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REDES DE COMPUTADORESWagner de Oliveira

O QUE É REDES DE COMPUTADORES?

� É a conexão de dois ou mais computadoresatravés de um meio de comunicação (cabos,linhas telefônicas, etc.)

� Possibilita o compartilhamento de recursos desoftware e/ou hardware em seu computador.software e/ou hardware em seu computador.

HISTÓRICO DAS REDES LOCAIS

� Anos 1950 (Processamento centralizado de dados) � Computadores grandes (mainframes), custo altoe reservado a pouco usuários selecionados,ocupavam edifícios inteiros.ocupavam edifícios inteiros.

� O processamento usado é em lote (batch) e nãoon-line. Os usuários enviavam seus cartõesperfurados e aguardavam o resultado no diaseguinte.

� Não havia necessidade de compartilhar recursosdo computador, pois os computadores eram tãocaros que poucos poderiam adquirir.

HISTÓRICO DAS REDES LOCAIS

� Anos 1970 (Processamento distribuído de dados) � Produção do minicomputadores, preço caisubstancialmente. Agora cada departamento daempresa pode ter seu processamento. Osempresa pode ter seu processamento. Osusuários passam a ter acesso a um terminalprecisando apenas de um cabo ligado com ominicomputador.

� O processamento utilizado é distribuído. Aempresa tinha a possibilidade de interligar seusminicomputadores por cabo e iniciou a confecçãode software para este fim.

HISTÓRICO DAS REDES LOCAIS

� Anos 1980 (Redes Locais) � Microcomputadores tornaram-se mais poderosose mais baratos. Os funcionários começaram atrocar disquetes e formar seus próprios banco dedados em seus micros particular forçando adados em seus micros particular forçando aempresa a se preocupar com a integridade dosdados.

� A solução encontrada pelas empresas foi migrarpara os micros (cada vez com maior poder deprocessamento e software mais amigável) einterligá-los através de uma rede local,conhecidas por LAN (Local Area Network)

MONTANDO UMA REDE

�Componentes Básicos:� Dispositivo emissor� Link de comunicação� Dispositivo receptor

TRANSMISSÃO DIGITAL E ANALÓGICA

� Digital:� Envia dados como pulsos distintos: ou ligado (on), ou

desligado (off).� Similar à maneira pela qual os dados viajam através

do computador.

� Analógica:� Analógica:� Sinal elétrico contínuo na forma de uma onda:

� Denomina-se onda portadora.

� Já existem muitas mídias de comunicação paratransmissão analógica (voz).� Linhas telefônicas são as mais comuns.

� O sinal digital do computador deve ser convertidopara a forma analógica para ser transmitido por meiode linhas analógicas.

TRANSMISSÃO DIGITAL E ANALÓGICA

� A conversão de sinais digitais em analógicosdenomina-se modulação.

� A conversão de sinais analógicos em digitaisdenomina-se demodulação.

� Modem:Modem:� Abreviação de modulador/demodulador.� Converte sinal digital em analógico e vice-versa.

MODENS

� Tipos� Modem externo separado do computador.� Modem interno inserido no computador.� Modem PC Card, que se encaixa em um slot no

laptop.laptop.

� Velocidade� Os primeiros modems transmitiam a 300 bps.� Hoje, em sua maioria transmitem a 56.000 bps.� A velocidade real depende das condições da linha e de

outras variáveis.

OUTROS DISPOSITIVOS DE COMUNICAÇÕES

� ISDN (Integrated Services Digital Network )� Inclui 2 linhas telefônicas, de forma que se pode conversar

ao telefone enquanto se está on-line� Pode transferir dados a 128.000 bps.

� DSL (Digital Subscriber Line )� Usa circuitos eletrônicos avançados para enviar dados por� Usa circuitos eletrônicos avançados para enviar dados por

meio da linha telefônica convencional a velocidades muitoaltas ( até 256kbps).

� Pode-se usar a linha telefônica enquanto se está on-line.

� Modems a cabo� Usa o cabo coaxial já instalado para sua TV.� Velocidade de transmissão muito rápida, especialmente

para efetuar downloads.

� Modem Celular:� Transmite dados por meio do sistema de telefonia celular

MÍDIAS DE COMUNICAÇÃO

� Meios físicos de transmissão de dados.

� Largura de banda é a medida de capacidade do link de comunicações.

TIPOS DE MÍDIA DE COMUNICAÇÃO

� Cabo de par trançado

� Cabos coaxiais

� Fibra óptica

� Transmissão por microondas

� Transmissão por satélite

� Transmissão sem fio

TIPOS DE MÍDIA DE COMUNICAÇÃO

� Cabo de par trançado� Dois fios trançados um ao redor do outro parareduzir a interferência elétrica.

� Baratos� Já instalados (para sistemas telefônicos).� Já instalados (para sistemas telefônicos).� Suscetíveis a interferências elétricas e ruídos.� Ruído , qualquer coisa queprovoque distorção do sinal.

TIPOS DE MÍDIA DE COMUNICAÇÃO

� Cabos coaxiais� Um fio condutor central envolto por umacamada isolante e blindagem metálica.

Comumente usado para conectar a TV a� Comumente usado para conectar a TV acabo.

� Maior largura de banda e menossuscetibilidade a ruído do que os parestrançados.

TIPOS DE MÍDIA DE COMUNICAÇÃO

� Fibra Óptica

� Usa a luz em vez de eletricidade paraenviar dados.

� Largura de banda muito maior do que� Largura de banda muito maior do quea dos cabos coaxiais.

� Imune a interferências elétricas.

� Materiais mais baratos do que oscabos coaxiais, porém, sua instalaçãotem um custo mais elevado.

TIPOS DE MÍDIA DE COMUNICAÇÃO

� Transmissão por Microondas� Usa transmissão de sinais de dados em linha de visão através da atmosfera:

� As microondas do emissor precisam “ver” o receptor.� Requer estações repetidoras aproximadamente a cada � Requer estações repetidoras aproximadamente a cada 48 quilômetros.

� As ondas seguem uma linha reta; a Terra é curva.� Oferece alta velocidade e eficiência quanto ao custo.� Suscetível às condições climáticas.

TIPOS DE MÍDIA DE COMUNICAÇÃO

� Transmissão por Satélite� Uma forma de transmissão por microondas:

�O satélite age como uma estação de retransmissão.

� Componentes:� Componentes:�A estação terrestre envia e recebe sinais do satélite.�Um transponder recebe e amplifica o sinal, modifica a freqüência e retransmite os dados.

� Útil quando os sinais devem percorrer milhares de quilômetros.

TIPOS DE MÍDIA DE COMUNICAÇÃO

� Transmissão por Satélite

TIPOS DE MÍDIA DE COMUNICAÇÃO

� Transmissão Sem Fio� Transmite dados em distâncias relativamente curtas usando técnicas de transmissão sem fio.

� Exemplos:� IrDA – usa infravermelho em linha de visão direta.� IrDA – usa infravermelho em linha de visão direta.� Bluetooth – usa ondas de rádio para conectar dispositivos móveis.

� Wi-Fi

� Padrões 802.11 – regem a transmissão sem fio

PADRÕES E PROTOCOLOS

� Padrões:� Descrevem como as coisas devem ser ( modelo).� Existe um conjunto de padrões a serem seguidos,

estabelecidos pela ISO ((International StandardsOrganization):� Padrões OSI (Open Systems Interconnections)

� Protocolos:� Conjunto de normas para intercâmbio de dados entre

um terminal e um computador ou dois computadores.� Acordo sobre como se devem enviar dados e como o

recebimento deve ser confirmado.� Necessário para possibilitar que computadores de

diferentes fornecedores se comuniquem.� O Transmission Control Protocol/Internet Protocol

(TCP/IP) permite a qualquer computador comunicar-secom a Internet.

TOPOLOGIAS DE REDES

� O arranjo físico (layout) de uma rede.� Nó – cada computador, impressora ou servidor na rede.

� Três topologias comuns:� Estrela� Estrela� Anel� Barramento

TOPOLOGIA EM BARRAMENTO

� Todos os nós são conectados a uma única linha (barramento).� Computadores enviam mensagens a outros computadores da rede:� Se mensagens colidirem com outras mensagens, o nó emissor

reenviará a mensagem.� Nós podem ser adicionados/removidos da rede, sem afetar a rede.� Se um nó falhar, a rede não falhará� Se um nó falhar, a rede não falhará

TOPOLOGIA EM BARRAMENTO

� Vantagens:� Menor quantidade de cabo e simplicidade logística.� Uma estação falhando não prejudica a rede.

� Desvantagens:� Desvantagens:� A rede fica mais lenta em períodos de uso intenso.� Os problemas são difíceis de isolar.

TOPOLOGIA ESTRELA

Concentrador

TOPOLOGIA ESTRELA

� Vantagens:� É mais tolerante a falhas;� Fácil de instalar usuários;� Monitoramento centralizado ;

� Desvantagens:� HUB falhando pára a rede.� Custo de Instalação maior porque recebe mais cabos

TOPOLOGIA DE ANEL

Os dados viajam ao redor do anel e são capturados pelo nóou nós aos quais estão endereçados.

TOPOLOGIA DE ANEL

� Vantagens:� Razoavelmente fácil de instalar� Requer menos cabos� Desempenho uniforme � Maior distância entre estações.� Maior distância entre estações.

� Desvantagens:� Qualquer nó é importante para transmissão.� Os problemas são difíceis de isolar.

REDE HÍBRIDA

Anel

Barramento

Neste prédio topologiasdiferentes em cada andarsão unidas por umatopologia barramento.

Barramento de fibra ótica

Barramento

Estrela

Barramento

COMBINAÇÕES ECONOMICAMENTE VIÁVEIS

Meio de Transmissão Barra Anel Estrela

Par Trançado X X X

Coaxial 50 Ohms X XCoaxial 50 Ohms X X

Coaxial 75 Ohms X

Fibra Ótica X

A transmissão sem fio, sistema Wi-Fi, implementa a topologia em Estrela.

CLASSIFICAÇÃO DE REDES DE COMPUTADORES

�Os funcionários se deslocam com disquetepara permutar dados e recursoscomputacionais.

REDE LOCAL (LAN)Servidores Locais

Impressoras de rede compartilhadas

Impressora local

REDE LOCAL (LAN)

� Uma coleção de computadores que compartilham hardware, software e dados.� Tipicamente, computadores pessoais.

� Tipicamente, dentro de um escritório ou de um � Tipicamente, dentro de um escritório ou de um prédio.

Pode estender-sepor todo o globoou ligarcomputadoresdispersos pelacidade.

REDE DE LONGA DISTÂNCIA (WAN)

Rede Local Rede Local

Rede LocalRede Local

LPFibra óptica

WAN (Wide Area Network)

SERVIDORES

� Os servidores inspecionam os pedidos paracontrolar a autorização, verificam conflitos eproporcionam os serviços solicitado.

SERVIDORES

� Servidor de arquivo – Compartilha os dados com os outros membros da rede. Tem um grande disco rígido.

� Servidor de comunicação – Compartilha a linha de comunicação com os outros membros da rede.rede.

� Servidor de impressora – Compartilha a unidade de impressão com todos os membros da rede. Tem uma impressora rápida.

� Servidor de backup – Sempre atualizado com o servidor principal esta disponível para na eventualidade substitui-lo, seja por motivo de manutenção ou pane inesperada.

ARQUITETURA CLIENTE-SERVIDOR

Servidor de arquivo que compartilha o banco de dados

Nós da rede (Estações de trabalho)

Impressora compartilhada

ARQUITETURA CLIENTE-SERVIDOR

�� O cliente solicita dados do servidor.

� O servidor transfere somente os dados solicitados.

� O cliente pode executar algum processamento, masa maioria dos dados é processada no servidor.a maioria dos dados é processada no servidor.

REDE PONTO A PONTO

Em uma rede ponto a ponto permite que cada nó atue comoservidor de arquivo para todos os outros. Assim, todos temacesso a todos.

EQUIPAMENTOS DE

CONECTIVIDADE DE REDES

PLACA DE REDE

A placa de rede funciona como uma interface entre ocomputador e o cabeamento da rede. Gera sinal elétrico quetrafega através do cabo da rede. Segue regras especificas quecontrola o acesso ao cabo. Realiza a conexão física com o cabo.

CONECTIVIDADE SEM FIO

Access Point: Os pontos de acesso sãoos responsáveis por distribuir o sinalde uma rede Wi-Fi e dividí-la entre osvários dispositivos localizados em seuraio de alcance ..

Adaptador USB: Os adaptadoresfuncionam como antenas. Ligados àporta USB dos computadores, elespermitem a comunicação entre um PCou notebook e uma rede Wi-Fi.

CONECTIVIDADE SEM FIO

Placas PCI: Instalada em um slot PCIna placa-mãe de um computador demesa, a placa PCI Wi-Fi possibilita queum PC conecte-se a uma rede Wi-Fi.

Cartões PCMCIA: Os cartõespermitem que um notebook possaacessar redes Wi-Fi.

CONECTIVIDADE SEM FIO

Compact Flash: Os cartões CompactFlash são desenhados para conexãoWi-Fi em palmtops.

Os ‘smartphones’ reúnem funções detelefone celular, computador de mão ecâmera fotográfica.

INTERCONEXÃO ENTRE REDES

HUB – É um centro de fiação queserve como ponto de encontro docabeamento em uma topologia emestrela. As informações transmitidaschegam a todos os computadores nachegam a todos os computadores narede, independente de quem seja oreceptor.

Comutador (switch) define uma redeem estrela lógica, fazendo com que ainformação chegue apenas para seureceptor.

INTERCONEXÃO ENTRE REDES

PONTES (bridge):

Serve para conectar duas redessimilares, permitindo comunicaçõesentre elas.entre elas.

Filtra fazendo com que o pacoteendereçado para uma estação local daLAN passe e caso não seja para aquelaLAN são despachados para outraponte.

INTERCONEXÃO ENTRE REDES

ROTEADORES – Tem a mesmafunção da bridge, porém antes detransmitir um pacote ao seu destinoele analisa as condições de tráfegoele analisa as condições de tráfegoatuais e determina a melhor rotapara o pacote.

Firewall – Regula o tráfego de rede entre redes distintas.Impede a transmissão de dadosnocivos ou não autorizados deuma rede a outra

INTERCONEXÃO ENTRE REDES

REPETIDORES – Normalmenteuma pequena caixa que cabe na mão,conecta dois segmento do cabo de umarede. O repetidor retemporiza eregenera os sinais digitais no cabo e osenvia de novo.

Gateway – Permite a um nócomunicar-se com um computador emoutra rede não similar. A sua funçãoprincipal é a conversão de protocolosentre as redes. Gateway VoIP VPNI-P

envia de novo.

�Correio eletrônico (e-mail)

� Tecnologia de fac-símile (fax)

� Groupware

APLICAÇÕES DE REDES

� Teleconferência

� Intercâmbio eletrônico de dados

� Transferência eletrônica de fundos

� Telecommuting

� A Internet.