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CONCEITO DE REDES - Professor Jefferson Costa

1. 40 Configura o das pontas rear rn 41 Fibra ptica oi o da 42 Fibras mult modo de ndice gradual rrenan 44 Fibras mult modo degrau errar DE Da DER DD Ea near ai Ea ai ea Din ds 44 Fibras MOnNOMOdO iienaa a TIDO ad ba da bp SD a Ad aa 45 Capitulo od 46 Wireless Redes Semi 46 IEEE Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletr nicos oooooooniinnnnninnninncicn 47 IEEE GO2 A isso nda ca cassa ida ca iia 47 WEB ete DRE RS S 47 Como Tuncionan urban Dita 47 Classifica o das redes sem fios rear 48 WPAN PRN RSRS PRERESI A PDDE RR RR 48 WEAN 00 RR RR EDS RENNES REDE ii a ceiba 48 WMAN WiM sa SS n en ATA a Ate A Tato 48 WWAN ocio a aia adas cra 48 Principais Padr es a di ARENE 48 SOLA Vi DEA A A AAA DR RP RO PER TADAS 49 20 A a o Ai A AA A LAI RPPS EE 49 802 VIO essa E Ra Sac sa A 49 OLITE LE AA DEDO EE NS REDES ERR it EE OS DS ERR 49 QU TOS PADr0eS cool il aai da AGA NRO nad iaa 49 TOCNO OQIAS Ad a Sosa Na abro De A o nara EURES 50 IDA EA AA AA CERA AA AA da qi da a 50 BIUIC O0O N A A AAA ida ie 50 Equipamentos Wireless a a a OS 50 Criniicio desacreditar dada 51 Modos d opaco 51 Estendendo alcance layout avan ado de rede nenene 52 LAO Ei it 52 Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br OUMIZANAdo O SINal a 52 Seguran a O poca A UI RS SU a 53 MEP el a 53 MPA eo e e e 53 MPA a R
2. Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 36 obertura pl stica protetora Eq condutor externo de malha E material isolante n cleo de cobre CORTE EM UM CABO COAXIAL O cabo mant m uma capacit ncia constante e baixa teoricamente independente do comprimento do cabo isso lhe permite suportar velocidade da ordem de megabits por segundo sem a necessidade de regenera o do sinal e sem distor es ou ecos sendo melhores que os cabos de par tran ado para longas dist ncias A conex o mais dif cil que a do par tran ado pois feita atrav s de conectores mec nicos o que torna sua instala o mais cara Sua imunidade ao ru do de crosstalk melhor que a do par tran ado sendo a fuga eletromagn tica tamb m menor Cabo coaxial banda larga Coaxial grosso Cobertura Pl stica Material Isolante Externa N cleo de Cobre Condutor Externo de Alum nio Cabo Coaxial Banda Larga Tamb m conhecido como cabo coaxial grosso originalmente descrito como RG 8 tem uma imped ncia de 75 Ohms O nome IEEE 10BASE5 e o n mero padr o IEEE 802 3 Sua blindagem costuma ser amarela O tamanho m ximo do cabo de 500 metros 100 transceptores com segmentos de 23 4 a 70 2 ou 117 metros tendo no m ximo 5 segmentos muito utilizado na transmiss o de imagens e voz atrav s da transmiss o anal gica Transmite de 100 a 150 Mbps Suporta uma banda passante de at
3. 400 MHz Sua transmiss o fornece imunidade ao ru do melhor que da banda b sica Em redes locais a banda dividida em dois canais denomina dos caminhos de transmiss o e caminhos de recep o Necessita de amplificadores peri dicos que transmitem o sinal num nico sentido Para resolver esse problema foram criados os sistemas com um cabo nico e com cabo duplo Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 37 Cabo nico S o alocadas bandas diferentes de frequ ncia para a comunica o Cabo duplo Transmiss o no cabo 1 e recepc o no cabo 2 Cabo coaxial banda base Coaxial fino Cobertura Pl stica Material Isolante Externa A 4 AN Q ete 4 XX OU AA 4 NS 4 SA IA A OX p A XO E N cleo de Cobre Condutor Externo de Malha Cabo Coaxial Banda Base Tamb m conhecido como cabo coaxial fino descrito como RG 58 e tem uma imped ncia de 50 Ohms O nome IEEE 10BASE2 e o n mero padr o IEEE 802 3a Composto por um fio de cobre r gido um material isolante envolvido por um condutor cil ndrico na forma de malha entrela ada e uma capa pl stica protetora O tamanho m ximo de um cabo coaxial fino 185 metros com 30 conex es distanciadas de 1 2 metro no m nimo Sem repetidores pode chegar a 300m no m ximo Sua taxa m xima de transmiss o de 10 Mbps utilizado para transmiss o digital onde
4. Layout As dimens es f sicas da rea e o n mero de computadores que precisam de acesso de rede determinam o tipo de equipamento de Rede sem fios necess rio Se todos os computadores est o em uma rea pequena digamos um escrit rio n o mais do que 50 metros com algumas paredes tudo de que se precisa s o 1 adaptador de rede de Rede sem fios por computador e 1 Access Point Wireless ou Roteador se uma conex o de banda larga precisa ser compartilhada Para configurar a rede instale um adaptador de rede de Rede sem fios em cada computador e ligue o Access Point ou Roteador em uma posi o central Otimizando o sinal O alcance t pico de uma rede 802 11g de 30 metros em espa os fechados como uma casa ou um pr dio onde existem paredes e outros obst culos e 150 metros em campo aberto sem obst culos Se voc possui um roteador wireless comprado a pre os baixos saiba que sua antena de 2dbi ou seja o alcance m nimo para reas com muitas paredes e com certeza voc vai Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 53 ter muita dor de cabeca caso sua vontade for de aumentar o sinal Nesses casos o ideal seria usar uma antena de 5dbi cujo alcance bem maior e mais limpo sem oscila es Para alcan ar o melhor sinal com a menor interfer ncia da mob lia e dispositivos el tricos mantenha o Ponto de Acesso a cerca de 1 60m de altura Coloque o Access Point em uma
5. bvias neste momento Primeiramente n o existe um nico protocolo de rede melhor Em segundo lugar voc pode querer utilizar todos os quatro protocolos descritos anteriormente e as boas novas s o que voc pode Uma das utilidades do modelo atual de rede que ele suporta m ltiplos protocolos de transporte tamb m conhecidos como pilhas de protocolo Por m bom lembrar que n o aconselh vel us los todos de uma vez pois isso acarretaria uma queda de desempenho do servidor Quando for instalar um protocolo utilize somente os que voc realmente precisar Com isso as m quinas n o ter o de ficar procurando qual protocolo usar naquele momento j que muitos est o instalados Se isso acontece o servidor ou a m quina do cliente tem que olhar primeiro qual protocolo usar pesquisar para encontr lo e finalmente efetuar a troca de dados Em uma rede de at 10 m quinas isso n o chega a ser um problema grande mas conforme a sua rede cresce a lat ncia de resposta de cada m quina tende a ser maior pois muitos clientes est o trocando informa es Introdu o ao TCP IP O desenvolvimento da arquitetura Internet Transmission Control Protocol Internet Protocol TCP IP foi patrocinado pela Defense Advanced Research Projects Agency DARPA O TCP IP um conjunto de protocolos desenvolvidos para permitir que computadores compartilhem recursos dentro de uma rede Em uma defini o mais b sica o nome correto
6. es e interrup es sobre os dados normais j que tais dados apresentam necessidade de serem enviados mais rapidamente e Sele o de servico permite a escolha do servico de rede de modo a garantir que os servi os oferecidos pelas diversas sub redes sejam equivalentes e Rearranjo de conex o quando ocorre perda de rota de retorno de dados e Gerenciamento de acordo com as fun es citadas acima a camada de rede deve gerenciar a qualidade dos servi os oferecidos e A camada de rede pode prestar servi os orientados conex o CONS Connection Oriented Network Service ou servi os n o orientados conex o CLNS Connection Less Oriented Network Service Um exemplo de protocolo utilizado na camada de rede o X 25 A camada de transporte A camada de transporte executa a transfer ncia transparente de dados utilizando se dos servi os fornecidos pela camada de rede e fornecendo camada de sess o Os protocolos de transporte TCP s o usados para estabelecer manter e terminar as conex es de transporte que representam um caminho duplo para os dados entre dois endere os de transporte Pode se otimizar as conex es atrav s da cria o de mais conex es de rede O servi o mais comum desta camada um canal ponto a ponto livre de erros que entrega as mensagens na mesma ordem em que foram enviadas As fases da camada de transporte s o e Estabelecimento estabelece conex o entre as camadas mais altas A quali
7. 10Base 5 N mero m ximo de segmentos 5 Quantidade m xima de segmentos usados 3 Comprimento m ximo do barramento 925 metros N mero m ximo de esta es conectadas a um segmento 30 Dist ncia m nima de conectores T 0 5 metros Este padr o chamado de 10Base 5 devido a que Transmite a 10Mbps 10 Transmite em banda larga digital Cada segmento pode ter no m ximo 500 metros 10Base 5 O padr o 10Base 5 utiliza cabo coaxial grosso Para poder ligar uma estac o em uma rede 10Base 5 deve instalar se um dispositivo chamado de transceiver que far a ligac o entre o cabo coaxial e a estac o Para conectar se ao cabo o transceiver possui um conector chamado vampiro o qual morde fazendo a conex o f sica O transceiver tamb m possui uma sa da AUI para conectar o cabo que vai do transceiver para a esta o A placa da estac o dever ter uma sa da AUI para completar a conex o Principais Caracter sticas 10Base T Topologia Barra Velocidade de Transmiss o de 10 Mbps Cabo coaxial grosso conhecido tamb m como cabo amarelo Conex o placa DIX ou conector AUI Terminadores 50 Ohms Comprimento m ximo de um segmento 500 metros N mero m ximo de seguimentos 05 Quantidade m xima de segmentos usados 3 Comprimento m ximo do barramento 2500 metros N mero m ximo de esta es conectadas a um segmento 100 Dist ncia m nima entre os transceivers 2 5 metros Comprimento m
8. Esta infra estrutura influencia de tal modo os projetos que um acompanhamento deve ser feito desde o in cio com o projeto de arquitetura e projeto el trico sensivelmente afetado por esta nova tecnologia Cabeamento n o estruturado Em muitos ambientes de escrit rios atuais o cabeamento da rede de dados foi instalado de forma incremental respondendo a modificac es na tecnologia necessidades de rede e planos da companhia Tipicamente isso deixa um legado de sistemas incompat veis que podem incluir sistemas de chaveamento telef nico mainframe ou sistemas de minicomputador Uma vez que cada sistema est instalado de acordo com seu pr prio crit rio de cabeamento usando tipos diferentes de cabos eles s o de dif cil interconex o e especialmente dif ceis de manter e expandir Essa situac o t pica do sistema de cabeamento n o estruturado onde n o h um conjunto de padr es para interconex o Embora os custos iniciais sejam comparativamente baixos para o cabeamento n o estruturado as dificuldades a longo prazo e custos de integra o ou substitui o de sistemas de cabeamento incompat veis s o consider veis Cabeamento propriet rio Os fornecedores maiores estiveram entre os primeiros a perceber a import ncia do cabeamento estruturado respondendo com plantas de cabeamento pr planejadas que garante o funcionamento correto de seus dispositivos numa rede Companhias telef nicas foram alguns dos l deres basea
9. camadas Na primeira a arquitetura se torna mais simples devido ao fato de que cada camada deve pressupor que as outras camadas funcionam corretamente fazendo com que ela se preocupe apenas em realizar suas tarefas com xito A segunda vantagem que al m disso nesse sistema hier rquico uma determinada camada n o sabe da exist ncia de camadas al m de suas camadas adjacentes que tem como prestadora de servicos a camada inferior e a camada superior que lhe requisita servi os Uma camada se preocupa somente em fazer uso dos servicos de sua camada anterior n o importando o seu protocolo Desta forma certa camada pode ser alterada sem afetar as outras uma vez que os servicos prestados n o sejam alterados Devido a essa caracter stica novas aplica es podem ser adicionadas desde que sejam inseridas em uma camada apropriada utilizando se dos servicos j fornecidos pelas demais camadas Veja abaixo as camadas e suas principais fun es Aplica o 6 JApresentac o F sica As opera es entre as camadas adjacentes de um mesmo sistema aberto ocorrem nos pontos de acesso de servi o SAP Service Acess Point que est o localizados na interface entre duas camadas Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 57 A camada f sica A camada f sica possui caracter sticas mec nicas ex tipos de conectores dimens es do suporte f sico de transmiss
10. capacidade b sica de roteamento Selecione o IPX SPX durante a instala o do Windows ele simples de definir e oferece um desempenho melhor do que o NetBeui Ele tamb m dever ser instalado caso na rede haja a necessidade de comunica o com uma rede NetWare NetBeui Significa Network Basic End User Interface Ele suporta pequenas LAN s r pido e simples Por m tem uma estrutura arquitet nica inerente que limita sua efici ncia medida que a rede se expande DLC Data Link Control O Data Link Control ou DLC um sin nimo para o protocolo padr o internacional chamado IEEE 802 2 Voc o ver sendo usado principalmente por duas raz es A primeira que muitas instala es Token Ring usam o DLC para permitir que suas esta es de trabalho PC s falem com n s de interconex o de mainframe Prof Jefferson Costa jefferson jeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 64 A segunda raz o que se voc tiver uma impressora a laser na rede que esteja conectada diretamente a rede por meio de uma placa JetDirect ent o voc pode precisar usar o DLC para controlar essa impressora SMB Server Message Block Usado principalmente para o acesso aos arquivos compartilhados e impressoras Utilizamos o protocolo SMB como base para a construc o do servidor samba usado no compartilhamento de arquivos entre sistemas operacionais Linux e Windows Pilhas m ltiplas de transporte Duas coisas devem ser
11. mero de sub redes poss veis com a f rmula N mero de sub redes 2M Onde M o n mero de bits usados para definir a sub rede ou o n mero de bits de hosts cobertos pela m scara quantidade de uns Tamb m podemos calcular o n mero de hosts por sub rede com uma f rmula similar N mero de hosts por sub rede 2 2 Onde U o n mero dos bits de hosts restantes ou bits de hosts n o cobertos pela m scara quantidade de zeros Devemos tirar 2 pois o primeiro e ltimo endere os s o reservados para a rede e para o Broadcast Exemplo Dado o IP 192 168 0 1 27 defina A subm scara em bin rio O n mero de sub redes O n mero de m quinas Construa a tabela de lista de endere os Resolu o a O IP 27 ou seja possui 27 bits 11111111 11111111 11111111 11100000 Convertemos todos os octetos em decimal 11111111 255 Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 73 11111111 255 11111111 255 11100000 224 Logo 255 255 255 224 b N mero de sub redes 2M Dois elevado a quantidade de uns do ltimo octeto N mero de sub redes 2 N mero de sub redes 8 c N mero de sub redes 2 2 Dois elevado a quantidade de zeros a partir do octeto onde contamos o n mero de sub redes N mero de hosts por sub rede 25 2 N mero de hosts por sub rede 30 Rede Faixa Broadcast 192 168 0 0 192 168 0 1 192 168 0 30 192
12. ncia e a diafonia No cancelamento o fluxo de corrente de um fio cria um pequeno campo magn tico circular ao redor dele A dire o do fluxo de corrente do fio determina a dire o das linhas de for a eletromagn tica que o circundam Se dois fios estiverem no mesmo circuito el trico os el trons fluir o da fonte de voltagem negativa para a carga destino de um fio e da para a fonte positiva de outro fio Se os dois fios estiverem pr ximos seus campos eletromagn ticos ser o o oposto um do outro Isso far com que eles se cancelem e anulem tamb m campos externos Os cabos UTP s o divididos em 5 categorias Para isso s o levados em conta os n veis de seguran a e a bitola dos fios n meros maiores indicam fios com di metros menores Categorias Cada tipo de cabo conforme o especificado acima vem atender determinadas necessidades e tipos de solu es diferentes sendo assim op es de solu o em uma instala o e Categoria 1 Este cabo nada mais que o antigo fio telef nico usado na maior parte das resid ncias e usado em sistemas telef nicos comerciais at 1983 no Estados Unidos Ele n o conveniente para a transmiss o de dados de alta velocidade uma vez que seu nico requisito ser tran ado e Categoria 2 Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 41 Este tipo de cabo certificado para transmiss o de dados at 4 Mbps UTP tipo 3 definido pela I
13. o 568A Padr o 568B 1 W AY 4 Branco do verde 1 EF ZIF 4 Branco do Laranja 2 HE Verde 2 DF Laranja 3 E 47 Branco do Laranja 3 E 487 4 Branco do verde 4 O Azul 4 E Azul 5 E i Branco do Azul 5 P AY 4 Branco do Azul 6 MA Laranja 6 TN Verde TE MF d Branco do Marrom 7 EF MP Branco do Marrom 3 HM Marrom s TO Marrom Cabo Paralelo Configura o padr o o cabo possui duas pontas iguais Cabo Crossover Para uma rede ponto a ponto com apenas duas m quinas use um padr o para cada ponta e Categoria 6 Cabo com capacidade de transmiss o m nima de 100 Mbps substitui o cabo categoria 5e pois possui uma melhor comunica o com o cabo de Fibra ptica constitu do de um filamento denominado n cleo por onde feita a transmiss o da luz Em geral o material diel trico Z filamento constitu do de s lica ou pl stico em forma cil ndrica transparente e flex vel de dimens es microsc picas compar veis s de um fio de cabelo Esta forma cil ndrica envolvida por uma camada de material tamb m diel trico chamada casca Ao redor do filamento existem subst ncias de menor ndice de refra o que fazem com que os raios de luz sejam refletidos internamente O ndice de refra o a grandeza que expressa a velocidade da luz num meio de transmiss o definido como sendo n cv onde c a velocidade da luz no v cuo e a velocidade da luz no meio em quest o O ndice de refra o depende
14. para a interconex o mas tamb m para proporcionar um alargamento de banda dispon vel Esses equipamentos t m um reservat rio de banda que s o distribu dos por suas portas visando se adequar s necessidades de desempenho espec fico do projeto em quest o O Switch deve ser usado quando existem situa es em que desejada uma melhora de desempenho Repetidores Prof Jefferson Costa jefferson jeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 26 Lembra se daquelas limita es sobre o comprimento do cabeamento Conforme explicamos os repetidores s o um meio de contornar isso Esses dispositivos repetem o sinal de transmiss o permitindo que sua rede se estenda muito mais do que normalmente poderia Eles n o s o exatamente dispositivos de interconectividade mas sim dispositivos para estender um pouco mais uma rede existente Bridge Bridge um produto com a capacidade de segmentar uma rede local em sub redes com o objetivo de reduzir tr fegos de mensagens na LAN aumento de performance ou converter diferentes padr es de LAN s de Ethernet para Token Ring por exemplo As Bridges manipulam pacotes enquanto os repeaters manipulam sinais el tricos As Bridges t m vantagens sobre os repeaters porque n o retransmitem ru dos erros ou frames de forma o ruim um frame deve estar completamente v lido para ser transmitido por um Bridge Conectam duas LAN s de mesmos protocolos As Bridges atuam lendo o campo de ender
15. para este conjunto de protocolos Conjunto de Protocolos Internet Os protocolos TCP e IP s o dois dos protocolos deste conjunto Como os protocolos TCP e IP s o os mais conhecidos comum se referir a TCP IP para referenciar toda a fam lia de protocolos Na fam lia de protocolos TCP IP alguns protocolos como TCP IP e User Datagram Protocol UDP prov m fun es de baixo n vel necess rias a diversas aplica es Os outros Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 65 protocolos s o execuc o de tarefas espec ficas como por exemplo transfer ncia de arquivos entre computadores envio de mensagens Os servicos TCP IP mais importantes s o Transfer ncia de Arquivos o File Transfer Protocol FTP permite a um usu rio em um computador copiar arquivos de outro computador ou enviar arquivos para um outro computador A seguran a garantida requerendo se que o usu rio especifique um username e uma senha para acesso ao outro computador Login Remoto o Network Terminal Protocol TELNET permite que um usu rio se log tenha uma sess o de trabalho em um outro computador da rede A sess o remota iniciada especificando se o computador em que se deseja conectar At que a sess o seja finalizada tudo o que for digitado ser enviado para o outro computador O programa de TELNET faz com que o computador requisitante seja totalmente invis vel tudo enviado diretamente ao
16. s o muito intermitentes a voz intermitente pois ambas as partes est o falando ao mesmo tempo ou ent o n o est o falando nada aplica es envolvendo v deo s o intermitentes pois a quantidade de movimento e a resolu o exigidas variam ao longo do tempo Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 21 Componentes f sicos de uma rede Placa adaptadora de rede NIC Este perif rico o componente mais importante da estac o de trabalho da rede Seu objetivo principal enviar os dados atrav s da rede e receber aqueles enviados para a estac o de trabalho Embora diversos fabricantes produzam placas de rede todas elas podem ser usadas para falar com as outras em qualquer sistema de rede O mais importante ponto de compatibilidade o tipo de barramento na estac o de trabalho no qual elas est o sendo instaladas Voc n o pode adquirir uma placa de barramento PCI quando na estac o de trabalho s existe barramento ISA Tamb m n o pode se esquecer de conferir se a placa que esta sendo adquirida possui suporte para o cabeamento de sua rede Cada placa fabricada com um nico e permanente endereco eletr nico Os fabricantes licenciam blocos de enderecos para fabricarem suas placas e salvo algum erro not rio por parte do fabricante este sistema de licenciamento garante que nunca haver duas placas com o mesmo endereco Este endereco um c digo hexadecimal de doze d gitos que
17. Host B 128 191 0 255 0 255 1 254 Rede Rede Host Host C 192 223 0 255 0 255 1 254 Rede Rede Rede Host O endere amento IPv4 composto por dois n veis macros Netld e Hostld O primeiro n vel composto pelo endere o de rede Netld que fornecido pela IANA Internet Assigned Number Authority rg o gestor da Internet para atribui o de endere os Por outro lado o segundo n vel Hostld de responsabilidade da organiza o Desta forma a atribui o dos endere os fica por conta da autoridade local da corpora o e O endere o da classe A foi imaginado para um ambiente no qual ter amos poucas redes e uma grande quantidade de computadores Nesta classe de endere o dispomos s o primeiro octeto Netld Os endere os de rede O 00000000 e 127 01111111 s o reservados o que resulta no limite de 126 como endere os v lidos Quanto aos endere os de computadores na rede temos 24 bits de endere os poss veis 28x 28x 28 Hostld x Hostld x Hostld e O endere o da classe B foi projetado para um ambiente no qual ter amos uma quantidade equivalente no n mero de redes e de computadores A classe B disp e os dois primeiros octetos Netld Netld Assim nesta classe existem 214 endere os de rede O limite dos endere os do primeiro octeto desta classe fica situado entre 128 10000000 e 191 10111111 Quanto aos endere os de computadores na rede temos 16 bits de endere os poss veis 28x
18. IEEE BODA ad a a E A 18 Fiber Distributed Data Interface FDDI ANSI X3T9 5 seres 18 A Moa ed 19 Componentes f sicos de uma redes 21 Placa adaptadora de rede NIC oooooooocoonncnccnonoconccononnnccanonnnccnnonnncnano nn DD Ea aa rra 21 HUSA LEE o SO ae RS 22 A a a S 25 e Sa a E a A a A A 25 BADO e S 26 A Ta 26 BIQUICIS 1 iio 28 E A a SS RE 29 CO a Sa Ra la aa a 30 Introdu o ao cabeamento estruturado oooocccnnnccononocanononcnonnnononnnnncnnnnnoconannnnno 30 Cabeamento estruturado assi Taa iii 30 Normas SIS OMAS ss uaiszstatisisraa onstr A A SAR So ea Pa A LARS Sa RS di 31 Projeto e infraestrutura iii aa cerne Ea aa a Ea Da DER na DER Da DEA aa Da na Da DE Ea na naarenaaa 32 Forma f sica de instala o rear aerea Ea nn 32 Ca DOS eis tera AE Da A E a a a AA 32 A rn O OR Run 33 Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br ESAS AS A E AS 33 Tendencias andina e Da dd e A 34 Cabeamento n o estruturado uses aseoitias teens idea 34 Cabeamento propriet rio a as 34 NA RA renan depara na EEA EEEE OEE ca a 34 Cabo coaxial iscas ide 34 Cabo coaxial banda larga Coaxial grosso tre 36 Cabo coaxial banda base Coaxial fino reaserereeasa raras 37 Par tran ado Aa EA AA a ia 38 Par tran ado com blindagem STP Shielded Twisted Pair 39 Par tran ado sem blindagem UTP Unshielded Twisted Pair
19. MHS Message Handling System FTAM File Transfer Access and Management e DS Directory Service Cap tulo 5 Protocolos O mais importante a ser memorizado sobre os protocolos que eles s o o meio pelo qual os computadores ligados em rede se entendem Lembre se de que as redes de computadores t m uma tend ncia a evoluir para sistemas maiores e mais com plexos contendo mais n s dispositivos e softwares cada vez mais sofisticados Os protocolos aqui citados s o padronizados e de amplo uso Pode ser til saber sobre eles entender a que os distribuidores est o se referindo quando anunciam suporte para v rios protocolos em seus produtos de rede Al m disso se voc conhece as regras sobre as quais seu sistema atual se baseia tem como saber se as atualizac es e as mudancas propostas para o seu sistema ser o compat veis Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 63 Protocolos s o basicamente a parte do sistema operacional da rede encarregada de ditar as normas para a comunicac o entre os dispositivos V rios s o os tipos de protocolos aqui explicaremos os mais utilizados Tipos de protocolos Abertos e Espec ficos ou de Fornecedores Exemplos e IPX SPX e NetBeui e DLC SMB e TCP IP IPX SPX Significa Internet Packet Exchange Sequence Packet Exchange Ele foi desenvolvido para suportar redes NetWare e suporta redes de tamanho pequeno e m dio e tamb m tem a
20. a dist ncia entre os pontos a serem ligados Para se contornar os problemas da interfer ncia e do ru do foram criados os cabos de par tran ado com blindagem Sua transmiss o pode ser tanto anal gica quanto digital Para se saber qual a sua taxa m xima de transmiss o e a dist ncia m xima permitida necess rio levar em conta a perda de energia que pode ocorrer por radia o ou por calor dissipa o A perda de energia aumenta com a dist ncia at chegar um ponto onde o receptor n o consegue mais reconhecer o sinal Em geral um par tran ado pode chegar at algumas dezenas de metros com taxas de Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 39 transmiss o da ordem de alguns megabits por segundo A taxa de transmiss o pode variar entre 9600 a 19200 bps o cabo mais utilizado mesmo tendo sua forca a longas dist ncias inferiores ao cabo coaxial Os cabos de par trancado s o classificados em dois grupos de acordo com a blindagem do condutor Par tran ado com blindagem STP Shielded Twisted Pair Blindagem interna Die trco Condutor Blindagem global Jaqueta de PVC Possui uma blindagem interna Ou seja cada par ou grupo de fios envolvido por uma malha ou tranca met lica que funciona como uma barreira para os sinais de interfer ncia por m ocupa mais espa o f sico portanto um maior volume de blindagem e isolamento aumenta o tamanho o peso e o custo A bl
21. as p ginas da Internet e NNTP Network News Transfer Protocol Esse protocolo respons vel pela transfer ncia de mensagens de grupos do tipo news e SMTP Simple Mail Transfer Protocol Protocolo respons vel pelo envio e recebimento de e mail e SNMP Simple Network Management Protocol Estat sticas sobre o tr fego da rede podem ser executadas por interm dio desse protocolo e FTP File Transfer Protocol Executa a transfer ncia de arquivos entre sistemas O FTP exige senha para entrada e pode navegar entre diret rios e IRC Internet Relay Chat Esse protocolo implementa o servi o de chat e NFS Network File System Esse protocolo respons vel pelo compartilhamento de arquivos remotos Foi desenvolvido pela Sun e Telnet Protocolo de emula o de terminal Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 68 e DNS Domain Name Server Tem por func o auxiliar na transpar ncia da identifica o de endere os IPs inclusive endere os na Internet para os usu rios locais de um sistema computacional manter uma tabela com os endere os dos caminhos de algumas redes na Internet que auxilie aos roteadores A Figura Abaixo exemplifica uma parte de uma rvore de dom nio da Internet Desta figura podemos entender a import ncia do protocolo DNS no aux lio da procura de um endere o na rede O UDP serve ao DNS de m quina local quando necess ria um
22. com br Rede local Local rea Network Surgiram dos ambientes de institutos de pesquisa e universidades o enfoque dos sistemas de computa o que ocorriam durante a d cada de 1970 levava em dire o distribui o do poder computacional Redes locais surgiram para viabilizar a troca e o compartilhamento de informa es e dispositivos perif ricos recursos de hardware e software preservando a independ ncia das v rias esta es de processamento e permitindo a integra o em ambientes de trabalho cooperativo Pode se caracterizar uma rede local como sendo uma rede que permite a interconex o de equipamentos de comunica o de dados numa pequena regi o na maioria das vezes pertencente a uma mesma entidade ou empresa como por exemplo um escrit rio um pr dio ou um complexo de pr dio de uma empresa O n mero de computadores limitado e geralmente interligado por cabos Outras caracter sticas t picas encontradas e comumente associadas s redes locais s o altas taxas de transmiss o e baixas taxas de erro outra caracter stica que em geral elas s o de propriedade privada Rede pessoal PAN Personal Area Network formada por n s muito pr ximo uns dos outros normalmente a dist ncia n o passa de uma dezena de metros S o um exemplo de PAN as redes do tipo Bluetooth Rede metropolitana MAN Metropolitan Area Network S o redes que ocupam o per metro de um bairro ou uma cidade Permit
23. destino utilizando se de algoritmos pr prios para executar essa tarefa tais algoritmos s o conhecidos como algoritmos de roteamento Multiplexa o da conex o de rede v rias conex es de rede podem ser multiplexadas sobre uma nica conex o de enlace a fim de otimizar a utiliza o desta ltima Segmenta o e blocagem caso as sub redes envolvidas em uma comunica o ponto por ponto possuam diversos tipos e tamanhos de quadros a camada de rede deve exercer fun es de segmenta o de quadros e remontagem destes no destino desta forma facilita se transmiss o dos dados Controle de erro detecta e at corrige erros de altera o perda duplica o e desordena o das unidades de dados esta camada deve avisar as camadas superiores quando houver erros nos dados que n o puderem ser corrigidos Sequencia o quando a camada de rede busca estabelecer uma ordem das unidades de dados de servi o que ser o transmitidas pela rede e recebidas pela camada de transporte Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 59 e Controle de fluxo controle da quantidade em que s o transmitidos os dados com o intuito de evitar que o transmissor envie dados em quantidades que o receptor n o possa suportar j que o receptor tem uma capacidade de recepc o definida e Transfer ncia de dados expressos estabelece prioridades de transmiss o para determinados dados por exemplo sinaliza
24. do comprimento de onda da luz o que vai provocar a dispers o do impulso luminoso na fibra tica limitando a capacidade de transmiss o dos sinais Prof Jefferson Costa jefferson jeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 43 A fibra transmite os dados via pulsos de luz codificados dentro do dom nio do infravermelho 10xE14 a 10xE15 Hz que podem ser gerados por um LED ou laser Necessitam de um conversor de sinais el tricos para sinais ticos um transmissor um receptor e um conversor de sinais ticos para sinais el tricos Existem duas fibras por cabo Fibra tica em Bobina Estilo Breakout Transmissores pticos S o respons veis pela convers o de sinais el tricos em sinais ticos que ser o transmitidos pela fibra A fonte tica modulada pela sua intensidade atrav s da varia o da corrente el trica injetada no gerador tico A fonte tica um semicondutor e pode ser LED ou LASER quando LED Light Emitting Diode utiliza o processo de fotogera o por recombina o espont nea S o utilizados em sistemas de comunica o que possuem taxas de transfer ncia menor que 200 Mbps e quando Diodo LASER Light Amplification by Simulated Emission on Radiation utiliza o processo de gera o estimulada de luz O Laser melhor que o LED como mostra a tabela abaixo Receptores pticos Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 44 Tamb m conhe
25. fr geis quebrando com facilidade Os componentes ticos n o possuem uma padroniza o Apesar das limita es acima possui in meras vantagens Permite enviar mais dados por longas dist ncias e pequeno tamanho e peso S o imunes a interfer ncia eletromagn tica radiofrequ ncia e diafonia constitu do de material isolante o que lhe concede isola o el trica Alta confiabilidade no sinal transmitido pois n o irradiam significativamente a luz transportada e mat ria prima abundante Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 46 Cap tulo 3 Wireless Redes sem fio A tecnologia Wireless sem fio permite a conex o entre diferentes pontos sem a necessidade do uso de cabos nem de telefonia nem de TV a cabo nem de fibra ptica atrav s da instala o de uma antena e de um r dio de transmiss o Desta forma pode se navegar pela Internet desde o escrit rio um bar um aeroporto um parque etc Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 47 IEEE Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletr nicos O Instituto de Engenheiros El tricos e Eletr nicos ou IEEE a maior em n mero de s cios organizac o profissional do mundo O IEEE foi formado em 1963 pela fus o do Instituto de Engenheiros de Radio IRE com o instituto Americano de Engenheiros Eletricistas AIEE O IEEE tem filiais em muitas partes do mundo sendo seus s
26. limita a quantidade de endere os dispon veis em aproximadamente 70 trilh es Os fabricantes n o conseguiram esgotar os endere os t o cedo Al m do endere o eletr nico as placas de rede possuem ainda duas importantes vari veis que ditam o comportamento de uma placa s o eles o endere o de porta e a interrup o O endere o de porta diferente do endere o permanente da placa Enquanto o endere o permanente identifica a placa em toda a rede o endere o de porta um n mero usado pela esta o de trabalho para selecionar um circuito eletr nico local para o qual ele direciona os dados de chegada e de sa da da placa Um endere o de porta comum 300h A esta o de trabalho deve ser configurada para enviar os dados da rede para o endere o de porta correto e a placa deve ser configurada para reconhecer quando os dados s o enviados para esse endere o Se as configura es do hardware n o estiverem de acordo os dados ser o enviados para qualquer outro lugar para impressora mouse ou qualquer outro a rede n o conseguir responder e a esta o de trabalho poder simplesmente travar Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 22 Hubs Hubs s o dispositivos usados para conectar os equipamentos que comp em uma LAN Com o Hub as conex es da rede s o concentradas da um outro nome para Hub que Concentrador ficando cada equipamento em um pr prio segmento O
27. o definidas por m quinas que tem a fun o de rotear endere os que n o pertence a sua rede H brida Uma topologia h brida uma combina o de barramento e anel utilizado quando temos a necessidade de interligar duas ou mais redes de diferentes topologias w EX ETE E E EEE NE o OS amp lt A rvore Uma topologia rvore utilizada principalmente na liga o de Hub s e repetidores conhecida tamb m por cascateamento Padr es de comunica o Muitos e importantes padr es LAN t m evolu do desde o in cio dos anos 80 conduzidos pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE e o American National Standards Institute ANSI Este curso ir focalizar os mais conhecidos padr es LAN Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br Ethernet Nos finais da d cada de 60 a Universidade de Hawai desenvolveu uma WAN Wide Area Network chamada ALOHA utilizando o CSMA CD como m todo de acesso ao meio Poder amos dizer que este foi o in cio do padr o Ethernet Na d cada de 70 o cons rcio de empresas formado pela Intel Xerox e DEC desenvolveu o padr o Ethernet o qual abrange a camada f sica e camada de link de dados do modelo OSI Esta especifica o permite uma interconex o eficiente de equipamentos e tamb m a sua implanta o a um custo moderado Esta especifica o considera a camada f sica do modelo OSI e divide a camada de link em duas
28. o sinal digital injetado diretamente no cabo A topologia mais usual a topologia em barra mais male vel f cil de instalar e sofre menos reflex o que o cabo grosso possui maior imunidade a ru dos eletromagn ticos de baixa frequ ncia Para se ligar ao computador utilizado um conector o mais utilizado o conector BNC Thin Ethernet e um T A conex o dos cabos coaxiais mais complicada que a do cabo par tran ado requerendo conectores mec nicos o que acarreta em um encarecimento de sua instala o Cabo Coaxial sem conector Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 38 Conector BNC Adaptador T O cabo coaxial til nas arquiteturas de rede ARCnet e Ethernet por m n o utilizado nas redes Token Ring O cabo coaxial est sendo abandonado pois o cabo par tran ado sem blindagem est tomando seu lugar no setor de redes Par trancado Conector RJ 45 um cabo composto por dois ou quatro pares de fios envolvidos por uma camada isolante Os dois fios s o enrolados em espiral a fim de reduzir o ru do interfer ncia e manter as propriedades el tricas do meio constantes por todo o seu comprimento Cada par trancado com um n mero variado de trancas por metro Utiliza se um conector RJ 45 Todo meio de transmiss o sofre influ ncia do meio externo o que prejudica o desempenho na taxa de transmiss o Essas perdas podem ser atenuadas diminuindo
29. onde um s fabricante detentor da tecnologia A Norma Americana EIA TIA 568 Commercial Building Telecommunications Wiring Standard A n vel internacional temos a ISO OSI Open Systems Interconnection Na Europa grande parte dos fabricantes utiliza o sistema IBCS Integrated Building Cabling System As varia es que existem entre uma e outra no entanto deve se mais s categoriza es e conceitos por m assemelham se tecnicamente As iniciativas das normas v o no sentido de uma arquitetura aberta independente de protocolo Desta forma as novas tend ncias se desenvolvem j considerando este cabeamento como o caso do 100BaseT do ATM e outros Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 32 Projeto e infraestrutura Este grande avan o dos sistemas de comunica o aprimorou e sofisticou bastante os projetos de edificac es comerciais industriais e residenciais Hoje um edif cio n o pode sob pena de nascer com altas defici ncias deixar de ter uma infraestrutura de cabeamento estruturado para redes de comunicac o Mesmo que de in cio n o o utilize pois as reformas e emendas s o de alto custo e nunca apresentam a qualidade necess ria e desej vel A infra estrutura de cabeamento estruturado obrigat ria em qualquer novo edif cio e deve interferir em n vel de projeto desde o nascimento do projeto arquitet nico pois o Cabeamento estruturado tem caracter sti
30. partes e Controle de Acesso e Controle de Enlace e A Camada f sica se encarrega de prover os servicos de transmiss o e recep o de dados definindo as caracter sticas e El tricas n veis de tens o e imped ncia e Mec nicas tipo de conector e tipo de cabo e e Funcionais tempo de dura o do dado e velocidade de transfer ncia e Sub Camada de controle de acesso ao meio arbitra o compartilhamento do meio de transmiss o comum aos usu rios da rede e A subcamada de controle de enlace se encarrega de garantir uma comunica o confi vel entre os usu rios e O padr o Ethernet trafega os dados em forma de pacotes chamados frames O tamanho do frame em uma rede Ethernet pode estar entre 64 e 1 518 bytes dos quais 18 bytes s o de controle A seguir relacionamos as caracter sticas de alguns padr es 10Base 2 Este padr o chamado de 10Base 2 devido a transmitir a 10 Mbps 10 em banda base digital 10Base e a cada seguimento pode ter um m ximo de 185 metros aproximadamente 200m 10Base 2 O padr o 10Base 2 utiliza cabo coaxial fino RG 58 e conectores BNC Principais caracter sticas e Topologia Barra Bus e Velocidade de Transmiss o 10 Mbps e Cabo coaxial RG 58 cabo fino e Conex o placa conector BNC Britsh Navy Connector tipo T e Terminadores 50 Ohms e Comprimento m ximo de um segmento 185 metros Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br
31. que um usu rio recebe um ponto de sincroniza o deve enviar uma resposta confirmando que este foi recebido Caso a transmiss o por algum motivo seja interrompida ela pode ser reiniciada a partir do ltimo ponto de sincroniza o confirmado Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 61 e Permite que a transfer ncia de dados seja checada e tamb m marcada com checkpoints o que garante que n o ser necess ria uma re transfer ncia de dados que j foram passados anteriormente do transmissor para o receptor A camada de sess o fornece os seguintes servi os para a camada de apresenta o e Estabelecimento de conex o de sess o e Libera o de conex o de sess o e Troca normal de dados e Gerenciamento de intera o e Reporte de condi es de exce o e Mecanismos para sincroniza o de conex o de sess o A camada de apresenta o A camada de apresenta o ao contr rio das camadas inferiores j n o se preocupa com os dados em n vel de bits mas sim com a sua sintaxe ou seja sua representa o Nela definida a sintaxe abstrata que a forma como os tipos e os valores dos dados s o definidos Por exemplo atrav s da sintaxe abstrata define se que um caractere A deve ser transmitido A sintaxe de transfer ncia especifica ent o como este dado ser codificado em ASCII ou EBCDIC ao ser entregue camada de sess o Outras fun es que a camada de apre
32. seja como estes est o conectados A topologia de uma rede depende do projeto das opera es da confiabilidade e do seu custo operacional Ao se projetar uma rede muitos fatores devem ser considerados mas a topologia a ser empregada de total import ncia para o bom desempenho e retorno do investimento de uma rede Cada topologia possui suas caracter sticas com diferentes implica es quanto ao desenvolvimento opera o e manuten o da rede al m disso cada topologia apresenta duas formas a forma f sica e a l gica A topologia em sua forma f sica identifica como os n s est o interconectados uns nos outros V rias s o as formas de interliga o embora as varia es sempre derivem de tr s modelos b sicos que s o as mais freq entemente empregadas barramentos an is e estrelas Prof Jefferson Costa jefferson jeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 10 A topologia em sua forma l gica tem o papel de descrever um esquema usado pelo sistema operacional da rede para administrar o fluxo de informa es entre os n s rede A maioria dos sistemas operacionais de redes utiliza se de duas principais topologias l gicas a Linear e a Token Ring Barramento Topologia f sica a topologia mais f cil de instalar Nas redes de topologia barramento cada n conectado a um nico cabo espinha dorsal por m esta estrutura deve completar se em ambas as pontas com um conector especial chamado Terminado
33. tempo de espera aleat rio para poder transmitir novamente Como o tempo de espera aleat rio dois envios de dados que colidiram ser o retransmitidos depois de diferentes tempos de espera portanto uma segunda colis o improv vel Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 25 O aumento da quantidade de esta es provocar uma intensa solicita o na rede aumentando a probabilidade de colisdes o que provoca a diminuic o de velocidade de comunicac o A vantagem do CSMA CD que cada estac o sempre ir transmitir quando estiver pronta independente das outras o que o torna bastante simples e n o cria nenhum overhead sobrecarga Switch a um componente utilizado para conectar segmentos de redes locais Ele envia pacotes para a porta de sa da apropriada e deve permitir que esta es em segmentos separados transmitam simultaneamente j que comuta pacotes utilizando caminhos dedicados Colis es n o ocorrer o por m poder ser experimentada a conten o de dois ou mais quadros que necessitem do mesmo caminho ao mesmo tempo que s o transmitidos posteriormente gra as aos buffers de entrada e sa da das portas Alguns Switches os de Workgroup suportam somente uma esta o ligada por porta enquanto em outros os de Backbone congestionado segmentos com m ltiplas esta es s o ligados a cada porta Em projetos da atualidade em rede switches s o utilizados n o s
34. ximo do cabo do transceiver 50 metros No ano de 1990 O IEEE publicou a especifica o para redes Ethernet 802 3 utilizando cabo par tran ado UTP Unshielded Twisted Pair cabo par tran ado n o blindado e STP Shielded Twisted Pair cabo par tran ado blindado O cabo STP por causa da sua blindagem Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br tem melhor prote o contra interfer ncias el tricas Para ambientes internos mais utilizado o UTP Este padr o chamado de 10Base T devido a que e Transmite a 10 Mbps 10 e Transmite em banda base digital 10Base e Utiliza cabo par tran ado 10Base T e Embora o tr fego continue sendo Bus barra o par tran ado requer uma topologia f sica em estrela Utiliza um elemento centralizador hub que cumpre tamb m a fun o de repetidor e Cada computador possui um cabo pr prio que vai at o hub Principais caracter sticas e Topologia f sica estrela o tr fego continua sendo bus e Requer um elemento centralizador hub e Velocidade de transmiss o de 10 Mbps e Cabo par tran ado categoria 3 4 ou 5 e Cabo UTP Ushielded Twisted Pair ou STP Shielde Twisted Pair e Conectores RJ45 e Comprimento m ximo 100 metros entre o computador e o hub 10Base F um novo conjunto de padr es semelhantes ao 10BaseT topologia em estrela por m utilizando cabeamento em fibra ptica Basicamente divide se em tr s subt
35. 168 0 31 192 168 0 32 192 168 0 33 192 168 0 62 192 168 0 63 192 168 0 64 192 168 0 65 192 168 0 94 192 168 0 95 192 168 0 96 192 168 0 97 192 168 0 126 192 168 0 127 192 168 0 128 192 168 0 129 192 168 0 158 192 168 0 159 192 168 0 160 192 168 0 161 192 168 0 190 192 168 0 191 192 168 0 192 192 168 0 193 192 168 0 222 192 168 0 223 192 168 0 224 192 168 0 225 192 168 0 254 192 168 0 255 Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 74 Refer ncias bibliogr ficas SOUZA Lindeberg Barros de Redes de Computadores Guia Total 1 ed S o Paulo rica MORAES Alexandre Fernandes de Redes de Computadores Fundamentos 6 ed S o Paulo Erica MARIN Paulo S rgio Cabeamento Estruturado Desvendando cada passo do projeto instala o 3 ed S o Paulo Erica DERFLER Jr Frank J e Freed Les Como Funcionam as Redes Ill 4 ed S o Paulo Quark Books Wikip dia A enciclop dia livre http pt wikipedia org Professor Jefferson Costa Educa o e tecnologia http www jeffersoncosta com br IEEE http www ieee org Viva sem fio http www vivasemfio com blog category 80211 intro Guia do Hardware http www guiadohardware net Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br
36. 2 4 GHz Inicialmente suporta 32 utilizadores por ponto de acesso Um ponto negativo neste padr o a alta interfer ncia tanto na transmiss o como na recep o de sinais porque funcionam a 2 4 GHz equivalentes aos telefones m veis fornos microondas e dispositivos Bluetooth O aspecto positivo o baixo pre o dos seus dispositivos a largura de banda gratuita bem como a disponibilidade gratuita em todo mundo O 802 11b amplamente utilizado por provedores de internet sem fio 802 119 Baseia se na compatibilidade com os dispositivos 802 11b e oferece uma velocidade de 54 Mbps Funciona dentro da frequ ncia de 2 4 GHz Tem os mesmos inconvenientes do padr o 802 11b incompatibilidades com dispositivos de diferentes fabricantes As vantagens tamb m s o as velocidades Usa autentica o WEP est tica Torna se por vezes dif cil de configurar como Home Gateway devido sua frequ ncia de r dio e outros sinais 802 11n Tem uma largura de banda at aos 300 Mbps e um alcance de 70 metros Opera nas frequ ncias 2 4GHz e 5GHz um padr o recente com uma nova tecnologia MIMO multiple input multiple output que utiliza v rias antenas para transfer ncia de dados de um local para outro Os principais benef cios desta tecnologia s o o aumento significativo da largura de banda e o alcance que permite Outros padr es e 802 11d Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 50 e
37. 28 Hostld x Hostld e O endere o da classe C caracterizado por ser um ambiente imaginado para ter muitas redes e poucos computadores Na classe C os tr s primeiros octetos Netld Netld Netld Desta forma nesta classe existem 221 endere os de rede O limite dos endere os do primeiro octeto da classe C fica situado entre 192 11000000 e 223 11011111 Quanto aos endere os de computadores na rede temos 8 bits de endere os poss veis 28 Hostld e Outras Classes O endere o Classe D endere o multicast 224 0 0 0 at 239 255 255 255 O endere o Classe E endere o especial reservado 240 0 0 0 at 247 255 255 254 Endere o reservado O IANA Internet Assigned Numbers Authority respons vel pela coordena o global do DNS raiz endere amento IP o protocolo de Internet e outros recursos Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br CIDR Bloco de Enderecos Descric o 71 0 0 0 0 8 Rede corrente s funciona como endereco de origem 10 0 0 0 8 Rede Privada 14 0 0 0 8 Rede P blica 39 0 0 0 8 Reservado 127 0 0 0 8 Localhost 128 0 0 0 16 Reservado IANA 169 254 0 0 16 172 16 0 0 12 191 255 0 0 16 192 0 2 0 24 192 88 99 0 24 192 168 0 0 16 198 18 0 0 115 223 255 255 0 24 224 0 0 0 4 240 0 0 0 4 255 255 255 255 Zeroconf APIPA Rede Privada Reservado IANA Documenta o IPv6 para IPv4 Rede Privada Teste de benchmark de re
38. 802 11e agrega qualidade de servi o QoS e 802 11f e 802 11h e 802 11i e 802 11j e 802 11k e 802 1im e 802 11p e 802 11r e 802 11s e 802 11t e 802 11u e 802 11v Tecnologias IrDA Infrared Data Association comunica o infra vermelho para pequenas distancias Bluetooth Bluetooth uma tecnologia para a comunica o sem fio entre dispositivos eletr nicos a curtas dist ncias Equipamentos Wireless T S az ZA po ui Placa Controladora Po po Access Point Wireless f e dd Flash Wireless PCMCIA Wireless Roteador Wireless Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 51 O in cio desacreditado Em 2002 in meras pesquisas foram feitas e chegaram a conclus o que a falta de criptografia de dados a utiliza o do nome padr o da rede login e senhas padr es eram consideradas as maiores brechas nas empresas que trabalhavam com Wireless Por incr vel que pare a um micro equipado com placa de rede Wireless acoplada a uma lata da famosa batata americana Pringles era capaz de invadir redes remotas a at 16 km de dist ncia Bastava apontar a lata de batata para a dire o desejada e no m nimo utilizar a banda larga da empresa invadida para acessar a Internet de gra a com boa velocidade Durante um rastreamento de redes Wireless em S o Paulo pela revista Info utilizando a lata da famosa Pringles das 43 redes encontradas 35 estavam vulner veis
39. Apostila de Redes de computadores Autor Jefferson Costa Tem 33 anos e docente h 15 anos Atua h mais de 17 anos na rea de inform tica administrador de redes Linux Ethical Hacker e perito em seguranca forense computacional Site www jeffersoncosta com br Fan page www facebook com jeffersoncosta com br Canal no youtube www youtube com jcosta20 Twitter OProfJcosta E mail jeffersonOjeffersoncosta com br S o Paulo 2010 Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br Sum rio Capitulo A A tes inten aos Es E ONS 5 Rede de Computadores ir nd AAA ARA 5 Rede local Local Area Network atestar nncnncnnnnnns 6 Rede pessoal PAN Personal Area Network a 6 Rede metropolitana MAN Metropolitan Area Network ooooooooooiinnnnninnnnniinnnnninm 6 Redes geograficamente distribu das WAN Wide rea Network 7 Arquiteturas de Redes an ls 7 Ponto a ponto Workgroup aa aia a aa aia a Da DEA aa DEA Da DER DE DER DE DD cnn 8 Cliente Servidor iii A A LAA A De TARTA 9 COPIA O a 9 Barramento 2 aan 10 A ad a CORRS Aa A RD RAD RS OR RD A RR RAE ROD SI 11 Estrela ai A DE E Ra 12 Outras IOpOlOGIaS niii aiii A AA A TM Tai 13 Padr es de Combnica o asas dd dedo 14 VALAA A AA AE O a PO ai Ea e 15 Fast Ellermet 802 3 us Du ed TA de A dis 17 Gigabit Elhernel ss mnga AA A A A A CA 18 TOKeN RING
40. BM tem baixa taxa de transmiss o ou seja quatro pares trancados n o blindados e s lidos de fios para transmiss o de voz e dados e Categoria 3 Este o cabo de mais baixa classifica o que voc pode usar com qualquer rede local Ele pode transmitir at 10 Mbps e mais bem constru do que o cabo das categorias 1 e 2 e Categoria 4 Para redes Token Ring de 16 Mbps este o cabo de grau mais baixo que voc pode usar De fato para conseguir o melhor uso de sua rede local voc deve considerar esta categoria como sendo o padr o m nimo em lugar do cabo de categoria 3 e Categoria 5 Para transmiss es em velocidades reais este o par trancado que voc quer Ele oferece baixo n vel de interfer ncia e velocidade m xima em transmiss o de ofuscantes 100 Mbps O cabo categoria 5 o cabo indicado na especificac o Fiber Distributed Data Interface FDDI que definiu a coexist ncia de fio de cobre e fibra ptica no mesmo ambiente Ele projetado para funcionar em conjunto com o cabo de fibra tica para fornecer throughput medida de velocidade de transfer ncia de dados melhorado para solu es multim dia udio e v deo em rede e Categoria 5e Cabos com capacidade de transmiss o ainda de at 100 Mbps com melhora na resposta do cabo para as frequ ncias maiores Configura o das pontas Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 42 Padr
41. Intercepta o quer dizer que um dado transmitido s ser reconhecido e v lido na porta configurada com endere o da rede que coincide com o da mensagem e nas outras portas a mensagem n o v lida Em um Hub s o centralizados os fios de liga o das diferentes esta es workstation O Hub se encarrega de distribuir os sinais el tricos entre os v rios equipamentos que comp em a Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 23 rede isolando os problemas de cada uma das esta es e garantindo maior n vel de seguran a e confiabilidade ao sistema Hubs Passivos S o pequenas caixas que t m apenas um conjunto pequeno de portas para a liga o de esta es de computadores em topologia estrela Um Hub Passivo pode ser tamb m um painel de fios Nesse tipo de Hub n o existe amplifica o dos sinais Um hub passivo resumidamente uma caixa de jun o que n o precisa de liga o el trica ou seja um simples repetidor Hubs Ativos Normalmente possui mais portas que os hubs passivos e regeneram ativamente os sinais de um dispositivo para outro Requerem liga o el trica Os Hubs Ativos s o usados como repetidores para proporcionar uma extens o do cabo que liga as esta es de trabalho CS Carrier Sense Sensor mensageiro Significa que sempre que um computador quiser enviar uma mensagem pelo cabo da rede ele primeiro vai ouvi lo para saber se algu m mais en
42. S 54 Capo A ads ara O 54 Modelo DO XOS ada eae n A DE aT 54 As camadas a 55 Capitulo A RNA RN GR PR E RN A ms 62 PROTOCOLOS A E E E Rr E 62 Tipos de PrO OCO OS ooooooooniccconononicononiciconnacacannnarcnnnnrrncnnrcrrrr 63 IPX SPX o R Das a RUDE ea A a R a a 63 NIBO O O OOO 63 DLC Data Link Control ooooooonooccoconococinanoninicananoncnano no DE DER nn REED DE nn nr cnn rn rra rra anni 63 SMB Server Message Block iii oo aa a aio aa ae a aa a Ea Ea DER DE REED ERE E REED ER DR REED REDE Ea aa rra 64 Pilhas m ltiplas de transporte nn 64 Introducso ao LEPE AAA O AS 64 Internet Protocol IP pin ii A is ibas 65 Transmission Control Protocol TCP ooooooooconiciccconocicccononnnccanonnnccononnnccnnnnnncnnnnnnnnnns 66 Principais protocolos que formam o protocolo TCP IP i 66 Arquitetura TCP IP casais is emendar AA AA 68 Ender cana 69 Endere o reservado reste cnn nnnnn nn RIA D A A RIA RARA UN RE AMAR A L A AS AR 70 SUDMASCAA id Ad aida 71 C lculo de endere o IP aa aa aa aa aa aa a Da canaria DER REED REED DD DR REED DD Ea DD ER a DERA De DD DDs 72 Refer ncias bibliogr ficas tii 74 Prof Jefferson Costa jefferson jeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br Cap tulo 1 Rede de computadores Inicialmente os computadores eram m quinas car ssimas que centralizavam em um nico ponto o processamento das aplicac es de v rios usu rios e muitas vezes de toda uma organiza o C
43. a consulta a uma tabela DNS de um computador remoto Gen ricos Pa ses q_a C com gov gov org net UK BR Arquitetura TCP IP Prof Jefferson Costa jefferson jeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 69 Modelo Arquitetura do OSI TCPIIP Protocolo TCP IP Camada de Aplica o d Camada de a SNMP Ps o Aplica o Telnet FTP SMTP Camada de Sess o Camada de Transporte host to hos Camada de a RARP IP IGMP ICMP Camada de Link de Dados Camada de Interface de Ethernet Token Frame ATM Ring Relay Camada Rede F sica e Camada de Aplica o nessa camada que se encontram os protocolos prestadores de servicos Camada de Transporte Respons vel pela transfer ncia de mensagens e dados entre os computadores Camada de Internet ou roteamento Define qual a melhor rota pela qual os pacotes devem seguir Camada de Interface de Rede Define os tipos de padr o utilizados pelo TCP IP Endere amento IP O Endere o IPV4 um n mero de 4 bytes ou 32 bits separados por tr s pontos Tem a fun o de informar o n mero da rede e o n mero dos computadores Os primeiros 8 bits 1 octeto do n mero s o respons veis por determinar em que classe o endere o IP est Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 70 Classe 1 octeto 2 octeto 3 octeto 4 octeto A 1 126 0 255 0 255 1 254 Rede Host Host
44. a estrela implementada como f sica e n o como uma topologia l gica Este modelo de topologia utiliza se do padr o de comunica o Ethernet e do padr o de comunica o ArcNet Ethernet quando se utiliza de cabo par tran ado e ArcNet quando se utiliza de cabo coaxial Vantagens Gerenciamento Centralizado A adi o de esta es feita conectando se as mesmas s portas de comunica o que estejam livres A an lise de problemas na rede feita de maneira mais simples Uma m quina ou cabo defeituoso n o afeta o restante da rede Desvantagens O n mero de esta es fica limitado ao n mero de portas do HUB Switch Utiliza uma quantidade maior de cabos tendo em vista que cada esta o dever ter seu pr prio cabo para conex o ao dispositivo central elevando o custo da rede Outras topologias Encadeada Esta topologia parece em cruzamento entre as topologias de barramento e anel isto cada n conectado diretamente a outros dois por seguimento de cabo mas os seguimentos formam uma linha e n o um anel e o sistema operacional passa as informa es para cima e para baixo na cadeia at alcan ar o endere o desejado Prof Jefferson Costa jefferson jeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br Grafo Parcial W Este modelo de topologia engloba caracter sticas de v rias topologias Cada ponto da rede possui uma rota alternativa para caso de congestionamento ou falha As rotas s
45. a rede Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 29 Naturalmente eles t m seus problemas tamb m tais como os brouters s o muito caros e d o dor de cabeca para configurar j que precisam ser ajustados minuciosamente para a rede em que v o trabalhar todos os administradores de rede que usam brouters t m cabelos brancos Em um complexo ambiente de m ltiplas plataformas com centenas de n s entretanto os brouters oferecem melhor desempenho Eles s o um sofrimento real para configurar mas uma vez que voc tenha conseguido configurar eles s o excelentes Gateways Os gateways atuam em todas as camadas do modelo OSI da ISO e t m como func o fazer a interliga o de redes distintas isto seu objetivo permitir a comunica o entre duas redes com arquiteturas diferentes usando protocolos distintos com caracter sticas distintas Podem ser chamados de roteadores de alta velocidade Os gateways redirecionam o tr fego de redes que utilizam diferentes meios e algumas vezes protocolos de comunica o diferentes Eles resolvem problemas de diferen a entre tamanho m ximo de pacotes forma de endere amento forma e controle de acesso padr es de linguagem interna de formato de correios eletr nicos Um exemplo que o gateway pode ser utilizado para interligar uma LAN Token Ring suportando arquitetura IBM SNA com uma LAN Ethernet com arquitetura OSI ou ainda com
46. adiante Gigabit Ethernet Como o Ethernet a 100Mbps est padronizado a denominac o Fast Ethernet atualmente empregue ao uso deste protocolo a Gbps o tamb m chamado Gigabit Ethernet Atrav s de fibras pticas switches ethernet podem ser conectados a velocidade acima de 1 Gbps Token Ring IEEE 802 5 A IBM foi a empresa que mais influenciou o desenvolvimento do padr o IEEE 802 5 de ambiente de redes locais o qual foi originalmente adotado em 1985 O Token Ring foi desenvolvido pela IBM para conectar microcomputadores em seus ambientes de grande porte Em raz o da significativa base instalada pela IBM criou se um consenso no sentido de definir um padr o LAN baseado na implementa o da IBM Mais recentemente os equipamentos passaram a ser implementados n o apenas para ambientes de grande porte mas tamb m de redes baseadas em microcomputadores O sistema Token Ring utiliza um mecanismo preciso denominado passagem de fichas que controla o acesso a cada n do cabo Em um anel do cabo os n s da rede passam de estac o em estac o uma pequena mensagem denominada ficha Quando um n tem dados a transmitir ele transforma a ficha que at ent o estava livre em ficha ocupada e envia os dados do programa em um formato denominado quadro Eletricamente este sistema um anel mas fisicamente uma estrela com cabos acessando cada n a partir de um hub de fiac o central Apesar da IBM ter te
47. ber do TCP receptor na dire o oposta da conex o Por exemplo se o n mero de sequ ncia X for transmitido no campo Acknowledge ACK ele indica que a esta o TCP transmissora recebeu corretamente os octetos com n mero de sequ ncia menores que X e que ele espera receber o octeto X na pr xima mensagem Principais protocolos que formam o protocolo TCP IP e ARP Address Resolution Protocol Protocolo que por meio do numero IP localiza o numero MAC de um computador Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 67 e RARP Reverse Address Resolution Localiza o n mero MAC por meio do n mero de IP de um computador e ICMP Internet Control Message Protocol Respons vel pela gera o das mensagens de erro e pacotes de teste uma extens o do protocolo IP e IGMP Internet Group Management Protocol um protocolo que gerencia as listas de parti o da difus o seletiva IP em uma rede TCP IP A difus o seletiva IP o processo no qual uma mensagem transmitida para um grupo selecionado de destinat rios e UDP User Datagram Protocol Como o TCP respons vel pela entrega dos dados por m n o garante a sua entrega e RIP Routing Information Protocol Tamb m respons vel pelo roteamento dos pacotes na rede e HTTP Hypertext Transfer Protocol Protocolo que permite a transfer ncia de documentos hipertexto Por meio desse protocolo podemos receber
48. bre o pre o relativamente alto da instala o de cabos de fibra ptica levaram ao desenvolvimento de diversos padr es novos de cabeamento para o FDDI Novos padr es para trazer o FDDI mesa de trabalho com material menos caro incluem cabos blindados tipo par tran ado STP cabos tipo par tran ado n o blindado UTP e cabos de fibra ptica de baixo custo Al m disso um padr o de alta qualidade foi desenvolvido para o FDDI com fibra de modo simples e um padr o foi proposto ao FDDI para redes pticas sincronizadas SONET fornecidas por transportadores de companhia telef nica ATM O ATM Asynchoronous Transfer Model Modo de Transfer ncia Ass ncrona um exemplo de comuta o de c lulas que uma forma de comuta o r pida de pacotes A comuta o de c lulas pode transmitir dados a taxas de megabits ou gigabits por segundo O Servi o de Dados Multimegabit Comutado Switched Multimegabit Data Service SMDS um outro exemplo de comuta o de c lulas Com o ATM as informa es s o subdivididas em pequenas c lulas de comprimento fixo 53 bytes para transmitir simultaneamente diferentes tipos de tr fego como voz v deo e dados As c lulas s o remontadas ao atingirem seu destino Pelo fato de cada c lula ser transportada dessa forma previs vel os diferentes tipos de tr fego podem ser acomodados na mesma rede Cada c lula subdividida em duas se es principais cabe alho 5 bytes e playload 48 byt
49. capacidades de transmiss o e recep o o que pode causar embara o na rede S o formados por HW hardware e SW software dedicados ao roteamento e estando concentrados Como t m fun es exclusivamente voltadas ao roteamento seu desempenho atinge ndices superiores e mostrando o porqu desses roteadores serem mais caros do que os outros Vantagens e Eles podem ligar fisicamente redes r pidas como a Ethernet local a uma linha telef nica mais lenta e As Bridges permitem a passagem do tr fego ou ignoram a exist ncia e s conseguem tratar dados em pacotes homog neos os Roteadores s o mais inteligentes e sofisticados Os programas dos Roteadores l em informa es complexas de endere amento e tomam decis es sobre como encaminhar os dados atrav s dos diversos links que interligam as redes Desvantagens e Os Roteadores s o espec ficos de protocolo ou seja a maneira como um host fala com um roteador IP diferente da maneira como fala com um roteador da Novell ou DECnet e Roteadores n o podem ser utilizados para micro segmenta o onde os limites do n mero de modos compartilhados de um segmento aumentam a banda passante dispon vel Em geral os roteadores devem ser colocados no centro da rede Brouters Os Brouters combinam as melhores caracter sticas dos bridges e dos roteadores eles podem trabalhar com protocolos de alto n vel diferente e podem endere ar dados ao longo do caminho mais r pido n
50. cas pr prias que v o interferir no projeto de um edif cio de alta tecnologia Forma f sica de instalac o Justamente devido s altas frequ ncias em que o cabeamento deve operar as condi es f sicas da instala o do cabeamento atingiram um alto grau de especialidade que exige um projeto detalhado e com alto grau de planejamento Em uma instalac o com cabeamento estruturado n o se utiliza por exemplo ligar diretamente um PC ao HUB O que a norma prescreve deixar preparado um cabeamento entre um patch panel e uma tomada Na tomada pode se ligar ou n o um PC naquele ponto ou um telefone ou um sensor um v deo etc por sua vez ao painel distribuidor conectado o equipamento ativo HUB central telef nica CLP head end etc O sistema de cabeamento portanto deve ser aberto e independente isto barateia e d agilidade a todo o sistema concentrando diversas redes em uma s Cabos Para a instalac o de um cabeamento estruturado para sinais de baixa tens o voz dados imagens utilizam se cabos do tipo coaxial cabos de par trancado e fibras ticas H uma tend ncia pelo uso priorit rio dos cabos de par tran ado e para a fibra tica devido busca de melhor performance do cabeamento Para se obter um cabeamento de categoria 5 at 100 MHz conforme a EIA TIA 568 teremos o uso de par tran ado A fibra tica possibilita ainda melhores condi es Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersonc
51. cidos como fotodetectores convertem sinais ticos recebidos pela fibra em sinais el tricos Os fotodetectores mais usados s o os fotodiodos e os mais comuns s o PIN e APD Avalanche PhotoDiode E O o Sl Teo de regem Fibras mult modo de ndice gradual Ao inv s de uma mudan a abrupta do ndice de refra o do n cleo para a casca esse ndice diminui gradualmente de forma cont nua Utiliza emissores do tipo LED que diminui seu custo e a taxa m dia de transmiss o dessa fibra gira em torno de 100 Mbps Necessita de um repetidor a cada 2 Km Fibras mult modo degrau Fibra tica Dupla em Bobina S o as mais simples O funcionamento dessas fibras baseado no fen meno de reflex o total interna na casca de ndice de refra o menor O termo degrau vem da exist ncia de uma descontinuidade na mudan a de ndice de refra o na fronteira entre o n cleo e a casca da fibra Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 45 denominado mult modo pois poss vel que v rios feixes em diferentes ngulos de incid ncia se propaguem atrav s de diferentes caminhos pela fibra e a taxa de transmiss o varia entre 15 e 25 MHz Km Fibras monomodo A luz percorre a fibra em um nico modo e em linha reta a Esse tipo de fibra insens vel dispers o modal que a reflex o da onda luminosa em diferentes tempos O di metro do n cleo mu
52. cios engenheiros el tricos engenheiros da computac o cientistas da computac o profissionais de telecomunicac es etc Sua meta promover conhecimento no campo da engenharia el trica eletr nica e da computac o Um de seus pap is mais importantes o estabelecimento de padr es para formatos de computadores e dispositivos IEEE 802 11 o padr o especifico do IEEE que cuida das redes sem fio Que tamb m s o conhecidas como redes Wi Fi ou Wireless Wi Fi Foi uma marca licenciada originalmente pela Wi Fi Alliance para descrever a tecnologia de redes sem fio embarcadas WLAN baseadas no padr o IEEE 802 11 O padr o Wi Fi opera em faixas de frequ ncias que n o necessitam de licen a para instala o e ou opera o Este fato as torna atrativas No entanto para uso comercial no Brasil necess ria licen a da Ag ncia Nacional de Telecomunica es Anatel Para se ter acesso internet atrav s de rede Wi Fi deve se estar no raio de a o de um ponto de acesso normalmente conhecido por hotspot ou local p blico onde opere rede sem fios e usar dispositivo m vel como laptop Como funcionam Atrav s da utiliza o de portadoras de r dio ou infravermelho as redes wireless estabelecem a comunica o de dados entre os pontos da rede Os dados s o modulados na portadora de r dio e transmitidos atrav s de ondas eletromagn ticas M ltiplas portadoras de r dio podem coexistir num mesmo meio sem que uma inte
53. co O procedimento usual para verificar os erros quebrar a sequ ncia de bits em v rias composic es e calcular um checksum soma de verificac o para cada uma Esta camada tem como principais fun es Ativa o e desativa o da conex o de enlace sobre conex es f sicas ativas Possibilidade de uma conex o de enlace sobre v rias conex es f sicas sppliting Reconhecer os quadros a partir da cadeia de bits proveniente do n vel f sico Controle do fluxo de dados evitando que uma taxa superior seja transmitida para o receptor Controle do acesso ao meio de transmiss o Detectar poss veis erros de transmiss o danifica o duplica o n o ordena o de quadros Controlar a sequ ncia dos dados Gerenciar a qualidade de servi os prestados tais como atraso de tr nsito erros decorrentes de perda altera o duplica o dos quadros O protocolo de enlace mais conhecido o HDLC A camada de rede Esta camada deve tornar vis vel para a camada de transporte o modo como os servi os dos n veis inferiores s o utilizados para estabelecer conex es de rede Al m disso esta camada deve prever e balancear as diferen as entre as diversas sub redes utilizadas com o intuito de oferecer um servi o uniforme n o importando o tipo de rede utilizada Como principais fun es desta camada podemos citar Roteamento defini o das rotas apropriadas para a transmiss o dos dados entre a origem e o
54. com outros tipos de redes com comuta o de pacotes As c lulas s o muito mais curtas do que em redes de comuta o de pacotes padr o reduzindo o valor da varia o de atraso e tornando a tecnologia ATM aceit vel para informa es cujo atraso cr tico por exemplo nos casos de transmiss o de voz A qualidade dos canais de transmiss o acabou induzindo omiss o de overheads como corre o de erros maximizando dessa forma a efici ncia As c lulas s o transportadas em intervalos regulares N o h nenhum espa o entre as c lulas Nas oportunidades em que a rede estiver ociosa ser o transportadas as c lulas ainda n o transferidas As vantagens do ATM Esta t cnica fornece grande flexibilidade pois ela pode adequar a velocidade de transmiss o de c lulas velocidade na qual as informa es s o geradas Isso importante para muitos dos novos servi os de alta velocidade de transmiss o que est o sendo desenvolvidos particularmente aqueles envolvendo algum componente de v deo pois eles s o servi os com velocidade de transmiss o vari vel O ATM feito para dados voz e v deo oferecendo grande flexibilidade para diferentes situa es A largura de banda alocada por demanda pela rede medida que os usu rios tiverem informa es para serem transmitidas A maioria das aplica es s o ou podem ser visualizadas como inerentemente intermitentes as aplica es envolvendo dados s o baseadas em LAN s e
55. computador remoto Eletronic Mail SMTP permite ao usu rio enviar mensagens para usu rios em outro computador Deve ser mantido um arquivo de mail para cada usu rio e o sistema de mail simplesmente adicionar novas mensagens a este arquivo de mail Quando um usu rio vai enviar um mail o programa espera ser capaz de manter uma conex o com o computador destino para que a mensagem possa ser enviada O protocolo TCP IP baseado em um modelo que pressup e a exist ncia de um grande n mero de redes independentes conectadas atrav s de gateways Um usu rio pode ter acesso a computadores ou outros recursos em qualquer uma destas redes As mensagens muitas vezes passam por uma grande quantidade de redes para atingirem seus destinos O roteamento destas mensagens deve ser completamente invis vel para o usu rio Assim para ter acesso a um recurso em outro computador o usu rio deve conhecer o endere o Internet deste computador Atualmente este endere o um n mero de 32 bits escrito como 4 n meros decimais cada um representando 8 bits de endere o Internet Protocol IP O protocolo IP padr o para redes Internet baseado em um servi o sem conex o Sua fun o transferir blocos de dados denominados datagramas da origem para o destino onde a origem e o destino s o hosts identificados por endere os IP Este protocolo tamb m fornece servi o de fragmenta o e remontagem de datagramas longos para que estes possam ser
56. comunit rias e provimento de acesso de ltima milha Em teoria espera se que os equipamentos Wi Max tenham alcance de at 50 Km e capacidade de banda passante de at 70 Mbps Na pr tica alcance e banda depender o do equipamento e da frequ ncia usados e se a antena de um ponto consegue ver a antena de outro se n o h obst culos no caminho constru es montanhas WWAN Wireless Wide Area Network a rede geograficamente infinita via comunica o sem fio hoje encontramos diversas empresas que comercializam a internet sem fio Principais padr es Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 49 802 11A Chega a alcan ar velocidades de 54 Mbps dentro dos padr es da IEEE e de 72 a 108 Mbps por fabricantes n o padronizados Esta rede opera na frequ ncia de 5 GHz e inicialmente suporta 64 utilizadores por Ponto de Acesso PA As suas principais vantagens s o a velocidade a gratuidade da frequ ncia que usada e a aus ncia de interfer ncias A maior desvantagem a incompatibilidade com os padr es no que diz respeito a Access Points 802 11 b e g quanto a clientes o padr o 802 11a compat vel tanto com 802 11b e 802 119 na maioria dos casos j se tornando padr o na fabrica o dos equipamentos 802 11b Alcan a uma velocidade de 11 Mbps padronizada pelo IEEE e uma velocidade de 22 Mbps oferecida por alguns fabricantes n o padronizados Opera na frequ ncia de
57. dade dos servi os de conex o pode ser definida nesta fase Esses servi os podem ser o estabelecimento do tamanho dos pacotes sele o de fun es na transfer ncia de dados e sele o de servi os de rede entre outros e Transfer ncia transfere dados de acordo com a qualidade dos servi os escolhidos na fase anterior Os servi os aqui incluem blocagem multiplexa o de conex o redu o de custo concatena o segmenta o e transfer ncia entre outros e T rmino ou termina o termina a conex o assim como notifica outras camadas do t rmino Os servi os aqui prestados incluem notifica o e identifica o do t rmino da conex o e informa es adicionais como requerido entre outros As principais fun es desta camada s o e Estabelecimento e t rmino da conex o de transporte Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 60 e Controle de sequ ncia de erro e de fluxo e Segmenta o blocagem e concatena o e Monitora o da qualidade do servi o e Transfer ncia de dados expressos e Gerenciamento relacionado qualidade de servi o e Essas fun es dependem da qualidade de servi o desejada Portanto foram especificadas cinco classes de protocolos orientados conex o e Classe zero sem nenhum mecanismo de detec o e recupera o de erros e Classe um recupera o de erros b sicos e Classe dois permite a multiplexa o das conex es sobre
58. das em sua experi ncia com a instala o de cabo telef nico Tipos de cabos Cabo coaxial Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 35 O termo coaxial surgiu porque o condutor central e a malha de blindagem t m o mesmo eixo O cabo coaxial frequentemente conhecido como cabo BNC Bayonet Naur um conector em forma de baioneta para cabos coaxiais finos feito de um nico fio de cobre revestido por isolante e coberto por uma camada de tran a de alum nio ou de cobre que protege o fio da interfer ncia externa Se voc precisar de mais largura de banda e prote o contra ru dos do que o par tran ado mas n o pode gastar com fibra tica o coaxial o caminho por m muito mais lento Inv lucrv exterior Condutor externo Diel trico MESS AB Condutor interno Estrutura Malha de de alum nio fios de cobre AR A PES EB Banda larga e O Banda base SES AE Ele composto por Condutor interno que fio de cobre r gido central Camada isolante flex vel que envolve o condutor interno Uma blindagem para o condutor interno formado por uma malha ou tranca met lica que protege o condutor externo contra o fen meno da indu o causado por interfer ncias el tricas ou magn ticas externas Capa pl stica protetora que d resist ncia mec nica ao cabo e faz o isolamento el trico a figura a seguir demonstra esta montagem
59. de acessar qualquer informa o que esteja em qualquer um dos computadores da rede sem a necessidade de pedir permiss o a um administrador de rede Neste tipo de rede o pr prio sistema operacional possui mecanismos de compartilhamento e mapeamento de arquivos e impressoras mecanismos de seguran a menos eficientes esta arquitetura indicada para redes com poucos computadores As redes ponto a ponto s o utilizadas tanto em pequenas empresas como em grupos de trabalho ou departamentos Caracter sticas e Utiliza sistema operacional do tipo local e Possui limite de m quinas e Possui limite de acessos e Seguran a limitada e Mais barata Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br Cliente Servidor A arquitetura Cliente Servidor mais sofisticada nesta arquitetura o usu rio fica dependente do Servidor uma m quina central que ret m todas as leis de utilizac o da rede em um software chamado Sistema Operacional de Rede NOS L i Para instala o configura o e gerenciamento mais complexo ser necess rio ter um profissional habilitado para a fun o de administrar desta rede Caracter sticas e Utiliza sistemas operacionais locais e de rede e N o possui limite de m quinas e Ger ncia o acesso aos recursos e Muita seguran a e Mais cara Topologias A topologia refere se disposi o dos componentes f sicos e ao meio de conex o dos dispositivos na rede ou
60. des Reservado Multicast rede Classe D Reservado rede Classe E Broadcast Subm scara O conceito de m scara de endere amento uma abordagem existente no protocolo IP com o objetivo de melhoria de desempenho no roteamento dos datagramas Uma m scara uma t cnica que ajuda a determinar se o endere o de um datagrama local ou se precisa de um roteamento para uma outra rede Aplicando um AND l gico com os endere os da m scara e do datagrama fazemos uma elimina o do endere o de Hostld Em outras palavras resta apenas o endere o de rede De posse deste resultado fica f cil saber se necess rio ou n o efetuarmos um roteamento do datagrama A Tabela Abaixo ilustra as classes A B e C de endere os IPv4 e suas m scaras padr es Classe de M scara Padr o M scara de rede CIDR Endere o Bin ria Decimal A 11111111 00000000 00000000 00000000 255 0 0 0 8 B 11111111 11111111 00000000 00000000 255 255 0 0 16 Prof Jefferson Costa jefferson jeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 72 C 11111111 11111111 11111111 00000000 255 255 255 0 24 C lculo de endere o IP Para definir o numero de m quinas desejadas em uma determinada rede tendo a id ia de custo e melhor desempenho realizamos c lculos de IP com esse procedimento conseguimos ajustar a rede de forma mais adequada Podemos expressar o n
61. e o de destino dos pacotes de mensagens e transmitindo os quando se tratar de segmentos de rede diferentes utilizando o mesmo protocolo de comunica o Algumas das atribui es das Bridges s o Filtrar as mensagens de tal forma que somente as mensagens endere adas a ela sejam tratadas Armazenar mensagens quando o tr fego for muito grande Funcionar como uma esta o repetidora comum As Bridges tamb m atuam como elementos passivos gerenciadores de rede e pode coletar dados estat sticos de tr fego de pacotes para elabora o de relat rios S o equipamentos usados para interligar duas LAN s localizadas a uma curta dist ncia ainda que ambas utilizem diferentes meios de transmiss o Protegem a rede resultante em rela o passagem de perturba es el tricas e erros relativos a dados mas n o em rela o a erros vindos dos n veis superiores do protocolo Bridge Bridge LAN 2 Node 1 Node 2 Node 3 Node 1 Node 2 Node 3 Roteadores Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 27 Roteador ou Router um equipamento respons vel pela interligac o entre Redes LAN s atuando nas camadas 1 2 e 3 do Modelo de Refer ncia OSI da ISO Os Roteadores possuem como fun o a decis o sobre qual caminho o tr fego de informa es Controle de dados deve seguir ou seja decide por qual caminho deve seguir um dado pacote de dados recebido isto a fun o do Roteador fazer o enca
62. e podiam ser invadidas por hackers Modos de opera o Em termos organizacionais o padr o 802 11 define dois modos distintos de opera o Ad Hoc e infra estrutura No modo infra estrutura usado o Access Point para concentrar todo tr fego da rede No modo Ad Hoc n o existe um concentrador ou seja os equipamentos se conectam diretamente uns aos outros Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 52 Estendendo alcance layout avancado de rede s vezes o plano de rede b sica n o funciona devido ao alcance obst culos como paredes e lajes ou o layout geral do ambiente Quando isto acontecer existem algumas op es e todas elas t m v rias vantagens e desvantagens Se o alcance s precisa estender por 50 ou 70 metros um ou mais Access Points Repetidores podem ser ligados rede Estes pequenos equipamentos funcionam como um Access Point trabalhando num modo especial que permite a integra o de dois ou mais Access Points em uma nica rede Para configurar o repetidor voc deve plug lo sua rede f sica atrav s de um cabo Ethernet Categoria 5E e configur lo Ap s essa configura o voc poder mov lo para seu local definitivo Os repetidores podem normalmente dobrar o alcance efetivo da rede Wireless permitindo que mais computadores sejam ligados rede Os repetidores podem ser adicionados conforme a necessidade para estender a rede com algumas limita es
63. ede da arquitetura Internet A interface entre o protocolo e a camada superior consiste em um conjunto de chamadas Existem chamadas por exemplo para abrir e fechar conex es e para enviar e receber dados em conex es previamente estabelecidas J a interface entre o TCP e a camada inferior define um mecanismo atrav s do qual as duas camadas trocam informa es assincronamente Este protocolo capaz de transferir uma cadeia stream cont nua de octetos nas duas dire es entre seus usu rios Normalmente o pr prio protocolo decide o momento de parar de agrupar os octetos e de consequentemente transmitir o segmento formado por esse agrupamento Por m caso seja necess rio o usu rio do TCP pode requerer a transmiss o imediata dos octetos que est o no buffer de transmiss o atrav s da fun o push Conforme mencionado o protocolo TCP n o exige um servi o de rede confi vel para operar logo responsabiliza se pela recupera o de dados corrompidos perdidos duplicados ou entregues fora de ordem pelo protocolo de rede Isto feito associando se cada octeto a um n mero de sequ ncia O n mero de sequ ncia do primeiro octeto dos dados contidos em um segmento transmitido junto com o segmento e denominado n mero de sequ ncia do segmento Os segmentos carregam de carona piggybacking um reconhecimento O reconhecimento constitui se do n mero de sequ ncia do pr ximo octeto que a entidade TCP transmissora espera rece
64. em que empresas com filiais em bairros diferentes se comuniquem entre si Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br Redes geograficamente distribu das WAN Wide rea Network Surgiu da necessidade de se compartilhar recursos especializados por uma maior comunidade de usu rios geograficamente dispersos Por terem um custo de comunica o bastante elevado circuitos para sat lites e enlaces de microondas tais redes s o em geral p blicas isto o sistema de comunica o chamado sub rede de comunica o mantido gerenciado e de propriedade p blica Em face de v rias considera es em rela o ao custo a interliga o entre os diversos m dulos processadores em uma tal rede determinar a utiliza o de um arranjo topol gico espec fico diferente daqueles utilizados em redes locais Ainda por problemas de custo as velocidades de transmiss o empregadas s o baixas da ordem de algumas dezenas de kilobits segundo embora alguns enlaces cheguem hoje a velocidade de megabits segundo Por quest o de confiabilidade caminhos alternativos devem ser oferecidos de forma a interligar os diversos m dulos BF F ROTEADOR BACKBONE 7 a US j gt A conex o de todas essas redes locais metropolitanas e geograficamente distribu das o que chamamos de Internet O enfoque deste curso voltado para as bases de arquitetura de rede e a tecnologia em u
65. es O cabe alho cont m informa es que permitem s c lulas serem encaminhadas ao seu destino O playload a parte que transporta as informa es em si sejam elas voz dados ou v deo O cabe alho usado para identificar c lulas pertencentes ao mesmo canal virtual e para executar a escolha de rotas adequadas Para garantir um r pido processamento na rede o cabe alho ATM possui uma fun o bastante limitada Sua principal fun o a identifica o da Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 20 conex o virtual por um identificador que selecionado no estabelecimento da chamada e garante uma rota apropriada para cada um dos pacotes Al m disso ele permite f cil multiplexa o de diferentes conex es virtuais atrav s de um nico canal link O ATM um protocolo de transporte que opera na subcamada MAC da camada de Liga o de Dados do modelo OSI Por causa disso ele opera acima de v rias topologias de camadas F sicas e converte qualquer tipo de pacote em sua c lula de 53 bytes O ATM pode ser usado em linha de T1 e T3 Entretanto os especialistas est o apoiando a Rede tica S ncrona Synchronouns Opitical Network SONET como transporte f sico da tecnologia ATM tanto para WANs como para LAN s O ATM oferece integridade da sequ ncia das c lulas Isto as c lulas cnegam aos seus destinos na mesma ordem em que deixaram suas origens Talvez este n o seja o caso
66. estante arm rio ou monte o na parede Advert ncia Nunca instale um Access Point dentro de um espa o fechado Isso causa muita degrada o de sinal e poder causar aquecimento do AP Mantenha o em uma rea aberta se poss vel Seguran a Na criptografia se faz o uso de uma chave KEY para codificar os dados que s o transferidos A chave determinada pelo tamanho por exemplo 64bits 128bits 256bits Quanto maior a combina o de bits mais forte fica a criptografia e consequentemente a seguran a Protocolos de seguran a WEP Significa Wired Equivalent Privacy O WEP se encarrega de encriptar os dados transmitidos atrav s da rede Existem dois padr es WEP de 64 e de 128 bits O primeiro suportado por qualquer ponto de acesso ou interface que siga o padr o WI Fl o que engloba todos os produtos comercializados atualmente O padr o de 128 bits por sua vez n o suportado por todos os produtos Para habilit lo ser preciso que todos os componentes usados na sua rede suportem o padr o caso contr rio os n s que suportarem apenas o padr o de 64 bits ficar o fora da rede muito inseguro devido a sua arquitetura WPA Significa Wi Fi Protected Access Tamb m chamado de WEP2 ou TKIP Temporal Key Integrity Protocol surgiu de um esfor o conjunto de membros da Wi Fi Alian a e de membros do IEEE empenhados em aumentar o n vel de seguran a das redes sem fio ainda no ano de 2003 combatendo alg
67. gerenciamento da Rede facilitado e a solu o de problemas tamb m uma vez que se existir um defeito este fica isolado no segmento da Rede Um exemplo comum de Hub o hub Ethernet com 10Base T conectores RJ 45 e s vezes s o parte integrante dos Bridges e Roteadores Ele controla a Rede em fun o da programa o recebida do servidor que a ele estiver conectado Assim podemos definir ramifica es da rede com hor rios espec ficos de utiliza o entre outras coisas A utiliza o dos Hubs muito interessante por outros motivos tais como O servidor trabalhar mais folgadamente e esta folga quer dizer aumento da produtividade e desempenho A Rede ficar mais segura Por exemplo se em uma grande Rede com liga o em Estrela um dos cabos se partir somente a ramifica o desse cabo defeituoso deixa de funcionar A cada entrada do Hub podemos conectar qualquer dispositivo de rede local e com isso pode se aumentar a extens o tamanho da Rede conforme seja necess rio e a distribui o da Rede pode ser mais bem equilibrada Os Hubs precisam ter caracter sticas que permitam prote o contra intrus o e prote o contra intercepta es e tamb m caracter sticas de empilhamento e gerenciamento Prote o contra Intrus o quer dizer que em cada porta do Hub s ser permitidos a liga o de microcomputadores com endere o f sico de Rede que estiver configurado para a porta do equipamento e prote o contra
68. indagem aterrada nas duas extremidades portanto a blindagem n o faz parte do caminho percorrido pelo sinal Tamb m usa conector RJ 45 Possui alta taxa de sinaliza o com poucas chances de distor o do sinal Blindado de 100 ohms Este o STP mais simples pois cont m uma blindagem formada por uma folha de cobre ao redor de todos os seus fios Blindado de 150 ohms Este o STP mais comum com imped ncia de 150 ohms que suporta 300 MHz de largura no m ximo em 100m de cabo Al m de todo o cabo ser blindado para reduzir a interfer ncia eletromagn tica e de radiofrequ ncia h uma blindagem que separa cada par de fios tran ados para diminuir a diafonia ru dos el trico produzidos por sinais de outros fios do cabo Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 40 O STP de 150 ohms normalmente utilizado em redes Token Ring da IBM enquanto que os de 100 ohms s o mais utilizados em instala es Ethernet Par trancado sem blindagem UTP Unshielded Twisted Pair Padronizado pelo IEEE 802 3 tamb m conhecido como 10BaseT Esse cabo composto por quatro pares de fios sendo cada par isolado um do outro e todos s o trancados juntos dentro de uma cobertura externa N o havendo blindagem f sica interna sua protec o encontrada atrav s do efeito de cancelamento dos pares de fios trancados onde mutuamente reduz a interfer ncia eletromagn tica de radiofrequ
69. ipos e FOIRL Fiber Optic Inter Repeater Link Para liga es em fibras pticas ass ncronas com tamanho m ximo de segmento de 1000 m e n mero m ximo de esta es de 1024 e 10Base FL Fiber Link Inteiramente compat vel com FOIRL com dist ncias at 2000 m e n mero m ximo de esta es de 1024 e 10BaseFB Fiber Backbone S ncrono at 2000 m 1024 esta es Possui caracter sticas de detec o de falhas remotas e links redundantes Fast Ethernet 802 3 O protocolo Fast Ethernet surgiu no mercado atrav s da 3COM sendo que posteriormente ele contou com o apoio de mais de 40 grandes empresas O Fast Ethernet atualmente o protocolo para redes locais mais cotado para utiliza o em curto espa o de tempo Seu funcionamento o mesmo que o Ethernet 802 3 por esse motivo recebeu a designa o 802 3u do IEEE para sua padroniza o inicial por este rg o sendo hoje o padr o Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 18 do pr prio 802 3 A diferenca para o tradicional Ethernet a velocidade de 100 Mbps dez vezes maior que seu antecessor A grande vantagem deste padr o em relac o a seu concorrente direto o 100VG a preservac o do cabling e o fato de utilizar um protocolo j conhecido A maior vantagem deste protocolo como mencionado a preservac o do cabling 10Base T par trancado utilizando o mesmo n mero de pares dois pares como verificaremos mais
70. ito pequeno Utiliza o laser como emissor dos sinais de luz o que lhe permite longas dist ncias at 50 Km sem a necessidade de um repetidor e pode atingir taxas de transmiss o da ordem de 1 Gbps Para todos os tipos a atenua o das transmiss es n o depende da frequ ncia utilizada o que torna a taxa de transmiss o muito mais alta em torno de 100 000 Mbps podendo chegar a 200 000 Mbps e a 620 Mbps numa nica fibra unidirecional totalmente imune a interfer ncias eletromagn ticas e a ru dos n o precisa de aterramento e mant m os pontos que liga eletricamente isolados um do outro Por m a atenua o pode ser causada pela absor o feita pelo meio f sico de transmiss o ou pela dispers o modal Podem chegar dist ncia de 50 Km sem a necessidade de um repetidor Suporta voz dados v deo e s o mais finas e mais leves que os cabos coaxiais o que facilita sua instala o Por m por ser inflex vel requer cuidados especiais na instala o e manuten o Por incr vel que possa parecer ainda existem algumas limita es quanto fibra tica A jun o das fibras uma tarefa muito delicada e cara pois as dimens es da fibra s o muito pequenas e requerem alta precis o N o pode haver dobra nos cabos de fibra tica pois pode tornar o ngulo de incid ncia dos feixes de luz em rela o normal muito pequeno provocando o escape desses feixes da fibra pois n o chegar o a sofrer reflex o S o muito
71. m ambiente local mas faz refer ncia s necessidades das empresas de redes empresariais Enterprise Wide Network Arquiteturas de Redes Prof Jefferson Costa jefferson jeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br No mundo da inform tica existem alguns problemas em que as pessoas s o t o divididas que os debates adquirem o car ter de discuss es religiosas acredite voc j ouviu uma discuss o entre um usu rio de PC e um usu rio de Mac At agora o debate Ponto a Ponto versos Cliente Servidor n o chegou a esse est gio mas existem pessoas que realmente acreditam em um ou outro s vezes sem qualquer raz o para isso a n o ser que um arranjo Ponto a Ponto ou Cliente Servidor foi o primeiro a ser apresentado Nenhuma das duas arquiteturas perfeita para todas as situa es As redes Cliente Servidor t m melhor seguran a enquanto as redes Ponto a Ponto s o mais flex veis e frequentemente mais baratas A principal raz o disso o fato de que as redes Cliente Servidor exigem uma pessoa que seja treinada especificamente e conhe a bem o sistema operacional de rede Cliente Servidor As redes Ponto a Ponto n o exigem tanto treinamento para oper las Ponto a ponto Workgroup A rede ponto a ponto tamb m chamada de n o hier rquica ou homog nea pois parte se do princ pio de que todos os computadores podem ser iguais sem a necessidade de um micro que gerencie os recursos de forma centralizada O usu rio po
72. minhamento dos pacotes entre duas redes atrav s de regras tais como Rotas Est ticas inseridas no roteador Rotas Din micas nas quais o roteador consegue direcionar pacotes de dados recebidos por um determinado caminho Roteadores Internos LAN 1 LAN 2 S Roteador lt P gt Liga o o lt gt TA ns ES pa 2 C 4 O Roteador A performance se torna comprometida j que a CPU do PC atende s fun es de roteamento e outras fun es inerentes ao Sistema Operacional Roteadores Externos T m a combina o de placa de comunica o s ncrona ass ncrona PC placa Ethernet e software de roteamento carregado ou bult in no Sistema Operacional do PC computador pessoal Trata se de uma solu o f cil por m tem se uma m quina n o dedicada para o fim do roteamento fazendo o papel do roteador O produto nesse caso independente da arquitetura do hardware e software do servidor porque a liga o ao servidor feita via Ethernet e host do TCP IP ou algum outro protocolo de comunica o Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 28 Os Roteadores interligam redes situadas a longas dist ncias e oferecem prote o relativa a erros associados aos n veis superiores do protocolo como aqueles relacionados falhas el tricas e relativas aos dados Os Roteadores tamb m s o teis para controlar a velocidade de transmiss o dos pacotes porque as redes possuem diferentes
73. ntado manter se fiel aos cabos de pares trancados blindados STP mas os usu rios preferiram os cabos de fios tran ados sem blindagem UTP Quanto ao cabeamento em sua forma mais simples um anel fica limitado a um m ximo de 72 n s em cabo UTP e um m ximo de 260 n s em cabos STP Fiber Distributed Data Interface FDDI ANSI X3T9 5 Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 19 Fiber Distributed Data Interface Interface de dados distribu da por fibra FDDI o padr o definido pelo comit X3T9 5 do American National Standards Institute ANSI para conex es LAN de 100Mbps O padr o FDDI foi originalmente designado para operar com cabos de fibra ptica Em 1990 as instalac es de fibra ptica requeriam estac es de trabalho especiais A maioria das preocupa es dos usu rios que levaram a aceita o do FDDI estavam centradas na necessidade de uma maior largura de banda para aplica es de imagem e na congest o de cabos causada por cabos coaxiais grossos Em 1991 backbones FDDI tornaram se mais comuns e as preocupa es do usu rio come aram a focalizar se em aplicativos distribu dos e o crescimento do uso de computadores Em 1992 o FDDI tornou se dispon vel para esta es de trabalho PC O armazenamento e recupera o de imagens gr ficas assim como as grandes larguras de banda requeridas por transmiss es multim dia continuam a levar a migra o para o FDDI Preocupa es so
74. o el tricas n vel de tens o imped ncia e a taxa de transmiss o de bits entre outros funcionais e procedimentos para ativar manter e desativar conex es entre duas entidades do n vel de liga o de dados Em resumo define a interface mec nica e el trica da rede Fun es deste n vel e Estabelecimento e t rmino da conex o ativa o e desativa o da conex o f sica entre duas entidades do n vel de liga o de dados inclusive concatena o e circuitos de dados quando solicitado pelo n vel de liga o e Transfer ncia de dados transmiss o de bits que pode ser executada de modo s ncrono ou ass ncrono Os bits s o transmitidos na mesma ordem de chegada da camada de enlace ou transmiss o e repassadas nesta mesma ordem e Gerenciamento das conex es ger ncia da qualidade de servi o das conex es f sicas estabelecidas e Alguns padr es de n vel f sico s o X 21 X 21 bis V 24 V 28 RS 232 1 430 1 431 etc A camada de enlace ou link de dados tarefa da camada de enlace encontrar erros e garantir a entrega camada de rede uma sequ ncia de bits id ntica enviada pela camada de rede do dispositivo emissor tamb m a camada de enlace o respons vel por estabelecer uma comunica o confi vel entre a camada de rede e o meio f sico podendo eventualmente corrigir poss veis erros que Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 58 ocorram no n vel f si
75. oi visto na introdu o projetar uma rede com um conjunto de camadas facilita a implementac o e a manutenc o da mesma Uma vez que devido a v rios fatores surgem problemas complexos a serem resolvidos Os seguintes princ pios foram seguidos para se criarem as camadas Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br Uma camada com n vel diferente de abstrac o Cada camada deveria realizar uma func o bem definida A func o de cada camada deveria ser escolhida de acordo com protocolos padronizados internacionalmente Fluxo de informac es entre as camadas deveria ser minimizado N mero de camadas deveria ser grande suficiente para que func es distintas n o fossem colocadas juntas na mesma camada e pequeno o suficiente para que a arquitetura n o ficasse de dif cil manuseio 56 Este conjunto de camadas obedece a um sistema hier rquico onde cada camada se baseia na camada inferior O prop sito destas camadas o de oferecer certos servicos para as camadas superiores escondendo daquelas camadas os detalhes de como os servicos oferecidos s o realmente implementados Deste modo simplifica se consideravelmente o trabalho de desenvolvimento e manutenc o j que desta forma o projeto restrito ao contexto de cada camada e sup e se que os problemas de outras camadas j estejam devidamente resolvidos Basicamente existem duas vantagens pr ticas na implementac o de uma arquitetura em
76. om a redu o de custos do hardware e a introdu o dos microcomputadores no cen rio da inform tica a estrutura centralizada cedeu lugar a uma estrutura totalmente distribu da na qual diversos equipamentos dos mais variados portes processam informa es de formas isoladas o que acarreta uma s rie de problemas Dentre eles destaca se a duplica o desnecess ria de recursos de hardware impressoras discos etc e de software programas arquivos de dados etc Nesse cen rio surgiram as redes de computadores onde um sistema de comunica o foi introduzido para interligar E mi O y E os equipamentos de processamentos de n e Aa y dados esta es de trabalhos antes E Sistema de operando isoladamente com o objetivo de e Comunica o sz O gt permitir o compartilhamento de recursos dl E ou seja uma rede Uma rede um grupo L SS C de pelo menos dois computadores que s o E ligados entre si de forma que possam se comunicar uns com os outros compartilhando recursos e informa es com maior velocidade e praticidade A maioria das redes baseada em alguma esp cie de cabo utilizado para ligar os computadores entre si al m do cabo necess ria outra peca f sica para fazer a conex o entre os computadores este equipamento chamado de placa de interface de rede NIC ou simplesmente placa de rede Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta
77. osta com br www jefftersoncosta com br 33 Certifica es Um cuidado especial deve ser tomado relativamente a certifica o do cabeamento Em que consiste tal certifica o As normas definem uma s rie de par metros para o cabeamento tais como atenua o comprimento real mapeamento dos fios paradiafonia n vel de ru do que necessariamente devem estar dentro de uma faixa de valores pr definidos A verifica o destes valores quest o fundamental em um cabeamento devendo ser feito com equipamentos especiais essa a garantia da instala o Estat sticas Atualmente cerca de 70 dos problemas que acontecem em uma rede de computa o deve se a problemas do cabeamento Os softwares costumam passar por uma evolu o a cada 2 ou 3 anos e de acordo com pesquisas o hardware do seu PC geralmente tem uma vida til de 5 anos No entanto voc ter que viver 15 anos ou mais com seu cabeamento de rede Frank J Derfler Jr e Les Freed Outra estat stica diz que em torno de 40 dos funcion rios de uma empresa mudam de lugar uma vez por ano E os custos para implanta o completa de uma rede de computa o est o aproximadamente divididos da seguinte forma Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 34 Tend ncias Todas as edifica es sejam industriais comerciais ou residenciais devem desde j estar projetadas com a infra estrutura de comunicac es
78. r O desempenho de um sistema em barra comum determinado pelo meio de transmiss o n mero de n s conectados controle de acesso tipo de tr fego entre outros fatores Isso faz da topologia barramento a mais utilizada que ainda possui alto poder de expans o utilizando repetidores Esta rede utiliza o cabo coaxial e o padr o de comunica o Ethernet Topologia l gica Cada n na barra pode ouvir todas as informa es transmitidas Esta caracter stica facilita as aplica es com mensagens do tipo difus o para m ltiplas esta es Existe uma variedade de mecanismos para o controle de acesso barra que pode ser centralizado ou descentralizado A t cnica adotada para acesso rede a multiplexa o no tempo Em controle centralizado o direito de acesso determinado por uma esta o especial da rede o Servidor Em um ambiente de controle descentralizado a responsabilidade de acesso distribu da entre todos os n s Vantagens e Muita facilidade na instala o Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br e Baixo Custo e Requer menos cabos Desvantagens e No caso de ter problemas de transmiss o dif cil isolar a causa j que todos os n s est o conectados ao mesmo meio f sico e Seo cabo danificar ou a ponta romper os n s n o poder o comunicar se e a rede deixar de funcionar e A rede fica mais lenta em per odos de uso intenso e Excesso de colis e
79. rfira na outra Para extrair os dados o receptor sintoniza numa frequ ncia espec fica e rejeita as outras portadoras de frequ ncias diferentes Num ambiente t pico o dispositivo transceptor transmissor receptor ou ponto de acesso access point conectado a uma rede local Ethernet convencional com fio Os pontos de Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 48 acesso n o apenas fornecem a comunicac o com a rede convencional como tamb m v o intermediar o tr fego com os pontos de acesso vizinhos num esquema de micro c lulas com roaming semelhante a um sistema de telefonia celular Classificac o das redes sem fios WPAN Wireless Personal Area Network ou rede pessoal sem fio Normalmente utilizada para interligar dispositivos eletr nicos fisicamente pr ximos Nos equipamentos mais recentes utilizado o padr o Bluetooth para estabelecer esta comunicac o mas tamb m empregado raio infravermelho semelhante ao utilizado nos controles remotos de televisores WLAN Wireless Local Area Network WLAN j muito importante como opc o de conex o em muitas reas de neg cio Inicialmente os WLANs assim distante do p blico em geral foi instalado nas universidades nos aeroportos e em outros lugares p blicos principais WMAN Wi Max Trata se de uma tecnologia de banda larga sem fio capaz de atuar como alternativa a tecnologias como cabo e DSL na constru o de redes
80. s Anel Topologia f sica Essa topologia muito parecida com a topologia Estrela por m seu funcionamento l gico completamente diferente Os maiores problemas desta topologia s o relativos sua pouca toler ncia a falhas Este modelo de topologia utiliza um HUB que internamente possui um anel que faz a busca dos computadores Topologia l gica Abaixo temos uma ilustra o do funcionamento importante lembrar que este movimento de anel feito internamente no HUB Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br a TS A SS N 7 ka A 7 A La e Vantagens e F cil adi o e remo o de esta es Desvantagens e Mais cara e Muito complexa de instalar e Pouco conhecida Estrela Topologia f sica a Di A 2 E AT w Ta E E 4 SS us Em uma topologia f sica estrela todos os dispositivos da rede s o conectados a um dispositivo central este pode ser um computador Mainframe um dispositivo comutador PBX ou mais comumente em dispositivos LAN s atuais um HUB ou concentrador Topologia l gica Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br MES pa LES a E de A topologia l gica tipo estrela comum em ambiente de rede de grande porte ou em ambiente de rede utilizando PBX como um dispositivo comutador central de dados Nos ambientes LAN mais comuns
81. s mais variados layouts de instalac o por um longo per odo de tempo sem exigir modifica es f sicas da infra estrutura Um s cabeamento atende diferentes tipos de redes de sinal em baixa tens o como por exemplo telefonia redes locais de computac o sistema de alarme transmiss o de sinal de v deo sistemas de intelig ncia predial automa o predial e industrial O cabeamento estruturado originou se de sistemas telef nicos comerciais onde o usu rio constantemente mudava sua posic o f sica no interior de uma edificac o Desta forma foi projetado o cabeamento de maneira a existir uma rede de cabos fixa horizontalmente ligada a uma central de distribuic o Na central de distribuic o fazendo a escolha do cabo determinado cada ponto da rede pode ser ativado ou desativado alternando se assim a posic o da tomada por meio de uma troca de ligac es A evoluc o do sistema fez com que a central de distribuic o pudesse se interligar a diversos tipos de redes mantendo fixo o cabeamento horizontal e as tomadas s o de m ltiplo uso Desta maneira acrescentaram se as redes de computa o sistema de alarme sinal para automac o de processos sinal de v deo etc Normas e sistemas Atualmente o cabeamento estruturado baseia se em normas internacionais que direcionam os fabricantes para um certo conjunto de solu es pr ximas evitando as constantes altera es de produtos bem como evitam sistemas propriet rios
82. senta o pode executar s o a criptografia e compress o de dados A camada de aplica o Considerada a camada de mais alto n vel esta tem como fun o selecionar os servi os que devem ser oferecidos pelas camadas inferiores baseado nas requisi es dos usu rios da rede Estes servi os s o aqueles relacionados diretamente com o usu rio abaixo seguem alguns desses servi os e Sele o do modo de transfer ncia de dados simplex half duplex ou full duplex e Identifica o por nome ou endere o entre usu rios na comunica o e Estabelecimento de seguran a controle de acesso preserva o dos dados etc e Transfer ncia de informa es e valida o de dados e Recupera o de erros de estabelecimento e Os elementos de servi o de aplica o foram criados com o prop sito de fornecer suporte a aplica es de maneira gen rica entretanto algumas aplica es como transfer ncia de arquivos e correio eletr nico tornaram se muito comuns que se fez necess rio estabelecer servi os espec ficos para esses casos Dentre os elementos de servi o de uso geral est o ROSE Remote Operations Service Element RTSE Reliable Transfer Service Element CMISE Common Management Information Service Element TP Transaction Processing e CCR Commitment Concurrency and Recovery Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 62 J os elementos de servico de uso espec fico est o
83. sta com br 55 Diminui o de investimentos em novas m quinas j que os sistemas e os softwares de aplicac o podem ser utilizados para os v rios tipos de m quinas existentes importante lembrar que uma rede de computadores tem como um de seus principais objetivos o processamento de tarefas distribu das pela rede de forma harm nica e m tua sendo assim o projeto desta deve considerar v rios fatores como Levar em conta todos os eventos e poss veis falhas que venham a acontecer durante a comunicac o Conhecer todos os efeitos e causas destes eventos Caracter sticas das pr prias aplicacdes a serem executadas Observando se todos esses fatores conclui se que o problema extremamente complexo Como uma tentativa de simplificar esse processo projeta se a rede como um conjunto de camadas o que acaba facilitando a implementac o e manutenc o da rede O modelo OSI consta de tr s conceitos fundamentais Servicos Interfaces e Protocolos A defini o de Servi os informa o que a camada faz e n o a forma como as camadas acima funcionam A Interface de uma camada informa como os processos acima dela podem acess la A Interface especifica quais os par metros e resultados a serem esperados As camadas de uma m quina estabelecem conversa o com as camadas de n vel correspondente de outras m quinas as regras e convenc es utilizadas nessa conversac o s o denominadas Protocolos As camadas Como f
84. transportados em redes onde o tamanho m ximo permitido para os pacotes pequeno Como o servi o fornecido pelo protocolo IP sem conex o cada datagrama tratado como uma unidade independente que n o possui nenhuma rela o com qualquer outro datagrama A comunica o n o confi vel pois n o s o utilizados reconhecimentos fim a fim ou entre n s intermedi rios N o s o empregados mecanismos de controle de fluxo e de controle de erros Apenas uma confer ncia simples do cabe alho realizada para garantir que as informa es nele contidas usadas pelos gateways para encaminhar datagramas est o corretas Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 66 Atualmente utilizamos o IPV4 por m o IPV6 j ser adotado como padr o nos pr ximos anos Transmission Control Protocol TCP O TCP um protocolo da camada de transporte da arquitetura Internet TCP IP O protocolo orientado a conex o e fornece um servi o confi vel de transfer ncia de arquivos fim a fim Ele respons vel por inserir as mensagens das aplica es dentro do datagrama de transporte reenviar datagramas perdidos e ordenar a chegada de datagramas enviados por outro micro O TCP foi projetado para funcionar com base em um servi o de rede sem conex o e sem confirma o fornecido pelo protocolo IP O protocolo TCP interage de um lado com processos das aplica es e do outro com o protocolo da camada de r
85. uma nica conex o al m de controlar o fluxo e Classe tr s recupera o de erros e multiplexa o das conex es sobre uma conex o e Classe quatro detec o e recupera o de erros e multiplexa o de conex es sobre uma nica conex o A camada de sess o A Camada de sess o estabelece sess es entre dois usu rios reconhecendo os n s da rede local LAN e configurando a tabela de endere amentos entre fonte e destino Isso permite o transporte habitual de dados utilizando alguns servi os melhorados em rela o aos servi os da Camada de transporte O uso de uma sess o pode permitir e A um usu rio se logar em um sistema remoto de tempo compartilhado ou mover um arquivo entre duas m quinas Gerenciamento do controle de di logos e As sess es podem permitir um tr fego de informa es bidirecional ao mesmo tempo ou bidirecional com uma nica dire o por vez e Caso o protocolo exija tr fego com uma nica dire o por vez a Camada de Sess o fornece tokens obtido de um gerenciador de tokens para auxiliar no servi o de determina o e realiza o de opera o O token indica quem realizar a opera o A sincroniza o e Para se evitar a perda de um volume de dados muito grandes que est o sendo transmitidos em uma rede n o confi vel utiliza se o conceito de ponto de sincroniza o O ponto de sincroniza o corresponde a marcas l gicas posicionadas ao longo do di logo Toda vez
86. uma rede Apple Talk o equipamento mais caro e complexo para interconex o de redes capaz de interpretar e traduzir os pacotes que processa Geralmente usado um sistema de processamento computacional completo para esta fun o como por exemplo esta es de trabalho Outro exemplo de gateways tirado do livro da Cyclades pode se citar um produto que integra redes TCP IP com redes SNA Na figura abaixo qualquer n da rede TCP IP pode se conectar na rede SNA e ter acesso a um Mainframe por exemplo emulando terminais 3278 Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 30 I E Us ServerN ovell p Emulac o de 3278 Windows NT OS 2 4 MS Windows LAN TCP IP e im A Exemplo de um gateway TCP TIP SNA Cap tulo 2 Introduc o ao cabeamento estruturado A defini o da rede estruturada baseia se na disposi o de uma rede de cabos integrando os servi os de voz dados e imagens que facilmente pode ser redirecionada no sentido de prover um caminho de transmiss o entre quaisquer pontos desta rede Numa rede projetada seguindo este conceito as necessidades de todos os usu rios podem ser atendidas com facilidade e flexibilidade Cabeamento estruturado Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 31 um cabeamento para uso integrado em comunicac es de voz dados e imagem preparado de tal forma que atende ao
87. umas das vulnerabilidades do WEP Com a substitui o do WEP pelo WPA temos como vantagem melhorar a criptografia dos dados ao utilizar um protocolo de chave tempor ria TKIP que possibilita a cria o de chaves Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 54 por pacotes al m de possuir fun o detectora de erros um vetor de inicializa o de 48 bits ao inv s de 24 como no WEP e um mecanismo de distribui o de chaves Al m disso outra vantagem a melhoria no processo de autentica o de usu rios Essa autentica o se utiliza do 802 11x e do EAP Extensible Authentication Protocol que atrav s de um servidor de autentica o central faz a autentica o de cada usu rio antes deste ter acesso a rede WPA2 o Avan o do WPA O WPA2 a modalidade de seguran a sem fio mais forte Cap tulo 4 Modelo ISO OSI O modelo ISO OSI foi o primeiro passo para a padronizac o internacional de v rios protocolos Este modelo n o prop e um padr o propriamente dito mas um modelo de refer ncia para interconex o de sistemas abertos Existem diversas vantagens advindas do uso deste modelo e Livre escolha entre solu es de v rios desenvolvedores e Acesso mais r pido a novas tecnologias e a pre os mais acess veis uma vez que mais barato e r pido fabricar produtos baseados em uma plataforma padr o Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersonco
88. viou uma mensagem ou seja ir verificar se outra esta o est transmitindo no cabo o computador pressup e que esteja livre para enviar a sua ou seja a placa de rede do computador s ir transmitir a mensagem Ao do Pa AE de dados MA Multiple Access Acesso m ltiplo quando o cabo estiver livre b Significa que n o existe nada que impeca que dois ou mais computadores tentem enviar uma mensagem ao mesmo tempo O Carrier sense verifica se algum computador est enviando mensagem e espera que o tr fego fique livre Mas e se os outros computadores Prof Jefferson Costa jeffersonOjeffersoncosta com br www jeffersoncosta com br 24 estiverem fazendo a verificac o ao mesmo tempo e decidirem enviar dados ao mesmo tempo o mesmo que um cruzamento em que os dois sem foros indiquem a cor verde para os carros passarem SE CD Collision Detection Detec o de colis es Significa que depois que a placa adaptadora envia uma mensagem na rede ela verifica atentamente para ver se colidiu com outros dados na rede Se uma colis o foi detectada as placas adaptadoras de rede come am a transmitir um sinal especial garantindo que todos os n s conflitantes percebam a colis o As placas adaptadoras podem detectar essas colis es por causa do n vel do sinal el trico mais alto que as transmiss es simult neas produzem Em seguida todas as placas param de transmitir e cada uma determina um

CONCEITO DE REDES - Professor Jefferson Costa

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