nalpermitindo que se comuniquem.

!s dispositi+os de usu:rio nal que fornecem aos usu:rios uma conexão ? redesão também con ecidos como osts. Estes dispositi+os permitem que osusu:rios compartil em, criem e obten am informações. !s osts podem existirsem uma rede, porém, sem a rede, suas capacidades são muito limitadas. !s

osts são sicamente conectados aos meios de rede usando uma placa de rede%0$(&. Eles usam esta conexão para realizar as tarefas de en+iar de e mails,imprimir relatórios, digitalizar imagens ou acessar bancos de dados. 5ma placade rede é uma placa de circuito impresso que cabe no slot de expansão de umbarramento em uma placa mãe do computador, ou pode ser um dispositi+operiférico. P também c amada adaptador de rede. As placas de rede doscomputadores laptop ou noteboo= geralmente são do taman o de uma placa)(1($A. (ada placa de rede indi+idual transporta um indenti cador exclusi+o,denominado endereço de (ontrole de Acesso ao 1eio %1A( 1edia Access(ontrol&. Este endereço é usado para controlar as comunicações de dados do

ost na rede. 1aiores detal es sobre endereços 1A( serão fornecidos maisadiante. (omo o nome sugere, a placa de rede controla o acesso do ost aomeio.

0ão existem s-mbolos padronizados para representar na indGstria de rede osdispositi+os de usu:rio nal. Eles apresentam uma apar6ncia semel ante aosdispositi+os +erdadeiros para permitir um recon ecimento r:pido.

!s dispositi+os de rede proporcionam transporte para os dados que precisamser transferidos entre os dispositi+os de usu:rio nal. !s dispositi+os de redeproporcionam extensão de conexões de cabos, concentração de conexões,con+ersão de formatos de dados, e gerenciamento de transfer6ncia de dados.Exemplos de dispositi+os que realizam estas funções são4 repetidores, ubs,bridges, sBitc es e roteadores. 'odos os dispositi+os de rede mencionados aquiserão explicados em maiores detal es mais adiante neste curso. )ara omomento, ser: fornecida uma bre+e +isão geral dos dispositi+os de rede.

5m repetidor é um dispositi+o de rede usado para regenerar um sinal. !srepetidores regeneram os sinais analógicos e digitais que foram distorcidos porperdas na transmissão de+ido ? atenuação. 5m repetidor não realiza decisõesinteligentes sobre o encamin amento de pacotes como um roteador ou bridge.

!s ubs concentram conexões. Em outras pala+ras, >untam um grupo de osts e

permitem que a rede os +e>a como uma Gnica unidade. $sto é feitopassi+amente, sem qualquer outro efeito na transmissão dos dados. !s ubsati+os não só concentram osts, como também regeneram sinais.

As bridges, ou pontes, con+ertem os formatos de dados transmitidos na redeassim como realizam gerenciamento b:sico de transmissão de dados. Asbridges, como o próprio nome indica, proporcionam conexões entre redes locais.As bridges não só fazem conexões entre redes locais, como também +eri camos dados para determinar se de+em ou não cruzar a bridge. $sto faz com quecada parte da rede se>a mais e ciente.

!s sBitc es de grupos de trabal o %2or=group sBitc es& adicionam maisintelig6ncia ao gerenciamento da transfer6ncia de dados. Eles não só podemdeterminar se os dados de+em ou não permanecer em uma rede local, mascomo também podem transferir os dados somente para a conexão que


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necessita daqueles dados. !utra diferença entre uma bridge e um sBitc é queum sBitc não con+erte os formatos dos dados transmitidos.

!s roteadores possuem todas as capacidades listadas acima. !s roteadorespodem regenerar sinais, concentrar conexões mGltiplas, con+erter formatos dosdados transmitidos, e gerenciar as transfer6ncias de dados. Eles também podemser conectados a uma 2A0, que l es permite conectar redes locais que estãoseparadas por longas distâncias. 0en um outro dispositi+o pode pro+er este tipode conexão.


2.1.4

Topologias derede

'opologias de rede de nem a estrutura da rede. 5ma parte da de nição detopologia é a topologia f-sica, que é o la#out efeti+o dos os ou meios f-sicos. Aoutra parte é a topologia lógica, que de ne como os meios f-sicos são acessadospelos osts para o en+io de dados. As topologias f-sicas que são comumenteusadas são as seguintes4

• 5ma topologia em barramento %bus& usa um Gnico cabo bac=bone que éterminado em ambas as extremidades. 'odos os osts são diretamenteconectados a este bac=bone.

• 5ma topologia em anel %ring& conecta um ost ao próximo e o Gltimoost ao primeiro. $sto cria um anel f-sico utilizando o cabo.

• 5ma topologia em estrela %star& conecta todos os cabos a um ponto

central de concentração.• 5ma topologia em estrela estendida %extended star& une estrelas

indi+iduais ao conectar os ubs ou sBitc es. Esta topologia podeestender o escopo e a cobertura da rede.

• 5ma topologia ier:rquica é semel ante a uma estrela estendida. )orém,ao in+és de unir os ubs ou sBitc es, o sistema é +inculado a umcomputador que controla o tr:fego na topologia.

• 5ma topologia em mal a %mes & é implementada para pro+er a maiorproteção poss-+el contra interrupções de ser+iço. A utilização de umatopologia em mal a nos sistemas de controle de uma usina nuclear deenergia interligados em rede seria um excelente exemplo. (omo époss-+el +er na gura, cada ost tem suas próprias conexões com todosos outros osts. Apesar da $nternet ter +:rios camin os para qualquerlocal, ela não adota a topologia em mal a completa.

A topologia lógica de uma rede é a forma como os osts se comunicam atra+ésdos meios. !s dois tipos mais comuns de topologias lógicas são broadcast epassagem de to=en.

A topologia de broadcast simplesmente signi ca que cada ost en+ia seus dadosa todos os outros osts conectados ao meio f-sico da rede. 0ão existe umaordem que de+e ser seguida pelas estações para usar a rede. A ordem é4primeiro a c egar, primeiro a usar. A Et ernet funciona desta maneira conformeser: explicado mais tarde neste curso.

A segunda topologia lógica é a passagem de to=en. A passagem de to=encontrola o acesso ? rede, passando um to=en eletr;nico seqCencialmente para


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cada ost. Quando um ost recebe o to=en, signi ca que esse ost pode en+iardados na rede. "e o ost não ti+er dados a serem en+iados, ele +ai passar oto=en para o próximo ost e o processo ser: repetido. 9ois exemplos de redesque usam passagem de to=en são4 'o=en Ring e Diber 9istributed 9ata $nterface%D99$&. 5ma +ariação do 'o=en Ring e D99$ é Arcnet. Arcnet é passagem deto=en em uma topologia de barramento.

! diagrama na Digura mostra muitas topologias diferentes conectadas pelosdispositi+os de rede. Ele mostra uma rede local de complexidade moderada queé t-pica de uma escola ou de uma pequena empresa. Ele tem muitos s-mbolos erepresenta muitos conceitos de rede que +ão le+ar tempo para seremaprendidos.


2.1.5

Protocolos de

rede

(on>untos de protocolos %protocol suites& são coleções de protocolos quepermitem a comunicação de um ost para outro atra+és da rede. 5m protocoloé uma descrição formal de um con>unto de regras e con+enções que go+ernam amaneira de comunicação entre os dispositi+os em uma rede. !s protocolosdeterminam o formato, temporização, seqC6ncia, e controle de erros nacomunicação de dados. "em os protocolos, o computador não pode criar oureconstruir o Suxo de bits recebido de outro computador no seu formato original.

!s protocolos controlam todos os aspectos de comunicação de dados, queincluem o seguinte4

• (omo é constru-da a rede f-sica• (omo os computadores são conectados ? rede• (omo são formatados os dados para serem transmitidos• (omo são en+iados os dados• (omo lidar com erros

Estas regras para redes são criadas e mantidas por diferentes organizações ecomit6s. $nclu-dos nestes grupos estão4 $nstitute of Electrical and ElectronicEngineers %$EEE&, American 0ational "tandards $nstitute %A0"$&,

'elecommunications $ndustr# Association %'$A&, Electronic $ndustries Alliance

%E$A& e $nternational 'elecommunications 5nion %$'5&, anteriormente con ecidacomo (omité (onsultatif $nternational 'élép onique et 'élégrap ique %(($''&.


2.1.

Redeslocais!"#$s%

As redes locais consistem nos seguintes componentes4• (omputadores


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• )laca de $nterface de Rede• 9ispositi+os periféricos• 1eios de rede• 9ispositi+os de rede

Redes locais possibilitam que as empresas utilizem a tecnologia para ocompartil amento e ciente de arqui+os e impressoras locais, além depossibilitar a comunicação interna. 5m bom exemplo desta tecnologia é o email. Elas unem dados, comunicações locais e equipamento de computação.

Algumas tecnologias comuns ? rede local são4

• Et ernet• 'o=en Ring

• D99$


2.1.&

Redesdelongadist'ncia!(#$s%

As 2A0s interconectam as redes locais, fornecendo então acesso acomputadores ou ser+idores de arqui+os em outros locais. (omo as 2A0s

conectam redes de usu:rios dentro de uma +asta :rea geogr: ca, elaspermitem que as empresas se comuniquem ao longo de grandes distâncias.(om a utilização de 2A0s torna se poss-+el que os computadores, impressoras eoutros dispositi+os em uma rede local compartil em e se>am compartil adoscom locais distantes. As 2A0s proporcionam comunicações instantâneasatra+és de grandes :reas geogr: cas. A capacidade de en+iar uma mensageminstantânea %$1& para alguém em qualquer lugar do mundo proporciona asmesmas capacidades de comunicação que antigamente eram poss-+eis somentese as pessoas esti+essem no mesmo escritório f-sico. ! softBare de colaboraçãoproporciona acesso a informações em tempo real e recursos que permitem arealização de reuniões remotamente, ao in+és de pessoalmente. Redes de longadistância criaram também uma no+a classe de trabal adores con ecidos comotelecomutadores, que são pessoas que nunca precisam sair de casa para ir

trabal ar.As 2A0s são pro>etadas para executar as seguintes ações4

• !perar em grandes :reas separadas geogra camente.• )ermitir que os usu:rios ten am capacidades de comunicação em tempo

real com outros usu:rios• )roporcionar que recursos remotos este>am permanentemente

conectados aos ser+iços locais• )roporcionar ser+iços de e mail, 2orld 2ide 2eb, transfer6ncia de

arqui+os e e commerce

Algumas tecnologias comuns ? 2A0 são4


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• 1odems• $ntegrated "er+ices 9igital 0etBor= %$"90&• 9igital "ubscriber /ine %9"/ &• Drame Rela#• Tierarquias digitais ' %E5A& e E %Europa&4 'K, EK, 'H, EH

• "#nc ronous !ptical 0etBor= %"!0E'&


2.1.)

Redes de*reasmetropolitanas !+#$s%

5ma 1A0 é uma rede que abrange toda a :rea metropolitana como uma cidadeou :rea suburbana. 5ma 1A0 geralmente consiste em duas ou mais redes locaisem uma mesma :rea geogr: ca. )or exemplo, um banco com +:rias sucursaispode utilizar uma 1A0. 'ipicamente. um pro+edor de ser+iços est: acostumadoa conectar dois ou mais sites de redes locais usando lin as pri+adas decomunicação ou ser+iços óticos. P também poss-+el criar uma 1A0 usando umatecnologia de bridge sem o %Bireless& emitindo sinais atra+és de :reaspGblicas.


2.1.,

-torage areanet/or0s!-#$s%

5ma "A0 é uma rede dedicada de alto desempen o, usada para transportardados entre ser+idores e recursos de armazenamento %storage&. )or ser umarede separada e dedicada, ela e+ita qualquer conSito de tr:fego entre clientes eser+idores.

A tecnologia "A0 permite a conecti+idade em alta +elocidade de ser+idor a :reade armazenamento, de :rea de armazenamento a :rea de armazenamento oude ser+idor a ser+idor. Este método usa uma infra estrutura de rede separadaque ali+ia qualquer problema associado ? conecti+idade da rede existente.

"A0s oferecem os seguintes recursos4

• Desempen o "A0s permitem um acesso simultâneo de dis= arra#s outape arra#s por dois ou mais ser+idores em alta +elocidade, oferecendoum mel or desempen o do sistema.

• Disponi ilidade "A0s >: incorporam uma tolerância contra desastres, >: que permitem o espel amento de dados usando uma "A0 a distânciasde até K quil;metros %N,U mil as&.

• scala ilidade (omo uma /A0*2A0, ela pode usar uma +ariedade de


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tecnologias. Assim permitindo uma transfer6ncia f:cil de dados debac=up, operações, migração de arqui+os, e replicação de dados entresistemas.


2.1.1

Virt6alPrivate$et/or0!VP$%

5ma 3)0 é uma rede particular que é constru-da dentro de uma infra estruturade rede pGblica como a $nternet global. Ao usar uma 3)0, um telecomutadorpode acessar a rede da matriz da empresa atra+és da $nternet criando um tGnelseguro entre o )( do telecomutador a um roteador da 3)0 na matriz.


2.1.11

Vantagens dasVP$s

!s produtos (isco suportam a tecnologia 3)0 mais moderna. 5ma 3)0 é umser+iço que oferece conecti+idade segura e con :+el atra+és de uma infraestrutura de rede pGblica compartil ada como a $nternet. As 3)0s mant6m asmesmas direti+as de segurança e gerenciamento como uma rede particular. Elasapresentam o método mais econ;mico no estabelecimento de uma conexãoponto a ponto entre usu:rios remotos e uma rede de clientes empresariais.

"eguem abaixo os tr6s tipos principais de 3)0s4

• #ccess VP$s Access 3)0s proporcionam o acesso remoto parafuncion:rios mó+eis e para pequenos escritórios*escritórios domiciliares%"!T!& ? $ntranet ou Extranet da matriz atra+és de uma infra estruturacompartil ada. Access 3)0s utilizam tecnologias analógicas, dediscagem %dial up&, $"90, 9"/ %digital subscriber line&, $) mó+el e de cabo

para fazerem a conexão segura dos usu:rios mó+eis, telecomutadores eliais.• 7ntranet VP$s $ntranet 3)0s ligam os escritórios regionais e remotos ?

rede interna da matriz atra+és de uma infra estrutura compartil ada coma utilização de conexões dedicadas. $ntranet 3)0s diferem das Extranet3)0s dado que só permitem o acesso aos funcion:rios da empresa.

• 8tranet VP$s Extranet 3)0s ligam os associados empresariais ? rededa matriz atra+és de uma infra estrutura compartil ada com a utilizaçãode conexões dedicadas. Extranet 3)0s diferem das $ntranet 3)0s dadoque só permitem o acesso aos usu:rios externos ? empresa.

2.2 "arg6ra de 9anda

2.2. 7mport'n


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1cia dalarg6rade anda

/argura de banda é de nida como a quantidade de informações que Sui atra+ésda conexão de rede durante de um certo per-odo de tempo. P extremamenteimportante entender o conceito de largura de banda durante o estudo de redesde+ido ?s seguintes razões4

K. # larg6ra de anda : ;nita.Em outras pala+ras, independentemente dos meios usados para criar arede, existem limites na capacidade daquela rede de transportarinformações. A largura de banda é limitada por leis da f-sica e pelastecnologias usadas para colocar as informações nos meios f-sicos. )orexemplo, a largura de banda de um modem con+encional est: limitada aaproximadamente IN 7bps pelas propriedades f-sicas dos os de partrançado da rede de telefonia e pela tecnologia do modem. Entretanto,

as tecnologias usadas pelo 9"/ também usam os mesmos os detelefone de par trançado, e ainda assim o 9"/ proporciona uma largurade banda muito maior do que a dispon-+el com modems con+encionais.Assim, mesmo os limites impostos pelas leis da f-sica são ?s +ezesdif-ceis de serem de nidos. A bra óptica possui o potencial f-sico defornecer largura de banda +irtualmente sem limites. 1esmo assim, alargura de banda da bra óptica não pode ser completamente entendidaaté que as tecnologias se>am desen+ol+idas para apro+eitar de todo oseu potencial.

U. "arg6ra de anda não : gr*tis.P poss-+el comprar equipamentos para uma rede local que l e oferecer:uma largura de banda quase ilimitada durante um longo per-odo detempo. )ara as conexões 2A0 %Bide area netBor=&, é quase sempre

necess:rio comprar largura de banda de um pro+edor de ser+iços. Emqualquer caso, um entendimento de largura de banda e mudanças nademanda de largura de banda durante certo per-odo de tempo, poder:oferecer a um indi+-duo ou a uma empresa, uma grande economia dedin eiro. 5m gerente de redes precisa fazer as decisões corretas nacompra dos tipos de equipamentos e ser+iços.

H. # larg6ra de anda : 6m ão de novas redes= e noentendimento da 7nternet.5m pro ssional de rede precisa entender o grande impacto da largura debanda e do t roug put no desempen o e desen o de redes. Asinformações Suem como uma seqC6ncia de bits de computador acomputador por todo o mundo. Esses bits representam enormesquantidades de informações que Suem de um lado a outro atra+és doglobo em segundos ou menos. 9e certa maneira, pode ser apropriadodizer que a $nternet é largura de banda.

J. # demanda por larg6ra de anda est* sempre crescendo. 'ão logo são criadas no+as tecnologias de rede e infra estruturas parafornecer maior largura de banda, também são criados no+os aplicati+ospara apro+eitar da maior capacidade. A transmissão, atra+és da rede, deconteGdo rico em m-dia, inclusi+e +-deo e :udio streaming, exigequantidades enormes de largura de banda. !s sistemas de telefonia $)agora são comumente instalados em lugar dos sistemas de +oztradicionais, o que aumenta mais ainda a necessidade da largura de

banda. ! pro ssional de rede e ciente de+er: antecipar a necessidadede aumentar a largura de banda e agir de acordo.


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2.2.2

?des0top

/argura de banda é de nida como a quantidade de informações que Sui atra+ésda conexão de rede durante de um certo per-odo de tempo. A idéia de que asinformações Suem sugere duas analogias que podem facilitar a +isualização delargura de banda na rede. : que se diz que tanto a :gua como o tr:fego Suem,considere as seguintes analogias4

K. # larg6ra de anda : como o di'metro de 6m cano.5ma rede de canos traz :gua pot:+el para resid6ncias e empresas e le+aembora a :gua do esgoto. Esta rede de :gua consiste em canos de +:riosdiâmetros. !s canos principais de :gua de uma cidade podem ter atédois metros de diâmetro, enquanto que o cano para a torneira da cozin a

pode ter apenas dois cent-metros de diâmetro. ! diâmetro do canodetermina a capacidade do cano le+ar :gua. )ortanto, a :gua é como osdados, e o diâmetro do cano é como a largura de banda. 1uitosespecialistas em rede falam que precisam colocar canos maiores quandoprecisam aumentar a capacidade de transmitir informações.

U. # larg6ra de anda : como o n@mero de pistas de 6ma rodovia.5ma rede de estradas que atendem todas as cidades e munic-pios. Asgrandes rodo+ias com muitas pistas são alimentadas por estradasmenores com menos pistas. Estas estradas podem conduzir a estradasmenores e mais estreitas, que mais cedo ou mais tarde c egam até aentrada da garagem das casas e das empresas. Quando pouqu-ssimoscarros utilizam o sistema de rodo+ias, cada +e-culo estar: mais li+re parase locomo+er. Quando ou+er mais tr:fego, os +e-culos se locomo+erãomais lentamente. Este é o caso, especialmente em estradas com menornGmero de pistas para os carros se locomo+erem. 1ais cedo ou maistarde, conforme o tr:fego +ai aumentando no sistema rodo+i:rio, atémesmo as rodo+ias com +:rias pistas se tornam lentas e congestionadas.5ma rede de dados é bem semel ante ao sistema rodo+i:rio. !s pacotesde dados são compar:+eis a automó+eis, e a largura de banda écompar:+el ao nGmero de pistas na rodo+ia. Quando é +isualizada a redede dados como um sistema rodo+i:rio, torna se mais f:cil +er como asconexões de largura de banda baixa podem causar umcongestionamento atra+és de toda a rede.

2.2 "arg6ra de 9anda2.2.

3+edi>ão

0os sistemas digitais, a unidade b:sica de largura de banda é bits por segundo%bps&. A largura de banda é a medida da quantidade de informação que pode sertransferida de um lugar para o outro em um determinado per-odo de tempo, ousegundos. Apesar de que a largura de banda pode ser descrita em bits porsegundo, geralmente pode se usar algum mGltiplo de bits por segundo. Em

outras pala+ras, a largura de banda é tipicamente descrita como mil ares debits por segundo %7bps&, mil ões de bits por segundo %1bps&, bil ões de bits porsegundo %8bps& e tril ões de bits per segundo %'bps&. Embora os termos largura


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de banda e +elocidade se>am freqCentemente confundidos, não são exatamentesin;nimos. )ode se dizer, por exemplo, que uma conexão 'H a JI1bps opera auma +elocidade mais alta que uma conexão 'K a K,IJJ1bps. 0o entanto, seapenas uma pequena quantidade da sua capacidade de transmitir dados esti+ersendo usada, cada um desses tipos de conexão transportar: os dados comaproximadamente a mesma +elocidade. )or exemplo, uma pequena quantidadede :gua Suir: ? mesma taxa atra+és de um cano no ou atra+és de um grosso.)ortanto, é mais adequado dizer que uma conexão 'H tem uma largura debanda maior que uma conexão 'K. A razão é que a conexão 'H é capaz detransmitir mais informações durante o mesmo per-odo de tempo e não porquetem uma +elocidade mais alta.


2.2.4

"imita>Aes

A largura de banda +aria dependendo do tipo dos meios f-sicos assim como dastecnologias de rede local e 2A0 utilizadas. A f-sica dos meios explica algumasdas diferenças. !s sinais são transmitidos atra+és de o de cobre de partrançado, de cabo coaxial, de bra óptica e do ar. As diferenças f-sicas namaneira com que os sinais são transmitidos resultam em limitaçõesfundamentais na capacidade de transporte de informações de um determinadomeio. )orém, a largura de banda real de uma rede é determinada pelacombinação de meios f-sicos e das tecnologias escol idas para a sinalização e adetecção de sinais de rede.

)or exemplo, o entendimento atual da f-sica do cabo de cobre de par trançadonão blindado %5')& coloca o limite teórico da largura de banda acima de umgigabit por segundo %8bps&. 0o entanto, na realidade, a largura de banda édeterminada pela utilização de Et ernet K OA"E ', K OA"E 'V, ou K OA"E

'V. Em outras pala+ras, a largura de banda real é determinada pelos métodosde sinalização, placas de rede %0$(s&, e outros itens de equipamento de redeescol idos. (onseqCentemente, a largura de banda não é somente determinadapelas limitações dos meios f-sicos.

A Digura mostra alguns tipos mais comuns de meios de rede >unto com limitesna distância e na largura de banda quando se est: usando a tecnologia de redeindicada.

A Digura resume ser+iços comuns de 2A0 e a largura de banda associada acada ser+iço.


2.2.5

T ro6g p6t

/argura de banda é a medição da quantidade de informações que podem sertransferidas atra+és da rede em certo per-odo de tempo. )ortanto, a quantidadede largura de banda dispon-+el é uma parte cr-tica da especi cação da rede.5ma rede local t-pica poder: ser confeccionada para fornecer K 1bps paracada estação de trabal o de mesa, mas isso não quer dizer que cada usu:rioser: capaz de transmitir centenas de megabits de dados atra+és da rede para


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cada segundo de uso. $sto só seria poss-+el sob circunstâncias ideais. ! conceitode t roug put poder: a>udar na explicação de como isto é poss-+el.

! t roug put se refere ? largura de banda real medida, em uma ora do diaespec- ca, usando espec- cas rotas de $nternet, e durante a transmissão de umcon>unto espec- co de dados na rede. $nfelizmente, por muitas razões, ot roug put é muito menor que a largura de banda digital m:xima poss-+el domeio que est: sendo usado. Abaixo seguem alguns dos fatores que determinamo t roug put4

• 9ispositi+os de interconexão• 'ipos de dados sendo transferidos• 'opologias de rede• 0Gmero de usu:rios na rede• (omputador do usu:rio• (omputador ser+idor• (ondições de energia

A largura de banda teórica de uma rede é uma consideração importante nacriação da rede, pois a largura de banda de rede nunca ser: maior que oslimites impostos pelos meios e pelas tecnologias de rede escol idas. 0o entanto,é também importante que o pro>etista e o administrador de redes considerem osfatores que podem afetar o t roug put real. (om a medição constante dot roug put, um administrador de redes car: ciente das mudanças nodesempen o da rede e na mudança das necessidades dos usu:rios da rede. Arede poder: então ser a>ustada apropriadamente.


2.2.

B*lc6lo da

transetistas de redes são con+idados a tomardecisões relati+as ? largura de banda. 5ma das decisões seria a de aumentar ounão o taman o das conexões de 2A0 para acomodar um no+o banco de dados.!utra decisão seria se o bac=bone atual da rede local tem ou não largurasu ciente para um programa de treinamento que utilize +-deo streaming. 0emsempre é f:cil encontrar as respostas aos problemas como esses, mas o mel orlugar por onde começar é com um simples c:lculo de transfer6ncia de dados.

5sando a fórmula tempo de transfer6ncia W taman o do arqui+o * largura debanda %' W "*O2& permite que um administrador da rede faça uma estimati+ade +:rios dos componentes importantes do desempen o da rede. "e forcon ecido o taman o t-pico do arqui+o para um determinado aplicati+o, adi+isão do taman o do arqui+o pela largura de banda da rede resulta em umaestimati+a do tempo mais r:pido no qual o arqui+o pode ser transferido.

9e+em ser considerados dois pontos importantes ao fazer estes c:lculos.

• ! resultado é apenas uma estimati+a, pois o taman o do arqui+o nãoinclui qualquer encargo adicionado pela encapsulação.

•

P pro+:+el que o resultado se>a um tempo de transfer6ncia na mel ordas ipóteses, pois a largura de banda dispon-+el nem sempre est: a umm:ximo teórico para o tipo de rede utilizada. 5ma estimati+a mais


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precisa poder: ser obtida se o t roug put for substitu-do pela largura debanda na equação.

Apesar dos c:lculos da transfer6ncia de dados serem bem simples, de+e se tercuidado para usar as mesmas unidades por toda a equação. Em outras pala+ras,se a largura de banda for medida em megabits por segundo %1bps&, o taman odo arqui+o de+er: ser em megabits %1b&, e não megab#tes %1O&. : que ostaman os de arqui+os são tipicamente dados em megab#tes, tal+ez se>anecess:rio multiplicar por oito o nGmero de megab#tes para con+ert6 los emmegabits.

'ente responder a seguinte pergunta, usando a fórmula 'W"*O2. 0ão se esqueçade con+erter as unidades de medição conforme o necess:rio.

! que le+aria menos tempo, en+iar o conteGdo de um disquete %K,JJ 1O& c eiode dados por uma lin a $"90 ou en+iar o conteGdo de um disco r-gido de K 8Oc eio de dados por uma lin a !( J@X


2.2.&

Digitalvers6sanalógico

Até recentemente, as transmissões de r:dio, tele+isão e telefone t6m sidoen+iadas atra+és do ar e atra+és de os usando ondas eletromagnéticas. Essasondas são denominadas analógicas pois t6m as mesmas formas das ondas deluz e de som que são produzidas pelos transmissores. (onforme as ondas de luze de som mudam de taman o e forma, o sinal elétrico que transporta atransmissão muda proporcionalmente. Em outras pala+ras, as ondaseletromagnéticas são an:logas ?s ondas de luz e de som.

A largura de banda analógica é medida de acordo com o quanto do espectroeletromagnético é ocupado por cada sinal. A unidade b:sica da largura debanda analógica é ertz %Tz&, ou ciclos por segundo. 'ipicamente, os mGltiplosdesta unidade b:sica da largura de banda são usados, da mesma maneira que alargura de banda digital. As unidades de medição mais comumente usadas são=ilo ertz %7Tz&, mega ertz %1Tz&, e giga ertz %8Tz&. Estas são as unidades quese usa para descre+er as freqC6ncias de telefones sem o, que geralmenteoperam a L 1Tz ou U,J 8Tz. Estas são também as unidades que se usa paradescre+er as freqC6ncias de redes sem o %Bireless& de @ U.KKa e @ U.KKb, queoperam a I 8Tz e U,J 8Tz.

: que os sinais analógicos são capazes de transportar uma +ariedade deinformações, eles possuem algumas des+antagens signi cati+as ao seremcomparados ?s transmissões digitais. ! sinal de +-deo analógico que requer umaampla gama de freqC6ncias para a transmissão não pode ser comprimido paracaber dentro de uma banda mais estreita. )ortanto, se por acaso não esti+erdispon-+el a largura de banda analógica, o sinal não poder: ser en+iado.

0a sinalização digital, todas as informações são transmitidas como bits,independentemente do tipo de informações. 3oz, +-deo e dados todos se tornamSuxo de bits quando são preparados para a transmissão atra+és de meios

digitais. Este tipo de transmissão proporciona uma +antagem muito importanteda largura de banda digital sobre a largura de banda analógica. )odem seren+iadas quantidades ilimitadas de informações atra+és do canal digital que


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ten a a menor ou mais baixa largura de banda. $ndependentemente do tempoque a informação digital le+a para c egar ao seu destino e ser reagrupada, elapode ser +ista, ou+ida, lida ou processada na sua forma original.

P muito importante entender as diferenças e semel anças entre a largura debanda analógica e digital. !s dois tipos de largura de banda são f:ceis de seremencontrados no campo da tecnologia da inform:tica. )orém, em função destecurso se preocupar primariamente com redes digitais, o termo Ylargura debandaZ se refere a largura de banda digital.

2.3 +odelos de Redes

2.3.

1

sandocamadasparaanalisarpro lem

as em6m E68odemateriais

! conceito de camadas é usado para descre+er como ocorre a comunicação deum computador para outro. A Digura mostra um con>unto de questões que sãorelacionadas ao Suxo, que é de nido como um mo+imento de ob>etos f-sicos oulógicos atra+és de um sistema. Estas questões mostram como o conceito decamadas a>uda na descrição dos detal es do processo de Suxo. Este processopode ser associado a qualquer tipo de Suxo, de um Suxo de tr:fego em umsistema rodo+i:rio até o Suxo de dados atra+és de uma rede. A Digura mostra+:rios exemplos de Suxo e maneiras em que o Suxo de informações pode serdecomposto em detal es ou camadas.

5ma con+ersação entre duas pessoas apresenta uma boa oportunidade parausar uma abordagem de camadas para analisar o Suxo de informações. Em umacon+ersação, cada pessoa que dese>a comunicar se começa por criar uma idéia.Em seguida de+e se tomar uma decisão de como comunicar a idéia de maneiracorreta. )or exemplo, uma pessoa poderia decidir falar, cantar ou gritar, e qualidioma usar. Dinalmente a idéia seria entregue. )or exemplo, a pessoa cria o somque transporta a mensagem.

Este processo pode ser di+idido em camadas separadas que podem seraplicadas a todas as con+ersações. A camada superior é a idéia que ser:comunicada. A camada do meio é a decisão de como ser: comunicada a idéia. Acamada inferior é a criação do som para transportar a comunicação.

! mesmo método de di+idir uma tarefa em camadas explica como uma rede decomputador distribui informações a partir de uma fonte até o seu destino.Quando os computadores en+iam informações atra+és de redes, todas ascomunicações t6m origem na fonte e depois trafegam até um destino.

A informação que na+ega pela rede é geralmente con ecida como dados ou umpacote. 5m pacote é uma unidade de informações logicamente agrupadas que

se desloca entre sistemas de computadores. (onforme os dados são passadosentre as camadas, cada camada acrescenta informações adicionais quepossibilitam uma comunicação efeti+a com a camada correspondente no outro


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computador.

!s modelos !"$ e '()*$) possuem camadas que explicam como os dados sãocomunicados desde um computador para outro. !s modelos diferem no nGmeroe função das camadas. Entretanto, cada modelo pode ser usado para a>udar nadescrição e fornecimento de detal es sobre o Suxo de informação desde umafonte até um destino.


2.3.2

sandocamadasparadescreveracom6nica>ão de

dados

)ara que os pacotes de dados trafeguem de uma origem até um destino,atra+és de uma rede, é importante que todos os dispositi+os da rede usem amesma linguagem, ou protocolo. 5m protocolo é um con>unto de regras quetornam mais e ciente a comunicação em uma rede. )or exemplo, ao pilotaremum a+ião, os pilotos obedecem a regras muito espec- cas de comunicação comoutros a+iões e com o controle de tr:fego aéreo.

5m protocolo de comunicações de dados é um con>unto de regras, ou umacordo, que determina o formato e a transmissão de dados.

A (amada J no computador de origem comunica com a (amada J nocomputador de destino. As regras e con+enções usadas para esta camada sãocon ecidas como protocolos de (amada J. P importante lembrar se de que osprotocolos preparam dados de uma maneira linear. 5m protocolo em umacamada realiza certos con>untos de operações nos dados ao preparar os dadosque serão en+iados atra+és da rede. Em seguida os dados são passados para apróxima camada onde outro protocolo realiza um con>unto diferente deoperações.

5ma +ez en+iado o pacote até o destino, os protocolos desfazem a construçãodo pacote que foi feito no lado da fonte. $sto é feito na ordem in+ersa. !sprotocolos para cada camada no destino de+ol+em as informações na sua formaoriginal, para que o aplicati+o possa ler os dados corretamente.


2.3.3

+odelo ?-7

! in-cio do desen+ol+imento de redes era desorganizado em +:rias maneiras. 0oin-cio da década de @ ou+e um grande aumento na quantidade e no taman odas redes. F medida que as empresas percebiam as +antagens da utilização datecnologia de redes, no+as redes eram criadas ou expandidas tão rapidamentequanto eram apresentadas no+as tecnologias de rede.


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/: pelos meados de KL@ , essas empresas começaram a sentir os problemascausados pela r:pida expansão. Assim como pessoas que não falam o mesmoidioma t6m di culdade na comunicação entre si, era dif-cil para as redes queusa+am diferentes especi cações e implementações trocarem informações. !mesmo problema ocorreu com as empresas que desen+ol+eram tecnologias derede propriet:ria ou particular. )ropriet:rio signi ca que uma empresa ou umpequeno grupo de empresas controla todos os usos da tecnologia. Astecnologias de rede que seguiam estritamente as regras propriet:rias nãopodiam comunicar se com tecnologias que seguiam diferentes regraspropriet:rias.

)ara tratar dos problemas de incompatibilidade entre as redes, a $nternational!rganization for "tandardization %$"!& realizou uma pesquisa nos modelos deredes como 9igital Equipment (orporation net %9E(net&, "#stems 0etBor=Arc itecture %"0A& e '()*$) a m de encontrar um con>unto de regras aplic:+eisa todas as redes. (om o resultado desta pesquisa, a $"! criou um modelo derede que a>uda os fabricantes na criação de redes que são compat-+eis comoutras redes.

! modelo de refer6ncia da !pen "#stem $nterconnection %!"$& lançado em KL@Jfoi o modelo descriti+o de rede que foi criado pela $"!. Ele proporcionou aosfabricantes um con>unto de padrões que garantiam uma maior compatibilidadee interoperabilidade entre as +:rias tecnologias de rede produzidas pelascompan ias ao redor do mundo.

! modelo de refer6ncia !"$ é o modelo fundamental para comunicações emrede. Apesar de existirem outros modelos, a maioria dos fabricantes de redesrelaciona seus produtos ao modelo de refer6ncia !"$. $sto é especialmente+erdade quando querem educar os usu:rios na utilização de seus produtos. Eleso consideram a mel or ferramenta dispon-+el para ensinar ?s pessoas a en+iar ereceber dados atra+és de uma rede.


2.3.4

Bamadas ?-7

! modelo de refer6ncia !"$ é uma estrutura que +oc6 pode usar para entendercomo as informações trafegam atra+és de uma rede. ! modelo de refer6ncia!"$ explica como os pacotes trafegam atra+és de +:rias camadas para outrodispositi+o em uma rede, mesmo que a origem e o destino ten am diferentestipos de meios f-sicos de rede.

0o modelo de refer6ncia !"$, existem sete camadas numeradas e cada umailustra uma função particular da rede. [ 9i+idir a rede nessas sete camadasoferece as seguintes +antagens4

• 9ecompõe as comunicações de rede em partes menores e mais simples.• )adroniza os componentes de rede, permitindo o desen+ol+imento e o

suporte por parte de +:rios fabricantes.• )ossibilita a comunicação entre tipos diferentes de ardBare e de

softBare de rede para que possam comunicar entre si.• E+ita que as mudanças em uma camada afetem outras camadas.

• 9ecompõe as comunicações de rede em partes menores, facilitando sua


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aprendizagem e compreensão.


2.3.

5

Bom6nica>ão ponto aponto

)ara que os pacotes de dados trafeguem da origem para o destino, cadacamada do modelo !"$ na origem de+e se comunicar com sua camada par nodestino. Essa forma de comunicação é c amada ponto a ponto. 9urante esteprocesso, os protocolos de cada camada trocam informações, denominadasunidades de dados de protocolo %)95s&. (ada camada de comunicação nocomputador de origem se comunica com uma )95 espec- ca da camada, e coma sua camada correspondente no computador de destino, como ilustrado naDigure .

)acotes de dados em uma rede são originados em uma origem e depoistrafegam até um destino. (ada camada depende da função de ser+iço dacamada !"$ abaixo dela. )ara fornecer esse ser+iço, a camada inferior usa oencapsulamento para colocar a )95 da camada superior no seu campo dedados\ depois, adiciona os cabeçal os e trailers que a camada precisa paraexecutar sua função. A seguir, enquanto os dados descem pelas camadas domodelo !"$, no+os cabeçal os e trailers são adicionados. 9epois que as(amadas M, N e I ti+erem adicionado suas informações, a (amada J adicionamais informações. Esse agrupamento de dados, a )95 da (amada J, é c amadosegmento.

A camada de rede, fornece um ser+iço ? camada de transporte, e a camada detransporte apresenta os dados ao subsistema da internetBor=. A camada derede tem a tarefa de mo+er os dados atra+és da internetBor=. Ela efetua essatarefa encapsulando os dados e anexando um cabeçal o, criando um pacote %a)95 da (amada H&. ! cabeçal o tem as informações necess:rias para completara transfer6ncia, como os endereços lógicos da origem e do destino.

A camada de enlace de dados fornece um ser+iço ? camada de rede. Ela faz oencapsulamento das informações da camada de rede em um diagrama %a )95da (amada U&. ! cabeçal o do quadro contém informações %por exemplo,endereços f-sicos& necess:rias para completar as funções de enlace de dados. Acamada de enlace fornece um ser+iço ? camada de rede encapsulando asinformações da camada de rede em um quadro.

A camada f-sica também fornece um ser+iço ? camada de enlace. A camadaf-sica codi ca o quadro de enlace de dados em um padrão de Ks e s %bits& paraa transmissão no meio %geralmente um cabo& na (amada K.


2.3.+odeloTBPF7P

! padrão istórico e técnico da $nternet é o modelo '()*$). ! 9epartamento de9efesa dos Estados 5nidos %9o9& desen+ol+eu o modelo de refer6ncia '()*$)porque queria uma rede que pudesse sobre+i+er a qualquer condição, mesmo a


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uma guerra nuclear. Em um mundo conectado por diferentes tipos de meios decomunicação como os de cobre, microondas, bras ópticas e lin=s de satélite, o9o9 queria a transmissão de pacotes a qualquer ora e em qualquer condição.Este problema de pro>eto extremamente dif-cil originou a criação do modelo

'()*$).

Ao contr:rio das tecnologias de rede propriet:rias mencionadas anteriormente,o '()*$) foi pro>etado como um padrão aberto. $sto queria dizer que qualquerpessoa tin a a liberdade de usar o '()*$). $sto a>udou muito no r:pidodesen+ol+imento do '()*$) como padrão.

! modelo '()*$) tem as seguintes quatro camadas4

• A camada de Aplicação• A camada de 'ransporte• A camada de $nternet.• A camada de acesso ? rede

Embora algumas das camadas no modelo '()*$) ten am os mesmos nomes dascamadas no modelo !"$, as camadas dos dois modelos não correspondemexatamente. 1ais notadamente, a camada de aplicação tem diferentes funçõesem cada modelo.

!s pro>etistas do '()*$) decidiram que os protocolos de mais alto n-+el de+iamincluir os detal es da camada de sessão e de apresentação do !"$. Elessimplesmente criaram uma camada de aplicação que trata de questões derepresentação, codi cação e controle de di:logo.

A camada de transporte lida com questões de qualidade de ser+iços decon abilidade, controle de Suxo e correção de erros. 5m de seus protocolos, o

'ransmission (ontrol )rotocol %'()&, fornece formas excelentes e Sex-+eis de sedesen+ol+er comunicações de rede con :+eis com baixa taxa de erros e bomSuxo.

! '() é um protocolo orientado a conexões. Ele mantém um di:logo entre aorigem e o destino enquanto empacota informações da camada de aplicação emunidades c amadas segmentos. ! termo orientado a conexões não quer dizerque existe um circuito entre os computadores que se comunicam. "igni ca quesegmentos da (amada J trafegam entre dois osts para con rmar que aconexão existe logicamente durante um certo per-odo.

! propósito da camada de $nternet é di+idir os segmentos '() em pacotes e

en+i: los a partir de qualquer rede. !s pacotes c egam ? rede de destinoindependente do camin o le+ado para c egar até l:. ! protocolo espec- co quego+erna essa camada é c amado $nternet )rotocol %$)&. A determinação domel or camin o e a comutação de pacotes ocorrem nesta camada.

P muito importante a relação entre $) e '(). )ode se imaginar que o $) aponta ocamin o para os pacotes, enquanto que o '() proporciona um transportecon :+el.

! signi cado do nome da camada de acesso ? rede é muito amplo e um poucoconfuso. P também con ecida como a camada ost para rede. Esta camada lidacom todos os componentes, tanto f-sico como lógico, que são necess:rios parafazer um lin= f-sico. $sso inclui os detal es da tecnologia de redes, inclusi+etodos os detal es nas camadas f-sica e de enlace do !"$.


20/23

A Digura ilustra alguns dos protocolos comuns especi cados pelo modelo derefer6ncia '()*$). Alguns dos protocolos da camada de aplicação incluem osseguintes4

• Dile 'ransfer )rotocol %D')&• T#pertext 'ransfer )rotocol %T'')&• "imple 1ail 'ransfer )rotocol %"1')&• "istema de 0omes de 9om-nios %90"&• 'ri+ial Dile 'ransfer )rotocol %'D')&

!s protocolos mais comuns da camada de transporte incluem4

• 'ransport (ontrol )rotocol %'()&• 5ser 9atagram )rotocol %59)&

! principal protocolo da camada de $nternet é4

• $nternet )rotocol %$)&

A camada de acesso ? rede se refere a qualquer tecnologia em particular usadaem uma rede espec- ca.

$ndependentemente dos aplicati+os de rede fornecidos e do protocolo detransporte utilizado, existe apenas um protocolo de $nternet que é o $). Esta éuma decisão intencional de pro>eto. ! $) ser+e como um protocolo uni+ersal quepermite que qualquer computador, em qualquer lugar, se comunique a qualquermomento.

5ma comparação entre o modelo !"$ e o modelo '()*$) realçar: algumassemel anças e diferenças.

"emel anças incluem4

• Ambos t6m camadas.• Ambos t6m camadas de aplicação, embora incluam ser+iços muito

diferentes.• Ambos t6m camadas de transporte e de rede compar:+eis.• !s dois modelos precisam ser con ecidos pelos pro ssionais de rede.• Ambos supõem que os pacotes se>am comutados. $sto quer dizer que os

pacotes indi+iduais podem seguir camin os diferentes para c egarem aomesmo destino. $sto é em contraste com as redes comutadas porcircuitos onde todos os pacotes seguem o mesmo camin o.

As diferenças incluem4

• ! '()*$) combina os aspectos das camadas de apresentação e de sessãodentro da sua camada de aplicação.

• ! '()*$) combina as camadas f-sica e de enlace do !"$ na camada deacesso ? rede.

• ! '()*$) parece ser mais simples por ter menos camadas.• !s protocolos '()*$) são os padrões em torno dos quais a $nternet se

desen+ol+eu, portanto o modelo '()*$) gan a credibilidade apenas porcausa dos seus protocolos. Ao contr:rio, geralmente as redes não sãodesen+ol+idas de acordo com o protocolo !"$, embora o modelo !"$ se>a


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usado somente como um guia.

Embora os protocolos do '()*$) se>am os padrões com os quais a $nternetcresceu, este curr-culo +ai usar o modelo !"$ pelas seguintes razões4

• P um padrão genérico, independente de protocolos.• 'em mais detal es, o que o torna de maior a>uda para o ensino e a

aprendizagem.• 'em mais detal es, o que pode ser Gtil na solução de problemas.

1uitos pro ssionais da rede t6m opiniões di+ersas sobre que modelo usar.9e+ido ? natureza da indGstria, é necess:rio familiarizar se com ambos. Ambosos modelos !"$ e '()*$) serão mencionados por todo o curr-culo. A 6nfase de+eser no seguinte4

• '() como um protocolo da (amada J do !"$• '() como um protocolo da (amada H do !"$•

Et ernet como uma tecnologia da (amada U e da (amada K/embre se de que existe uma diferença entre um modelo e um protocolo realque é usado em redes. ! modelo !"$ ser: usado para descre+er os protocolos

'()*$).


2.3.&

Processodetal ado deencaps6lamento

'odas as comunicações numa rede começam em uma origem e são en+iadas aum destino. As informações en+iadas atra+és da rede são con ecidas comodados ou pacotes de dados. "e um computador % ost A& dese>ar en+iar dadospara outro computador % ost O&, os dados de+em primeiro ser empacotadosatra+és de um processo c amado encapsulamento.

! encapsulamento empacota as informações de protocolo necess:rias antesque trafeguem pela rede. Assim, ? medida que o pacote de dados desce pelascamadas do modelo !"$, ele recebe cabeçal os, trailers e outras informações.

)ara +er como o encapsulamento ocorre, +amos examinar a forma como osdados +ia>am pelas camadas, como ilustrado na Digura . 5ma +ez que os dadossão en+iados pela origem, eles +ia>am atra+és da camada de aplicação emdireção ?s outras camadas. ! empacotamento e o Suxo dos dados que sãotrocados passam por alterações ? medida que as camadas executam seusser+iços para os usu:rios nais. (omo ilustrado na Digura , as redes de+emefetuar as cinco etapas de con+ersão a seguir para encapsular os dados4

K. Gerar os dados.Quando um usu:rio en+ia uma mensagem de correio eletr;nico, os seuscaracteres alfanuméricos são con+ertidos em dados que podem trafegarna internetBor=.

U. mpacotar os dados para transporte ;m a ;m.

!s dados são empacotados para transporte na internetBor=. 5sandosegmentos, a função de transporte assegura que os osts da mensagemem ambas as extremidades do sistema de correio eletr;nico possam


22/23

comunicar se com con abilidade.H. #dicionar o endere>o 7P da rede ao ca e>al o.

!s dados são colocados em um pacote ou datagrama que contém umcabeçal o de pacote contendo endereços lógicos de origem e destino.Esses endereços a>udam os dispositi+os da rede a en+iar os pacotesatra+és da rede por um camin o escol ido.

J. #dicionar o ca e>al o e o trailer da camada de enlace de dados.(ada dispositi+o da rede de+e colocar o pacote dentro de um quadro. !quadro permite a conexão com o próximo dispositi+o da redediretamente conectado no lin=. (ada dispositi+o no camin o de redeescol ido requer enquadramento de forma que possa conectar se com opróximo dispositi+o.

I. Bonverter em its para transmissão.! quadro de+e ser con+ertido em um padrão de Ks e s %bits& paratransmissão no meio f-sico. 5ma função de sincronização de cloc=permite que os dispositi+os diferenciem esses bits ? medida quetrafegam no meio f-sico. ! meio f-sico das redes interconectadas pode+ariar ao longo do camin o usado. )or exemplo, a mensagem de correioeletr;nico pode ser originada em uma rede local, atra+essar umbac=bone do campus e sair por um lin= da 2A0 até alcançar seu destinoem outra rede local remota.

Res6mo

9e+e ter sido obtido um entendimento dos seguintes conceitos importantes4

• Ao estudar redes é essencial ter um entendimento de largura de banda• /argura de banda é nita, custa din eiro e a demanda aumenta

diariamente• 5sando a analogia como o Suxo de :gua e o Suxo de tr:fego pode a>udarna explicação de largura de banda

• A largura de banda é medida em bits por segundo, bps, 7bps, 1bps ou8bps

• As limitações da largura de banda incluem o tipo de meio usado, astecnologias de rede local de 2A0 e o equipamento de rede

• ! t roug put se refere ? medida real da largura de banda, que é afetadapor fatores que incluem o nGmero de usu:rios na rede, dispositi+os derede, tipos de dados, o computador do usu:rio e o ser+idor

• A fórmula ' W "*O2 %tempo de transfer6ncia W taman o do arqui+o *largura de banda& pode ser usada para calcular o tempo que le+a parafazer a transfer6ncia de dados

• (omparação entre larguras de banda analógica e digital• 5ma abordagem de camadas é e ciente ao analisar problemas• A comunicação de rede é descrita por modelos de camadas• !s modelos !"$ e '()*$) são os dois modelos mais importantes de

comunicação de rede• ! $nternational !rganization for "tandardization criou o modelo !"$ para

tratar dos problemas de incompatibilidade de redes• As sete camadas do !"$ são4 aplicação, apresentação, sessão,

transporte, rede, enlace de dados e f-sica• As quatro camadas do '()*$) são4 aplicação, transporte, internet e

acesso ? rede•

!s dispositi+os fundamentais de rede são4 ubs, bridges, sBitc es eroteadores• A disposição da topologia f-sica inclui4 barramento, anel, estrela, estrela


23/23

estendida, ier:rquica e mal• 5ma 2A0 consiste em duas ou mais redes locais abrangendo uma :rea

geogr: ca em comum• 5ma "A0 oferece um mel or desempen o do sistema, é escalon:+el, e

possui incorporada uma tolerância contra desastres• 5ma 3)0 é uma rede particular que é constru-da dentro de uma infra

estrutura de rede pGblica• 'r6s tipos principais de 3)0s são4 acesso, $ntranet e Extranet• As $ntranets são pro>etadas para serem dispon-+eis aos usu:rios que t6m

pri+ilégios de acesso ? rede interna de uma organização

• As Extranets t6m a nalidade de proporcionar aplicati+os e ser+içosbaseados na $ntranet, usando um acesso seguro para estend6 las parausu:rios ou empresas externas

modulo 01 ccna capitulo 02

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