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Redes de Computadores
Introdução a Computação
Prof.: Josias Paes
1
Introdução a Redes
 Redes de Computadores são sistemas de comunicação que foi introduzido para
interligar os equipamentos de processamento de dados, uma rede é um grupo de pelo
menos dois computadores que são ligados entre si de forma que possam se comunicar
uns com os outros, compartilhando recursos e informações com maior velocidade e
praticidade.
2
Introdução a Redes
 Rede Local (Local Área Network): Pode-se caracterizar uma rede local como sendo
uma rede que permite a interconexão de equipamentos de comunicação de dados numa
pequena região, na maioria das vezes pertencente a uma mesma entidade ou empresa, o
número de computadores é limitado e geralmente interligado por cabos.
 Rede Pessoal (PAN – Personal Área Network): É formada por nós muito próximos um
dos outros, normalmente a distância não passa de uma dezena de metros.
 Rede Metropolitana (MAN – Metropolitan Área Network): São redes que ocupam o
perímetro de um bairro ou uma cidade.
 Redes Graficamente Distribuídas (WAN – Wide Área Network): Tais redes são em
geral públicas, isto é, o sistema de comunicação, chamado sub-rede de comunicação, é
mantido, gerenciado e de propriedade pública.
3
Arquitetura de Redes
 Existem dois tipos de Arquitetura de Redes, a Ponto a Ponto e a Cliente/Servidor,
nenhuma das duas arquiteturas é perfeita para todas as situações. As redes
Clientes/Servidor têm melhor segurança, enquanto as redes Ponto a Ponto são mais
flexíveis e frequentemente mais baratas.
4
Arquitetura de Redes
 Ponto a Ponto (Workgroup): Neste tipo de rede o próprio sistema operacional possui
mecanismos de compartilhamento e mapeamento de arquivos e impressoras,
mecanismos de segurança menos eficientes, esta arquitetura é indicada para redes com
poucos computadores.
Características:
 Utiliza sistemas operacionais do tipo local.
 Possui limite de Máquinas.
 Possui limite de acessos.
 Seguranças limitadas.
 Mais barata.
5
Arquitetura de Redes
 Cliente/Servidor: Essa arquitetura é mais sofisticada, nesta arquitetura o usuário fica
dependente do servidor, uma máquina central, que retém todas as leis de utilização da
rede em um software chamado Sistema Operacional de Rede (NOS).
Características:
 Utiliza sistemas operacionais locais e de rede.
 Não possui limite de máquinas.
 Gerência o acesso aos recursos.
 Muita segurança.
 Mais cara.
6
Topologias
 A topologia refere-se à disjunção dos componentes físicos e ao meio de conexão dos
dispositivos na rede, ou seja, como estes estão conectados. A topologia de uma rede
depende do projeto das operações, da confiabilidade e do seu custo operacional.
7
Topologias
Barramento
 Topologia Física: É a topologia mais fácil de instalar. Nas redes de topologia
barramento cada nó é conectado a um único cabo (espinha dorsal), porém esta estrutura
deve completar-se em ambas as pontas com um conector especial chamado Terminador.
8
Topologias
 Topologia Lógica: Cada nó da barra pode ouvir todas as informações transmitidas. Esta
característica facilita as aplicações com mensagens do tipo difusão (para múltiplas
estações).
Vantagens:
 Muita facilidade na instalação.
 Baixo custo.
 Requer menos cabos.
Desvantagens:
 No caso de ter problemas de transmissão, é difícil isolar a causa, já que todos os nós
estão conectados ao mesmo meio físico.
 Se o cabo danificar ou a ponta romper, os nós não poderão comunicar-se a rede deixará
de funcionar.
 A rede fica mais lenta em períodos de uso intenso.
 Excesso de colisões. 9
Topologias
Anel
 Topologia Física: Este modelo de topologia utiliza um HUB que internamente possui
um anel que faz a busca dos computadores.
10
Topologias
 Topologia Lógica: O movimento de anel é feito internamente no HUB.
Vantagens:
 Fácil edição e remoção de estações.
Desvantagens:
 Mais cara.
 Muito complexa de instalar.
 Pouco conhecida.
11
Topologias
Estrelas
 Topologia Física: Em uma topologia física estrela todos os dispositivos da rede
são conectados a um dispositivo central, este pode ser um computador
Mainframe, um dispositivo comutador PBX, ou mais comumente, em
dispositivos LAN’S atuais, um HUB ou concentrador.
12
Topologias
 Topologia Lógica: É comum em ambiente de rede de grande de grande porte, ou em
ambiente de rede utilizando PBX, como um dispositivo comutador central de dados.
Vantagens:
 Gerenciamento Centralizado.
 A adição de estações é feita conectando-se as mesmas às portas de comunicação que
estejam livres.
 A análise de problemas na rede é feita de maneira mais simples.
 Uma máquina ou cabo defeituoso não afeta o restante da rede
13
Topologias
Desvantagens:
 O número de estações fica limitado ao número de portas de HUB/Switch.
 Utiliza uma quantidade maior de cabos tendo em vista que cada estação deverá ter seu
próprio cabo para conexão ao dispositivo central, elevando o custo da rede.
14
Topologias
Outras Topologias:
 Encadeada: Esta topologia parece em cruzamento entre as topologias de barramento e
anel, isto é, cada nó é conectado diretamente a outros dois por seguimento de cabo, mas
os seguimentos formam uma linha e não um anel e o sistema operacional passa as
informações para cima e para baixo na cadeia até alcançar o endereço desejado.
 Grafo (Parcial): Este modelo de topologia engloba características de várias topologias.
Cada ponto da rede possui uma rota alternativa para caso de congestionamento ou falha.
As rotas são definidas por máquinas que tem a função de rotear endereços que não
pertence a sua rede.
 Híbrida: Uma topologia híbrida é uma combinação de barramento e anel, utilizado
quando temos a necessidade de interligar duas ou mais redes de diferentes topologias.
 Árvore: Uma topologia árvore é utilizada principalmente na ligação de Hub’s e
repetidores, conhecida também por cascateamento.
15
Padrões de comunicação
 ETHERNET
 10BASE-T
 100BASE-TX
 1000BASE-T
 FAST ETHERNET
 GIGA ETHERNET
16
Componentes físicos de uma rede
 Placa adaptadora de rede
 Hubs passivos
 Hubs ativos
 Sensor mensageiro
 Acesso múltiplo
 Detecção de colisões
 Repetidores
 Bridge
 roteadores
17
Hub Passivo Hub Ativo
18
Switch
19
Roteador
20
Tipos de cabos
 Cabo Coaxial
 Características:
 - Transmissão digital;
 - Taxa de transmissão 10 Mb/s;
 - Alcance de 200m a 500m;
 - Utilizam conectores tipo BNC;
 - Possuem relativa proteção a interferência
eletromagnética;
21
Tipos de cabos
 Cabo Par-trançado
 - Transmissão digital ou analógica;
 - Atingem 100m de distância sem uso de
repetidores;
 - Taxa de transmissão de 10,100 Mb/s até 1 Gb/s;
22
Tipos de cabos
 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 ja chegam a ter taxas
de transmissão na casa dos Tb/s
 - As fibras mais comuns podem chegar a 5km d
extensão
23
Redes sem fio (wireless)
 Radiofrequência (2.4GHz a 5GHz)
 Wi-Fi – Wireless Fidelity (IEEE
802.11x)
- Comunicação entre computadores
-Access points
-Grande preocupação com segurança
 Bluetooth (IEEE 802.15.1)
- Não oferece suporte nativo aos protocolos
TCP/IP
-Mais utilizada (e indicada) para conexão
entre
24
Equipamentos wireless
25
Modos de Operação
 O modo infra-estrutura
Em modo infra-estrutura cada computador estação (notado STA) coneta-se a um ponto de
acesso.
26
 Modo ad hoc
Em modo ad hoc, as máquinas sem fios clientes conectam-se umas às outras para constituir
uma rede ponto a ponto
27
Modos de Operação
 Estendendo o alcance
 Segurança
WEP
WPA
WPA2
28
Equipamentos wireless
Modelo OSI
 Padronizar a conexão entre hardware e software.
 Utilizado para padronizar equipamentos.
 Modelo fornecido pelo trabalho de Charles Bachman
 Implementação do Sistema Aberto
Definição do modelo: Define o que cada camada de fazer
Definição dos protocolos de camada: Define os componentes que fazem parte do modelo
Seleção dos perfis funcionais: Realizada pelos órgãos de padronização de cada pais que
escolhem os padrões que lhes cabem
29
Modelo OSI
30
ENDEREÇO MAC
ENDEREÇAMENTO LOGICO DE NOS
PROTOCOLOS DE TRANPORTE E CONEXÃO
NEGOCIAÇÃO A CONEXÃO
CONVERSÃO E COMPACTAÇÃO
INTERAÇÃO MICRO – USUARIO
Modelo OSI
31
Protocolos
 Definição:
Um protocolo é uma linguagem usada para permitir que dois ou mais
computadores se comuniquem. Assim como acontece no mundo real,
se eles não falarem a mesma língua eles não podem se comunicar.
 Alguns exemplos de protocolos:
FTP,TELNET,HTTP,SMTP,TCP/IP
32
protocolos
Aplicação:
 Bater papo
 Enviar arquivos
 Jogar
 Navegar em algum site
 Falar no celular
33
TCP/IP
34
PROTOCOLOS -CAMADAS
35
CORREIO
TCP / IP CAMADAS
36
TCP / IP FLUXO
37
TCP/IP
 O TCP/IP é o protocolo de rede mais usado atualmente;
 Apesar de ser chamado de protocolo, ele é na realidade um conjunto/pilha
de protocolos;
 Seu nome vem dos seus dois principais protocolos: o TCP
(Transmission Control Protocol - Protocolo de Controle de Transmissão) e o
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 Ele é composto por quatro camadas ;
38
ENDEREÇO IP
 O numero de IP na versão 4 e formado por 4 números.
39
Endereço IP
 Cada numero deste e chamado de octeto.
 Octeto = 8 bits.
 8 bits formam um numero.
 32 bits formam um endereço IP completo
40
Endereço IP
41
Endereço IP
1 . 2. 3 . 4
00000001.00000010.00000011.0000010000000001. 00000010. 00000011. 00000100
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Endereço IP
 Endereços validos:
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172.16.0.1
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43
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44
Equipe:
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Redes de computadores

  • 1. Redes de Computadores Introdução a Computação Prof.: Josias Paes 1
  • 2. Introdução a Redes  Redes de Computadores são sistemas de comunicação que foi introduzido para interligar os equipamentos de processamento de dados, uma rede é um grupo de pelo menos dois computadores que são ligados entre si de forma que possam se comunicar uns com os outros, compartilhando recursos e informações com maior velocidade e praticidade. 2
  • 3. Introdução a Redes  Rede Local (Local Área Network): Pode-se caracterizar uma rede local como sendo uma rede que permite a interconexão de equipamentos de comunicação de dados numa pequena região, na maioria das vezes pertencente a uma mesma entidade ou empresa, o número de computadores é limitado e geralmente interligado por cabos.  Rede Pessoal (PAN – Personal Área Network): É formada por nós muito próximos um dos outros, normalmente a distância não passa de uma dezena de metros.  Rede Metropolitana (MAN – Metropolitan Área Network): São redes que ocupam o perímetro de um bairro ou uma cidade.  Redes Graficamente Distribuídas (WAN – Wide Área Network): Tais redes são em geral públicas, isto é, o sistema de comunicação, chamado sub-rede de comunicação, é mantido, gerenciado e de propriedade pública. 3
  • 4. Arquitetura de Redes  Existem dois tipos de Arquitetura de Redes, a Ponto a Ponto e a Cliente/Servidor, nenhuma das duas arquiteturas é perfeita para todas as situações. As redes Clientes/Servidor têm melhor segurança, enquanto as redes Ponto a Ponto são mais flexíveis e frequentemente mais baratas. 4
  • 5. Arquitetura de Redes  Ponto a Ponto (Workgroup): Neste tipo de rede o próprio sistema operacional possui mecanismos de compartilhamento e mapeamento de arquivos e impressoras, mecanismos de segurança menos eficientes, esta arquitetura é indicada para redes com poucos computadores. Características:  Utiliza sistemas operacionais do tipo local.  Possui limite de Máquinas.  Possui limite de acessos.  Seguranças limitadas.  Mais barata. 5
  • 6. Arquitetura de Redes  Cliente/Servidor: Essa arquitetura é mais sofisticada, nesta arquitetura o usuário fica dependente do servidor, uma máquina central, que retém todas as leis de utilização da rede em um software chamado Sistema Operacional de Rede (NOS). Características:  Utiliza sistemas operacionais locais e de rede.  Não possui limite de máquinas.  Gerência o acesso aos recursos.  Muita segurança.  Mais cara. 6
  • 7. Topologias  A topologia refere-se à disjunção dos componentes físicos e ao meio de conexão dos dispositivos na rede, ou seja, como estes estão conectados. A topologia de uma rede depende do projeto das operações, da confiabilidade e do seu custo operacional. 7
  • 8. Topologias Barramento  Topologia Física: É a topologia mais fácil de instalar. Nas redes de topologia barramento cada nó é conectado a um único cabo (espinha dorsal), porém esta estrutura deve completar-se em ambas as pontas com um conector especial chamado Terminador. 8
  • 9. Topologias  Topologia Lógica: Cada nó da barra pode ouvir todas as informações transmitidas. Esta característica facilita as aplicações com mensagens do tipo difusão (para múltiplas estações). Vantagens:  Muita facilidade na instalação.  Baixo custo.  Requer menos cabos. Desvantagens:  No caso de ter problemas de transmissão, é difícil isolar a causa, já que todos os nós estão conectados ao mesmo meio físico.  Se o cabo danificar ou a ponta romper, os nós não poderão comunicar-se a rede deixará de funcionar.  A rede fica mais lenta em períodos de uso intenso.  Excesso de colisões. 9
  • 10. Topologias Anel  Topologia Física: Este modelo de topologia utiliza um HUB que internamente possui um anel que faz a busca dos computadores. 10
  • 11. Topologias  Topologia Lógica: O movimento de anel é feito internamente no HUB. Vantagens:  Fácil edição e remoção de estações. Desvantagens:  Mais cara.  Muito complexa de instalar.  Pouco conhecida. 11
  • 12. Topologias Estrelas  Topologia Física: Em uma topologia física estrela todos os dispositivos da rede são conectados a um dispositivo central, este pode ser um computador Mainframe, um dispositivo comutador PBX, ou mais comumente, em dispositivos LAN’S atuais, um HUB ou concentrador. 12
  • 13. Topologias  Topologia Lógica: É comum em ambiente de rede de grande de grande porte, ou em ambiente de rede utilizando PBX, como um dispositivo comutador central de dados. Vantagens:  Gerenciamento Centralizado.  A adição de estações é feita conectando-se as mesmas às portas de comunicação que estejam livres.  A análise de problemas na rede é feita de maneira mais simples.  Uma máquina ou cabo defeituoso não afeta o restante da rede 13
  • 14. Topologias Desvantagens:  O número de estações fica limitado ao número de portas de HUB/Switch.  Utiliza uma quantidade maior de cabos tendo em vista que cada estação deverá ter seu próprio cabo para conexão ao dispositivo central, elevando o custo da rede. 14
  • 15. Topologias Outras Topologias:  Encadeada: Esta topologia parece em cruzamento entre as topologias de barramento e anel, isto é, cada nó é conectado diretamente a outros dois por seguimento de cabo, mas os seguimentos formam uma linha e não um anel e o sistema operacional passa as informações para cima e para baixo na cadeia até alcançar o endereço desejado.  Grafo (Parcial): Este modelo de topologia engloba características de várias topologias. Cada ponto da rede possui uma rota alternativa para caso de congestionamento ou falha. As rotas são definidas por máquinas que tem a função de rotear endereços que não pertence a sua rede.  Híbrida: Uma topologia híbrida é uma combinação de barramento e anel, utilizado quando temos a necessidade de interligar duas ou mais redes de diferentes topologias.  Árvore: Uma topologia árvore é utilizada principalmente na ligação de Hub’s e repetidores, conhecida também por cascateamento. 15
  • 16. Padrões de comunicação  ETHERNET  10BASE-T  100BASE-TX  1000BASE-T  FAST ETHERNET  GIGA ETHERNET 16
  • 17. Componentes físicos de uma rede  Placa adaptadora de rede  Hubs passivos  Hubs ativos  Sensor mensageiro  Acesso múltiplo  Detecção de colisões  Repetidores  Bridge  roteadores 17
  • 18. Hub Passivo Hub Ativo 18
  • 21. Tipos de cabos  Cabo Coaxial  Características:  - Transmissão digital;  - Taxa de transmissão 10 Mb/s;  - Alcance de 200m a 500m;  - Utilizam conectores tipo BNC;  - Possuem relativa proteção a interferência eletromagnética; 21
  • 22. Tipos de cabos  Cabo Par-trançado  - Transmissão digital ou analógica;  - Atingem 100m de distância sem uso de repetidores;  - Taxa de transmissão de 10,100 Mb/s até 1 Gb/s; 22
  • 23. Tipos de cabos  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 ja chegam a ter taxas de transmissão na casa dos Tb/s  - As fibras mais comuns podem chegar a 5km d extensão 23
  • 24. Redes sem fio (wireless)  Radiofrequência (2.4GHz a 5GHz)  Wi-Fi – Wireless Fidelity (IEEE 802.11x) - Comunicação entre computadores -Access points -Grande preocupação com segurança  Bluetooth (IEEE 802.15.1) - Não oferece suporte nativo aos protocolos TCP/IP -Mais utilizada (e indicada) para conexão entre 24
  • 26. Modos de Operação  O modo infra-estrutura Em modo infra-estrutura cada computador estação (notado STA) coneta-se a um ponto de acesso. 26
  • 27.  Modo ad hoc Em modo ad hoc, as máquinas sem fios clientes conectam-se umas às outras para constituir uma rede ponto a ponto 27 Modos de Operação
  • 28.  Estendendo o alcance  Segurança WEP WPA WPA2 28 Equipamentos wireless
  • 29. Modelo OSI  Padronizar a conexão entre hardware e software.  Utilizado para padronizar equipamentos.  Modelo fornecido pelo trabalho de Charles Bachman  Implementação do Sistema Aberto Definição do modelo: Define o que cada camada de fazer Definição dos protocolos de camada: Define os componentes que fazem parte do modelo Seleção dos perfis funcionais: Realizada pelos órgãos de padronização de cada pais que escolhem os padrões que lhes cabem 29
  • 30. Modelo OSI 30 ENDEREÇO MAC ENDEREÇAMENTO LOGICO DE NOS PROTOCOLOS DE TRANPORTE E CONEXÃO NEGOCIAÇÃO A CONEXÃO CONVERSÃO E COMPACTAÇÃO INTERAÇÃO MICRO – USUARIO
  • 32. Protocolos  Definição: Um protocolo é uma linguagem usada para permitir que dois ou mais computadores se comuniquem. Assim como acontece no mundo real, se eles não falarem a mesma língua eles não podem se comunicar.  Alguns exemplos de protocolos: FTP,TELNET,HTTP,SMTP,TCP/IP 32
  • 33. protocolos Aplicação:  Bater papo  Enviar arquivos  Jogar  Navegar em algum site  Falar no celular 33
  • 36. TCP / IP CAMADAS 36
  • 37. TCP / IP FLUXO 37
  • 38. TCP/IP  O TCP/IP é o protocolo de rede mais usado atualmente;  Apesar de ser chamado de protocolo, ele é na realidade um conjunto/pilha de protocolos;  Seu nome vem dos seus dois principais protocolos: o TCP (Transmission Control Protocol - Protocolo de Controle de Transmissão) e o IP(Internet Protocol - Protocolo de Interconexão)  Ele é composto por quatro camadas ; 38
  • 39. ENDEREÇO IP  O numero de IP na versão 4 e formado por 4 números. 39
  • 40. Endereço IP  Cada numero deste e chamado de octeto.  Octeto = 8 bits.  8 bits formam um numero.  32 bits formam um endereço IP completo 40
  • 42. Endereço IP 1 . 2. 3 . 4 00000001.00000010.00000011.0000010000000001. 00000010. 00000011. 00000100 42
  • 43. Endereço IP  Endereços validos: 10.0.0.1 192.168.0.1 172.16.0.1 200.249.262.1 1.1.1.1 1.0.0.1 43
  • 45. Equipe: Weslley Araújo de Andrade Silva Mateus Cordeiro Silva Alves Gustavo Heinrich Azevedo de Oliveira Allan Augusto Vinicius Paz 45