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    UNIVERSIDADE FERDERAL DO MARANHÃO
        DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA
DISCIPLINA: INFORMÁTICA APLICADA A EDUCAÇÃO

           Introdução a Redes de
               Computadores


                                            Prof. Esp. Gedson Rios Lopes	
  
                                                  gedsonrios@gmail.com	
  




              OBJETIVOS DA AULA
•  Iden+ficar	
   os	
   componenetes	
   de	
   uma	
   rede	
   e	
   suas	
  
    funções;	
  
•  Entender	
   como	
   são	
   classificadas	
   e	
   organizadas	
   as	
  
    redes;	
  
•  Seus	
  conceitos;	
  
•  Tipos;	
  
 	
  




                                                                                           1	
  
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HISTÓRICO
•  Computadores	
   trabalhavam	
   de	
   forma	
  
   isolada;	
  
•  Processamento	
   era	
   realizado	
   em	
   cada	
  
   computador;	
  
•  Método	
   DPL	
   /	
   DPC	
   usado	
   para	
   troca	
   de	
  
   informação.	
  




CONCEITOS
•  Rede Comunicação - Conjunto de módulos
 processadores, capazes de trocar informações e
 compartilhar recursos ligados por um sistema de
 comunicação.

•  Sistema de comunicação - Arranjo topológico
 ligando módulos processadores através de
 enlaces físicos e de um conjunto de regras para
 organizar a comunicação (protocolos).




                                                                                   2	
  
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 CONCEITOS (cont.)
•  Redes de Computadores: Consiste de 2 ou mais
computadores e outros dispositivos conectados
entre si de modo que possam compartilhar seus
serviços, que podem ser: dados, impressoras,
mensagens (e-mails), etc.

•  Para Odom (2002), uma rede de computadores
como sendo um sistema de comunicação de
dados constituídos por meio de interligação entre
computadores ou outros dispositivos, com a
finalidade de trocar informações e compartilhar
recursos.




      APLICAÇÕES DAS REDES DE
           COMPUTADORES
 •  Possibilitar o compartilhamento de
  informações (programas e dados)
  armazenadas nos computadores da
  rede;

 •  Permitir o compartilhamento de
  recursos associados às máquinas
  interligadas(impressoras, scanners,
  acesso a internet e etc);



                                                             3	
  
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         APLICAÇOES DAS REDES DE
           COMPUTADORES (Cont.)
 •  Permi+r	
  a	
  troca	
  de	
  informações	
  entre	
  usuários	
  
  dos	
  computadores	
  interligados;	
  	
  

 •  Permi+r	
   o	
   gerenciamento	
   centralizado	
   de	
  
  recursos	
  e	
  dados;	
  	
  

 •  Melhorar	
   a	
   segurança	
   de	
   dados	
   e	
   recursos	
  
  compar+lhados	
  	
  




         CLASSIFICAÇÃO DAS REDES
           QUANTO AO ALCANCE
•  LAN - Local Area Network – rede local
São pequenas redes de até 10 km de distância;

•  MAN - Metropolitan Area Network – rede metropolitana
 Distâncias são maiores que as LANs;
 Abrangem uma ou algumas cidades;
 Áreas de 10 a 100 km.

•  WAN - Wide-Area Network – rede geograficamente
distribuída
Distâncias abrangem um país, um continente ou todo o
mundo.




                                                                                    4	
  
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         DISPOSITIVOS DE REDE
•  Bridges (pontes) - interligam duas redes locais
 que utilizam protocolos distintos, ou ainda, dois
 segmentos da rede que usam o mesmo
 protocolo.

•  Hub - equipamento que faz a interligação de
 varias maquinas na rede, permitindo a troca de
 informações.

•  Switch - equipamento que permite interligar
 maquinas em rede e que reconhece o endereço
 de destino do pacote enviado.




 DISPOSITIVOS DE REDE (cont.)

•  Router (roteador) - equipamento que permite
 rotear (determina o caminho) pacotes da
 origem até o destino.

•  Repeaters (repetidores) - equipamento que
 permite amplificar o sinal transmitido em pontos
 onde o mesmo começa a perder potência.




                                                              5	
  
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      DISPOSITIVOS DE REDE (cont.)




     CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO USO
•  Simplex: O enlace é utilizado apenas em um dos dois
possíveis sentidos de transmissão.
Ex: fibra ótica.

•  Half –duplex: O enlace é utilizado nos dois sentidos de
transmissão – um de cada vez.
Ex: Rádio Nextel.

•  Full-duplex: O enlace é utilizado nos dois sentidos de
transmissão simultaneamente. O enlace pode ser
formado por dois pares de fios (cada um em um
sentido), ou usando faixas de freqüências diferentes.
Ex: Placas ethernet




                                                                      6	
  
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  Meios Físicos de Transmissão




Classificação quanto ao Meios de Transmissão




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    MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO
•  Com Cabeamento:
 Cabo coaxial;
 Cabo par trançado;
 Fibra ótica;
 Rede elétrica (PLC);

•  Sem cabeamento
 Infravermelho
 Bluetooth
 Wi-Fi
 WiMAX
 3G
 Rádio
 Microondas (via satélite)




    MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO COM
                  CABOS
•  Cabo Coaxial:
Condutor cilíndrico interno com tubo metálico em torno,
e separados por material dielétrico;
Condutor interno de cobre;
Tubo metálico: blindagem eletrostática;
Uso em distribuição de sinal de televisão (TV a Cabo);
Telefonia de longa distância;
Redes locais de curta distância;
Taxa de transmissão 10 Mb/s;
Alcance de 200m a 500m;
Utilizam conectores tipo BNC;




                                                                   8	
  
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  MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO COM CABOS (cont.)

•  Vantagens:
Suporta taxas de transmissão maiores do que o
par trançado para a mesma distância.

•  Desvantagem:
Mau-contato nos conectores.
Cabo rígido – difícil manipulação.
Problema da topologia (barramento).
Custo/metro maior do que o par trançado.




MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO COM CABOS (cont.)


•  Par trançado:

Dois fios de cobre enrolados em espiral.
Vários pares dentro de um cabo.
Transmissão digital ou analógica;
Atingem 100m de distância sem uso de
repetidores;
Taxa de transmissão de 10,100 Mb/s até 1 Gb/s;




                                                            9	
  
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MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO COM CABOS (cont.)

•  Par trançado:
Tipos: UTP – não blindado
STP – blindado
Malha metálica – minimiza o ruído externo.
Meios físicos – com cabeamento

•  Vantagens
Meio de transmissão de menor custo por comprimento;
Ligação ao meio simples e barata;




    MEIOS DE TRANSMISSÃO COM CABO (cont.)

•  Desvantagem:
Suscetível a ruídos.
Gerada por interferência eletromagnética (motores,
geladeiras, quadros de luz, lâmpadas fluorescentes,
etc).
Minimizada com a blindagem.
Meios físicos – com cabeamento
Par trançado




                                                              10	
  
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  MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO COM CABOS (cont.)
•  Fibra Óptica:
Características:
São cabos razoavelmente flexíveis, porém muito
sensíveis;
Em virtude da natureza do sinal, são totalmente imunes
a interferência eletromagnéticas;
Alguns cabos de fibra óptica já chegam a ter taxas de
transmissão na casa dos Tb/s;
As fibras mais comuns podem chegar a 5km de
extensão




       MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO SEM
                       CABO
•  Diversos padrões para comunicação sem fio:
 IEEE 802.11 – redes wireless.
 IEEE 802.15.1 – Bluetooth.
 IEEE 802.16 – WiMax.
 IEEE 802.20 – 3G.




                                                                 11	
  
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                           TOPOLOGIAS

•  Disposição	
  lógica	
  de	
  elementos.	
  


•  No	
   caso	
   de	
   uma	
   rede,	
   refere-­‐se	
   à	
   forma	
   como	
   os	
   enlaces	
  
  Xsicos	
   e	
   os	
   nós	
   de	
   comutação	
   estão	
   organizados,	
  
  determinando	
   os	
   caminhos	
   Xsicos	
   existentes	
   e	
   u+lizáveis	
  
  entre	
  qualquer	
  pares	
  de	
  estações	
  conectadas	
  a	
  essa	
  rede.	
  
  	
  




             TOPOLOGIAS DE REDE

•  B a r r a m e n t o :
                 os computadores ficam
  conectados em um único segmento
  denominado barramento central.




                                                                                                                  12	
  
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   TOPOLOGIAS DE REDE (cont.)

•  Barramento:


 Problemas:
ü Terminador com defeito ou solto;
ü Rompimento do barramento central;
ü D ificuldade de inclusão e exclusão de
 computadores na rede;
ü Baixa velocidade (cabo coaxial);




   TOPOLOGIAS DE REDE (cont.)

•  Anel:	
   Os	
   computadores	
   são	
   conectados	
   numa	
  
 estrutura	
  em	
  anel	
  ou	
  um	
  após	
  o	
  outro	
  num	
  circuito	
  
 fechado;	
   Controle	
   pode	
   ser	
   centralizado	
   ou	
  
 distribuído.	
  




                                                                                            13	
  
09/01/13	
  




    TOPOLOGIAS DE REDE (cont.)

•  Problemas:
 Total dependência do anel físico implementado
 (caso seja rompido, toda a rede será
 desativada);


•  Vantagens:
 Com a tecnologia Token Ring as colisões de
 comunicação são evitadas;




    TOPOLOGIAS DE REDE (cont.)
•  Estrela:	
   Nós	
   ligados	
   a	
   um	
   comutador	
   central	
   (hub,	
  
 switch,	
  roteador,	
  etc);	
  Administração	
  centralizada.	
  
 Ligação	
  ponto-­‐a-­‐ponto	
  (nó-­‐concentrador).	
  
 	
  




                                                                                               14	
  
09/01/13	
  




    TOPOLOGIAS DE REDE (cont.)
•  Vantagens:
 Monitoramento central (leds);
 Isolamento de rompimento, apenas o computador
 ligado ao cabo danificado perderá conexão com a
 rede;
 Fácil inclusão e exclusão de computadores na rede;
•  Problemas:
 Perda da conexão na falha do dispositivo central;
 Em grandes instalações será preciso grande
 metragem de cabos;




   Dúvidas e/ ou Sugestões ?




                                                              15	
  

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Material introd. redes de computadores

  • 1. 09/01/13   UNIVERSIDADE FERDERAL DO MARANHÃO DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA DISCIPLINA: INFORMÁTICA APLICADA A EDUCAÇÃO Introdução a Redes de Computadores Prof. Esp. Gedson Rios Lopes   gedsonrios@gmail.com   OBJETIVOS DA AULA •  Iden+ficar   os   componenetes   de   uma   rede   e   suas   funções;   •  Entender   como   são   classificadas   e   organizadas   as   redes;   •  Seus  conceitos;   •  Tipos;     1  
  • 2. 09/01/13   HISTÓRICO •  Computadores   trabalhavam   de   forma   isolada;   •  Processamento   era   realizado   em   cada   computador;   •  Método   DPL   /   DPC   usado   para   troca   de   informação.   CONCEITOS •  Rede Comunicação - Conjunto de módulos processadores, capazes de trocar informações e compartilhar recursos ligados por um sistema de comunicação. •  Sistema de comunicação - Arranjo topológico ligando módulos processadores através de enlaces físicos e de um conjunto de regras para organizar a comunicação (protocolos). 2  
  • 3. 09/01/13   CONCEITOS (cont.) •  Redes de Computadores: Consiste de 2 ou mais computadores e outros dispositivos conectados entre si de modo que possam compartilhar seus serviços, que podem ser: dados, impressoras, mensagens (e-mails), etc. •  Para Odom (2002), uma rede de computadores como sendo um sistema de comunicação de dados constituídos por meio de interligação entre computadores ou outros dispositivos, com a finalidade de trocar informações e compartilhar recursos. APLICAÇÕES DAS REDES DE COMPUTADORES •  Possibilitar o compartilhamento de informações (programas e dados) armazenadas nos computadores da rede; •  Permitir o compartilhamento de recursos associados às máquinas interligadas(impressoras, scanners, acesso a internet e etc); 3  
  • 4. 09/01/13   APLICAÇOES DAS REDES DE COMPUTADORES (Cont.) •  Permi+r  a  troca  de  informações  entre  usuários   dos  computadores  interligados;     •  Permi+r   o   gerenciamento   centralizado   de   recursos  e  dados;     •  Melhorar   a   segurança   de   dados   e   recursos   compar+lhados     CLASSIFICAÇÃO DAS REDES QUANTO AO ALCANCE •  LAN - Local Area Network – rede local São pequenas redes de até 10 km de distância; •  MAN - Metropolitan Area Network – rede metropolitana Distâncias são maiores que as LANs; Abrangem uma ou algumas cidades; Áreas de 10 a 100 km. •  WAN - Wide-Area Network – rede geograficamente distribuída Distâncias abrangem um país, um continente ou todo o mundo. 4  
  • 5. 09/01/13   DISPOSITIVOS DE REDE •  Bridges (pontes) - interligam duas redes locais que utilizam protocolos distintos, ou ainda, dois segmentos da rede que usam o mesmo protocolo. •  Hub - equipamento que faz a interligação de varias maquinas na rede, permitindo a troca de informações. •  Switch - equipamento que permite interligar maquinas em rede e que reconhece o endereço de destino do pacote enviado. DISPOSITIVOS DE REDE (cont.) •  Router (roteador) - equipamento que permite rotear (determina o caminho) pacotes da origem até o destino. •  Repeaters (repetidores) - equipamento que permite amplificar o sinal transmitido em pontos onde o mesmo começa a perder potência. 5  
  • 6. 09/01/13   DISPOSITIVOS DE REDE (cont.) CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO USO •  Simplex: O enlace é utilizado apenas em um dos dois possíveis sentidos de transmissão. Ex: fibra ótica. •  Half –duplex: O enlace é utilizado nos dois sentidos de transmissão – um de cada vez. Ex: Rádio Nextel. •  Full-duplex: O enlace é utilizado nos dois sentidos de transmissão simultaneamente. O enlace pode ser formado por dois pares de fios (cada um em um sentido), ou usando faixas de freqüências diferentes. Ex: Placas ethernet 6  
  • 7. 09/01/13   Meios Físicos de Transmissão Classificação quanto ao Meios de Transmissão 7  
  • 8. 09/01/13   MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO •  Com Cabeamento: Cabo coaxial; Cabo par trançado; Fibra ótica; Rede elétrica (PLC); •  Sem cabeamento Infravermelho Bluetooth Wi-Fi WiMAX 3G Rádio Microondas (via satélite) MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO COM CABOS •  Cabo Coaxial: Condutor cilíndrico interno com tubo metálico em torno, e separados por material dielétrico; Condutor interno de cobre; Tubo metálico: blindagem eletrostática; Uso em distribuição de sinal de televisão (TV a Cabo); Telefonia de longa distância; Redes locais de curta distância; Taxa de transmissão 10 Mb/s; Alcance de 200m a 500m; Utilizam conectores tipo BNC; 8  
  • 9. 09/01/13   MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO COM CABOS (cont.) •  Vantagens: Suporta taxas de transmissão maiores do que o par trançado para a mesma distância. •  Desvantagem: Mau-contato nos conectores. Cabo rígido – difícil manipulação. Problema da topologia (barramento). Custo/metro maior do que o par trançado. MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO COM CABOS (cont.) •  Par trançado: Dois fios de cobre enrolados em espiral. Vários pares dentro de um cabo. Transmissão digital ou analógica; Atingem 100m de distância sem uso de repetidores; Taxa de transmissão de 10,100 Mb/s até 1 Gb/s; 9  
  • 10. 09/01/13   MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO COM CABOS (cont.) •  Par trançado: Tipos: UTP – não blindado STP – blindado Malha metálica – minimiza o ruído externo. Meios físicos – com cabeamento •  Vantagens Meio de transmissão de menor custo por comprimento; Ligação ao meio simples e barata; MEIOS DE TRANSMISSÃO COM CABO (cont.) •  Desvantagem: Suscetível a ruídos. Gerada por interferência eletromagnética (motores, geladeiras, quadros de luz, lâmpadas fluorescentes, etc). Minimizada com a blindagem. Meios físicos – com cabeamento Par trançado 10  
  • 11. 09/01/13   MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO COM CABOS (cont.) •  Fibra Óptica: Características: São cabos razoavelmente flexíveis, porém muito sensíveis; Em virtude da natureza do sinal, são totalmente imunes a interferência eletromagnéticas; Alguns cabos de fibra óptica já chegam a ter taxas de transmissão na casa dos Tb/s; As fibras mais comuns podem chegar a 5km de extensão MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO SEM CABO •  Diversos padrões para comunicação sem fio: IEEE 802.11 – redes wireless. IEEE 802.15.1 – Bluetooth. IEEE 802.16 – WiMax. IEEE 802.20 – 3G. 11  
  • 12. 09/01/13   TOPOLOGIAS •  Disposição  lógica  de  elementos.   •  No   caso   de   uma   rede,   refere-­‐se   à   forma   como   os   enlaces   Xsicos   e   os   nós   de   comutação   estão   organizados,   determinando   os   caminhos   Xsicos   existentes   e   u+lizáveis   entre  qualquer  pares  de  estações  conectadas  a  essa  rede.     TOPOLOGIAS DE REDE •  B a r r a m e n t o : os computadores ficam conectados em um único segmento denominado barramento central. 12  
  • 13. 09/01/13   TOPOLOGIAS DE REDE (cont.) •  Barramento: Problemas: ü Terminador com defeito ou solto; ü Rompimento do barramento central; ü D ificuldade de inclusão e exclusão de computadores na rede; ü Baixa velocidade (cabo coaxial); TOPOLOGIAS DE REDE (cont.) •  Anel:   Os   computadores   são   conectados   numa   estrutura  em  anel  ou  um  após  o  outro  num  circuito   fechado;   Controle   pode   ser   centralizado   ou   distribuído.   13  
  • 14. 09/01/13   TOPOLOGIAS DE REDE (cont.) •  Problemas: Total dependência do anel físico implementado (caso seja rompido, toda a rede será desativada); •  Vantagens: Com a tecnologia Token Ring as colisões de comunicação são evitadas; TOPOLOGIAS DE REDE (cont.) •  Estrela:   Nós   ligados   a   um   comutador   central   (hub,   switch,  roteador,  etc);  Administração  centralizada.   Ligação  ponto-­‐a-­‐ponto  (nó-­‐concentrador).     14  
  • 15. 09/01/13   TOPOLOGIAS DE REDE (cont.) •  Vantagens: Monitoramento central (leds); Isolamento de rompimento, apenas o computador ligado ao cabo danificado perderá conexão com a rede; Fácil inclusão e exclusão de computadores na rede; •  Problemas: Perda da conexão na falha do dispositivo central; Em grandes instalações será preciso grande metragem de cabos; Dúvidas e/ ou Sugestões ? 15