ccna i 31 impresso

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SUMRIO

1 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 1.2.6 1.2.7 1.2.8 1.2.9 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 1.3.6 1.3.7 1.3.8 1.3.9 1.3.10 2 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 2.2.7 2.2.8 2.2.9 2.2.10 2.2.11 2.2.12 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4

INTRODUO S REDES .................................................................................................................................. 8 VISO GER AL DO MDULO ............................................................................................................................. 8 FAZENDO CONEXO INTERNET ................................................................................................................. 9 Requisitos para a conexo Internet T ............................................................................................................. 9 Conceitos Bsicos de PCs ................................................................................................................................. 10 Placa de Rede...................................................................................................................................................... 13 Instalao da placa de rede e modem ............................................................................................................. 14 Viso geral da conectividade em alta velocidade e por discagem .............................................................. 16 Descrio e configurao TCP/IP ..................................................................................................................... 16 Testando a conectividade com o ping.............................................................................................................. 16 Navegador Web e plug-ins................................................................................................................................. 17 Resoluo de problemas com conexes na Internet..................................................................................... 19 A MATEMTIC A D AS REDES .......................................................................................................................... 20 Apresentao Binria de Dados ....................................................................................................................... 20 Bits e bytes ........................................................................................................................................................... 21 Sistema numrico Base 10 ................................................................................................................................ 21 Sistema numrico Base 2 .................................................................................................................................. 22 Convertendo nmeros decimais em nmeros binrios de 8 bits................................................................. 23 Converso de nmeros binrios de 8 bits em nmeros decimais............................................................... 24 Representao decimal pontuada em quatro octetos ................................................................................... 24 Hexadecimal ......................................................................................................................................................... 25 A lgica booleana ou binria ............................................................................................................................. 27 Endereos IP e mscaras da rede ................................................................................................................... 29 CONCEITO BSICO D AS REDES .................................................................................................................. 34 VISO GER AL DO MDULO ........................................................................................................................... 34 TERMINOLOGIA D AS REDES ......................................................................................................................... 35 Redes de Dados .................................................................................................................................................. 35 Histria das Redes .............................................................................................................................................. 37 Dispositivos de rede ............................................................................................................................................ 38 Topologias de rede.............................................................................................................................................. 42 Protocolos de rede .............................................................................................................................................. 44 Redes locais (LANs)............................................................................................................................................ 45 Redes de longa distncia (WANs).................................................................................................................... 46 Redes de reas metropolitanas (MANs).......................................................................................................... 47 Storage-area networks (SANs).......................................................................................................................... 48 Virtual Private Network (VPN) ........................................................................................................................... 49 Vantagens das VPNs .......................................................................................................................................... 49 Intranets e extranets............................................................................................................................................ 50 LARGURA DE BAND A ....................................................................................................................................... 51 Importncia da largura de banda ...................................................................................................................... 51 O desktop.............................................................................................................................................................. 52 Medio ................................................................................................................................................................. 54 Limitaes ............................................................................................................................................................. 55 1992-2007 Cisco Systems Inc. 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2.3.5 2.3.6 2.3.7 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 2.4.6 2.4.7 3 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 3.2.7 3.2.8 3.2.9 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6 3.3.7 3.3.8 3.3.9 3.3.10 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 3.4.6 3.4.7 4 4.1 4.2

Throughput............................................................................................................................................................ 57 Clculo da transferncia de dados ................................................................................................................... 58 Digital versus analgico...................................................................................................................................... 59 MODELOS DE REDES ...................................................................................................................................... 61 Usando camadas para analisar problemas em um fluxo de materiais ....................................................... 61 Usando camadas para descrever a comunicao de dados ....................................................................... 63 Modelo OSI ........................................................................................................................................................... 64 Camadas OSI ....................................................................................................................................................... 65 Comunicao ponto-a-ponto ............................................................................................................................. 66 Modelo TCP/IP ..................................................................................................................................................... 68 Processo detalhado de encapsulamento......................................................................................................... 72 MEIOS FSICOS PAR A REDES ....................................................................................................................... 77 VISO GER AL DO MDULO ........................................................................................................................... 77 MEIOS EM COBRE............................................................................................................................................. 79 tomos e Eltrons ............................................................................................................................................... 79 Voltagem ............................................................................................................................................................... 82 Resistncia e Impedncia .................................................................................................................................. 82 Corrente ................................................................................................................................................................ 84 Circuitos ................................................................................................................................................................ 85 Especificaes de Cabos ................................................................................................................................... 88 Cabo Coaxial ........................................................................................................................................................ 89 Cabo STP.............................................................................................................................................................. 91 Cabo UTP ............................................................................................................................................................. 93 MEIOS PTICOS ................................................................................................................................................ 97 O Espectro Eletromagntico .............................................................................................................................. 97 A Teoria de Raios de Luz ................................................................................................................................... 99 Reflexo .............................................................................................................................................................. 100 Refrao.............................................................................................................................................................. 101 Reflexo Interna Total....................................................................................................................................... 102 Fibra Multimodo ................................................................................................................................................. 105 Fibra Monomodo................................................................................................................................................ 108 Outros componentes pticos ........................................................................................................................... 111 Sinais e Rudos em Fibras pticas ................................................................................................................ 113 Instalao, Cuidados e Testes de Fibras pticas........................................................................................ 114 MEIOS SEM-FIO ............................................................................................................................................... 117 Padres e Organizaes de Redes Locais Sem -fio.................................................................................... 117 Topologias e Dispositivos Sem -fio.................................................................................................................. 119 Como as Redes Locais Sem -fio se Comunicam .......................................................................................... 121 Autenticao e associao .............................................................................................................................. 122 Os espectros de radiofreqncia e de microondas ..................................................................................... 123 Sinais e rudo em uma WLAN ......................................................................................................................... 125 Segurana para Sem -fio................................................................................................................................... 126 TESTE DE C ABOS ........................................................................................................................................... 131 VISO GER AL DO MDULO ......................................................................................................................... 131 FUNDAMENTOS PAR A O ESTUDO DE TESTES DE C ABOS BASEADOS EM FREQNCIAS .... 132 1992-2007 Cisco Systems Inc. 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4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.2.6 4.2.7 4.2.8 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.3.6 4.3.7 4.3.8 4.3.9 5 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.2.7 5.2.8 5.2.9 5.2.10 5.2.11 5.2.12 5.2.13 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.3.6 5.3.7 6 6.1 6.2

Ondas .................................................................................................................................................................. 132 Ondas Senoidais e Ondas Quadradas .......................................................................................................... 133 Exponentes e Logaritmos................................................................................................................................. 134 Decibis............................................................................................................................................................... 135 Visualizando Sinais em Tempo e Freqncia............................................................................................... 136 Sinais Digitais e Analgicos em Tempo e Freqncia ................................................................................ 136 Rudo em Tempo e Freqncia....................................................................................................................... 137 Largura de Banda .............................................................................................................................................. 138 SINAIS E RUDOS ............................................................................................................................................ 139 Sinalizao Atra vs de Cabeamento de Cobre e de Fibra tica .............................................................. 139 Atenuao e Perda por Insero em Meios de Cobre ................................................................................ 141 Fontes de Rudo nos Meios de Cobre ........................................................................................................... 142 Tipos de Diafonia ............................................................................................................................................... 144 Procedimentos para Testar Cabos ................................................................................................................. 146 Outros Parmetros de Testes.......................................................................................................................... 148 Parmetros Baseados em Tempo .................................................................................................................. 149 Testando Fibras ticas..................................................................................................................................... 150 Um Novo Padro ............................................................................................................................................... 151 CABEAMENTO PAR A REDES LOC AIS E WANS ...................................................................................... 156 VISO GER AL DO MDULO ......................................................................................................................... 156 Cabeamento de LAN......................................................................................................................................... 157 Camada fsica de rede local ............................................................................................................................ 157 Ethernet no Campus ......................................................................................................................................... 158 Meios Ethernet e requisitos de conectores ................................................................................................... 160 Meios de conexo.............................................................................................................................................. 161 Implementao de UTP.................................................................................................................................... 162 Repetidores ........................................................................................................................................................ 166 Hubs..................................................................................................................................................................... 168 Sem-fio ................................................................................................................................................................ 169 Bridges ................................................................................................................................................................ 170 Comutadores ...................................................................................................................................................... 172 Conectividade do Host...................................................................................................................................... 174 Comunicao Ponto-a-Ponto........................................................................................................................... 175 Cliente/Servidor.................................................................................................................................................. 176 CABEAMENTO DE WAN ................................................................................................................................. 179 Camada fsica de WAN .................................................................................................................................... 179 Conexes seriais de WAN ............................................................................................................................... 180 Roteadores e Conexes Seriais ..................................................................................................................... 181 Roteadores e Conexes ISDN BRI ................................................................................................................ 183 Roteadores e Conexes DSL .......................................................................................................................... 185 Roteadores e Conexes de Cabos................................................................................................................. 185 Instalando Conexes de Console ................................................................................................................... 186 CONCEITOS BSICOS DE ETHERNET ...................................................................................................... 192 VISO GER AL DO MDULO ......................................................................................................................... 192 CONCEITOS BSICOS DE ETHERNET ...................................................................................................... 193 1992-2007 Cisco Systems Inc. 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6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5 6.2.6 6.2.7 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5 6.3.6 6.3.7 6.3.8 6.3.9 6.3.10 7 7.1 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5 7.2.6 7.2.7 7.2.8 7.2.9 7.3 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.3.5 7.3.6 7.3.7 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6

Introduo Ethernet........................................................................................................................................ 193 Regras de nomenclatura da Ethernet IEEE .................................................................................................. 195 Ethernet e o modelo OSI .................................................................................................................................. 196 Nomenclatura ..................................................................................................................................................... 199 Quadros da camada 2 ...................................................................................................................................... 200 Estrutura do quadro Ethernet .......................................................................................................................... 203 Campos de um quadro Ethernet..................................................................................................................... 204 Operao da Ethernet....................................................................................................................................... 206 Media Access Control (MAC) .......................................................................................................................... 206 Regras MAC e deteco de colises/backoff ............................................................................................... 207 Temporizao Ethernet .................................................................................................................................... 208 Espaamento entre quadros (Interfram e spacing) e backoff ..................................................................... 211 Tratamento de erros.......................................................................................................................................... 212 Tipos de coliso ................................................................................................................................................. 214 Erros da Ethernet............................................................................................................................................... 216 FCS e alm ......................................................................................................................................................... 217 Autonegociao da Ethernet ........................................................................................................................... 219 Estabelecimento de um link, full duplex e half duplex ................................................................................. 220 TECNOLOGIAS ETHERNET .......................................................................................................................... 226 VISO GER AL DO MDULO ......................................................................................................................... 226 ETHERNET 10 Mbps e 100 Mbps .................................................................................................................. 227 Ethernet 10 Mbps .............................................................................................................................................. 227 10BASE5............................................................................................................................................................. 230 10BASE2............................................................................................................................................................. 231 10BASE-T ........................................................................................................................................................... 232 Cabeamento e arquitetura do 10BASE-T ...................................................................................................... 233 Ethernet 100-Mbps ............................................................................................................................................ 234 100BASE-TX ...................................................................................................................................................... 235 100BASE-FX ...................................................................................................................................................... 237 Arquitetura Fast Ethernet ................................................................................................................................. 238 GIGABIT ETHERNET e 10 GIGABIT ETHERNET ...................................................................................... 239 Ethernet 1000-Mbps.......................................................................................................................................... 239 1000BASE-T....................................................................................................................................................... 241 1000BASE-SX e L X .......................................................................................................................................... 243 Arquitetura Gigabit Ethernet ............................................................................................................................ 245 Ethernet 10 Gigabit............................................................................................................................................ 246 Arquiteturas 10 Gigabit Ethernet..................................................................................................................... 248 Futuro da Ethernet............................................................................................................................................. 250 COMUTA O ETHERNET ............................................................................................................................. 255 VISO GER AL DO MDULO ......................................................................................................................... 255 BRIDGING DA CAMAD A 2 .............................................................................................................................. 256 COMUTA O D A C AMAD A 2 ........................................................................................................................ 258 SWITCH OPER ATION...................................................................................................................................... 259 LATNCIA .......................................................................................................................................................... 261 MODOS DE UM SWITCH ................................................................................................................................ 262 1992-2007 Cisco Systems Inc. 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8.7 8.8 8.8.1 8.8.2 8.8.3 8.8.4 8.8.5 8.8.6 8.8.7 9 9.1 9.2 9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.2.5 9.2.6 9.2.7 9.3 9.3.1 9.3.2 9.3.3 9.3.4 9.3.5 9.3.6 9.3.7 9.3.8 9.4 9.4.1 9.4.2 9.4.3 9.4.4 9.4.5 9.4.6 9.4.7 10 10.1 10.2 10.2.1 10.2.2 10.2.3 10.2.4 10.2.5 10.3

SPANNING-TREE PROTOCOL (PROTOCOLO SPANNING-TREE) ...................................................... 264 DOMNIOS DE COLISO E DOMNIOS DE BROADC AST ...................................................................... 266 Ambiente de meios compartilhados ............................................................................................................... 266 Domnios de coliso .......................................................................................................................................... 267 Segmentao ..................................................................................................................................................... 270 Broadcasts da Camada 2 ................................................................................................................................. 272 Domnios de broadcast..................................................................................................................................... 275 Introduo a fluxo de dados............................................................................................................................. 276 O que um segmento de rede? ..................................................................................................................... 278 CONJUNTO DE PROTOCOLOS TCP/IP E ENDEREAMENTO IP ....................................................... 283 VISO GER AL DO MDULO ......................................................................................................................... 283 INTRODUO AO TCP/IP .............................................................................................................................. 285 Histria e futuro do TCP/IP .............................................................................................................................. 285 Camada de aplicao ....................................................................................................................................... 286 Camada de Transporte ..................................................................................................................................... 288 Camada de Internet........................................................................................................................................... 290 Camada de acesso rede ............................................................................................................................... 292 Comparao modelo OSI com o modelo TCP/IP......................................................................................... 293 Arquitetura da Internet ...................................................................................................................................... 294 ENDEREOS DE INTERNET......................................................................................................................... 297 Endereamento IP............................................................................................................................................. 297 Converso decimal/binrio............................................................................................................................... 299 Endereamento IPv4......................................................................................................................................... 300 Endereos IP classes A, B, C, D e E ............................................................................................................. 303 Endereos IP reservados ................................................................................................................................. 307 Endereos IP pblicos e privados................................................................................................................... 310 Introduo s sub-redes ................................................................................................................................... 312 IPv4 X IPv6 ......................................................................................................................................................... 314 OBTER UM ENDEREO IP ............................................................................................................................ 317 Obtendo um endereo da Internet.................................................................................................................. 317 Atribuio esttica do endereo IP ................................................................................................................. 318 Atribuio de endereo IP utilizando RARP.................................................................................................. 318 Atribuio de endereo IP BOOTP ................................................................................................................. 323 Gerenciamento de Endereos IP com uso de DHCP.................................................................................. 327 Problemas de resoluo de endereos ......................................................................................................... 336 Protocolo de Resoluo de Endereos (ARP).............................................................................................. 337 CONCEITOS BSICOS DE ROTEAMENTO E DE SUB-REDES ............................................................ 346 VISO GER AL DO MDULO ......................................................................................................................... 346 PROTOCOLO ROTEADO................................................................................................................................ 347 Protocolos roteveis e roteados...................................................................................................................... 347 IP como protocolo roteado ............................................................................................................................... 349 Propagao de pacotes e comutao em um roteador .............................................................................. 351 Internet Protocol (IP) ......................................................................................................................................... 355 Anatomia de um pacote IP ............................................................................................................................... 357 PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO IP ......................................................................................................... 359 1992-2007 Cisco Systems Inc. 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10.3.1 10.3.2 10.3.3 10.3.4 10.3.5 10.3.6 10.3.7 10.3.8 10.3.9 10.4 10.4.1 10.4.2 10.4.3 10.4.4 10.4.5 10.4.6 11 11.1 11.2 11.2.1 11.2.2 11.2.3 11.2.4 11.2.5 11.2.6 11.2.7 11.2.8 11.2.9 11.3 11.3.1 11.3.2 11.3.3 11.3.4 11.3.5 11.3.6 11.3.7

Viso geral de roteamento ............................................................................................................................... 359 Roteamento X comutao................................................................................................................................ 362 Roteado X roteamento...................................................................................................................................... 365 Determinao do caminho ............................................................................................................................... 367 Tabelas de roteamento ..................................................................................................................................... 369 Algoritmos e mtricas de roteamento............................................................................................................. 370 IGP e EGP .......................................................................................................................................................... 372 Vetor de estado do link e de distncia ........................................................................................................... 373 Protocolos de roteamento ................................................................................................................................ 374 AS MEC NIC AS D A DIVISO EM SUB-REDES ........................................................................................ 375 Classes de endereos IP de rede................................................................................................................... 375 Introduo e razo para a diviso em sub-redes ......................................................................................... 376 Estabelecimento do endereo da mscara de sub-rede............................................................................. 377 Aplicao da mscara de sub-rede ................................................................................................................ 379 Diviso de redes das classes A e B em sub-redes...................................................................................... 381 Clculo da sub-rede residente atravs do ANDing ...................................................................................... 383 CAMADA DE TR ANSPORTE TCP/IP E DE APL ICA O ......................................................................... 387 VISO GER AL DO MDULO ......................................................................................................................... 387 CAMADA DE TR ANSPORTE TCP/IP ............................................................................................................ 388 Introduo camada de transporte................................................................................................................ 388 Controle de fluxo................................................................................................................................................ 389 Viso geral de estabelecimento, manuteno e trmino de sesses....................................................... 390 Handshake triplo ................................................................................................................................................ 392 Janelamento ....................................................................................................................................................... 393 Confirmao ....................................................................................................................................................... 396 Protocolo de Controle de Transmisso (TCP) .............................................................................................. 398 Protocolo de Datagrama de Usurio (UDP) .................................................................................................. 399 Nmeros de porta TCP e UDP ........................................................................................................................ 400 A C AMAD A DE APLIC AO .......................................................................................................................... 403 Introduo camada de aplicao TCP/IP................................................................................................... 403 DNS...................................................................................................................................................................... 404 FTP ...................................................................................................................................................................... 405 HTTP.................................................................................................................................................................... 405 SMTP ................................................................................................................................................................... 407 SNMP .................................................................................................................................................................. 408 Telnet................................................................................................................................................................... 409


Mdulo I Introduo s Rede s 1 1.1 INTRODUO S REDES VISO GERAL DO MDULO Para entender o papel que os computadores exerc em em um sistema de redes, considere a Internet. A Internet um recurso de grande importncia; estar conectado a ela essencial no comrcio, na indstria e na educao. A elabora o de uma rede que ser conectada Internet exige um planejamento cuidados o. Para que um computador pessoal (P C) individual se conecte a Internet, necessrio algum planejamento e tomar algumas decises. Os recursos do computador precisam ser considerados para a conex o a Internet. Isto inclui o tipo de equipamento que c onecta o PC a Internet, tal como placa de rede (NIC) ou modem. Protocolos, ou regras, devem ser configurados antes que um computador possa se conectar a Internet. A s eleo de um navegador web apropriado tambm importante. Os alunos, ao conclurem esta lio, de vero poder: Entender a conexo fsica que precisa ser realizada para o computador conectar-se Internet. Reconhecer os componentes do computador. Instalar e res olver problemas com plac as de interface de rede e modem. Configurar o conjunt o de protocolos necessrios a conexo Internet. Usar procedimentos bsicos para testar a conexo Internet. Demonstrar um conhecimento bsico da utilizao de navegadores web e seus plug -ins.


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Mdulo I Introduo s Rede s 1.2 1.2.1 FAZENDO CONEXO INTERNET Requisi tos para a conexo Internet A Internet a maior rede de dados do mundo. A Internet consiste em um grande nmero de redes interconectadas, incluindo redes de pequeno, mdio e grande porte. Computadores individuais so as origens e destinos da informao que atravessa a Internet. A conexo I nternet pode ser dividida em conexo fsica, conexo lgica e aplicaes.

Figura 1 - Requisitos para uma conexo Internet A conexo fsica realizada pela conexo de uma placa de expanso, como um modem ou uma placa de rede, entre um PC e a rede. A conex o fsica utilizada para t rans ferir sinais entre P Cs dentro de uma Rede local (LA N) e para dispositivos remotos na Internet. A conexo lgica utiliza padres denominados protocolos. Um protocolo uma descrio formal de um conjunto de regras e convenes que governam a maneira de comunicao entre os dispositivos em uma rede. As conexes na Internet podem utilizar vrios protocolos. A sute TCP/ IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) o principal conjunto d e protocolos utilizados na Internet. O conjunto TCP/IP coopera entre si para transmitir e receber dados, ou informaes. A ltima parte da conexo so os aplicativos, ou programas, que interpretam e exibem os dados de forma inteligvel. Os aplicativos trab alham em conjunto c om os protocolos para enviar e receber dados atravs da Int ernet. Um navegador Web exibe HTML como pgina Web. Exemplos de navegadores Web incluem o Internet Explorer e o Netscape. O File Transfer P rotocol (FTP ) utilizado para fazer a transferncia de arquivos e programas atravs da Internet. Os navegadores web t ambm utilizam aplicativos plug-in proprietrios para exibir tipos de dados especiais tais como filmes ou animaes em flash. Esta uma vis o inicial da Internet, e poder parecer um processo demasiadamente simples. Ao explorarmos este tpico mais profundamente, tornar-se- aparente que o envio de dados atravs da Internet uma tarefa complicada.


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Mdulo I Introduo s Rede s

1.2.2

Conceitos B sicos de PCs J que os computadores so elementos importantes de uma rede, necessrio poder

reconhecer e identificar os principais componentes de um PC. Muitos dispositivos de uma rede so em si computadores com objetivos especficos, contendo muitos dos componentes tambm utilizados em um PC normal. Para poder utilizar um computador como meio confivel na obteno de informaes, tal como o acesso a um curso baseado na Web, ele precisa estar em bom estado de funcionamento. Para manter um PC em bom estado de funcionamento, ser necessrio ocasionalment e analisar e resol ver problemas simples com o hardware e software do computador. , portant o, necessrio poder reconhecer os nomes e o propsito dos seguintes componentes de um PC: Componente s Pequenos, Di scretos. Transi stor Um dispositivo que amplifica um sinal ou que abre e fecha um circuito. Circuito integrado Um dispositivo feito de material semicondutor que contm vrios transistores e realiza uma tarefa espec fica. Resi stor Um componente eltrico que limita ou regula o fluxo de corrente elt rica em um circuito eletrnico. Capacitor Um componente eletrnico que armazena energia na forma de campo eletrosttico que consiste em duas placas de metal condutor separadas por um material isolante. Conector A parte de um cabo que se liga a uma porta ou interface. Diodo emissor de luz (LED-Light emitting diode) Um dispositivo semicondutor que emit e luz ao passar por ele uma corrente eltrica. Subsi stemas de um Computador Pe ssoal Placa de circuito impresso (PCB) Uma placa de circuito que possui trilhas condutoras superpostas, ou impressas, em um ou nos dois lados. Tambm pode conter camadas internas de sinalizao ou planos de terra e voltagem. Microprocessadores, chips e circuitos integrados e outros componentes eletrnic os so montados em uma PCB. Unidade CD-ROM (Compact disk read-only memory drive) um dispositivo que pode ler informa es de um CD-ROM. Unidade central de processamento (CPU) A parte do computador que controla a operao de todas as out ras partes. Ela obt m instrues da memria e as dec odifica. Executa operaes matemticas e lgicas, e traduz e executa instru es. Unidade de disco flexvel Uma unidade de disco que pode ler e gravar dados em discos plsticos cobertos de metal de 3,5 polegadas. Um disco flexvel padro pode armazenar aproximadamente 1 MB de informao. 1992-2007 Cisco Systems Inc. All rights reserved

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Mdulo I Introduo s Rede s Unidade de disco rgido Um dispositivo de armazenagem que usa um conjunto de discos revestidos magneticament e, chamados de pratos, para armazenarem dados ou programas. As unidades de disco rgido esto disponveis em diferentes capacidades de armazenagem. Microproce ssador Um microprocessador um processador que consiste de um chip de silcio projetado com um propsito e fisicamente muito pequeno. O microprocessador utiliza tecnologia de circuito VLS I (V ery Large-Scale Integration) para integrar memria, lgic a e controle do computador em um nico chip. Um microprocessador cont m uma CPU. Placa-me A placa impressa principal em um microcomputador. A placa-me contm o barramento, o microprocessador, e os circuitos integrados usados para controlar quaisquer perifricos integrados, tal como teclado, display texto e grficos, portas serial e paralela, interfaces de joystick e de mouse. Barramento Um conjunto de fios na placa-me at ravs dos quais so transmitidos os dados e sinais de temporizao de uma parte do computador a outra. Memria de acesso aleatrio (RAM) Tambm conhecida como memria de Leitura Gravao. Nela podem ser gravados novos dados e dela podem ser lidos dados armazenados. A RAM exige alimentao eltrica para manter os dados armazenados. Se o computador for desligado ou se falta energia, todos os dados armazenados na RAM sero perdidos. Memria apenas de leitura (ROM) Memria de um computador na qual foram pr -gravados dados. Uma vez que foram gravados dados no chip ROM, no podem s er removidos e s podem ser lidos. Unidade do si stema (system unit) A parte principal de um PC, que inclui o chassis, o microprocessador, a memria principal, o barramento e as portas. A unidade do sistema no inclui o teclado, o monitor, ou qualquer dispositivo externo ligado ao computador. Slot de expanso Um Conector na placa-me onde pode ser inserido uma placa de circuitos para acrescentar novas capacidades ao computador. A Figura

mostra slots de expanso PCI (P eripheral Component Interconnect) e AGP (Accelerat ed Graphics Port). P CI prov conexo rpida para placas, como NICs, modems internos, e placas de vdeo. A port a AGP prov conexo com grande largura de banda entre dispositivos grficos e a memria do sistema. A GP prov conexo rpida para grficos 3-D em sistemas de computador. Fonte de alimentao O componente que fornece energia ao comput ador.


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Mdulo I Introduo s Rede s Componente s de backplane Backplane O backplane uma placa de circuito elet rnico que contm circuit aria e soquetes nos quais dispositivos eletrnicos em outras placas ou cartes podem ser conectados adicionalmente; em um computador, geralmente sinnimo da ou de parte da placa -me. Placa de rede (NIC) Uma placa de expanso inserida num computador pa ra que este possa ser conectado a uma rede. Placa de vdeo Uma placa que inserida em um PC para proporcionar-lhe capacidades de exibio visual. Placa de udio Uma placa de expans o que permite que o computador manipule e produz a sons. Porta paralela Uma interface com capacidade para transferir simultaneamente mais de um bit e que utilizada para conectar dispositivos externos tais como impressoras. Porta serial Uma interface que pode ser utilizada para comunicaes seriais, nas quais transmitido apenas 1 bit de cada vez. Porta USB Um conector Universal Serial Bus. Uma port a USB conecta dispositivos como mouse ou impressora ao computador rapidamente e facilmente. Firewire Um padro de interface de barramento serial que oferec e comunicao de alt a velocidade, e servi os de dados em tempo-real iscrono. Porta do mouse Uma porta destinada conexo de um mouse ao PC. Cabo de alimentao Um cabo utilizado para ligar um dispositivo eltrico a uma tomada eltrica que fornece energia ao dispositivo. Pense nos componentes internos de um PC como uma rede de dispositivos, todos ligados ao barramento do sistema. De certa maneira, um PC uma pequena rede de computador.


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Mdulo I Introduo s Rede s 1.2.3 Placa de Rede Uma placa de rede (NIC), ou adaptador de rede, oferece c apacidades de c omunicaes nos dois sentidos entre a rede e um computador pessoal. Em um sistema de computao desktop, uma placa de circuito impresso que reside em um slot na placa -me e prov uma interface de conexo ao meio de rede.

Figura 2 - Placa de Rede Interna Em um sistema de computao laptop, normalmente int egrada ao laptop ou disponvel em um carto PCMCIA, que pequeno do tamanho de um c arto de crdito. A placa de rede utilizada precisa ser compatvel com o meio fsico e com os protocolos utilizados na rede local.

Figura 3 - Placa de Rede PCMCIA A placa de rede utiliza um pedido de interrupo (IRQ-Int errupt Request), um endereo de I/O e um espao na memria superior para interagir com o sistema operacional. Um valor de IRQ (requisio de interrupo) um local designado onde o computador sabe que um dispositivo em particular pode interromp-lo, quando o dispositivo enviar ao computador sinais sobre sua operao. Por exemplo, quando a impressora termina de imprimir, ela envia um sinal de interrupo ao computador. O sinal int errompe momentaneamente o computador, de modo que ele possa decidir o que processar a seguir. Como mltiplos sinais na mesma linha de interrup o podem n o ser entendidos pelo comput ador, um valor nico deve ser es pecificado para cada dispositivo, assim como o seu caminho para o computador. Antes de existirem dispositivos Plug-and-Play (PnP ), usurios freqentemente tinham que configurar valores de IRQ man ualmente, ou estar a par deles, ao adicionar novos dispositivos a um computador.


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Mdulo I Introduo s Rede s Ao selecionar uma placa de rede, considere os seguinte s fatores: Protocolos Ethernet, Token Ring, ou FDDI Tipos de meios Par tranado, coaxial, wireless, ou fibra ptica. Tipo de barramento do sistema PCI ou ISA 1.2.4 Instalao da placa de rede e modem A conectividade Internet exige uma placa adaptadora, que pode ser um modem ou uma placa de rede. Um modem, ou modulador-demodulador, um dispositivo que proporciona ao comput ador a conectividade at ravs de uma linha de telefone. O modem converte (modula) os dados de um sinal digital em sinal analgico compatvel com uma linha de telefone padro. O modem na extremidade receptora demodula o sinal, o qual convertido novamente em sinal digital. Os modems podem ser instalados internamente ou ligados ao comput ador externamente usando uma linha telefnica.

Figura 4 - Placa de Modem e Modem externo A instalao de uma placa de rede, que proporciona a interface de um computador com a rede, exigida para cada dispositivo que se conecta rede. Existem placas de rede de vrios tipos conforme a configurao do dispositivo. Notebooks podem ter interfaces embutidas ou podem util izar um carto P CMCIA. A Figura 5 mostra placas de rede P CMCIA com e sem fio, e um adaptador Ethernet USB. Desktops podem utilizar uma placa de rede interna, c hamada NIC, ou uma placa de rede externa que conecta a rede at ravs de uma porta USB.

Figura 5 - Placa de Rede PCMCIA e NIC


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Figura 6 - Adaptador de Rede USB 10/100 Situaes que requerem a instalao de uma placa de rede incluem as seguinte s: A instalao de uma placa de rede em um PC que no tem uma j instalada A substituio de uma placa de rede defeit uosa ou danificada Atualizao de uma placa de rede de 10-Mbps para uma placa de rede de 10/100/1000Mbps A mudana para uma placa de rede diferente, como uma sem fio. A instalao de uma placa de rede sec undria, ou backup, por razes de segurana de redes. Para realizar a instalao de uma placa de rede ou modem, podero ser neces srios os seguinte s recursos: Conhecimento da configura o do adaptador, incluindo os jumpers e o soft ware plug and play. A disponibilidade de ferrament as de diagnstico A capacidade de resolver conflit os nos recurs os de hardware


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Mdulo I Introduo s Rede s 1.2.5 Viso geral da conectividade em alta velocidade e por discagem No incio da dcada de 60, foram int roduzidos modems para proporcionar a conectividade de terminais burros com um computador central. Muitas empresas alugavam tempo nos computadores devido grande despesa de possuir um sistema nas prprias instalaes, o que era economicament e invivel. A taxa de transmisso de dados era muito lent a, 300 bits por segundo (bps ), que se traduzia em aproximadamente 30 caracteres por segundo. medida que os PCs se tornaram mais acessveis nos anos 70, comearam a aparecer sistemas de quadro de avisos (BBS-Bulletin Board Systems). Estes BBSs permitiam que os usurios se conectassem para colocar ou ler mensagens em um quadro de avisos. A transmisso a 300 bps era aceitvel, j que esta velocidade excedia a capacidade da maioria das pessoas de ler e digitar. No incio da dcada de 80, a utilizao dos quadros de avisos aumentou exponencialmente e a velocidade de 300 bps se tornou muito lent a para a t rans ferncia de grandes arquivos e gr ficos. At os anos 90, os modems j rodavam a 9600 bps e at 1998, atingiram o padro atual de 56 kbps (56.000 bps). Inevitavelmente, os servios de alta velocidade utilizados no ambiente corporativo, tais como Digital Subscriber Line (DSL) e acesso por cable modem, entraram no mercado consumidor. Estes servios j no exigem equipamentos caros ou uma linha de telefone adicional. Estes servios esto "sempre conectados" permitindo um acesso instantneo e no exigem o estabelecimento de uma conexo para cada sesso. Isto resulta em maior confiabilidade e flexibilidade, e acabou facilitando o compartilhamento de conexes de Internet em redes de escritrios pequenos e domsticos.

1.2.6

Descrio e configurao TCP/IP O Transmission Control P rotocol/ Internet Protocol (TCP/IP ) um conjunt o de prot ocolos ou

regras desenvolvidas para a cooperao entre computadores para que compartilhem recursos atravs de uma rede. Para ativar o TCP/ IP em uma estao de trabalho, esta precisa ser configurada atravs das ferrament as do sistema operacional. O processo bastante semelhant e independentemente da utilizao de um sistema operacional Windows ou Mac.

1.2.7

Testando a conectividade com o ping O ping um programa bsico que verifica se um endereo IP particular existe e pode acei tar

requisies. O acrnimo de computao ping significa Packet Internet or Inter -Network Groper. O nome foi concebido para ser comparvel ao termo usado em submarinos para o som de um pulso de sonar retornando de um objeto submerso. O comando ping funciona enviando vrios pacot es IP, chamados datagramas ICMP de Requisio de Eco, a um destino espec fico. Cada pacote enviado uma s olicitao de resposta. A resposta de sada de um ping contm a relao de sucesso e o tempo de ida e volta ao destino. A partir destas informaes, possvel determinar se existe ou no conectividade com um destino. O comando ping utilizado para testar a funo de transmisso/ recep o da placa de rede, a


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Mdulo I Introduo s Rede s configurao do TCP/ IP e a conectividade na rede. Os seguintes tipos de testes ping podem ser emitidos: ping 127.0.0. 1 Como nenhum pacote transmitido, efetuar o ping da interface loopback testa a configurao TCP/IP bsica. ping endereo IP do computador Um ping para um PC host verifica a configurao do endereo TCP/IP do computador local assim como a conectividade com o computador. ping endereo IP do gateway padro Um ping para o gateway padro verifica se o roteador que conecta a rede local a outras redes pode ser alcanado. ping endereo IP do destino remoto Um ping para o destino remoto verifica a conectividade ao computador remoto.

1.2.8

Navegador Web e plug-ins Um navegador Web realiza as seguint es fun es: Faz contato com um servidor da Web; Solicita informaes; Recebe informaes; Exibe os resultados na tela.

Um navegador Web um software que interpreta a linguagem de marcao de hipert exto (HTML-Hypertext Markup Language), uma das linguagens utilizadas para codificar o contedo de pginas da Web. Outras linguagens de marcao com recurs os mais avanados fazem parte de tecnologias emergentes. A HTML, a linguagem de marcao mais comum, pode exibir grficos, tocar sons, filmes e outros arquivos de multimdia. Hiperlinks so embutidos nas pginas da Web e proporcionam um link rpido para outro local na mesma pgina ou em out ra pgina da Web tot alment e diferente. Dois dos navegadores Web mais utilizados so o Internet Explorer (IE) e o Netscape Communicator. Embora sejam idnticos nas tarefas que realizam, existem diferen as entre estes dois navegadores. Certos websites talvez no suportem a utilizao de um ou outro, e poder ser vantajos o contar com os dois programas instalados no comput ador.


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Mdulo I Introduo s Rede s Netscape Navigator: O primeiro navegador popular; Ocupa menos espao no disco; Exibe arquivos HTML, realiza a trans ferncia de e-mail e de arquivos, assim como outras funes; Internet Explorer (IE): Fortemente integrado com outros produtos da Microsoft; Ocupa mais espao no disco; Exibe arquivos HTML, realiza a trans ferncia de e-mail e de arquivos, assim como outras funes; Tambm existem tipos de arquivos especiais, ou proprietrios, que os navegadores Web normais no podem exibir. Para vis ualizar tais arquivos, o navegador precisa ser configurado para utilizar aplic ativos plug-in. Estes aplicativos trabalham em conjunto com o navegador para iniciar o programa requerido para visualizar os seguintes tipos de arquivos: Flash toca arquivos de multimdia e foi criado pelo Macromedia Flash Quicktime toca arquivos de vdeo e foi criado pela Apple Real Player toca arquivos de udio Para instalar o plug-in do Flash, faa o seguinte: V at o website da Mac romedia. Faa o download do programa de instalao mais recente do "Macromedia flash player". Rode-o e instale-o no Netscape ou no IE. Verifique a instalao e correta operao, acessando o website da Cisco Academy. Alm de configurar o computador para visualizar o currculo da Cisco Academy, os computadores realizam vrias outras tarefas teis. No comrcio, os funcionrios freqentement e utilizam um conjunt o de aplicativos que se apresentam como conjunt o para escritrio, por exemplo, o Microsoft Office. Os conjuntos para escritrio tipicamente incluem os seguintes: Software de planilha, contendo tabelas constitudas de colunas e linhas onde freqentement e se utilizam frmulas para processar e analisar dados. Um processador de texto um aplicativo usado para c riar e editar documentos de texto. Os processadores de texto modernos permitem que o usurio crie documentos sofisticados, que incluem grficos e texto com rica formatao.


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Mdulo I Introduo s Rede s O software de gerenciament o de banco de dados utilizado para armazenar, manter, organizar, classificar e filtrar registros. Um registro uma compilao de informaes identificadas por algum conceit o em comum, tal como nome de c liente. O software de apres entao utilizado para projetar e desenvolver apresenta es a serem exibidas em reunies, aulas ou apresentaes de vendas. Um gerenciador de informa es pessoais inclui um utilitrio de e -mail, uma lista de contatos, um calendrio e uma lista de tarefas a realizar. Os aplicativos de escritrio hoje faz em parte do trabalho dirio, como era o c aso da mquina de escrever antes do advento do computador pessoal.

1.2.9

Resoluo de problemas com conexes na Internet Neste exerc cio de identificao e resoluo de problemas, existem problemas na

configurao do hardware, do software e da rede. O objetivo, dentro de um perodo de tempo predeterminado, identificar e resolver os problemas, permitindo finalmente o acesso ao currculo. Este exerccio demonstrar a complexidade da configurao at dos processos mais simples de acesso Web. Isto inclui os processos e procedimentos envolvidos na resolu o de problemas no hardware do computador, no software e nos sistemas da rede.


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Mdulo I Introduo s Rede s 1.3 1.3.1 A MATEMTICA DAS REDES Apre sentao Binria de Dados Os computadores funcionam e armazenam dados mediante a utilizao de chaves eletrnicas que so LIGA DAS ou DES LIGADAS. Os computadores s entendem e utilizam dados existentes neste formato de dois estados, ou seja, binrio. Os uns e zeros so utilizados para representar os dois possveis estados de um componente eletrnico em um computador. O 1 representa um estado LIGADO, e 0 representa um estado DESLIGADO. So denominados dgitos binrios ou bits. O American Standard Code for Information Interchange (ASCII) o cdigo mais freqentemente utilizado para repres entar dados alfanumricos em um c omput ador.

O cdigo ASCII utiliza dgitos binrios para representar os smbolos digitados no t eclado. Quando os computadores enviam estados LIGA DOS/DESLIGADOS atravs de uma rede, as ondas de rdio ou de luz so utilizadas para representar os 1s e 0s. Not e que cada caractere possui um conjunto singular de oito dgitos binrios designado para repres entar o caractere. Os computadores so desenhados para trabalharem com chaves LIGA DAS/DESLIGA DAS e, portanto os dgitos binrios e nmeros binrios so naturais para eles. Os seres humanos utilizam o sistema numrico decimal, que relativamente simples quando comparado com as longas sries de 1s e 0s utilizados pelos computadores. Portanto, os nmeros binrios do comput ador precisam ser convertidos em nmeros decimais. s vezes os nmeros binrios precisam ser convertidos em nmeros hexadecimais (hex), o que reduz uma longa seqncia de dgitos binrios em poucos caracteres hexadecimais. Estes processos tornam os nmeros mais fceis de lembrar e manipular.


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Mdulo I Introduo s Rede s 1.3.2 Bits e byte s Um 0 binrio pode ser representado por 0 volts de eletricidade (0 = 0 volts ). Um 1 binrio pode ser represent ado por +5 volts de eletricidade (1 = +5 volts).Os computadores foram concebidos para utilizarem grupos de oito bits. Este grupo de oito bits denominado byte.

Figura 7 - Unidades de Armazenagem de Dados Em um computador, um byte represent a um nico local de armazenamento enderevel. Estes locais de armazenamento representam um valor ou um nico caractere de dados, por exemplo, um cdigo ASCII. O nmero total de combinaes de oito chaves ligadas ou desligadas de 256. A faixa de valores de um byte de 0 a 255. Port anto, importante entender o conceito do byte ao trabalhar com computadores e redes.

1.3.3

Sistema numrico Base 10 Os sistemas numricos consistem em smbolos e regras para a utilizao destes smbolos.

O sistema numrico mais freqentemente utilizado o sistema numric o Base 10 ou decimal. Base 10 utiliza os dez s mbolos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9. Estes s mbolos podem s er c ombinados para representar todos os valores numricos possveis. O sistema numrico decimal baseado em potncias de 10. Cada posio da c oluna de um valor, da direita para a esquerda, multiplicada pelo nmero 10, que o nmero bas e, elevado a uma potncia, que o expoente. A potncia qual elevado o valor 10 depende da sua posio esquerda do ponto decimal. Quando um nmero decimal lido da direit a para a esquerda, a primeira posio, ou a mais direita repres enta 10 (1), a segunda posio representa 10 (10 x 1 = 10). A terceira posio representa 10 (10 x 10 = 100). A stima posio esquerda represent a 10 (10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 = 1, 000,000). Esta a verdade independentement e de quantas colunas sejam ocupadas pelo nmero.2 6 0 1


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Figura 8 - Sistema Numrico Base 10 Exemplo: 2134 = (2 x 10 ) + (1 x 10 ) + (3 x 10 ) + (4 x 10 ) Existe o nmero 4 na posio das unidades, 3 na posio das dezenas, 1 na posio das centenas e 2 na posio dos milhares. Este exemplo parece bvio ao usar-se o sistema numrico decimal. importante entender exatamente como funciona o sistema decimal porque este conhecimento necessrio para entender dois outros sistemas numricos, Base 2 e Base 16, hexadecimal. Estes sistemas utilizam o mesmo mtodo do sistema decimal.3 2 1 0

1.3.4

Sistema numrico Base 2 Os computadores reconhecem e processam dados, utilizando-s e o sistema numrico binrio

ou Base 2.

Figura 9 - Sistema Numrico Base 2 O sistema binrio utiliza dois smbolos, 0 e 1, em vez dos dez smbolos utilizados no sistema numrico decimal. A posio, ou casa, de cada algarismo da direita para a es querda em um nmero binrio representa 2, o nmero base, elevado a uma potncia ou expoent e, comeando com 0. Estes valores das casas so da direita para a esquerda, 2 , 2 , 2 , 2 , 2 , 2 , 2 , e 2 , ou 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 e 128, respectivamente.0 1 2 3 4 5 6 7


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Mdulo I Introduo s Rede s Exemplo: 101102 = (1 x 24 = 16) + (0 x 23 = 0) + (1 x 22 = 4) + (1 x 21 = 2) + (0 x 20 = 0) = 22 (16 + 0 + 4 + 2 + 0) Se o nmero binrio (101102) for lido da esquerda para a direita, esto os nmeros 1 na posio dos 16, 0 na posio dos 8, 1 na posio dos 4, 1 na posio dos 2 e 0 na posio das unidades, que

1.3.5

Convertendo nmeros decimais em nmeros binrios de 8 bits Existem vrias maneiras de converter nmeros decimais em nmeros binrios. O fluxograma

na Figura descreve um dos mtodos. O processo tenta descobrir quais valores da potncia 2 podem ser somados para obter o nmero decimal que est sendo convertido em nmero binrio. Este mtodo um dos vrios que podem ser utilizados. melhor selecionar um mt odo e ir praticando com ele at que sempre produza a resposta corret a.

Exerccio de converso Use o exemplo a seguir para converter o nmero decimal 168 em nmero binrio: 128 cabem dentro de 168. Portanto, o bit mais esquerda do nmero binrio 1. 168 128 = 40. 64 no cabem dentro de 40. Portanto, o segundo bit da esquerda 0. 32 cabem dentro de 40. Portanto, o terceiro bit da esquerda 1. Subtraindo 40 32 = 8. 16 no cabem dentro de 8. Portant o, o segundo bit da esquerda 0. 8 cabem dentro de 8. Portanto, o quinto bit da es querda 1. 8 8 = 0. Portanto todos os bits direita so 0. Resultado: 168 decimal = 10101000


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Mdulo I Introduo s Rede s 1.3.6 Converso de nmeros binrios de 8 bits em nmeros decimais Existem duas maneiras bsicas de converter nmeros binrios em nmeros decimais. O fluxograma na Figura mostra um exemplo. Os nmeros binrios tambm podem ser convertidos em nmeros decimais, multiplicando os dgitos binrios pelo nmero base do sistema, o qual Base 2, e elevando-os ao expoente da sua posio. Exemplo: Converta o nmero binrio 01110000 em um nmero decimal.Calcule da direita para a esquerda. Lembre-se de que qualquer nmero elevado potncia de 0 equivale a 1. Portanto, 2 0 = 1

1.3.7

Representao decimal pontuada em quatro octetos Atualmente, os endereos designados a computadores na Internet consistem em nmeros

binrios de 32 bits.

Figura 10 - Notao Decimal Pontuada Para facilitar a utilizao destes endereos, o nmero binrio de 32 bits convertido em uma srie de nmeros decimais. Para este fim, divida o nmero binrio em quatro grupos de oito dgitos binrios. Em seguida, convert a cada grupo de oito bits, tambm denominado octeto, em seu equivalente decimal. Faa esta converso exat amente conforme indicado no tpico de converso de binrio em decimal na pgina anterior. Quando escrito, o nmero binrio completo representado por quatro grupos de dgitos decimais separados por pont os. Esta repres entao denominada notao decimal pontuada e prov uma maneira compacta e fcil de lembrar de referir-se aos endereos de 32 bits. Esta representao usada freqentemente mais adiante neste curso, de modo que necessrio entend-la. Ao converter em binrio de decimal pont uado, lembre-s e de que cada grupo, que consiste em entre um e trs dgitos decimais, representa um grupo de oito dgitos binrios. Se o nmero decimal a ser convertido for inferior a 128, ser necessrio adicionar zeros esquerda do nmero binrio equivalente at que exista um total de oito bits. Exemplo: Converta 200.114.6.51 em seu equivalente binrio de 32 bits. Converta 10000000 01011101 00001111 10101010 em seu equivalente decimal pont uado.


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Mdulo I Introduo s Rede s 1.3.8 Hexadecimal Hexadecimal (hex ) freqent emente utilizado ao trabalhar com computad ores pois pode ser usado para representar nmeros binrios em uma forma mais legvel. DECIMAL0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 32 64 128 255

BINRIO00000000 00000001 00000010 00000011 00000100 00000101 00000110 00000111 00001000 00001001 00001010 00001011 00001100 00001101 00001110 00001111 00010000 00100000 01000000 10000000 11111111

HEXADECIMAL00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 20 40 80 FF

Figura 11 - Sistemas numrico Binrio e Hexadecimal O computador realiza computaes em binrio, mas existem vrias situaes em que a sada binria de um computador expressa em hexadecimal para torn-la mais fcil de ler. A converso de nmeros hexadecimais em binrios e nmeros binrios em hexadecimais uma tarefa comum ao manejar os registros de configura o em roteadores da Cisco. Os roteadores da Cisco possuem um registro de configurao de 16 bits. Este nmero binrio de 16 bits pode ser representado como nmero hexadecimal de quatro d gitos. Por exemplo, 0010000100000010 em binrio equivale a 2102 em hex. A palavra hexadecimal frequentement e abreviada como 0x quando utilizada com um valor, conforme aparece com o nmero acima: 0x2102. Igualmente aos sistemas binrio e decimal, o sistema hexadecimal baseia-se na utilizao de smbolos, potncias e posies. Os smbolos usados pelo sistema hex so 0 a 9, e A, B, C, D, E, e F. Todas as combinaes possveis de quatro dgitos binrios podem ser representadas por um s smbolo hexadecimal. Estes valores requerem, ent retant o, um ou dois s mbolos decimais. Dois 1992-2007 Cisco Systems Inc. All rights reserved

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Mdulo I Introduo s Rede s dgitos hexadecimais podem representar eficientemente qualquer combinao de oito dgitos binrios. A representao decimal de um nmero binrio de 8 bits iro requerer dois ou trs d gitos decimais. Uma vez que um digito hexadecimal sempre representa 4 dgitos binrios, smbolos hexadecimais so mais fceis de utilizar que smbolos decimais ao operar com nmeros binrios muito grandes. O uso da representao hex adecimal tambm reduz a confus o na leitura de nmeros binrios muito grandes e a quantidade de espao normalmente utilizado para gravar nmeros binrios. Lembre que a representao 0x pode ser utilizada para indicar um nmero hexadecimal. O nmero hexadecimal 5D pode ser escrito como 0x5D. Para converter de hex em binrio, simplesmente ex panda cada dgito hex ao seu equivalente binrio de quatro bits.


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Mdulo I Introduo s Rede s 1.3.9 A lgica booleana ou binria A lgica booleana baseia-se em circuitos digitais que aceitam uma ou duas voltagens de entrada.

Figura 12 - Porta s Lgica s Com base na voltagem de entrada, gerada uma voltagem de sada. Para os fins dos computadores, a diferena de voltagem associada como dois estados, ligado ou desligado. Por sua vez, estes dois estados so associados como 1 ou 0, equivalentes aos dois dgitos do sistema numrico binrio. A lgica booleana uma lgica binria que permite a comparao de dois nmeros e a gerao de uma escolha baseada nos dois nmeros. Estas escolhas so as operaes lgicas AND, OR e NOT. Com a exceo do NOT, as operaes booleanas tm a mesma funo. Aceitam dois nmeros, a saber, 1 ou 0, e geram um res ultado baseado na regra lgica.

Figura 13 - Porta Lgica de NOT Booleano A operao NOT examina qualquer valor apresentado, 0 ou 1, e o inverte. O um se torna zero e o zero se torna um. Lembre -se que as portas lgicas so dispositivos eletrnicos criados especificamente para este fim. A regra lgica que s eguem que qualquer que seja a entrada, a sada ser o contrrio.


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Figura 14 - Porta Lgica de AND Booleano A operao A ND aceita dois valores de entrada. Se ambos os valores forem 1, a porta lgica gera uma sada de 1. Caso cont rrio, gera uma sada de 0. Existem quatro combinaes de valores de entrada. Trs destas combina es geram 0, e uma combinao gera 1.

Figura 15 - Porta Lgica de OR Booleano A operao OR tambm aceita dois valores de entrada. Se pelo menos um dos valores de entrada for 1, o valor de sada s er 1. Mais uma vez, existem quatro combinaes de valores de entrada. Desta vez, trs das combinaes geram uma sada de 1 e a quarta gera uma sada de 0. As duas operaes de redes que utilizam a lgica bo oleana so mscaras de sub-rede e as mscaras coringa. As operaes de mscara oferecem uma maneira de filtrar endereos. Os endereos identificam os dispositivos na rede, permitindo que os endereos sejam agrupados ou controlados por outras operaes da rede. Estas funes sero explicadas em maiores detalhes mais adiante no currculo.


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Mdulo I Introduo s Rede s 1.3.10 Endereos IP e mscaras da rede Os endereos binrios de 32 bits utilizados na Internet so denominados endereos IP (Internet Protocol). A relao entre os endereos IP e as mscaras da rede s er considerada nesta seo.

Figura 16 - Componente s do Endereo IP Quando os endereos IP so designados a computadores, alguns dos bits esquerda do nmero IP de 32 bits representam uma rede. O nmero de bits designados depende da classe do endereo. Os bits restantes do endereo IP de 32 bits identific am um computador em particular na rede. Um comput ador identificado como "host". O endereo IP de um computador consiste em uma parte para uma rede e outra parte para um host que juntos representam um computador em particular em uma rede em particular. Para informar um computador sobre como o endereo IP de 32 bits foi dividido, utilizado um segundo nmero de 32 bits, denominado mscara de sub -rede. Esta mscara um gabarito que indica como o endereo IP deve ser interpretado, identificando quantos dos bits so utilizados para identificar a rede do computador. A mscara de sub -rede preenche seqencialmente os 1s do lado esquerdo da mscara. Uma mscara de sub-rede ser totalmente constituda de 1s at que seja identificado o endereo da rede e em seguida ser constituda totalmente de 0s daquele ponto at o bit mais direita da mscara. Os bits na mscara de sub-rede com valor de 0 identificam o computador ou host naquela rede. Alguns exemplos de mscaras de sub-rede so: 11111111000000000000000000000000 escrito em decimal pontuado como 255.0.0.0 ou 11111111111111110000000000000000 escrito em decimal pontuado como 255.255.0.0 No primeiro exemplo, os primeiros oito bits da esquerda representam a poro do endereo da rede, e os ltimos 24 bits representam a poro do endereo do host. No segundo exemplo, os primeiros 16 bits representam a poro do endereo da rede, e os ltimos 16 bits representam a poro do endereo do host. 1992-2007 Cisco Systems Inc. All rights reserved

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Mdulo I Introduo s Rede s A converso do endereo IP 10.34. 23.134 em binrio res ultaria em: 00001010.00100010. 00010111. 10000110 A operao booleana AND sobre o endereo IP 10.34.23.134 junto com a mscara de subrede 255.0.0.0 produz o endereo de re de deste host: 00001010.00100010. 00010111. 10000110 11111111.00000000. 00000000. 00000000 00001010.00000000. 00000000. 00000000

00001010.00100010. 00010111. 10000110 11111111.11111111. 00000000. 00000000 00001010.00100010. 00000000. 00000000

Ao converter o resultado em decimal pontuado, 10.0. 0.0 ser a parte do endereo IP correspondente rede, ao utilizar a mscara 255.0.0.0. A operao booleana AND sobre o endereo IP 10.34.23.134 junto com a mscara de subrede 255.255.0.0 produz o endereo de rede deste hos t: Ao convert er o result ado em decimal pontuado, 10.34.0.0 ser a parte do endereo IP correspondente rede, ao utilizar a mscara 255.255.0.0. Esta uma breve Figura do efeito que tem uma mscara de rede sobre um endereo IP. A importncia das mscaras se tornar muit o mais bvia ao trabalharmos mais com os endereos IP. Para o moment o, s importante que o conceito de mscaras seja entendido.


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Mdulo I Introduo s Rede s Resumo do Mdulo Deve ter sido obtido um ent endimento dos seguintes conceitos importantes: A conexo fsica que precisa ser realizada para que um computador seja conectado Internet Os principais componentes de um comput ador A instalao e resoluo de problemas de placas de rede e/ou de modems Os procediment os bsicos para testar a conex o Internet A seleo e configurao de um navegador Web O sistema numrico Base 2 A converso de nmeros binrios em decimais O sistema numrico hexadecimal A representao binria de endere os IP e mscaras de redes A representao decimal de endereos IP e mscaras de redes

Figura 17 - Re sumo do Mdulo 1


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Mdulo I Introduo s Rede s TESTE 1) Qual das seguinte s alternativas o equivalente binrio do nmero 186 decimal? 10100110; 10111010; 10111010 10101100; 2) Qual das seguinte s alternativas o equivalente decimal do nmero binrio 10110011? 113; 179; 205; 263;

3) Qual o equivalente hexadecimal do nmero binrio 11000011? A9; B1; B3; C3;

4) Todos os si stemas de numerao so repre sentados por um conjunto de dgitos. Selecione o primeiro e ltimo dgitos que representam a Base 16, hexadecimal. (Escolha duas)? 0; A; 9; F; 15;

5) Que comando utilizado para visualizar a configurao IP em um PC Windows XP? ping; tracert; ipconfig; ftp;

6) Qual das seguinte s alternativas de screve a funo de uma placa de rede? Um adaptador WAN usado para conex o de discagem; Um dispositivo que melhora a sada de vdeo na internet; Um adaptador que liga um computador ao meio fsico de rede; Uma unidade que controla a capacidade de um sistema de computador processar dados da web;


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Mdulo I Introduo s Rede s 7) Qual o si stema de numerao que utiliza s 0s e 1s? Base 2; Base 8; Base 10; Base 16;

8) Faa a correspondncia entre as unidades de medidas ou descrio? 1 2 3 4 5 6 Bit Byte Kilobytes Megabyte Gigabyte Terabyte 1024 bytes 1024 Kilobytes 1024 Megabytes Um s dgito binrio 1024 Gigabytes 8 Bits

9) Faa a converso e a correspondncia dos seguinte s nmeros decimais aos seus equivalentes binrios? 1 2 3 4 255 67 36 129 100000001 00100100 11111111 01000011


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Mdulo II Conceito B sico da s Redes 2 2.1 CONCEITO BSI CO DAS REDES VISO GERAL DO MDULO A largura de banda um componente crucial de redes. A largura de banda uma das decises mais importantes a serem tomadas quando da c riao de uma rede. Este mdulo estuda a importncia da largura de banda, explica como calculada e como medida. As funes de rede s o descritas utilizando-s e modelos em camadas. Este mdulo cobre os dois modelos mais importantes, que so o modelo Open System Interconnection (OSI) e o modelo Transmi ssi on Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). O mdulo apres enta tambm as diferenas e similaridades entre os dois modelos. Alm disso, este mdulo apres enta uma breve histria sobre redes. Ele descreve tambm os dispositivos de rede, assim como cabeamento, e as disposies fsicas e lgicas. Este mdulo tambm define e compara LA Ns, MANs, WANs, SANs, e VPNs. Os alunos, ao conclurem este mdulo, devero poder: Explicar a importncia da largura de banda em redes. Usar uma analogia a partir de sua experincia para ex plicar a largura de banda. Identificar bps, Kbps, Mbps, e Gbps como sendo unidades de largura de banda. Explicar a diferena entre largura de banda e throughput. Calcular as taxas de transferncia de dados. Explicar por que so usados os modelos em camadas para descrever a comunica o de dados. Explicar o desenvolvimento do modelo Open System Interconnection (OS I). Listar as vantagens de uma abordagem de camadas. Identificar cada uma das sete camadas do modelo OS I. Identificar as quatro camadas do modelo TCP/ IP. Descrever as similaridades e diferenas entre os dois modelos. Explicar rapidamente a histria das redes. Identificar os dispositivos usados nas redes. Entender a funo dos protocolos nas redes. Definir LAN, WAN, MAN, e SAN. Explicar VPNs e suas vant agens. Descrever as diferenas ent re intranets e extranets.


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Mdulo II Conceito B sico da s Redes 2.2 2.2.1 TERMINOLOGI A DAS REDES Redes de Dados As redes de dados foram desenvolvidas como um resultado dos aplicativos empresariais que foram escritos para microcomput adores. Na quela poca os microcomputadores no eram conectados da mesma maneira que os terminais de computadores mainframe, port anto no havia uma maneira dados eficiente entre de

compartilhar

vrios

microcomputadores. Tornou-se bvio que o

compartilhamento de dados atravs da utilizao de disquet es no era uma maneira eficiente e econmica de se administrar empresas. Os "Sneakernets", como Figura 18 - Evoluo das Rede s este compartilhamento era

chamado, criavam

vrias cpias dos

dados. Cada vez que um arquivo era modificado ele t eria que ser c ompartilhado novamente com todas as outras pessoas que precisavam daquele arquivo. Se duas pessoas modificavam o arquivo e depois tentavam compartilh-lo, um dos conjuntos de modificaes era perdido. As empres as precisavam de uma soluo que respondesse satisfatoriamente s trs questes abaixo: Como evitar a duplicao de equipamentos e recursos ; Como se comunicar efic azmente; Como configurar e gerenciar uma rede; As empresas perceberam que a tecnologia de rede aumentaria a produtividade economiz aria enquanto dinheiro. Novas lhes redes

foram sendo criadas ou expandidas to rapidamente quanto surgiam novos

produtos e t ecnologias de rede. No incio dos anos 80 houve uma grande

expanso no uso de redes, apesar da desorganizao na primeira fase de desenvolvimento. As tecnologias de rede que surgiram tinham sido criadas usando Figura 19 - SneaKernet diferentes implement aes de hardware

e soft ware. Cada empresa que criava hardware e software para redes usava seus prprios padres. Estes padres individuais eram des envolvidos devido competio c om outras companhias. 1992-2007 Cisco Systems Inc. All rights reserved

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Mdulo II Conceito B sico da s Redes Cons eqentemente, muitas das novas tec nologias de rede eram incompatveis umas com as outras. Tornou-se cada vez mais difcil para as redes que usavam especificaes diferentes se comunicarem entre si. Freqentemente era necessrio que o equipament o antigo de rede fosse removido para que fosse implement ado o novo equipamento. Uma das primeiras solues foi a criao de padres de redes locais (LAN).

J que os padres de redes locais ofereciam um conjunto aberto de di ret rizes para a criao de hardware e software de rede, equipamentos de diferentes companhias poderiam ento tornar-s e compatveis. Isto permitiu estabilidade na implementao de redes locais. Em um sistema de rede local, cada departament o da empresa um a espcie de ilha eletrnica. medida que o us o do computador nas empresas cresceu logo se percebeu que at mesmo as redes locais no eram o suficiente. Era necessrio um modo de mover informaes de maneira rpida e eficient e, no s dentro da empresa, mas tambm de uma empresa para outra. A solu o, ent o, foi a criao de Redes de reas Metropolitana s (MANs) e de Redes de Longa Di stncia (WANs). Como as WANs podiam conectar as redes usurias dentro de grandes reas geogrficas, elas tornaram possvel a comunicao entre empresas ao longo de grandes distncias. Figura 3 resume os tamanhos relativos de redes locais e WANs.

Figura 20 - Exemplos de Redes


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Mdulo II Conceito B sico da s Redes 2.2.2 Hi stria das Redes A histria das redes de computador complexa. Ela envolveu pessoas do mundo inteiro nos ltimos 35 anos. Apresent amos aqui uma viso simplificada de como evoluiu a Internet. Os processos de inveno e comercializa o so muito mais complicados, mas pode ser til examinar o desenvolvimento fundamental. Nos anos 40, os computadores eram enormes dispositivos elet romecnicos propensos a falhas. Em 1947, a inveno de um transistor semicondutor criou vrias possibilidades para a fabricao de computadores menores e mais confiveis. Nos anos 50, os mainframes, que eram acionados por programas em c artes perfurados, comearam a ser usados por grandes instituies. No final dos anos 50, foi inventado o circuito integrado, que combinava vrios, depois muitos e agora combina milhes de transistores em uma pequena pea de semicondutor. Durant e os anos 60, o uso de mainframes com terminais era bastante comum assim como os circ uitos integrados eram largamente utilizados. No final dos anos 60 e 70, surgiram computadores menores, chamados de

minicomput adores. No entanto, estes minicomput adores eram ainda muito grandes para os padres modernos. Em 1977, a Apple Computer Company apresentou o microc omputador, tambm conhecido como computador pessoal. Em 1981 a IBM apresent ou o seu primeiro computador pessoal. O Mac amigvel, o IBM PC de arquitetura abert a e a maior micro-miniaturizao dos circuitos integrados conduziram difuso do us o de computadores pessoais nas casas e nos escritrios. Em meados dos anos 80, os usurios com comput adores stand alone comearam a compartilhar dados usando modems para fazer conexo a outros computadores. Era conhecido como comunicao ponto-a-ponto ou dial -up. Este conceito se expandiu com a utilizao de computadores que operavam como o ponto cent ral de comunicao em uma cone

ccna i 31 impresso

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