aula_03_elementos de interconexão de rede

5/27/2018 Aula_03_Elementos de Interconex o de Rede

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Elementos de Interconexo de

RedeEstcio de S

Prof. MSc Wilson Miranda Jnior


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So considerados elementos deInterconexo de redes:

Placa de Redes

Modem

Repetidores (HUB) Ponte (Bridge)

Comutador(Switch)

Roteador (Router)


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Placa de Rede o principal hardware de comunicao entre devices atravs de uma rede. Tem

como funo controlar o envio e o recebimento de dados atravs de uma rede.Cada arquitetura de rede exige um tipo especfico de placa, seja ela com ou semfio.

Por exemplo: no possvel utilizar uma placa Ethernet em uma rede sem fio ouToken Ring, pois estas no utilizam a mesma linguagem de comunicao.

Alm da arquitetura das placas de rede, existem outros fatores que impedemessa comunicao como taxa de transferncia, barramentos e tipos deconectores.

Diferena de Taxas de TransfernciaA taxa de transmisso de placas Ethernetvariam de 10 mbps, 100 mbps, 1000 mbps(1 gbps) ou 10.000 mbps(10 gbps), eas placas Token Ring de 4 mbps ou 16 mbps. No caso das fibras ticas, a taxa detransmisso da ordem de 10 gbps.

Diferena entre BarramentosAs placas de rede mais comuns utilizadas hojeem dia possuem dois tipos de barramento: PCI (mais novo) e ISA (mais antigo).Para os chamados computadores portteis so utilizados placas PCMCIA. Uma

novidade so as placas de redes USB que, apesar de existirem, so caras e,portanto, podem ser substitudas pelas citadas anteriormente. Fazendo umaanlise da taxa de transmisso X barramentos, nas placas com o barramentoISA, por serem mais antigas, a taxa de transmisso de no mximo 10 mbps,pois esta limitada velocidade do barramento.


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Tipos

deco

nectores:

Para cada placa de rede, devemos utilizar cabos adequados sua velocidade etecnologia. Para as placas Ethernet de 10 mbps, por exemplo, devemos utilizar cabosde par tranado de categoria 3 ou 5, ou ento cabos coaxiais para placas de 100 mbpse, para se obter o mximo de transmisso, o requisito mnimo do cabeamento socabos de par tranado blindados nvel 5 (CAT 5). Nas redes Token Ring, para placas derede de 4 mbps, os requisitos so cabos de par tranado de no mnimo categoria 2

(recomendvel o uso de cabos categoria 3) e cabos de par tranado blindado categoria4 ou superior para placas de 16 mbps. Redes Token Ring no usam cabos coaxiais. Para a placa de rede funcionar ela deve estar configurada em seu device. Hoje em dia

a maioria das placas possuem o recurso PnP ( Plug and Play), tendo os seusendereamentos configurados pelo sistema operacional. Nas placas mais antigas necessrio fazer a configurao e, alm das informaes passadas pelo seuadministrador de rede, existem informaes necessrias para o funcionamento do

device. So os canais de IRQ, DMA e os endereos de I/O Para os nveis de recursos do sistema, todas as placas de rede so parecidas: elas

precisam de um endereo de IRQ, de um canal de DMA e de um endereo de I/O.Uma vez configurados corretamente, as placas estaro aptas a trafegar a informaopelas redes.

A configurao do canal de IRQ necessria para que a placa de rede possa chamar oprocessador quando tiver dados a entregar. J o canal de DMA utilizado para

transferir os dados diretamente memria, diminuindo a carga sobre o processador. Oendereo de I/O informa ao sistema onde esto as informaes que devem sermovidas.

Um outro dado importante para estabelecer a comunicao entre placas de rede, oendereamento de n, tambm chamado de mac address Este um numero emhexadecimal, composto de 48 bits, nico e criado durante o processo de criao daplaca. Este endereo utilizado por dispositivos que trabalham na camada de enlace

do modelo OSI.


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Modem o dispositivo eletrnico que transforma o sinal digital

em analgico e vice-versa. A origem da palavra modem devida expresso modulador e demodulador. Oprocesso de converso dos sinais digitais para analgicos chamado de modulao, e de onde se inicia atransmisso. Para que haja a comunicao, os modensdevem estar trabalhando nos mesmos padres. Osmodens podem ser divididos em:

Modem acesso discadoUtilizam a linha telefnicapara realizar uma chamada diretamente a um provedorde acesso, com modens de recebimento de chamadas.

Baixas velocidades. Taxas em Kilobits/s. Modem de Banda LargaUtilizam meios de

transmisso para estabelecer a comunicao usandotecnologias como XDLS. (ADSL - Asymmetric DigitalSubscriber Line). Altas velocidades. Taxas em Megabits/s.


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Repetidores (HUB) Repetidor ou HUB funciona como a pea central em uma

rede de topologia estrela, ele recebe os sinais transmitidospelas estaes e retransmite-os para todas as demais.Trabalham no nvel fsico do modelo OSI.


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Existem

doistipos

derepetid

ores

Repetidores PassivosFuncionam como um espelho, poissimplesmente refletem os sinais recebidos para todas asestaes que esto conectadas a eles. Como eles apenasrefletem o sinal, no fazem nenhum tipo de amplificaodo sinal, o comprimento mximo permitido entre o HUB e aestao no pode ser superior a 50 metros, utilizando umcabo de par tranado. Normalmente no possuemalimentao de energia e funcionam como umconcentrador de fios.

Repetidores AtivosAlm de refletir, reconstitui o sinalenfraquecido e retransmite-o, fazendo com que a suadistncia mxima duplique em relao ao HUB passivo,sendo de 100 metros entre a estao e o repetidor. Possuialimentao de energia, e amplifica o sinal.


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Ponte(BRIDGE

)

Funcionando no nvel de enlace da camada OSI, a bridgetem como finalidade traduzir os quadros de diferentestecnologias, ou seja, interligar redes de diferentestecnologias. Um exemplo comum a interligao entreuma rede Ethernet e uma rede Token Ring. Apesar de asduas redes possurem arquiteturas diferentes eincompatveis entre si, possvel estabelecer acomunicao usando um protocolo nico, no caso o TCP/IP,por exemplo. Se todos os devices de rede esto falando amesma lngua, basta quebrar a barreira fsica das

arquiteturas de rede diferentes utilizando uma ponte, ouBRIDGE

Em cada ponte existe um microprocessador que analisa osendereos especficos da camada de enlace e armazena-osem uma tabela interna. Estes endereos esto associados

rede que o equipamento conectado pertence. Quando umpacote enviado do device de rede e recebido pela ponte,esta analisa o seu contedo para verificar o campo doendereo de destino. Se a ponte identifica que o pacoteest endereado para a mesma rede qual pertence, ento

ela encaminha para o dispositivo. Caso contrrio, a BRIDGEencaminha para a outra sub-rede.


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Comuta

dor

(SWITC

H)

Funcionando no nvel de enlace da camada OSI, o comutador tem amesma funo de uma ponte, ou seja, ouvir o trfego de cadaporta Ethernet, descobrir a qual porta cada dispositivo estconectado e armazenar essa informao em sua tabela. Uma vezidentificado o endereo de destino, o switch consulta a tabela e

envia o trfego diretamente para a porta de destino. A diferenaentre eles que o comutador realiza a troca de informaes entrevrios devices simultaneamente. Pode ser considerado como umaponte com vrias portas. Alm de ser mais veloz que a ponte, oSWITCH pode suportar diversos tipos de interfaces. (Cabo de fibratica, Cat 5, Cat 6, Ethernet 10 mbps, 100 mbps, 1 gbps).

O Switch, uma vez conectado rede, automaticamente j trabalhapara identificar os endereos dos devices que esto conectados ssuas portas, mas, por ser um equipamento gerencivel, ou seja,possuir um software para gerenciamento, sua funo deimplementao pode variar em quatro nveis:

Switch no gerenciado. Funo de comutar os pacotes entre as portas,no possui suporte a VLANs. Swicth gerenciado. Funo de comutar os pacotes e criao de VLANs

( Virtual LANs). Swich Layer 3. Alm de possuir todas as caractersticas da classe

anterior, realiza alguns servios de camada trs (Camada de redes

modelo OSI). Realiza a comutao das camadas 4 a 7 do modelo OSI.


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VLANVirtual Local rea Network As VLANsfuncionam como uma rede virtual, utilizada para

transporte de informao somente para os devices quepertencem a ela. Como o SWITCH possui informao deendereamento em sua tabela interna, o administrador derede, para diminuir o trfego de difuso, pode criar redesvirtuais para que paream que esto em uma rede fsica.

Os SWITCHES podem ser classificados em: Cut-TroughO Switch examina apenas o endereo MAC do

quadro e envia para o destinatrio. Devido a este processo oequipamento tem baixa latncia.

Store-and-ForwardO switch armazena todo o quadro,

examina o endereo MAC, avalia o CRC e encaminha o quadropara o endereo de destino. Fragment-FreePara esse mtodo, o SWITCH tenta utilizar os

benefcios dos mtodos anteriores, "Store and Forward" e "CutThrough", onde se limita a analisar os primeiros 64 bytes doquadro, onde as informaes de endereamento esto

armazenadas.


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Rotea

dor(ROUTER

)

Funcionando no nvel de redes da camada OSI, o roteador odispositivo que decide qual o melhor caminho que o trfego deinformaes deve seguir, baseado em endereos lgicos. Esteprocesso se chama roteamento.

O roteamento segue uma regra definida na chamada tabela deroteamento que pode ser configurada manualmente ou atravs deprotocolos de roteamento (RIP, OSPF, IGRP , BGP, EGP). Com basenessa tabela, o device analisa o endereo IP de destino dos dados deentrada e direciona os dados para uma porta de sada.


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O roteador tambm pode funcionar como um gateway de aplicao,utilizando as camadas superiores do modelo OSI, o que coincide com omodelo TCP/IP. Neste caso, utilizando os protocolos das camadassuperiores o roteador pode fazer algumas funes como, por exemplo:

NATNetwork Address TranslationO protocolo TCP/IP possui um endereode origem e destino. Com o NAT esses dados podem ser modificados, tanto ode origem quanto o de destino. A funo do roteador para realizar o NAT utilizada para converter um nico endereo exclusivo da Internet em vriosendereos de rede privada. Ou seja, como medida de segurana, o endereode origem, no caso uma mquina dentro da rede interna, trocado peloendereo externo do roteador. Assim, usurios da internet no podero obterinformaes referentes ao endereamento da rede interna.

DHCPDynamic Host Configuration ProtocolO protocolo DHCP utilizadopara definir automaticamente endereos IP para computadores. Assim no necessrio configurar seus endereos de rede manualmente. Essa operao sed utilizando o protocolo RARP da camada de enlace. Esse protocolo coleta asinformaes de hardware (MAC Address) e as associa a um endereo IP(lgico). Essa funo tambm pode ser realizada por equipamento especficopara essa funo: o servidor DHCP.

FirewallO roteador tambm pode exercer a funo de filtro de pacotesselecionando e permitindo quais deles podem transpass-lo. Utilizando listasde acesso, o roteador pode fazer filtros com as listas de acessos, proibindo epermitindo trfegos especficos tanto para dentro quanto para fora de suarede.

Roteador(ROUTER)


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OUTRAS REFERNCIAS

No site: www.books.google.com.br/booksconsulte

o livro:Computer Networksinauthor:"Andrew S. Tanenbaum"

Consulte e resolva exerccios relacionados aostemas:HUB, SWITCH e ROUTER
http://www.books.google.com.br/bookshttp://www.books.google.com.br/books

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