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Rede de computadores

INTRODUÇÃOProfessor Carlos Muniz

Rede de computadoresIntrodução O QUE É UMA REDE?

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Uma rede de computadores consiste de 2 ou mais computadores eoutros dispositivos conectados entre si de modo a poderemcompartilhar seus serviços, que podem ser: dados, impressoras,mensagens (e-mails), etc. A Internet e um amplo sistema decomunicação que conecta muitas redes de computadores. Existemvarias formas e recursos de vários equipamentos que podem serinterligados e compartilhados, mediante meios de acesso, protocolos erequisitos de segurança.

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Antes do advento de computadores dotados com algum tipo de sistemade telecomunicação, a comunicação entre maquinas calculadoras ecomputadores antigos era realizada por usuários humanos através docarregamento de instruções entre eles.

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Em setembro de 1940, George Stibitz usou uma maquina de teletipopara enviar instruções para um conjunto de problemas a partir de seuModel K na Faculdade de Dartmouth em Nova Hampshire para a suacalculadora em Nova Iorque e recebeu os resultados de volta pelomesmo meio. Conectar sistemas de saída como teletipos acomputadores era um interesse na Advanced Research Projects Agency(ARPA) quando, em 1962, J. C. R. Licklider foi contratado e desenvolveuum grupo de trabalho o qual ele chamou de a "Rede Intergaláctica", umprecursor da ARPANET.

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Em 1964, pesquisadores de Dartmouth desenvolveram o Sistema deCompartilhamento de Tempo de Dartmouth para usuários distribuídos degrandes sistemas de computadores. No mesmo ano, no MIT, um grupo depesquisa apoiado pela General Electric e Bell Labs usou um computador(DEC’s PDP-8) para rotear e gerenciar conexões telefônicas.

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Em 1964, pesquisadores de Dartmouth desenvolveram o Sistema deCompartilhamento de Tempo de Dartmouth para usuários distribuídos degrandes sistemas de computadores. No mesmo ano, no MIT, um grupo depesquisa apoiado pela General Electric e Bell Labs usou um computador(DEC’s PDP-8) para rotear e gerenciar conexões telefônicas.

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Durante a década de 1960, Leonard Kleinrock, Paul Baran e DonaldDavies, de maneira independente, conceituaram e desenvolveramsistemas de redes os quais usavam datagramas ou pacotes, que podiamser usados em uma rede de comutação de pacotes entre sistemas decomputadores.

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Em 1969, a Universidade da Califórnia em Los Angeles, SRI (emStanford), a Universidade da Califórnia em Santa Barbara e aUniversidade de Utah foram conectadas com o inicio da rede ARPANETusando circuitos de 50 kbits/s.

Redes de computadores e as tecnologias necessárias para conexão ecomunicação através e entre elas continuam a comandar as industriasde hardware de computador, software e periféricos. Essa expansão eespelhada pelo crescimento nos números e tipos de usuários de redes,desde o pesquisador ate o usuário domestico.

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Atualmente, redes de computadores são o núcleo da comunicaçãomoderna. O escopo da comunicação cresceu significativamente nadécada de 1990 e essa explosão nas comunicações não teria sidopossível sem o avanço progressivo das redes de computadores.

Rede de computadoresIntrodução Classificação

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Segundo a Arquitetura de Rede:

• Arcnet• Ethernet• Token ring• FDDI• ISDN• Frame Relay• ATM• X25• DSL

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Segundo a extensão geográfica:

• SAN (Storage Area Network)• LAN (Local Area Network)• PAN (Personal Area Network)• MAN (Metropolitan Area Network)• WAN (Wide Area Network)• RAN (Regional Area Network)• CAN (Campus Area Network)

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Segundo a topologia:

• Rede em anel (Ring)• Rede em barramento (Bus)• Rede em estrela (Star)• Rede em malha (Mesh)• Rede em ponto-a-ponto

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Segundo a topologia:

• Rede em anel (Ring)• Rede em barramento (Bus)• Rede em estrela (Star)• Rede em malha (Mesh)• Rede em ponto-a-ponto

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• Segundo o meio de transmissão:

• Rede por cabo• Rede de Cabo coaxial• Rede de Cabo de fibra ótica• Rede de Cabo de par trancado

• Rede sem fios• Rede por infravermelhos• Rede por microondas• Rede por radio

Rede de computadoresIntrodução Hardware de Rede

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• Elementos de Cablagem:• Cabo coaxial• Cabo de fibra ótica• Cabo de par trancado• Repetidor• Transceptor

Rede de computadoresIntrodução Hardware de Rede

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• Estação de trabalho• Placa de rede• Concentrador (hub)• Comutador (switch)• Roteador (router)• Modem• Porta de Ligação (gateway)• Ponte (bridge)

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• Servidor• Servidor de arquivos• Servidor de comunicações• Servidor de disco• Servidor de impressão

Rede de computadoresIntrodução Modelo OSI

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• Nível físico• Nível de enlace de dados

• Ethernet• PPP

• Nível de Rede• IP• IPX

• Nível de transporte• TCP• UDP

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• Nível de sessão• NetBIOS• IPX• Appletalk

• Nível de apresentação• Nível de aplicação

• SMTP• FTP• Telnet• SSH• IRC• HTTP• POP3• VFRAD

Rede de computadoresIntrodução Normas e Técnicas de transmissão

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Normas• IEEE 802• X.25

Técnicas de transmissão• Banda larga• Banda base

Rede de computadoresIntrodução Modelagem de rede de computadores segundo Tanenbaum

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Uma rede pode ser definida por seu tamanho, topologia, meio físico eprotocolo utilizado.Tamanho: LAN, CAN, MAN E WAN

LAN (Local Area Network, ou Rede Local). E uma rede onde seutamanho se limita a apenas um prédio.

CAN (Campus Area Network, ou rede campus). Uma rede que abrangeuma área mais ampla, onde pode-se conter vários prédios dentro de umespaço contínuos ligados em rede.

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MAN (Metropolitan Area Network, ou rede metropolitana). A MAN e umarede onde temos por exemplo, uma rede farmácia, em uma cidade,onde todas acessam uma base de dados comum.

WAN (Wide Area Network, ou rede de longa distancia). Uma WANintegra equipamentos em diversas localizações geográficas, envolvendodiversos países e continentes como a Internet.

Rede de computadoresTopologia Topologia em Barramento

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Esta é a topologia física utilizada pelas redes Ethernet 10Base2, queutilizam cabos coaxiais. Neste tipo de rede um PC é ligado ao outro,usando vários segmentos de cabos e conectores T, que possuem omesmo formato da letra, onde uma ponta é ligada na placa de rede e asoutras duas são ligadas às estações vizinhas. Nas duas extremidades darede temos terminadores, que absorvem os sinais, evitando que elesretornem na forma de interferência.

Rede de computadoresTopologia Topologia em Barramento

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Os dados são transmitidos para todos os PCs conectados, mas apenas odestinatário correto lê os pacotes dados. Também existem uma boaflexibilidade, já que para adicionar mais PCs é necessário apenas liga-los aos já existentes e o custo é baixo, já que não é necessário utilizarhubs. Apesar disso, as redes 10Base2 entraram em desuso, pois avelocidade ficou estacionada nos 10 megabits e os conectores são muitosusceptíveis a mal contatos e outros problemas difíceis de isolar.

Rede de computadoresTopologia Topologia em Anel ou Ring

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Numa topologia em Anel ou Ring existe um cabo coaxial fechado sobresi próprio (anel), ao qual se ligam os vários computadores da Rede.

Os sinais ou mensagens circulam dentro do referido cabo em anel,passando sequencialmente – transmissão ponto-a-ponto – de ligação emligação até chegar ao destinatário.

Rede de computadoresTopologia Topologia em Estrela

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Neste tipo de rede, todos os usuários comunicam-se com um modocentral, tem o controle supervisor do sistema, chamado meio do host osusuários podem se comunicar entre si e com process host.Processadores remotos ou terminais. No segundo caso, o host funcionacomo um comutador de mensagens para passar dados entre eles.

O arranjo em estrela e a melhor escolha se o padrão de comunicação darede for de um conjunto de estacoes secundarias que se comunicamcom o no central. As situações nas quais isso acontece são aquelas emque o no central esta restrito as funções de gerente das comunicações ea operações de diagnósticos.

Rede de computadoresTopologia Topologia em Estrela

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O gerenciamento das comunicações por este no central pode ser porchaveamento de pacotes ou de circuitos.

O no central pode realizar outras funções além das de chaveamento eprocessamento normal. Por exemplo, pode compatibilizar a velocidadede comunicação entre o transmissor e o receptor. Se o protocolo dosdispositivos fonte e destino for diferente, o no central pode atuar comoum roteador, permitindo duas redes de fabricantes diferentes secomunicar.

Rede de computadoresTopologia Topologia em Estrela

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O gerenciamento das comunicações por este no central pode ser porchaveamento de pacotes ou de circuitos.

O no central pode realizar outras funções além das de chaveamento eprocessamento normal. Por exemplo, pode compatibilizar a velocidadede comunicação entre o transmissor e o receptor. Se o protocolo dosdispositivos fonte e destino for diferente, o no central pode atuar comoum roteador, permitindo duas redes de fabricantes diferentes secomunicar.

No caso de ocorrer falha em uma estação ou no elo de ligação com o no central, apenas esta estação fica fora de operação.

Rede de computadoresMeio Físico Meio Físico

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O meio mais utilizado hoje e o Ethernet. O padrão Ethernet vemsubdividido em: Coax/10base2, UTP (Unshielded Twisted Pair - ParTrancado Não Blindado)/10BaseT e UTP/100baseT. A Gigabit ethernetesta começando a ser utilizada, também.

Também pode ser conectado por Fibra x, um fino filamento continuo devidro com uma cobertura de proteção que pode ser usada para conectarlongas distancias.

E ainda ha as redes sem fios, que se subdividem em diversastecnologias: Wi-fi, bluetooth, wimax e outras.