rede cabeada

Rede Cabeada

Composição da rede

• Cliente;

• Servidor;

• Usuário;

• Administrador;

• Mídia;

• Hardware de Rede;

• Protocolo;

• Topologia.

Cliente

• Qualquer computador que busca a

utilização de recursos compartilhados ou o

acesso a informações que se encontram

em pontos centralizados desta rede.

Servidor

• Qualquer computador que centraliza o

oferecimento de recursos ou informações

compartilhadas e que atende as

requisições dos computadores clientes

dessa rede.

Esquema Cliente/Servidor

Usuário

• Qualquer pessoa que utiliza um

computador cliente e que procura acessar

recursos e informações dessa rede.

Administrador

• Qualquer pessoa que cuida do

gerenciamento e administração dos

servidores e dos recursos compartilhados,

e também responsável por toda a

segurança de acesso na rede.

Mídia

• A mídia ou meio de comunicação corresponde à

forma física de conexão entre os computadores

de uma rede. Basicamente corresponde aos

equipamentos que podem ser utilizados de dois

tipos:

• Cabeamento ou também denominada conexão com fio.

• Wireless ou também denominada conexão sem fio.

Protocolo

• Corresponde a um padrão de comunicação

existente em uma rede. Para que os dois

computadores possam trocar informações

entre si, é necessário que utilizem o

mesmo protocolo.

Exemplo de protocolos de Rede

• SMTP: Envio de emails;

• Dns: Resolvedor de nomes;

• Http: Transferência de arquivos via internet;

• Pop3: Protocolo de recebimento de emails;

• Imap: Protocolo para gerenciamento de envio e recebimento de emails.

• TLS/SSL – Protocolos de criptografia para segurança via internet.

Hardware de rede

• A Placa de rede ou a interface de rede

corresponde ao dispositivo que anexado

ao computador permite que ele possa ser

conectado fisicamente a alguma mídia de

conexão

Hardware de Rede

Topologia

• Corresponde a um desenho lógico que

uma rede apresenta, mostrando

principalmente o caminho da comunicação

entre os computadores.

Redes Token Ring

• No padrão Token Ring a linha de transmissão deve

estar livre para que os dados trafeguem, a diferença é

que, no Token Ring, cada máquina possui um tempo

certo de enviar um pacote de dados, não existindo

colisões.

• A topologia física é em forma de anel, daí o nome Ring,

os dados são transferidos em 4 ou 16 megabits por

segundo.

Características da Token Ring

• Um pacote com sinais (Tokens) em branco transita continuamente na rede (anel).

• Quanto um computador tem algo para enviar, simplesmente insere os dados dentro desta “ficha”, incluindo a identificação, ou seja, para qual máquina os dados estarão endereçados.

• As fichas são examinadas por cada uma das máquinas. Se alguma for a máquina destinatária, ela copia os dados e “zera” a ficha novamente.

• Quando a ficha volta ao remetente, ele verifica que o dado chegou a destinatário e, então, deixa a ficha circular novamente, pronta para que mais dados sejam transmitidos.

FDDI - Fiber DistributedData Interface

• O padrão FDDI foi estabelecido pelo ANSI (American National Standards Institute) em 1987. Este abrange o nível físico e de ligação de dados (as primeiras duas camadas do modelo OSI).

• As redes FDDI adotam uma tecnologia de transmissão idêntica às das redes Token Ring, porem, utilizam cabos de fibra óptica, o que lhes concede capacidades de transmissão muito elevadas (em escala até de Gigabits por segundo) .

• Podem se se alargar a distâncias de até 200 Km, conectando até 1000 estações de trabalho.

• FDDI utiliza uma arquitetura em anel duplo.

Esquema

Algumas das principais vantagens do FDDI

• Topologia de passagem de token

• De transmissão de fibra óptica de alta velocidade

• Anéis duplos oferecem uma melhor tolerância a falhas em relação a outras opções

• Cabeamento de fibra óptica é menos suscetível a EMI e ruído

• Cabeamento de fibra óptica é mais seguro do que o fio de cobre

• Ele pode enviar dados para distâncias maiores do que Token Ring ou Ethernet

Algumas das principais desvantagens

• Custo

• Limitações de distância melhorar em relação a outras LANs, muito limitante para WANs

Topologia de Rede

• Topologias de rede define a forma como as estações (Computadores) estão fisicamente distribuída

• A topologia física é a descrição da rota utilizada pelos cabos da rede para interligar os nós.

Topologia em Anel

• A topologia de anel conecta os computadores em um único círculo de cabos.

• Não há extremidades terminadas. Os sinais viajam pela volta em uma direção e passam através de cada computador.

• Ao contrário da topologia de barramento passiva, cada computador atua como um repetidor para amplificar o sinal e enviá-lo para o seguinte.

Topologia em Anel

• Como o sinal passa através de todos os computadores, a falha em um computador pode ter impacto sobre toda rede.

• Elimina a figura de um ponto centralizador, o responsável pelo roteamento das informações.

• Neste tipo de rede as informações são transmitidas de um ponto a outro da rede até alcançar o ponto destinatário.

Topologia em Anel

• Todos os pontos desta rede participam do

processo de transmissão de uma informação.

• Se houver a quebra de um dos pontos a rede

é interrompida

Topologia em Anel

Topologia em Estrela

• Na topologia de estrela, os computadores são

conectados por segmentos de cabo a um

componente centralizado chamado Hub.

• Os sinais são transmitidos a partir do

computador que está enviando através do

hub até os computadores na rede.

• Esta topologia iniciou-se nos primórdios da

computação, com os computadores

conectados a um computador centralizado.

• Caracterizada por apresentar a figura de um

ponto centralizador, o responsável pelo

roteamento das informações.


• Neste tipo de rede as informações são

transmitidas de um ponto, tendo que passar

obrigatoriamente pelo computador servidor.

• Todos os ponto desta rede participam do

processo centralização de informações assim

como de distribuição de trabalhos.

Topologia em Barra

• A topologia de barramento também é conhecida como barramento linear.

• Este é o método mais simples e comum de

conectar os computadores em rede. Consiste

em um único cabo, chamado tronco (e

também backbone ou segmento), que

conecta todos os computadores da rede em

uma linha única.

Topologia em Barra

• Permite o maior número de terminais ligados a rede, e todos os terminais são ligados a um cabo principal.

• Deste modo uma informação poderá ser enviada para um terminal ou para todos simultaneamente.

• Os pontos da rede não participam do processo de transmissão de dados.

Topologia em Barra

Topologia em Malha ou Mesh

• Rede em Malha/Mesh é uma outra forma de

transmissão de dados e voz Consiste em

vários nós/roteadores e cada nó esta

conectado a um ou mais dos outros nós.

Desta maneira é possível transmitir

mensagens de um nó a outro por diferentes

caminhos.

Topologia em Malha ou Mesh

• Redes do tipo Malha/ Mesh possuem a

vantagem de serem redes de baixo custo, fácil

implantação e bastante tolerantes a falhas

• „Utiliza o protocolo OLSR - é um protocolo do

roteamento para redes de dados sem fio

móveis do tipo Ad-hoc.

Desvantagens

• Excesso de informação sobreo roteamento que deve ser transportado junto com os pacotes de dados (overhead)

• O resultado prático desse problema é a queda de desempenho das redes;

• Possuí duas linhas de desenvolvimento:

• Reativo: só reage quando surge o problema

• Proativo: faz buscas periódicas e se antecipa aos problemas, respondendo mais rapidamente.

• Na prática, apesar de mais eficiente, o overhead é muito maior no sistema proativo.

Topologia em Malha/ Mesh

Topologia em Árvore

• As topologias em árvore são basicamente

barras interconectadas, onde ramos menores

são conectados a uma barra central. As

ligações são realizadas através de derivadores,

e as conexões das estações segue o modelo

do sistema de barra padrão.


• A topologia em árvore é baseada em uma estrutura hierárquica de várias redes e sub-redes. Ela conta com um ou mais concentradores que ligam cada rede local e existente a outro concentrador que interliga todos os outros concentradores. Uma das vantagens de utilizar uma rede em árvore é a fácil manutenção do sistema e, em caso de dano, a praticidade em diagnosticar com mais facilidade quaisquer transtornos que possam ocorrer.

Direção do Fluxo da mensagem

•Simplex: o canal lógico ou físico é unidirecional (semelhante a uma rua de sentido único).

•Exemplo: transmissões de TV e rádio.


• Half-duplex (semiduplex): o fluxo de dados funciona nos dois sentidos, mas não de forma simultânea (semelhante a uma rua com sentido duplo que está em obras, pois a cada intervalo de tempo é liberado o tráfego em um sentido). A operação de troca de sentido de transmissão entre os dispositivos é chamada de turn-around.

• Ex: O exemplo clássico de dispositivo que usa esta tecnologia é o walkie talkie, mas hoje há outros casos que valem ser lembrados. O da operadora NEXTEL é um deles. Com sua rede iDEN, ela possui diversos aparelhos telefônicos half-duplex.


• Full-duplex: o fluxo de dados opera nos doissentidos simultaneamente (semelhante a uma ruade sentido duplo onde os carros trafegam emambos os sentidos ao mesmo tempo). Necessitade 2 canais operando no modo simplex.Considerando sua natureza paralela e o fato denão existir perda de tempo com turn-around(operação de troca de sentido de transmissãoentre os dispositivos), uma linha full-duplex podetransmitir mais informações por unidade detempo se comparada a uma linha half-duplex.

• Ex: Podemos citar, como exemplo dedispositivo que usa esta tecnologia, o aparelhotelefônico, Protocolo TCP e PCI Express.

Congestionamento LAN

• Multicasting é a entrega de informação para múltiplos destinatários simultaneamente usando a estratégia mais eficiente onde as mensagens só passam por um link uma única vez e somente são duplicadas quando o link para os destinatários se divide em duas direções.

• Broadcast: é o processo pelo qual se transmite ou difunde determinada informação, tendo como principal característica que a mesma informação está sendo enviada para muitos receptores ao mesmo tempo.

• Domínio de colisão: é uma área lógica onde os pacotes podem colidir uns contra os outros, em particular no protocolo Ethernet. Quanto mais colisões ocorrerem menor será a eficiência da rede.

Tipos de Rede:Ethernet

• Ethernet é uma tecnologia de interconexão para redes locais - Local AreaNetworks (LAN) - baseada no envio de pacotes. Arquitetura de interconexão de computadores em redes de alta velocidade. Ela define os tipos de cabos, conectores, sinais elétricos e ópticos e a tecnologia usada na ligação de vários computadores numa rede local.

Tipos de Rede: Extranet

• Extranet: Uma extranet é uma rede decomputadores que permite acesso externocontrolado, para negócios específicos oupropósitos educacionais. Em um contexto debusiness-to-business, uma extranet pode ser vistacomo uma extensão de uma intranet daorganização que é estendida para usuáriosexternos à organização, geralmente parceiros,vendedores e fornecedores, em isolamento detodos os outros usuários da Internet.

Extranet

Tipos de Rede: Intranet

• A intranet é uma rede de computadores privada que assenta sobre a suíte de protocolos da Internet, porém, de uso exclusivo de um determinado local, como, por exemplo, a rede de uma empresa, que só pode ser acessada por seus usuários ou colaboradores internos.

Intranet

Tipos de Rede: Internet

• Internet é um sistema global de redes de computadores interligadas que utilizam o conjunto de protocolos padrão da internet (TCP/IP) para servir vários bilhões de usuários no mundo inteiro. É uma rede de várias outras redes, que consiste de milhões de empresas privadas, públicas, acadêmicas e de governo, com alcance local e global e que está ligada por uma ampla variedade de tecnologias de rede eletrônica, sem fio e ópticas.

Tipos de Rede: PAN ou WPAN

• A PAN, do inglês Personal Area Network, é uma rede (conectada por fios ou wireless) com tecnologia para interligar aparelhos em uma área pessoal, com um alcance de até 10 metros. O objetivo principal é proporcionar a comunicação entre um notebook e os outros dispositivos do usuário (como PDAs, smartphones etc.), por exemplo.

Tipos de Rede: PAN ou WPAN

• Uma PAN ou WPAN funcionam compondo uma rede de dispositivos operando por meio do tipo de conexão escolhida (Bluetooth, USB etc.). Por meio da configuração dos aparelhos, eles são capazes de operar em conjunto, formando uma rede e trocando informações entre si. A PAN também pode ser utilizada para ligar determinados dispositivos a uma rede maior ou à internet.

PAN ou WPAN

Tipos de Rede: MAN

• MAN significa em inglês Metropolitan AreaNetwork. Esta rede de carácter metropolitano liga computadores e utilizadores numa área geográfica maior que a abrangida pela LAN mas menor que a área abrangida pela WAN. Uma MAN normalmente resulta da interligação de várias LAN, cobrindo uma área geográfica de média dimensão, tipicamente um campus ou uma cidade/região, podem ser redes de domínio privado ou público. Pode estar inclusivamente ligada a uma rede WAN

Tipos de Rede: WAN

• WAN – Rede de Longa Distância

• A Wide Area Network, ou Rede de Longa Distância, vai um pouco além da MAN e consegue abranger uma área maior, como um país ou até mesmo um continente.

Tipos de Rede: WWAN

• WWAN – Rede de Longa Distância Sem Fio

• Com um alcance ainda maior, a WWAN, ou Rede de Longa Distância Sem Fio, alcança diversas partes do mundo. Justamente por isso, a WWAN está mais sujeita a ruídos.

Tipos de Rede:SAN

• SAN – Rede de Área de Armazenamento

• As SANs, ou Redes de Área de Armazenamento, são utilizadas para fazer a comunicação de um servidor e outros computadores, ficando restritas a isso.

Equipamentos utilizados nas redes

• GateWay: É uma passagem constituída de hardware e software, um “portão” (gate) que uma rede utiliza para se comunicar com outra rede que tem arquitetura diferente. O Gateway realiza as conversões de protocolos para que as redes possam se entender. Em uma rede local (LAN) ele pode ser usado, por exemplo, para conectar os computadores da rede a um mainframe ou à Internet.


• Roteador: É um dispositivo utilizado para gerenciar a transferência de dados entre duas redes de computadores. É o roteador que escolhe o melhor caminho para que a informação chegue ao destino. Geralmente são usados para ligar uma LAN (Local Area Network – rede local) a uma WAN (Wide Area Network – rede de longa distância).

Roteador


• Firewall: O Firewall é um complexo de hardware e software necessários para filtrar o tráfego, ou seja, barrar dados inconvenientes entre duas redes. Ele monitora as milhares de portas usadas na comunicação dos aplicativos e funciona como uma parede (wall). Alguns firewalls simples são o Norton Personal Firewall da Symantec e o ZoneAlarm Pro da Zone Labs.

Firewall


• Hub x Switch:o Hub é recomendado para redes cliente-servidor e em uma configuração estrela, como concentrador, ele funciona desta maneira:

• * O Hub transmite as informações que chegam para todas as estações conectadas a ele;* As estações podem transmitir informações para o Hub, mas só deve acontecer uma transmissão de cada vez;

• O Switch tem melhor performance que o Hub, porém é mais caro. É recomendado para redes com grande tráfego ponto-a-ponto (peer-to-peer) pois o Switch transmite cada pacote de dados diretamente para o destinatário, uma estação específica;

Switch

Placa de rede

•Placa Ethernet;

•Placa Wireless;

•Placa PCMCIA;

•Placa de Fibra Ótica.

Conector de Mídia

Conector BNC Conector RJ-45 Conector ST/SC

Cabeamento

• Os cabos talvez correspondam a 50% do fracasso ou do sucesso da instalação de uma rede. Muitos dos problemas encontrados nas redes são identificados como causados pela má instalação ou montagem dos cabos.

• Um cabo bem feito contará pontos no restante da rede, e em caso de dúvidas com algum cabo o melhor é não utilizá-lo.

Cabo Coaxial

• O cabo coaxial foi o primeiro cabo disponível no mercado, e era até a alguns anos atrás o meio de transmissão mais moderno que existia em termos de transporte de bits, embora ainda hoje seja usado para a mesma finalidade.

• Um cabo coaxial consiste em um fio de cobre rígido que forma o núcleo, envolto por um material isolante que por sua vez é envolto em um condutor cilíndrico, frequentemente na forma de uma malha entrelaçada. O condutor externo é coberto por uma capa plástica protetora, que evita o fenômeno da indução, causada por interferências elétricas ou magnéticas externas.

Características cabo 10Base2

Características

• O cabo coaxial mantém uma capacidade constante e baixa, independente do seu comprimento, o que lhe permite suportar velocidades da ordem de megabits/segundo, sem a necessidade de regeneração do sinal e sem distorções ou ecos.

• A forma de construção do cabo coaxial lhe oferece uma boa combinação de alta banda passante e excelente imunidade a ruídos e, por isso, eram o meio de transmissão mais usado em redes locais.

Composição

TerminadorConector T Conector BNC

A figura abaixo mostra os componentes utilizados nas conexõescom cabos Thin Ethernet. Os conectores ”T” são acoplados ao

conector BNC da placa de rede, e nele são conectados os cabosque ligam o PC aos seus vizinhos. O terminador deve serligado no último conector “T” da cadeia.

Padrão 10Base2

• A sintaxe 10BASE2 é decomposta em um primeiro número, no caso 10 é a velocidade de transmissão em megabits por segundo (10 Mbps, ou 10 milhões de bits por segundo); o segundo termo que, no caso é o BASE, significa que a transmissão é em banda base (baseband), ou seja a onda portadora do sinal não tem modulação; e o último número é a distância máxima, 2 significa que a distância máxima é de 200 metros, sendo, na verdade, uma aproximação, já que a distância verdadeira é de 185 metros.

Padrão 10BaseT

• Este é o padrão de redes Ethernet de 10 megabits onde são utilizados cabos de par trançado e um hub central. O 10 no nome indica justamente a velocidade máxima de transmissão de dados. Este padrão é diferente do 10Base-2, onde são utilizados cabos coaxiais.

Padrão 100Base-TX

• 100BASE-TX é a forma mais usada na rede Fast Ethernet, e funciona com dois pares do cabo par trançado categoria 5 ou 5e (cabo CAT5 contém 4 pares sendo usado apenas 2 para transmissão de dados).

Cabo de par trançado

• O cabeamento por par trançado (Twisted pair) é um tipo de cabo que tem um feixe de dois fios no qual eles são entrançados um ao redor do outro para cancelar as interferências eletromagnéticas de fontes externas e interferências mútuas (linha cruzada ou, em inglês, crosstalk) entre cabos vizinhos. A taxa de giro (normalmente definida em termos de giros por metro) é parte da especificação de certo tipo de cabo. Quanto maior o número de giros, mais o ruído é cancelado.

Cabo de par trançado

Vantagens

• As principais vantagens de uso do cabo par trançado são:

• Uma maior taxa de transferência de arquivos;

• Baixo custo do cabo;

• Baixo custo de manutenção de rede.

Taxa de transmissão

• As taxas usadas nas redes com o cabo par trançado são:

• 10 Mbps (Ethernet);

• 100 Mbps (Fast Ethernet);

• 1000 Mbps (Gigabit Ethernet).

• Os cabos par trançado são muito comuns em equipamentos para internet banda larga como ADSL E CATV para ligar a placa de rede nos Hubs, Switch ou Roteador

Tipos: UTP ou Par Trançado sem Blindagem

• É o mais usado atualmente tanto em redes domésticas quanto em grandes redes industriais devido ao fácil manuseio, instalação, permitindo taxas de transmissão de até 100 Mbps com a utilização do cabo CAT 5e; é o mais barato para distâncias de até 100 metros; Para distâncias maiores emprega-se cabos de fibra óptica. Sua estrutura é de quatro pares de fios entrelaçados e revestidos por uma capa de PVC. Pela falta de blindagem este tipo de cabo não é recomendado ser instalado próximo a equipamentos que possam gerar campos magnéticos (fios de rede elétrica, motores, inversores de frequência) e também não podem ficar em ambientes com Humidade.

Tipos: STP ou Par Trançado Blindado

• É semelhante ao UTP. A diferença é que possui uma blindagem feita com a malha metálica. É recomendado para ambientes com interferência eletromagnética acentuada. Por causa de sua blindagem possui um custo mais elevado. Caso o ambiente possua umidade, grande interferência eletromagnética, distâncias acima de 100 metros ou exposto diretamente ao sol ainda é aconselhável o uso de cabos de fibra óptica

Cabo STP

Tipo: ScTP também referenciado como FTP

• Os cabos são cobertos pelo mesmo composto do UTP categoria 5 Plenum, para este tipo de cabo, no entanto, uma película de metal é enrolada sobre cada par trançado, melhorando a resposta ao EMI, embora exija maiores cuidados quanto ao aterramento para garantir eficácia frente às interferências.

Cabo ScTP

Cabo de Fibra Óptica

• A fibra ótica ou fibra óptica é um pedaço de vidro ou de materiais poliméricos com capacidade de transmitir luz. Tal filamento pode apresentar diâmetros variáveis, dependendo da aplicação, indo desde diâmetros ínfimos, da ordem de micrômetros (mais finos que um fio de cabelo) até vários milímetros.

Características

• Não transporta eletricidade, sendo ideal para conectar prédios com diferentes aterramentos;

• Não atraem raios como os cabos de cobre;

• Não possui ruído externo ou interno, aumentando a distancia;

• Não sofre interferência eletromagnética e de radiofrequência.

Desvantagens

• Os transceptores são extremamente caros;

• Custo de até 7 vezes mais em uma placa de Ethernet

Cabo de Fibra Ótica

Comparação

Rede mal montada Rede bem montada

Exercícios

• Pesquise as Categorias de cabo de par trançado existentes.

rede cabeada

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