apostila redes

INFORMÁTICA PARA CONCURSOS

Professor

Mauricio Franceschini [email protected]

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REDE DE COMPUTADORES

Interligação de dois ou mais computadores através de cabos (utp, fibra óptica), ondas de rádio, sinal infra-vermelho, etc., compartilhando dados e recursos.

Para seu funcionamento são necessários:1.Equipamentos e dispositivos de rede (hubs, bridges, switches, roteadores);2.Meios de transmissão (cabos UTP, fibra óptica, link internet);3.Protocolos de comunicação (TCP/IP).

Pode ser classificada quanto a Hardware e Software.

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CLASSIFICAÇÃO DAS REDE DE COMPUTADORESQUANTO A HARDWARE

TECNOLOGIA DE TRANSMISSÃOBROADCAST

definição genérica: "radio difusão (ex.: sinais de TV). definição em rede de computadores: um aviso enviado simultaneamente para todos os micros da rede (ex.: os avisos de colisões de pacotes enviados pelas placas). Todos ouvem o aviso, mas só o destinatário o captura (unicast).

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TECNOLOGIA DE TRANSMISSÃOMULTICAST

Utiliza o broadcast, porém o aviso é dirigido a um grupo de destinatários, e não apenas um único destinatário.

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MEIO DE TRANSMISSÃOTRANSMISSÃO GUIADA

Cabo Coaxial É um tipo de cabo condutor Usado para transmitir sinais Bem mais protegidos contra interferências magnéticas. Ligações áudio Ligações rede de computadores Em instalações de prédios nos quais a rede se estende na vertical. Usado em sistemas de distribuição de TVs e TV à cabo.

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Cabo Par Trançado UTP

Tipo de fiação na qual dois condutores são enrolados ao redor dos outros para cancelar interferências magnéticas de fontes externas e interferências mútuas (crosstalk) entre cabos vizinhos.

Utiliza conectores RJ45, crimpagem T-568A e T-568B. É recomendado um limite de 80 à 100 metros de comprimento. Categoria 5e é a mais usada em redes Ethernet, chegando a 125Mhz.

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Fibra Óptica Os dados são convertidos em luz antes de serem transmitidos. Utilizam lasers ou dispositivos emissores de luz (LEDs). Não transportam sinais elétricos. Pode ser instalada verticalmente em prédios.

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MEIO DE TRANSMISSÃOTRANSMISSÃO NÃO GUIADA

Infra-vermelho e Microondas São ondas eletromagnéticas Usadas para comunicação de curta distância (controles remotos de TV,

videocassete, aparelhos de som, etc); Parcialmente direcionais; Não atravessa objetos sólidos (não transparentes); Sofrem refração ao se deparar com água; Sofre interferência eletromagnética

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Laser Emissão de feixe de luz de alta freqüência com alto poder de propagação,

com excelente relação sinal / ruído; Pode ser direcionada; Perde a força do sinal em distâncias muito longas;

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Rádio Ondas omnidirecionais, ou seja, todas as direções; Atravessam obstáculos sólidos; Alcançam longas distâncias; Sofrem interferência eletromagnética;

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Satélite Podem ser vistos como grandes “repetidores” onde o signal vindo da terra

(em uma frequência) é amplificado e retornado (noutra frequência, para evitar inteferências);

Alta capacidade de banda e alcance; Possibilidade de atender um elevado número de usuários; Elevado custo; Cobrem regiões não atendidas por sistemas terrestres;

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TOPOLOGIABARRAMENTO

Todos os computadores são ligados em um mesmo barramento físico de dados;

os dados não passarem por dentro de cada um dos nós; apenas uma máquina pode “escrever” no barramento num dado momento; Todas as outras “escutam” e recolhem para si os dados destinados a elas;

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TOPOLOGIAANEL

os dispositivos são conectados em série, formando um circuito fechado (anel).

Os dados são transmitidos unidirecionalmente de nó em nó até atingir o seu destino.

Uso de retransmissões a cada nó.

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TOPOLOGIAESTRELA

A mais comum atualmente. utiliza cabos de par trançado e um concentrador como ponto central da rede. O concentrador se encarrega de retransmitir todos os dados para todas as

estações.

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TOPOLOGIAÁRVORE

é essencialmente uma série de barras interconectadas. Geralmente existe uma barra central onde outros ramos menores se

conectam.

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TOPOLOGIAHÍBRIDA

É a topologia mais utilizada em grandes redes. É uma fusão de duas ou mais topologias.

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A INTERNET – REDE MUNDIAL

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ARQUITETURA1. Ethernet

Tecnologia de interconexão para redes locais - Local Area Networks (LAN); Define cabeamento, sinais elétricos, formato de pacotes e protocolos; Sistema de comutação; CSMA/CD - Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection

organiza a forma como os computadores compartilhavam o canal. Padrões atuais:

10Base-T Ethernet: 10megabits/s – IEEE 802.3 100Base-T - Fast Ethernet: 100megabits/s – IEEE 802.3u (2 pares UTP) 1000Base-T - Gigabit Ethernet: 1gigabit/s – IEEE 802.3z (4 pares UTP)

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ARQUITETURA2. Token Ring

Desenvolvida pela IBM em meados de 1980; Utiliza a topologia anel; Uso de token para determinar quem tem a vez de transmitir os dados; A transmissão dá-se durante uma pequena janela de tempo, e apenas por

quem detém o token; Velocidades de 4 a 16 megabits/s.

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ARQUITETURA3. DSL (Digital Subscriber Line)

uma família de tecnologias que fornecem um meio de transmissão digital de dados;

aproveitando a própria rede de telefonia que chega na maioria das residências;

As velocidades típicas de download de uma linha DSL variam de 128 kilobits/s até 24 megabits/s.

ADSL – DSL Assimétrica, onde velocidade de UPLOAD é menor que de DOWNLOAD.

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ARQUITETURA4. VPN (Virtual Private Network)

construída em cima de uma rede de comunicações pública (como por exemplo, a Internet);

Funciona como uma rede particular; Existem VPN’s seguras e não seguras; VPN segura utiliza criptografia para garantir confiabilidade, autenticidade e

integridade dos dados trafegados; Muito difundida em empresas, para acesso remoto.

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EQUIPAMENTOS DE REDE

MODEM MOdulador-DEModulador; Modula sinal digital em onda analógica para transmissão em linha telefônica; Demodula a onda analógica para o sinal digital original; Modems para acesso discado – internos, placa PCI ou porta serial;

Ocupam a linha telefônica; Modems ADSL – não precisam converter sinal digital para analógico;

Sinal sempre transmitido sempre em digital (multiplexação de sinal); Não ocupam a linha telefônica

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PlacaFax-modem

ModemADSL


REPETIDOR utilizado para interligação de redes idênticas; amplificam e regeneram eletricamente os sinais transmitidos no meio físico; Não realiza qualquer tipo de tratamento sobre os pacotes transmitidos;

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CONCENTRADOR (HUB) muito usado no começo das redes de computadores; dispositivo ativo que concentra a ligação entre diversos computadores que

estão em uma Rede de área local ; só consegue encaminhar bits e não pacotes; apesar de sua topologia física ser em estrela, a lógica é comparada a uma

topologia em barramento; metodologia de transmissão por broadcast;

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COMUTADOR (SWITCH) possuem diversas portas, assim como os concentradores (hubs); principal diferença entre o comutador e o concentrador é que o comutador

segmenta a rede internamente; cada porta corresponde um segmento diferente; metodologia de transmissão ponto-a-ponto; encaminha os pacotes de acordo com o endereço MAC (Media Access

Control) de destino; existem atualmente comutadores que operam com algumas propriedades

dos roteadores (routers).

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ROTEADOR (OU ENCAMINHADOR) equipamento usado para fazer a comutação de protocolos; divisão do tráfego entre os segmentos de uma mesma rede; comunicação entre diferentes redes de computadores; sua principal característica é selecionar a rota mais apropriada para repassar

os pacotes recebidos; usado normalmente para conectar pelo menos duas redes de computadores; Possui função de encriptação IPsec; iniciam e fazem a manutenção de tabelas de rotas executando processos e

protocolos de atualização de rotas; configuração de tabelas:

Estática: a cargo do administrador de rede (processo manual); Dinâmica: atualização automática, a cada nova informação recebida;

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FIREWALL (OU ENCAMINHADOR) Objetivo: aplicar uma política de segurança a um determinado ponto de

controle da rede. Função:

1. regular o tráfego de dados entre redes distintas;2. impedir a transmissão e/ou recepção de acessos nocivos ou não

autorizados de uma rede para outra; Existe na forma de software e hardware, ou na combinação de ambos;

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GATEWAY (OU PORTA DE LIGAÇÃO) É uma máquina intermediária geralmente destinada a interligar redes,

separar domínios de colisão, ou mesmo traduzir protocolos; Exemplos de gateway podem ser os roteadores e firewalls, Gateway de aplicação fornece serviço de proxy, servindo de filtro para outros

serviços, como o FTP. Gateway de circuito intermedia conexões TCP;

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CLASSIFICAÇÃO DAS REDE DE COMPUTADORESQUANTO A SOFTWARE

PROTOCOLOS

São as regras estabelecidas para haver uma comunicação entre os computadores de uma rede. Um computador se comunica com outro através destas regras. Os computadores de uma rede precisam utilizar o mesmo protocolo para se comunicar. Existem vários protocolos, e cada um desempenha seu papel dentro de uma rede.

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PROTOCOLOS DE REDE1. IP (Internet Protocol)

Protocolo para Interligar Redes; Usado para endereçar os computadores (hosts), permitindo que estes possam comunicar através de uma rede; Também tem a função de endereçar os pacotes antes de serem enviados na rede. Endereços IP:

4 campos de 8 bits = 32 bits. Em redes comuns: 2 campos para nomear a rede e 2 campos para nomear hosts. Exemplo: 172.16.176.61

rede host Endereços especiais: 127.0.0.0 ( envia p/ si mesmo); 172.16.255.255 (broadcast) Máscara de sub-rede: apenas os valores 255 (p/ rede) e 0 (p/ hosts) – 255.255.0.0: endereço de rede formado por dois octetos p/ rede e dois p/ hosts.

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PROTOCOLOS DE REDE1. IP (cont.)

IPsec – Protocolo de Segurança IP;fornecimento de privacidade, integridade e autenticidade das informações transferidas através de redes IP; é voltado para a encriptação de camada IP; Funcionalidades:

Autenticação de Cabeçalho (Authentication Header, AH);Encapsulamento Seguro da Informação (Encapsulating Security Payload, ESP);Gerenciamento de chaves, associações de segurança (Security Associations, SA) ;Parâmetros para a comunicação IPSec entre dois dispositivos são negociados através do IKE (Inernet Key Exchange);O IKE utiliza Certificados Digitais ;Permite a criação de grandes redes seguras na Internet (VPN’s); 42


PROTOCOLOS DE REDE1. IP (cont.)

Existe nas versões IPv4(visto anteriormente) e IPv6; IPv6:

Possui endereços mais longos que o IPv4 (16 bytes ou 128 bits); endereços formados por 8 grupos de 4 dígitos hexadecimais; Oferece número ilimitado de endereços na Internet (7x1023 micros/m2); Protocolo mais simplificado; Maior qualidade de serviço, principalmente multimídia na Internet.

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PROTOCOLOS DE REDE2. ICMP (Internet Control Message Protocol)

monitora rigorosamente a rede por meio dos roteadores; quando algo inesperado ocorre, o evento é reportado pelo ICMP:

não foi possível entregar o pacote; o tempo de vida de um pacote chegou ao fim; pergunta a uma máquina se ela está ativa; máquina responde que está ativa; ensina geografia a um roteador;

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PROTOCOLOS DE REDE3. ARP (Address Resolution Protocol)

resolve o problema de encontrar um endereço Ethernet que corresponda a um determinado endereço IP. permite que o endereço IP seja independente do endereço Ethernet;utilizado para resolver endereços de diferentes protocolos de rede;

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PROTOCOLOS DE REDE4. DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

Permite atribuição manual e automática de endereços IP aos hosts. um servidor especial atribui endereços IP a hosts que solicitam um endereço.

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PROTOCOLOS DE REDE5. SNMP (Simple Network Management Protocol)

é um protocolo de gerência de redes TCP/IP definido em nível de aplicação; os dados são obtidos através de requisições de um gerente a um ou mais agentes; baseado na pilha de protocolos TCP/IP; utiliza os serviços do protocolo de transporte UDP;permite o acompanhamento simples e fácil do estado da rede em tempo real;

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PROTOCOLOS DE TRANSPORTE1. TCP (Transmission Control Protocol)

oferece uma conexão ponto-a-ponto confiável em uma inter-rede não-confiável. oferece um serviço orientado à conexão, como em um telefonema. adapta-se às inter-redes pelas quais ele passa.

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PROTOCOLOS DE TRANSPORTE2. UDP (User Datagram Protocol)

oferece um transporte sem conexão, enviando pacotes IP que seguem rotas distintas.

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PROTOCOLOS DE APLICAÇÕES1. DNS (Domain Name System)

mapeia nomes de hosts e destinos de mensagens de correio eletrônico em endereços IP, podendo ser usado para outros objetivos. o resolvedor de URL (Uniform Resource Locator) recebe um nome de endereço de um aplicativo (www.profmaudua.com.br) e o envia ao servidor DNS local que procura esse nome em um banco de dados que ele possui, retornando o endereço IP ao resolvedor, e este último o devolve ao aplicativo, que enviará seu conteúdo pela Internet.

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PROTOCOLOS DE APLICAÇÕES2. HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

Protocolo de transferência de hipertextos. Faz a comunicação entre o navegador e as páginas da internet. Interpreta o código HTML. HTTPS (HTTP Seguro – SSL – Secure Sockets Layer):

oferece tunelamento do tráfego: encriptação; comunicação secreta; protege a integridade dos dados; oferece autenticação mútua de cliente e servidor; oferece certificação digital; protege apenas o caminho e não as pontas;

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PROTOCOLOS DE APLICAÇÕES3. POP3 (Post Office Protocol)

Protocolo de correio eletrônico. Responsável pelo recebimento de e-mails. Transfere as mensagens lidas para o computador do usuário.

4. SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)

Protocolo de transferência de correio simples. Responsável por enviar mensagens de correio eletrônico.

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PROTOCOLOS DE APLICAÇÕES5. IMAP (Interactive Mail Access Protocol)

Protocolo de acesso a mensagens internet. Responsável pelo recebimento de e-mails. Não transfere as mensagens lidas, as mensagens permanecem no servidor.

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SERVIÇOS E APLICATIVOS

SERVIÇOS QUE UTILIZAM A INTERNETSERVIÇOS

WWW ( World Wide Web )Serviço de navegação em páginas. Correio eletrônicoServiço de mensagens através de um endereço eletrônico ( Email) Troca de Mensagens instantâneas Voip ( Voz através de pacotes IP )Serviço comunicação de VOZ utilizando a estrutura da Internet.Telefonia via Internet.

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SERVIÇOS E APLICATIVOS

APLICATIVOS QUE UTILIZAM OS SERVIÇOSAplicativos

Navegadores: Internet Explorer, Mozilla firefox, Ópera eoutros. Utilizam o Serviço de navegação em páginas. Outlook Express, Microsoft Outlook, Mozilla Thunderbird,Notes e outros. Utilizam o Serviço de mensagens através de um endereço eletrônico ( E-mail ). MSN e IRC( internet relay chat)- Utilizam o serviço de troca de Mensagens instantâneas SKYPE – Programa que utiliza o Serviço comunicação de VOZ

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CRÉDITOSCRÉDITOS

“SOBRE OS OMBROS DE GIGANTES”ESTE MATERIAL FOI PRODUZIDO COM A AJUDA DAS FONTES ABAIXO.

1 Tanenbaum, A. S. Rede de Computadores. 4 ed. Campus.

2 Slides do professor Léo Matos sobre conceitos da Internet

apostila redes

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