Comunicações (redes de dados)
Historia   e sua evolução <ul><ul><li>Inicio : ARPANET   </li></ul></ul><ul><li>Antes do advento de computadores dotados c...
A evolução da cablagem Actualmente, as redes Ethernet de 100 megabits (Fast Ethernet) e 1000 megabits (Gigabit Ethernet) s...
Cabo coaxial <ul><li>thicknet,   cabo coaxial grosso e pouco flexível, com 1 cm de diâmetro. Um único cabo era usado como ...
RG58/U   (thinnet ) <ul><li>As redes 10BASE-5 logo deram origem às redes 10BASE-2, ou redes thinnet, que utilizavam cabos ...
UTP (unscreened twisted pair) <ul><li>A determinada altura, os cabos coaxiais deram lugar aos cabos de par trançado, que s...
Fibra óptica  <ul><li>Em 1952, com base nos estudos efectuados pelo físico inglês John Tyndall de que a luz poderia descre...
Largura de Banda <ul><li>comprimento  máximo  largura de banda máxima </li></ul><ul><li>(metros)  (Mbps) </li></ul><ul><li...
Evolução das redes Exemplos de redes de dados
Evolução das redes <ul><li>Sneakernet </li></ul><ul><li>Partilha de dados através de disquetes. </li></ul><ul><li>Cada vez...
Dimensionamento das redes <ul><li>Redes locais  ( Local Area Network ) </li></ul><ul><li>Redes metropolitanas  ( MAN-   Me...
Evolução das redes <ul><li>Redes locais (LAN-local area network) </li></ul><ul><li>As   Redes Locais  consistem nos seguin...
Evolução das redes <ul><li>Redes metropolitanas e redes globais. </li></ul><ul><li>Redes metropolitanas (MAN-Metropolitan ...
Evolução das redes <ul><li>Redes metropolitanas (MAN-Metropolitan Area Network) </li></ul><ul><li>Uma  MAN   é uma rede qu...
<ul><li>Redes globais  (WAN -Wide Area Networks) </li></ul><ul><li>As  WANs  são elaboradas para: </li></ul><ul><li>Operar...
Evolução das redes <ul><li>Redes de armazenamento </li></ul><ul><li>(SAN-Storage Area Network) </li></ul><ul><li>Uma Rede ...
Dispositivos de rede Dispositivos para o utilizador final
Dispositivos de rede  Símbolos de dispositivos de rede
Dispositivos de rede   Repetidor Bridge Switch Router
Topologias de rede <ul><li>A topologia de uma rede descreve: </li></ul><ul><li>A estrutura da Rede </li></ul><ul><li>O lay...
Topologias de rede <ul><li>Topologia física </li></ul><ul><ul><li>Distribuição dos cabos e dispositivos de rede </li></ul>...
Topologias físicas <ul><li>Topologias em Bus   </li></ul><ul><li>Utiliza um único cabo </li></ul><ul><li>Utiliza um único ...
Topologias físicas Outras topologias em Bus
Topologias físicas  <ul><li>Todos os dispositivos estão ligados a um ponto central de concentração. </li></ul><ul><li>O co...
Topologias físicas  <ul><li>Topologia em Anel (ring) </li></ul><ul><li>Os dispositivos estão ligados de modo a formarem um...
Topologias físicas <ul><li>Topologia em Estrela estendida (extended start) </li></ul><ul><li>Liga redes individuais em est...
Topologias físicas  <ul><li>Topologia Hierárquica </li></ul><ul><li>Semelhante a uma estrela estendida. </li></ul><ul><li>...
Topologias físicas <ul><li>Topologia em malha (mesh) </li></ul><ul><li>É implementada de modo a fornecer a maior protecção...
Protocolos de rede Conjuntos de protocolos (protocol suites) são colecções de protocolos que permitem a comunicação de doi...
Redes de dados  Trabalho desenvolvido por: Bruno Demétrio  Ricardo Marinheiro Hélder Almeida
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  1. 1. Comunicações (redes de dados)
  2. 2. Historia e sua evolução <ul><ul><li>Inicio : ARPANET </li></ul></ul><ul><li>Antes do advento de computadores dotados com algum tipo de sistema de telecomunicações, a comunicação entre máquinas calculadoras e computadores antigos era realizada por usuários humanos através do carregamento de instruções entre eles. Em Setembro de 1940, George Stibitz usou uma máquina de teletipo para enviar instruções para um conjunto de problemas a partir de seu Model K na faculdade Dartmouth em Nova Hampshire para a sua calculadora em Nova Iorque e recebeu os resultados de volta pelo mesmo meio. Conectar sistemas de saída como teletipos a computadores era um interesse na Advanced Research Projects Agency (ARPA) quando, em 1962, J. C. R. Licklider foi contratado e desenvolveu um grupo de trabalho o qual ele chamou de a &quot;Rede Intergaláctica&quot;, um precursor da ARPANET. </li></ul>George Stibitz
  3. 3. A evolução da cablagem Actualmente, as redes Ethernet de 100 megabits (Fast Ethernet) e 1000 megabits (Gigabit Ethernet) são as mais usadas. Ambos os padrões utilizam cabos de par trançado categoria 5e ou 6, que são largamente disponíveis, o que facilita a migração de um para o outro. As placas também são intercompatíveis: você pode perfeitamente misturar placas de 100 e 1000 megabits na mesma rede, mas, ao usar placas de velocidades diferentes, a velocidade é sempre nivelada por baixo, ou seja, as placas Gigabit são obrigadas a respeitar a velocidade das placas mais lentas. Antes deles, tivemos o padrão de 10 megabits, que também foi largamente usado (e ainda pode ser encontrado em algumas instalações) e, no outro extremo, já está disponível o padrão de 10 gigabits (10G), mil vezes mais rápido que o padrão original. Tal evolução demandou também melhorias na cablagem da rede.
  4. 4. Cabo coaxial <ul><li>thicknet, cabo coaxial grosso e pouco flexível, com 1 cm de diâmetro. Um único cabo era usado como backbone para toda a rede e as estações eram conectadas a ele através de transciver, também chamados de “vampire taps” , nome usado porque o contacto do transciver receptor perfurava o cabo thicknet, fazendo contacto com o fio central. O transciver receptor era então ligado a um conector AUI de 15 pinos na placa de rede, através de um cabo menor. </li></ul>
  5. 5. RG58/U (thinnet ) <ul><li>As redes 10BASE-5 logo deram origem às redes 10BASE-2, ou redes thinnet, que utilizavam cabos RG58/U, bem mais finos. O termo “thinnet” vem justamente da palavra “thin” (fino), enquanto “thicknet” vem de “thick” (espesso). </li></ul><ul><li>Nelas, os transciver foram minimizados e movidos para dentro das próprias placas de rede e a ligação entre as estações passou a ser feita usando cabos mais curtos, ligados por um conector em forma de T. Ele permitiu que as estações fossem ligadas directamente umas às outras, transformando os vários cabos separados em um único cabo contínuo: </li></ul>
  6. 6. UTP (unscreened twisted pair) <ul><li>A determinada altura, os cabos coaxiais deram lugar aos cabos de par trançado, que são praticamente os únicos usados em redes locais actualmente. Além de serem mais finos e flexíveis, os cabos de par trançado suportam maiores velocidades (podem ser usados em redes de 10, 100 ou 1000 megabits, enquanto os cabos coaxiais são restritos às antigas redes de 10 megabits) e são ainda por cima mais baratos: </li></ul>
  7. 7. Fibra óptica <ul><li>Em 1952, com base nos estudos efectuados pelo físico inglês John Tyndall de que a luz poderia descrever um trajectória curva dentro de um material (no experimento de Tyndall esse material era a água), Kapany pôde concluir suas experiências que o levaram à invenção da fibra óptica. </li></ul><ul><li>A fibra óptica é um excelente meio de transmissão utilizado em sistemas que exigem alta largura de banda, tais como: o sistema telefónico, videoconferência, redes locais ( LAN ),etc. </li></ul><ul><li>Há basicamente duas vantagens das fibras ópticas em relação aos cabos metálicos: A fibra óptica é totalmente imune a interferências electromagnéticas, o que significa que os dados não serão corrompidos durante a transmissão. Outra vantagem é que a fibra óptica não conduz corrente eléctrica, logo não haverá problemas com electricidade, como problemas de diferença de potencial eléctrico ou problemas com raios. </li></ul><ul><li>O princípio fundamental que rege o funcionamento das fibras ópticas é o fenómeno físico denominado reflexão total da luz. Para que haja a reflexão total, para um meio menos refringente, e o ângulo de incidência deve ser igual ou maior do que o ângulo limite (também chamado ângulo de Brewster). </li></ul>
  8. 8. Largura de Banda <ul><li>comprimento máximo largura de banda máxima </li></ul><ul><li>(metros) (Mbps) </li></ul><ul><li>50 Ohm Coaxial Cable 185 10 </li></ul><ul><li>(10Base2) Thin Ethernet Coaxial Cable </li></ul><ul><li>50 Ohm Coaxial Cable 500 10 </li></ul><ul><li>(10Base5) Thick Ethernet </li></ul><ul><li>Category 5 Unshielded Twisted Pair (UTP) 100 10 </li></ul><ul><li>(10BaseT) Ethernet </li></ul><ul><li>Category 5 Unshielded Twisted Pair (UTP) 100 100 </li></ul><ul><li>(100BaseTX) Ethernet </li></ul><ul><li>Category 6 Unshielded Twisted Pair (UTP) 100 1000 </li></ul><ul><li>(1000BaseTX) Ethernet </li></ul><ul><li>Multimode Optical Fibre 2000 100 </li></ul><ul><li>62.5/125mm 100BaseFX Ethernet </li></ul><ul><li>Multimode Optical Fibre 220 1000 </li></ul><ul><li>62.5/125mm 1000BaseSX Ethernet </li></ul><ul><li>Multimode Optical Fibre 550 1000 </li></ul><ul><li>50/125mm 1000BaseSX Ethernet </li></ul><ul><li>Singlemode Optical Fibre 5000 1000 </li></ul><ul><li>9/125mm 1000BaseLX Ethernet </li></ul>
  9. 9. Evolução das redes Exemplos de redes de dados
  10. 10. Evolução das redes <ul><li>Sneakernet </li></ul><ul><li>Partilha de dados através de disquetes. </li></ul><ul><li>Cada vez que um arquivo era modificado ,tinha de ser novamente distribuído. </li></ul><ul><li>Torna-se difícil a gestão de versões. </li></ul><ul><li>Pouco eficiente. </li></ul>
  11. 11. Dimensionamento das redes <ul><li>Redes locais ( Local Area Network ) </li></ul><ul><li>Redes metropolitanas ( MAN- Metropolitan Area Network ) </li></ul><ul><li>Redes globais (WAN-Wide Area Network) </li></ul><ul><li>Redes de armazenamento (SAN -Storage Area Network) </li></ul>
  12. 12. Evolução das redes <ul><li>Redes locais (LAN-local area network) </li></ul><ul><li>As Redes Locais consistem nos seguintes componentes: computadores; placas de interface de rede; dispositivos periféricos; meios de rede; dispositivos de rede. </li></ul><ul><li>As Redes Locais são elaboradas para: operar dentro de uma área geográfica limitada; </li></ul><ul><li>Permitir o acesso múltiplo a meios físicos de alta velocidade; </li></ul><ul><li>O controlo da rede é privado; </li></ul><ul><li>Fornecer conectividade ininterrupta; </li></ul><ul><li>Ligar dispositivos fisicamente próximos. </li></ul>
  13. 13. Evolução das redes <ul><li>Redes metropolitanas e redes globais. </li></ul><ul><li>Redes metropolitanas (MAN-Metropolitan area Network). </li></ul><ul><li>Interligam redes locais ao nivelde uma cidade. </li></ul><ul><li>Redes globais (WAN-Wide area Network). </li></ul><ul><li>Interligam redes locais a uma escala planetária. </li></ul>
  14. 14. Evolução das redes <ul><li>Redes metropolitanas (MAN-Metropolitan Area Network) </li></ul><ul><li>Uma MAN é uma rede que abrange toda uma área metropolitana como uma cidade ou área suburbana. </li></ul><ul><li>As MANs são serviços normalmente disponibilizados por prestadores de serviços (service providers) através de linhas privadas de comunicação. </li></ul><ul><li>É possível criar uma MAN através de sistemas sem fios (wireless </li></ul>
  15. 15. <ul><li>Redes globais (WAN -Wide Area Networks) </li></ul><ul><li>As WANs são elaboradas para: </li></ul><ul><li>Operar sobre uma grande área geográfica; </li></ul><ul><li>Permitir o acesso através de interfaces série a baixas velocidades; </li></ul><ul><li>Fornecer conectividade a tempo parcial e total; </li></ul><ul><li>Interligar dispositivos a uma escala planetária. </li></ul><ul><li>Algumas tecnologias comuns às WANs são: </li></ul><ul><li>Modems; </li></ul><ul><li>Integrated Services Digital Network (ISDN); </li></ul><ul><li>Digital Subscriber Line (DSL); </li></ul><ul><li>Frame Relay; </li></ul><ul><li>Hierarquias digitaos T (EUA) e E (Europa): T1, E1, T3, E3; </li></ul><ul><li>Synchronous Optical Network (SONET). </li></ul>Evolução das redes
  16. 16. Evolução das redes <ul><li>Redes de armazenamento </li></ul><ul><li>(SAN-Storage Area Network) </li></ul><ul><li>Uma Rede de Armazenagem </li></ul><ul><li>é uma rede dedicada </li></ul><ul><li>de alto desempenho utilizada </li></ul><ul><li>para transportar informação </li></ul><ul><li>entre servidores e recursos </li></ul><ul><li>de armazenagem. </li></ul><ul><li>Por ser uma rede separada e </li></ul><ul><li>dedicada, evita qualquer </li></ul><ul><li>conflito de tráfego entre </li></ul><ul><li>clientes e servidores. </li></ul>
  17. 17. Dispositivos de rede Dispositivos para o utilizador final
  18. 18. Dispositivos de rede Símbolos de dispositivos de rede
  19. 19. Dispositivos de rede Repetidor Bridge Switch Router
  20. 20. Topologias de rede <ul><li>A topologia de uma rede descreve: </li></ul><ul><li>A estrutura da Rede </li></ul><ul><li>O layout físico da cablagem (topologia física) </li></ul><ul><li>Como o meio de transmissão é acedido pelos dispositivos (topologia lógica) </li></ul>Topologias físicas mais comuns
  21. 21. Topologias de rede <ul><li>Topologia física </li></ul><ul><ul><li>Distribuição dos cabos e dispositivos de rede </li></ul></ul><ul><li>Topologia lógica </li></ul><ul><ul><li>Forma como os dados circulam numa rede </li></ul></ul>
  22. 22. Topologias físicas <ul><li>Topologias em Bus </li></ul><ul><li>Utiliza um único cabo </li></ul><ul><li>Utiliza um único cabo terminado em ambas as extremidades </li></ul><ul><li>Todos os dispositivos de rede são ligados directamente ao cabo </li></ul>
  23. 23. Topologias físicas Outras topologias em Bus
  24. 24. Topologias físicas <ul><li>Todos os dispositivos estão ligados a um ponto central de concentração. </li></ul><ul><li>O concentrado pode ser: </li></ul><ul><li>Hub </li></ul><ul><li>Switch </li></ul>Topologia em estrela
  25. 25. Topologias físicas <ul><li>Topologia em Anel (ring) </li></ul><ul><li>Os dispositivos estão ligados de modo a formarem um anel. </li></ul>
  26. 26. Topologias físicas <ul><li>Topologia em Estrela estendida (extended start) </li></ul><ul><li>Liga redes individuais em estrela. </li></ul><ul><li>Utiliza hubs e/ou switches. </li></ul><ul><li>Pode estender a área de cobertura da rede. </li></ul><ul><li>Topologias físicas </li></ul><ul><li>Topologia Hierárquica </li></ul>
  27. 27. Topologias físicas <ul><li>Topologia Hierárquica </li></ul><ul><li>Semelhante a uma estrela estendida. </li></ul><ul><li>Em vez de se unir os hubs ou switches o sistema é ligado a um </li></ul><ul><li>computador que controla o tráfego na topologia. </li></ul>
  28. 28. Topologias físicas <ul><li>Topologia em malha (mesh) </li></ul><ul><li>É implementada de modo a fornecer a maior protecção possível contra interrupções de serviço. </li></ul><ul><li>Cada dispositivo tem a suas próprias ligações a todos os outros dispositivos. </li></ul><ul><li>Apesar da Internet ter vários caminhos, não adopta a topologia em malha completa. </li></ul>
  29. 29. Protocolos de rede Conjuntos de protocolos (protocol suites) são colecções de protocolos que permitem a comunicação de dois computadores através da rede. Um protocolo é uma descrição formal de um conjunto de regras e convenções que definem um aspecto particular do modo como os dispositivos comunicam numa rede. Os protocolos definem o formato, temporização, sequência e controlo de erros numa comunicação de dados. Sem os protocolos, um computador não pode reconstruir o fluxo de bits que recebe de outro computador no seu formato original. :
  30. 30. Redes de dados Trabalho desenvolvido por: Bruno Demétrio Ricardo Marinheiro Hélder Almeida

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