4. redes de computadores

Aula 05

Tecnologia da Informao p/ MP-PB - Tcnico (Suporte) - Com Videoaulas

Professor: Victor Dalton

10282679405 - Carlos Henrique Ferreira Alencar

Tecnologia da Informao para MP/PB

Tcnico Ministerial Suporte Prof Victor Dalton Aula 05

Prof. Victor Dalton

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AULA 05: Redes e Fundamentos de Internet

SUMRIO PGINA 1.Redes: Conceitos Bsicos 2 1.1 Definio de LAN, MAN e WAN 2 1.2 Comutao de circuitos x comutao de pacotes 6 1.3 Formas de utilizao do meio fsico 7 1.4 Unicast x Multicast x Broadcast 8 1.5 Comunicao Sncrona e Assncrona 9 1.6 Topologias bsicas de redes 10 1.7 Ethernet e Modelo OSI 14 1.8 Modelo OSI x Modelo TCP/IP 23 1.9 Equipamentos de rede 24 1.10 Internet x Intranet x Extranet 27 1.11 Principais protocolos de rede 29 1.12 Os Protocolos TCP e UDP 38 Exerccios Comentados 44 Consideraes Finais 85 Exerccios 86 Gabarito 104

Ol pessoal! E o estudo? Firme e forte?

Hoje falaremos sobre Redes. Esse contedo primordial para o entendimento bsico da Internet.

Aos trabalhos!

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REDES

1. REDE: CONCEITOS BSICOS

1.1 Definio, LAN, MAN e WAN Uma rede de computadores conexo de dois ou mais

computadores para permitir o compartilhamento de recursos e a troca de informaes entre as mquinas.

Em alguns casos, seria suficiente construir redes de computadores

limitadas, que conectam somente algumas mquinas. Por exemplo, uma pequena empresa, com alguns computadores e uma impressora, poderia se construir uma pequena rede para permitir o compartilhamento da impressora entre os usurios. Ou, ainda, uma residncia com um computador, impressora e um roteador local, na qual conectam-se um notebook e um smartphone tambm pode ser caracterizada como uma rede de computadores.

Ilustrao de rede de computadores

Atualmente, com a importncia cada vez maior de se dispor de acesso a informaes e facilidades de comunicao, as redes de computadores esto projetadas para crescer indefinidamente, sendo a Internet um bom exemplo. No caso da pequena empresa, a pouco citado, alm da possibilidade de compartilhamento de recursos, uma conexo

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com outras redes e Internet pode oferecer acesso a informaes importantes, bem como possibilitar a esta empresa a prestao de servios por este meio, como o e-commerce. Alm de propiciar um meio de comunicao bastante gil, facilitando o trabalho tanto da empresa como de seus clientes.

A conectividade dos computadores em rede pode ocorrer em

diferentes escalas. A rede mais simples consiste em dois ou mais computadores conectados por um meio fsico, tal como um par metlico ou um cabo coaxial. O meio fsico que conecta dois computadores costuma ser chamado de enlace de comunicao e os computadores so chamados de ns. Um enlace de comunicao limitado a um par de ns chamado de enlace ponto-a-ponto. Um enlace pode tambm envolver mais de dois ns, neste caso, podemos cham-lo de enlace multiponto, como na figura acima. Um enlace multiponto, formando um barramento de mltiplo acesso, um exemplo de enlace utilizado na tecnologia de rede local (LAN local area network) do tipo Ethernet.

Se as redes de computadores fossem limitadas a situaes onde

todos os ns fossem diretamente conectados a um meio fsico comum, o nmero de computadores que poderiam ser interligados seria tambm muito limitado. Na verdade, numa rede de maior abrangncia geogrfica, como as redes metropolitanas (MAN metropolitan area network) ou redes de alcance global (WAN wide rea network), nem todos os computadores precisam estar diretamente conectados.

Uma conectividade indireta pode ser obtida usando uma rede comutada. Nesta rede comutada podemos diferenciar os ns da rede que esto na sua periferia, como computadores terminais conectados ao

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ncleo da rede via enlaces ponto-a-ponto ou multiponto, daqueles que esto no ncleo da rede, formado por comutadores ou roteadores, como na figura abaixo.

Computadores interligados em rede por meio de comutadores ou roteadores. Pode-se estender esse

modelo a nvel mundial, formando a Internet.

Backbone do Brasil em 2010. Backbone a espinha dorsal que designa o esquema de ligaes centrais de um

sistema mais amplo, como o mostrado acima.

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Internet. Viu como simples?

Existem inmeros tipos de redes comutadas, as quais podemos dividir em redes de comutao de circuitos e redes de comutao de pacotes. Como exemplo, podemos citar o sistema telefnico e a Internet, respectivamente.

P.S.: Existe alguns conceitos mais modernos, como a WLAN

(Wireless LAN, rede sem fio, que nem to moderno assim), e a PAN (Personal Area Network, esse sim, em franca expanso, com a utilizao de tecnologias wireless, bluetooh e NFC, entre outros).

Exemplos de Personal Area Network

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Existem dois paradigmas de comunicao de dados, no contexto de redes de computadores. A comutao de circuitos e a comutao de pacotes.

1.2 Comutao de circuitos x comutao de pacotes A comutao de circuitos possui fundamento similar telefonia

fixa. Nela, todo o trfego de informao entre dois dispositivos sempre passa pelo mesmo caminho. Tal caminho pode ser definido por um circuito fsico, ou por compartilhamento de um meio, utilizando multiplexao.

Comutao de circuitos: ilustrao

Na comutao por pacotes, por sua vez, os pacotes podem seguir

vrios caminhos diferentes para chegar ao destinatrio, podendo, inclusive, chegarem fora de ordem, pois sero reordenados na mquina destino. o paradigma que vigora na Internet.

Comutao de pacotes: ilustrao

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1.3 Formas de utilizao do meio fsico Quanto forma de utilizao do meio de transmisso, as conexes

podem ser classificadas em simplex, half-duplex e full-duplex. Uma conexo que permite o trfego apenas em um sentido

chamada simplex. Uma rua de mo nica simplex. Outro exemplo de uma conexo simplex uma fibra ptica com um laser em uma extremidade e um detector de luz na outra extremidade. Uma ltima analogia a transmisso de TV de sinal aberto, na qual o receptor apenas recebe o sinal.

Conexo Simplex: ilustrao

Uma conexo que permite o trfego nos dois sentidos, mas apenas

em um sentido de cada vez, chamada half-duplex. Uma estrada de ferro nica half-duplex. Um par de walkie-talkies estabelece uma conexo half-duplex.

Conexo Half-Duplex: ilustrao

Uma conexo que permite trfego em ambos os sentidos

simultaneamente chamada full-duplex. Uma estrada de duas pistas full-duplex. O padro Ethernet permite a comunicao full-duplex.

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Conexo Full-Duplex: ilustrao

1.4 Unicast x Multicast x Broadcast A classificao da comunicao em unicast, multicast ou

broadcast diz respeito ao nmero de destinatrios de uma transmisso. Unicast: Comunicao na qual um quadro enviado de um host e

endereado a um destino especfico. Na transmisso unicast, h apenas um remetente e um receptor. A transmisso unicast a forma predominante de transmisso em redes locais e na Internet. Entre os exemplos de protocolos que usam transmisses unicast esto HTTP, SMTP, FTP e Telnet.

Multicast: Comunicao na qual um quadro enviado para um

grupo especfico de dispositivos ou clientes. Os clientes da transmisso multicast devem ser membros de um grupo multicast lgico para receber as informaes. Um exemplo de transmisso multicast a transmisso de vdeo e de voz associada a uma reunio de negcios colaborativa, com base em rede.

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Broadcast: Comunicao na qual um quadro enviado de um

endereo para todos os outros endereos. Nesse caso, h apenas um remetente, mas as informaes so enviadas para todos os receptores conectados. A transmisso de broadcast essencial durante o envio da mesma mensagem para todos os dispositivos na rede local. Um exemplo de transmisso de broadcast a consulta de resoluo de endereo que o protocolo de resoluo de endereos (ARP, Address Resolution Protocol) envia para todos os computadores em uma rede local.

1.5 Comunicao sncrona e comunicao assncrona Em transmisso de dados, diz-se que a comunicao sncrona

quando o dispositivo emissor e o dispositivo receptor encontram-se num estado de sincronia (estabelecimento de conexo) antes de a comunicao iniciar e permanecem em sincronia durante a transmisso. Isto pode envolver o bloqueio das partes enquanto a transmisso ocorre. Por exemplo, um dispositivo pode enviar uma requisio a outro dispositivo, e somente continuar com suas tarefas aps a resposta deste outro dispositivo. Uma boa analogia a ligao telefnica, na qual os dois aparelhos precisam estar conectados para a ligao ocorrer.

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Por outro lado, na comunicao assncrona, no ocorre estabelecimento de conexo entre as partes, ficando a cargo de outros protocolos o ordenamento e eventual perda das mensagens. como uma carta, enviada pelo correio, sem cdigo de rastreamento. Quem envia no tem como saber se ela chegou ou no, e a leitura da mensagem s ocorre quando o destinatrio abre a sua caixa de correio.

1.6 Topologias bsicas de redes Topologia de rede pode se relacionar ao modo que as redes de

computadores se organizam fisicamente e/ou logicamente. Ponto-a-ponto: Unio de dois computadores, atravs de um meio

de transmisso qualquer. Quando feita com o famoso cabo azul (redes Ethernet), tal cabo denominado de cross-over. Destaco que as placas de redes mais modernas j sabem diferenciar uma conexo ponto-a-ponto de uma conexo convencional (autosensing), no sendo mais necessrio a utilizao de um cabo prprio para tal.

Rede ponto-a-ponto.

Barramento: Todos os computadores so ligados em um mesmo

EDUUDPHQWR ItVLFR GH GDGRV $SHQDV XPD PiTXLQD SRGH HVFUHYHU QRbarUDPHQWRQXPGDGRPRPHQWR7RGDVDVRXWUDVHVFXWDPHUHFROKHPpara si os dados destinados a elas. Quando um dispositivo transmitir um sinal, toda a rede fica ocupada (broadcast) e se outro computador tentar enviar outro sinal ao mesmo tempo, ocorre uma coliso e preciso reiniciar a transmisso.

Talvez o protocolo mais conhecido para esse tipo de topologia seja o

CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), onde cada estao que quiser acessar a linha de transmisso verifica sua

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ocupao, transmitindo caso esteja livre, ou esperando para transmitir, em caso de linha ocupada. Caso duas transmisses tentem transmitir ao mesmo tempo, ocorre a coliso, e a retransmisso obedece a um algoritmo de recuo exponencial, reduzindo a chance de novas colises.

Topologia em barramento.

Como vantagens, a topologia barramento apresenta a facilidade de instalao, e a menor quantidade de cabeamento necessria (baixo custo). Por outro lado, o acrscimo de novos pontos rede afeta diretamente a performance da mesma.

Anel: Na topologia em anel os dispositivos so conectados em srie,

formando um circuito fechado (anel). Os dados so transmitidos unidirecionalmente de n em n at atingir o seu destino. Uma mensagem enviada por uma estao passa por outras estaes, atravs das retransmisses, at ser retirada pela estao destino ou pela estao fonte. Os sinais sofrem menos distoro e atenuao no enlace entre as estaes, pois h um repetidor em cada estao. H um atraso de um ou mais bits em cada estao para processamento de dados. possvel usar anis mltiplos para aumentar a confiabilidade e o desempenho.

Um exemplo de protocolo relacionado a essa topologia o Token

Ring (IEEE 802.5), no qual apenas o detentor do Token pode transmitir dados na rede.

Topologia em anel.

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De uma certa forma, a rede em anel lida bem com o acrscimo de

novos usurios na rede, sem impacto significativo na performance. Porm, a falha de um n na rede, ou qualquer problema com o cabeamento, e toda a rede fica fora do ar.

Estrela(hub-and-spoke): A mais comum atualmente, a topologia

em estrela utiliza cabos de par tranado e um concentrador como ponto central da rede. O concentrador se encarrega de retransmitir todos os dados para a estao de destino, mas com a vantagem de tornar mais fcil a localizao dos problemas, j que se um dos cabos, uma das portas do concentrador ou uma das placas de rede estiver com problemas, apenas o n ligado ao componente defeituoso ficar fora da rede. Por outro lado, o concentrador o ponto vulnervel da rede.

Topologia em estrela.

rvore: A topologia em rvore essencialmente uma srie de barras

interconectadas. Geralmente existe uma barra central onde outros ramos menores se conectam. Esta ligao realizada atravs de derivadores e as conexes das estaes realizadas do mesmo modo que no sistema de barra padro.

Topologia em rvore.

Full Meshed: Todos os dispositivos replicam informaes a todos. A

rede altamente confivel e altamente redundante.

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Topologia Full-Meshed.

COMPARAO ENTRE AS PRINCIPAIS TOPOLOGIAS DE REDE

TOPOLOGIA VANTAGENS DESVANTAGENS

PONTO A PONTO

Baixssimo custo Pequena e limitada

BARRAMENTO Facilidade de instalao

Queda de qualidade com o acrscimo de novos usurios

ANEL Performance equilibrada para todos os usurios

Baixa tolerncia a falhas. A queda de um ponto paralisa toda a rede

Dificuldade de localizao do ponto de falha

ESTRELA Fcil localizao de problemas

Facilidade de modificao da rede

O n concentrador um ponto vulnervel da rede

Custos mais elevados que a topologia barramento

RVORE Facilidade de manuteno do sistema

Dependncia do n hierarquicamente superior

FULL MESHED Altamente confivel Altamente redundante (custos elevados)

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PEGADINHA DO HUB! - O fato de um HUB concentrar todas as

estaes de uma rede e transmitir o pacote para todas elas permite caracterizar a existncia simultnea de uma topologia fsica e uma topologia lgica. neste ponto que quero chamar a sua ateno. Embora fisicamente o HUB mostre uma topologia estrela, na prtica, o fluxo de dados ocorre como se a topologia fosse a de um barramento. O +8%pXPUHSHWLGRUEXUURHUHWUDQVPLWHDWRGDVDVHVWDo}HVWRGRVRVdados que recebe. O roteador, esse sim operando em um nvel mais elevado do modelo OSI, redireciona os dados recebidos apenas estao de destino, funcionando logicamente tambm como uma topologia estrela.

HUB: aparncia de estrela, funcionamento de barramento.

Se voc no compreendeu essa ideia acerca do Modelo OSI, ou no

sabe a diferena entre roteador e HUB, leia os prximos itens e volte nesta pgina, para retirar essa dvida, tudo bem?

1.7 Ethernet e Modelo OSI

Ethernet uma tecnologia de interconexo para redes locais - Rede de rea Local (LAN) - baseada no envio de pacotes. Ela define cabeamento e sinais eltricos para a camada fsica, e formato de pacotes e protocolos para a camada de controle de acesso ao meio (Media Access Control - MAC) do modelo OSI. A Ethernet foi padronizada pelo IEEE como 802.3.

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A rede Ethernet e o famoso cabo Ethernet RJ-45 (quem nunca viu um cabo azul?)

Mas como uma mquina que roda Windows consegue trocar dados tanto com outra mquina Windows como com um servidor que roda Unix? Como um MSN em uma mquina rodando Windows troca mensagens com um Pidgin em uma mquina rodando Linux? Esta pergunta, que na verdade reala um aspecto de comunicabilidade que vlido para toda e qualquer informao trafegada na rede, respondida pelos modelos de arquitetura de redes. Falemos primeiro do modelo OSI.

A Organizao Internacional para a Normalizao (do ingls: International Organization for Standardization - ISO), foi uma das primeiras organizaes a definir formalmente uma arquitetura padro com objetivo de facilitar o processo de interconectividade entre mquinas de diferentes fabricantes, assim em 1984 lanou o padro chamado Interconexo de Sistemas Abertos (do ingls: Open Systems Interconnection - OSI) ou Modelo OSI.

O Modelo OSI permite comunicao entre mquinas heterogneas e define diretivas genricas para a construo de redes de computadores (seja de curta, mdia ou longa distncia) independente da tecnologia utilizada.

Esta arquitetura um modelo que divide as redes de computadores em 7 camadas, de forma a se obter camadas de abstrao. Cada protocolo implementa uma funcionalidade assinalada a uma determinada camada.

A ISO costuma trabalhar em conjunto com outra organizao, a Unio Internacional de Telecomunicaes (do ingls: International Telecommunications Union - ITU), publicando uma srie de especificaes de protocolos baseados na arquitetura OSI. Estas sries so conhecidas

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como 'X ponto', por causa do nome dos protocolos: X.25, X.500, etc. As camadas so:

Modelo OSI.

Fsico: A camada fsica trata da transmisso de bits brutos por um canal de comunicao. Nesse caso, as questes mais comuns so a voltagem a ser usada para representar um bit 1 e um bit 0, a quantidade de nanossegundos que um bit deve durar, o fato de a transmisso ser realizada ou no nos dois sentidos simultaneamente, a forma como a conexo inicial ser estabelecida, etc.

Enlace: A principal tarefa da camada de enlace de dados transformar um canal de comunicao bruto em uma linha que parea livre de erros de transmisso no detectados para a camada de rede. Essa camada faz com que o transmissor divida os dados de entrada em quadros de dados (frames). Ainda, estabelece um protocolo de comunicao entre sistemas diretamente conectados, e estabelece controle de fluxo, por meio da medio do buffer do receptor no momento da transmisso, impedindo que uma quantidade excessiva de dados trave um receptor mais lento.

Cabe ainda destacar que a camada de enlace de dados subdivide-

se em camada MAC (Media Access Control Controle de Acesso ao Meio) e LLC (Logical Link Control Controle do Enlace Lgico). Enquanto a camada MAC se preocupa com o endereamento fsico e com a conectividade ponto-a-SRQWRDFDPDGD//&RFXOWDDVGLIHUHQoDVHQWUH

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os diversos tipos de redes 802, oferecendo camada de rede um meio transparente (no importando se a conexo via cabo azul, bluetooth, 3G, 4G ou WiFi, por exemplo).

Camadas MAC e LLC: ilustrao

Rede: A camada de rede responsvel pelo endereamento dos

pacotes de rede, tambm conhecidos por datagramas, associando endereos lgicos (IP) em endereos fsicos (MAC), de forma que os pacotes de rede consigam chegar corretamente ao destino. Essa camada tambm determina a rota que os pacotes iro seguir para atingir o destino, baseada em fatores como condies de trfego da rede e prioridades. Falou-se em endereo IP, falou-se em camada de rede.

Transporte: A funo bsica da camada de transporte receber os

dados da camada acima dela, dividi-los em unidades menores caso necessrio (segmentos), repassar essas unidades camada de rede e assegurar que todos os fragmentos chegaro corretamente outra extremidade. Na recepo, ela une os segmentos e encaminha camada de Sesso. Realiza controle de fluxo, ordenao de pacotes e correo de erros, sendo considerada a primeira camada fim-a-fim.

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Sesso: A camada de sesso permite que os usurios de

diferentes mquinas estabeleam sesses entre eles. Uma sesso oferece diversos servios, inclusive o controle de dilogo (mantendo o controle de quem deve transmitir em cada momento), o gerenciamento de token (impedindo que duas partes tentem executar a mesma tarefa crtica ao mesmo tempo) e a sincronizao (realizando a verificao peridica de transmisses longas para permitir que elas continuem a partir do ponto em que estavam ao ocorrer uma falha). Ou seja, era por meio dela que o GetRight continuava seu download interrompido, na poca que a internet era lenta (lembra?)

Apresentao: A camada de apresentao, ao invs de preocupar-

se com a movimentao de bits, preocupa-se com a sintaxe e a semntica das informaes transmitidas, para tornar possvel a comunicao entre computadores com diferentes representaes de dados. Dessa forma, seu computador usando MSN no Windows conversa com o seu colega que usa o Pidgin no Linux.

Aplicao: A camada de aplicao corresponde s aplicaes

(programas) no topo da camada OSI que sero utilizados para promover uma interao entre a mquina destinatria e o usurio da aplicao. Esta camada tambm disponibiliza os recursos (protocolo) para que tal comunicao acontea. Por exemplo, ao solicitar a recepo de e-mail atravs do aplicativo de e-mail, este entrar em contato com a camada de Aplicao do protocolo de rede efetuando tal solicitao (POP3, IMAP). Tudo nesta camada relacionado ao software. Alguns

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protocolos utilizados nesta camada so: HTTP, SMTP, FTP, SSH, Telnet, SIP, RDP, POP3, IMAP, enfim, os protocolos das camadas finais dos aplicativos.

H quem use o famoso FERTSAA para decorar a sequncia das

camadas. Se servir para voc, est valendo! -

1) (FCC TRT 2 Regio Tcnico Judicirio Tecnologia da Informao 2014) No modelo de referncia OSI, o servio de transporte realizado pela camada (..I..). A camada de transporte fornece servios camada superior (..II..), e utiliza-se dos servios fornecidos pela camada inferior (..III..). As lacunas so, correta e respectivamente, preenchidas com: (A) 4, sesso, rede. (B) 3, rede, aplicao. (C) 2, enlace, fsica. (D) 6, apresentao, enlace. (E) 6, aplicao, sesso. A camada de transporte a camada intermediria de um modelo de sete camadas, sendo, portanto, a camada 4. Ela se situa entre a camada de sesso e a camada de rede. Resposta: alternativa a).

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1.7.1 Cabeamento Na camada fsica aborda-se sobre o cabeamento de par tranado e

sua categorizao. $YDULHGDGHPDLV FRPXPGR IDPRVR FDERD]XOpDCategoria 5, mais utilizada nos dias de hoje em redes domsticas e escritrios. Desde j, tenha em mente que um cabo de par tranado no pode exceder 100 metros. Acima disso, mais adequado a utilizao de fibra tica.

O Unshielded Twisted Pair, ou par tranado no blindado, consiste

apenas de fios e isolamento, no sendo blindado contra interferncia. O mais utilizado o Categoria 5, embora o aumento da velocidade das redes locais conduza para a inevitvel adoo dos cabos Categoria 6, que alcanam velocidades mais altas;

O Foil Twisted Pair Cable, encontrado na Categoria 6, possui uma

camada de alumnio envolvendo todos os pares tranados, para diminuir a interferncia externa sobre o cabo.

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O Screened Shielded Twisted Pair Cable(SSTP) tambm,

chamado de Shielded Foil Twisted Pair Cable(S/FTP), exclusivo da Categoria 7. Este possui blindagem nos pares de fios individuais e ao redor do cabo inteiro. So pouco suscetveis interferncia externa e linha cruzada com outros cabos vizinhos. Porm, por serem caros e pesados, so difceis de serem adotados.

Segue abaixo uma tabela com as principais caractersticas de cabos

categorizados:

Categoria Tipo Largura de banda

Tecnologia e velocidade

Cat4 UTP 20MHz 16Mbps Token Ring Cat5 UTP 100MHz Ethernet

100Mbps/1000Mbps

Cat6 UTP 250MHz Gigabit Ethernet 10Gbps

Cat6a UTP 500MHz Gigabit Ethernet 10Gbps

Cat6/Classe UTP/FTP 200MHz Gigabit Ethernet

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E 10Gbps Cat7/Classe

F SSTP 600MHz Gigabit Ethernet

10Gbps

Outra vantagem do par tranado que ele pode ser full duplex, ou

seja, trafegar simultaneamente dados nas duas direes. Quando falamos de cabeamento Ethernet, por sua vez, os cabos

passam a receber uma nomenclatura com base na velocidade de banda e no seu alcance. uma tabela um pouco mais extensa, pois envolve cabos coaxiais, de par tranado e fibra tica. No deixe de ver, pois algo pode aparecer em prova.

Nome Cabo Tamanho mximo do segmento de cabo

Tecnologia e velocidade

Vantagens

10Base5 Coaxial grosso

500m Ethernet 10Mbps Cabo original; obsoleto

10Base2 Coaxial fino

185m Ethernet 10Mbps Sem necessidade de hubs

10Base-T Par tranado

100m Ethernet 10Mbps Sistema mais econmico

10Base-F Fibra tica 2km Ethernet 10Mbps Melhor entre edifcios 100Base-T4 Par

tranado 100m Fast Ethernet

100Mbps UTP categoria 3

100Base-TX Par tranado

100m Fast Ethernet 100Mbps

Full duplex a 100Mbps

100Base-FX Fibra tica 200m Fast Ethernet 100Mbps

Full duplex a 100Mbps, grandes distncias

1000Base-SX

Fibra tica 550m Gigabit Ethernet 1000Mbps

Fibra de multimodo

1000Base-LX

Fibra tica 5km Gigabit Ethernet 1000Mbps

Modo nico ou multimodo

1000Base-CX

2 pares de STP

25m Gigabit Ethernet 1000Mbps

Par tranado blindado

1000Base-T 4 pares de UTP

100m Gigabit Ethernet 1000Mbps

UTP padro categoria 5 (mais utilizado em redes

domsticas) 10GBase-T 4 pares de

UTP 55m 10Gigabit Ethernet UTP padro categoria 6

10GBase-CX4

4 pares de cobre twinax

15m 10Gigabit Ethernet Cabo antigo, obsoleto

10GBase-SR Fibra tica multimodo

300m 10Gigabit Ethernet Lasers de 850nm

10GBase-LR Fibra tica 10km 10Gigabit Ethernet Lasers de 1310nm

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monomodo 10GBase-ER Fibra tica

monomodo 40km 10Gigabit Ethernet Lasers de 1510nm

10GBase-ZR Fibra tica 80km 10Gigabit Ethernet Lasers de 1510nm

2) (FCC TRT/15 Regio Analista Judicirio 2015) Em comunicao de dados existe, frequentemente, a funo dicotmica da distncia e da largura de banda. Nesse contexto, os meios de transmisso so padronizados para distncias e frequncia de operao, como o caso do cabo CAT5 que possui, respectivamente, a especificao de distncia e a frequncia de operao de at (A) 100 m e 200 MHz. (B) 50 m e 100 MHz. (C) 100 m e 1.000 MHz. (D) 50 m e 200 MHz. (E) 100 m e 100 MHz. O cabo categoria 5 tem alcance mximo estimado em 100 metros, e largura de banda de 100Mhz. Resposta certa, alternativa e).

1.8 Modelo OSI x Modelo TCP/IP

O modelo TCP/IP, por sua vez, possui pequenas diferenas em relao ao

OSI:

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Na camada acesso rede, tambm conhecida como host/rede, o modelo TCP/IP no especifica nada. Apenas diz que o host deve se conectar ao meio fsico utilizando um protocolo, a fim de que seja possvel enviar pacotes IP. Este protocolo no definido.

Quanto ao nvel inter-rede (internet), seu objetivo fazer com que

pacotes enviados em um ponto da rede cheguem ao seu destino, independente de falhas em partes da rede. possvel que os pacotes cheguem ao destino em ordem diferente que partiram, obrigando as camadas superiores a reorganizar tudo.

O protocolo definido nessa camada para o modelo TCP/IP o protocolo IP, e o roteamento de grande importncia aqui.

A camada de transporte, por sua vez, tem como objetivo permitir que os

hosts de origem e destino conversem independente da distncia, da mesma forma que o nvel 4 do modelo OSI.

A camada de aplicao, por fim, contm os protocolos de alto nvel,

possuindo funes semelhantes s do nvel de aplicao do modelo OSI. 1.9 Equipamentos de rede Vejamos agora alguns equipamentos tpicos de redes de

computadores. Repetidores Como o nome diz, apenas repetem o sinal que

recebem, servindo para leva-los a locais que o sinal no chegaria sem a utilizao deste tipo de equipamento. Operam na camada 1 do modelo OSI. 1mRSRVVXL LQWHOLJrQFLD DSHQDVRIHUHFHPR FKDPDGR JDQKRGHsinal.

Ganho de sinal oferecido por repetidor: ilustrao.

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Hubs antes dos roteadores domsticos, eram utilizados hubs. O hub um repetidor local, sem amplificao do sinal (camada 1 do OSI). Funciona como um ponto concentrador de conexes.

Cabia s camadas superiores filtrar os dados recebidos para identificar a qual mquina conectada ao hub a informao pertencia. 7tSLFDXWLOL]DomRHPUHGHVGRWLSRHVWUHOD

Pontes as bridges operam na camada 2 do modelo OSI. Basicamente, elas poderiam conectar duas ou mais LANs, e serem FRQILJXUDGDVSDUDGHL[DURXQmRRVLQDOSDVVDUDRRXWURODGRGDSRQWHanalisando o endereo MAC de destino do quadro (frame).

Porm, hoje em dia, no faz sentido usar bridges para dividir a rede

em segmentos por que os switches j desempenham essa funo, essencialmente criando segmentos individuais para cada micro, o que praticamente elimina o problema das colises, mas eles foram muito utilizados na poca dos hubs burros.

Atualmente, o exemplo mais comum de bridge so os pontos de acesso wireless, que podem interligar os micros da rede cabeada aos micros conectados rede wireless, criando uma nica rede. Muitos pontos de acesso incorporam tambm switches de 4 ou mais portas, ou at mesmo mini-roteadores, que permitem compartilhar a conexo entre os micros da rede local. Hoje em dia, dispositivos "tudo em um" so cada vez mais comuns, pois, com o avano das tcnicas de fabricao, tornou-se possvel incluir cada vez mais circuitos em um nico chip, fazendo com que um ponto de acesso "tudo em um" custe praticamente o mesmo que um ponto de acesso sem as funes extra.

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Switches tambm operante no nvel 2 do modelo OSI, o switch tambm consegue ler o endereo MAC do frame. Entretanto, enquanto as pontes separam duas redes, o switch pode ser utilizado para redes estrela, direcionando ativamente o quadro para o endereo de destino(o que requer um buffer para evitar perda de informao). Diferentemente do HUB, no ocorrem colises, uma vez que no ocorre disputa por meio de transmisso.

Switch

Roteador opera no nvel 3 do modelo OSI. capaz de analisar o cabealho do pacote, e, segundo seus algoritmos, escolhe a rota mais adequada para encaminh-lo.

Roteador. Quem nunca viu um desses?

3) (FCC TRT/15 Regio Tcnico Judicirio 2015) Em uma LAN existem: Switch, Roteador e Servidor HTTP. Considerando o modelo OSI de 7 camadas, o correto mapeamento entre os dispositivos e a respectiva camada do modelo OSI : $6ZLWFK5RWHDGRUH6HUYLGRU+773 (B6ZLWFK5RWHDGRUH6HUYLGRU+773 &6ZLWFK5RWHDGRUH6HUYLGRU+773 '6ZLWFK5RWHDGRUH6HUYLGRU+773 (6ZLWFK5RWHDGRUH6HUYLGRU+773

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O switch um dispositivo que opera na camada 2 do modelo OSI; O roteador um dispositivo que opera na camada 3 do modelo OSI; Um servidor HTTP opera na camada 7 do modelo OSI, aplicao, pois a camada qual pertence o protocolo HTTP. Resposta certa, alternativa a).

1.10 Internet X Intranet X Extranet

A Internet conforme j dito anteriormente, a rede mundial de

computadores, composta por todos os computadores do mundo ligados em rede. Seu funcionamento baseado na Pilha de Protocolos TCP/IP, cujos principais protocolos sero destacados mais adiante.

Modelo hbrido entre o OSI e o TCP/IP. Representa, de maneira adequada, a pilha de protocolos do

TCP/IP.

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Entretanto, possvel isolar um conjunto de computadores da Internet. muito comum que empresas, universidades e rgos pblicos criem redes privadas, com as mesmas caractersticas da Internet, porm, isoladas da rede mundial, de modo que os servios ofertados por esse conjunto de computadores fiquem restritos entre eles mesmos. So as chamadas Intranets. Se voc j trabalhou em uma empresa ou rgo pblico com rede prpria, sabe do que estou falando.

Contudo, essas mesmas instituies podem possibilitar o acesso s

Intranets por computadores externos Intranet, ou seja, via Internet. s vezes, conveniente ou necessrio que usurios possam acessar determinados servios da empresa remotamente, seja de casa, ou de um smartphone, ou em viagens de negcios. Ainda, para uma empresa, pode ser conveniente estender seus servios internos a parceiros, fornecedores, filiais, ou clientes, com o objetivo de melhorar sua comunicao, mantendo-a restrita ao universo exterior.

Tal acesso possibilitado pelo que chamados de Extranet. Via de

regra, esse acesso possibilitado mediante a utilizao de login e senha, ou mesmo pela criao de um Rede Privada Virtual, pela qual o usurio recebe um endereo IP dentro da Intranet da empresa, mesmo estando fora dela.

Internet, Extranet e Intranet: ilustrao

1.11 Principais protocolos de rede

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1.11.1 Protocolos da camada de Aplicao HTTP: O HyperText Transfer Protocol, ou Protocolo de

Transferncia de Hipertexto, talvez seja o protocolo mais conhecido por todos. Afinal, o HTTP o protocolo base para a comunicao na World Wide Web (www). ele que transfere o contedo das pginas web para os navegadores (Browsers). Utiliza a porta 80.

Aproveitando a abordagem dos navegadores, podemos destacar

ainda o URL, Uniform Resource Locator, ou Localizador-Padro de Recursos, que o endereo de um recurso na web. Na prtica, o endereo que digitamos no navegador de Internet, no seguinte formato:

protocolo://mquina/caminho/recurso

Por ser o mais utilizado na web, comum que os endereos web

iniciem com http://. Por conveno, a sequncia www ainda a mais utilizada no mundo para iniciar o endereo de uma mquina na Internet, embora j no seja mais obrigatria.

HTTPS: O HyperText Transfer Protocol Secure a

implementao do HTTP aliado a uma camada de segurana, por meio da utilizao do protocolo SSL/TLS (Secure Sockets Layer/Transport Layer Security Segurana da Camada de Transporte). O HTTPS, invariavelmente, utilizado em endereos web que trafegam informaes sensveis, como senhas, dados bancrios, dentre outros. Utiliza a porta 443.

Os sites que utilizam https, alm do nome do prprio protocolo,

mostram um cadeado no seu navegador de Internet. Nos dias atuais, desconfie de sites que no utilizam https para o envio de senhas ou dados bancrios.

Tela de login do site do Banco do Brasil. O cadeado verde aparece entes do endereo URL.

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FTP: O File Transfer Protocol, ou Protocolo de Transferncia de

Arquivos, um protocolo voltado exclusivamente para a transferncia de dados pela web. Na poca da internet discada, Quando as velocidades de acesso web eram muito baixas, este protocolo era uma boa soluo para transferncia de arquivos em velocidades superiores ao protocolo HTTP, pois utiliza duas portas: a 20, para a transferncia propriamente dita dos arquivos, e a 21, para controle da sesso. Nos dias atuais, embora ainda exista, perdeu importncia, pois o HTTP tem atendido satisfatoriamente atividade de transferir arquivos.

SMTP: O Simple Mail Transfer Protocol, ou Protocolo Simples de

Transferncia de Correio, responsvel apenas pelo envio de email. Utiliza a porta 25.

POP3: O Post Office Protocol Version 3, ou Protocolo de Agncia

de Correio, utilizado para o recebimento de mensagens de email, transferindo a mensagem armazenada no servidor de email para a mquina do usurio. Utiliza a porta 110. Foi o principal protocolo de email da era da internet discada, ainda utilizado nos dias de hoje, mas tem perdido espao para o protocolo seguinte.

IMAP: O Internet Message Access Protocol, ou Protocolo de

Acesso Mensagem da Internet, o protocolo mais utilizado dentre os webmails modernos, que permitem que a mensagem seja lida sem transferi-la do servidor na qual se encontra. Dessa forma, voc pode acessar o seu Gmail (por exemplo) da sua residncia, do seu smartphone, ou de qualquer computador do mundo, e sua mensagem estar disponvel para leitura.

1.11.2 Os Protocolos IP e DNS IP: O Internet Protocol, pertencente camada de Rede (3) do

modelo OSI, o protocolo responsvel pelo endereamento dos dados. O nmero de IP indica o endereo do destinatrio do pacote.

O protocolo IP possui um esquema de endereamento parecido com

os nmeros de telefone. Assim como qualquer telefone, no mundo todo, nico (considerando o DDD e o cdigo de pas), cada computador ligado

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na internet possui um nmero nico, que chamado de endereo IP ou nmero IP. Esse nmero serve para identificar o computador na internet. Se voc precisar conversar com algum pela internet, basta mandar mensagens endereadas ao endereo IP do computador da pessoa.

Se voc estiver em um computador com acesso Internet, acesse

http://meuip.datahouse.com.br/, e veja o seu endereo numrico no formato nnn.nnn.nnn.nnn. Este nmero identifica de maneira nica o seu dispositivo mundo. Qualquer pacote (afinal, estamos na camada de Rede) enviado pela Internet para este endereo chegar sua mquina, caso esteja online.

No entanto, o protocolo IP em sua verso atual (a verso quatro,

rotulada como IPv4) j bastante antiga e tem muitos problemas. Os mais graves so falhas de segurana, que periodicamente so descobertas e no tm soluo. A maioria dos ataques contra computadores hoje na internet s possvel devido a falhas no protocolo IP. A nova gerao do protocolo IP, o IPv6, resolve grande parte dos problemas de segurana da internet hoje, herdados justamente do projeto antiquado do IPv4.

Mas o IPv4 tem um problema ainda mais premente do que sua

inerente insegurana: j esgotou sua capacidade de expanso. Cada computador ligado internet - seja um computador pessoal, uma estao de trabalho ou um servidor que hospeda um site - precisa de um endereo nico que o identifique na rede. O IPv4 define, entre outras coisas importantes para a comunicao entre computadores, que o nmero IP tem uma extenso de 32 bits. &DGDJUXSRQQQFRQIRUPHcitado acima, pode assumir valores de 0 a 255, o que nos leva a 8 bits por grupo (2^8 = 256). 8 bits x 4 grupos = 32 bits.

Com 32 bits, o IPv4 tem disponveis em teoria cerca de quatro

bilhes de endereos IP mas, na prtica, o que est realmente disponvel menos da metade disso. Se contarmos que o planeta tem sete bilhes de habitantes e que cada dispositivo ligado na internet (o que inclui smartphones, PCs, notebooks e afins) precisa de um nmero s dele, fcil perceber que a conta no fecha. Esse nmero, sendo finito, um dia acaba.

Em cima disso, os endereos IP so "travados" geograficamente.

Dois endereos prximos esto necessariamente na mesma cidade ou

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regio. Se considerarmos que cerca de trs quartos dos endereos IP disponveis para a internet esto localizados nos Estados Unidos (mesmo que nunca usados), sobram apenas pouco mais de um bilho de endereos para o resto do mundo - aumentando ainda mais o problema de escassez.

A entrada de celulares e outros dispositivos mveis (que so baratos

e extremamente populares) na internet contribuiu para que o nmero de endereos IP disponveis seja ainda mais escasso.

O advento do IPv6, sexta verso do protocolo IP, resolver todos

esses problemas (assim se espera). Primeiro, porque d fim a praticamente todos os buracos de segurana conhecidos do IPv4, tornando as comunicaes muitssimo mais seguras. O IPv6 provavelmente ser uma dor de cabea sem tamanho para os hackers criminosos.

Em segundo lugar, o IPv6 define 128 bits para endereamento, e

portanto conta com cerca de 3,4 10^38 endereos disponveis (ou 340 seguido de 36 zeros). Para quem no quiser fazer a conta, basta saber que so muitos bilhes de quatrilhes de endereos disponveis, garantindo que no vai faltar nmeros IP para os humanos por milnios.

Um endereo IPv6 representado por 8 blocos de 16 bits cada um,

separados pelo caracter dois pontos (:). Cada grupo de 16 bits, chamado de decahexateto ou duocteto, possui 4 smbolos hexadecimais que podem variar de 0000 a FFFF. Ou seja, so necessrios 4bits (2^4 = 16) para representar um nmero hexadecimal (cujos valores possveis so 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F)

A escrita de cada endereo IPv6 longa, o que dificulta a sua

representao, com IPv6, o servio de DNS que fornece um nome amigvel a um computador ser mais necessrio do que nunca, simplesmente impossvel decorar os endereos v6 presentes numa infraestrutura de redes, como muitos profissionais de TI hoje o fazem com seus blocos IPv4.

Para facilitar sua representao, algumas regras de nomenclatura

foram definidas:

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1) Zeros a esquerda em cada duocteto podem ser omitidos Assim, 2001:0DB8:00AD:000F:0000:0000:0000:0001 pode ser

representado por:

2001:DB8:AD:F:0:0:0:1 2) Blocos vazios contnuos podem ser representados pelos

caracteres :: (quatro pontos) UMA NICA VEZ dentro do endereo (o que vem antes do primeiro dois pontos representa os primeiros bits e o que vem aps o segundo dois pontos representa os ultimos bits do endereo).

Assim, 2001:0DB8:00AD:000F:0000:0000:0000:0001 pode ser

representado por:

2001:DB8:AD:F::1 DNS (Domain Name System - Sistema de Nomes de Domnios): o

DNS um sistema de gerenciamento de nomes hierrquico e distribudo operando segundo duas definies:

x Examinar e atualizar seu banco de dados. x Resolver nomes de domnios em endereos de rede (IP).

O DNS funciona da seguinte maneira: para mapear um nome em um endereo IP, um programa aplicativo chama um procedimento de bilbioteca denominado RESOLVER e repassa a ele o nome como um parmetro. O RESOLVER envia um pacote UDP a um servidor DNS local, que procura o nome e retorna o endereo IP ao RESOLVER. Em seguida, o resolvedor retorna o endereo IP ao programa aplicativo que fez a chamada. De posse do endereo IP, o programa pode ento estabelecer uma conexo TCP com o destino ou enviar pacotes UDP at ele. Em resumo: quando voc digita www.estrategiaconcursos.com.br em seu navegador, o servidor DNS mais prximo de voc descobre qual o endereo IP desse site (localizao). Descoberto o endereo, o navegador ento se comunica com esse endereo e

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baixa o contedo do site para voc. No seu navegador aparece apenas RHQGHUHoRWH[WXDOPDV, dentro da aplicao, pelo endereo IP que o site encontrado.

Normalmente, o servidor DNS utiliza a porta 53. Apesar do relacionamento intrnseco com o protocolo IP, ele pertence camada de Aplicao do modelo OSI. Ele foi posicionado intencionalmente prximo ao protocolo IP,

O servidor DNS secundrio, por sua vez, uma espcie de cpia de segurana do servidor DNS primrio.

Sem o DNS, voc teria que sair por a decorando os endereos IP dos sites que gosta de visitar, e o pior, quando seus provedores modificassem seus IPs, teriam que dar um jeito de sair avisando pela Internet. Invivel, n? -

Uma mensagem DNS possui o seguinte formato:

Identificao: numera a mensagem DNS.

Parmetro: identifica o tipo de mensagem, especificando a operao solicitada e um cdigo de resposta.

Perguntas: contm as consultas para as quais so desejadas respostas(converses de nomes em endereos IP).

Respostas: contm as respostas (converses).

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Autoridade: registros de recursos da autoridade da mensagem DNS.

Informaes Adicionais: informaes adicionais da mensagem DNS.

1.11.3 O Protocolo DHCP O Dynamic Host Configuration Protocol, ou Protocolo de Configurao

Dinmica de Cliente, um protocolo que atribui dinamicamente endereos IP a mquinas de uma rede local.

Como ele faz isso? Resumidamente, utilizando um modelo cliente-servidor, o DHCP faz o

seguinte: 4XDQGR XP FOLHQWH conecta-se a uma rede ele envia um pacote

com um pedido de configuraes DHCP. O servidor DHCP gerencia uma faixa fixa de IPs disponveis

juntamente com as informaes e parmetros necessrios (gateway padro, nome de domnio, DNS, etc).

Quando este servidor recebe um pedido, ele entrega um destes endereos e configuraes para o cliente.

Modos de Funcionamento Ele pode operar de trs formas: automtica, dinmica e manual. Automtica, no qual uma quantidade de endereos de IP (dentro de

uma faixa) definida para ser utilizada na rede. Neste caso, sempre que um dos computadores de uma rede solicitar a conexo com ela, um destes IPs ser designado para a mquina em questo.

Na dinmica o procedimento bem parecido com o efetuado pela

automtica, porm a conexo do computador com determinado IP

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limitada por um perodo de tempo pr-configurado que pode variar conforme desejado pelo administrador da rede.

No modo manual o DHCP aloca um endereo de IP conforme o valor

de MAC (Medium Access Control) de cada placa de rede de forma que cada computador utilizar apenas este endereo de IP. Utiliza-se este recurso quando necessrio que uma mquina possua um endereo de IP fixo.

No necessariamente um servidor precisa pertencer rede para que

o DHCP funcione. Roteadores domsticos e Access Points trabalham com DHCP, distribuindo os endereos IP dos dispositivos da sua casa. Se voc possuir um roteador ou AP, experimente acessar as configuraes dele, e veja se a atribuio de IPs que ele realiza no via DHCP. -

1.11.4 Classes de Endereos IP Um endereo IPv4 formado por 32 bits, representados por quatro octetos

na forma decimal (ex: 192.168.0.1). Uma parte desse endereo (bits mais significativos) indica-nos a rede e a outra parte (bits menos significativos) indica qual a mquina dentro da rede.

Com o objetivo de serem possveis redes de diferentes dimenses, foram

definidas cinco diferentes classes de endereos IP (Classes: A, B, C, D e E). Originalmente, o espao de endereamento IP foi dividido estruturas de

WDPDQKRIL[RGHVLJQDGDVGHFODVVHVGHHQGHUHoR$VSULQFLSDLVVmRDFODVVH$classe B e classe C. Com base nos primeiros bits (prefixo) de um endereo IP, conseguimos facilmente determinar a qual classe pertence determinado endereo IP.

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Analisando as trs principais classes (A, B e C) podemos verificar o

seguinte: A classe A possui um conjunto de endereos que vo desde

o 1.0.0.0 at 127.0.0.0, onde o primeiro octeto (primeiros 8 bits N.H.H.H) de um endereo IP identifica a rede e os restantes 3 octetos (24 bits) iro identificar um determinado host nessa rede.

Exemplo de um endereo Classe A 120.2.1.0

A classe B possui um conjunto de endereos que vo desde o 128.0.0.0 at 191.255.0.0, onde os dois primeiros octetos (16 bits N.N.H.H) de um endereo IP identificam a rede e os restantes 2 octetos ( 16 bits) iro identificar um determinado host nessa rede.

Exemplo de um endereo Classe B 152.13.4.0 A classe C possui um conjunto de endereos que vo desde

o 192.0.0.0 at 223.255.255.0, onde os trs primeiros octetos (24 bits N.N.N.H) de um endereo IP identificam a rede e o restante octeto ( 8 bits) iro identificar um determinado host nessa rede.

Exemplo de um endereo Classe C 192.168.10.0 1.11.4 O Protocolo NAT Network Address Translation, ou NAT, uma tcnica que consiste em

reescrever os endereos IP de origem de um pacote que passam por um roteador ou firewall de maneira que um computador de uma rede interna tenha acesso externo rede, com um endereo IP distinto do endereo utilizado dentro da rede (normalmente, o endereo IP do gateway o endereo de todas as mquinas internas rede).

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Quem utiliza uma rede domstica com roteador, ou utiliza uma mquina no trabalho com acesso web, j deve ter notado que o endereo IP d mquina da UHGH p GLIHUHQWH GR HQGHUHoR ,3 DRV ROKRV GD ,QWHUQHW R TXH SRGH VHUfacilmente verificado em http://www.whatismyip.com/.

O NAT j foi uma primeira tentativa de reao face previso da exausto

do espao de endereamento IP, e rapidamente adaptada para redes privadas tambm por questes econmicas. Afinal, a contratao de servios de Internet empresarial tambm pode ser cobrada por nmeros de endereos IP que a empresa demanda.

Para o NAT, trs intervalos de endereos foram reservados. A saber: 10.0.0.0 a 10.255.255.255/8 16.777.216 hosts (classe A) 172.16.0.0 a 172.31.255.255/12 1.048.576 hosts (classe B) 192.168.0.0 a 192.168.255.255/16 65.536 hosts (classe C) O ltimo grupo de endereos o mais comum em redes domsticas. Se

voc possui um roteador em sua casa, provavelmente j viu algum endereo parecido com 192.168.0.2 como endereo IP de sua mquina, 192.168.0.1 como endereo IP do seu roteador, e 192.168.0.3 sendo o endereo IP do seu notebook. Mas, se o nico endereo IP que seu provedor de Internet lhe forneceu foi o 179.222.92.80 (por exemplo), e todos os seus aparelhos desfrutam da Internet simultaneamente, como que o roteador faz as trocas de endereos IPs na ida e vinda dos dados?

Sempre que um pacote de sada entra no roteador, o endereo de

origem 192.x.y.z substitudo pelo endereo IP verdadeiro da casa, fornecido pelo provedor de Internet (ISP Internet Service Provider).

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Alm disso, o campo Source port (Porta de Origem) do TCP substitudo por um ndice para a tabela de converso de 65.536 entradas da caixa NAT. Essa entrada de tabela contm a porta de origem e o endereo IP original.

Quando um pacote chega caixa NAT vindo do ISP, o campo Source port do cabealho de TCP extrado e usado como ndice para a tabela de mapeamento da caixa NAT (desempenhado pelo roteador). A partir da entrada localizada, o endereo IP interno e o campo Source port do TCP original so extrados e inseridos no pacote. O pacote ento repassado ao dispositivo de endereo 192.x.y.z.

1.11.4 O Protocolo ICMP A operao da Internet monitorada rigorosamente pelos

roteadores. Quando ocorre algo inesperado, os eventos so reportados pelo ICMP (Internet Control Message Protocol), que tambm usado para testar a Internet. Existe aproximadamente uma dezena de tipos de mensagens ICMP definidos. Os mais importantes esto listados abaixo. Cada tipo de mensagem ICMP encapsulado em um pacote IP. Ou seja, este protocolo tambm pertence camada de rede.

A mensagem DESTINATION UNREACHABLE usada quando a sub-

rede ou um roteador no consegue localizar o destino. A mensagem TIME EXCEEDED enviada quando um pacote

descartado porque seu contador chegou a zero. Esse evento um sintoma de que os pacotes esto entrando em loop, de que h congestionamento ou de que esto sendo definidos valores muito baixos para o timer.

A mensagem PARAMETER PROBLEM indica que um valor invlido foi

detectado em um campo de cabealho. Esse problema indica a existncia

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de um bug no software IP do host transmissor ou, possivelmente, no software de um roteador pelo qual o pacote transitou.

A mensagem REDIRECT usada quando um roteador percebe que o

pacote pode ter sido roteado incorretamente. Ela usada pelo roteador para informar ao host transmissor o provvel erro.

As mensagens ECHO e ECHO REPLY so usadas para verificar se um

determinado destino est ativo e acessvel. Ao receber a mensagem ECHO, o destino deve enviar de volta uma mensagem ECHO REPLY. As mensagens TIMESTAMP REQUEST e TIMESTAMP REPLY so semelhantes, exceto pelo fato de o tempo de chegada da mensagem e o tempo de sada da resposta serem registrados na mensagem de resposta. Esse recurso usado para medir o desempenho da rede.

1.12 Os Protocolos TCP e UDP (camada de transporte) O protocolo padro da camada de rede o IP (Internet Protocol). Ele

no garante uma srie de coisas que so desejveis na transmisso de dados. Segundo o IP, pacotes podem ser entregues fora de ordem, podem ser perdidos ou duplicados. Tais situaes devem, portanto, ser tratadas na camada de transporte.

Nesse conexto, entra em ao o TCP. O Transmission Control

Protocol, ou Protocolo de Controle de Transmisso, um protocolo orientado conexo, localizado na camada de Transporte (4) do modelo OSI. Sua principal tarefa assegurar que mensagens de qualquer tamanho possam trafegar pela Internet, uma vez que ele responsvel por quebrar as mensagens em segmentos, para que possam trafegar pela rede. Por realizar controle de fluxo, ele se responsabiliza por retransmitir os segmentos que tenham extraviado na rede, para garantir que o destinatrio receba todos os pacotes da mensagem original.

O TCP garante a entrega ordenada de pacotes, efetua

retransmisso de pacotes quando necessrio, implementa controle de congestionamento e possui semntica fim-a-fim, ou seja, ACKs enviados

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origem pelo destinatrio garantem que o ele recebeu o pacote. O TCP passa ao IP diversos parmetros, como a precedncia de pacotes, o nvel de atraso, a vazo, a confiabilidade e a segurana.

Nesse protocolo h o estabelecimento de conexo entre pares de portas, utilizando o chamado three way handshake.

Legenda: ACK = Acknowledgement (Reconhecimento) SYN = Synchronize (Sincronizar) Basicamente, ao iniciar uma conexo a aplicao (Parte 1) envia um

SYN com nmero de sequncia = x (SEQ=x) parte com a qual deseja se comunicar (Parte 2).

$RXWUDSDUWHHQWmRDSURYHLWDDFRPXQLFDomRSDUDHQYLDUWDPEpP

estabelecer a sua comunicao, enviando tambm um nmero de sequncia = y (SEQ=y), e envia um ACK informando o nmero da prxima mensagem a ser aguardada (ACK=x+1).

Por fim, a Parte 1 confirma o recebimento da Parte 2 com ACK =

y+1, e j pode iniciar o envio dos dados. Por sua vez, o UDP, User Datagram Protocol, ou Protocolo de

Datagramas de Usurio, tambm da camada de Transporte (4), um protocolo que no orientado a conexes, e que no realiza controle de fluxo'HVWDIRUPDHOHQmRVHSUHRFXSDHPJDUDQWLUTXH

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as mensagens sejam entregues ao destinatrio final. muito utilizado em streaming de udio e vdeo, uma vez que a perda de determinados segmentos SHOR FDPLQKR QmR impede que a mensagem seja compreendida pelo destinatrio.

Por fim, destaco que o UDP tambm utilizado pelo DNS. A

vantagem que os servidores DNS no precisam estabelecer nenhuma conexo com os solicitantes de endereos. Ele recebe o pacote UDP com a requisio e o responde. Em caso de extravio do pacote (o que raro), basta o solicitante pedir novamente.

4) (FCC ALEPE Analista Legislativo Informtica: Infraestrutura 2014) As locadoras de vdeo tradicionais esto sendo rapidamente substitudas pelos servios de vdeo sob demanda, os quais permitem que o usurio dos servios possa escolher o filme e assisti-lo atravs da Internet no conforto de sua casa. O streaming o servio de transmisso de vdeo e udio na Internet, sendo adequado a ele, o protocolo (A) TCP (Transmission Control Protocol) que no valida pacotes transmitidos entre a origem e o destino e no solicita retransmisso em caso de falha parcial na comunicao, tornando gil o envio de um grande nmero de pacotes por muito tempo, exatamente o que ocorre na transmisso multimdia envolvida nos vdeos sob demanda. (B) UDP (User Datagram Protocol) que no valida pacotes transmitidos entre a origem e destino e no solicita retransmisso em caso de falha parcial na comunicao, tornando gil o envio de um grande nmero de pacotes por muito tempo, o que ocorre na transmisso multimdia envolvida nos vdeos sob demanda. (C) HTTP (Hypertext Transfer Protocol) que contm recursos de sincronizao de udio e vdeo para transmisses em tempo real, situao tpica dos vdeos sob demanda. (D) RTP (Real Time Transfer Protocol) que garante a sincronizao de udio e vdeo e transmisses em tempo real e funciona em conjunto com o TCP, mas no com o UDP. (E) MMSP ou MMS (Multimdia Server Protocol) que permite transmisses multimdia em tempo real com percepo de instantaneidade de transmisso entre o emissor e receptor do sinal, independente da qualidade da rede fsica de conexo.

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Situado na camada de transporte, o protocolo UDP mostra-se bastante adequado para streaming de adio e vdeo. Por ser um protocolo no orientado conexo e sem confirmao de entrega, apropriado para o envio de um grande nmero de pacotes por muito tempo, ainda mais quando o tipo de contedo enviado tolerante a perdas. Alternativa b).

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EXERCCIOS COMENTADOS

1 Questo) (ESAF Auditor Fiscal da Receita Federal 2005)

Para que sejam conectados entre si os computadores de um prdio, de uma cidade ou de um pas, respectivamente, devem ser utilizadas redes dos tipos

a) LAN, WAN e LAN. b) LAN, MAN e WAN. c) MAN, WAN e WAN. d) WAN, LAN e LAN. e) MAN, MAN e WAN.

Relembrando: LAN local area network redes locais MAN metropolitan area network redes metropolitanas WAN - wide rea network redes amplas, de alcance global Voltando questo, o pedido razoavelmente simples. Rede em um prdio : Local Area Network Rede em uma cidade: Metropolitan Area Network Rede em um pas: Wide rea Network Resposta certa, alternativa b). 2 Questo) (FCC ISS/SP Auditor-Fiscal Tributrio

Municipal I Tecnologia da Informao 2012) Sobre redes de transmisso de dados, correto afirmar que na comutao

a) de pacotes existe uma garantia de que uma conexo ter a sua

disposio a capacidade previamente acordada em acordos de nvel de servio.

b) de circuitos a capacidade da rede alocada por demanda, permitindo que parte desta capacidade fique ociosa mesmo sendo necessria para outras conexes.

c) de pacotes a capacidade da rede alocada por demanda, permitindo que parte desta capacidade fique ociosa mesmo sendo necessria para outras conexes.

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d) de circuitos a capacidade da rede reservada para cada circuito, independente do seu efetivo uso da capacidade da rede.

e) de pacotes a capacidade da rede reservada para cada circuito, independente do seu efetivo uso da capacidade da rede.

Existem dois paradigmas de comunicao de dados, no contexto de

redes de computadores. A comutao de circuitos e a comutao de pacotes.

A comutao de circuitos possui fundamento similar telefonia

fixa. Nela, todo o trfego de informao entre dois dispositivos sempre passa pelo mesmo caminho. Tal caminho pode ser definido por um circuito fsico, ou por compartilhamento de um meio, utilizando multiplexao.

Na comutao por pacotes, por sua vez, os pacotes podem seguir

vrios caminhos diferentes para chegar ao destinatrio, podendo, inclusive, chegarem fora de ordem, pois sero reordenados na mquina destino. o paradigma que vigora na Internet.

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Quanto s alternativas, reescreverei da maneira correta, para que

sirvam para estudo: a) de circuitos existe uma garantia de que uma conexo ter a sua

disposio a capacidade previamente acordada em acordos de nvel de servio.

b) e c) de pacotes a capacidade da rede alocada por demanda, permitindo que parte desta capacidade seja utilizada em outras conexes.

d) de circuitos a capacidade da rede reservada para cada circuito, independente do seu efetivo uso da capacidade da rede. Correta! Ou seja, pode ser que parte desta capacidade fique ociosa mesmo sendo necessria para outras conexes.

3 Questo)(FCC TJ/PE Analista Judicirio Analista de

Suporte 2012) Considere: I. Tecnologia de interconexo de redes baseada no envio de pacotes;

define cabeamento e sinais eltricos para a camada fsica, e formato de pacotes e protocolos para a camada de controle de acesso ao meio (MAC) do modelo OSI.

II. O fato de um HUB concentrar todas as estaes de uma rede e

transmitir o pacote para todas elas permite caracterizar a existncia simultnea de uma topologia fsica e uma topologia lgica.

III. Estrutura de rede acentuadamente simplificada, que separa os

aspectos da comunicao pura da rede dos aspectos de aplicao, utilizando elementos de comutao para escolher uma linha de sada para encaminhar os dados que chegam a uma linha de entrada.

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IV. Topologia, tambm conhecida como topologia estrela, onde vrios roteadores se comunicam entre si atravs de um nico roteador.

As afirmaes contidas nos itens I at IV referem-se, tpica e

consecutivamente, a a) Ethernet; topologias fsica em estrela e lgica em barramento;

rede WAN; topologia hub-and-spoke. b) FDDI; topologias fsica em anel e lgica em barramento; rede

LAN; topologia hub-and-spoke. c) Rede local, topologias fsica em barramento e lgica em estrela;

rede WAN; topologia full-meshed. d) Ethernet; topologias fsica em anel e lgica em barramento; rede

WAN; topologia full-meshed. e) FDDI; topologias fsica em barramento e lgica em malha; rede

WLAN; topologia ponto a ponto. Aproveitemos esta questo para relembrarmos algumas topologias

de redes. Ponto-a-ponto: Unio de dois computadores, atravs de um meio

de transmisso qualquer.

Rede ponto-a-ponto.

Barramento: Todos os computadores so ligados em um mesmo

EDUUDPHQWR ItVLFR GH GDGRV $SHQDV XPD PiTXLQD SRGH HVFUHYHU QRbarramento QXPGDGRPRPHQWR7RGDVDVRXWUDVHVFXWDPHUHFROKHPpara si os dados destinados a elas. Quando um dispositivo transmitir um sinal, toda a rede fica ocupada e se outro computador tentar enviar outro sinal ao mesmo tempo, ocorre uma coliso e preciso reiniciar a transmisso.

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Topologia em barramento.

Anel: Na topologia em anel os dispositivos so conectados em srie,

formando um circuito fechado (anel).

Topologia em anel.

Estrela(hub-and-spoke): A mais comum atualmente, a topologia

em estrela utiliza cabos de par tranado e um concentrador como ponto central da rede. O concentrador se encarrega de retransmitir todos os dados para a estao de destino, mas com a vantagem de tornar mais fcil a localizao dos problemas, j que se um dos cabos, uma das portas do concentrador ou uma das placas de rede estiver com problemas, apenas o n ligado ao componente defeituoso ficar fora da rede. Por outro lado, o concentrador o ponto vulnervel da rede.

Topologia em estrela.

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rvore: A topologia em rvore essencialmente uma srie de barras interconectadas. Geralmente existe uma barra central onde outros ramos menores se conectam. Esta ligao realizada atravs de derivadores e as conexes das estaes realizadas do mesmo modo que no sistema de barra padro.

Topologia em rvore.

Full Meshed: Todos os dispositivos replicam informaes a todos. A

rede altamente confivel e altamente redundante.

Topologia Full-Meshed.

Resolvendo o exerccio: I. Tecnologia de interconexo de redes baseada no envio de pacotes;

define cabeamento e sinais eltricos para a camada fsica, e formato de pacotes e protocolos para a camada de controle de acesso ao meio (MAC) do modelo OSI. Sem mistrios. Estamos falando da tecnologia Ethernet;

II. O fato de um HUB concentrar todas as estaes de uma rede e transmitir o pacote para todas elas permite caracterizar a existncia simultnea de uma topologia fsica e uma topologia lgica. neste ponto que quero chamar a sua ateno. Embora fisicamente o HUB mostre uma topologia estrela, na prtica, o fluxo de dados ocorre como se a topologia fosse a de um barramento2+8%pXPUHSHWLGRUEXUURHUHWUDQVPLWHa todas as estaes todos os dados que recebe. O roteador, esse sim

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operando em um nvel mais elevado do modelo OSI, redireciona os dados recebidos apenas estao de destino, funcionando logicamente tambm como uma topologia estrela.

HUB: aparncia de estrela, funcionamento de barramento.

III. Estrutura de rede acentuadamente simplificada, que separa os aspectos da comunicao pura da rede dos aspectos de aplicao, utilizando elementos de comutao para escolher uma linha de sada para encaminhar os dados que chegam a uma linha de entrada. Uma definio para WAN.

IV. Topologia, tambm conhecida como topologia estrela, onde vrios

roteadores se comunicam entre si atravs de um nico roteador. Hub-and-spoke.

Resposta certa, alternativa a). 4 Questo) (ESAF Superintendncia de Seguros Privados

Tecnologia da Informao 2010) Os nveis do modelo de referncia OSI so os seguintes, na ordem apresentada:

a) Prottipo, Fsico, Sistema, Rede, Sesso, Categoria, Transporte. b) Fsico, Lgico, Rede, Transao, Sesso, Implantao, Aplicao. c) Fsico, Enlace, Lgico, Transporte, Rede, Implementao, Sesso. d) Fsico, Enlace, Rede, Transporte, Sesso, Apresentao, Aplicao. e) Inicial, Fsico, Hardware, Transporte, Interao, Apresentao,

Segurana.

Relembrando!

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Modelo OSI.

Fsico: A camada fsica trata da transmisso de bits brutos por um canal de comunicao. Nesse caso, as questes mais comuns so a voltagem a ser usada para representar um bit 1 e um bit 0, a quantidade de nanossegundos que um bit deve durar, o fato de a transmisso ser realizada ou no nos dois sentidos simultaneamente, a forma como a conexo inicial ser estabelecida, etc.

Enlace: A principal tarefa da camada de enlace de dados transformar um canal de comunicao bruto em uma linha que parea livre de erros de transmisso no detectados para a camada de rede. Essa camada faz com que o transmissor divida os dados de entrada em quadros de dados (frames). Ainda, estabelece um protocolo de comunicao entre sistemas diretamente conectados, e estabelece controle de fluxo, por meio da medio do buffer do receptor no momento da transmisso, impedindo que uma quantidade excessiva de dados trave um receptor mais lento.

Rede: A camada de rede responsvel pelo endereamento dos

pacotes de rede, tambm conhecidos por datagramas, associando endereos lgicos (IP) em endereos fsicos (MAC), de forma que os pacotes de rede consigam chegar corretamente ao destino. Essa camada tambm determina a rota que os pacotes iro seguir para atingir o destino, baseada em fatores como condies de trfego da rede e prioridades. Falou-se em endereo IP, falou-se em camada de rede.

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Transporte: A funo bsica da camada de transporte receber os dados da camada acima dela, dividi-los em unidades menores caso necessrio (segmentos), repassar essas unidades camada de rede e assegurar que todos os fragmentos chegaro corretamente outra extremidade. Na recepo, ela une os segmentos e encaminha camada de Sesso. Realiza controle de fluxo, ordenao de pacotes e correo de erros, sendo considerada a primeira camada fim-a-fim.

Sesso: A camada de sesso permite que os usurios de

diferentes mquinas estabeleam sesses entre eles. Uma sesso oferece diversos servios, inclusive o controle de dilogo (mantendo o controle de quem deve transmitir em cada momento), o gerenciamento de token (impedindo que duas partes tentem executar a mesma tarefa crtica ao mesmo tempo) e a sincronizao (realizando a verificao peridica de transmisses longas para permitir que elas continuem a partir do ponto em que estavam ao ocorrer uma falha). Ou seja, era por meio dela que o GetRight continuava seu download interrompido, na poca que a internet era lenta (lembra?)

Apresentao: A camada de apresentao, ao invs de preocupar-

se com a movimentao de bits, preocupa-se com a sintaxe e a semntica das informaes transmitidas, para tornar possvel a comunicao entre computadores com diferentes representaes de dados. Dessa forma, seu computador usando MSN no Windows conversa com o seu colega que usa o Pidgin no Linux.

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Aplicao: A camada de aplicao corresponde s aplicaes (programas) no topo da camada OSI que sero utilizados para promover uma interao entre a mquina destinatria e o usurio da aplicao. Esta camada tambm disponibiliza os recursos (protocolo) para que tal comunicao acontea. Por exemplo, ao solicitar a recepo de e-mail atravs do aplicativo de e-mail, este entrar em contato com a camada de Aplicao do protocolo de rede efetuando tal solicitao (POP3, IMAP). Tudo nesta camada relacionado ao software. Alguns protocolos utilizados nesta camada so: HTTP, SMTP, FTP, SSH, Telnet, SIP, RDP, POP3, IMAP, enfim, os protocolos das camadas finais dos aplicativos.

Alternativa correta: letra d). 5 Questo) (UEL POSCOMP 2012) O modelo de referncia OSI

(Open Systems Interconnection) composto por 7 camadas. Sobre as funes destas camadas, assinale a alternativa correta.

D$FDPDGDItVLFDGHOLPLWDTXDGURVHUHDOL]DFRQWUROHGHX[RDQWHV

de entregar os dados para as camadas superiores. E $ FDPDGD GH WUDQVSRUWH GHQH D URWD GH PHQRU FXVWR TXH RV

pacotes percorrero no percurso entre o transmissor e o receptor. c) A camada de apresentao realiza converses para permitir a

interao entre computadores com diferentes representaes de dados. d) A camada de sesso responsvel pelo endereamento dos

pacotes que sero transmitidos durante a vigncia de uma sesso. e) Na hierarquia de camadas do modelo OSI, a camada de rede se

posiciona entre a camada de transporte e a camada de sesso. Interessante ver questes desse tipo. Emaranhar a definio da

camada com a descrio de outra algo comum em provas. a) Controle de fluxo no ocorre na camada fsica, mas sim no

enlace. Errada; b) Quem define a rota a camada de rede. Errada; c) Certa! d) Tambm camada de rede. Errada; e) a camada de transporte que fica entre a de rede e a de

sesso. Errada!

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Entendendo (ou decorando) o modelo OSI, ponto ganho. Em frente! 6 Questo) (FUNDATEC PROCERGS Analista de

Suporte/Infraestrutura 2012) Assinale a alternativa cuja camada NO faz parte do modelo TCP/IP.

A) Aplicao. B) Transporte. C) Rede. D) Enlace. E) Sesso. Relembrando o Modelo TCP/IP, comparando-o com o modelo OSI:

$ FDPDGD GH $SOLFDomR QR PRGHOR 7&3,3 DEVRUYH DV FDPDGDV GH

Sesso e Apresentao do modelo OSI. Alternativa e). 7 Questo) (ESAF Auditor de Finanas e Controle

Infraestrutura de TI 2012) Os servios de controle de dilogo, gerenciamento de token e sincronizao pertencem camada de

a) Rede. b) Enlace de Dados. c) Sesso. d) Apresentao. e) Transporte.

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Perceba que nesta questo, recente, o texto do enunciado foi

extrado ipsis literis da definio da apostila. E se voc lembrou da sincronizao (quando eu falei do GetRight, que fazia controle de sesso para resumir downloads), vai marcar a letra c).

8 Questo) (FCC TRF/4 Regio Analista Judicirio

Especialidade Informtica 2010) Nas redes que utilizam o modelo Open Systems Interconnection (OSI), o controle do congestionamento na rede causado pelos pacotes na sub-rede que esto dividindo o mesmo caminho pertence camada

a) de enlace de dados. b) de sesso. c) de transporte. d) de rede. e) fsica. A palavra-chave pacotes. Vamos revisar? O nvel 1 (camada fsica) lida com bits; O nvel 2 (camada de enlace) trata com frames (quadros); O nvel 3 (camada de rede) lida com pacotes ou datagramas(IP);e O nvel 4 (camada de transporte) lida com segmentos(TCP). Portanto, o controle do congestionamento de pacotes em uma sub-

rede que divide o mesmo caminho ser realizado na camada de rede. Resposta certa, alternativa d). 9 Questo) (ESAF Superintendncia de Seguros Privados

Tecnologia da Informao 2010) Em relao a equipamentos de interconexo de redes de computadores, correto afirmar que

a) os roteadores comandam a rede de destino, ao conectar pacotes. b) os roteadores usam a rede e o computador de destino, ao

encaminhar switches. c) os roteadores usam o computador de destino, e no a rede de

destino, ao encaminhar um pacote.

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d) em uma rede TCP/IP, equipamentos especiais, chamados roteadores IP, fornecem interconexo entre redes fsicas.

e) em uma rede TCP/IP, computadores especiais, chamados switches ethernet, fornecem interconexo entre pontos lgicos.

Relembrando os equipamentos! Repetidores Como o nome diz, apenas repetem o sinal que

recebem, servindo para leva-los a locais que o sinal no chegaria sem a utilizao deste tipo de equipamento. Operam na camada 1 do modelo OSI.

Hubs antes dos roteadores domsticos, eram utilizados hubs. O

hub um repetidor local, sem amplificao do sinal (camada 1 do OSI). Cabia s camadas superiores filtrar os dados recebidos para identificar a qual mquina conectada ao hub a informao pertencia. Tpica utilizao HPUHGHVGRWLSRHVWUHOD

Pontes as bridges operam na camada 2 do modelo OSI. Basicamente, elas poderiam conectar duas ou mais LANs, e serem FRQILJXUDGDVSDUDGHL[DURXQmRRVLQDOSDVVDUDRRXWURODGRGDSRQWHanalisando o endereo de destino do quadro (frame).

Switches tambm operante no nvel 2 do modelo OSI. Entretanto, enquanto as pontes separam duas redes, o switch pode ser utilizado para redes estrela, direcionando ativamente o quadro para o endereo de destino(o que requer um buffer para evitar perda de informao). Diferentemente do HUB, no ocorrem colises, uma vez que no ocorre disputa por meio de transmisso.

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4. redes de computadores

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