15/02/2015. Conteúdo deste módulo. Curso de Preparatório para Concursos Públicos. Tecnologia da Informação REDES. Conceitos Iniciais - PDF
Norma Coelho Carlos
1 Curso de Preparatório para Concursos Públicos Tecnologia da Informação REDES Conceitos Iniciais; Classificações das Redes; Topologias de Redes; Meios de Transmissão; Arquitetura de Redes; Conteúdo deste módulo Equipamentos usados nas Redes; Protocolos de redes. 2 Conceitos Iniciais Um Exemplo de Rede REDES: Conjunto de computadores interconectados por estruturas físicas (fios, antenas, cabos) e lógicas (programas, regras, protocolos); As redes de computadores servem para permitir que os computadores compartilhem recursos (aplicativos, dados, periféricos, pastas, arquivos, banco de dados, processamento, etc.) entre si. 3 4 Tipos de Redes (Área Geográfica) PAN REDE PESSOAL Redes com Fio PAN (Rede Pessoal): dispositivos ligados para um único usuário; LAN (Rede Local): pequena extensão (uma sala, um escritório, um prédio); MAN (Rede Metropolitana): com a extensão de uma cidade; WAN (Rede Extensa): sem limite de tamanho (cidades, Estados, países, continentes, o mundo) 5 6 1
3 Hotspot WMAN Ponto público para o acesso a redes Wi-Fi. Normalmente é uma rede aberta (sem criptografia); Normalmente ligado à Internet; É comum encontrá-los em restaurantes, hotéis, aeroportos, centros de convenções, shopping centers etc WWAN Estrutura das Redes sem fio Exercícios FCC TRT 2ª Reg. Analista Jud. - Área Adm. A configuração de rede mais adequada para conectar computadores de? um pavimento? um estado? uma nação é, respectivamente: a) LAN, WAN, WAN. b) LAN, LAN, WAN. c) LAN, LAN, LAN. d) WAN, WAN, LAN. e) WAN, LAN, LAN. Exercícios Prova: FCC TRE-TO - Técnico Judiciário - Área Administrativa O padrão de rede local no qual os dispositivos não necessitam de fios para comunicação entre si, é conhecido por a) Wi-Fi. b) WAN. c) LAN. d) MAN. e) USB
4 Tipos de Redes (Funcionamento) Ponto-a-ponto (Peer-to-Peer) ou Homogênea: todos os computadores são igualmente importantes. Todos pedem e todos fornecem dados, não há hierarquia entre os computadores; Tipos de Redes Cliente/Servidor: um (ou alguns) dos computadores centralizam as informações e só as fornecem (servidores); outros só as requisitam (clientes). Ex Internet. Na verdade, os termos Cliente e Servidor são atribuídos a programas (softwares) e não a micros. Ex Internet Explorer Ponto-a-Ponto Cliente-Servidor Topologias de Redes Locais Topologias de Redes Locais Topologia é um esquema que descreve como os computadores estão ligados fisicamente numa rede. Estrela As mais comuns são: Barra ou Barramento (Bus); Anel (ring); Estrela (star); Híbrida (Hybrid) Barra Anel Híbrida Topologia de Barramentos Todos os computadores (ou nós) são ligados diretamente a um único caminho compartilhado. Para montar fisicamente essa topologia, usam-se cabos coaxiais. Transfere dados por Broadcast (Difusão); As placas (interfaces) de rede são passivas (não retransmitem sinais); Um computador com problemas não afeta o funcionamento da rede. Quanto mais micros, mais lenta; entrou em desuso. Topologia Anel Todos os computadores (ou nós) são ligados diretamente a dois outros micros em um caminho fechado; Os sinais atravessam o Anel todo (emissor receptor emissor). As placas (interfaces) de rede funcionam de forma ativa (recebem e retransmitem sinais). Um micro com problemas ou desligado faz a rede parar de funcionar
5 Topologia Estrela Todos os micros estão ligados fisicamente a um componente central (o concentrador, ou nó central ); Topologia Física mais usada hoje, fácil de implementar e manter; Todos os sinais passam pelo nó central, que precisa saber ler os quadros (a informação) para transmiti-los para o micro destinatário. Topologia Híbrida Consiste no conjunto de duas ou mais topologias Meios Físicos de Transmissão Fibras Ópticas Meios físicos, ou somente meios são justamente os componentes físicos ou caminhos por onde as informações trafegam na rede de um micro para o outro. Ex.: Fios telefônicos, cabos de par-trançado, cabos coaxiais, antenas e fibra óptica. Par Trançado Fibra óptica Cabo coaxial Ondas Eletromagnéticas Transmissão de sinais através de conexões sem fio. As antenas dos equipamentos geram variações eletromagnéticas no ar. Arquitetura de Redes Arquiteturas de Redes são, apenas, conjuntos de características que especificam como uma rede funciona. É o modelo da Rede. Todos os equipamentos a serem usados numa rede devem obedecer às mesmas especificações (ou seja, eles têm que ser da mesma arquitetura)
6 Arquitetura de Redes Dispositivos de mesma Arquitetura Características próprias de cada uma: Estrutura física (cabos, conectores, concentradores, placas de rede, voltagem específica dos sinais); Método de acesso (protocolo de acesso ao meio físico); Tamanho e formato da informação transmitida Principais Arquiteturas p/ (W)LAN (+) Ethernet (rede local com fio) Ethernet (Original): 10Mbps cabos coaxiais ou cabos de par-trançado; Fast Ethernet: 100Mbps com par trançado ou fibra óptica; Gigabit Ethernet: 1000Mbps (1Gbps); 10 Gigabit Ethernet: Mbps (10Gbps). Wi-Fi (rede local sem fio) b: 11Mbps; 2,4GHz; g: 54Mbps; 2,4GHz; a: 54Mbps; 5GHz; n: 300Mbps; 2,4GHz e 5GHz; Equipamentos usados nas Redes Placa de Rede Repetidor Hub Ponto (bridge) Switch Ponto de Acesso Roteador Gateway Proxy Placa de Rede Placa de Rede É o equipamento que faz a interface entre o computador e a estrutura física da rede (o meio); Chamado de interface de rede ou adaptador de rede ; Cada computador tem que ter uma para poder se conectar à rede. Todas as placas de rede de uma mesma rede têm que ter a mesma arquitetura (ser do mesmo padrão ). Todas as placas de rede devem ter endereços físicos diferentes. Cada placa de rede tem um único endereço físico, chamado endereço MAC
7 Endereço MAC Também conhecido como endereço físico. É gravado na memória ROM da placa de rede, portanto, é inalterável. É formado por 48 bits (48 zeros e uns); Ex.: B6:00:A4:F1:18:C3 Repetidor É um equipamento que regenera o sinal da rede, permitindo que ele atravesse uma extensão maior de cabo. Um repetidor é apenas um amplificador para o sinal enfraquecido que já atravessou um meio muito extenso. Lembre-se: é imutável e cada placa de rede tem um endereço único! Hub Hub É um equipamento que serve como ponto de convergência para os cabos oriundos dos computadores (cabos de par-trançado); O Hub, em si, é apenas uma caixa para concentrar os cabos, porque internamente ele é apenas um barramento (um fio que liga todos os conectores). Hubs são repetidores (Hubs ativos) amplificam os sinais que passam por eles; mas não conseguem selecionar os destinatários dos sinais que passam por eles porque não conseguem ler os endereços MAC dos quadros. Hubs trabalham unicamente por broadcast (difusão). Como um hub é apenas um barramento (ou seja, internamente apenas interliga diretamente suas portas por fios), portanto, é apenas um segmento Ponte (Bridge) Ponte (Bridge) É um equipamento que interliga segmentos de uma mesma rede. A ponte sabe ler os sinais que passam por ela como sendo quadros (portanto, consegue ler o endereço MAC contido nos quadros); Cada segmento é chamado de domínio de colisão
8 Switch Switch (Vários Segmentos) Um switch é um dispositivo que externamente é muito semelhante a um Hub (várias portas) e, internamente, é composto por várias pontes, portanto, cada porta do switch é um segmento separado. O Switch tem condições de ler os endereços MAC dos quadros que passam por ele, e, com isso, definir para que segmentos entregá-los Switch Roteador Switches fazem a rede ethernet trabalhar mais rapidamente, devido ao fato de apresentarem menos colisões. Um switch pode usar difusão (broadcast) se necessário (embora seu trabalho normalmente seja evitar esse tipo de transmissão). Veio para substituir o Hub. Componentes mais inteligentes, pois conseguem interligar redes distintas. Cada porta do roteador está ligada a uma rede diferente; Os roteadores decidem para onde os pacotes devem passar através de um endereço lógico (não o MAC, que é o endereço físico) Exemplo de Ligação Inter-Redes Roteadores Roteadores são usados para criar estruturas formadas por várias redes de computadores distintas, chamadas de inter-redes (ou internet). A Internet que conhecemos é na verdade, uma estrutura enorme ligada por roteadores. Os roteadores conhecem as redes a que estão ligados, bem como os endereços dos roteadores vizinhos
9 Transporte dos Pacotes (Datagrama) Transporte dos Pacotes 1 Mensa gem Transporte dos Pacotes Transporte dos Pacotes Pacote Ponto de Acesso (Access Point) Dispositivo que interliga computadores em uma rede Wi-Fi em modo infraestrutura. Gateway Não é um equipamento em si, mas uma função desempenhada por um equipamento na rede. Gateway significa o portão da rede, ou seja, o ponto único de entrada e saída dos dados na/da rede. Normalmente, é o Roteador, mas pode ser realizado por outros equipamentos
10 Proxy Servidor Proxy Atuando Proxy é uma aplicação (programa) que faz o processo de intermediar as comunicações entre as estações de uma rede LAN e a Internet. Em vez de fazer requisições diretamente à Internet os micros da rede fazem-nas ao Proxy, que se encarrega de repassá-la ao servidor na Internet. Como todos os micros falam com a Internet pelo Proxy, ele assume a posição de Gateway da rede Cache da Internet Armazenamento, em disco, das páginas e arquivos que foram acessados mais recentemente pela rede. Usando o Proxy, é possível: Diminuir o uso desnecessário da conexão com o provedor, por causa da Cache da Internet; Auditar e Monitorar o que os funcionários andam acessando na Internet; Exercícios(+) Prova: CESPE TRT - 21ª Região (RN) - Analista Judiciário. Um hub é um equipamento que permite a integração de uma ou mais máquinas em uma rede de computadores, além de integrar redes entre si, com a característica principal de escolher qual é a principal rota que um pacote de dados deve percorrer para chegar ao destinatário da rede. Proibir o acesso a certos tipo de sites Protocolos de Rede Protocolos são conjuntos de regras de comunicação que devem ser compartilhadas por todos os componentes que desejam se comunicar. Os computadores em rede precisam falar os mesmos protocolos. Aplicação Pilha de Protocolos TCP/IP FTP, SSH, TELNET, SMNP, DNS, DHCP, HTTP, POP3, IMAP, HTTPS A pilha de protocolos mais usada é a pilha TCP/IP, padrão da Internet, é um conjunto de protocolos empilhados em camadas. Há vários protocolos em uma pilha porque há várias tarefas (serviços) diferentes a serem desenvolvidos pela Rede. Transporte Rede TCP e UDP IP Enlace/Físico Arquitetura da rede não importa para a pilha TCP/IP
11 Protocolos de Aplicação São protocolos associados às diversas tarefas (serviços) que podemos realizar na Internet; Cada serviço é prestado por um protocolo de aplicação diferente (ou mais de um). Cada protocolo de aplicação tem, associado a si, um número chamado porta. Protocolos de Aplicação Prot. Descrição Porta HTTP HTTPS Transferência de páginas de Web, utilizado em navegador (web browser) Transferência de páginas de Web Seguro (com criptografia) SMTP Para envio de 587 POP3 Para recepção de 110 IMAP Para acessar no Servidor (Webmail) 143 DNS Resolução de nomes para IP 53 DHCP Protocolo de configuração dinâmica de terminais (configuração dinâmica de IPs) FTP Transferência de arquivos 20 e 21 Telnet Acesso remoto (à distância) 23 SSH Acesso remoto com segurança (com criptografia) Protocolos de Transporte Protocolo TCP São responsáveis pela comunicação fim-a-fim, ou seja, controlam a saída das informações (na origem) e a chegada delas (no destino); Não conseguem atravessar a estrutura da rede (não há endereços nesses protocolos), por isso precisam do protocolo IP (que é capaz de atravessá-la, comandando os roteadores) Transmission Control Protocol (Protocolo de Controle da Transmissão); Numera os segmentos; Garante a entrega deles no destino; Controla o fluxo (para que o destino não receba mais do que pode processar); É orientado a conexão; É confiável; Protocolo UDP TCP x UDP User Datagram Protocol (Protocolo de Datagrama de Usuário); Não numera os segmentos; Não garante a entrega deles no destino; Não controla o fluxo; Não é orientado a conexão; Não dá por falta de algum segmento extraviado; Não é confiável; É mais rápido que o TCP. Em quase todos os serviços úteis (web, e- mail, transferência de arquivos), usamos TCP. Em alguns casos menos úteis, onde se exige mais velocidade (como vídeo e música, VoIP), usa-se o UDP como protocolo de transporte (por isso, às vezes, faltam pedaços da música ou do vídeo)
12 Protocolo IP Endereçamento IP Internet Protocol - IP; Usado para endereçar as estações e, com isso, permitir o roteamento dos pacotes pela estrutura da Internet. O endereço lógico interpretado pelos roteadores é justamente associado ao protocolo IP (é chamado endereço IP) Endereço IP IPv4 usa número de 32 bits, oficialmente escrito com 04 octetos: IP: IP: De até Existe uma outra versão do IP, a versão 6 (IPv6) que utiliza um número de 128 bits. 69 Endereço IP Não são físicos, como os MAC, e, com isso, podem variar, para um mesmo computador, de conexão em conexão; São únicos (não pode haver dois computadores usando o mesmo endereço IP ao mesmo tempo); Todo computador precisa saber seu próprio endereço IP, assim poderá receber qualquer pacote endereçado a si. Fixo x Dinâmico Um computador pode receber seu endereço IP (e outros parâmetros) de duas maneiras: Fixo: quando é configurado manualmente para isso (por seu administrador); Dinâmico: quando recebe esses parâmetros automaticamente de um servidor apropriado (chamado servidor DHCP)