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Informática básica redes
1.
Introdução à
Informática Redes de Computadores (Networking): Conexões por Computador © 2004 by Pearson Education
2.
Objetivos Descrever os
componentes básicos de uma rede. Explicar os métodos de transmissão de dados, inclusive tipos de sinais, modulação e opções de modos de transmissão. Estabelecer a diferença entre os vários tipos de links de comunicação e definir a necessidade de protocolos. © 2004 by Pearson Education 2
3.
Objetivos Descrever vários
tipos de configuração de rede. Relacionar os componentes, os tipos e os protocolos de uma rede local. Avaliar a complexidade da criação de uma rede. Descrever alguns exemplos de rede. © 2004 by Pearson Education 3
4.
Sistemas de Comunicação
de Dados Sistemas computadorizados que transmitem dados por meio de linhas de comunicação, como, por exemplo, linhas telefônicas ou cabos. História: Processamento centralizado de dados, nos primórdios. O processamento distribuído de dados iniciou-se no fim da década de 1960. As redes de computadores pessoais iniciaram-se na década de 1980. © 2004 by Pearson Education 4
5.
Processamento Centralizado
de Dados Coloca todo o hardware, software e processamento em um único local. Muito inconveniente e ineficiente: A entrada de dados precisava ser transportada fisicamente para o computador. O material processado precisava ser entregue aos usuários. Voltar © 2004 by Pearson Education 5
6.
Processamento Distribuído
de Dados Usa computadores que estão a uma certa distância do computador central. Computadores locais precisavam acessar computadores centrais. Parte do processamento era feito em computadores locais; a outra parte, em computadores centrais. Voltar © 2004 by Pearson Education 6
7.
Redes Usam equipamentos
de comunicação para conectar dois ou mais computadores e recursos. Sistemas de processamento distribuído de dados são redes. Rede local (LAN) projetada para compartilhar dados e recursos entre diversos usuários em um escritório ou prédio. Voltar © 2004 by Pearson Education 7
8.
Montando uma Rede Componentes Básicos:
Dispositivo emissor Link de comunicação Dispositivo receptor © 2004 by Pearson Education 8
9.
Transmissão Digital e
Analógica Transmissão Digital Transmissão Analógica Modem © 2004 by Pearson Education 9
10.
Transmissão Digital Envia
dados como pulsos distintos: ou ligado (on), ou desligado (off). Similar à maneira pela qual os dados viajam através do computador. Voltar © 2004 by Pearson Education 10
11.
Transmissão Analógica Sinal elétrico
contínuo na forma de uma onda: Denomina-se onda portadora. Já existem muitas mídias de comunicação para transmissão analógica (voz): Linhas telefônicas são as mais comuns. O sinal digital do computador deve ser convertido para a forma analógica para ser transmitido por meio de linhas analógicas. Voltar © 2004 by Pearson Education 11
12.
Convertendo de Digital
para Analógico A onda portadora pode ser alterada: Amplitude (altura) da onda. Freqüência (número de vezes em que uma onda se repete durante um ciclo) da onda. A conversão de sinais digitais em analógicos denomina-se modulação. A conversão de sinais analógicos em digitais denomina-se demodulação. Voltar © 2004 by Pearson Education 12
13.
Modem Abreviação de modulador/demodulador.
Converte sinal digital em analógico e vice-versa. Voltar © 2004 by Pearson Education 13
14.
Tipos de Modems
Modem externo separado do computador. Modem interno inserido no computador: Padrão na maioria dos computadores atuais. Modem PC Card, que se encaixa em um slot no laptop: Aproximadamente, do tamanho de um cartão de crédito. Um cabo conecta o modem a uma tomada telefônica padrão. © 2004 by Pearson Education 14
15.
Velocidade de Dados
nos Modems Medida em bits por segundo (bps). Os primeiros modems transmitiam a 300 bps. Os modems mais rápidos atuais transmitem a 56.000 bps. As restrições da Federal Communications Commission (FCC) proíbem velocidades reais superiores a 53.000 bps. A velocidade real depende das condições da linha e de outras variáveis. © 2004 by Pearson Education 15
16.
Outros Dispositivos de
Comunicações ISDN DSL Modems a cabo Modems celulares © 2004 by Pearson Education 16
17.
Integrated Services Digital
Network (ISDN) Tipo especial de circuito telefônico: Pode transferir dados a 128.000 bps. Inclui duas linhas telefônicas, de forma que se pode conversar ao telefone enquanto se está on-line. Inconvenientes Cara, especialmente quanto à instalação. Não está disponível em todas as regiões geográficas. Voltar © 2004 by Pearson Education 17
18.
Linha Digital para
Assinantes – Digital Subscriber Line (DSL) Usa circuitos eletrônicos avançados para enviar dados por meio da linha telefônica convencional a velocidades muito altas. Sempre ativa – não há necessidade de discar uma conexão. Pode-se usar a linha telefônica enquanto se está on-line. Inconvenientes Você deve estar a um alcance de 4,8 km da central de operações da companhia telefônica. Essa central deve ter equipamentos de DSL. Voltar © 2004 by Pearson Education 18
19.
Modems a Cabo Usa
o cabo coaxial já instalado para sua TV. Velocidade de transmissão muito rápida, especialmente para efetuar downloads. Sempre ativo – não há necessidade de discar uma conexão. Inconvenientes: Todos os usuários de um segmento a cabo compartilham de suas capacidades. Quanto mais usuários nas vizinhanças estiverem on-line, mais a velocidade diminuirá. Nenhuma segurança para usuários individuais ou dados. Adquira um programa de firewall para obter segurança. Voltar © 2004 by Pearson Education 19
20.
Modems Celulares Transmitem dados
por meio do sistema de telefonia celular. Aproximadamente a metade da velocidade da rede telefônica convencional. Voltar © 2004 by Pearson Education 20
21.
Coordenando o Emissor
e o Receptor O envio de dados a uma localização distante somente funciona se o dispositivo receptor estiver preparado para recebê-los. Duas abordagens para manter dispositivos em sintonia: Transmissãp assíncrona Transmissão síncrona © 2004 by Pearson Education 21
22.
Transmissão Assíncrona Também chamada
de transmissão start/stop. Um bit de partida (start) é transmitido no início de cada grupo de bits. Um bit de parada (stop) é enviado no final de cada grupo. Cada grupo, tipicamente, consiste em um caractere. O dispositivo receptor recebe o sinal de partida e cria um mecanismo para aceitar o grupo. Usada para comunicações de baixa velocidade. Voltar © 2004 by Pearson Education 22
23.
Transmissão Síncrona Grandes
blocos de caracteres são transmitidos. Os clocks internos dos dispositivos são sincronizados. Bits de verificação de erros conferem se todos os caracteres foram recebidos. Muito mais rápida, porém, o equipamento é mais caro. Voltar © 2004 by Pearson Education 23
24.
Transmissão Símplex, Semidúplex e
Dúplex Completo A transmissão símplex envia dados em uma única direção apenas. Exemplo: transmissão de televisão. A transmissão semidúplex envia dados em ambas as direções, mas somente em um sentido por vez. Exemplo: o caixa eletrônico do banco envia dados sobre um depósito; depois que os dados são recebidos, uma confirmação é retornada. A transmissão dúplex completo permite transmissão em ambas as direções ao mesmo tempo. Exemplo: uma conversa telefônica. Tipicamente usada para comunicação de dados de alta velocidade. © 2004 by Pearson Education 24
25.
Mídias de Comunicação
Meios físicos de transmissão de dados. Largura de banda é a medida de capacidade do link de comunicações. © 2004 by Pearson Education 25
26.
Tipos de Mídia
de Comunicação Pares de fios Cabos coaxiais Fibra óptica Transmissão por microondas Transmissão por satélite Transmissão sem fio © 2004 by Pearson Education 26
27.
Pares de Fios Também
conhecidos como pares trançados: Dois fios trançados um ao redor do outro para reduzir a interferência elétrica. Baratos Já instalados (para sistemas telefônicos). Suscetíveis a interferências elétricas e ruídos. Ruído – qualquer coisa que provoque distorção do sinal. Voltar © 2004 by Pearson Education 27
28.
Cabo Coaxial Um
fio condutor central envolto por uma camada isolante e blindagem metálica. Comumente usado para conectar a TV a cabo. Maior largura de banda e menos suscetibilidade a ruído do que os pares trançados. Voltar © 2004 by Pearson Education 28
29.
Fibra Óptica Usa
a luz em vez de eletricidade para enviar dados. Largura de banda muito maior do que a dos cabos coaxiais. Imune a interferências elétricas. Materiais mais baratos do que os cabos coaxiais, porém, sua instalação tem um custo mais elevado. Voltar © 2004 by Pearson Education 29
30.
Transmissão por Microondas
Usa transmissão de sinais de dados em linha de visão através da atmosfera: As microondas do emissor precisam “ver” o receptor. Requer estações repetidoras aproximadamente a cada 48 quilômetros. As ondas seguem uma linha reta; a Terra é curva. Oferece alta velocidade e eficiência quanto ao custo. Suscetível às condições climáticas. Voltar © 2004 by Pearson Education 30
31.
Transmissão por Satélite Uma
forma de transmissão por microondas: O satélite age como uma estação de retransmissão. Componentes: A estação terrestre envia e recebe sinais do satélite. Um transponder recebe e amplifica o sinal, modifica a freqüência e retransmite os dados. Útil quando os sinais devem percorrer milhares de quilômetros. Voltar © 2004 by Pearson Education 31
32.
Transmissão Sem Fio
Transmite dados em distâncias relativamente curtas usando técnicas de transmissão sem fio. Exemplos: IrDA – usa infravermelho em linha de visão direta. Bluetooth – usa ondas de rádio para conectar dispositivos móveis. Padrões 802.11 – regem a transmissão sem fio. Voltar © 2004 by Pearson Education 32
33.
Definindo Padrões Protocolo
– um conjunto de normas para intercâmbio de dados entre um terminal e um computador ou dois computadores. Acordo sobre como se devem enviar dados e como o recebimento deve ser confirmado. Necesário para possibilitar que computadores de diferentes fornecedores se comuniquem. O Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) permite a qualquer computador comunicar-se com a Internet. © 2004 by Pearson Education 33
34.
Topologia de Rede
O arranjo físico (layout) de uma rede. Nó – cada computador, impressora ou servidor na rede. Três topologias comuns: Estrela Anel Barramento © 2004 by Pearson Education 34
35.
Topologia em Estrela
O computador central (hub) gerencia a rede. Todas as mensagens são roteadas através do hub: Ajuda a evitar colisões entre as mensagens. Falha de conexão entre o hub e qualquer nó não afetará o sistema global: Se o hub sofrer pane, a rede falhará. Voltar © 2004 by Pearson Education 35
36.
Topologia em Anel
Liga todos os nós em uma cadeia circular. As mensagens de dados percorrem o anel em uma única direção: Cada nó verifica a mensagem para ver se esse nó é o destinatário. Se não, a mensagem é transferida ao nó seguinte. Nenhum perigo de colisão de dados. Se um nó falhar, o anel se romperá e a rede inteira falhará. Voltar © 2004 by Pearson Education 36
37.
Topologia em Barramento
Todos os nós são conectados a uma única linha (barramento). Computadores enviam mensagens a outros computadores da rede: Se mensagens colidirem com outras mensagens, o nó emissor reenviará a mensagem. Nós podem ser adicionados/removidos da rede, sem afetar a rede. Se um nó falhar, a rede não falhará. Voltar © 2004 by Pearson Education 37
38.
Rede Ampla (WAN)
Pode estender-se por todo o globo ou ligar computadores dispersos pela cidade: Rede metropolitana – Metropolitan Area Network (MAN) – redes que cobrem uma única cidade. Componentes: Serviços de comunicações Hardware de WAN Software de WAN © 2004 by Pearson Education 38
39.
Seviços de Comunicações
Prestados por concessionárias de comunicações: Companhias licenciadas pela FCC para prover esses serviços. Duas categorias gerais: Discados Dedicados Voltar © 2004 by Pearson Education 39
40.
Serviço Discado Também chamado
de serviço comutado ou conexão discada (dial-up): Estabelece uma conexão temporária entre dois pontos quando uma chamada é feita. Quando a chamada é encerrada, a conexão se desfaz. O mais comum é o sistema telefônico público. Voltar © 2004 by Pearson Education 40
41.
Serviço Dedicado Provê
conexão permanente entre dois ou mais locais: Companhias podem construir seus próprios serviços (microondas, fibra óptica etc.). Também podem arrendar circuitos de concessionárias de comunicações: Denominam-se linhas alugadas. Linhas alugadas mais comuns: Linhas digitais T1 e T3 de alta capacidade Linhas DSL ou ISDN Voltar © 2004 by Pearson Education 41
42.
Hardware de WAN
Normalmente, controlado por um ou mais processadores host (tipicamente, computadores mainframe). Conectores host conectam-se à WAN por meio de um processador front-end: Alivia o computador host de algumas tarefas de comunicações, liberando-o para processamento. O multiplexador combina dados de diversos dispositivos de baixa velocidade em um único fluxo de dados para transmissão. Voltar © 2004 by Pearson Education 42
43.
Software de WAN Software
de emulação de terminais: Permite ao PC emular um terminal de mainframe. Software de transferência de arquivos (FTP): Permite aos usuários transferirem/baixarem arquivos. Baixar (download) – recuperar um arquivo de outro computador. Transferir (upload) – enviar um arquivo para outro computador. Voltar © 2004 by Pearson Education 43
44.
Rede Local (LAN)
Uma coleção de computadores que compartilham hardware, software e dados. Tipicamente, computadores pessoais. Tipicamente, dentro de um escritório ou de um prédio. © 2004 by Pearson Education 44
45.
Componentes de uma
LAN Cabo de rede Placa de interface de rede (NIC) Roteador Gateway © 2004 by Pearson Education 45
46.
Cabo de Rede
Constitui uma maneira de conectar-se à rede: LANs de baixo custo conectadas com fios de par trançado. Muitas LANs são conectadas por cabos coaxiais ou cabos de fibra óptica. Um ponto de acesso sem fio (wap) conecta- se à rede convencional: Provê conexão sem fio à rede. Voltar © 2004 by Pearson Education 46
47.
Placa de Interface
de Rede Conecta cada computador à fiação da rede: Manipula o envio, o recebimento e a verificação de erros dos dados transmitidos. Pode ser uma placa de circuitos ou um PC Card. Uma NIC permite ao usuário conectar-se através de ponto de acesso sem fio (wap). Voltar © 2004 by Pearson Education 47
48.
Roteadores Uma ponte
possibilita a conexão de redes similares (aquelas que usam os mesmos protocolos). O roteador dirige o tráfego das comunicações quando diversas redes estiverem conectadas: Se o tráfego da rede ficar congestionado, o roteador pode redirecionar o tráfego para outra rota. Um comutador (switch) IP é usado em lugar do roteador quando as redes usam o protocolo de Internet: Menos dispendioso e mais rápido do que os roteadores. Voltar © 2004 by Pearson Education 48
49.
Gateway Permite a
um nó comunicar-se com um computador em outra rede não similar. A sua função principal é a conversão de protocolos entre as redes. Voltar © 2004 by Pearson Education 49
50.
Rede Cliente/Servidor O computador
servidor controla a rede: Freqüentemente, possui diversos discos rígidos e a impressora mais veloz. O computador cliente solicita serviços do servidor: Um cliente magro (thin client) tem pouco ou nenhum armazenamento. Abordagens de processamento: Cliente/servidor Servidor de arquivos © 2004 by Pearson Education 50
51.
Cliente/Servidor O cliente
solicita dados do servidor. O servidor transfere somente os dados solicitados. O cliente pode executar algum processamento, mas a maioria dos dados é processada no servidor. Voltar © 2004 by Pearson Education 51
52.
Servidor de Arquivos O
cliente solicita dados do servidor. O servidor envia o arquivo inteiro: O cliente executa toda a entrada de dados e o processamento. Arquivo retransmitido ao servidor. Voltar © 2004 by Pearson Education 52
53.
Redes Ponto-a-Ponto Todos
os computadores têm status igual. Os usuários compartilham arquivos, impressoras etc., quando necessário. Comum em pequenos escritórios. As redes tendem a ser lentas. © 2004 by Pearson Education 53
54.
Protocolos de LAN Ethernet Token
Ring © 2004 by Pearson Education 54
55.
Ethernet Protocolo de
rede predominante. Usa ou topologia em barramento ou em estrela. O nó “ouve” para se certificar de que a rede está disponível: Se dois computadores transmitirem ao mesmo tempo, ocorrerá colisão. A rede detecta a colisão. Cada computador aguarda certa quantidade aleatória de tempo e retransmite. Voltar © 2004 by Pearson Education 55
56.
Token Ring Usa
topologia em anel. Uma ficha, ou token (sinal elétrico), controla qual nó pode enviar mensagens. A ficha circula entre os nós. Um computador espera a chegada de uma ficha vazia, anexa a mensagem e a transmite. Há somente uma ficha. Então, apenas um dispositivo pode acessar a rede a cada vez. Voltar © 2004 by Pearson Education 56
57.
Aplicações de Redes Correio
eletrônico (e-mail) Tecnologia de fac-símile (fax) Groupware Teleconferência Intercâmbio eletrônico de dados Transferência eletrônica de fundos Telecommuting A Internet © 2004 by Pearson Education 57
58.
Correio Eletrônico Envia mensagens
de um computador para outro: Elas são armazenadas até que o destinatário “abra” a correspondência. Não interrompe a atividade de uma pessoa, como ocorre com uma ligação telefônica. Não exige que ambos os participantes estejam presentes no momento da transmissão. Voltar © 2004 by Pearson Education 58
59.
Fac-símile Usa tecnologia
de computador e links de comunicações para enviar documentos praticamente para qualquer lugar do mundo. Pode enviar desenhos, gráficos e texto. O documento é colocado no aparelho de fax e digitalizado. Um modem embutido converte sinais digitais em analógicos e os transmite. O aparelho de fax recebedor recompõe o documento e o imprime. O fax modem executa as mesmas funções no PC. Voltar © 2004 by Pearson Education 59
60.
Groupware Software que possibilita
a grupos de pessoas trabalhar em arquivos ou projetos de forma conjunta: Os dados são armazenados em bancos de dados em disco. Linhas de comunicação são necessárias para que empregados distantes possam trabalhar juntos. Voltar © 2004 by Pearson Education 60
61.
Teleconferência Reúne pessoas e
idéias: Videoconferência usa câmeras de vídeo, telas, computadores e comunicações para possibilitar a grupos distantes de pessoas realizar reuniões. Muito menos dispendiosa do que viagens. Voltar © 2004 by Pearson Education 61
62.
Intercâmbio Eletrônico de
Dados (EDI) Possibilita que as empresas transmitam eletronicamente documentos comerciais padrão: Faturas e ordens de compra são exemplos de documentos comerciais padrão. Usa XML como padrão para definir dados. Elimina a necessidade de preencher formulários de papel em um dos lados e digitá- los em um computador do outro lado: Reduz a papelada e os custos com pessoal. Voltar © 2004 by Pearson Education 62
63.
Transferência Eletrônica de
Fundos (EFT) Possibilita que as pessoas paguem bens e serviços realizando transferências de fundos entre várias contas: O caixa eletrônico automático é um exemplo de EFT. Depósito direto de contracheques, cheques de benefícios do governo etc. são uma aplicação de alto volume da EFT. Voltar © 2004 by Pearson Education 63
64.
Telecommuting Troca de
informações e computadores por viagens de trabalho: As pessoas podem ligar-se diretamente às redes da sua companhia ou baixar (download) o trabalho e transferi-lo depois de concluído. A maioria dos telecommuters trabalha no escritório pelo menos dois dias por semana. Voltar © 2004 by Pearson Education 64
65.
A Internet Uma rede
global de centenas de milhares de computadores. Amplamente considerada a tecnologia que define o início deste século. Voltar © 2004 by Pearson Education 65
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