RedesConexões de rede

António Macedo

Um pouco de históriaA primeira experiencia conhecida de conexão de computadores em rede foi feito em 1965, nos Estados Unidos.A experiência foi realizada por meio de uma linha telefónica, fazendo a ligação entre dois centros de pesquisa; Massachusetts e Califórnia.Estava plantada ali a semente para o que hoje é a Internet – mãe de todas as redes.

O nascimento das redes de computadores, esta associada a corrida espacial. Boa parte dos elementos e aplicações essenciais para a comunicação entre computadores, como o protocolo TCP/IP, a tecnologia de comutação de pacotes de dados e o correio electrónico, estão relacionados ao desenvolvimento da Arpanet, a rede que deu origem a internet. Ela foi criada por um programa desenvolvido pela Advanced Research Projects Agency (ARPA) mais tarde rebaptizada como DARPA.

Um pouco de históriaA agência nasceu de uma iniciativa do departamento de defesa dos estados unidos, na época preocupado em não perder terreno na corrida tecnológica deflagrada pelos russos com o lançamento do satélite Sputinik, em 1957. Roberts, académico do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts), era um dos integrantes da DARPA e um dos pais da Arpanet, que começou em 1969 conectando quatro universidades: UCLA – Universidade da Califórnia em Los Angeles, Stanford, Santa Bárbara e Utah. A separação dos militares da Arpanet só ocorreu em 1983, com a criação da Milnet.

Alguns dos marcos importantes para a evolução das redes locais de computadores ocorreram nos anos 70. Até a década anterior os computadores eram máquinas gigantescas que processavam informações por meio da leitura de cartões ou fitas magnéticas. Não havia interacção entre o usuário e a máquina. No final dos anos 60 ocorreram os primeiros avanços que resultaram nos sistemas multiutilizadores. Por meio de terminais interactivos, diferentes usuários revezavam-se na utilização do computador central. A IBM reinava praticamente sozinha nessa época.

Um pouco de históriaCom o lançamento do VAX pela Digital, em 1977, estava lançada uma estratégia de criar uma arquitectura de rede de computadores.

Quando um Vax era iniciado, ele já começava a procurar por outras máquinas para se comunicar, um procedimento ousado numa época em que poucas pessoas tinham ideia do que era uma rede. A estratégia deu certo e o VAX alcançou grande popularidade, principalmente em aplicações científicas e de engenharia.

O sistema operacional Unix, desenvolvido em 1969 nos laboratórios Bell, trouxe inovações que logo o tornou popular nas universidades e nos centros de pesquisa a partir de 1974. No começo da década, ferramentas importantes foram criadas para o Unix, como o e-mail, o Telnet, que permitia o uso de terminais remotos, e o FTP, que se transformou no padrão de transferência de arquivos entre computadores em rede. Foi essa plataforma que nasceu a maior parte das tecnologias que hoje formam a Internet

Um pouco de históriaUm dos principais saltos tecnológicos que permitiram a popularização das redes foi o desenvolvimento da tecnologia ethernet. Para se ter uma ideia do avanço que essa invenção representou, basta lembrar que, até aquela época, um computador era ligados a outro, numa distância não superior a 2 metros. O pai da Ethernet é Robert Metcalfe, um dos génios produzidos pelo MIT e por Harvard e fundador da 3Com.

Metcalfe era um dos pesquisadores da Xerox. Em 1972, ele recebeu a missão de criar um sistema que permitisse a ligação das estações Xerox entre si e com os servidores. A ideia era que todos os pesquisadores pudessem partilhar as recém-desenvolvidas impressoras a laser.

Uma das lendas a respeito da criação da Ethernet é que Metcalfe e sua equipa tomaram por base um sistema desenvolvido por um casal de estudantes da universidade de Aloha, no Havai, que utilizando um cabo coaxial, ligaram 2 computadores entre duas ilhas para poderem conversar.

Um pouco de históriaA ethernet começou com uma banda de 2Mbps que permitia conectar 100 estações em até 1 quilómetro de cabo.

No início, usava-se um cabo coaxial de grande diâmetro. A topologia era um desenho de barramento no qual o computador ia sendo pendurado.O conector desse sistema foi apelidado de vampiro, porque “mordia” o cabo em pontos determinados. Dali saia um cabo serie que se ligava à placa de rede.

O primeiro impulso para difusão do padrão Ethernet ocorreu quando a Digital, a Intel e a Xerox, em 1980 formaram um consórcio (DIX) para desenvolver e distribuir o padrão que rapidamente evoluiu de 2Mbps para 10Mbps.

A conexão Ethernet utilizava, inicialmente, dois tipos de cabos coaxiais, um mais grosso (10 Base5) e outro mais fino (10 Base2). A partir de 1990, com o aumento da velocidade para 100Mbps, passou-se a usar o cabo de par trançado (10Base-T e 100Base-T), que tem a vantagem de ser mais flexível e de baixo custo. Com o advento da fibra óptica, o padrão Ethernet já esta em sua terceira geração. A Gigabit Ethernet, com velocidade de até 1Gbps.

Um pouco de históriaNa década de 80, com a chegada dos computadores pessoais, as redes locais começaram a ganhar impulso. O mercado empresarial exigia soluções para partilhar os elementos mais caros da infra-estrutura de TI (impressoras e discos rígidos).

A Novell, desenvolveu em 1983, o sistema operativo NetWare para servidores, que usava o protocolo de comunicação IPX, mais simples que o TCP/IP. O protocolo rapidamente ganhou força e chegou a dominar 70% do mercado mundial até meados de 1993. A década de 80 foi marcada pela dificuldade de comunicação entres redes locais que formavam e que eram vistas pelo mercado como ilhas de computadores com soluções proprietárias, como SNA, da IBM, DECnet, da Digital, NetWare, da Novell, e NetBIOS da Microsoft.

Um pouco de históriaEsse problema fez com que um casal de namorados da universidade de Stanford, decidisse encontrar uma solução para que as redes locais de cada departamento da universidade pudessem conversar. Diz à lenda que a preocupação do casal, que mais tarde fundaria a Cisco, era trocar e-mails. E por isso inventaram o router, o equipamento que permitiu a conexão de duas redes normalmente incompatíveis.

A verdade é que eles não inventaram, mas aperfeiçoaram e muito o projecto inicial de um engenheiro chamado Bill Yeager. O produto foi lançado comercialmente em 1987. A Cisco hoje vale Bilhões e o resto é Historia. O quebra-cabeças das redes começa a fechar-se a partir do momento que a Arpanet, em 1983, passa a ser de facto a Internet, adoptando definitivamente a família de protocolos TCP/IP. No ano seguinte, surge outra grande inovação o DNS (Domain Name System), mecanismo para resolver o problema de nome e endereços de servidores na rede. Com a criação da World Wide Web, em 1991, e o desenvolvimento do browser pelo fundador da Netscape, Marc Andreesen, a Internet lançou-se para se tornar a grande rede mundial de computadores.

Um pouco de históriaEm 1988, Dave Cutler, líder da equipe da Digital que tinha criado o VMS, o arrojado sistema operativo do VAX, foi contratado pela Microsoft. A empresa já tinha fracassado numa tentativa anterior de competir com a Novell. O seu primeiro sistema operativo de rede, o LAN Manager, desenvolvido em conjunto com a IBM, não era concorrência para o NetWare. Culter levou para lá boa parte da sua antiga equipa de programadores e também a filosofia que tinha norteado a criação do VAX, de que a comunicação em rede deve ser um atributo básico do sistema operativo. Ele liderou o desenvolvimento do Windows NT, lançado em 1993. Com ele, a Microsoft finalmente conseguiu conquistar algum espaço nos servidores. O NT também foi base para o desenvolvimento do Windows 2000 e do Windows XP. De certa forma o XP é neto do velho VMS.

Um pouco de históriaSe, há 40 anos, a ideia de uma rede de computadores era a de vários aparelhos conectados, hoje a rede transformou-se numa dos principais meios de interação entre pessoas, de distribuição de informação e da realização de negócios. O radio levou 38 anos até formar um publico de 50 milhões de pessoas. A TV levou 13 anos. A Internet precisou apenas quatro anos para alcançar essa marca. É um salto e tanto para toda a humanidade.

Introdução às redesDefinição de rede:

Dois ou mais computadores ligados entre si, por meios electrónicos, com o objectivo de trocarem informação de forma rápida e fácil, permitindo aos utilizadores a partilha de equipamentos e recursos (aplicações, ferramentas de comunicação, bases de dados…).

Ou ainda:Conjunto de dispositivos conectados entre si com a finalidade de partilharem recursos.

Tanto em grandes como em pequenas empresas, as vantagens da interligação em rede de equipamento informático são tão evidentes que o uso isolado de um computador quase que não se verifica.

Vantagens das redesUma impressora para cada computador

• Sistema mais susceptível a avarias, devido ao maior número de equipamentos.• No caso das impressoras serem diferentes a situação piora, pois teríamos de ter um armazenamento de tinteiros para cada um dos modelos de impressora.

Outra opção,ter uma só impressora e mudá-la para o computador que ia imprimir cada vez que necessitasse de o fazer.•Pouco prática,• provoca um desgaste maior do material, causado pelas constantes mudanças do equipamento.• Em situações de impressão em simultâneo em computadores diferentes, teríamos de aguardar que fosse impresso um trabalho e de seguida mudar a impressora para o outro computador.

Vantagens das redesA opção ideal :Ter uma impressora de melhor qualidade e partilhá-la em rede com todos os computadores .Poderíamos ter uma segunda impressora que estaria disponível em casos de excesso de impressões em simultâneo, ou no caso em que a impressora principal tivesse uma avaria, pois assim teríamos sempre uma segunda impressora de reserva para podermos continuar a imprimir, enquanto a principal se encontrasse em manutenção. Uma impressora só imprime uma folha de cada vez, mas o sistema operativo de rede gere os pedidos de impressão colocando-os em fila de espera. Só entra em impressão um novo documento quando a impressora estiver livre.

Vantagens das redesNecessidade de ter dois ou mais computadores com acesso à lnternetou de se precisar de enviar faxes através do computador,podemos ter apenas um modem e uma linha telefónica, que será partilhada por todos os computadores, em vez de termos um modem e um acesso telefónico para cada um dos postos de trabalho. Deste modo, não só o equipamento a adquirir, como também o custo no aluguer da linha telefónica e os respectivos impulsos, é menor.

É possível partilhar dados num disco rígido de um computador. Podemos disponibilizar um determinado documento ou base de dados para estes serem utilizados por um conjunto de utilizadores. Assim evita-se a repetição de informação, e permitir o trabalho em equipa.

É possível trocar mensagens entre utilizadores sem haver necessidade do utilizador estar fisicamente no local habitual de trabalho.

Vantagens das redesÉ possível efectuar-se uma manutenção do parque informático remotamente, via rede, evitando, deste modo, a deslocação de pessoas.

As cópias de segurança tornam-se mais eficazes. Se todas as pessoas guardarem os trabalhos num determinado disco que é partilhado, e não individualmente, em cada um dos computadores, é mais fácil proceder às cópias de segurança, pois apenas se tem de ir buscar a informação a um sítio.

Desvantagens das redesPropagação de vírus informático é enorme. É muito fácil receber-se uma mensagem vinda por correio electrónico contendo um vírus, que, automaticamente, envia novas mensagens com o referido vírus para todas as pessoas que se encontram na nossa lista de endereços. Com este modo de propagação rápida, o controlo de vírus torna-se mais difícil.

Intrusão não autorizada. Apesar dos sistemas de segurança, existe sempre alguém que consegue romper estas seguranças e entrar no sistema, está mais que provado que muitos sistemas considerados invioláveis já foram alvo de intrusões.

O sistema torna-se mais complexo, exigindo pessoal mais especializado para a manutenção do mesmo. O grau de dificuldade em gerir um computador isolado é inferior relativamente à manutenção de uma rede informática com diversos computadores.

Não é possível trabalhar sem redeO desenvolvimento das tecnologias de comunicação avança a uma velocidade avassaladora e, hoje em dia, apesar das desvantagens apresentadas, o futuro de uma organização, e mesmo de habitações pessoais, passa pela interligação dos sistemas em rede.

Hoje, um computador quase não tem utilidade se não estiver ligado a uma rede.

Hardware e software de redeMaterial necessário para se interligar computadores em rede:Hardware • Computadores;• Periféricos que vão ser partilhados (modems, impressoras, scanners, entre outros);• Placas de rede;• Cabos de rede.

Software • Sistema operativo;• Programas de rede — existem sistemas operativos que já têm software de rede;• Drives;• Protocolos de comunicação.

Redes – Distribuição GeográficaQuanto à distribuição geográfica, podemos separar as redes informáticas nos seguintes tipos:• LAN (Local Area Network) — redes de área local.A distância máxima deste tipo de rede não ultrapassa algumas centenas de metros e encontra-se geralmente no interior de um edifício.• CAMPUS (CAMPUS network) — rede de campus.É uma rede informática que interliga vários edifícios de uma organização, concentrados numa determinada área. Cada edifício pode ter uma ou mais redes locais.• MAN (Metropolitan Area Network) — redes de área metropolitana.É uma rede informática que interliga uma grande cidade, como é o caso da conexão de organizações que têm edifícios espalhados por diferentes pontos numa cidade.• WAN (Wide Area Network) — rede de área alargada.Este tipo de rede interliga regiões, países ou mesmo todo o planeta. A Internet é um exemplo prático de uma rede WAN.

Tipos de RedesPonto a ponto (peer-to-peer)

Tipos de RedesPonto a ponto (peer-to-peer)

Neste tipo de rede, todos os computadores têm competências iguais, não existe um computador dedicado exclusivamente para partilhar recursos. É o utilizador que define quais os recursos que quer partilhar — que pode ser um disco ou uma directoria, uma impressora ou um modem, entre outros. Cada computador pode aceder aos recursos disponibilizados pelos outros computadores.

Tipos de RedesRede cliente/servidor (client-server)

Nesta rede existem um ou mais computadores dedicados para partilharem recursos. Este tipo de computadores são geralmente de grande capacidade, tanto ao nível do armazenamento como de processamento, e incluem um sistema operativo de rede. Sistemas operativos como o Windows NT Server, o Windows 2000 Server, Windows 2003 Server, Windows 2008 Server, o Unix, o Linux e outros sistemas operativos de rede (Network Operating System — NOS)

Tipologias de redeO modo como os computadores se interligam fisicamente na rede, e como os dados circulam nessa mesma rede, é definido por, respectivamente, tipologia física e tipologia lógica.

Tipologias físicas

As tipologias físicas indicam como podemos, fisicamente, dispor os computadores e os cabos na rede informática.

Tipologias Lógicas

Estas tipologias indicam como os sinais circulam numa rede informática entre os diversos dispositivos.

Tipologias Físicas de redeTipologia em barramento (Bus)

A tipologia física em barramento já foi a tipologia mais utilizada em redes locais (LAN).

Numa tipologia física em barramento pode ser utilizado um cabo coaxial fino (10base2) que percorre todos os computadores. Este cabo não é inteiriço, ele é interrompido em cada computador e é ligado à placa de rede do computador através de uma ficha BNC-T. Nos dois extremos do cabo são ligados “terminadores”, que não são mais do que umas resistências de 50 ohm.

Esta tipologia também pode ser usada com outro tipo de cabo, que é o cabo coaxial grosso (10base5). Esta tipologia física com este tipo de cabo é usada em LAN, CAMPUS e MAN.

Tipologias Físicas de redePlaca de rede com ligação BNC e RJ45

Barramento

Tipologias Físicas de redeConector BNC-T

Barramento

Tipologias Físicas de redeCabo coaxial fino

Barramento

Tipologias Físicas de redeTerminadores

A função dos “terminadores” é de adaptarem a linha, isto é, fazerem com que a impedância vista para interior e para o exterior do cabo seja a mesma, senão constata-se que há reflexão do sinal e, consequentemente, perda de comunicação.

Barramento

Tipologias Físicas de rede

Tipologia física em barramento (cabo coaxial fino)

Barramento

Tipologias Físicas de rede

Tipologia física em barramento (cabo coaxial grosso)

Barramento

Tipologias Físicas de rede

Tipologia em estrela (Star)

Trata-se da tipologia mais utilizada em redes locais (LAN). De cada computador sai um cabo de pares entrançados, por exemplo um UTP categoria 5e, para um dispositivo que interliga todos os cabos. Esse dispositivo tanto pode ser um hub como um switch. A grande implementação deste tipo de tipologia favoreceu a descida de preços neste equipamento.

Tipologias Físicas de rede

As desvantagens deste tipo de tipologia devem-se aos seguintes factores:

• Em comparação com a tipologia física em barramento constata-se que, apesar do preço do cabo UTP ser mais barato por metro do que o coaxial, gasta-se mais em comprimento de cabo. O cabo utilizado é o somatório dos cabos que vão de cada computador para o concentrador.

• Necessidade de se adquirir um dispositivo de interligação, como, por exemplo, um hub ou um switch.

• O número de portas de um concentrador é limitado e quando for atingido o limite de portas disponíveis é necessário adquirir outro e interligá-lo com o existente.

• A distância máxima sem amplificação é de apenas 100 m.

Estrela

Tipologias Físicas de redeApesar destas desvantagens, existem outros benefícios que facilmente justificam a sua escolha. Vejamos:

• Se um dos cabos estiver com problemas, tipo um cabo partido ou uma ficha mal ligada, a comunicação nesse computador é perdida, mas, em compensação, os restantes computadores continuam a funcionar, ficando apenas um posto parado e não todos, como acontece com a tipologia física em barramento. O investimento inicial no concentrador (hub ou switch) e no cabo é rapidamente recuperado.

• O preço dos hubs e switches e de outro tipo de equipamento de interligação tem vindo a baixar muito.

• Há possibilidade de se obter velocidade de 10 Mbps, 100 Mbps e de 1000 Mbps (1 Gbps).

Estrela

Tipologias Físicas de redeTipologia em anel (Ring)

A tipologia física em anel é utilizada em redes locais (LAN) e é constituída por um cabo coaxial fechado em si próprio, formando um anel. Os sinais circulam dentro do anel e passam sequencialmente de computador em computador.

Existem, também, LAN, CAMPUS e MAN com este tipo de tipologia.

Tipologias Físicas de rede

Anel

A vantagem deste tipo de ligação deve-se aos seguintes factores:

• A passagem dos sinais é realizada sequencialmente entre cada computador, evitando as colisões existentes nas tipologias físicas em barramento e algumas em estrela.

• A velocidade de transmissão de sinal é de 16 Mbps e, actualmente, já existe de 100 Mbps.

Como desvantagens, podemos destacar:• O preço do equipamento de rede é mais elevado do que o da tipologia física em barramento ou em estrela. Este tipo de tipologia foi muito utilizado nos países nórdicos mas, com a evolução da tipologia em estrela, tanto no aumento da velocidade como na diminuição de preço, as vantagens deste tipo de tipologia ficaram ofuscadas.• Se o cabo partir, temos o mesmo problema que existe na tipologia física em barramento: todos os computadores deixam de comunicar.

Tipologias Físicas de redeTipologia em malha (Mesh)

Numa tipologia física em malha os computadores interligam-se entre si, ponto a ponto, ou seja, existem diversos caminhos para se chegar ao mesmo destino. É criada uma malha de caminhos possíveis.• Nas redes alargadas (WAN), como é o caso da Internet, este tipo de tipologia é muito utilizado. Quando enviamos um e-mail, ele pode seguir diversos caminhos. Caso haja problema num dos troços, a mensagem segue por outro troço, aumentando a probabilidade de chegar ao destino.

• As maiores desvantagens devem-se à maior complexidade da rede e ao preço do equipamento de interligação nos nós.

Tipologias Físicas de redeTipologia em estrela hierárquica ou árvore

Tipologia física baseada numa estrutura hierárquica de várias redes e sub-redes. Existem um ou mais concentradores (hub, switch,..) que ligam cada rede local e existe um outro concentrador que interliga todos os outros concentradores.Imagina uma escola: nas salas onde existem computadores, poder-se-ia colocar um concentrador (hub, switch,...) que interligaria todos os computadores dessa sala. Para ligar todas as outras salas, colocava-se um outro concentrador, que iria receber os dados provenientes dos concentradores existentes em cada sala.

Tipologias Físicas de rede

Esta tipologia facilita a manutenção do sistema e permite, em caso de avaria, detectar com mais facilidade o problema, principalmente se comparado às tipologias em barramento, anel ou duplo anel.Com a descida de preços dos hubs e switches, esta é uma solução muito utilizada tanto em LAN, com em redes CAMPUS.

Arvóre

Tipologias Físicas de redeTipologia em espinha dorsal

Esta tipologia é composta por um barramento utilizando um cabo coaxial grosso e é possível ligar a este barramento redes com outras tipologias físicas, com o auxilio de um transceiver. Existem tipologias destas em LAN, CAMPUS e MAN.

Tipologias Físicas de redeTipologia em duplo anel

Existem dois anéis que podem ser de cabo coaxial e também em fibra óptica e que podem ir até aos 100 km de comprimento. No caso de um dos anéis falhar, o outro mantém a comunicação, embora a uma velocidade mais reduzida. A velocidade de transmissão pode ir até aos 100 Mbps e é aplicada em redes CAMPUS e MAN na interligação de redes locais(LAN).

Tipologias Lógicas

Estas tipologias indicam como os sinais circulam numa rede informática entre os diversos dispositivos.

Tipologias Físicas de rede

Tipologia Lógica em barramento

Os dados dentro da rede com tipologia em barramento circulam em difusão (broadcast). Isto quer dizer que, se um computador enviar dados, toda a rede fica ocupada por esses sinais; como tal, todos os outros computadores detectam que existem dados na rede, mas só o computador a quem se destinam esses dados é que os recolhe, os restantes ficam à “escuta” mas não recolhem os dados. Se, no momento em que o computador está a enviar dados para a rede, outro computador começa a emitir dados, ocorre uma colisão na rede e esta termina e todo o processo de comunicação tem de se iniciar novamente. Esta situação não ocorre nas tipologias lógicas em anel, como vamos analisar no ponto seguinte.

Tipologias Físicas de rede

Tipologia Lógica em anel

Quando um computador transmite dados, estes vão circular pela rede de nó em nó (ponto a ponto), ou seja, de computador em computador. Um computador recebe os dados e, se estes não forem para ele, transmite-os novamente para outro computador. Este processo é repetido as vezes que forem necessárias até se encontrar o computador para o qual se destinam os dados. Após a recepção dos dados, este envia uma mensagem de confirmação para o computador emissor.Nesta tipologia não ocorrem colisões como nas tipologia em barramento, pois, devido a um sinal que circula na rede e que é conhecido por testemunho ou token, um computador só inicia uma nova transmissão após receber esse testemunho. Deste modo fica garantido que existe apenas um computador a ocupar a rede num dado instante.

CablagemNuma rede informática é necessário transmitir e receber dados entre computadores ou outro tipo de equipamento informático e, para que isto seja possível, tem de existir algo por onde circulem esses sinais, ou seja, tem de haver algum meio físico de transmissão de sinal. Dentro dos diversos meios de transmissão de sinais existentes, podemos considerar a utilização de cabos de cobre, cabos de fibra óptica ou uma transmissão sem cabos, também conhecida como wireless.

CABOSSEM FIOS

(WIRELESS)

CABOSELÉCTRICOS

CABOSOPTICOS

INFRAVERMELHOSONDAS DE

RÁDIOMICROONDAS SATÉLITE

PAR ENTRELAÇADO

COAXIAISFIBRAS

ÓPTICAS

UTP (SEMBLINDAGEM)

STP (COM BLINDAGEM

COAXIAL FINO

COAXIAL GROSSO

MEIOS DE TRANSMISSÃO

Cabos eléctricos

Em redes locais (LAN) este tipo de cabo é ainda o mais utilizado. O mesmo é constituído por uma alma condutora, que geralmente é em cobre ou de outro material condutor. A transmissão dos sinais é conseguida pela passagem de electrões na alma condutora do cabo.

Cabos de pares entrelaçadosEste cabo é constituído por pares de condutores de cobre entrelaçados dois a dois, isto é, cada dois condutores de cobre encontram-se torcidos um no outro.Sabes qual é a razão pela qual os condutores são entrelaçados dois a dois, em detrimento de o serem em paralelo (um ao lado do outro)?Devido ao entrelaçamento dos pares de condutores, consegue-se reduzir em cerca de 80% o ruído electromagnético provocado por outros aparelhos eléctricos. O ruído electromagnético está presente em todo o tipo de equipamento eléctrico e, se o valor for excessivo, o sinal que circula no cabo que transmite os sinais da comunicação pode ser distorcido, provocando defeito na comunicação. Este problema é tanto mais sensível quanto maior é comprimento do cabo e a velocidade de transmissão dos sinais.

Cabos de pares entrelaçadosUTP (Unshielded Twisted Pair)

Cabo de pares entrelaçados sem blindagem. A constituição deste cabo é idêntica à descrita anteriormente. Na análise das tipologias físicas para redes locais (LAN) verificou-se que a tipologia em estrela era a que maior número de vantagens apresentava relativamente às restantes. O cabo utilizado nesta tipologia é o UTP e a distância máxima admissível entre uma placa de rede e o hub é de 100 m. Nos extremos do cabo é colocada uma fixa do tipo RJ45.

Existem vários tipos de cabos UTP que são separados pelas seguintes categorias:

• Categoria 1. Utilizado em linhas telefónicas e constituído somente por dois pares entrelaçados.

• Categoria 2. Suporta velocidade de transmissão até 4 Mbps e é constituído por quatro pares entrelaçados.

• Categoria 3. Suporta velocidades de transmissão até 10 Mbps. A constituição é idêntica à categoria 2.

• Categoria 4. Constituição idêntica à categoria anterior, mas suporta velocidades de transmissão até 16 Mbps.

• Categoria 5. Esta categoria encontra-se actualmente instalada em muitas redes locais, dado que suporta velocidades de transmissão até 100 Mbps. O cabo é constituído por 4 pares de condutores entrelaçados.

Cabos de pares entrelaçados

• Categoria 5e ou Gigaplus. Em novas instalações de redes locais, este é o cabo que deve ser colocado em detrimento do cabo de categoria 5. O preço do cabo de categoria 5e é pouco mais elevado do que o da categoria 5 mas tem a vantagem de suportar velocidades de transmissão até 1000 Mbps (1 Gbps) e a largura de banda é de 100 MHz. Mesmo que a rede a instalar seja de 100 Mbps (o mais usual nos tempos de hoje), é possível migrar posteriormente para uma rede a 1 Gbps sem haver a necessidade de se trocar os cabos, poupando-se assim na mão-de-obra da colocação dos novos cabos. A constituição deste cabo é idêntica à da categoria 5, excepto no que diz respeito ao entrelaçado dos pares condutores. Neste cabo, os pares vão mais entrelaçados, para que a atenuação ao ruído electromagnético seja mais eficaz.

• Categoria 6. É o cabo mais recente nos cabos UTP e pode suportar velocidades de transmissão até 1 Gbps, com largura de banda de 200 MHz. A velocidade de transmissão é idêntica à da categoria 5e, mas tem largura de banda superior. Para a mesma velocidade máxima, o cabo de categoria 6 apresenta maior imunidade às interferências electromagnéticas do que o de categoria 5e. Neste cabo, os pares estão mais entrançados relativamente à categoria 5e. Existe ainda uma cruzeta que mantém os pares separados por uma distância constante ao longo do cabo.

Exercício 1

Aplicação da ficha RJ45 ao cabo UTP categoria 5e

Materiais necessários

a) Cabo UTP categoria 5e b) Ficha RJ45 c)Alicate de cravar

Exercício 1

Fase 1

Retirar aproximadamente 1,5 cm da camada exterior. Como o alicate tem uma parte que não corta por completo o cabo, podemos usar para cortar o camada exterior sem cortar o isolado interior.

Exercício 1

Fase 2

Caso se esteja a fazer um cabo para interligar uma placa de rede a um hub ou switch deve-se ordenar os cabos de acordo com ordem seguinte:

Exercício 1

Fase 3

Cortar, com ajuda da segunda parte de corte do alicate, as pontas do cabo para estas ficarem certas.

Exercício 1

Fase 3Cortar, com ajuda da segunda parte de corte do alicate, as pontas do cabo para estas ficarem certas.

Fase 4Ao introduzir o cabo na ficha RJ45, deve ser respeitada a ordem da Fig. 20

Fase 5Após a inserção do cabo na ficha RJ45, deve-se verificar se nenhum condutor saiu da ordem e se estão enterrados até ao fim da ficha. A bainha exterior deve entrar na ficha.

Fase 6Colocar a ficha na ranhura do alicate de cravar ficha RJ45.

Exercício 1Fase 7Após a inserção da ficha na ranhura do alicate, deve-se apertar com força, para que o alicate crave a ficha no cabo.

Fase 8Se até aqui tudo foi correctamente executado, a ligação da ficha já está efectuada. Nem sempre uma confirmação visual é suficiente para confirmar se a ligação foi bem efectuada. Para se ter a certeza, deve-se usar um aparelho de medida adequado. Caso não se tenha acesso a esse aparelho, deve-se experimentar o cabo num computador que já esteja a funcionar em rede e transferir uns ficheiros e ver também se a velocidade é a correcta. Quando os contactos entre o cabo e a ficha têm defeito, o computador pura e simplesmente não comunica, ou então constata-se que, ao transferir um ficheiro, a velocidade de transferência é demasiado lenta.

Exercício 2

Neste exercício pretende-se ligar directamente dois computadores em rede sem o uso de 1 hub ou switch, ou interligar dois hubs com arquitectura Ethernet 10/100 Mbps, através de cabo UTP categoria 5e, o esquema de ligação é diferente do exercício anterior, nestas situações, deve ser respeitada a seguinte ordem:

Pino Ficha RJ45 (Macho) PC (A) Ficha RJ45 (Macho) PC (B)

1 Branco/verde Branco/Laranja

2 Verde Laranja

3 Branco/Laranja Branco/verde

4 Azul Azul (Igual)

5 Branco/Azul branco/azul (Igual)

)6 Laranja Verde

7 branco/castanho Branco/Castanho (Igual)

8 Castanho Castanho (Igual)

Cabos de pares entrelaçadosSTP (Shielded Twisted Pair)

Cabo de pares entrelaçados com blindagem. A constituição deste cabo é idêntica à do cabo UTP, exceptuando-se a inclusão de uma bainha metálica circular a envolver todos os condutores. No exterior de tudo, existe um isolamento eléctrico cuja função é isolar electricamente o cabo.

Este cabo tem duas protecções contra interferências electromagnéticas. Uma delas deve-se ao facto de os condutores virem torcidos dois a dois (existente no cabo UTP), a outra é uma nova protecção dada pela bainha circular metálica que envolve todos os condutores. Este tipo de protecção é conhecido por gaiola de Faraday e incrementa em cerca de 90% a protecção contra ruídos electromagnéticos vindos do exterior para o interior do cabo, bem como os ruídos provocados pela transmissão do sinal no interior do cabo para o exterior. Com este incremento na atenuação do ruído electromagnético consegue-se obter velocidades de transmissão superiores, quando comparado aos cabos UTP.

Cabos coaxiaisOs cabos coaxiais são utilizados nas tipologias físicas em barramento. Este tipo de cabo é constituído por diversas camadas concêntricas de condutores e isolantes, daí o nome coaxial. No interior existe uma alma condutora de cobre circular, envolvido por um isolamento, que por sua vez se encontra rodeado por uma malha metálica circular e por fim por uma bainha em PVC (policloreto de vinilo). A constituição deste cabo é parecida com a de um cabo de antena de televisão, mas as características eléctricas são diferentes. Não podemos utilizar um cabo de antena de TV numa rede informática e o mesmo se passa na situação inversa, devido ao facto de as impedâncias serem diferentes nos dois cabos.

Cabos coaxiaisCabo coaxial fino

a) Cabo coaxial fino d) Conector BNC-T c) Terminador

Este cabo também é designado por 10base2, onde o “10” representa a velocidade de transmissão de sinal, neste caso de 10 Mbps, e o “2” indica a distância máxima suportada sem repetidores de sinal, que é 185 m, e não de 200 m como poderia parecer, dado o número ser o “2”.

Cabos coaxiaisCabo coaxial grosso

Este cabo também é designado por 10base5, onde o “10” representa a velocidade de transmissão de sinal de 10 Mbps e o “5” indica a distância máxima suportada sem repetidores de sinal, que é 500 m.

Cabos ópticosCabos de fibra óptica

Este tipo de cabo é constituído por um condutor de feixes luminosos, à base de sílica. Este tipo de cabo transmite por sinais ópticos (fotões) e não por sinais eléctricos (electrões). O cadding é um revestimento que possui um grau de refracção diferente do condutor de fibra de vidro, provocando reflexão do feixe de luz, para que o sinal circule sempre dentro do núcleo do condutor óptico. Como a reflexão não é perfeita, regista-se perda de sinal ao longo do cabo, mas, se compararmos estas perdas com as de um cabo eléctrico, estas são muito inferiores.

Sem fios (wireless)

Sem fios (wireless)

Vamos ver alguns vídeos sobre redes sem fios.Através dos vídeos pretende-se demonstrar a facilidade que existe na instalação de uma pequena rede sem fios e as vantagem deste tipo de tecnologia.

Video 1

Video 2

Video 3

Video 4

Sem fios (wireless)

Cada vez mais utilizam-se comunicações sem fios, denominadas wireless. Desde um simples comando de televisão, um telemóvel, uma rede informática ou comunicações por satélite, a liberdade de movimentos aumenta, sendo esta a vantagem número 1 deste tipo de tecnologia.

No caso particular de redes locais (LAN) estão a surgir novas tecnologias que substituem em muitos casos os tradicionais cabos eléctricos, tornando mais flexível o posto de trabalho dentro da organização. Ter o computador de secretária “agarrado” ao cabo da rede informática começa a ter os dias contados, mas este tipo de transmissão apresenta algumas desvantagens:

• As velocidades de transmissão são inferiores;• Verifica-se uma maior susceptibilidade a interferências electromagnéticas;• Associado à vantagem da mobilidade, ainda está em discussão a possibilidade de as transmissões sem fios serem prejudiciais ao Homem. Será importante estarmos atentos aos resultados das investigações que se estão a realizar nesta área.

Sem fios (wireless)

Infravermelho

Quando se utiliza um comando de televisão, já se está a utilizar este tipo de transmissão de sinal sem fios. O transmissor e o receptor têm que estar na linha do sinal, caso contrário a comunicação é perdida. Estes sinais trabalham em distâncias curtas, que podem ir até aos 30m.

Este tipo de porta já vem incluído em alguns computadores portáteis e nos PDA, bem como em alguns telemóveis, impressoras, ratos e teclados, libertando o computador do uso de cabos na ligação com este tipo de periféricos. Nestes casos, as distâncias máximas estão na ordem de algumas dezenas de centímetros e as velocidades de transmissão são também baixas, por volta dos 115 kbps ou, em placas de rede mais recentes, até aos 10 Mbps. Este tipo de placas de rede está actualmente a perder terreno para placas de rede por ondas rádio, que apresentam velocidades de transmissão superiores e que, ao contrário destas, podem ter obstáculos, por exemplo, uma parede, entre o emissor e o receptor.

Sem fios (wireless)

Infravermelho

Quando se utiliza um comando de televisão, já se está a utilizar este tipo de transmissão de sinal sem fios. O transmissor e o receptor têm que estar na linha do sinal, caso contrário a comunicação é perdida. Estes sinais trabalham em distâncias curtas, que podem ir até aos 30m.Este tipo de porta já vem incluído em alguns computadores portáteis e nos PDA, bem como em alguns telemóveis, impressoras, ratos e teclados, libertando o computador do uso de cabos na ligação com este tipo de periféricos. Nestes casos, as distâncias máximas estão na ordem de algumas dezenas de centímetros e as velocidades de transmissão são também baixas, por volta dos 115 kbps ou, em placas de rede mais recentes, até aos 10 Mbps. Este tipo de placas de rede está actualmente a perder terreno para placas de rede por ondas rádio, que apresentam velocidades de transmissão superiores e que, ao contrário destas, podem ter obstáculos, por exemplo, uma parede, entre o emissor e o receptor.

Ondas rádioBluetooth

O Bluetooth foi anunciado em 1998 como padrão de transmissões sem fios utilizando ondas rádio e que poderia ser usado em quase todo o tipo de equipamento. Os pontos fracos deste tipo de tecnologia são; a velocidade máxima de transmissão ser somente de 1 Mbps, e só permitir 8 dispositivos na mesma ligação, estes factos diminuem grandemente a possibilidade da sua aplicação em redes locais.

Em compensação, o Bluetooth é mais barato do que os equipamentos com a norma 802,11b. Os transmissores trabalham com uma potência mais baixa, aumentando a autonomia deste tipo de equipamento, e têm dimensões menores. Com estas características, este tipo de tecnologia é ideal para ser inserida em equipamento de reduzidas dimensões, onde a autonomia é importante e não há necessidade de grandes velocidades de comunicação, como é o caso de telemóveis, PDA, teclados, ratos, entre outros.

Ondas rádioIEEE 802.11x / HomeRFActualmente, um grande número de fabricantes está a apostar neste tipo de tecnologia de redes sem fios que suporta velocidades de transmissão de 300 Mbps e é capaz de atingir distâncias até 300 m a céu aberto sem obstáculos e entre 15 e 70 m em ambientes fechados com obstáculos. Vejamos o material necessário para realizar esta ligação:• Placa de rede 802 11b para cada computador,• Ponto de acesso, que permite a comunicação entre as placas.Existe equipamento 802.11b para computadores de mesa, computadores portáteis, telemóveis, PDA, entre outros.

Ondas rádio

MicroondasEste tipo de ondas não pode ter obstáculos entre os pontos de comunicação. As microondas são utilizadas em transmissões em redes de área metropolitana (MAN).A velocidade de transmissão é relativamente baixa, na ordem dos 5 Mbps.

Ondas rádio

Satélite

Os satélites de comunicações são utilizados em redes do tipo WAN e são transmissores de sinais entre bases terrestres. Essas bases têm de ter antenas parabólicas para enviarem e receberem os dados. Os satélites de comunicações estão posicionados em órbitas geostacionárias, que rodam a uma velocidade constante relativamente à da Terra. Este tipo de satélites encontra-se entre os 30 e 40 km de altitude em relação à Terra. A frequência de transmissão situa-se entre os 4 e 30 GHz.

Modems

ModemsModulador – Demodulador

MO+DEM=MODEM

O modem é um periférico de entrada e saída, que converte os sinais digitais do computador em sinais capazes de serem transmitidos pelas linhas telefónicas.Quando se pretende enviar informação de um computador para outro através de uma linha telefónica analógica, o modem instalado no primeiro computador modula (converte em analógico) o sinal digital do computador num sinal analógico adequado ao circuito eléctrico da linha telefónica. O modem instalado no segundo computador que recebe a informação desmodula (converte em digital) o sinal analógico vindo pela linha telefónica num sinal digital, de modo a ser interpretado pelo computador.

ModemsConsoante o tipo de ligação, podemos separar os modems nas seguinte categorias:

a) Modem analógico. Utilizado em linhas telefónicas analógicas.

b) Modem digital. Utilizado em linhas telefónicas digitais (RDIS).

c) Modem-cabo (cable modem). Utilizado para interligar um computador ao circuito de televisão por cabo.

Fax-modem

Um fax-modem não é mais do que um modem, isto porque se aproveita das características da comunicação modulada através da linha telefónica para poder transmitir ou receber um fax. Podemos enviar um fax a partir de um computador com modem e este ser recebido por um fax tradicional ou por outro computador com modem. O mesmo se passa na recepção de fax, isto é, num computador com modem podemos receber um fax proveniente de um fax tradicional.

Hubs

Um hub é um dispositivo de rede que serve para interligar diversos computadores quando a tipologia física utilizada é em estrela. De cada computador individual é ligado um cabo a uma ficha do Hub. Se houver problema num cabo ou numa ficha, somente aquele computador é que deixa de comunicar.Internamente, um hub tem uma tipologia lógica em barramento, isto é, os dados enviados por um computador são transmitidos para todos. Caso dois computadores estejam a comunicar, não é possível comunicar no mesmo instante com outros dois computadores, visto que o interior do hub funciona como um barramento que é partilhado por todos os computadores.

No caso de um hub com portas a 10 Mbps e 100 Mbps, e se existir pelo menos um computador a comunicar com uma placa a 10 Mbps, todas as restantes comunicações funcionam a 10 Mbps, mesmo que os restantes computadores tenham placas de rede a 100 Mbps, pois o barramento vai trabalhar à velocidade do mais baixo

Switch

O switch (comutador) tem a mesma função de um hub, mas o funcionamento interno é diferente. A ligação interna não é em barramento, mas em “comutar portas”, isto é, se dois computadores estiverem a comunicar, as duas portas comutam e interligam-se de modo a outros computadores poderem também comunicar em simultâneo, isto porque a ligação é realizada entre dois pontos.Num caso em que há a necessidade de fazer comunicar dois computadores com um terceiro. Aí, a comunicação com este último é partilhada pelos outros dois. Neste caso, a ligação com o terceiro computador é repartida pelos computadores 1 e 2.Se o computador 1 tiver uma placa a 10 Mbps e comunicar com o computador 2 que tem uma placa a 100 Mbps, a comunicação entre estes dois computadores vai ser a 10 Mbps, mas se em simultâneo houver outros dois computadores diferentes a comunicarem com placas de rede a 100 Mbps, esta comunicação vai ser realizada a 100 Mbps, dado que são criados caminhos diferentes.

Switch

Existem ainda switches designados por virtual switch, 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. Este tipo de switch é configurável, o que não acontece com o primeiro.

Router

Um router é um dispositivo que serve para interligar duas ou mais redes diferentes. Por exemplo, no caso de termos uma rede local e se houver necessidade de se interligar essa rede à lnternet, para que todos os computadores da rede local tenham acesso à lnternet, pode-se utilizar um router.

Firewall

É um aparelho com duas ou mais ligações de rede, que roteia apenas pacotes que corresponde a regras predefinidas em função de origem, destino, serviço (porta). A Firewall deve ser o único caminho entre duas sub-redes. Deve-se cortar qualquer outro caminho entre essas sub-redes.À medida que a maior parte das organizações liga a sua rede privada à grande rede, o objectivo principal passa a ser como impedir que os utilizadores não autorizados tenham acesso a dados confidenciais. O principal meio para proteger as redes privadas são as firewalls.Uma firewall é simplesmente uma barreira entre duas redes, na maioria das vezes uma rede interna, chamada rede confiável ou trusted, e uma rede externa não confiável ou untrusted. Firewall examinam o tráfego nos dois sentidos e bloqueiam ou permitem a passagem de dados de acordo com um conjunto de regras definido pelo administrador. São usualmente constituídas de um conjunto de hardware e software e são muito usados para aumentar a segurança de redes privadas ligadas à Internet.

Endereçamento IP

Dentro de uma rede TCP/IP, cada computador recebe um endereço IP único que o identifica na rede. Um endereço IP é composto de uma sequência de 32 bits, divididos em 4 grupos de 8 bits cada. Cada grupo de 8 bits recebe o nome de octeto.

8 bits permitem 256 combinações diferentes. Para facilitar a configuração dos endereços, usamos então números de 0 a 255 para representar cada octeto, formando endereços como 220.45.100.222, 131.175.34.7 etc. Muito mais fácil de decorar do que se fosse em binários.

O endereço IP é dividido em duas partes. A primeira identifica a rede à qual o computador está ligado e a segunda identifica o computador (chamado de host) dentro da rede.

Endereçamento IP

Obrigatoriamente, os primeiros octetos servirão para identificar a rede e os últimos servirão para identificar o computador em si.

Como temos apenas 4 octetos, uma divisão limitaria bastante o número de endereços possíveis. Se fosse reservado apenas o primeiro octeto do endereço por exemplo, teríamos um grande número de hosts, mas em compensação poderíamos ter apenas 256 sub-redes. Mesmo se reservássemos dois octetos para a identificação da rede e dois para a identificação do host, os endereços possíveis seriam insuficientes.

Para permitir uma gama maior de endereços, quem desenvolveu o TPC/IP dividiu o endereçamento IP em cinco classes, denominadas A, B, C, D, e E, sendo que as classes D e E estão reservadas para expansões futuras. Cada classe reserva um número diferente de octetos para o endereçamento da rede:

Endereçamento IP

Na classe A, apenas o primeiro octeto identifica a rede, na classe B são usados os dois primeiros octetos e na classe C temos os três primeiros octetos reservados para a rede e apenas o último, reservado para a identificação dos hosts.

Rede Host Host Host

Host Host

Host

Rede Rede

Rede Rede Rede

255 255 255 255

Classe A:

Classe B:

Classe C:

Octetos:

Endereçamento IP

1 a 126 0 a 255 0 a 255

0 a 255 0 a 255

1 a 254

128 a 191 0 a 225

192 a 223

Classe A:

Classe B:

Classe C:

Endereços válidos

0 a 255

0 a 225 0 a 225

obs: desde que os três octetos não sejam todos 0 nem todos 255

obs: desde que os dois octetos não sejam ambos 0 nem ambos 255

O que diferencia uma classe de endereços da outra, é o valor do primeiro octeto. Se for um número entre 1 e 126 (como em 113.221.34.57) temos um endereço de classe A. Se o valor do primeiro octeto for um número entre 128 e 191, então temos um endereço de classe B (como em 167.27.135.203) e, finalmente, caso o primeiro octeto seja um número entre 192 e 223 teremos um endereço de classe C:

Endereçamento IPAo implantar uma rede TCP/IP deverá analisar qual classe de endereços é mais adequada, baseado no número de nós da rede. Com um endereço classe C, é possível endereçar apenas 254 nós de rede;com um endereço B já é possível endereçar até 65,534 nós,sendo permitidos até 16,777,214 nós usando endereços classe A.

Claro que os endereços de classe C são muito mais comuns. Se alugar um backbone para conectar a rede de sua empresa à Internet, muito provavelmente irá receber um endereço IP classe C, como 203.107.171.x, onde 203.107.171 é o endereço de sua rede dentro da Internet, e o “x” é a faixa de 254 endereços que pode usar para identificar seus hosts. Veja alguns exemplos de endereços TCP/IP válidos:

Classe A 105.216.56.185 45.210.173.98 124.186.45.190 89.42.140.202 34.76.104.205

Classe B 134.65.108.207 189.218.34.100 156.23.219.45 167.45.208.99 131.22.209.198

Classe B 134.65.108.207 189.218.34.100 156.23.219.45 167.45.208.99 131.22.209.198

Classe C 222.45.198.205 196.45.32.145 218.23.108.45 212.23.187.98 220.209.198.56

Endereçamento IPSe não pretendermos conectar a nossa rede à Internet, podemos utilizar qualquer faixa de endereços IP válidos e tudo irá funcionar sem problemas. Mas, a partir do momento em que resolvemos conecta-los à Web os endereços da rede podem entrar em conflito com endereços já usados na Web.Para resolver este problema, basta utilizar uma das faixas de endereços reservados. As faixas de endereços reservados mais comuns são 10.x.x.x e 192.168.x.x, onde respectivamente o 10 e o 192.168 são os endereços da rede e o endereço de host pode ser configurado da forma que desejar.O default em muitos sistemas é 192.168.1.x, mas podemos usar os endereços que quisermos. Se quisermos uma faixa ainda maior de endereços para uma rede interna, é só usar a faixa 10.x.x.x, onde teremos à disposição mais de 12 milhões de endereços diferentes.Usar uma destas faixas de endereços reservados não impede que os PCs da rede possam ligar-se à Internet, todos podem ligar-se através de um servidor proxy ou um router.

Máscara de sub-rede

Ao configurar o protocolo TPC/IP, seja qual for o sistema operativo usado, além do endereço IP é preciso informar também o parâmetro da máscara de sub-rede, ou “subnet mask”. Ao contrário do endereço IP, que é formado por valores entre 0 e 255, a máscara de sub-rede é formada por apenas dois valores: 0 e 255, como em 255.255.0.0 ou 255.0.0.0. onde um valor 255 indica a parte endereço IP referente à rede, e um valor 0 indica a parte endereço IP referente ao host.

A máscara de rede padrão acompanha a classe do endereço IP:Num endereço de classe A, a máscara será 255.0.0.0, indicando que o primeiro octeto se refere à rede e os três últimos ao host.Num endereço classe B, a máscara padrão será 255.255.0.0, onde os dois primeiros octetos referem-se à rede e os dois últimos ao host.Num endereço classe C, a máscara padrão será 255.255.255.0 onde apenas o último octeto refere-se ao host.

DHCP

Ao invés de configurar manualmente os endereços IP usados por cada máquina, é possível fazer com que os hosts da rede obtenham automaticamente seus endereços IP, assim como sua configuração de máscara de sub-rede e defaut gateway. Isto torna mais fácil a tarefa de manter a rede e acaba com a possibilidade de erros na configuração manual dos endereços IP.

Para utilizar este recurso, é preciso implantar um servidor de DHCP na rede. A menos que rede seja muito grande, não é preciso usar um servidor dedicado só para isso: pode atribuir mais esta tarefa para um servidor de arquivos.

A maioria dos router já tem incorporado este serviço.

DHCP

Todos os provedores de acesso à Internet usam servidores DHCP para fornecer dinamicamente endereços IP aos usuários. No caso deles, esta é uma necessidade, pois o provedor possui uma faixa de endereços IP, assim como um número de linhas bem menor do que a quantidade total de assinantes, pois trabalham sobre a perspectiva de que nem todos se ligaram ao mesmo tempo.

Default GatewayUm rede TCP/IP pode ser formada por várias redes interligadas entre si por router. Neste caso, quando uma estação precisar transmitir algo a outra que esteja situada em uma rede diferente, deverá contactar o router de sua rede para que ele possa encaminhar os pacotes. Como todo o nó de rede, o router possui seu próprio endereço IP. É preciso informar o endereço do router nas configurações do TCP/IP de cada estação, no campo “defaut gateway”, pois sem esta informação as estações simplesmente não conseguirão conectar-se ao router e consequentemente às outras redes.Caso a rede seja suficientemente grande, provavelmente também terá um servidor DHCP. Neste caso, poderá configurar o servidor DHCP para fornecer o endereço do router às estações junto com o endereço IP.

Default GatewayPor exemplo, se montar uma rede domésticas com 4 PCs, usando os endereços IP 192.168.0.1, 192.168.0.2, 192.168.0.3 e 192.168.0.4, e o PC 192.168.0.1 estiver a partilhar o acesso à Web, seja através do Windows ou outro programa qualquer, as outras três estações deverão ser configuradas para utilizar o Default Gateway 192.168.0.1. Assim, qualquer solicitação fora da rede 192.168.0 será encaminhada ao PC com a conexão, que se encarregará de enviá-la através da Web e devolver a resposta:

Servidor DNSO DNS (domain name system) permite usar nomes amigáveis ao invés de endereços IP para ligar-se aos servidores. Quando se conecta à Internet e acessa o endereço http://www.sapo.pt usando o browser é um servidor DNS que converte o nome no endereço IP real do servidor, permitindo ao browser ligar-se.O servidor DNS mantém uma tabela com todos os nomes, relacionados com os respectivos endereços IP. A maior dificuldade em manter um servidor DNS é mantê-lo actualizado, pois o serviço tem que ser feito manualmente. Dentro da Internet, temos várias instituições que tratam desta tarefa. Em Portugal, por exemplo, temos a FCCN. Para registar um domínio é preciso fornecer à FCCN o endereço IP real do servidor onde a página ficará hospedada. A FCCN cobra uma taxa de manutenção anual por este serviço. Servidores DNS também são muito usados em Intranets, para tornar os endereços mais amigáveis e fáceis de guardar.A configuração do servidor DNS pode ser feita tanto manualmente em cada estação, quanto automaticamente através do servidor DHCP. Quanto mais recursos são incorporados à rede, mais necessário se torna-se o servidor DHCP.