O documento fornece uma introdução abrangente às estruturas e conceitos fundamentais de redes, incluindo: 1) As estruturas físicas de rede, como cabos, adaptadores de rede e topologias; 2) Dispositivos de rede comuns como hubs, bridges, routers e gateways; 3) Protocolos e modelos de comunicação, incluindo TCP/IP, OSI e tipos de transmissão de dados.

1. NETWORK ESSENTIALS
Índice
Estruturas Físicas............................................................................................................................. 3
Adaptador de Rede ....................................................................................................................... 4
Tipos de par trançado....................................................................................................................... 5
Coaxial......................................................................................................................................... 6
Tipos de cabos coaxial .................................................................................................................. 6
Fibra Óptica.................................................................................................................................. 7
Tecnologias comunicação sem fios................................................................................................. 8
Topologias Físicas ........................................................................................................................... 9
Estrela ....................................................................................................................................... 10
Modo de Transmissão ................................................................................................................. 10
Hibrida ....................................................................................................................................... 11
Repetidores................................................................................................................................ 11
Hubs.......................................................................................................................................... 12
Bridges ...................................................................................................................................... 13
Router........................................................................................................................................ 14
Gateways................................................................................................................................... 15
Redes Remotas ............................................................................................................................. 16
Acesso remoto Dial-up ................................................................................................................ 16
Virtual Private Network ................................................................................................................ 16
Public Switched Telephone Network (PSTN) ................................................................................. 17
Remote Access Service (RAS)..................................................................................................... 17
Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) ................................................................................... 18
ADSL......................................................................................................................................... 19
Protocols proprietários................................................................................................................. 19
Open Systems Interconnection (OSI) ............................................................................................... 20
Modelo OSI ................................................................................................................................ 20
Routable protocols ...................................................................................................................... 21
Non-routable protocols ................................................................................................................ 21
Tipos de transmissão de dados .................................................................................................... 22
Unicast....................................................................................................................................... 22
Broadcast................................................................................................................................... 22
Multicast..................................................................................................................................... 23
Protocolos de Comunicação............................................................................................................ 24
Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) ............................................................... 24
Protocol suite.............................................................................................................................. 25
Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange (IPX/SPX).......................................... 25
NetBios Enhanced User Interface (NetBEUI) ................................................................................. 26
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2. NETWOK ESSENTIALS
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3. NETWORK ESSENTIALS
Estruturas Físicas
•À medida que a informação passa do cabo
de rede para o adaptador ela é formatada em
pacotes (packets)
•Um pacote é um conjunto de dados que
contém um cabeçalho (header)
•O cabeçalho contém informação sobre:
•A localização da informação
•Dados do utilizador
•Origem dos dados
Destino dos dados
•O adaptador de rede lê o destinatário do
pacote
•Se sim, os dados são processados pelo
computador
•Se não, o adaptador de rede liberta o pacote
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4. NETWOK ESSENTIALS
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Adaptador de Rede
•Cada adaptador de rede tem um
endereço único, incorporado no chip
da placa, denominado media Access
control (MAC)
Cada MAC é único e só pode existir
um único em toda a rede
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5. NETWORK ESSENTIALS
Tipos de par trançado
•Consiste em dois fios isolados de
cobre trançados
Capaz de carregar sinais até 100m
(328 feet)
•Shielded twisted pair (STP)
–Capa protectora
–Diminuição da interferência exterior
–Maiores taxas de transmissão em distância
mais longas•Unshielded twisted pair (UTP)
–Não utiliza qualquer protecção e é mais
susceptível a ruídos externos
•Ambos utilizam conectores Registered Jack 45
(RJ45)
•Existem várias categorias:
–Categoria 2 à 4 Mps
–Categoria 3 à 10 Mbps
–Categoria 4 à 16 Mbps
–Categoria 5 à 100 Mbps
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6. NETWOK ESSENTIALS
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Coaxial
•O primeiro tipo de cabeamento que surgiu no mercado•O
cabo coaxial tem um fio de cobre central isolado, uma
proteção de metal e uma cobertura exterior
•O fio transporta o sinal eléctrico
•Ao contrário do cabo de par trançado, o coaxial mantém
uma capacidade constante e baixa, independente do seu
comprimento; adequado para longas distâncias•Os cabos
coaxiais possuem uma maior imunidade a ruídos
eletromagnéticos de baixa frequência•
Tipos de cabos coaxial
•Thicknet (10Base5)
–O sinal é transportado até 500m
•Thinnet (10Base2)
–O sinal é transportado até 185m
Ambos utilizam um dispositivo,
denominado BNC, para efectuar a
ligação entre o cabo e o computador
•Os cabos têm que possuir um
terminador na sua extremidade
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7. NETWORK ESSENTIALS
Fibra Óptica
•A transmissão de dados por fibra óptica é
realizada pelo envio de um sinal de luz
codificado, dentro do domínio de frequência
infravermelho a uma velocidade de 10 a 15 MHz.
•O cabo óptico consiste num filamento de sílica e
de plástico, onde é feita a transmissão da luz.
•As fontes de transmissão de luz podem ser
diodos emissores de luz (LED), mais baratos, ou
lasers semicondutores (mais potentes).
•Permitem total isolamento entre emissor e
receptor.
•O cabo de fibra óptica pode ser utilizado tanto
em ligações ponto a ponto quanto em ligações
multiponto.
•O tipo de cabeamento mais usado em ambientes
internos (LANs) é o de par trançado, enquanto o
de fibra óptica é o mais usado em ambientes
externos.
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8. NETWOK ESSENTIALS
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Tecnologias comunicação sem fios
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9. NETWORK ESSENTIALS
Topologias Físicas
Barramento (BUS)
Os dados são enviados para todos
os computadores na rede,
circulando de uma extremidade
para outra
- Os dados são aceites apenas
pelo computador destinatário.
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10. NETWOK ESSENTIALS
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Estrela
•Nesta tipologia os computadores são ligados
por segmentos de cabo a um componente
centralizado chamado hub.
•Os sinais são transmitidos a partir do
computador que está a enviar através do hub
até todos os computadores na rede.
•Se o ponto central falhar a rede inteira cai.
•Se um computador falhar, ele não poderá
receber dados, mas a restante rede continua
funcional.
Modo de Transmissão
•O sinal vai do com computador original
para o hub e depois para o computador
destinatário
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11. NETWORK ESSENTIALS
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Hibrida
Repetidores
•Repeaters recebem os sinais e
retransmite-os na sua forma
original
•Permite estensão do cabo de
rede
•Instala-se entre segmentos de
cabo
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12. NETWOK ESSENTIALS
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Hubs
•Os hubs são dispositivos que permitem a
ligação de computadores em tiplologia estrela
•Contêm múltiplas portas (4, 8, 12, 24, ...)
•Caso um computador avarie, ele não afecta o
resto da rede
•Caso o hub avarie só afecta o respectivo
segmento de rede.
•Existem 2 tipos de hubs:
–Hubs passivos – enviam o sinal directamente para a porta sem qualquer tipo de
processamento
–Hubs activos – por vezes denominados repetidores multiportas que recebem o sinal,
processa-os e retransmite-os na sua forma original
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13. NETWORK ESSENTIALS
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Bridges
Um bridge é um
dispositivo que permite a
passagem de pacotes de
dados entre vários
segmentos que usam o
mesmo protocolo de
comunicação
•Um sinal é passado de
cada vez
•Compara-se à linha
pública telefónica (ligação
dedicada)
•Fornecem uma grande
taxa de transmissão de
dados
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14. NETWOK ESSENTIALS
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Router
•Um router é um dispositivo que actua de forma semelhante a um switch ou bridge, mas
fornece mais funcionalidades
•Na circulação de dados entre segmentos de rede diferentes o router examina a cabeça
do pacote para determinar o melhor caminho possível
•O router examina a informação da sua tabela de caminhos para determinar qual a
melhor opção
•O router permite a todos os utilizadores de uma rede partilharem uma única ligação à
Internet ou WAN
Usa-se um router para:
–Enviar pacotes directamente para um
computador noutra rede ou segmento
de rede
–Reduzir o tráfego na rede, pois
somente passam pacotes correctos
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15. NETWORK ESSENTIALS
Gateways
•Uma gateway funciona de forma
análoga a um intérprete
•Se duas redes tentam comunicar
utilizando protocolos diferentes é
necessário instalar uma gateway
•Uma gateway liga dois sistemas que
não possua a mesma arquitectura e
protocolo comunicação
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16. NETWOK ESSENTIALS
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Redes Remotas
Acesso remoto Dial-up
•O Windows 2000 Server permite
ligações dial-up para os utilizadores
acederem remotamente à rede interna
•Um modem permite comunicar pela
linhas telefónicas
•O equipamento responde à chamada
efectuada, verifica a sua identidade
(autenticidade) e transfere os dados
entre o cliente e a rede interna
Virtual Private Network
•Uma VPN utiliza tecnologia de
encriptação para fornecer altos padrões
de segurança
Utiliza um processo de segurança
denominado tunneling (método de usar
uma infra-estrutura entre redes para
transferir dados de forma segura de
uma rede para outra) onde em vez de
se ligar por dial-up a ligação é
efectuada directamente a um IP
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17. NETWORK ESSENTIALS
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Public Switched Telephone Network (PSTN)
•Public Switched Telephone Network
(PSTN) representa a linha pública
standard de comunicação de voz
•Foi concebida para transmissão
analógica de voz (frequências de 300 a
3300Hz)
•Susceptível a ruído externo à menor
taxa transmissão
•Baixo custo e larga implementação
Remote Access Service (RAS)
•O Windows 2000 fornece um serviço
denominado RRAS (Routing and
Remote Access) que permite
interoperacionalidade com outros
serviços remotos

18. NETWOK ESSENTIALS
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Integrated Services Digital Network (ISDN)
•Integrated Services Digital
Network (ISDN) ou Rede
Digital de Serviços Integrados
(RDIS) é um standard
internacional de comunicação
usado para enviar voz, vídeo
e dados sobre linhas
telefónicas digitais
•A RDIS utiliza transmissão
digital contráriamente à
transmissão PSTN
•Numa RDIS temos a
possibilidade de usar dois
canais de comunicação
simultaneamente sobre um
único par de linha telefónica
•As duas ligações podem
combinar dados, vídeo, voz
ou fax
Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL)
•Asymmetric digital subscriber line (ADSL) é uma tecnologia que permite uma
maior taxa de transferância entre dados através da linha telefónica
•Utiliza a largura de banda não usada para voz
•Tipicamente usada quando é necessário receber mais dados do que os
enviados (o computador cliente pode receber dados a uma taxa maior da que
envia)
•Recebe de 1.5 a 9 Mbps envia entre16 a 640 Kbps
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19. NETWORK ESSENTIALS
ADSL
•O Windows 2000 pode suportar o
equipamento ADSL como
adaptador de rede (ligação tipo
LAN) ou como ligação dial-up (os
pacotes são enviados usando
ATM). Neste último caso uma
adaptador ATM com uma porta
ADSL é instalado em ambos os
lados do acesso (cliente e
servidor).
Protocols proprietários
•Vendor-specific protocols são
protocolos proprietários desenvolvidos
por diferentes empresas para uso em
determinados ambientes
Exemplo: a Novell desenvolveu um
conjunto de protocolos Internetwork
Packet Exchange/Sequenced Packet
Exchange (IPX/SPX) para ambientes
NetWare
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20. NETWOK ESSENTIALS
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Open Systems Interconnection (OSI)
•A necessidade de um standard mundial de tecnologias levou à ciação da International
Organization for Standardization (ISO).•A ISO é responsável pela standardização dos
métodos pelos quais os computadores comunicam
•A ISO criou um modelo para comunicação de redes denominado Open Systems
Interconnection (OSI) ou, mais sucintamente, modelo OSI
Modelo OSI•Este modelo divide as comunicações em rede em 7 camadas
•Cada camada tem determinadas funções na transmissão dos dados pela rede e só
comunica com as camadas adjacentes (inferior e superior)
•Antes dos dados serem enviados pelas diversas camadas, têm de ser divididos em
pacotes
•Um pacote é uma unidade de informação que é transmitida de um computador para
outro através da rede
•A rede passa cada pacote por cada camada, onde é adicionada formatação adicional a
cada pacote
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21. NETWORK ESSENTIALS
Routable protocols
Este tipo de protocolos suportam
comunicação entre LANs ou
segmentos de rede
Suportam transmissão de dados de um
segmento de rede para outro através
de qualquer caminho possível entre
eles
Exemplos de protocolos “roteáveis” são
o TCP/IP e o IPX/SPX.
Non-routable protocols
•Ao contrário dos protocolos
“roteáveis”, os “não-roteáveis” não
permitem a transmissão de dados de
um segmento de rede para outro
•Os computadores só comunicam com
os computadores daquele segmento
•Exemplo de protocolo “não-roteável”
NetBEUI
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22. NETWOK ESSENTIALS
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Tipos de transmissão de dados
•Existem 3 tipos diferentes de transmissão de dados:
•Unicast
•Broadcast
•Multicast
•Cada tipo de transmissão determina quais os computadores da rede que recebem os
dados
•A quantidade de dados que circula pela rede depende do tipo de transmissão usada
Unicast
•Também designada por transmissão
directa, uma cópia separada dos dados
é enviada da fonte para cada
computador destino
•Somente o(s) computador(es) destino
processa(m) a informação
•Eficaz para pequenas redes
•Se existerem muitos computadores a
requisitarem os mesmos dados a rede
torna-se lenta pois são transmitidas
múltiplas cópias dos dados
Broadcast
•Aqui uma única cópia dos dados são
enviados para todos os computadores
do segmento onde se encontra o
computador destino
•Não é ideal para casos onde os dados
são transmitidos apenas para um
computador pois torna a rede mais
lenta
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23. NETWORK ESSENTIALS
Multicast
•Nesta transmissão uma única cópia é
enviada somente ao computador que a
requisita
•Não são enviadas múltiplas cópias dos
dados o que minimiza o tráfego na rede
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24. NETWOK ESSENTIALS
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Protocolos de Comunicação
Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP)
•O TCP/IP é um protocolo de pilha standard (uma camada de um conjunto de
protocolos) que permite a comunicação entre ambientes de rede distintos.
•Permite uma grande interoperacionabilidade entre diversos tipos de computadores
•Suporta “roteamento” entre redes
•É o protocolo standard usado na Internet
Vantagens:
–Standard
-Protocolo aberto
–Independente do SO
–É fiável
Modelo TCP/IP versus OSI
Embora o modelo OSI
defina 7 camadas
diferentes o TCP/IP
utiliza um modelo
referencial de 4 camadas
•O modelo TCP/IP dá
uma especial importância
na entrega dos pacotes
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25. NETWORK ESSENTIALS
Protocol suite
•O TCP/IP protocol suite inclui um conjunto de protocolos que fornecem
serviços de rede
•Os seis protocolos nucleares TCP, UDP, IP, ICMP, IGMP e ARP fornecem
um conjunto standard para comunicações entre computadores numa rede
•Todas as aplicações e outros protocolos do TCP/IP suite baseiam-se nos
serviços fornecidos por este conjunto de protocolos.
Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange
(IPX/SPX)
•O Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange (IPX/SPX) é a pilha de
protocolo desenvolvido especialmente para arquitecturas NetWare
•O IPX define o esquema de endereçamento usado numa rede NetWare e o SPX
fornece a segurança e fiabilidade ao protocolo IPX
•O IPX é uma camada de protocolos que é equivalente ao protocolo IP da pilha de
protocolos TCP/IP
•O SPX providencia a fiabilidade na camada de transporte
•O NWLink é a versão Microsoft do IPX/SPX
•Uma versão do IPX/SPX está incluída com o Microsoft Windows 2000
•Os computadores clientes que correm o Windows 2000 podem usar o NWLink para
acederem a aplicações cliente/servidor numa rede NetWare
•Os clientes NetWare podem usar o NWLink para acederem a aplicações baseadas em
servidores Windows 2000
•Com o NWLink, os computadores que correm o Windows 2000 podem comunicar com
outros dispositivos de rede (ex:impressoras) que usem IPX/SPX
•IPX/SPX tem as seguintes
características:
–É usado em redes com servidores NetWare
–É roteável
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26. NETWOK ESSENTIALS
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NetBios Enhanced User Interface (NetBEUI)•NetBIOS Enhanced
User Interface (NetBEUI) foi um dos primeiros protocolos disponiveis para
redes
•Foi desenvolvido através da interface Network Basic Input/Output System
(NetBIOS) (permite que as aplicações acedam às funcionalidades do SO
da rede e gerir os nomes usados para comunicar numa rede)
•O objectivo era conceber um prototocolo pequeno e eficiente em redes
com 20 a 200 computadores
•Não é roteável
Vantagens Desvantagens
Pilha tamanho pequena
Não é necessário configuração extra
Alta taxa de transferência de dados
Compatibilidade com todos os SO
Windows (incluindo o Windows 2000)
Não transmite através de
router
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