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Zilda Bernardes Palma
2 Redes - Comunicação Comunicação é o ato de transmissão de informações de uma pessoa à outra. Comunicação sempre foi, desde o início dos tempos, uma necessidade humana buscando aproximar comunidades distantes. Na pré-história as informações se referiam a perigos iminentes, busca de caça, etc. Tribos indígenas se valiam de sinais de fumaça ou de tambores para se comunicar. Os grandes conquistadores foram obrigados a estabelecer um sistema de mensageiros. Há, na História, referência à utilização de pombo-correio como uma forma de comunicação, em especial durante as guerras. Para que exista comunicação são necessários 4 elementos básicos: Emissor: transmite informações; Receptor: que recebe as informações do emissor; Meio de transmissão: interface ou caminho entre o emissor e receptor que transporta o sinal; Sinal: um sinal contém uma mensagem composta de dados e informações.
3 Redes - Comunicação É importante notar duas características sobre comunicações. Primeira, a mensagem não é comunicada diretamente mas é comunicada por meio de um sinal. Segunda, o sinal sempre passa através de algum meio de comunicação qualquer (fios, cabos, fibras, ar, ondas de rádio, etc) que carregue o sinal entre o transmissor e o receptor.
4 REDE DE COMPUTADORES Conceitos básicos Rede de Computadores é um conjunto de computadores e outros dispositivos capazes de trocar informações e compartilhar recursos, interligados por um sistema de comunicação constituído de enlaces físicos e regras que disciplinam esta comunicação. Nó: cada um dos computadores ou outros dispositivos que se interligam em uma rede. Estes dispositivos podem ser, entre outros: impressora, fax, telefone, hub, roteador, chave ou switch, bridge ou ponte. Meio físico: é o sistema de comunicação que une os nós de uma rede. É qualquer meio capaz de transportar informações eletromagnéticas. Pode ser fio, cabo coaxial, fibra óptica e o próprio ar. Protocolo: conjunto estabelecido ou aceito de procedimentos, regras ou especificações formais que governam a comunicação entre os nós de uma rede.
5 REDE DE COMPUTADORES Usos de Redes de Computadores Aplicações Comerciais: Foco no compartilhamento de recursos, o objetivo é deixar programas, equipamentos e especialmente dados ao alcance de seus usuários. Ex: Compartilhamento de impressora e servidor de arquivos. Modelo Cliente/Servidor Exemplos de redes comerciais: , Remote Desktop, VoIP, e-commerce.
6 REDE DE COMPUTADORES Usos de Redes de Computadores Aplicações Domésticas: Atualmente a maior motivação é a conexão a Internet. Agora muitos dispositivos móveis tem acesso a grande rede sendo a era da conectividade. Ex. de aplicações Domésticas: Acesso a WWW, peer-to-peer, Messengers, Redes Sociais, Wikis, Vídeos sob demanda, Computação Ubíqua, RFID, etc.
7 Segundo a extensão geográfica Uma rede pode ser definida por seu tamanho, topologia, meio físico e protocolo utilizado. PAN (Personal Area Network, ou rede pessoal). Uma PAN é uma rede de computadores usada para comunicação entre dispositivos de computador (incluindo telefones e assistentes pessoais digitais) perto de uma pessoa. - em que as conexões são sem fio. O PAN sem fio é baseado no padrão IEEE Os dois tipos de tecnologias sem fio são utilizados para WPAN são o Bluetooth e o Infrared. LAN (Local Area Network, ou Rede Local). É uma rede onde seu tamanho se limita a apenas uma pequena região física. Tais redes são denominadas locais por cobrirem apenas uma área limitada (1 km no máximo, além do que passam a ser denominadas MANs). Redes em áreas maiores necessitam de tecnologias mais sofisticadas, visto que, fisicamente, quanto maior a distância de um nó da rede ao outro, maior a taxa de erros que ocorrerão devido à degradação do sinal MAN (Metropolitan Area Network, ou rede metropolitana).interligam várias LAN's geograficamente próximas (no máximo, a algumas dezenas de quilometros) num circuito urbano. Assim, um MAN permite a dois nós distantes comunicar como se fizessem parte de uma mesma rede local A MAN é uma rede onde temos por exemplo, uma rede de farmácias, em uma cidade, onde todas acessam uma base de dados comum. A partir do momento que a internet atraiu uma audiência de massa, as operadoras de
8 Tecnologia de Transmissão Redes de difusão (broadcast) Todas as máquinas compartilham um único canal Comunicação por meio de pacotes endereçados O endereçamento pode ser Para uma máquina específica (unicast) Para todas as máquinas da rede (broadcast) Para um subconjunto de máquinas da rede (multicast) Redes ponto-a-ponto Conexões entre pares de máquinas Ocorre o roteamento dos dados
9 Segundo a extensão geográfica MAN (Metropolitan Area Network, ou rede metropolitana).interligam várias LAN's geograficamente próximas (no máximo, a algumas dezenas de quilometros) num circuito urbano. Assim, um MAN permite a dois nós distantes comunicar como se fizessem parte de uma mesma rede local A MAN é uma rede onde temos por exemplo, uma rede de farmácias, em uma cidade, onde todas acessam uma base de dados comum. A partir do momento que a internet atraiu uma audiência de massa, as operadoras de redes de TV a cabo, começaram a perceber que, com algumas mudanças no sistema, elas poderiam oferecer serviços da Internet de mão dupla em partes não utilizadas do espectro. A televisão a cabo não é o único exemplo atual de MAN. Os desenvolvimentos mais recentes para acesso à internet de alta velocidade sem fio resultaram em outra MAN, que foi padronizada como IEEE denominado WiMAX.
10 Segundo a extensão geográfica WAN (Wide Area Network, ou rede de longa distância). Rede de área alargada ou Rede de longa distância, é uma rede de computadores que abrange uma grande área geográfica, com frequência um país ou continente. Difere, assim, das Rede pessoal (PAN), das Rede de área local (LAN) e da Rede de área metropolitana (MAN) Uma WAN integra equipamentos em diversas localizações geográficas (hosts, computadores, routers/gateways, etc.), envolvendo diversos países e continentes como a Internet. O tráfego das WAN aumenta continuamente surgindo em função disso mais congestionamento do que será transportado na rede, definindo as características destes tráfegos (voz, dados, imagens e vídeo), qualidade de serviço (QoS), protocolos com ultra compreensão. O tráfego da rede tem que ser modelado através de medições com um grau de resolução elevado, incluindo a analise de pacotes a fim de disponibilizar aos interessados usando técnicas gráficas, estatísticas descritivas, entre outros. Quando ocorre variação na chegada de pacotes isso indica que a Wan está consistente e seu tráfego pode ser acelerado de acordo com as necessidades dos serviços.
11 QoS O QoS, do original em inglês quality of service, define a qualidade de serviço de uma WAN para um determinado tráfego em tecnologias de rede como: IP, ATM, Frame Relay e outros. A qualidade de serviço é a capacidade da rede em que os dados são transmitidos de forma consistente e previsível, satisfazendo as necessidades das aplicações dos usuários em serviços diferenciados. Recursos que podem ser utilizado no QoS são: Classificação de pacotes Gerenciamento de banda e controle de admissão Prevenção de congestionamento Medição de serviços e tráfego com granularidade. Os recursos são utilizados de acordo com os serviços e os dados que serão transmitidos na rede WAN
13 Classificação com relação a Hierarquia Rede Ponto a Ponto Em uma rede ponto a ponto os computadores são conectados em grupo para que outros usuários possam compartilhar recursos e informações. Não há um local central para autenticação de usuários, armazenamento de arquivos ou acesso a recursos. Isso significa que os usuários devem lembrar em qual computador do grupo de trabalho está o recurso ou a informação compartilhada que desejam acessar. Isso significa também que os usuários precisam efetuar login em cada computador para acessar os recursos compartilhados no computador indicado. Na maioria das redes ponto a ponto, é difícil para os usuários rastrearem onde está a informação porque os dados são geralmente armazenados em vários computadores. Isso dificulta o backup de informações de negócios importantes, e, na maioria dos casos, as pequenas empresas não conseguem concluir backups. Em muitos casos, há várias versões do mesmo arquivo em computadores diferentes no grupo de trabalho.
14 Classificação com relação a Hierarquia Rede baseada em servidor Em uma rede baseada em servidor, o servidor é o local central onde os usuários compartilham e acessam recursos da rede. Esse computador dedicado controla o nível de acesso dos usuários aos recursos compartilhados. Os dados compartilhados ficam em um único local, facilitando o backup de informações de negócios importantes. Cada computador conectado à rede é chamado de computador cliente. Em uma rede baseada em servidor, os usuários têm uma conta de usuário e senha para efetuar login no servidor e acessar os recursos compartilhados. Os sistemas operacionais de servidor são desenvolvidos para suportar a carga quando vários computadores clientes acessarem os recursos baseados em servidor. O Windows Serve2008 é instalado e configurado como servidor central em uma rede baseada em servidor. O Windows Server 2008 fornece o ponto central para autenticação de usuários, acesso a recursos e armazenamento de informações.
16 Classificação com relação a Topologia A topologia de rede é o canal no qual o meio de rede está conectado aos computadores e outros componentes de uma rede de computadores. Essencialmente, é a estrutura topológica da rede, e pode ser descrito fisicamente ou logicamente. Há várias formas nas quais se pode organizar a interligação entre cada um dos nós (computadores) da rede. Existem duas categorias básicas de topologias de rede Topologia física A topologia física é a verdadeira aparência ou layout da rede, enquanto que a lógica descreve o fluxo dos dados através da rede. A topologia física representa como as redes estão conectadas (layout físico) e o meio de conexão dos dispositivos de redes (nós ou nodos). A forma com que os cabos são conectados, e que genericamente chamamos de topologia da rede (física), influencia em diversos pontos considerados críticos, como a flexibilidade, velocidade e segurança.
17 Classificação com relação a Topologia Topologia lógica A topologia lógica refere-se à maneira como os sinais agem sobre os meios de rede, ou a maneira como os dados são transmitidos através da rede a partir de um dispositivo para o outro sem ter em conta a interligação física dos dispositivos. Topologias lógicas são frequentemente associadas à Media Access Control métodos e protocolos. Topologias lógicas são capazes de serem reconfiguradas dinamicamente por tipos especiais de equipamentos como roteadores e switches. A topologia da rede pode ser estudada por meio de oito topologias básicas: Ponto-a-ponto barramento Estrela Anel ou circular Malha Árvore Híbrida
18 Classificação com relação a Topologia Topologia lógica A topologia lógica refere-se à maneira como os sinais agem sobre os meios de rede, ou a maneira como os dados são transmitidos através da rede a partir de um dispositivo para o outro sem ter em conta a interligação física dos dispositivos. Topologias lógicas são frequentemente associadas à Media Access Control métodos e protocolos. Topologias lógicas são capazes de serem reconfiguradas dinamicamente por tipos especiais de equipamentos como roteadores e switches. refere-se ao lay-out físico e ao meio de conexão dos dispositivos na rede, ou seja, como estes estão conectados A topologia da rede pode ser estudada por meio de oito topologias básicas: Ponto-a-ponto barramento Estrela Anel ou circular Malha Árvore Híbrida
19 Classificação com relação a Topologia A topologia de uma rede depende do projeto das operações, da confiabilidade e do seu custo operacional. Ao se planejar uma rede, muitos fatores devem ser considerados, mas o tipo de participação dos nodos é um dos mais importantes. Um nodo pode ser fonte ou usuário de recursos, ou uma combinação de ambos
27 Redes em Anel são capazes de transmitir e receber dados em qualquer direção, mas as configurações mais usuais são unidirecionais, de forma a tornar menos sofisticado os protocolos de comunicação que asseguram a entrega da mensagem corretamente e em seqüência ao destino. Quando uma mensagem é enviada por um modo, ela entra no Anel e circula até ser retirada pelo nó destino, ou então até voltar ao nó fonte, dependendo do protocolo empregado. O último procedimento é mais desejável porque permite o envio simultâneo de um pacote para múltiplas estações. Outra vantagem é a de permitir a determinadas estações receber pacotes enviados por qualquer outra estação da rede, independentemente de qual seja o nó destino. Pode-se ligar entre 30 a 50 computadores com taxas de transferência de 50 Mbps. O anel não interliga as estações diretamente, mas consiste de uma série de repetidores ligados por um meio físico, sendo cada estação ligada a estes repetidores. É uma configuração em desuso. Nesta topologia cada estação está conectada a apenas duas outras estações, quando todas estão ativas. Uma desvantagem é que se, por acaso apenas uma das máquinas falhar, toda a rede pode ser comprometida, já que a informação só trafega em uma direção, que no caso é CIRCULAR. Em termos práticos, nessas redes a fiação, que geralmente é realizada com cabos coaxiais, possui conectores BNC em formato de "T", onde uma das pontas você conecta no computador e a outra levará a informação adiante, proseguindo para a máquina seguinte.