curso profissional técnico de gestão e programação de...

AC – M4C

Curso Profissional de Técnico de Gestão e Programação de

Sistemas Informáticos

Instalação e configuração de redes locais

A IMPORTÂNCIA DOS MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO

Numa rede de computadores é necessário existir troca de

informação, estes dados circulam através de algum meio

físico de transmissão de sinal.

Os sinais que circulam numa rede informática podem

passar por cabos elétricos ou óticos, dependendo se o cabo

deixa passar corrente elétrica (eletrões) ou feixes

luminosos, e por meio de transmissão sem fios. 2

A IMPORTÂNCIA DOS MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO

3

MEIOS DE TRANSMISSÃO METÁLICOS

Um dos meios de transmissão utilizados para o envio e

receção de informação são designados cabos elétricos que

são meios de transmissão metálicos e que por essa

razão são bons condutores de corrente elétrica.

Por estes meios podem circular sinais elétricos de 2 tipos:

Sinais elétricos analógicos

Sinais elétricos digitais 4

MEIOS DE TRANSMISSÃO METÁLICOS

O ser humano trata o som e a imagem de um modo

analógico (sinal contínuo).

Podemos converter som e imagem do formato analógico

para o digital, mas ao fazê-lo verifica-se uma perda de

informação.

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UTILIZAÇÃO E ADAPTAÇÃO ÀS EXIGÊNCIAS DO MERCADO

Os cabos metálicos são os mais utilizados como meio físico de

comunicação e transmissão de sinais elétricos.

As tecnologias de comunicação sem fios ou com cabos de fibra

ótica tem vindo a crescer.

No entanto, os condutores metálicos ainda são os preferidos

devido ao seu preço, rendimento e simplicidade de instalação. 6

CABOS SIMPLES

Um cabo simples pode ser constituído por 2 ou mais

condutores envolvidos por um material isolante:

Agrupados em feixe com um isolamento exterior envolvente

Dispostos lado a lado em faixa (flat cable).

No caso de possuírem blindagem exterior, ela pode ser

composta por uma fita metálica. 7

CABOS DE PARES ENTRANÇADOS

São compostos por um número par de condutores que

formam uma espécie de trança 2 a 2.

A forma de trança faz com que estes cabos sejam menos

sensíveis ao ruído eletromagnético provocado por

outros aparelhos elétricos.

O ruído eletromagnético está presente em todo o tipo de

equipamento elétrico, e se o seu valor for excessivo, o

sinal que circula no cabo pode ser distorcido,

provocando erros na comunicação.

Este problema é mais sensível quanto maior for o

comprimento do cabo e a velocidade de transmissão.

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Designações de acordo com o tipo de blindagem

Os cabos de par entrançados podem ter vários tipos de

blindagem e designações com o objetivo de reduzir a emissão

de radiação eletromagnética (EMR) e a proteção contra

interferências eletromagnéticas (EMI) dos sinais.

Dependendo da construção a ser realizada, e realizada com o

grau de blindagem que se pretende para infraestrutura, os

cabos de par entrançados podem ser classificados em:

UTP, FTP, SFTP, STP, SSTP

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UTP (Unshielded Twisted Pair) – não há blindagem metálica

a envolver os condutores.

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FTP (Foiled Twisted Pair) – o cabo possui uma lâmina de

alumínio e poliéster a envolver o conjunto de pares que o

compõem.

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(cont.)

UTP Cat6

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(cont.)

SSTP Cat7

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Os cabos UTP são padronizados pela EIA/TIA (Eletronic

Industries Association/Telecommunication Association) e

têm a sua aplicação dividida por categorias:

Categoria 1

Categoria 2

Categoria 3

Categoria 4

Categoria 5

Categoria 5e (enhanced)

Categoria 6

Categoria 7

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Categoria dos cabos de pares não blindados:

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Categoria Aplicação

1 Utilizado em linhas telefónicas; 2 pares entrelaçados. Com

banda de até 60kHz e taxa de 64kbps

2

Cabos e hardware com características de transmissão até

1MHz e utilização em redes de dados IBM (SNA) com taxas

até 2Mbps. 4 pares entrelaçados

3


16MHz e utilização em redes de dados IEEE 802.3

(Ethernet) com taxas até 10Mbps. 4 pares entrelaçados

4


20MHz e utilização em redes de dados IEEE 802.3 (Token

Ring) com taxas até 16Mbps. 4 pares entrelaçados


Categoria dos cabos de pares não blindados:

16

Categoria Aplicação

5


100MHz e utilização em redes de dados IEEE 802.3 (Fast

Ethernet) e ANSI (FDDI) com taxas até 100Mbps. 4 pares

entrelaçados

5e


100MHz e utilização em redes de dados IEEE 802.3 (Giga

Ethernet) com taxas até 1Gbps. 4 pares entrelaçados

6


250MHz e utilização em redes de dados IEEE 802.3 (Giga

Ethernet) com taxas até 1Gbps. 4 pares entrelaçados

7


600MHz e utilização em redes de dados IEEE 802.3 (10

Giga Ethernet) com taxas até 10Gbps. 4 pares entrelaçados


Ferramentas utilizadas:

Para o “cravar” os cabos UTP e STP, são necessários vários

equipamentos:

Ficha RJ45 para redes de computadores

Ficha RJ11 para ligações de terminais telefónicos

Alicate de cravar os cabos UTP ou STP nas fichas

Alicate de descarnar (retirar o isolamento exterior do cabo)

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Tipos de ligações:

Para a ligação de computadores numa rede através dos cabos

UTP e STP é necessário seguir as normas T568A ou T568B

para “cravar” as fichas.

Na construção de um cabo Ethernet do tipo cabo direito (patch

cable), a norma utilizada pode ser uma das duas, nas 2 fichas

do cabo.

Se escolhermos a norma T568B para uma das pontas devemos

escolher a mesma norma para a outra ponta.

Os patch cables ligam computadores a uma rede (a um switch,

a um router, …).

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Tipos de ligações:

A construção de um cado Ethernet do tipo crossover, as normas

devem ser opostas em cada ficha, isto é, se escolhermos a

norma T568B numa ponta temos que escolher a norma T568A

na outra.

Os cabos crossover servem para ligar dois computadores um

outro ou para ligar dispositivos de interligação (hubs, switchs).

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Elaboração de cabos

Caso se esteja a fazer um cabo para interligar uma placa de

rede a um hub ou switch deve-se ordenar os cabos da seguinte

forma:

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Pino Ficha RJ45 - PC Ficha Rj45 - hub

1 Verde/Branco Igual

2 Verde Igual

3 Laranja/Branco Igual

4 Azul Igual

5 Azul/Branco Igual

6 Laranja Igual

7 Castanho/Branco Igual

8 Castanho Igual


Elaboração de cabos

Caso haja necessidade de se ligar 2 computadores

diretamente, ou se interligar 2 hubs devemos ordenar os cabos

da seguinte forma:

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Pino Ficha RJ45 - PC Ficha Rj45 - PC

1 Verde/Branco Laranja/Branco

2 Verde Laranja

3 Laranja/Branco Verde/Branco

4 Azul Azul

5 Azul/Branco Azul/Branco

6 Laranja Verde

7 Castanho/Branco Castanho/Branco

8 Castanho Castanho

CABOS DE FIBRA ÓTICA

É constituído por um condutor de feixes luminosos.

Transmite através de sinais óticos (fotões).

O revestimento (cadding) possui um grau de refração

diferente do condutor de fibra de vidro, provocando reflexão

do feixe de luz, para que o sinal circule sempre dentro do

núcleo do conduto ótico.

Como a reflexão não é perfeita, regista-se uma perda de

sinal ao longo do cabo. Esta perda de sinal é inferior às

perdas dos sinais elétricos. 22


A fibra ótica é constituída por um núcleo central cilíndrico

em vidro de silício, rodeado por um revestimento (também

de silício ou outro material com características idênticas)

envolvente do núcleo.

A fibra de fortalecimento é um revestimento protetor do

cabo.

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Vantagens

Velocidades de transmissão são elevadas.

As perdas de sinal são inferiores às de um cabo elétrico.

A quantidade de sinais transmitidos é muito superior à dos

cabos UTP. Transmissões na ordem dos Tbps.

Os cabos tem uma espessura mais finas e são mais leves que

os de cobre.

Completa imunidade a interferências eletromagnéticas,

anulando os problemas de ruído eletromagnético.

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Desvantagens

A aplicação da fibra ótica não tem tido a evolução esperada em

LAN devido:

Custo dos cabos óticos

Custo dos acessórios de ligação

Custo da mão de obra na instalação

Os cabos UTP suportam cada vez mais velocidades de transmissão

mais elevadas, satisfazendo a maioria das aplicações neste tipo de

rede.

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CABOS DE FIBRA ÓTICA - TIPOS

São classificadas em 2 grandes grupos:

Fibras multimodo (MMF – Multiple Mode Fiber) – possuem

vários caminhos de propagação da luz, ou seja, os raios podem

percorrer o interior da fibra ótica por vários caminhos. São mais

grossas que as monomodo.

26

CABOS DE FIBRA ÓTICA - TIPOS

São classificadas em 2 grandes grupos:

Fibras monomodo (SMF – Single Mode Fiber) – possuem um

único modo de propagação da luz, ou seja, os raios percorrem o

interior da fibra ótica por um só caminho. São mais finas, exigindo

técnicas de alta precisão para poder realizar conexões entre

segmentos de fibras. Conseguem ter maior comprimento e

desempenho do que as MMF.

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CABOS DE FIBRA ÓTICA - CONETORES

Os conetores mais comuns para fibra ótica são:

LC (Lucent Connector) – foi desenvolvido pela Lucent. É muito

utilizado nas fibras monomodo e em transceivers 10 Gigabit

Ethernet.

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SC (Snap-in Connector) – é um conector muito simples e eficiente,

que usa um sistema simples de encaixe. É bastante utilizado nas

redes Gigabit, tanto em cabos multimodo como monomodo.

Tem como desvantagem o seu tamanho, cada conetor SC tem a

dimensão de 2 conectores RJ45 e quase 2 vezes maior que o

conector LC.

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ST (Straight Tip) – é um conector muito parecido com os

conectores BNC. Na sua ponta existe um tubo cilíndrico branco

que é responsável por conduzir o núcleo da fibra e fixá-lo dentro do

conector.

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MT-RJ (Mechanical Tranfer Registered Jack) – é um conector

compacto. A sua utilização tem vindo a crescer.

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É possível utilizar conectores diferentes nos dois lados do

cabo, usando conetores LC de um lado e conetores SC do

outro lado.

Cada conector tem as suas particularidades e a escolha de

qual utilizar tem a ver com a exigência dos fabricantes dos

equipamentos onde pretendemos ligar a fibra.

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MEIOS SEM FIOS

As tecnologias mais importantes utilizam:

ondas de rádio

microondas

radiação infravermelha

raios laser

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MEIOS SEM FIOS - RÁDIO

Propagam-se limitadas pela altura da atmosfera e seguem

a curvatura da Terra.

Propagam-se em todas as direções a partir do emissor de

sinal.

Os emissores estão colocados, normalmente, em antenas de

altura variável ou instalados em locais de grande altitude

para que as emissões cheguem mais longe. 34

MEIOS SEM FIOS – MICRO-ONDAS

A transmissão é direcional e necessita de uma linha de

vista, ou seja, o emissor e o recetor têm que se ver.

A distância de 50km serve de referência devido à curvatura

da Terra (esta distância também depende da altura da

antena e da sua posição).

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Quando não é possível ter uma linha de vista entre o

emissor e o recetor, são utilizados repetidores para a

transmissão.

Sendo esta uma alternativa para as transmissões onde não

viável a instalação de cabos (torna-se mais barato construir

postes de 50 em 50km do que soterrar um cabo de cobre,

alumínio ou fibra).

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Neste tipo de transmissão, a informação pode ser

capturada por outras pessoas e é sensível a

interferências provocadas por outras fontes de sinais na

mesma banda de frequência da rede, por tempestades ou

outros fenómenos atmosféricos.

Nas ligações micro-ondas podemos ter:

Ligações terrestres – usadas na interligação de redes privadas

quando há linha de vista entre emissor e recetor.

Ligações terra-satélite – usadas para interligar estações

distantes e sem linha de vista (continentes, …).

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EQUIPAMENTOS DE INTERLIGAÇÃO DE REDES

Para a ligação de redes locais ou alargadas são utilizados

dispositivos designados por interligação.

Esses dispositivos são:

Repetidor

Hub

Switch

Bridge

Router

Gateway

Modem 38


Repetidor

Assim, o Repetidor é o dispositivo que amplia o sinal ao

longo da rede.

São utilizados de 185 em 185 metros porque o comprimento da

cablagem é limitado e se não respeitarmos o limite o sinal

poderá não chegar ao destino desejado.

O “caminho” existente entre repetidores chama-se segmento.

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Repetidor

Qualquer cabo elétrico utilizado numa rede de área local tem

um alcance limitado em relação à propagação do sinal.

Os cabos de pares entrelaçados têm um limite variável, que

pode situar-se entre os 5 e os 100 metros (conforme a qualidade

do cabo).

Os cabos coaxiais podem ir até cerca dos 180 metros.

Os cabos de fibra ótica têm um alcance maior que pode situar-se

à volta dos 2 km.

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Repetidor

Os repetidores não efetuam qualquer mudança na informação

que recebem nem analisam endereços (origem e destino),

apenas os repetem.

Atualmente, os repetidores estão em desuso em redes

locais cabladas, na medida em que um planeamento correto

da rede deve evitar a sua necessidade, dimensionando-se as

ligações de acordo com os comprimentos máximos dos cabos.

Em redes sem fios podem ser muito úteis.

Nas redes atuais, existem dispositivos que fazem o papel dos

repetidores (Hubs ativos).

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Hub

Serve para interligar diversos computadores quando a

topologia física usada é a de estrela.

De cada computador individual sai um cabo que é ligado a

uma ficha do hub. Caso exista algum problema num cabo ou

ficha somente aquele computador deixa de comunicar.

Internamente tem uma topologia em barramento e portanto os

dados enviados por um computador são transmitidos

para os outros (funciona como espelho).

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Hub

Existem dois tipos de hubs:

Hub Passivo – concentra as ligações da estrela sem ampliar os

sinais envolvidos nas transmissões.

Hub Ativo – concentra as ligações da estrela e realiza o papel de

repetidor, amplificando os sinais.

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Switch

Dispositivo comutador que tem a mesma função que o hub,

tendo um funcionamento interno diferente.

Internamente tem uma topologia de comutação de portas,

isto é, se dois computadores estiverem a comunicar as duas portas

comutam e interligam-se de modo a que os outros computadores

possam também comunicar em simultâneo (ligação realizada

entre dois pontos). Nunca há colisões porque os switches são full-

duplex.

Encaminha os pacotes para o destinatário correto pois

identifica as máquinas pelo MAC address.

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Switch

Os switches agregam avanços tecnológicos capazes de

aumentar a velocidade da rede.

Um switch tem o mesmo aspeto de um hub, mas é apenas o

aspeto.

Existem, também, os virtual switches, que têm a

funcionalidade de criar redes distintas dentro do mesmo

switch, para que os computadores de uma parte da rede não

tenham acesso a outra.

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No caso de um hub com

portas a 10 e 100Mbps, se

existir 1 computador a

comunicar com uma placa a

10Mbps, as restantes

comunicações funcionam a

10Mbps (mesmo que as outras

máquinas tenham placas de

rede a 100Mbps).

Numa mesma situação utilizando

um switch, o funcionamento altera-

se.

Se um computador tiver um placa a

10Mbps e comunicar com outro pc

com uma placa de 100Mbps, a

comunicação será a 10Mbps.

Mas se, ao mesmo tempo, houver 2

computadores a comunicarem a

100Mbps, a comunicação será

realizada a 100Mbps, pois são

criados caminhos diferentes.

Hub Switch vs


Bridge

Dispositivo que permite interligar dois ou mais

segmentos LAN, transferindo a informação de um

segmento a outro.

Funciona como um filtro, permitindo a separação do

tráfego entre dois segmentos, evitando a propagação de

informação sem interesse para outros segmentos.

O endereçamento utilizado é o endereçamento MAC das placas

de rede (endereçamento físico).

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Bridge

Quando a bridge recebe uma mensagem de um segmento e

conclui, após análise do endereço físico do destinatário, que ele

se encontra noutro segmento, efectua a transferência entre

segmentos. Caso contrário, não procede a qualquer

transferência.

Permitem dividir uma rede local em duas ou interligar duas

redes já existentes e gerir o tráfego entre essas sub-redes

resultantes.

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Bridge

A bridge sabe quem está à sua esquerda e quem está à sua

direita e regista os endereços.

Desta forma ela apenas encaminha mensagens para uma sub-

rede se o destinatário lá estiver.

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Bridge

Como funciona uma bridge?

Verifica se recebeu, se tiver erros, é descartada.

verifica o endereço da estação de destino para saber em que

segmento da rede ela se encontra.

se a estação de destino estiver no mesmo segmento da estação

emissora, a trama é eliminada.

se a estação de destino não estiver no mesmo segmento da estação

emissora, a frame é encaminhada para o segmento devido.

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Router

Dispositivo que serve para interligar duas ou mais redes

distintas. Exemplo: ligação de uma rede local com vários

computadores à Internet.

Pode interligar redes com arquitecturas distintas (rede Token

Ring, Ethernet, X.25).

Decide qual o caminho a tomar para o envio. A decisão é baseada em

dois critérios:

o caminho mais curto.

o caminho mais descongestionado.

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Router

Opera na camada de rede e utiliza um endereçamento

lógico (endereço IP).

O endereçamento e feito através de uma tabela de routing

(mapa da rede) que permite localizar os computadores e

routers a que está ligado.

Quando um dos computadores tenta aceder a um endereço, o

router analisa se esse endereço existe na rede local, se não o

encontrar , faz uma ligação para o exterior.

Quando obtiver resposta envia a informação para o

computador.

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Router

Fisicamente um router pode ser:

Um equipamento independente.

Um computador com software adequado — podemos usar o sistema

operativo Linux, pois este tipo de serviço já vem incluído nas

distribuições de Linux mais conhecidas. Configurando-se o serviço

de router, o computador faz o reencaminhamento das ligações.

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Uma bridge apenas é capaz

de discriminar se uma

mensagem se destina a um

ponto na sua sub-rede de

origem ou a um ponto numa

outra sub-rede.

Um router analisa e processa

os endereços dos pacotes de

dados a um nível superior,

sendo capaz de determinar

qual ao melhor percurso para

uma mensagem atingir o seu

destino.

Bridge Router vs


Gateway

Chamada de porta de saída.

É um sistema de interligação de redes distintas.

Pode ser implementado:

em software

em hardware

combinação das duas

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Gateway

A gateway efetua a conversão entre vários protocolos de

transportes de dados. Geralmente é associado a uma rede

devido a sua capacidade de conversão. Exemplo: o software de

gestão de e-mail para redes mais comuns (Microsoft Exchange)

não comunicam diretamente com os servidores de e-mail da

Internet sem o uso de uma gateway.

A gateway traduz as mensagens de e-mail com o formato

utilizado nas redes do tipo LAN em mensagens com o formato

SMTP, que é o formato que os servidores de internet usam.

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Os routers e os gateway são dispositivos fundamentais da

interligação dos largos milhares de redes que constituem a

Internet.

São eles que desempenham a função de encaminhar as

mensagens da sua rede de origem à rede de destino.

Determina os melhores percursos que nem sempre são os mais

curtos em extensão, mas os que se apresentam disponíveis,

menos congestionados ou com melhores níveis de desempenho.

Router e Gateway


Modem

Dispositivo que converte os sinais digitais em sinais capazes

de serem transmitidos pelas linhas telefónicas (sinais

analógicos).

Se o computador estiver ligado por modem a uma linha

telefónica analógica ou digital ou a um circuito de televisão por

cabo, os modems utilizados serão diferentes.

Neste sentido, temos que ter um modem adequado a cada

circuito de transmissão para que a modulação e desmodulação

sejam realizadas adequadamente.

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