Universidade do Vale do ParaíbaColégio Técnico Antônio Teixeira Fernandes

Disciplina Redes de Computadores

Material I-BimestreDefinições. Conceito de localidade. Componentes básicos de redes: servidor,

terminais, cabos, software, placas, router, gateway, bridge, hub e switch,terminais, cabos, software, placas, router, gateway, bridge, hub e switch, Topologias em estrela, anel, barra e híbrida, Modelo ISO/OSI de 7 camadas

Custo, retardo de transferência, desempenho, confiabilidade, modularidade, compatibilidade e sensibilidade tecnológica.

Site : http://www1.univap.br/wagner

Prof. ResponsávelpWagner Santos C. de Jesus

A l á i d d fi id

Definição de telemática

A telemática pode ser definida, então, como aárea do conhecimento humano que reúne um conjuntoe o produto da adequada combinação das tecnologiase o produto da adequada combinação das tecnologiasassociadas à eletrônica, informática etelecomunicações, aplicados aos sistemas deç , pcomunicação e sistemas embarcados e que secaracteriza pelo estudo das técnicas para geração,t t t t i ã d i f ã l tãtratamento e transmissão da informação, na qual estãopreservadas as características de ambas, porémapresentando novos produtos derivados destasapresentando novos produtos derivados destas.

2

Formas de transmissão de DadosFormas de transmissão de Dados

A forma mais comum e conhecida detransmissão de uma mensagem é pelog psom, o qual é irradiado pelo ar, ou seja,nesse tipo de comunicação o meio denesse tipo de comunicação o meio detransmissão é o ar.

SSomBolas de bilhar

8 7

3Colisão

Forma de transmissão verbalForma de transmissão verbal

Na comunicaçãoverbal, o meio detransmissão é o ar noqual a informação sepropaga por meio deondas sonoras. Osom é o sinalirradiado que faz o arvibrar e transmitir osinal.

4

Forma de transmissão elétricaForma de transmissão elétrica

Na comunicação elétrica entreequipamentos, o meio de transmissãoq p ,mais comum é o fio de metal, porintermédio do qual o sinal elétrico seintermédio do qual o sinal elétrico sepropaga, levando consigo a informação.Numa transmissão de dados digitais porNuma transmissão de dados digitais pormeio de fios, a informação é representadapor sinais elétricos no formato de pulsos.

5

Sinal analógico

Ciclo = Comprimento de onda Amplitude

T= Tempo de duração do ciclo 360º

6

A onda senoidal mostrada ilustra o seu ciclo,f üê i í d d t d ã dfreqüência e período de tempo e duração deum ciclo. O tempo T é medido em segundos e

f üê i é did H t éa freqüência é medida em Hertz que é onúmero de ciclos por segundo

1f 1

Tf

7

Na comunicação elétrica entreequipamentos o meio de transmissãoequipamentos, o meio de transmissãomais comum é o fio de metal, porintermédio do qual o sinal elétrico sepropaga, levando consigo a informação.p p g , g çNuma transmissão de dados digitais pormeio de fios a informação é representadameio de fios, a informação é representadapor sinais elétricos no formato de pulsos.

8

Outros tipo de transmissãoOutros tipo de transmissãoOndas eletromagnéticas l (3 105 Km/s)• Ondas eletromagnéticas; luz(3x105 Km/s)

• Transmissão por rádio( propagada por p ( p p g puma antena);

• Microondas e satélite;• Microondas e satélite;• Fibras ópticas (variação de luz altíssimas

velocidades);

9

Transmissão entre computadoresTransmissão entre computadores

O tipo de transmissão mais conhecidoentre os usuários de computadoresentre os usuários de computadoresresidenciais é a transmissão por conexõest l fô i tili d d d Otelefônicas, utilizando-se de modems. Osmodems são pequenos aparelhos quefazem a adequação do sinal digital docomputador para a linha telefônica.co pu ado pa a a a e e ô ca

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Processo de Modulação e Demodulação

Cabo

Modem

C bLinha Telefônica privada

CaboModem

Rede

TelefônicaSinal digitalSinal digital

Sinal analógico modulado com sinal digitalg

11

Codificação de sinais ElétricosCodificação de sinais Elétricos

A representação de caracteres por sinaiselétricos encontrou a sua solução utilizandoça base binária ou base 2. Nela, oscaracteres (letras números e caracterescaracteres (letras,números e caracteresespeciais) são representados por doisdígitos básicos (0 e 1) combinados entre sidígitos básicos (0 e 1), combinados entre siem várias posições.

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Representação do SinalRepresentação do Sinal

Sinais ElétricosSinais Elétricos

Sinais Digitais

Sinal Tipop

+15V =1; -15V=0 Sinais Elétricos

V=5Volts =1; V=-5 Volts = 0

Sinais DigitaisVolts = 0

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O sinal elétrico digital

A onda quadrada utilizada naA onda quadrada utilizada narepresentação dos “bits” zeros e uns tem,normalmente apenas essas duasnormalmente, apenas essas duasvariações por posição. Porém, um pulsod d d d d t ide onda quadrada pode representar maisvalores na escala.

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Exemplo de representação dos pulsosV

1

V

Digital Binário

0 1 1 0 1 0 001

Tempo

g

Representado 0 e 1

V

001

T

Digital Ternário

Representado 0,1 e 2

2

0 1 0 2 1 0 20 Tempo0 1 0 2 1 0 2V

3

0123

Digital Quaternário

Representado 0,1,2 e 3

150

00 3 0 2 1 0 1 Tempo

Representação de caracteres por sinais digitais

25=32 (código Baudot utilizado em máquinas telegráficas)q g )

27=128 ( Para representação em 7 bits).

Com o advento dos computadores o código Baudot ajudou acriar a tabela ASCII (American Standard Code for Information(Interchenge)

16Francês Jean Maurice Émile Baudot, em 1871.

Código ASCIICódigo ASCII

O código ASCII foi uma evolução do códigoBaudot. O ASCII utilizava 7 Bits quecombinados representam 128 caracteres entreletras, números caracteres especiais e decontrole. Permite a representação de letrasmaiúsculas e minúsculas, acentuações e maiscaracteres de controle que o código Baudot.Temos também o código ASCII estendido que éutiliza por 8 Bits que representa 256 caracteres.

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BITS DE

SeqMAIS

BAIXA BITS DE MAIS ALTA ORDEMORDEM

000 001 010 011 100 101 110 111000 001 010 011 100 101 110 111

1 0000 NUL DLE SPACE 0 @ P ´ p

2 0001 SOH DC1 ! 1 A Q a qQ q

3 0010 STX DC2 " 2 B R b r

4 0011 ETX DC3 # 3 C S c s

5 0100 EOT DC4 $ 4 D T d t

6 0101 ENQ NAK % 5 E U e u

7 0110 ACK SYN ð 6 F V f v

8 0111 BEL ETB ´ 7 G W g w

9 1000 BS CAN ( 8 H X h x9 1000 BS CAN ( 8 H X h x

10 1001 HT EM ) 9 I Y i y

11 1010 LF SUB * : J Z j z

12 1011 VT ESC + ; K [ k {

13 1100 FF FS , < L \ l |

14 1101 CR GS - = M ] m }

15 1110 SO RS . > N ^ n ~

18

16 1111 SI US / ? O _ o DEL

Conceito de redesConceito de redes

Uma rede de computadores é umconjunto de equipamentos interligados demaneira a trocarem informações eçcompartilharem recursos como arquivosde dados gravados impressorasde dados gravados, impressoras,modems, softwares e outroseq ipamentosequipamentos.

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Histórico de Redes:Histórico de Redes:O primeiro experimento conhecido de conexão deO primeiro experimento conhecido de conexão de

computadores em rede foi feito em 1965, nos estados unidos, porobra de dois cientistas: Lawrence Roberts e Thomas Merril. Aexperiência foi realizada por meio de uma linha telefônica discadap pde baixa velocidade, fazendo a conexão entre dois centros depesquisa em Massachusetts e na Califórnia. Estava plantada ali asemente para o que hoje é a Internet – mãe de todas as redes.

O nascimento das redes de computadores, não por acaso,esta associada a corrida espacial. Boa parte dos elementos eaplicações essenciais para a comunicação entre computadores,p ç p ç p ,como o protocolo TCP/IP, a tecnologia de comutação de pacotes dedados e o correio eletrônico, estão relacionados aodesenvolvimento da Arpanet, a rede que deu origem a internet. Elafoi criada por um programa desenvolvido pela Advanced Researchfoi criada por um programa desenvolvido pela Advanced ResearchProjects Agency (ARPA) mais tarde rebatizada como DARPA.

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• Computadores iniciais: Caros e grandes• Anos 50 e 60: batching, spooling,multiprogramação– batching: juntar jobs semelhantes para processamento

li b i ã d I/O CPU– spooling: sobreposição de I/O e CPU– multiprogramação: diversos programas sendoexecutados concorrentemente pela CPUexecutados concorrentemente pela CPU– Objetivo: otimizar a utilização da CPU• Início dos anos 60: Sistemas Time Sharing• Início dos anos 60: Sistemas Time Sharing• Evolução do hardware: Redução do tamanho, dopreço, aumento da velocidadepreço, aumento da velocidade

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Evolução histórica

• Início dos anos 80: microprocessadores eestações de trabalhoestações de trabalho– redução do custo (em relação aos mainframes)• Final dos anos 80: estações de trabalho Final dos anos 80: estações de trabalholigadas em rede– diversos serviços para comunicação entrediversos serviços para comunicação entrepessoas/máquinas• FTP TELNET MAIL FTP, TELNET, MAIL

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Tipos de RedesTipos de RedesÁTipo LAN (Local Área NetWork) - Local

Tipo CAN (Campus Área NetWork) -Campo

Tipo WAN (WEB Área NetWork) - Mundialp ( )

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Subdivisão das RedesSubdivisão das Redes

• Redes Locais;• Redes de pacotes;Redes de pacotes;• Redes digitais de serviços integrados;• Redes de alta velocidade;• Redes sem fio;• Redes sem fio;• Redes em ambiente Industrial;• Redes virtuais.

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Redes LocaisRedes Locais.S i d bi t d i tit t dSurgiram dos ambientes de institutos de

pesquisa e universidades, o enfoque dossistemas de computação que ocorriam durantesistemas de computação que ocorriam durantea década de 1970 levavam em direção àdistribuição do poder computacional. Redeslocais surgiram para viabilizar a troca e olocais surgiram para viabilizar a troca e ocompartilhamento de informações e dispositivosperiféricos( recursos de hardware e software),periféricos( recursos de hardware e software),preservando a independência das váriasestações de processamento, e permitindo aintegração em ambientes de trabalhointegração em ambientes de trabalhocooperativo.

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Rede de pacotesRede de pacotes.A i l ã d d t b lh í l dA nova simulação de rede trabalha em nível de

pacotes, o que significa que ela modela pacotes dedados individuais e traça seu caminho através da redeçde computadores. Mostrar as páginas de um site nocomputador de um usuário ou enviar uma mensagempor e mail tipicamente envolve a transmissão de váriospor e-mail tipicamente envolve a transmissão de váriospacotes de dados através da Internet. A simulação emnível de pacotes fornece uma representação precisa edetalhada do comportamento da rede, mostrandoprincipalmente pontos de gargalo e congestionamento,mas era considerada muito cara em termos de recursosmas era considerada muito cara em termos de recursoscomputacionais.

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Redes digitais de serviços integrados (ISDN)

Um conceito abrangente que condensa métodos e experiências, expressandouma estrutura de convergência de serviços e protocolos, mais do que umg ç p qconjunto de padrões.

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Redes de alta velocidadeRedes de alta velocidade

45Mbps

Sã P l (C t l) São Paulo(Tiete)São Paulo(Central) São Paulo(Tiete)

Entende-se por rede metropolitana de alta velocidade uma estruturade rede de computadores que, tipicamente, conecta instituições queencontram-se distribuídas na área metropolitana de uma cidade através deuma tecnologia que permite a transferência de informação a velocidades

i 45 Mbsuperior a 45 Mbps.

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Performance das estações de trabalhoPerformance das estações de trabalho.

A idéia das Redes Locais Ethernet era de que não haveriacongestionamento porque a velocidade era tão alta que as estações nãoconseguiriam gerar tráfego suficiente para consumir a banda de 10Mbpsconseguiriam gerar tráfego suficiente para consumir a banda de 10Mbps.Isto era verdade em 1982, com os primeiros PC-XTs baseados noprocessador Intel 8088 e sistema operacional DOS.Hoje, com oprocessador Pentium e Windows, já não é mais verdade.

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Não só aumentou a performance das estações de trabalho, mastambém a necessidade das aplicações por maiores velocidades.Surgiram novas aplicações demandando maior largura de banda, taiscomo:

• CAD e CAM• Servidores de Bancos de Dados• Editoração Eletrônica (Jornal)• Editoração Eletrônica (Jornal)• Operações Financeiras (Overnight)• Multimídia (imagem, áudio, vídeo)• Servidores centralizados (server “farms”)• Servidores centralizados (server “farms”)• Backup/Restore

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Redes sem fio(Wireless)Redes sem fio(Wireless)Através da utilização

portadoras de rádio ouinfravermelho as WLANsinfravermelho, as WLANsestabelecem acomunicação de dadosçentre os pontos da rede.Os dados são modulados

d d ádina portadora de rádio etransmitidos através deondas eletromagnéticasondas eletromagnéticas.

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Redes em ambiente IndustrialRedes em ambiente IndustrialRedes industriais são necessárias devido àRedes industriais são necessárias devido à

crescente informatização das empresasTodas as etapas do processo produtivo devem serp p p

informatizadas:O projeto do produtoA d ã l i d t i lA produção em escala industrialO controle de qualidadeO controle do estoque de peças ou da matéria-primaO controle do estoque de peças ou da matéria prima

usada para produçãoO sistema de vendas ou de encomenda do produto

O objetivo final é aumentar a eficiência, reduzindo oscustos de produção, venda e distribuição do produto

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Redes Virtuais (VPN)Redes Virtuais (VPN)

Considera-se que há uma considerávelredução de custos tanto para a redeç pprivativa quanto para a rede pública, oequipamento envolvido na rede públicaequipamento envolvido na rede públicafuncionalmente faz parte da rede privativa,originando desta forma o conceito deoriginando desta forma o conceito deRede Virtual Privativa (Virtual PrivateNetworks - VPN).

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Compartilhamento de recursosCompartilhamento de recursos

Vem a ser o uso colaborativo de recursoscomputacionais remotos entre diferentesorganizações ou localmente, ou equipamentoscom a finalidade de aproveitamento decapacidade de processamento e dearmazenamento para a resolução de problemascomputacionalmente intensivos ou complexos,cuja solução se beneficia da cooperação entreas partes envolvidas.

34

Exemplo de compartilhamento de recursos.

WorkGroup1(Internet/Intranet)

(Páginas,Arquivos,Mensagens,Base de dados)

WorkGroup1( )

HUBServidor

WorkGroup2

ImpressorasArquivos

WorkGroup2Compartilhamento entre redes locais

ImpressorasSofwaresHUB

ImpressorasArquivos CD-ROM

35

ImpressorasSofwares

Vantagens das redesVantagens das redesFacilidade de expansãoFacilidade de expansão– permite aumentar o poder deprocessamento/armazenamento sem se desfazer daquiloprocessamento/armazenamento sem se desfazer daquiloque já possui.

Permite o compartilhamento de dados/informação– desenvolvimento de software distribuído

Instalação compartilhada de programas– Instalação compartilhada de programas

Permite o compartilhamento de recursosPermite o compartilhamento de recursos– economia (Ex. impressora, software, bases de dados,disco, pool de processadores).

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DesvantagensDesvantagens

Maior dificuldade na garantia de segurança(crítico!);Desenvolvimento de Sistemas distribuído é mais complexo;Desenvolvimento de Sistemas distribuído é mais complexo;Gerência de recursos mais complexa;Alto custo para implementar aplicações colaborativas;to custo pa a p e e ta ap cações co abo at as;Causas– recursos são fisicamente separados;p– mensagens podem atrasar;– mensagens podem ser perdidas;

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Desafiocomunicação segura

Desafiocomunicação segura– Quem enviou? Os dados foram modificados durante atransmissão? Alguém não autorizado teve acesso aosdados?dados?

• confiabilidade em um ambiente não confiável– máquinas podem falhar mas o Sistemas Desenvolvido pode falharmáquinas podem falhar, mas o Sistemas Desenvolvido pode falharParcialmente

• localizaçãoç– colocar os recursos em um determinado local e permitira localização destes recursos quando necessário• coordenaçãoç– acordo entre os componentes distribuídos sobre o quefazer e de que forma

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Arquitetura Cliente/ServidorArquitetura Cliente/ServidorEssa arquitetura se divide em duas partesEssa arquitetura se divide em duas partes claramente diferenciadas onde:Cli t l d li it iCliente o lado que solicita serviços;Servidor o lado que envia os serviçosServidor o lado que envia os serviços solicitados.

Cliente/Servidor

Cliente Servidor

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Normalmente o servidor é uma máquina bastante potente que atua como depósito p q pde dados. (permite compartilhar recursos)

- Banco de dados;I- Impressora;

- Páginas;g ;- Serviços de mensagens;

Aplicações afins- Aplicações afins.

40

Podem existir estações sem discoEstações servidoras oferecem os serviços(servidor de arquivos servidor de(servidor de arquivos, servidor deimpressão, servidor de Base de Dados)Usuário se conecta a uma estaçãoO sistema implementa o acesso remotoO sistema implementa o acesso remoto(transparente) aos serviços.

41

Por outro lado, os clientes costumam serPor outro lado, os clientes costumam serestações de trabalho que solicitam váriosserviços ao servidor.serviços ao servidor.Ambas partes devem estar conectadas entre simediante uma rede.mediante uma rede.

Rede

Servidor

42Estações

Podemos dizer que esta arquitetura necessita três tipos de softwarePodemos dizer que esta arquitetura necessita três tipos de softwarepara seu correto funcionamento:

Software de gerenciamento de dados: Este software se encarregaSoftware de gerenciamento de dados: Este software se encarregada manipulação e gerenciamento de dados armazenados erequeridos pelas diferentes aplicações. Normalmente este softwarese hospeda no servidor.p

Software de desenvolvimento: este tipo de software se hospeda nosclientes e só naqueles que se dediquem ao desenvolvimento deq q qaplicações.

Software de interação com os usuários: Também reside nos clientesçe é a aplicação gráfica de usuário para a manipulação de dados,sempre é claro, a nível de usuário (consultas principalmente).

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Classificação de Processadores interconectadosClassificação de Processadores interconectados

Distância entre processadores Localização dos processadores

0,1 m Placa de circuitos

1 m

10 m

Sistema

Sala

100 m

1 K m

Prédio

Campus

Rede Local (LAN)

10 K m

100 K m

Cidade

País

Rede Metropolitana (MAN)

Rede geograficamente

1000 K m

10000 K m

Continente

Planeta

g gdistribuída (WAN)

Internet

44

Abordagem sobre Comunicação de Rede

45

Componentes de uma redeComponentes de uma rede

• Processadores host;P d F t E d• Processadores Front-End;

• Concentradores e Multiplexadores;• Sistemas de computação remotos;• TerminaisTerminais

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Processadores hostProcessadores host

Os processadores host, também denominados anfitriões, caracterizam-sepor possuírem uma grande memória interna, serem conectados a umasérie de equipamentos capazes de armazenar grande quantidade desérie de equipamentos capazes de armazenar grande quantidade deinformações e disporem de vários requisitos de hardware especialmentevoltados ao atendimento de funções de comunicação, tais como sistemade interrupção clock interno para controle de eventos sistema de I/Ode interrupção, clock interno para controle de eventos, sistema de I/Oassíncrono, reinício automático em caso de falha de energia e facilidadede controle de transmissão.

47

Exemplo de processador HostGravador de DVD

HD– 250GB

RAM 4GB 667MHz

SO – LINUX/Windows-2000

Servidor Intel S3000 Xeon

Dispositivos USB

Impressora

Serviço páginas Html

Serviço Correio eletrônico (e-mail)

SO – LINUX/Windows-2000

NoBreak de 2 a 4 horas

Servidor Serviço transferência de arquivo

Servidores de Bancos de dados

WorkGroup2(WindowsXP)

HUBEstação central

host

IArquivos CD-ROM

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ImpressorasSofwares

Processador front endProcessador front-end

O conceito de processador front-end envolve atranslação da função de controle dacomunicação dos dados do processadoranfitrião para um sistema externo local. Cadacomputador na rede, esteja ele atuando comoum processador de comunicações ou como umterminal, conecta-se a rede por meio de umTCU - Transmission Control Unit.

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Exemplo de Front-End.Gravador de DVD

HD– 250GB

RAM 4GB 667MHz

SO – LINUX/Windows-2000

Servidor Intel S3000 Xeon

Dispositivos USB

Impressora

Serviço páginas Html

Serviço Correio eletrônico (e-mail)

SO – LINUX/Windows-2000

NoBreak de 2 a 4 horas

Servidor Serviço transferência de arquivo

Servidores de Bancos de dados

WorkGroup2(WindowsXP)

Front-End

HUBEstação central

host

IArquivos CD-ROM

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ImpressorasSofwares

Concentradores e MultiplexadoresConcentradores e Multiplexadores

Concentradores – São equipamentos que tem comofunção isolar problemas que ocorrem nos equipamentosou cabos de uma redeou cabos de uma rede.

Os multiplexadores são basicamente equipamentosOs multiplexadores são, basicamente, equipamentosque permitem que vários deles dentro de uma empresacompartilhem um único canal de comunicação externoco pa e u ú co ca a de co u cação e e ode uma rede Wan. A forma pode ser estática ou dedivisão de tempo (TDM) - Time Division Multiplexing

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Concentradores

Concentrador remoto

BUFFERS M3

Concentrador Local

BUFFERS

M1

M2M3

BUFFERS

M1

E i R j dM2

M3

Envio em Rajadas

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MultiplexadorCidade A Cidade BCidade - A Cidade – B

64K bps

64K bps

Sem Multiplexador

Com Multiplexador

M M1.5M bps

64K bps64K bps

M M

53

Hub, Swicth e RouterHub, Swicth e Router

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O que vem a ser SwicthO que vem a ser SwicthO it h é lh it lh t h bO switch é um aparelho muito semelhante ao hub, mastem uma grande diferença: os dados vindos docomputador de origem somente são repassados aop g pcomputador de destino. Isso porque os switchs criamuma espécie de canal de comunicação exclusiva entre aorigem e o destino Dessa forma a rede não fica "presa"origem e o destino. Dessa forma, a rede não fica presaa um único computador no envio de informações. Issoaumenta o desempenho da rede já que a comunicaçãoestá sempre disponível, exceto quando dois ou maiscomputadores tentam enviar dados simultaneamente àmesma máquina Essa característica também diminui amesma máquina. Essa característica também diminui aocorrência de erros (colisões de pacotes).

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HubHubUsuário

Maquina1 Maquina3

M1

q

M1HUB

M1

Maquina2 Maquina4

56

SwitchSwitchUsuário

M1Maquina1 Maquina3

M1

switch

canal

switch

M i 2 Maquina4Maquina2 Maquina4

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RoteadorRoteador

O roteador (ou router) é um equipamentoutilizado em redes de maior porte. Ele é mais"inteligente" que o switch, pois além de poderfazer a mesma função deste, também tem acapacidade de escolher a melhor rota que umdeterminado pacote de dados deve seguir para

Échegar em seu destino. É como se a rede fosseuma cidade grande e o roteador escolhesse oscaminhos mais curtos e menos congestionados.Daí o nome de roteador.

58

Roteador(router)Roteador(router)

Usuário

M1Maquina1 Maquina3

M1canal1canal1

canalcanal2M2

M2Falha

router

M2

Maquina2 Maquina4

59Usuário

Conectando redesConectando redes

•Gatewayy•Bridges•Bridges

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Gateway

O gateway converte os dados de uma aplicação em umaO gateway converte os dados de uma aplicação em uma arquitetura para outra arquitetura diferente, permitindo a comunicação entre ambas.

Arquitetura Windows Arquitetura Solaris(Unix)

H b gatewayHub Hubgateway

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BridgesBridgesÉ um equipamento utilizado tanto paraÉ um equipamento utilizado tanto paraligar redes locais próximas, isolando ot áf t b ttráfego entre ambas, como para conectarduas redes distantes por meio dacomunicação por modem e um canal decomunicação. Assim, é possível que umç , p qsegmento de rede distante se comuniquecom outro segmento como se fosse umcom outro segmento como se fosse ummesmo barramento.

62

Exemplo de bridgesExemplo de bridges

Arquitetura Windows Arquitetura Solaris(Unix)

Hub Hubgateway Bridges

63

Arquitetura de redes e meios de transmissão

Uma rede de computadores écomposta por diversos equipamentoscomo roteadores, computadores do tipo, p pPC, computadores de grande porte(Mainframe ou hosts) switches(Mainframe ou hosts), switchescomutadores, gateways, hubs, cabos,conectores e o tros eq ipamentos econectores e outros equipamentos esoftwares.

64

TopologiaTopologia

Ramo da Matemática que estuda aspropriedades de figuras geométricas quepropriedades de figuras geométricas quenão mudam quando a forma da figura ésubmetida a sucessivas deformações;submetida a sucessivas deformações;

Grego : Topos (lugar)65

Grego : Topos (lugar)

Logos(Estudo)

Tipos de Topologias de redesTipos de Topologias de redes

• Ponto a Ponto;• Multiponto ou Ponto Multiponto;

E t l• Estrela;• Anel;;• Barramento;

66

Ponto a PontoPonto a Ponto

ÈÈ a forma mais comum de conexão, naqual temos dois pontos (receptor eq p ( ptransmissor) interligados e trocandoinformações diretamenteinformações diretamente.Neste tipo de ligação, não temos o

ácompartilhamento do meio com váriosusuários, mas somente dois pontospfalando entre si.

67

Ponto a PontoPonto a Ponto

Canal de comunicação

modem modem

Cabo

68

Multiponto ou Ponto MultipontoMultiponto ou Ponto-Multiponto

Nessa arquitetura, um ponto centralpode estar enviando informações parap ç pvários pontos, utilizando um mesmo meioe fazendo derivação ao longo do meioe fazendo derivação ao longo do meio.Esse tipo de ligação pode existir numaarquitetura de redes conectadas aarquitetura de redes conectadas agrandes distâncias entre si, chamadas deredes Wan(Wide area network).

69

Multiponto ou Ponto MultipontoMultiponto ou Ponto-Multiponto

Canais

Canal de

Comunicação

Canais

ComunicaçãoDerivador

host

70

DesvantagemDesvantagem

- Problemas nos cabo do servidorProblemas nos cabo do servidor- Problemas nos cabos do derivador até a

i d dmaquina da rede.- Problemas no servidor ou derivador

71

EstrelaEstrela

A arquitetura em estrela é aquela emque todos os pontos e equipamentos daque todos os pontos e equipamentos darede convergem para um ponto central.N d d ti tNo caso de uma rede corporativa, o centropode ser um computador de grande portechamado de mainframe ou host central.

72

Estrutura em EstrelaTerminais

E õ

Terminais

Estações

Redes Locais

Concentrador Local

ConcentradorCanal

Hub

Gateway

acesso de redes locaisHost Central

Concentrador

Remoto

Canal

Roteador p/

Acesso Externo

Roteador Externo

73

Arquitetura mais adequadaArquitetura mais adequada

Nela cada computador tem umaconexão individual ao ponto centralconexão individual ao ponto central,independente e isoladamente dos demais,fazendo com que se algum dessesequipamentos pararem de funcionar osq p poutros irão continuar normalmente.

74

Outra disposição de rede EstrelaOutra disposição de rede Estrela

Estações

Hub

CABO DE

FIOS TRANÇADOS

75

Arquitetura em AnelArquitetura em Anel

Nessa arquitetura, os dados circulamnum cabo que conecta todas as estaçõesq çda rede num formato circular. Os dadospassam por todos os nós da rede atépassam por todos os nós da rede, atéencontrar o nó com o endereço destinodos dados O fluxo dos dados édos dados. O fluxo dos dados éunidirecional.

76

Estrutura em AnelEstrutura em Anel

Fluxo

77

DesvantagemDesvantagem

Caso um nó da rede pare de funcionar,a transmissão dos dados no anel tambémé interrompida, afetando toda a rede. Paraevitar este problema as estações podemevitar este problema as estações podemser conectadas num hub concentradorque simula internamente a ele o anel deque simula internamente a ele o anel deconexão e a unidirecionalidade mantendoa comunicação em casos de falhas.

78

Estrutura em Anel usando HubEstrutura em Anel usando Hub

Hub

79

BarramentoBarramentoEssa topologia é a arq itet ra com mEssa topologia é a arquitetura comum

das redes Ethernet e Cheapernet ligadaspor cabos coaxiais, em que as estações(computadores) da rede vão sendo( p )conectadas ao longo do cabo. O sinalelétrico que transporta a informação éelétrico que transporta a informação édifundido ao longo de todo o cabo paratodas as estaçõestodas as estações.

80

Estrutura de Barramento

Conector BNC

Cabo CoaxialConector de

Terminaçãoç

A Desvantagem é que se o cabo partir em algum ponto, toda a rede será comprometida.

81

p

BNC – (Conector Baioneta de Noz) - Bayonet Nut Connector

Rede Híbridas

É uma configuração de rede local ondej d i t l i dse conjugam duas ou mais topologias de

rede distintas.

Exemplo: (Estrela e Anel) (EstrelaExemplo: (Estrela e Anel), (EstrelaMultiponto).

82

Modelo (ISO/OSI)Modelo (ISO/OSI)

Foi criado visando efetuar uma divisãodas diversas partes da rede que compõemp q puma transmissão, para que possam existiretapas definidas e que permitam aetapas definidas e que permitam aintegração dos diversos componentes, aISO(International Standard Organization)ISO(International Standard Organization)criou o modelo OSI(Open SystemInterconection)

83

Modelo OSI

Esse modelo separa as etapas desse ode o sepa a as e apas detransmissão, definindo como cada fase doprocesso deve proceder na transferênciaprocesso deve proceder na transferênciados dados. Isto torna flexível ai l t ã d ft h dimplementação de software e hardware aolongo da rede, pois define as funções decada fase, facilitando a operacionalizaçãopara usuários e fabricantes.p

84

Modelo OSI (7 Níveis)Camada de Rede

7 A li ã7

6

Aplicação

Apresentação

5

Apresentação

Sessão

4

3Transporte

3

2Rede

Enlace

1Enlace

Física

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Nível 7 AplicaçãoNível – 7 - Aplicação

São os programas aplicativos doSão os programas aplicativos dousuário como : banco de dados,transações on-line correio eletrônicotransações on-line, correio eletrônico,planilhas, editores de texto.

86

Nível – 6 - Apresentação

Ocorre a conversão do dados comol ã d d dpor exemplo:compressão de dados,

conversão de formatos, conversão decódigos e criptografia, visando entregar osdados à aplicação.dados à aplicação.

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Nível – 5 - Sessão

É o que estabelece a conexão entreÉ o que estabelece a conexão entreaplicações definindo como vai ser feita atroca de informações o modo detroca de informações, o modo detransmissão.

88

Nível 4 TransporteNível – 4 - Transporte

Controla a transferência de dadosentre os computadores garantindo aentre os computadores, garantindo aentrega da mensagem (bloco de dados)sem erros e na mesma ordem em que foienviada. Tudo isto usando os dadosfornecidos pelo nível anterior (Nível derede)rede).

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Nível – 3 - Rede

F i h dFaz o encaminhamento de pacotes,contabilização e transferência de dadosçpara outra rede. A unidade de transmissãoé o pacote.é o pacote.

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Nível – 2 – EnlaceNível 2 Enlace

Faz a detecção e a correção de errosfazendo com que a linha física pareça livreq p çde erros. Organiza os bits do nível 1 emquadrosquadros.

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Nível – 1 – FísicoNível 1 Físico

Especifica as conexões elétricas, cabos,pinagem, nível de voltagem ou pulso de luz,sentido do fluxo de dados. A unidade detransmissão é o bit representado pelos sinaiselétricos.

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