Nº 1

CEFOI

Escola Básica 2.3 D.Afonso IV Conde de Ourém

O que é uma rede?

O modelo OSI e as suas camadas

Caracterização das redes (Lan,Wan)

Topologias de redes.

Tipos de cabos.

Como montar um cabo.

Meios físicos de uma rede: placas de rede, modems, repetidores, bridges, switch, routers.

O termo genérico “rede” define um conjunto de entidades (objectos,

pessoas, etc.) interligados uns aos outros. Uma rede permite assim circular

elementos materiais ou imateriais entre cada uma destas entidades, de

acordo com regras bem definidas. Rede (em inglês network): Conjunto dos computadores e periféricos conectados uns aos outros. Note que dois

computadores conectados constituem por si só uma rede mínima.

ISO foi uma das primeiras organizações a definir formalmente uma forma comum de conectar computadores. Sua arquitectura é chamada OSI (Open Systems Interconnection), Camadas OSI ou Interconexão de Sistemas Abertos.

Esta arquitectura é um modelo que divide as redes de computadores em sete camadas, de forma a se obter camadas de abstracção. Cada protocolo implementa uma funcionalidade assinalada a uma determinada camada.

1ª Camada

2ª Camada

3ª Camada

4ª Camada

5ª Camada

6ª Camada

7ª Camada

A camada física define as características técnicas dos dispositivos

eléctricos e ópticos (físicos) do sistema. Ela contém os

equipamentos de cabeamento ou outros canais de comunicação

(ver modulação) que se comunicam directamente com o

controlador da interface de rede. Preocupa-se, portanto, em

permitir uma comunicação bastante simples e confiável, na

maioria dos casos com controle de erros básico:

Move bits (ou bytes, conforme a unidade de transmissão) através de um

meio de transmissão.

Define as características eléctricas e mecânicas do meio, taxa de

transferência dos bits, tensões etc.

Controle de acesso ao meio.

Controle da quantidade e velocidade de transmissão de informações na

rede.

A camada de ligação de dados também é conhecida como camada de

enlace ou link de dados. Esta camada detecta e, opcionalmente, corrige

erros que possam acontecer no nível físico. É responsável pela transmissão e

recepção (delimitação) de quadros e pelo controle de fluxo. Ela também

estabelece um protocolo de comunicação entre sistemas directamente

conectados.

Exemplo de protocolos nesta camada: PPP, LAPB (do X.25),NetBios.

Na Rede Ethernet cada placa de rede possui um endereço físico, que deve

ser único na rede.

A camada de Rede é responsável pelo endereçamento dos pacotes,convertendo endereços lógicos (IP) em endereços físicos (MAC) , de formaque os pacotes consigam chegar correctamente ao destino. Essa camadatambém determina a rota que os pacotes irão seguir para atingir o destino,baseada em factores como condições de tráfego da rede e prioridades.

Essa camada é usada quando a rede possui mais de um segmento e, comisso, há mais de um caminho para um pacote de dados percorrer daorigem ao destino.

Funções da Camada:› Movimenta pacotes a partir de sua fonte original até seu destino através de um ou mais enlaces.

› Define como dispositivos de rede descobrem uns aos outros e como os pacotes são roteados até seu destinofinal.

A camada de transporte é responsável por usar os dados enviados pela

camada de Sessão e dividi-los em pacotes que serão transmitidos para a

camada de Rede. No receptor, a camada de Transporte é responsável por

pegar os pacotes recebidos da camada de Rede, remontar o dado original

e assim enviá-lo à camada de Sessão.

Isso inclui controle de fluxo, ordenação dos pacotes e a correcção de erros,

tipicamente enviando para o transmissor uma informação de recebimento,

informando que o pacote foi recebido com sucesso.

A camada de Transporte separa as camadas de nível de aplicação

(camadas 5 a 7) das camadas de nível físico (camadas de 1 a 3). A

camada 4, Transporte, faz a ligação entre esses dois grupos e determina a

classe de serviço necessária como orientada a conexão e com controle de

erro e serviço de confirmação, sem conexões e nem confiabilidade.

O objectivo final da camada de transporte é proporcionar serviço eficiente,

confiável e de baixo custo. O hardware e/ou software dentro da camada

de transporte e que faz o serviço é denominado entidade de transporte.

A camada de [Sessão] permite que duas aplicações em computadores diferentesestabeleçam uma sessão de comunicação. Nesta sessão, essas aplicações definemcomo será feita a transmissão de dados e coloca marcações nos dados que estão aser transmitidos. Se porventura a rede falhar, os computadores reiniciam a transmissãodos dados a partir da última marcação recebida pelo computador receptor.

Disponibiliza serviços como pontos de controles periódicos a partir dos quais a

comunicação pode ser restabelecida em caso de pane na rede.

Abre portas para que várias aplicações possam escalonar o uso da rede e aproveitarmelhor o tempo de uso. Por exemplo, um browser quando for fazer o download devárias imagens pode requisitá-las juntas para que a conexão não fique desocupadanuma só imagem.

A camada de Apresentação, também chamada camada de Tradução,converte o formato do dado recebido pela camada de Aplicação em umformato comum a ser usado na transmissão desse dado, ou seja, um formatoentendido pelo protocolo usado. Um exemplo comum é a conversão do padrãode caracteres (código de página) quando o dispositivo transmissor usa umpadrão diferente do ASCII. Pode ter outros usos, como compressão de dados ecriptografia.

Os dados recebidos da camada sete são comprimidos, e a camada 6 dodispositivo receptor fica responsável por descomprimir esses dados. A transmissãodos dados torna-se mais rápida, já que haverá menos dados a seremtransmitidos: os dados recebidos da camada 7 foram "encolhidos" e enviados àcamada 5.

Para aumentar a segurança, pode-se usar algum esquema de criptografia nestenível, sendo que os dados só serão decodificados na camada 6 do dispositivoreceptor.

Ela trabalha transformando os dados em um formato no qual a camada deaplicação possa aceitar.

A camada de aplicação é responsável por identificar e estabelecer a aplicação (programa) o qualserá utilizado entre a máquina destinatária e o usuário como também disponibiliza os recursos(protocolo) para que tal comunicação aconteça. Por exemplo, ao solicitar a recepção de [[e-mail]através do aplicativo de e-mail, este entrará em contacto com a camada de Aplicação doprotocolo de rede efectuando tal solicitação(POP3, IMAP). Tudo nesta camada é direccionado aosaplicativos. Alguns protocolos utilizados nesta camada são:

HTTP.

SMTP.

FTP.

SSH.

RTP

Telnet.

SIP.

RDP.

IRC.

SNMP.

NNTP.

POP3.

IMAP.

BitTorrent.

DNS;

Ping.

É o acrónimo de Local Área network, é o nome que se dá a uma rede de

carácter local, e cobrem uma área geográfica reduzida, tipicamente um

escritório ou uma empresa, e interligam um número não muito elevado de

entidades. São usualmente redes de domínio privado.

significa Wide Área network, e como o nome indica é uma rede de

telecomunicações que está dispersa por uma grande área geográfica. A

WAN distingue-se duma LAN pelo seu porte e estrutura de

telecomunicações. As WAN normalmente são de carácter público, geridas

por um operador de telecomunicações.

Rede em barramento é uma topologia de rede em que todos os

computadores são ligados em um mesmo barramento físico de dados.

Apesar de os dados não passarem por dentro de cada um dos nós, apenas

uma máquina pode “escrever” no barramento num dado momento. Todas

as outras “escutam” e recolhem para si os dados destinados a elas. Quando

um computador estiver a transmitir um sinal, toda a rede fica ocupada e se

outro computador tentar enviar outro sinal ao mesmo tempo, ocorre uma

colisão e é preciso reiniciar a transmissão.

Na topologia em anel os dispositivos são conectados em série, formando

um circuito fechado (anel). Os dados são transmitidos unidirecionalmente

de nó em nó até atingir o seu destino. Uma mensagem enviada por uma

estação passa por outras estações, através das retransmissões, até ser

retirada pela estação destino ou pela estação fonte. Os sinais sofrem menos

distorção e atenuação no enlace entre as estações, pois há um repetidor

em cada estação. Há um atraso de um ou mais bits em cada estação para

processamento de dados. Há uma queda na contabilidade para um

grande número de estações. A cada estação inserida, há um aumento de

retardo na rede. É possível usar anéis múltiplos para aumentar a

contabilidade e o desempenho.

A mais comum actualmente, a topologia em estrela utiliza cabos de par

trançado e um concentrador como ponto central da rede. O concentrador

se encarrega de retransmitir todos os dados para todas as estações, mas

com a vantagem de tornar mais fácil a localização dos problemas, já que

se um dos cabos, uma das portas do concentrador ou uma das placas de

rede estiver com problemas, apenas o nó ligado ao componente

defeituoso ficará fora da rede. Esta topologia se aplica apenas a pequenas

redes, já que os concentradores costumam ter apenas oito ou dezasseis

portas. Em redes maiores é utilizada a topologia de árvore, onde temos

vários concentradores interligados entre si por comutadores ou roteadores.

A topologia em árvore é essencialmente uma série de barras

interconectadas. Geralmente existe uma barra central onde outros ramos

menores se conectam. Esta ligação é realizada através de derivadores e as

conexões das estações realizadas do mesmo modo que no sistema de

barra padrão.

Cuidados adicionais devem ser tomados nas redes em árvores, pois cada

ramificação significa que o sinal deverá se propagar por dois caminhos

diferentes. A menos que estes caminhos estejam perfeitamente casados, os

sinais terão velocidades de propagação diferentes e reflectirão os sinais de

diferente maneira. Em geral, redes em árvore, vão trabalhar com taxa de

transmissão menores do que as redes em barra comum, por estes motivos.

É a topologia mais utilizada em grandes redes. Assim, adequa-se a

topologia de rede em função do ambiente, compensando os custos,

expansibilidade, flexibilidade e funcionalidade de cada segmento de rede.

Muitas vezes acontecem demandas imediatas de conexões e a empresa

não dispõe de recursos, naquele momento, para a aquisição de produtos

adequados para a montagem da rede. Nestes casos, a administração de

redes pode utilizar os equipamentos já disponíveis considerando as

vantagens e desvantagens das topologias utilizadas.

O cabeamento por par trançado (Twisted pair) é um tipo de cabo que temum feixe de dois fios no qual eles são entrançados um ao redor do outro

para cancelar as interferências electromagnéticas de fontes externas e

interferências mútuas (linha cruzada ou, em inglês, crosstalk) entre cabos

vizinhos. A taxa de giro (normalmente definida em termos de giros por

metro) é parte da especificação de certo tipo de cabo. Quanto maior o

número de giros, mais o ruído é cancelado. Foi um sistema originalmente

produzido para transmissão telefônica analógica que utilizou o sistema de

transmissão por par de fios aproveita-se esta tecnologia que já é tradicional

por causa do seu tempo de uso e do grande número de linhas instaladas.

Fibra óptica é um filamento de vidro ou de materiais poliméricos comcapacidade de transmitir luz. Tal filamento pode apresentar diâmetros

variáveis, dependendo da aplicação, indo desde diâmetros ínfimos, da

ordem de micrómetros (mais finos que um fio de cabelo) até vários

milímetros.

O cabo coaxial é um tipo de cabo condutor usado para transmitir sinais.Este tipo de cabo é constituído por diversas camadas concêntricas de

condutores e isolantes, daí o nome coaxial. O cabo coaxial é constituído

por um fio de cobre condutor revestido por um material isolante e rodeado

duma blindagem. Este meio permite transmissões até frequências muito

elevadas e isto para longas distâncias.

› A: revestimento de plástico

› B: tela de cobre

› C: isolador dialétrico interna

› D: núcleo de cobre

Os passos a seguir são para montar cabos Ethernet Categoria 5. No nosso

exemplo, faremos um cabo Categoria 5e, mas estas instruções servem para

fazer qualquer tipo de cabo de rede.

1º PassoPegue a quantidade de fio necessária, e adicione

mais um pouco para segurança. Se uma luva for

colocada, faça-o antes de desemcapar o fio, e

certifique-se de que a luva está do lado certo.

2º PassoRemova a capa externa do cabo, expondo cerca

de 3 cm dos fios torcidos. Tome cuidado para

cortar somente a jaqueta externa, e nenhum fio.

Depois de remover esta capa, vão haver oito fios

torcidos em 4 pares. Cada par tem um fio de cor

sólida, e o outro é branco com uma listra colorida

marcando seu par. Algumas vezes um cordão

branco também está presente.

3º Passo

4º Passo

Inspecione os fios para ver se algum deles

foi partido ao cortar a jaqueta externa. Se

algum deles estiver com o cobre exposto,

corte todos os fios rente ao corte da

jaqueta, e comece tudo de novo. Fios

expostos vão causar linha cruzada, perda

de performance ou simplesmente não

conectar. É importante manter a capa de

todos os fios internos intacta.

Desenrole os pares deixando-os alinhados e

achatados entre seus dedos. O cordão

branco pode ser cortado e jogado fora (veja

Avisos).

5º PassoArrume os fios baseado na especificação que está

seguindo. Existem dois métodos determinados pela TIA,

586A e 586B. 586B é o mais comum para cabos de rede,

usado amplamente por computadores e telefones digitais.

É o padrão usado em nosta demonstração (para o 586A,

precisamos de uma ordenação diferente, veja nas Dicas).

Coloque os fios na seguinte ordem, da esquerda para

direita:

1- Branco/Laranja

2- Laranja

3- Branco/Verde

4- Azul

5- Branco/Azul

6- Verde

7- Branco/Castanho

8- Castanho

Acerte todos os fios para que fiquem paralelos entre

seus dedos. Verifique se a ordem deles continua a

mesma. Corte a capa de todos os fios alinhadas, a 19

mm da base da jaqueta. Os cortes devem deixar os fios

intactos e alinhados. Este passo é importante, pois fios

tortos ou meio partidos não vão fazer contacto dentro

do plugue, e pode estragar todo o cabo.

Mantenha os fios alinhados enquanto os

coloca dentro do RJ-45 com a parte chata

para cima. O fio branco/laranja deve estar a

esquerda, olhando para baixo no conector.

Você pode ver se todos os fios entraram em

seus lugares olhando o conector de frente,

deve haver um fio em cada buraco, como

visto ao lado. Você pode ter que forçar um

pouco para empurrar os pares de fios no

conector. Pelo menos 6 mm da capa do cabo

deve entrar para dar firmeza ao cabo depois

que o plugue for crimpado. Você pode

precisar esticar a capa para conseguir isto.

Certifique-se uma última vez que os fios estão

em ordem correcta antes de crimpar o cabo.

Coloque o plugue com os fios no

alicate de crimpar, aperte firme o

cabo. Você vai ouvir os sons

característicos, e depois de ter

terminado o cabo vai voltar para a

posição de aberto.

Repita com o outro lado do

cabo. O modo como vai

prender o outro lado (586A

ou 586B) depende se está

fazendo um cabo comum ou

um cabo cross-over.

Teste o cabo para garantir seu funcionamento. Cabos

incompletos e mal montados podem causar muita dor

de cabeça mais a frente. Com o advento do "Power-

over-Ethernet" (eletricidade via ethernet), cabos mal

presos podem danificar seriamente o equipamento.

Um testador de cabos pode verificar esta informação

com precisão para você. Se tiver um, teste a

conectividade pino-a-pino.

Uma placa de rede (também chamada adaptador de rede ou NIC) é umdispositivo de hardware responsável pela comunicação entre os

computadores em uma rede.

A placa de rede é o hardware que permite aos computadores conversarem

entre si através da rede. Sua função é controlar todo o envio e recebimento

de dados através da rede. Cada arquitectura de rede exige um tipo

específico de placa de rede; sendo as arquitecturas mais comuns a rede

em anel Token Ring e a tipo Ethernet.

A palavra Modem vem da junção das palavras moduladoras e demodulador. Ele é um dispositivo electrónico que modula um sinal digital em

uma onda analógica, pronta a ser transmitida pela linha telefônica, e que

de modula o sinal analógico e o reconverte para o formato digital original.

Utilizado para conexão à Internet, BBS, ou a outro computador.

O processo de conversão de sinais binários para analógicos é chamado de

modulação/conversão digital-analógico. Quando o sinal é recebido, um

outro modem reverte o processo (chamado de modulação). Ambos os

modems devem estar trabalhando de acordo com os mesmos padrões,

que especificam, entre outras coisas, a velocidade de transmissão (bps,

baud, nível e algoritmo de compressão de dados, protocolo, etc.).

Um switch é um dispositivo utilizado em redes de computadores parareencaminhar frames entre os diversos nós. Possuem portas, assim como os

concentradores (hubs) e a principal diferença entre o comutador e o

concentrador é que o comutador segmenta a rede internamente, sendo

que a cada porta corresponde um domínio de colisão diferente, o que

significa que não haverá colisões entre pacotes de segmentos diferentes —

ao contrário dos concentradores, cujas portas partilham o mesmo domínio

de colisão. Outra importante diferença está relacionada ao gerenciamento

da rede, com um Switch gerenciável, podemos criar VLANS, deste modo a

rede gerenciada será divida em menores segmentos.

Em informática, repetidor é um equipamento utilizado para interligação deredes idênticas, pois eles amplificam e regeneram eletricamente os sinais

transmitidos no meio físico.

Os repetidores actuam na camada física (Modelo OSI), recebem todos os

pacotes de cada uma das redes que ele interliga e os repete nas demais

redes sem realizar qualquer tipo de tratamento sobre os mesmos. Não se

pode usar muitos deste dispositivo em uma rede local, pois degeneram o

sinal no domínio digital e causam problemas de sincronismo entre as

interfaces de rede.

Repetidores são utilizados para estender a transmissão de ondas de rádio,

por exemplo, redes wireless, wimax e telefonia celular.

Roteador (estrangeirismo do inglês router, ou encaminhador) é umequipamento usado para fazer a comutação de protocolos, a

comunicação entre diferentes redes de computadores provendo a

comunicação entre computadores distantes entre si.

Roteadores são dispositivos que operam na camada 3 do modelo OSI de

referência. A principal característica desses equipamentos é seleccionar a

rota mais apropriada para encaminhar os pacotes recebidos. Ou seja,

escolher o melhor caminho disponível na rede para um determinado

destino.