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    TRT/13 (Cargo: An Jud TI) Redes de Computadores Aula 00

    Teoria e Exerccios Professor Leonardo Rangel

    AULA 00: Tipos e meios de transmisso e de cabeamento;

    tcnicas de circuitos, pacotes e clulas; Tecnologias de

    redes locais e de longa distncia (LAN, MAN e WAN);

    Caractersticas dos principais protocolos de comunicao;

    modelo de referncia OSI; arquitetura TCP/IP: protocolos,

    segmentao e endereamento.

    Sumrio

    1. Apresentao do curso. ...................................................................................................... 3

    1.1. A Banca. .............................................................................................................................. 4

    1.2. Metodologia das aulas. ....................................................................................................... 4

    2. Contedo programtico e planejamento das aulas (Cronograma). ................................... 4

    3. Tecnologias de redes locais e de longa distncia (LAN, MAN e WAN) ............................... 6

    3.1. Redes LAN, MAN, WAN....................................................................................................... 7

    3.2. Redes locais (LAN - Local Area Network) ............................................................................ 9

    3.3. Redes metropolitanas (MAN Metropolitan Area Network) .......................................... 11

    3.4. Redes geograficamente distribudas (WAN Wide Area Network) ................................. 11

    3.5. Inter-redes ........................................................................................................................ 14

    4. Conceitos de comunicao de dados ............................................................................... 15

    4.1. Meios de transmisso e Cabeamento estruturado. ......................................................... 20

    5. O Modelo OSI .................................................................................................................... 26

    5.1. Arquitetura de Camadas ................................................................................................... 27

    5.2. Modelo OSI vs. Modelo TCP/IP: ........................................................................................ 33

    6. O Modelo TCP/IP............................................................................................................... 34

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    Teoria e Exerccios Professor Leonardo Rangel

    6.1. Internet Protocol (IP) ........................................................................................................ 36

    6.2. Componentes TCP/IP ........................................................................................................ 36

    6.3. Transmission Control Protocol (TCP) ................................................................................ 38

    6.4. User Datagram Protocol (UDP) ......................................................................................... 39

    6.5. Aplicaes ......................................................................................................................... 41

    7. Tcnicas de circuitos, pacotes e clulas ........................................................................... 45

    7.1. Comutao de circuitos .................................................................................................... 47

    7.2. Multiplexao em redes de comutao de circuitos ........................................................ 47

    7.3. Comutao de pacotes ..................................................................................................... 49

    7.4. Comutao de pacotes versus comutao de circuitos: Multiplexao estatstica ......... 52

    7.5. ISPs e backbones da Internet ............................................................................................ 55

    7.6. Atraso, perda e vazo em redes de comutao de pacotes ............................................. 58

    7.7. Tipos de atraso .................................................................................................................. 58

    7.8. Atraso de fila e perda de pacote....................................................................................... 63

    7.9. Atraso fim a fim ................................................................................................................ 66

    7.10. Vazo nos redes de computadores ........................................................................... 68

    8. Lista das Questes Utilizadas na Aula. ............................................................................. 71

    9. Gabarito. ........................................................................................................................... 74

    Caros alunos,

    Para iniciarmos nossa aula de demonstrao, falarei um pouco sobre mim. Sou

    Servidor Pblico Federal a mais de dezoito anos, onde desempenhei vrias funes

    relacionadas rea de TI. Nos ltimos seis anos, trabalho na administrao, controle e

    segurana de usurios lotados em sessenta e quatro Unidades Gestoras sediadas nos

    estados do Rio de Janeiro e Esprito Santo, totalizando mais de cinco mil usurios de

    diversos sistemas utilizados pela esfera federal, tais como: SIAFI, SIAFI Web, SIAFI Gerencial,

    SIAFI Educacional, SIASG, SIASG Treino, entre outros. Minha formao acadmica teve incio

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    TRT/13 (Cargo: An Jud TI) Redes de Computadores Aula 00

    Teoria e Exerccios Professor Leonardo Rangel

    em 1996 quando terminei a Graduao em Matemtica pela UERJ - Universidade Estadual

    do Rio de Janeiro, prossegui em 2000, com o Bacharelado em Cincias da Computao pela

    UGF - Universidade Gama Filho. Nos ltimos doze anos, realizei trs cursos de Ps

    Graduao: Docncia do Ensino Superior pela UFRJ - Universidade Federal do Rio de

    Janeiro, Gesto Estratgica e Negcios pela USP - Universidade de So Paulo e Criptografia e

    Segurana em Redes pela UFF - Universidade Federal Fluminense. Sou tambm certificado

    PMP, Cobit e Itil.

    Venho trabalhando como professor desde 2003 na preparao do profissional de TI

    para concursos pblicos (BNDES, Petrobras e subsidirias, BACEN, TCU, SUSEP, Tribunais,

    Ministrios Pblicos, Receita Federal, entre outros) e na preparao para os cargos de

    Engenharia (BNDES e Petrobras), nos cursos preparatrios para concursos presenciais e

    telepresenciais: Academia do Concurso, ACP-SAT, Curso Gabarito, CEAV Concursos, CEGM,

    Curso Cefis, Curso Debret, Curso Multiplus, Curso Pla, Canal dos Concursos, Eu vou Passar,

    entre outros.

    1. Apresentao do curso.

    Nosso curso ter como foco atender a necessidade do concurseiro que ir fazer a

    prova do TRT 13 Regio/PB e precisa ter conhecimento sobre o contedo referente ao

    tpico Redes de Computadores, conforme abaixo descrito:

    Redes de computadores: tipos e meios de transmisso e de cabeamento; tcnicas

    de circuitos, pacotes e clulas; tecnologias de redes locais e de longa distncia (LAN, MAN e

    WAN); caractersticas dos principais protocolos de comunicao; topologias; elementos de

    interconexo de redes de computadores (gateways, hubs, repetidores, bridges, switches e

    roteadores; modelo de referncia OSI; redes Locais Virtuais (VLAN); caractersticas dos

    protocolos de controle de looping em Ethernet EAPS, Spanning Tree IEEE 802.1d e Rapid

    SpanningTree IEEE 802.1w; arquitetura TCP/IP: protocolos, segmentao e

    endereamento, servio DNS e entidades de registros. Conceitos do Multi Protocol Label

    Switching (MPLS). Conceitos dos protocolos de roteamento OSPF e BGP, conceitos de

    Autonomous System (AS) Conceitos de roteamento IP na Internet; conceitos do

    protocolo IPv6; arquitetura cliente/servidor; redes sem fio (Wireless) ; gerenciamento de

    redes de computadores: conceitos, protocolo SNMP, agentes e gerentes, MIBs,

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    Teoria e Exerccios Professor Leonardo Rangel

    gerenciamento de dispositivos de rede, servidores e aplicaes. Administrao e gerncia

    de redes de computadores; tipos de servio e QoS.

    1.1. A Banca.

    A Fundao Carlos Chagas uma banca com grande experincia em provas de

    concursos pblicos que tratem das disciplinas de TI, s no ano de 2013, foram mais de uma

    dezena de concursos organizados.

    1.2. Metodologia das aulas.

    Teremos aulas expositivas, descritivas e descontradas com aproximadamente 40

    pginas por aula, as quais podero variar em quantidade, dependendo do assunto tratado e

    da abordagem oferecida, mas tentando sempre manter tal mdia. Fiquem tranquilos,

    normalmente acabamos as aulas em muito mais que isso, pois no gosto de economizar no

    contedo que cobrado nas provas dos senhores.

    Todas as aulas tero uma introduo terica, abrangendo os assuntos tratados, e

    uma bateria de exerccios comentados, para fixao do contedo e aprendizado do estilo da

    banca.

    Abordarei os assuntos desde o bsico at o avanado, para que o aluno iniciante

    tenha conhecimento e contato inicial com os tpicos tratados, e o aluno mais experiente

    possa se aprofundar atravs da resoluo de questes.

    A aplicao dos exerccios poder variar de aula pra aula, de acordo com a

    proporo dos assuntos cobrados em questes de provas anteriores.

    2. Contedo programtico e planejamento das aulas (Cronograma).

    O Contedo programtico est distribudo de forma que, mesmo quem nunca teve

    contato com o assunto, possa compreender o contexto da disciplina e a forma com que ela

    abordada pela banca.

    Pretendo sempre trabalhar os assuntos conforme o nvel da banca, por isso, tudo

    que coloco nas aulas cai ou que pode cair na prova.

    Aula Contedo a ser trabalhado

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    Teoria e Exerccios Professor Leonardo Rangel

    Aula

    Demonstrativa

    07/05/2014

    Tipos e meios de transmisso e de cabeamento; tcnicas de

    circuitos, pacotes e clulas.

    Tecnologias de redes locais e de longa distncia (LAN, MAN e

    WAN).

    Caractersticas dos principais protocolos de comunicao;

    modelo de referncia OSI; arquitetura TCP/IP: protocolos,

    segmentao e endereamento.

    Aula 1

    14/05/2014

    Topologias.

    Elementos de interconexo de redes de computadores

    (gateways, hubs, repetidores, bridges, switches e roteadores.

    Redes Locais Virtuais (VLAN).

    Aula 2

    21/05/2014

    Caractersticas dos protocolos de controle de looping em

    Ethernet EAPS.

    Spanning Tree IEEE 802.1d e Rapid SpanningTree IEEE

    802.1w.

    Conceitos do Multi Protocol Label Switching (MPLS).

    Conceitos dos protocolos de roteamento OSPF e BGP.

    Aula 3

    28/05/2014

    Servio DNS e entidades de registros.

    Conceitos de roteamento IP na Internet.

    Conceitos do protocolo IPv6.

    Aula 4

    04/06/2014

    Aula 04:

    Arquitetura cliente/servidor.

    Redes sem fio (Wireless).

    Aula 5

    11/06/2014

    Gerenciamento de redes de computadores: conceitos, protocolo

    SNMP, agentes e gerentes, MIBs.

    Administrao e gerncia de redes de computadores.

    Aula 6

    18/06/2014

    Conceitos de Autonomous System (AS).

    Gerenciamento de dispositivos de rede, servidores e aplicaes.

    Tipos de servio e QoS.

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    3. Tecnologias de redes locais e de longa distncia (LAN, MAN e WAN)

    Todos ns vemos e ouvimos a expresso "rede de computadores", mas o que na

    verdade esse termo quer dizer? Redes de computadores um conjunto de computadores

    autnomos interconectados por uma nica tecnologia. Dois computadores esto

    interconectados quando podem trocar informaes. A conexo no precisa ser feita por um

    fio de cobre; tambm podem ser usadas fibras pticas, micro-ondas, ondas de

    infravermelho e satlites de comunicaes.

    Pode at parecer loucura, mas nem a Internet nem a World Wide Web uma rede

    computadores. A Internet no e uma nica rede, mas uma rede de redes, e a Web um

    sistema distribudo que funciona na Internet.

    Existe ainda uma confuso entre a definio de rede de computadores e de sistema

    distribudo. Qual a principal diferena entre eles?

    Sistema distribudo:

    Um conjunto de computadores independentes parece ser, um nico sistema

    coerente. Em geral, ele tem um nico modelo ou paradigma que apresenta aos usurios. A

    camada de software sobre o sistema operacional (chamada middleware), responsvel pela

    implementao desse modelo. Exemplo: World Wide Web, pois tudo que vemos tem a

    aparncia de um documento (uma pgina da Web).

    Rede de computadores:

    Os usurios ficam expostos s mquinas reais, sem qualquer tentativa por parte do

    sistema de faz-las parecerem e atuarem de modo coerente. Se as mquinas tiverem

    hardware diferente e sistemas operacionais distintos, isso ser totalmente visvel para os

    usurios. Se quiser executar um programa em uma mquina remota, o usurio ter de

    efetuar o logon nessa mquina e executar o programa l.

    Na prtica, um sistema distribudo um sistema de software instalado em uma

    rede. O software d ao sistema um alto grau de coeso e transparncia.

    Consequentemente, o software (sistema operacional) que determina a diferena entre

    uma rede e um sistema distribudo, no o hardware.

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    3.1. Redes LAN, MAN, WAN

    Em termos gerais, h dois tipos de tecnologias de transmisso em uso

    disseminado nos dias de hoje:

    Links de difuso:

    As redes de difuso tm apenas um canal de comunicao, compartilhado por todas

    as mquinas da rede, onde qualquer mquina pode enviar mensagens curtas, que em

    determinados contextos so chamadas pacotes. Um campo de endereo dentro do pacote

    especifica o destinatrio pretendido. Quando recebe um pacote, uma mquina verifica o

    campo de endereo. Se o pacote se destinar mquina receptora, ela o processar; se for

    destinado a alguma outra mquina, o pacote ser simplesmente ignorado.

    Com a utilizao de um cdigo especial no campo de endereo, os sistemas de

    difuso tambm oferecem a possibilidade de endereamento de um pacote a todos os

    destinos.

    Quando um pacote com esse cdigo transmitido, ele recebido e processado por

    todas as mquinas da rede. Esse modo de operao chamado difuso (broadcasting).

    Alguns sistemas de difuso tambm admitem a transmisso para um subconjunto das

    mquinas, o que se conhece como multidifuso (multicasting). Um esquema possvel

    reservar um bit para indicar a multidifuso. Os n 1 bits de endereo restantes podem

    conter o nmero de um grupo. Cada mquina pode se "inscrever" em qualquer um ou em

    todos os grupos. Quando um pacote enviado a um determinado grupo, ele entregue a

    todas as mquinas inscritas nesse grupo.

    Links ponto a ponto:

    As redes ponto a ponto consistem em muitas conexes entre pares de mquinas

    individuais. Como normalmente possvel haver vrias rotas com diferentes tamanhos,

    encontrar boas rotas se torna muito importante. A transmisso ponto a ponto com um

    transmissor e um receptor pode ser chamada unidifuso (unicasting).

    Um critrio alternativo para classificar as redes sua escala. Na figura abaixo,

    mostramos uma classificao de sistemas de vrios processadores organizada por seu

    tamanho fsico. Na parte superior encontram-se as redes pessoais e outras de maior

    abrangncia. Essas redes podem ser divididas em redes locais, metropolitanas e

    geograficamente distribudas (ou remotas). Finalmente, a conexo de duas ou mais redes

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    chamada inter-rede (Exemplo: Internet).

    Figura: Classificao de processadores interconectados por escala.

    1. (FCC - 2010 - MPE/RN) No contexto dos tipos de tecnologias de transmisso nas redes de

    computadores, correto afirmar:

    a) As redes ponto a ponto caracterizam-se pela existncia de apenas um canal de

    comunicao, compartilhado por todas as mquinas da rede.

    b) Em alguns sistemas de difuso, multicasting o modo de operao em que um pacote pode

    ser transmitido apenas para um subconjunto de mquinas, identificadas por um cdigo

    especial no campo de endereo.

    c) O modo de operao no qual o sistema de difuso admite a transmisso para um

    subconjunto especfico de mquinas na rede conhecido por unicasting.

    d) Muitas conexes entre pares de mquinas individuais uma caracterstica tpica das redes

    de difuso.

    e) A conexo sem fio entre um computador, o mouse, o teclado e uma impressora no pode

    ser classificada com uma rede de comunicao.

    Comentrio:

    Anlise do enunciado: tranquila. O objeto a opo CORRETA.

    Letra a) As redes ponto a ponto consistem em muitas conexes entre pares de mquinas

    individuais. Como normalmente possvel haver vrias rotas com diferentes tamanhos,

    encontrar boas rotas se torna muito importante. (ERRADA)

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    Letra b) (CERTA)

    Letra c) unicasting no, multicasting. (ERRADA)

    Letra d) Redes de difuso tm apenas um canal de comunicao, compartilhado por todas

    as mquinas da rede, onde qualquer mquina pode enviar mensagens curtas, que em

    determinados contextos so chamadas pacotes. (ERRADA)

    Letra e) (ERRADA)

    Gabarito: B

    3.2. Redes locais (LAN - Local Area Network)

    As redes locais so amplamente usadas para conectar computadores pessoais e

    estaes de trabalho em escritrios e instalaes de empresas, permitindo o

    compartilhamento de recursos e a troca de informaes. As LANs tm trs caractersticas que

    as distinguem de outros tipos de redes: (1) tamanho, (2) tecnologia de transmisso e (3)

    topologia.

    Como possuem tamanho restrito, possvel saber com antecedncia o tempo de

    transmisso, o que permite a utilizao de determinados tipos de projetos que em outras

    circunstncias no seriam possveis, alm de simplificar o gerenciamento da rede.

    A tecnologia de transmisso das LANs quase sempre consiste em um cabo, ao qual

    todas as mquinas esto conectadas, funcionam tradicionais em velocidades de 10 a 100 Mbps,

    tm baixo retardo (microssegundos ou nanossegundos) e cometem poucos erros. As LANs mais

    modernas operam em at 10 Gbps.

    A figura abaixo mostra duas das topologias admitidas pelas LANs. Em uma rede de

    barramento (cabo linear), apenas uma mquina por vez pode desempenhar a funo de

    mestre e realizar uma transmisso. Nesse momento, as outras mquinas sero impedidas de

    enviar qualquer tipo de mensagem. Ento, ser preciso criar um mecanismo de arbitragem

    para resolver conflitos quando duas ou mais mquinas quiserem fazer uma transmisso

    simultaneamente, independente de ser centralizado ou distribudo. Por exemplo, o padro

    IEEE 802.3, mais conhecido como Ethernet, uma rede de difuso de barramento com

    controle descentralizado, em geral operando em velocidades de 10 Mbps a 10 Gbps. Os

    computadores em uma rede Ethernet podem transmitir sempre que desejam; se dois ou

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    mais pacotes colidirem, cada computador aguardar um tempo aleatrio e far uma nova

    tentativa mais tarde.

    Figura: Barramento e Anel

    Um segundo tipo de sistema de difuso o anel. Em um anel, cada bit se propaga de

    modo independente, sem esperar pelo restante do pacote ao qual pertence. Em geral, cada

    bit percorre todo o anel no intervalo de tempo em que alguns bits so enviados, muitas

    vezes at mesmo antes de o pacote ter sido inteiramente transmitido. Assim como ocorre

    em todos os outros sistemas de difuso, existe a necessidade de se definir alguma regra

    para arbitrar os acessos simultneos ao anel.

    As redes de difuso ainda podem ser divididas em:

    Esttica:

    Em uma alocao esttica tpica, o tempo seria dividido em intervalos discretos e seria

    utilizado um algoritmo de rodzio, fazendo com que cada mquina transmitisse apenas no

    intervalo de tempo de que dispe. A alocao esttica desperdia a capacidade do canal quando

    uma mquina no tem nada a transmitir durante o intervalo de tempo (slot) alocado a ela, e

    assim a maioria dos sistemas procura alocar o canal dinamicamente (ou seja, medida que

    solicitado, ou por demanda).

    Dinmica:

    Os mtodos de alocao dinmica de um canal comum podem ser centralizados ou

    descentralizados. No mtodo centralizado, existe apenas uma entidade que define quem

    transmitir depois. Para executar essa tarefa, a entidade aceita solicitaes e toma suas

    decises de acordo com algum algoritmo interno. No mtodo descentralizado de alocao de

    canal, no existe nenhuma entidade central; cada mquina deve decidir por si mesma se a

    transmisso deve ser realizada.

    Figura: LAN

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    3.3. Redes metropolitanas (MAN Metropolitan Area Network)

    Uma rede MAN nada mais do que uma grande verso da LAN, podendo cobrir at

    uma cidade inteira.

    O exemplo mais conhecido de uma MAN a rede de televiso a cabo disponvel em

    muitas cidades. Os desenvolvimentos recentes para acesso Internet de alta velocidade

    sem fio resultaram em outra MAN, que foi padronizada como IEEE 802.16 (WiMAX -

    Worldwide Interoperability for Microwave Access).

    Figura: MAN

    3.4. Redes geograficamente distribudas (WAN Wide Area Network)

    Uma rede WAN abrange uma grande rea geogrfica, com frequncia um pas ou

    continente. Ela contm um conjunto de mquinas cuja finalidade executar os programas

    (aplicaes) do usurio.

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    Teoria e Exerccios Professor Leonardo Rangel

    Os hosts esto conectados por uma sub-rede e pertencem aos usurios, enquanto

    a sub-rede de comunicao operada e pertence a uma empresa de telefonia ou a um

    provedor de servios da Internet. A tarefa da sub-rede transportar mensagens de um host

    para outro. Sua estrutura altamente simplificada, pois separa os aspectos da comunicao

    pura da rede (a sub-rede) dos aspectos de aplicao (os hosts).

    Na maioria das redes geograficamente distribudas, a sub-rede consiste em dois

    componentes distintos:

    Linhas de transmisso:

    Transportam os bits entre as mquinas. Podem ser formadas por fios de cobre,

    fibra ptica, ou mesmo enlaces de rdio.

    Elementos de comutao:

    So computadores especializados que conectam trs ou mais linhas de

    transmisso. Quando os dados chegam a uma linha de entrada, o elemento de comutao

    deve escolher uma linha de sada para encaminh-los. Esses computadores de

    comutao receberam diversos nomes no passado; o nome roteador agora o mais

    comumente usado.

    Nesse modelo, mostrado na figura abaixo, os hosts em geral esto conectados a

    uma LAN em que h um roteador, embora em alguns casos um host possa estar conectado

    diretamente a um roteador. O conjunto de linhas de comunicao e roteadores (sem os

    hosts) forma a sub-rede.

    Figura: Relao entre hosts em LANs e a sub-rede

    Na maioria das WANs, a rede contm numerosas linhas de transmisso, todas

    conectadas a um par de roteadores. No entanto, se dois roteadores que no compartilham

    uma linha de transmisso desejarem se comunicar, eles s podero faz-lo indiretamente,

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    atravs de outros roteadores. Uma sub-rede organizada de acordo com esse princpio

    chamada sub-rede de store-and-forward (armazenamento e encaminhamento) ou de

    comutao por pacotes. Quase todas as redes geograficamente distribudas (com exceo

    das que utilizam satlites) tm sub-redes store-and-forward. Quando so pequenos e tm

    todos o mesmo tamanho, os pacotes costumam ser chamados clulas.

    Devido importncia do princpio de comutao por pacotes de uma WAN, vamos

    observar mais alguns aspectos. Normalmente, quando um processo em algum host tem

    uma mensagem para ser enviada a um processo em algum outro host, primeiro o host que

    ir transmitir divide a mensagem em pacotes, cada um contendo seu nmero na sequncia.

    Esses pacotes so ento injetados sequencialmente na rede um de cada vez. Os pacotes so

    transportados individualmente pela rede e depositados no host receptor, onde so

    montados para formar a mensagem original, que entregue ao processo receptor. Um fluxo

    de pacotes resultantes de alguma mensagem inicial ilustrado na figura abaixo.

    Figura: Um fluxo de pacotes indo do transmissor at o receptor

    Nessa figura, todos os pacotes seguem a rota ACE, em vez de ABDE ou ACDE. Em

    algumas redes, todos os pacotes de uma determinada mensagem devem seguir a mesma

    rota; em outras, cada pacote roteado separadamente. claro que, se ACE for a melhor

    rota, todos os pacotes devero ser enviados por ela, ainda que cada pacote seja roteado

    individualmente.

    As decises de roteamento so tomadas em carter local. Quando um pacote

    chega ao roteador A, cabe a ele decidir por onde esse pacote deve ser enviado. A forma

    como o roteador A toma essa deciso chamada algoritmo de roteamento.

    Nem todas as WANs so comutadas por pacotes. Uma segunda possibilidade para

    uma WAN um sistema de satlite. Cada roteador tem uma antena pela qual pode enviar e

    receber. Todos os roteadores podem ouvir as transmisses do satlite e, em alguns casos,

    eles tambm podem ouvir as transmisses de sada dos demais roteadores para o satlite.

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    3.5. Inter-redes

    Pessoas conectadas a redes distintas distribudas pelo mundo todo apresentam

    com frequncia, diferentes tipos de hardware e software. Como solucionar o problema de

    comunicao? Para que exista comunicao entre essas pessoas, preciso que se

    estabeleam conexes entre redes quase sempre incompatveis, s vezes por meio de

    mquinas chamadas gateways, que estabelecem a conexo e fazem a converso necessria,

    tanto em termos de hardware quanto de software. Um conjunto de redes interconectadas

    chamado inter-rede ou internet.

    Uma forma comum de inter-rede um conjunto de LANs conectadas por uma

    WAN. Nesse caso, a nica distino tcnica real entre uma sub-rede e uma WAN seria a

    presena (ou a ausncia) de hosts. Se o sistema dentro da rea em cor cinza contiver apenas

    roteadores, ele ser uma sub-rede; se contiver roteadores e hosts, ser uma WAN. As

    diferenas reais esto relacionadas propriedade e ao uso.

    Em geral, sub-redes, redes e inter-redes se confundem. Uma sub-rede faz mais

    sentido no contexto de uma rede geograficamente distribuda, onde ela se refere ao

    conjunto de roteadores e linhas de comunicao pertencentes operadora da rede. Como

    analogia, o sistema telefnico consiste em estaes de comutao telefnica conectadas

    entre si por linhas de alta velocidade e s casas e aos escritrios por linhas de baixa

    velocidade. Essas linhas e equipamentos, cuja propriedade e gerenciamento so da empresa

    de telefonia, formam a sub-rede do sistema telefnico. Os telefones propriamente ditos (os

    hosts nessa analogia) no fazem parte da sub-rede. A combinao de uma sub-rede e seus

    hosts forma uma rede. No caso de uma LAN, os cabos e os hosts formam a rede. Na

    verdade, no existe uma sub-rede.

    Uma inter-rede formada quando diferentes redes esto interconectadas. Assim, a

    conexo de uma LAN e uma WAN ou a conexo de duas LANs forma uma inter-rede, mas

    ainda no existe um consenso na indstria quanto terminologia a ser usada nessa rea.

    Uma regra prtica que, se diferentes organizaes pagam pela construo de partes

    distintas da rede e cada uma mantm sua parte, temos uma inter-rede, e no uma nica

    rede. Alm disso, se a tecnologia subjacente diferente em partes distintas (por exemplo,

    difuso versus ponto a ponto), provavelmente temos duas redes.

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    2. (FCC - 2010 - MPE/RN) Numa rede WAN,

    a) a sub-rede tem como prioridade o transporte dos bits no mbito das prprias sub-redes,

    no separando os aspectos da comunicao pura da rede dos aspectos de aplicao.

    b) quando o elemento de comutao do tipo store-andforward recebe o pacote de dados

    por uma linha de entrada, imediatamente o direciona a qualquer uma das linhas de sada

    disponvel para que seja encaminhado.

    c) na comutao por pacotes, quando um processo em algum host tem um conjunto de

    mensagens para ser enviado a um processo em algum outro host, o host transmissor

    encapsula o conjunto de mensagens e injeta esse pacote na rede para ser novamente

    convertido pelo host de destino.

    d) a sub-rede consiste, basicamente, em linhas de transmisso e elementos de comutao.

    e) a sub-rede, em sua essncia, composta de linhas de transmisso, roteadores, switches,

    bridges e hosts dos usurios.

    Comentrio:

    A questo usa exatamente as palavras contidas no livro do Tanenbaum, observe:

    Na maioria das redes geograficamente distribudas, a sub-rede consiste em dois

    componentes distintos: linhas de transmisso e elementos de comutao.

    As linhas de transmisso transportam os bits entre as mquinas. Elas podem ser formadas

    por fios de cobre, fibra ptica, ou mesmo enlaces de rdio. Os elementos de comutao so

    computadores especializados que conectam trs ou mais linhas de transmisso. Quando os

    dados chegam a uma linha de entrada, o elemento de comutao deve escolher uma linha

    de sada para encaminh-los. Esses computadores de comutao receberam diversos

    nomes no passado; o nome roteador agora o mais comumente usado.

    Gabarito: D

    4. Conceitos de comunicao de dados

    Neste tpico, vamos apresentar os principais conceitos de comunicao

    de dados, enfatizando alguns pontos que so importantes para as tecnologias de redes de

    computadores.

    Princpios de Comunicao:

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    A melhor forma de iniciarmos nossos estudos sobre os princpios da comunicao e

    atravs do completo entendimento da figura a seguir.

    A figura acima ilustra um modelo genrico de comunicao. Este modelo

    composto por uma fonte geradora de informao, um transmissor de sinal, uma rede de

    comunicao, um receptor de sinal e um destinatrio, para o qual se deseja enviar a

    informao.

    Analisando cuidadosamente cada componente do modelo, e compreendendo seu

    relacionamento com os demais componentes, estaremos dando nossos primeiros passos

    para o entendimento da comunicao.

    Vamos considerar o primeiro componente da figura: a fonte. Uma fonte

    caracterizada pela gerao da informao que se deseja transmitir no sistema de

    comunicao. A informao gerada na fonte pode ser a voz de uma pessoa ou um sinal

    binrio de um computador, entre outros muitos exemplos. A informao gerada na fonte

    deve ser tratada antes de se utilizar a rede de comunicao. Em outras palavras, a

    informao dever se adequar ao meio de comunicao para que possa ser transmitida.

    bastante comum ouvirmos a afirmao de que a voz de uma determinada pessoa

    diferente ao telefone (a voz humana pode variar em frequncia entre 20 Hz at 32.000 Hz).

    A explicao mais simples para este fenmeno que a voz, que a informao, foi tratada e

    ento colocada no sistema. Como os sistemas de comunicao so projetados

    considerando-se determinados parmetros de custo e desempenho, estes no podero

    abrigar todas as frequncias das vozes de todas as pessoas. Em outras palavras, um limite de

    sinal e estabelecido (os projetos dos sistemas de comunicao geralmente suportam o

    intervalo de frequncia entre 300 Hz ate 3.400 Hz para a transmisso da voz). Desta forma,

    a voz da pessoa ser representada de modo apropriado para ser transportada.

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    O transmissor em nosso modelo o elemento responsvel por converter, de

    alguma maneira, a informao gerada na fonte para uma forma de sinal. O sinal a

    entidade que transmitida num sistema de comunicao (em outras palavras, o sinal a

    poro transmitida). Exemplos de transmissores clssicos so os aparelhos telefnicos,

    modems, codecs (codificadores/decodificadores) e transmissores digitais. nos

    transmissores que ocorre a modulao ou codificao da informao para que esta seja

    transformada em sinal apropriado para trafegar na rede de comunicao. Traduzindo, as

    tcnicas mencionadas sero responsveis pelo trabalho de converso da informao

    orientada pelo tipo de sinal (analgico ou digital) que a rede de comunicao dever

    transportar.

    A rede ou sistema de comunicao vista na figura acima, a poro na

    qual o sinal ir trafegar para chegar ao receptor remoto e s ento ao destino solicitado.

    A rede de comunicao pode ser uma rede pblica ou privada de telefonia, uma rede

    pblica ou privada de pacotes/quadros/clulas, uma rede metropolitana, uma rede

    geograficamente distribuda, ou simplesmente uma rede local.

    Principais conceitos:

    Veremos agora, definies importantes para o entendimento do contexto das

    redes de comunicao. importante observar, que de incio vamos apresentar os conceitos

    de uma maneira convencional. Logo aps, entraremos com uma pequena discusso para

    melhor assimilao do contedo. Vamos aos conceitos:

    Circuit Switching: um ambiente de comunicao caracterizado primeiro

    pela comutao dos circuitos, para ento permitir o uso exclusivo da comunicao entre

    ns de uma rede de telefonia (entendemos por ns qualquer elemento enderevel e com

    poder de processamento computacional).

    Transmisso digital: as redes de telefonia esto cada vez mais, sendo

    implementadas empregando a transmisso digital. Neste tipo de transmisso, a voz

    enviada na rede de comunicao como sendo um conjunto de bits. Este tipo de

    transmisso tem baixos nveis de rudo, permite com mais facilidade a comutao de sinais

    e permite que vrios sinais sejam transmitidos num mesmo enlace.

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    Canal comum de sinalizao (CCS - Common Channel Signaling): este tipo de

    tcnica permite a transmisso de sinais de controle nos equipamentos telefnicos de

    comutao. Assim, muitos servios podem ser implementados nas redes de

    comunicao. Exemplos clssicos so o redirecionamento de chamadas (mais

    conhecido como siga-me), chamadas a servios com tarifao reversa (nmeros 0800) e

    cobrana por cartes de crdito. A facilidade de CCS bastante

    interessante, pois podemos estabelecer quais linhas sero dedicadas aos servios de

    telefonia.

    Synchronous Transport Signal (STS) e Optical Carrier (OC): as empresas de

    telefonia denominam de tronco um circuito de alta capacidade. Com o crescimento do uso

    da telefonia digital, foi verificado que troncos de maior capacidade seriam necessrios

    para a interligao de varias regies de um pas ou para a conexo entre diferentes

    pases. Desta forma, foi efetuada uma padronizao das conexes digitais de alta

    capacidade. Os padres, que especificam como so os detalhes das conexes, ficaram

    conhecidos como Synchronous Transport Signal (STS). Como muitas vezes as redes

    de alta capacidade empregam a fibra ptica, o termo Optical Carrier (OC) frequente-

    mente usado. Exemplos de OC so: OC-1 a 51.840 Mbps, OC-3 a 155.520 Mbps e OC-12 a

    622.080 Mbps.

    Synchronous Optical Network (Sonet) e Synchronous Digital Hierarchy (SDH):

    nos EUA ocorreu uma padronizao mais detalhada da transmisso digital, que

    foi denominada de Sonet (Synchronous Optical Network). O enquadramento dos dados -

    como a efetuada a multiplexao dos circuitos de baixa velocidade dentro

    dos de alta velocidade -, e como as informaes sncronas so enviadas junto com

    os dados so caractersticas abordadas pelo padro Sonet. O Synchronous Digital Hierarchy

    o padro adotado na Europa.

    Redes Digitais de Servios Integrados (RDSI): as tambm conhecidas redes

    ISDN (Integrated Services Digital Network) so um empreendimento de algumas

    concessionrias de comunicao de prover os servios digitais para seus assinantes. O

    fornecimento de voz e dados digitalizados para os assinantes um servio efetuado

    atravs do cabeamento de loop local convencional. O loop local, ou linha de assinante

    local, como as concessionrias denominam as ligaes de alta velocidades disponveis

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    para os assinantes em suas empresas (ou at residncias). A Figura 2.5 ilustra um

    ambiente de RDSI (ou ISDN).

    DSL (Digital Subscriber Line): este tipo de servio digital um loop local.

    Existe uma certa quantidade de diferentes tipos de implementaes desta tcnica.

    Portanto, comum a referencia xDSL. Um exemplo da tecnologia o Asymmetric Digital

    Subscriber Line (ADSL). Esta implementao de loop local tem seu nome baseado no fato

    de que a taxa de transferncia da rede para o usurio (downstream) bastante alta

    quando comparada com taxa de transferncia do usurio para a rede (upstream). A taxa

    de downstream pode atingir 6.144 Mbps, enquanto a taxa de upstream chega a 640 Kbps

    (destes 640 Kbps somente 576 Kbps representam a taxa efetiva de transferncia upstream.

    pois 64 Kbps so empregados para controle). Outra caracterstica interessante do ADSL

    que pode utilizar o cabeamento de par tranado j instalado para a telefonia analgica. A

    Figura 2.6 ilustra urn ambiente de ADSL. Exemplos de outras implementaes de DSL so a

    Symmetric Digital Subscriber Line (SDSL), que fornece taxas bidirecionais semelhantes, a

    High-Rate Digital Subscriber Line (HDSL), com taxas bidirecionais de 1.544 Mbps e a Very-

    high bit rate Digital Subscriber Line (VDSL), que pode atingir a taxa de transmisso de 13,

    26 e 52 Mbps.

    Cable Modem: a tecnologia conhecida como Community Antenna TeleVision

    (CATV), ou simplesmente de televiso a cabo, tem toda a infraestrutura para o envio

    downstream em alta velocidade. A rede de TV a cabo caracterizada pela conexo de

    cabos coaxiais com alta capacidade de transmisso e por um sistema de banda larga

    (utilizando a multiplexao por frequncia) por onde so enviados os sinais de mltiplos

    canais. Como estas redes so projetadas para o transporte de mais canais do que os que

    so realmente disponveis, a ideia empregar os canais ociosos para transmitir dados. A

    tcnica emprega um par de modems, chamados de cable modem. Um destes dispositivos

    colocado na estao de televiso e o outro no local (casa ou trabalho) determinado pelo

    assinante. Esta tecnologia permite que at 36 Mbps sejam usados como taxa efetiva de

    transferncia de dados. O compartilhamento de uma conexo no pode ser efetuado

    atravs de uma frequncia exclusiva para um determinado assinante. Vale a pena lembrar

    que as empresas de TV a cabo dispe de milhares de assinantes, o que inviabilizaria o

    emprego diferenciado de frequncia por usurio. Desta forma, a soluo o uso de uma

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    frequncia para um determinado nmero de assinantes e uma identificao por assinante.

    Como temos o compartilhamento por vrios assinantes numa determinada frequncia, a

    taxa efetiva de transferncia deve ser da ordem de 1/NA (onde NA significa o Numero de

    Assinantes usando esta mesma frequncia).

    4.1. Meios de transmisso e Cabeamento estruturado.

    Vrios meios fsicos podem ser usados para realizar a transmisso. Cada um tem

    suas prprias caractersticas de largura de banda, retardo, custo, facilidade de instalao e

    manuteno. Os meios fsicos so agrupados em meios guiados, como fios de cobre e fibras

    pticas, e em meios no guiados, como as ondas de rdio e os raios laser transmitidos pelo

    ar.

    Meios magnticos:

    Uma das formas mais comuns de transportar dados de um computador para outro

    e grav-los em fita magntica ou em mdia removvel (por exemplo, DVDs gravveis),

    transportar fisicamente a fita ou os discos para a mquina de destino, onde eles finalmente

    sero lidos. Parece um absurdo levantar uma hiptese dessas nos dias de hoje, mas apesar

    de no ter a sofisticao de um satlite, esse mtodo pode ser mais eficaz sob o ponto de

    vista financeiro, principalmente em aplicaes que exigem alta largura de banda ou o custo

    por bit fundamental.

    Par trancado (tambm chamado UTP - Unshielded Twisted Pair):

    Apesar da largura de banda da fita magntica ser excelente, o tempo de

    transmisso lento demais ( medido em minutos ou horas, e no em milissegundos), o

    que a torna muito ruim. Muitas aplicaes precisam de uma conexo on-line. O meio de

    transmisso mais antigo e ainda mais comum o par tranado. O tranado dos fios feito

    para que as ondas de diferentes partes dos fios se cancelam, proporcionando menor

    interferncia. Se os dois fios estivessem paralelos, formariam uma antena simples.

    Os pares tranados quando se estendem por distncias muito longas, necessitam

    de repetidores para ampliao do sinal. Se no estivessem tranados, esses pares

    provocariam muitas interferncias. Nos pases em que as linhas telefnicas so instaladas

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    em postes, com frequncia vemos cabos de pares tranados com vrios centmetros de

    dimetro.

    Os pares tranados podem ser usados na transmisso de sinais analgicos ou

    digitais. A largura de banda depende da espessura do fio e da distncia percorrida, mas em

    muitos casos, e possvel alcanar diversos megabits/s por alguns quilmetros. Devido ao

    custo e ao desempenho obtidos, os pares tranados so usados em larga escala.

    Existem diversos tipos de cabeamento de pares tranados, dois dos quais so

    importantes para as redes de computadores, o categoria 3 e o categoria 5.

    Em 1988, foram lanados os pares tranados da categoria 5, mais avanados. Eles

    eram parecidos com os pares da categoria 3, mas tinham mais voltas por centmetro, o que

    resultou em menor incidncia de linhas cruzadas e em um sinal de melhor qualidade nas

    transmisses de longa distancia. Cenrio ideal para a comunicao de computadores de alta

    velocidade. O cabeamento de par tranado est ilustrado na figura abaixo.

    (a) UTP da categoria 3. (b) UTP da categoria 5

    Principais cabos UTP e suas caractersticas:

    Categoria do cabo 3 (CAT3): um cabo no blindado usado para dados de at

    10 Mbits com a capacidade de banda de at 16 MHz. Foi muito usado nas redes Ethernet

    criadas nos anos noventa (10BASET). Ele ainda pode ser usado para VOIP, rede de telefonia

    e redes de comunicao 10BASET e 100BASET4.

    Categoria do cabo 4 (CAT4): um cabo par tranado no blindado que pode

    ser utilizado para transmitir dados a uma frequncia de at 20 MHz e dados a 20 Mbps. Foi

    usado em redes que podem atuar com taxa de transmisso de at 20Mbps como token ring,

    10BASET e 100BASET4. No mais utilizado pois foi substitudo pelos cabos CAT5 e CAT5e.

    Categoria do cabo 5 (CAT5): usado em redes fast ethernet em frequncias de

    at 100 MHz com uma taxa de 100 Mbps.

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    Categoria do cabo 5e (CAT5e): uma melhoria da categoria 5. Pode ser usado

    para frequncias at 125 MHz em redes 1000BASE-T gigabit ethernet.

    Categoria do cabo 6 (CAT6): definido pela norma ANSI EIA/TIA-568-B-2.1

    possui bitola 24 AWG e banda passante de at 250 MHz e pode ser usado em redes gigabit

    ethernet a velocidade de 1Gbps.

    Categoria do cabo 6a (CAT 6a): uma melhoria dos cabos CAT6. O a de

    CAT6a significa augmented (ampliado). Os cabos dessa categoria suportam at 500 MHz e

    podem ter at 55 metros no caso da rede ser de 10Gbps, caso contrario podem ter at 100

    metros. Para que os cabos CAT 6a sofressem menos interferncias os pares de fios so

    separados uns dos outros, o que aumentou o seu tamanho e os tornou menos flexveis. Essa

    categoria de cabos tem os seus conectores especficos que ajudam a evitar interferncias.

    Categoria do cabo 7 (CAT7): est sendo desenvolvida para permitir a criao

    de redes de 40Gbps em cabos de 50m usando fio de cobre

    Categoria do cabo 7a (CAT7a): est sendo criada para permitir a criao de

    redes de 100Gbps em cabos de 15m usando fio de cobre.

    Cabo coaxial:

    Conhecido apenas como "coax", outro meio de transmisso muito comum. Possui

    melhor blindagem que os pares tranados, por isso pode se estender por distncias mais

    longas em velocidades mais altas. Dois tipos de cabo coaxial so amplamente utilizados: o

    cabo de 50 ohms, empregado nas transmisses digitais e o cabo de 75 ohms, usado nas

    transmisses analgicas e de televiso a cabo.

    Um cabo coaxial consiste em um fio de cobre esticado na parte central, envolvido

    por um material isolante. O isolante protegido por um condutor cilndrico, geralmente

    uma malha solida entrelaada. O condutor externo coberto por uma camada plstica

    protetora. Vamos deixar a teoria de lado e observar a figura abaixo:

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    A construo e a blindagem do cabo coaxial proporcionam a ele uma boa

    combinao de alta largura de banda e excelente imunidade a rudo. A largura de banda

    possvel depende da qualidade do cabo, do tamanho e da relao sinal/rudo do sinal de

    dados. Os cabos modernos tem uma largura de banda prxima de 1 GHz. Os cabos coaxiais

    eram muito usados no sistema telefnico em linhas de longa distancia, mas agora esto

    sendo substitudos por fibras pticas nas rotas de longa distncia. Porm, os cabos coaxiais

    ainda so usados em larga escala pelas redes de televiso a cabo e em redes

    metropolitanas.

    Fibra optica:

    Nos ltimos vinte anos, a comunicao de dados geograficamente distribuda

    passou de 56 Kbps (a ARPANET) para 1 Gbps (comunicao ptica moderna); isso significa

    que seu desempenho melhorou mais de 125 vezes em cada dcada, enquanto no mesmo

    perodo a taxa de erros passou de 10 -5 por bit para quase zero.

    Com a atual tecnologia de fibra ptica, a largura de banda pode ultrapassar a casa

    dos 50.000 Gbps (50 Tbps) e muitos esto procurando tecnologias e materiais de melhor

    qualidade. O limite prtico da sinalizao atual de cerca de 10 Gbps, devido a nossa

    incapacidade para realizar a converso entre sinais eltricos e pticos com velocidade

    maior.

    Vamos estudar as fibras pticas e veremos como funciona essa tecnologia de

    transmisso.

    Um sistema de transmisso ptica tem trs componentes fundamentais: a fonte de

    luz, o meio de transmisso e o detector. Por conveno, um pulso de luz indica um bit 1, e a

    ausncia de luz representa um bit zero. O meio de transmisso uma fibra de vidro

    ultrafina. O detector gera um pulso eltrico quando entra em contato com a luz. Quando

    instalamos uma fonte de luz em uma extremidade de uma fibra ptica e um detector na

    outra, temos um sistema de transmisso de dados unidirecional que aceita um sinal eltrico,

    converte o sinal e o transmite por pulsos de luz; depois, na extremidade de recepo, a

    sada reconvertida em um sinal eltrico.

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    Transmisso de luz na fibra:

    As fibras pticas so feitas de vidro que, por sua vez, produzido a partir da areia,

    uma matria-prima de baixo custo e abundante. O vidro usado nas modernas fibras pticas

    to transparente que, se em vez de gua os oceanos fossem cheios desse tipo vidro, seria

    possvel ver o fundo do mar da superfcie, mesmo em altas profundidades.

    A atenuao da luz atravs do vidro depende do comprimento de onda da luz (bem

    como de algumas propriedades fsicas do vidro). A atenuao do tipo de vidro usado nas

    fibras e mostrada na Figura 2.6 em decibis por quilometro linear de fibra. A atenuacao em

    decibeis e obtida pela

    Cabos de fibra:

    Os cabos de fibra ptica so semelhantes aos cabos coaxiais, exceto por no terem

    a malha metlica.

    (a) Vista lateral de uma nica fibra. (b) Vista da extremidade de um cabo com trs fibras

    O ncleo envolvido por um revestimento de vidro com um ndice de refrao

    inferior ao do ncleo, para manter toda a luz no ncleo. Em seguida, ha uma cobertura de

    plstico fino para proteger o revestimento interno.

    Redes de fibra ptica:

    As fibras pticas podem ser usadas em LANs e nas transmisses de longa distancia,

    apesar de sua conexo ser mais complexa que a conexo a uma rede Ethernet. Uma forma

    de contornar esse problema e perceber que uma rede em anel e, na verdade, apenas um

    conjunto de enlaces ponto a ponto. A interface de cada computador percorre o fluxo de

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    pulsos de luz at o prximo enlace e tambm serve como juno em forma de T para

    permitir que o computador envie e aceite mensagens.

    So usados dois tipos de interfaces. Uma interface passiva consiste em dois

    conectores fundidos a fibra principal. Um conector tem um LED ou um diodo a laser na sua

    extremidade (para transmisso), e o outro tem um fotodiodo (para recepo). O conector

    em si completamente passivo e, por isso bastante confivel, pois caso ocorra a quebra

    de um LED ou de um fotodiodo o anel no ser comprometido. No Maximo, ele deixa um

    computador off-line.

    Figura: Um anel de fibra ptica com repetidores ativos.

    O outro tipo de interface, mostrado na figura acima, o repetidor ativo. A luz

    recebida convertida em um sinal eltrico, tem sua capacidade regenerada caso ela tenha

    sido enfraquecida e retransmitida na forma de luz. A interface com o computador um fio

    de cobre comum que passa pelo regenerador de sinal. J esto sendo usados repetidores

    puramente pticos. Esses dispositivos dispensam as converses pticas/eltricas/pticas;

    isso significa que eles podem operar em larguras de banda extremamente altas.

    Se um repetidor ativo parar de funcionar, o anel ser interrompido e a rede,

    desfeita. Por outro lado, como o sinal regenerado em cada interface, os enlaces

    individuais entre computadores podem se estender por quilmetros, praticamente sem

    limite sobre o tamanho total do anel. As interfaces passivas perdem luz em cada juno; por

    isso, o nmero total de computadores e o tamanho total do anel acabam sofrendo

    restries.

    3. (FCC - 2009 - MPE/SE) Considere as seguintes afirmaes a respeito do desempenho de

    uma LAN:

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    I. Uma placa de rede mais rpida reduz a demanda da rede.

    II. A segmentao da rede pode aumentar a capacidade do circuito.

    III. Mover arquivos do servidor para os computadores cliente aumenta a demanda da rede,

    mas tambm aumenta a capacidade do circuito.

    Est correto o que se afirma em

    a) I, II e III.

    b) I, apenas.

    c) I e II, apenas.

    d) II, apenas.

    e) II e III, apenas.

    Comentrio:

    I A velocidade da placa de rede no influencia neste contexto, pois a demanda ser

    sempre a mesma.

    II - Sim. Pois a segmentao da rede acaba tambm dividindo e diminuindo o fluxo e

    consequentemente, aumentando a capacidade do circuito.

    III O que est errado nesta afirmao : aumenta a capacidade do circuito.

    Gabarito: D

    5. O Modelo OSI

    A Organizao Internacional para a Padronizao (International Standard

    Organization ISO) a instituio responsvel pela implantao de um modelo geral e

    uniforme para interconexo de sistemas, denominado Modelo de Referncia para a

    Interconexo de Sistemas Abertos, ou de forma simplificada, o modelo OSI.

    O objetivo principal do modelo OSI proporcionar uma base para a coordenao

    do desenvolvimento de padres relativos interconexo de sistemas de maneira flexvel e

    utilizando facilidades de comunicao de dados.

    Conceitos e objetivos:

    O modelo OSI diz respeito interconexo de sistemas, o modo como eles trocam

    informaes e no s funes internas que so executadas por um dado sistema. O modelo

    OSI oferece uma viso generalizada de uma arquitetura estratificada e organizada em

    camadas. Pela definio que foi dada a sistema, a arquitetura aplica-se a sistemas muito

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    simples, como a conexo de um terminal a um computador, e a sistemas muito complexos,

    como a interconexo de duas redes completas de computadores. OSI tambm pode ser

    usado como modelo para uma arquitetura de rede. O desenvolvimento deste modelo est

    constantemente sofrendo alteraes para poder adaptar-se aos diversos sistemas existentes.

    5.1. Arquitetura de Camadas

    O modelo OSI utiliza uma abordagem estratificada com certos conjuntos de funes

    alocados nas diferentes camadas que o compem.

    Uma entidade um elemento ativo em uma camada. Duas entidades em uma

    mesma camada so denominadas entidades pares. As entidades de uma camada prestam

    servios s entidades da camada imediatamente acima e, por sua vez, recebem servios da

    camada situada imediatamente abaixo. Por exemplo, as entidades da camada de

    apresentao prestam servios camada de aplicao e recebem servios da camada de

    sesso. Nesse sentido temos:

    Fsica: Ativao e desativao das conexes fsicas, mediante solicitao da

    camada de enlace de dados. Transmisso dos bits por uma conexo fsica em modo sncrono

    ou assncrono. Tratamento das atividades de gerncia da camada fsica, inclusive a ativao e

    o controle de erros.

    Enlace de Dados: Estabelecimento e liberao de conexes de enlace de dados.

    Sincronizao da recepo de dados que tiverem sido partidos por vrias conexes fsicas.

    Deteco e correo de erros de transmisso, com retransmisso de quadros, se necessrio.

    Rede: Determinao de um roteamento timo sobre as conexes de rede que

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    podem existir entre dois endereos de rede. Proviso de uma conexo de rede entre duas

    entidades de transporte. Multiplexao de mltiplas conexes de rede em uma nica

    conexo de enlace de dados. Tratamento das atividades da camada de rede, inclusive

    ativao e controle de erros.

    Transporte: Colocao em sequencia das unidades de dados transferidas, para

    garantir que sejam entregues na mesma sequencia em que foram enviadas. Deteco de

    erros e recuperao aps erros. Controle de fluxo de dados para evitar sobrecarga dos

    recursos da rede. Realizao das atividades de superviso da camada de transporte.

    Sesso: Provimento de um mapeamento um-para-um entre uma conexo de

    sesso e uma conexo de apresentao, em qualquer momento. Evitar que uma entidade de

    apresentao seja sobrecarregada de dados, pelo uso do controle de fluxo de transporte.

    Restabelecimento de uma conexo de transporte para suportar uma conexo de sesso.

    Realizao das atividades de gerncia da camada de sesso.

    Apresentao: Emisso de uma solicitao para que a camada de sesso

    estabelea uma sesso. Iniciao da transferncia de dados entre entidades de aplicao ou

    usurios. Execuo de quaisquer transformaes ou converses de dados que forem

    requeridas. Emisso de uma solicitao para que a camada de sesso encerre a sesso.

    Aplicao: Execuo das funes de aplicao comuns, que so funes que

    proporcionam capacidades teis a muitas aplicaes. Execuo das funes de aplicao

    especficas, que so funes necessrias para atenderem aos requisitos de uma aplicao em

    particular.

    O objetivo de uma estrutura de protocolo em nveis delimitar e isolar funes de

    comunicaes s camadas. Os dados transferidos em uma comunicao de um dado nvel

    no so enviados diretamente (horizontalmente) ao mesmo nvel da outra estao. O que

    sucede o seguinte, os dados vo descendo camada por camada verticalmente pela

    mquina transmissora at atingir a camada ou nvel fsico ( neste nvel fsico que existe a

    nica comunicao horizontal entre as mquinas). Quando os dados chegam mquina

    receptora estes iniciam a subida vertical camada por camada at o nvel de destino que,

    normalmente, ser a camada de Aplicao desse computador.

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    A arquitetura da rede formada por nveis, interfaces e protocolos:

    Nvel Fsico: fornece as caractersticas mecnicas, eltricas, funcionais e de

    procedimento para ativar, manter e desativar conexes fsicas para a transmisso de bits

    entre entidades de nvel de ligao possivelmente atravs de sistemas intermedirios.

    Uma unidade de dados do nvel fsico consiste de uma sequencia de bits, em uma

    transmisso serial, ou n bits conjuntos em uma transmisso paralela. Um exemplo de uma

    comunicao serial pode ser o acesso, via Telnet, para um terminal remoto, um exemplo de

    comunicao paralela a comunicao entre uma impressora e uma CPU (computador).

    Ao projetista de protocolos deste nvel cabe decidir como representar os bits 0s e

    1s, quantos microssegundos ser a durao de um bit, se a transmisso ser em modo Half-

    duplex ou Full-duplex, como a conexo ser estabelecida e desfeita, quantos pinos ter o

    conector da rede e quais seus significados, bem como outros detalhes eltricos e mecnicos,

    tais como, o elemento condutor e os parmetros que definem a transmisso. A funo do

    nvel fsico a de permitir o envio de uma cadeia de bits pela rede sem se preocupar com o

    significado desses bits ou como so agrupados.

    Nvel de Enlace de Dados (Data Link): o objetivo deste nvel detectar e

    opcionalmente corrigir erros que por ventura ocorram no nvel fsico. O nvel de ligao vai

    assim converter um canal de transmisso no confivel em um canal confivel para o uso do

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    nvel de rede. Quatro mtodos so utilizados na delimitao dos quadros:

    1. Contagem de caractere,

    2. Transparncia de caractere,

    3. Transparncia de bits e

    4. Deteco de quadros pela presena ou ausncia de sinal no meio fsico.

    Em geral todos os protocolos de nvel de enlace incluem bits de redundncia em

    seus quadros para deteco de erros, mas no a sua correo. Esta camada de enlace de

    dados executa a transferncia de dados binrios entre a camada fsica e a camada de rede.

    Em um computador pessoal, a placa de rede corresponde a essa camada.

    Os dados que trafegam pela camada fsica so brutos, apenas sequencias de dgitos

    binrios. Esta camada de enlace transforma esses bits em quadros (Frames) para serem

    processado pela camada de rede.

    Nvel de Rede: o objetivo deste nvel fornecer ao nvel de transporte uma

    independncia quanto a consideraes de chaveamento e roteamento associados com o

    estabelecimento e operao de uma conexo de uma rede. Esta camada responsvel pelo

    endereamento e traduo de nomes e endereos lgicos em endereos fsicos. Ela

    determina a rota que os dados seguiro do computador de origem at o de destino. Tal rota

    depender das condies da rede, prioridade do servio e outros fatores.

    Tambm gerencia o trfego e taxas de velocidade nos canais de comunicao. Outra

    funo que pode ter o agrupamento de pequenos pacotes em um nico para transmisso

    pela rede (ou a subdiviso de pacotes grandes). No destino os dados so recompostos no seu

    formato original. Pode ser considerada uma das mais importantes, pois permitem que os

    dados cheguem ao destino da forma mais eficiente possvel.

    Nvel de Transporte: ao contrrio da camada de rede, que entrega dados por

    toda a rede, a camada de transporte atua nica e exclusivamente dentro do computador de

    cada usurio para entregar ou receber dados de um determinado processo ou aplicao

    especfica.

    O nvel de rede no garante necessariamente que a cadeia de bits chegue ao seu

    destino.

    Pacotes podem ser perdidos ou mesmo reordenados. De forma a fornecer uma

    comunicao fim-a-fim verdadeiramente confivel necessrio outro nvel de protocolo, que

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    justamente o nvel de transporte. Este nvel vai assim isolar os nveis superiores da parte de

    transmisso da rede.

    As principais funes da camada de Transporte o gerenciamento do

    estabelecimento e desativao de uma conexo, o controle de fluxo e a multiplexao das

    conexes.

    Alm das funes mencionadas, podemos ainda citar como funes deste nvel o

    controle de sequencia fim-a-fim, a deteco e recuperao de erros fim-a-fim, a

    segmentao e blocagem de mensagens, entre outras. Portanto, o nvel de transporte o

    primeiro que trabalha com conexes lgicas fim a fim, ou seja, um programa na mquina de

    origem (fonte) conversa com um programa similar na mquina destino, diferente dos nveis

    anteriores, que conversavam somente com o n vizinho. Vale ressaltar que a conexo criada

    pelo nvel de transporte uma conexo lgica.

    As funes implementadas pela camada de transporte dependem da qualidade de

    servio desejada. Foram especificadas, ento, cinco classes de protocolos orientados

    conexo:

    1. Classe 0: Simples, sem nenhum mecanismo de deteco e recuperao de erros;

    2. Classe 1: Recuperao de erros bsicos sinalizados pela rede;

    3. Classe 2: Permite que vrias conexes de transporte sejam multiplexadas sobre

    uma nica conexo de rede e implementa mecanismos de controle de fluxo;

    4. Classe 3: Recuperao de erros sinalizados pela rede e multiplexao de vrias

    conexes de transporte sobre uma conexo de rede;

    5. Classe 4: Deteco e recuperao de erros e multiplexao de conexes de

    transporte sobre uma nica conexo de rede.

    Nvel de Sesso: a funo da camada de sesso administrar e sincronizar

    dilogos entre dois processos de aplicao. Este nvel oferece dois tipos principais de dilogo:

    Half-duplex e Full-duplex.

    O nvel de sesso fornece mecanismos que permitem estruturar os circuitos

    oferecidos para o nvel de transporte. Neste nvel ocorre a quebra de um pacote com o

    posicionamento de uma marca lgica ao longo do dilogo. Esta marca tem como finalidade

    identificar os blocos recebidos para que no ocorra uma recarga, quando ocorrer erros na

    transmisso.

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    Uma sesso permite o transporte de dados de uma maneira mais refinada que o

    nvel de transporte em determinadas aplicaes. Uma sesso pode ser aberta entre duas

    estaes a fim de permitir a um usurio fazer o Login em um sistema remoto ou transferir

    um arquivo entre essas estaes. Os protocolos desse nvel tratam de sincronizaes

    (Checkpoints) na transferncia de arquivos.

    Nvel de Apresentao: a funo da camada de apresentao assegurar que a

    informao seja transmitida de tal forma que possa ser entendida e usada pelo receptor.

    Dessa forma, este nvel pode modificar a sintaxe da mensagem, mas preservando sua

    semntica. Por exemplo, uma aplicao pode gerar uma mensagem em ASCII mesmo que a

    estao interlocutora utilize outra forma de codificao (como EBCDIC). A traduo entre os

    dois formatos feita neste nvel. A camada de apresentao tambm responsvel por

    outros aspectos da representao dos dados, como criptografia e compresso de dados.

    Nvel de Aplicao: a camada de aplicao o nvel que possui o maior nmero

    de protocolos existentes, devido ao fato de estar mais perto do usurio e os usurios

    possurem necessidades diferentes.

    Esta camada fornece ao usurio uma interface que permite acesso a diversos

    servios de aplicao, convertendo as diferenas entre diferentes fabricantes para um

    denominador comum. Por exemplo, em uma transferncia de arquivos entre mquinas de

    diferentes fabricantes pode haver convenes de nomes diferentes (por exemplo,

    antigamente o sistema operacional DOS tinha uma limitao de somente 8 caracteres para o

    nome de arquivo, o UNIX nunca teve essa limitao), formas diferentes de representar as

    linhas, e assim por diante.

    Transferir um arquivo entre os dois sistemas requer uma forma de trabalhar com

    essas incompatibilidades, e essa a funo da camada de aplicao. O dado entregue pelo

    usurio camada de aplicao do sistema recebe a denominao de SDU (Service Data Unit).

    A camada de aplicao, ento, junta a SDU (no caso, os dados do usurio) um cabealho

    chamado PCI (Protocol Control Information). O objeto resultante desta juno chamado de

    PDU (Protocol Data Unit), que corresponde unidade de dados especificada de um

    determinado protocolo da camada em questo.

    A tabela seguinte resume as funes das diferentes camadas do modelo OSI:

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    A unidade bsica de informao transmitida possui diversos "nomes" medida que

    trafega entre as diferentes camadas, por exemplo:

    Bit (Binary Digit) (camada fsica, nvel 1 do modelo OSI)

    Quadro ou Frame (camada de enlace, nvel 2 do modelo OSI)

    Pacote, Datagrama (camada de rede, nvel 3 do modelo OSI)

    Segmento (camada de Transporte, nvel 4 do modelo OSI)

    5.2. Modelo OSI vs. Modelo TCP/IP:

    O modelo TCP/IP quando comparado com o modelo OSI, tem duas camadas que se

    formam a partir da fuso de algumas camadas deste ltimo, elas so: as camadas de

    Aplicao (Aplicao, Apresentao e Sesso) e Interface de Rede (Enlace e Fsica). Veja na

    ilustrao abaixo a comparao:

    7 Aplicao

    Gateway Aplicao Telnet, FTP, SMTP, DNS, RIP,

    SNMP, 6 Apresentao

    5 Sesso

    4 Transporte Gateway Transporte TCP, UDP

    3 Rede Roteador Inter-rede IP, IGMP, ICMP, ARP, RARP,

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    BOOTP e DHCP

    2 Enlace Bridge, Switch Interface de

    rede Ethernet, Token Ring, Frame

    Relay, ATM 1 Fsica

    Repetidor, Hub

    Modelo OSI Equipamentos Modelo TCP/IP Protocolos TCP/IP

    4. (FCC - 2009 - SEFAZ-SP - Agente Fiscal de Rendas - Tecnologia da Informao) A

    arquitetura OSI de 7 camadas (1. Fsica, 2. Enlace, 3. Rede, 4. Transporte, 5. Sesso, 6.

    Apresentao e 7. Aplicao) pode funcionalmente representar um sistema de

    comunicao dividido em trs partes: redes (conectividade), transporte (ligao entre redes

    e aplicao) e aplicao (programas que utilizam a rede). As camadas que representam as

    trs partes so:

    a) Redes (camadas 1 e 2), Transporte (camadas 3 e 4) e Aplicao (camadas 5, 6 e 7).

    b) Redes (camadas 1, 2 e 3), Transporte (camada 4) e Aplicao (camadas 5, 6 e 7).

    c) Redes (camadas 1 e 2), Transporte (camadas 3, 4 e 5) e Aplicao (camadas 6 e 7).

    d) Redes (camadas 1, 2 e 3), Transporte (camadas 4, 5 e 6) e Aplicao (camada 7).

    e) Redes (camada 1), Transporte (camadas 2, 3, 4 e 5) e Aplicao (camadas 6 e 7).

    Comentrio:

    A tabela acima mostra uma comparao entre as camadas dos modelos OSI (seus

    equipamentos por camada) e TCP/IP, alm dos respectivos protocolos. Apenas observando

    esta tabela podemos responder a questo.

    Gabarito: B

    6. O Modelo TCP/IP

    O desenvolvimento do sistema operacional UNIX possibilitou a criao da famlia de

    protocolos TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) e dessa fuso nasceu a

    semente inicial da Internet, patrocinada pela Defense Advanced Research Projects Agency

    (DARPA) com o objetivo de se manter conectados mesmo que, apenas em parte, rgos do

    governo e universidades. A ARPANET surgiu como uma rede que permaneceria intacta caso

    um dos servidores perdesse a conexo, e para isso, ela necessitava de protocolos (robustos)

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    que assegurassem tais funcionalidades trazendo confiabilidade, flexibilidade e que fosse fcil

    de implementar e para tanto foi desenvolvida a arquitetura TCP/IP. Trata-se de um conjunto

    de protocolos desenvolvidos para permitir que computadores compartilhem recursos dentro

    de uma rede. Em uma definio mais bsica, o nome correto para este conjunto de

    protocolos Conjunto de Protocolos para a Internet". Os protocolos TCP e IP so dois dos

    protocolos deste conjunto. Como os protocolos TCP e IP so os mais conhecidos, comum se

    referir a TCP/IP para referenciar toda a famlia de protocolos.

    Na famlia de protocolos TCP/IP, alguns protocolos, como TCP, IP e User Datagram

    Protocol (UDP), provm funes de baixo nvel, necessrias a diversas aplicaes. Os outros

    protocolos executam tarefas especficas, como por exemplo, transferncia de arquivos entre

    computadores, envio de mensagens. Os servios TCP/IP mais importantes so:

    Transferncia de Arquivos: O protocolo File Transfer Protocol (FTP), permite a um

    usurio em um computador copiar arquivos de um outro computador, ou enviar arquivos

    para um outro computador. A segurana garantida requerendo-se que o usurio

    especifique um username e uma senha, para acesso ao outro computador.

    Login Remoto: O Network Terminal Protocol (TELNET), permite que um usurio

    se loga (tenha uma seo de trabalho) em um outro computador da rede. A seo remota

    iniciada especificando-se o computador em que se deseja conectar. At que a seo seja

    finalizada, tudo o que for digitado ser enviado para o outro computador. O programa de

    TELNET faz com que o computador requisitante seja totalmente invisvel, tudo enviado

    diretamente ao computador remoto.

    Worl Wide Web: A rede mundial WWW estruturada. A estruturao de WWW e

    as normas (protocolos) e metodologias (HTML) de preparao de documentos para serem

    acessveis e navegveis pelas ferramentas de busca (Browser) disponveis na Internet foram

    desenvolvidas originalmente para uso interno dos pesquisadores do CERN (Centro Europeu

    de Pesquisa Nuclear) e depois adotados como padro internacional. Conjunto dos servidores

    que "falam" HTTP e informao a armazenada em formato HTML. O World-Wide-Web uma

    grande teia de informao multimdia em hipertexto. O hipertexto significa que se pode

    escolher uma palavra destacada numa determinada pgina e obter assim outra pgina de

    informao relativa. As pginas podem conter texto, imagens, sons, animaes, etc. O WWW

    uma gigantesca base de dados distribuda acessvel de uma forma muito atraente e

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    intuitiva.

    O protocolo TCP/IP baseado em um modelo que pressupe a existncia de um

    grande nmero de redes independentes com arquiteturas diferentes conectadas atravs de

    Gateways. Um usurio pode ter acesso a computadores ou outros recursos em qualquer uma

    destas redes. As mensagens, muitas vezes, passam por uma grande quantidade de redes

    para atingirem seus destinos. O roteamento destas mensagens deve ser completamente

    invisvel para o usurio. Assim para ter acesso a um recurso em outro computador o usurio

    deve conhecer o endereo Internet deste computador. Atualmente este endereo um

    nmero de 32 bits, escrito como 4 nmeros decimais, cada um representando 8 bits de

    endereo.

    6.1. Internet Protocol (IP)

    O protocolo IP, padro para redes Internet, baseado em um servio sem conexo.

    Sua funo transferir blocos de dados, denominados datagramas, da origem para o destino,

    onde a origem e o destino so hosts identificados por endereos IP. Este protocolo tambm

    fornece servio de fragmentao e remontagem de datagramas longos, para que estes

    possam ser transportados em redes onde o tamanho mximo permitido para os pacotes

    pequeno.

    Como o servio fornecido pelo protocolo IP sem conexo, cada datagrama

    tratado como uma unidade independente que no possui nenhuma relao com qualquer

    outro datagrama.

    A comunicao no confivel, pois no so utilizados reconhecimentos fim-a-fim

    ou entre ns intermedirios. No so empregados mecanismos de controle de fluxo e de

    controle de erros. Apenas uma conferncia simples do cabealho realizada, para garantir

    que as informaes nele contidas, usadas pelos Gateways para encaminhar datagramas,

    esto corretas.

    6.2. Componentes TCP/IP

    Um endereo IP representado por um nmero binrio de 32 bits, onde cada dgito

    binrio pode ser apenas 0 ou 1. Os endereos IP so expressos como nmeros decimais com

    pontos: dividem-se os 32 bits do endereo em quatro octetos (um octeto um grupo de 8

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    bits).

    O valor decimal de cada octeto varia desde 0 a 255 (11111111) sendo que estes

    extremos normalmente so utilizados para tarefas especiais.

    A primeira parte do endereo identifica uma rede especfica na inter-rede, a

    segunda parte identifica um host dentro desta rede. Este endereo, portanto, pode ser usado

    para nos referirmos tanto a redes quanto a um host individual. atravs do endereo IP que

    os hosts conseguem enviar e receber mensagens pela rede, em uma arquitetura Internet

    TCP/IP.

    5. (FCC - 2012 - TST - Analista Judicirio - Tecnologia da Informao) Considerando o

    modelo de referncia OSI (Open Systems Interconnection), os elementos de redes de

    computadoresSwitch e Router atuam, respectivamente, nas camadas (ou nveis)

    a) 2 e 3.

    b) 2 e 4.

    c) 3 e 2.

    d) 3 e 4.

    e) 3 e 7.

    Comentrio:

    A tabela abaixo mostra uma comparao entre as camadas dos modelos OSI (seus

    equipamentos por camada) e TCP/IP, alm dos respectivos protocolos. Apenas observando

    esta tabela podemos responder a questo.

    7 Aplicao

    Gateway Aplicao Telnet, FTP, SMTP, DNS, RIP, SNMP,

    6 Apresentao

    5 Sesso

    4 Transporte Gateway Transporte TCP, UDP

    3 Rede Roteador Inter-rede IP, IGMP, ICMP, ARP, RARP, BOOTP e DHCP

    2 Enlace Bridge, Switch Interface de rede

    Ethernet, Token Ring, Frame Relay, ATM

    1 Fsica Repetidor, Hub

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    Modelo OSI Equipamentos Modelo

    TCP/IP Protocolos TCP/IP

    Gabarito: A

    6.3. Transmission Control Protocol (TCP)

    O TCP um protocolo da camada de transporte da arquitetura Internet TCP/IP. O

    protocolo orientado a conexo e fornece um servio confivel de transferncia de arquivos

    fim-a-fim.

    Ele responsvel por inserir as mensagens das aplicaes dentro do datagrama de

    transporte, reenviar datagramas perdidos e ordenar a chegada de datagramas enviados por

    outro computador. O TCP foi projetado para funcionar com base em um servio de rede sem

    conexo e sem confirmao, fornecido pelo protocolo IP.

    O protocolo TCP interage, de um lado, com processos das camadas superiores de

    aplicao e do outro lado com o protocolo da camada de rede do modelo da Internet. A

    interface entre o protocolo e a camada superior consiste em um conjunto de chamadas.

    Existem chamadas, por exemplo, para abrir e fechar conexes e para enviar e receber dados

    em conexes previamente estabelecidas. J a interface entre o TCP e a camada inferior

    define um mecanismo atravs do qual as duas camadas trocam informaes de maneira

    assncrona.

    Este protocolo capaz de transferir uma cadeia contnua de Bytes (Byte Stream),

    nas duas direes, entre seus usurios. Normalmente o prprio protocolo decide o momento

    de parar de agrupar os Bytes e de, consequentemente, transmitir o segmento formado por

    esse agrupamento.

    Porm, caso seja necessrio, o TCP pode requerer a transmisso imediata dos Bytes

    que esto no buffer de transmisso, atravs da funo push. bom enfatizar que para fazer

    uso desta funo push, esta deve estar previamente habilitada no cdigo fonte da aplicao

    (programa) em questo para que o TCP saiba como agir.

    Conforme mencionado, o protocolo TCP no exige um servio de rede confivel para

    operar, logo, responsabiliza-se pela recuperao de dados corrompidos, perdidos, duplicados

    ou entregues fora de ordem pelo protocolo de rede. Isto feito associando-se cada Byte a

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    um nmero de sequencia. O nmero de sequencia do primeiro Byte (dos dados contidos

    nesse segmento TCP) transmitido junto com todo o segmento e denominado nmero de

    sequncia desse segmento TCP. Como ser explicado em breve, em toda conexo TCP tanto

    o transmissor como o receptor efetuam uma troca de segmentos. Isto , Para cada segmento

    enviado existir um segmento de reconhecimento emitido por parte do receptor.

    Portanto, os segmentos TCP emitidos pelo receptor para o transmissor trazem "de

    carona" (o que se conhece como Piggybacking) um reconhecimento positivo ACK

    (Acknowledgement) para informar que o segmento TCP enviado (pelo transmissor) foi

    recebido sem problemas.

    O protocolo TCP realiza, alm da multiplexagem, uma srie de funes para tornar a

    comunicao entre origem e destino mais confivel.

    So responsabilidades do protocolo TCP:

    O controle de fluxo;

    O controle de erro; e

    A sequncia e a multiplexagem de mensagens.

    A camada de transporte oferece para o nvel de aplicao um conjunto de funes e

    procedimentos para acesso ao sistema de comunicao de modo a permitir a criao e a

    utilizao de aplicaes de forma independente da implementao. Desta forma, as

    interfaces Socket ou TLI (ambiente Unix) e Winsock (ambiente Windows) fornecem um

    conjunto de funes-padro para permitir que as aplicaes possam ser desenvolvidas

    independentemente do sistema operativo no qual funcionaro.

    6.4. User Datagram Protocol (UDP)

    Muitas vezes no so necessrios todos os recursos do protocolo TCP e alguns

    outros protocolos mais simples so utilizados em seu lugar. A alternativa mais comum o

    protocolo UDP, designado para aplicaes onde o usurio no necessita enviar sequncias

    longas de datagramas. Ele trabalha como o protocolo TCP, porm ele no divide os dados em

    mltiplos datagramas. Alm disto, o protocolo UDP s mantm controle sobre os dados

    enviados quando o reenvio for necessrio.

    Na montagem do datagrama pelo protocolo UDP, o cabealho inserido muito

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    menor do que aquele inserido pelo protocolo TCP. O protocolo UDP opera no modo sem

    conexo e fornece um servio de datagrama no confivel, sendo, portanto, uma simples

    extenso do protocolo IP. O UDP recebe os pedidos de transmisso de mensagens entregues

    pelos processos de aplicao da estao de origem, e os encaminha ao IP que o

    responsvel pela transmisso. Na estao de destino, o processo inverso ocorre. O protocolo

    IP entrega as mensagens (datagramas) recebidas ao UDP que as entrega aos processos de

    aplicao, sem nenhuma garantia.

    O TCP/IP um conjunto de protocolos para cuidar da informao transportada, sem

    distino do tipo de hardware ou dados roteados entre vrias redes ou a clareza da forma de

    aplicao, sendo desenvolvida pela Agncia de Projetos e Pesquisas Avanadas de Defesa

    que iniciou assim o projeto da Internet. Os principais protocolos so TCP (Transmission

    Control Protocol) e IP (Internet Protocol), sendo hoje aceito e utilizado praticamente em todo

    o mundo.

    A arquitetura TCP/IP implementa alguns "Servios" que oferece aos usurios, mas

    importante colocar em pauta que ela admite outros aplicativos que disponibilizem as

    mesmas facilidades.

    O TCP/IP estabelece uma conexo fim-a-fim entre os usurios, isto significa o envio

    da mensagem com segurana entre o remetente e o destinatrio. No transporte de arquivos

    o servio de Correio Eletrnico s til para pequenas e rpidas quantidades de dados. O

    verdadeiro responsvel pela transferncia de arquivos volumosos entre sistemas na Internet,

    compatibilizando das desigualdades entre as aplicaes das mquinas utilizadas, seria o

    FTP (File Tranfer Protocol), sendo um dos servios da arquitetura TCP/IP. Embora

    seja um servio de transferncia de arquivos o FTP , ao mesmo tempo, um protocolo do

    conjunto de protocolos TCP/IP.

    Uma aplicao (servio) muito importante na arquitetura TCP/IP seria o "Telnet",

    este servio aceita a conexo de uma mquina local em outra remota, gerando uma sesso

    interativa entre elas. Novamente aqui temos que o Telnet tido como uma aplicao ou

    servio da arquitetura TCP/IP, mas tambm o Telnet um protocolo que faz parte dessa

    arquitetura.

    O protocolo IP responsvel pelo servio de interface com o hardware utilizado, por

    tal motivo facilita seu uso com vrias plataformas (arquiteturas) de hardware. O protocolo IP

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    gera uma unidade de transferncia de dados, chamado Datagrama ou simplesmente pacote

    IP. Estes pacotes IP so "encapsulados" em diversos protocolos do nvel de Enlace de Dados

    (Data Link), o nvel de Data Link constitui-se, portanto, em uma interface relativamente

    simples entre a camada de rede (protocolo IP) e os protocolos do nvel Fsico, permitindo

    desta maneira que os pacotes IP sejam completamente independentes quanto arquitetura

    fsica da rede na qual eles esto trafegando, por exemplo, a rede poderia ser uma Ethernet,

    FDDI, Token-Ring, etc.

    Alm dos mecanismos que possibilitam o controle de erros e confirmaes positivas

    (ACK+) dos dados recebidos pelo destino, o protocolo TCP tambm facilita o controle de fluxo

    entre vrias aplicaes atravs do uso de portas bem conhecidas utilizadas pelas diferentes

    aplicaes de rede. As facilidades do TCP/IP para com os usurios so vrias, como por

    exemplo, e s por citar algumas, o servio de correio eletrnico (atravs dos protocolos

    SMTP, POP3), transferncia de arquivos (FTP), Login para terminal remoto (Telnet, Secure

    Shell), transferncia de Hipertexto (HTTP), etc.

    6.5. Aplicaes

    As aplicaes, no modelo TCP/IP