O documento fornece um resumo sobre redes de computadores, abordando: 1) O modelo OSI de 7 camadas para redes e as funções de cada camada; 2) Características e diferenças entre LANs e WANs; 3) Principais topologias de redes e tipos de cabos.

1. Nº 1
CEFOI
Escola Básica 2.3 D.Afonso IV Conde de Ourém

2.  O que é uma rede?
 O modelo OSI e as suas camadas
 Caracterização das redes (Lan,Wan)
 Topologias de redes.
 Tipos de cabos.
 Como montar um cabo.
 Meios físicos de uma rede: placas de
rede, modems, repetidores, bridges,
switch, routers.

3.  O termo genérico “rede” define um conjunto de entidades (objectos,
pessoas, etc.) interligados uns aos outros. Uma rede permite assim circular
elementos materiais ou imateriais entre cada uma destas entidades, de
acordo com regras bem definidas. Rede (em inglês network): Conjunto dos
computadores e periféricos conectados uns aos outros. Note que dois
computadores conectados constituem por si só uma rede mínima.

4.  ISO foi uma das primeiras organizações a definir formalmente uma forma comum de
conectar computadores. Sua arquitectura é chamada OSI (Open Systems
Interconnection), Camadas OSI ou Interconexão de Sistemas Abertos.
 Esta arquitectura é um modelo que divide as redes de computadores em sete
camadas, de forma a se obter camadas de abstracção. Cada protocolo implementa
uma funcionalidade assinalada a uma determinada camada.
 1ª Camada
 2ª Camada
 3ª Camada
 4ª Camada
 5ª Camada
 6ª Camada
 7ª Camada

5.  A camada física define as características técnicas dos dispositivos
eléctricos e ópticos (físicos) do sistema. Ela contém os
equipamentos de cabeamento ou outros canais de comunicação
(ver modulação) que se comunicam directamente com o
controlador da interface de rede. Preocupa-se, portanto, em
permitir uma comunicação bastante simples e confiável, na
maioria dos casos com controle de erros básico:
 Move bits (ou bytes, conforme a unidade de transmissão) através de um
meio de transmissão.
 Define as características eléctricas e mecânicas do meio, taxa de
transferência dos bits, tensões etc.
 Controle de acesso ao meio.
 Controle da quantidade e velocidade de transmissão de informações na
rede.

6.  A camada de ligação de dados também é conhecida como camada de
enlace ou link de dados. Esta camada detecta e, opcionalmente, corrige
erros que possam acontecer no nível físico. É responsável pela transmissão e
recepção (delimitação) de quadros e pelo controle de fluxo. Ela também
estabelece um protocolo de comunicação entre sistemas directamente
conectados.
 Exemplo de protocolos nesta camada: PPP, LAPB (do X.25),NetBios.
 Na Rede Ethernet cada placa de rede possui um endereço físico, que deve
ser único na rede.

7.  A camada de Rede é responsável pelo endereçamento dos pacotes,
convertendo endereços lógicos (IP) em endereços físicos (MAC) , de forma
que os pacotes consigam chegar correctamente ao destino. Essa camada
também determina a rota que os pacotes irão seguir para atingir o destino,
baseada em factores como condições de tráfego da rede e prioridades.
 Essa camada é usada quando a rede possui mais de um segmento e, com
isso, há mais de um caminho para um pacote de dados percorrer da
origem ao destino.
 Funções da Camada:
› Movimenta pacotes a partir de sua fonte original até seu destino através de um ou mais enlaces.
› Define como dispositivos de rede descobrem uns aos outros e como os pacotes são roteados até seu destino
final.

8.  A camada de transporte é responsável por usar os dados enviados pela
camada de Sessão e dividi-los em pacotes que serão transmitidos para a
camada de Rede. No receptor, a camada de Transporte é responsável por
pegar os pacotes recebidos da camada de Rede, remontar o dado original
e assim enviá-lo à camada de Sessão.
 Isso inclui controle de fluxo, ordenação dos pacotes e a correcção de erros,
tipicamente enviando para o transmissor uma informação de recebimento,
informando que o pacote foi recebido com sucesso.
 A camada de Transporte separa as camadas de nível de aplicação
(camadas 5 a 7) das camadas de nível físico (camadas de 1 a 3). A
camada 4, Transporte, faz a ligação entre esses dois grupos e determina a
classe de serviço necessária como orientada a conexão e com controle de
erro e serviço de confirmação, sem conexões e nem confiabilidade.
 O objectivo final da camada de transporte é proporcionar serviço eficiente,
confiável e de baixo custo. O hardware e/ou software dentro da camada
de transporte e que faz o serviço é denominado entidade de transporte.

9.  A camada de [Sessão] permite que duas aplicações em computadores diferentes
estabeleçam uma sessão de comunicação. Nesta sessão, essas aplicações definem
como será feita a transmissão de dados e coloca marcações nos dados que estão a
ser transmitidos. Se porventura a rede falhar, os computadores reiniciam a transmissão
dos dados a partir da última marcação recebida pelo computador receptor.
 Disponibiliza serviços como pontos de controles periódicos a partir dos quais a
comunicação pode ser restabelecida em caso de pane na rede.
 Abre portas para que várias aplicações possam escalonar o uso da rede e aproveitar
melhor o tempo de uso. Por exemplo, um browser quando for fazer o download de
várias imagens pode requisitá-las juntas para que a conexão não fique desocupada
numa só imagem.

10.  A camada de Apresentação, também chamada camada de Tradução,
converte o formato do dado recebido pela camada de Aplicação em um
formato comum a ser usado na transmissão desse dado, ou seja, um formato
entendido pelo protocolo usado. Um exemplo comum é a conversão do padrão
de caracteres (código de página) quando o dispositivo transmissor usa um
padrão diferente do ASCII. Pode ter outros usos, como compressão de dados e
criptografia.
 Os dados recebidos da camada sete são comprimidos, e a camada 6 do
dispositivo receptor fica responsável por descomprimir esses dados. A transmissão
dos dados torna-se mais rápida, já que haverá menos dados a serem
transmitidos: os dados recebidos da camada 7 foram "encolhidos" e enviados à
camada 5.
 Para aumentar a segurança, pode-se usar algum esquema de criptografia neste
nível, sendo que os dados só serão decodificados na camada 6 do dispositivo
receptor.
 Ela trabalha transformando os dados em um formato no qual a camada de
aplicação possa aceitar.

11.  A camada de aplicação é responsável por identificar e estabelecer a aplicação (programa) o qual
será utilizado entre a máquina destinatária e o usuário como também disponibiliza os recursos
(protocolo) para que tal comunicação aconteça. Por exemplo, ao solicitar a recepção de [[e-mail]
através do aplicativo de e-mail, este entrará em contacto com a camada de Aplicação do
protocolo de rede efectuando tal solicitação(POP3, IMAP). Tudo nesta camada é direccionado aos
aplicativos. Alguns protocolos utilizados nesta camada são:
 HTTP.
 SMTP.
 FTP.
 SSH.
 RTP
 Telnet.
 SIP.
 RDP.
 IRC.
 SNMP.
 NNTP.
 POP3.
 IMAP.
 BitTorrent.
 DNS;
 Ping.

12.  É o acrónimo de Local Área network, é o nome que se dá a uma rede de
carácter local, e cobrem uma área geográfica reduzida, tipicamente um
escritório ou uma empresa, e interligam um número não muito elevado de
entidades. São usualmente redes de domínio privado.

13.  significa Wide Área network, e como o nome indica é uma rede de
telecomunicações que está dispersa por uma grande área geográfica. A
WAN distingue-se duma LAN pelo seu porte e estrutura de
telecomunicações. As WAN normalmente são de carácter público, geridas
por um operador de telecomunicações.

14.  Rede em barramento é uma topologia de rede em que todos os
computadores são ligados em um mesmo barramento físico de dados.
Apesar de os dados não passarem por dentro de cada um dos nós, apenas
uma máquina pode “escrever” no barramento num dado momento. Todas
as outras “escutam” e recolhem para si os dados destinados a elas. Quando
um computador estiver a transmitir um sinal, toda a rede fica ocupada e se
outro computador tentar enviar outro sinal ao mesmo tempo, ocorre uma
colisão e é preciso reiniciar a transmissão.

15.  Na topologia em anel os dispositivos são conectados em série, formando
um circuito fechado (anel). Os dados são transmitidos unidirecionalmente
de nó em nó até atingir o seu destino. Uma mensagem enviada por uma
estação passa por outras estações, através das retransmissões, até ser
retirada pela estação destino ou pela estação fonte. Os sinais sofrem menos
distorção e atenuação no enlace entre as estações, pois há um repetidor
em cada estação. Há um atraso de um ou mais bits em cada estação para
processamento de dados. Há uma queda na contabilidade para um
grande número de estações. A cada estação inserida, há um aumento de
retardo na rede. É possível usar anéis múltiplos para aumentar a
contabilidade e o desempenho.

16.  A mais comum actualmente, a topologia em estrela utiliza cabos de par
trançado e um concentrador como ponto central da rede. O concentrador
se encarrega de retransmitir todos os dados para todas as estações, mas
com a vantagem de tornar mais fácil a localização dos problemas, já que
se um dos cabos, uma das portas do concentrador ou uma das placas de
rede estiver com problemas, apenas o nó ligado ao componente
defeituoso ficará fora da rede. Esta topologia se aplica apenas a pequenas
redes, já que os concentradores costumam ter apenas oito ou dezasseis
portas. Em redes maiores é utilizada a topologia de árvore, onde temos
vários concentradores interligados entre si por comutadores ou roteadores.

17.  A topologia em árvore é essencialmente uma série de barras
interconectadas. Geralmente existe uma barra central onde outros ramos
menores se conectam. Esta ligação é realizada através de derivadores e as
conexões das estações realizadas do mesmo modo que no sistema de
barra padrão.
 Cuidados adicionais devem ser tomados nas redes em árvores, pois cada
ramificação significa que o sinal deverá se propagar por dois caminhos
diferentes. A menos que estes caminhos estejam perfeitamente casados, os
sinais terão velocidades de propagação diferentes e reflectirão os sinais de
diferente maneira. Em geral, redes em árvore, vão trabalhar com taxa de
transmissão menores do que as redes em barra comum, por estes motivos.

18.  É a topologia mais utilizada em grandes redes. Assim, adequa-se a
topologia de rede em função do ambiente, compensando os custos,
expansibilidade, flexibilidade e funcionalidade de cada segmento de rede.
 Muitas vezes acontecem demandas imediatas de conexões e a empresa
não dispõe de recursos, naquele momento, para a aquisição de produtos
adequados para a montagem da rede. Nestes casos, a administração de
redes pode utilizar os equipamentos já disponíveis considerando as
vantagens e desvantagens das topologias utilizadas.

19.  O cabeamento por par trançado (Twisted pair) é um tipo de cabo que tem
um feixe de dois fios no qual eles são entrançados um ao redor do outro
para cancelar as interferências electromagnéticas de fontes externas e
interferências mútuas (linha cruzada ou, em inglês, crosstalk) entre cabos
vizinhos. A taxa de giro (normalmente definida em termos de giros por
metro) é parte da especificação de certo tipo de cabo. Quanto maior o
número de giros, mais o ruído é cancelado. Foi um sistema originalmente
produzido para transmissão telefônica analógica que utilizou o sistema de
transmissão por par de fios aproveita-se esta tecnologia que já é tradicional
por causa do seu tempo de uso e do grande número de linhas instaladas.

20.  Fibra óptica é um filamento de vidro ou de materiais poliméricos com
capacidade de transmitir luz. Tal filamento pode apresentar diâmetros
variáveis, dependendo da aplicação, indo desde diâmetros ínfimos, da
ordem de micrómetros (mais finos que um fio de cabelo) até vários
milímetros.

21.  O cabo coaxial é um tipo de cabo condutor usado para transmitir sinais.
Este tipo de cabo é constituído por diversas camadas concêntricas de
condutores e isolantes, daí o nome coaxial. O cabo coaxial é constituído
por um fio de cobre condutor revestido por um material isolante e rodeado
duma blindagem. Este meio permite transmissões até frequências muito
elevadas e isto para longas distâncias.
› A: revestimento de plástico
› B: tela de cobre
› C: isolador dialétrico interna
› D: núcleo de cobre

22.  Os passos a seguir são para montar cabos Ethernet Categoria 5. No nosso
exemplo, faremos um cabo Categoria 5e, mas estas instruções servem para
fazer qualquer tipo de cabo de rede.

23. 1º Passo
Pegue a quantidade de fio necessária, e adicione
mais um pouco para segurança. Se uma luva for
colocada, faça-o antes de desemcapar o fio, e
certifique-se de que a luva está do lado certo.
2º Passo
Remova a capa externa do cabo, expondo cerca
de 3 cm dos fios torcidos. Tome cuidado para
cortar somente a jaqueta externa, e nenhum fio.
Depois de remover esta capa, vão haver oito fios
torcidos em 4 pares. Cada par tem um fio de cor
sólida, e o outro é branco com uma listra colorida
marcando seu par. Algumas vezes um cordão
branco também está presente.

24. 3º Passo
Inspecione os fios para ver se algum deles
foi partido ao cortar a jaqueta externa. Se
algum deles estiver com o cobre exposto,
corte todos os fios rente ao corte da
jaqueta, e comece tudo de novo. Fios
expostos vão causar linha cruzada, perda
de performance ou simplesmente não
conectar. É importante manter a capa de
todos os fios internos intacta.
4º Passo
Desenrole os pares deixando-os alinhados e
achatados entre seus dedos. O cordão
branco pode ser cortado e jogado fora (veja
Avisos).

25. 5º Passo
Arrume os fios baseado na especificação que está
seguindo. Existem dois métodos determinados pela TIA,
586A e 586B. 586B é o mais comum para cabos de rede,
usado amplamente por computadores e telefones digitais.
É o padrão usado em nosta demonstração (para o 586A,
precisamos de uma ordenação diferente, veja nas Dicas).
Coloque os fios na seguinte ordem, da esquerda para
direita:
1- Branco/Laranja
2- Laranja
3- Branco/Verde
4- Azul
5- Branco/Azul
6- Verde
7- Branco/Castanho
8- Castanho

26. Acerte todos os fios para que fiquem paralelos entre
seus dedos. Verifique se a ordem deles continua a
mesma. Corte a capa de todos os fios alinhadas, a 19
mm da base da jaqueta. Os cortes devem deixar os fios
intactos e alinhados. Este passo é importante, pois fios
tortos ou meio partidos não vão fazer contacto dentro
do plugue, e pode estragar todo o cabo.

27. Mantenha os fios alinhados enquanto os
coloca dentro do RJ-45 com a parte chata
para cima. O fio branco/laranja deve estar a
esquerda, olhando para baixo no conector.
Você pode ver se todos os fios entraram em
seus lugares olhando o conector de frente,
deve haver um fio em cada buraco, como
visto ao lado. Você pode ter que forçar um
pouco para empurrar os pares de fios no
conector. Pelo menos 6 mm da capa do cabo
deve entrar para dar firmeza ao cabo depois
que o plugue for crimpado. Você pode
precisar esticar a capa para conseguir isto.
Certifique-se uma última vez que os fios estão
em ordem correcta antes de crimpar o cabo.

28. Coloque o plugue com os fios no
alicate de crimpar, aperte firme o
cabo. Você vai ouvir os sons
característicos, e depois de ter
terminado o cabo vai voltar para a
posição de aberto.
Repita com o outro lado do
cabo. O modo como vai
prender o outro lado (586A
ou 586B) depende se está
fazendo um cabo comum ou
um cabo cross-over.

29. Teste o cabo para garantir seu funcionamento. Cabos
incompletos e mal montados podem causar muita dor
de cabeça mais a frente. Com o advento do "Power-
over-Ethernet" (eletricidade via ethernet), cabos mal
presos podem danificar seriamente o equipamento.
Um testador de cabos pode verificar esta informação
com precisão para você. Se tiver um, teste a
conectividade pino-a-pino.

30.  Uma placa de rede (também chamada adaptador de rede ou NIC) é um
dispositivo de hardware responsável pela comunicação entre os
computadores em uma rede.
 A placa de rede é o hardware que permite aos computadores conversarem
entre si através da rede. Sua função é controlar todo o envio e recebimento
de dados através da rede. Cada arquitectura de rede exige um tipo
específico de placa de rede; sendo as arquitecturas mais comuns a rede
em anel Token Ring e a tipo Ethernet.

31.  A palavra Modem vem da junção das palavras moduladoras e de
modulador. Ele é um dispositivo electrónico que modula um sinal digital em
uma onda analógica, pronta a ser transmitida pela linha telefônica, e que
de modula o sinal analógico e o reconverte para o formato digital original.
Utilizado para conexão à Internet, BBS, ou a outro computador.
 O processo de conversão de sinais binários para analógicos é chamado de
modulação/conversão digital-analógico. Quando o sinal é recebido, um
outro modem reverte o processo (chamado de modulação). Ambos os
modems devem estar trabalhando de acordo com os mesmos padrões,
que especificam, entre outras coisas, a velocidade de transmissão (bps,
baud, nível e algoritmo de compressão de dados, protocolo, etc.).

32.  Um switch é um dispositivo utilizado em redes de computadores para
reencaminhar frames entre os diversos nós. Possuem portas, assim como os
concentradores (hubs) e a principal diferença entre o comutador e o
concentrador é que o comutador segmenta a rede internamente, sendo
que a cada porta corresponde um domínio de colisão diferente, o que
significa que não haverá colisões entre pacotes de segmentos diferentes —
ao contrário dos concentradores, cujas portas partilham o mesmo domínio
de colisão. Outra importante diferença está relacionada ao gerenciamento
da rede, com um Switch gerenciável, podemos criar VLANS, deste modo a
rede gerenciada será divida em menores segmentos.

33.  Em informática, repetidor é um equipamento utilizado para interligação de
redes idênticas, pois eles amplificam e regeneram eletricamente os sinais
transmitidos no meio físico.
 Os repetidores actuam na camada física (Modelo OSI), recebem todos os
pacotes de cada uma das redes que ele interliga e os repete nas demais
redes sem realizar qualquer tipo de tratamento sobre os mesmos. Não se
pode usar muitos deste dispositivo em uma rede local, pois degeneram o
sinal no domínio digital e causam problemas de sincronismo entre as
interfaces de rede.
 Repetidores são utilizados para estender a transmissão de ondas de rádio,
por exemplo, redes wireless, wimax e telefonia celular.

34.  Roteador (estrangeirismo do inglês router, ou encaminhador) é um
equipamento usado para fazer a comutação de protocolos, a
comunicação entre diferentes redes de computadores provendo a
comunicação entre computadores distantes entre si.
 Roteadores são dispositivos que operam na camada 3 do modelo OSI de
referência. A principal característica desses equipamentos é seleccionar a
rota mais apropriada para encaminhar os pacotes recebidos. Ou seja,
escolher o melhor caminho disponível na rede para um determinado
destino.