Rede de Computadores

Edital: Noções de rede de computadores: conceitos e serviços

relacionados à Internet, tecnologias e protocolos da internet, ferramentas, aplicativos e procedimentos associados à internet/intranet.

 “Uma rede de computadores é um conjunto de módulos

processadores (computadores), ligados por um sistema de comunicação, para permitir a troca de informações e o compartilhamento de recursos dos mais diversos fins”.

Para que haja uma rede de computadores, é necessário que

existam, pelo menos, dois computadores e certos equipamentos capazes de conectá-los (fios, cabos, entre outros).

 Uma rede permite o compartilhamento.

 Quanto à extensão - Há diferença entre autores  PAN

(Personal Area Network – Rede Pessoal): PAN é uma rede em que todos os dispositivos envolvidos trabalham para um único usuário.

 LAN (Local Area Network – Rede Local): Uma rede de

computadores de extensão pequena, normalmente dentro de um único prédio ou prédios vizinhos. Alguns autores afirmam que uma rede local se estende por, no

máximo, 1 km

Palavra chave: Local

 MAN (Metropolitan Area Network – Rede Metro

politana): Uma rede de computadores em um espaço geográfico maior que o da LAN, mas ainda limitado. Rede de computadores no campus de uma universidade.

Alguns autores definem o limite máximo de 10 km para uma MAN.

 WAN (Wide Area Network – Rede Extensa ou Rede Geograficamente distribuída): Uma rede de computadores que não apresenta uma limitação geográfica.

As redes de computadores dos grandes bancos e das

operadoras de cartão de crédito, que se estendem pelo país todo, quando não pelo mundo!

BrasilTelecom, Telecom Italia, Telefônica, Embratel, Global Crossing e a Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP).

100 Tera bytes por segundo

São hierarquizados

P2P (Point-to-Point – Ponto a ponto): Uma rede na qual todos os

computadores apresentam a mesma “importância” para o funcionamento da rede.

É uma rede “cada um por si”, em que cada computador é responsável

pelas informações que possui e deseja compartilhar com os demais.

Nessa rede não se tem administração centralizada – também chamada rede

homogênea.

Client/Server (Cliente/Servidor): Um (ou mais de um) computador para

ser o centro das informações que se vão buscar. Esse computador será chamado de servidor e deverá fornecer as informações aos computadores que as solicitarão (os clientes).

 Topologia é um esquema, um layout, um formato que determina

como os computadores vão se ligar entre si

As topologias mais comuns são:

1.Barramento (barra); 2.Anel 3. Estrela

Barramento (barra): Em uma rede ligada em barra, todos os

computadores estão ligados a um mesmo condutor central (um cabo, normalmente) compartilhado (ou seja, os micros usam o mesmo cabo, mas não simultaneamente)

Barramento (barra): A rede funciona por difusão (broadcast): ou seja, uma mensagem enviada por um computador acaba, eletricamente, chegando a todos os computadores da rede. Baixo custo de implantação e manutenção: devido aos equipamentos necessários (basicamente placas de rede e cabos). Mesmo se uma das estações falhar, a rede continua funcionando normalmente: o sinal elétrico é apenas recebido pela placa em cada computador, e não retransmitido por esta.

Anel: Na topologia em anel, os computadores são ligados entre

si em um caminho fechado (ou cíclico, como dizem alguns autores).

Anel: A mensagem enviada por um dos computadores atravessa todo o anel: Ou seja, quando um emissor envia um sinal, esse sinal passa por todos os computadores até o destinatário, que o copia e depois o reenvia, para que atravesse o restante do anel, em direção ao emissor. Se um dos computadores falhar, toda a rede vai parar: As placas de rede desses computadores recebe, verifica se é para si e retransmiti.

Estrela: Os computadores estão ligados através de um equipamento concentrador dos cabos, o núcleo da rede, um equipamento que pode ser capaz de identificar o transmissor da mensagem de destiná-la diretamente para quem deve receber.

Estrela: Todas as mensagens passam pelo nó central (concentrador) : O concentrador (ou nó central) é um equipamento que recebe os cabos vindos de todos os computadores da rede e serve como um local para encaixá-lo, realizando, assim, a ligação física efetiva entre os micros. Uma falha em uma estação (micro) não afeta a rede Uma falha no nó central faz a rede parar de funcionar

Arquitetura de rede é como se designa um conjunto de camadas e protocolos de rede.

Algumas arquiteturas utilizadas em redes locais (LANs) Ethernet (IEEE 802.3) : A arquitetura de rede conhecida como Ethernet, definida pelo padrão 802.3 do IEEE (Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos) é, sem dúvida, a mais utilizada atualmente. Topologia lógica (funcionamento) será sempre barramento.

Ethernet (IEEE 802.3) : • Inicialmente velocidade de 10 Mbps (megabits por segundo) • As redes Ethernet de segunda geração (também conhecidas como Fast Ethernet) transmitem dados a uma taxa de 100 Mbps.

• O padrão mais novo de Ethernet transmite dados a 1.000 Mbps (o equivalente a 1 Gbps – gigabit por segundo), por isso é conhecido como Gigabit Ethernet.

Funcionamento da arquitetura Ethernet A rede Ethernet transmite seus sinais por difusão; portanto, uma estação (computador) emite seus sinais na rede (no meio) e esses sinais elétricos são enviados a todas as outras estações.

Embora todas as estações recebam o sinal elétrico, somente o computador que tem o endereço correspondente ao endereço de destino do pacote irá aceitá-lo.

Funcionamento da arquitetura Ethernet

Hub Ethernet

Token Ring (IEEE 802.5): A Arquitetura Token Ring foi desenvolvida pela IBM para ligar computadores em anel e hoje é regulamentada pela norma 802.5 do IEEE. A taxa de transferência máxima de uma rede Token Ring é de 16 Mbps (um pouco mais que o Ethernet original, mas com certeza bem menos que o Fast e o Gigabit Ethernet).

Wi-Fi (IEEE 802.11) – Redes LAN sem fio: Arquitetura de rede não utiliza cabos de cobre nem fibra óptica. Wi-Fi é, portanto, uma arquitetura que especifica o funcionamento de uma WLAN (Wireless LAN, ou LAN sem fio) WLAN é um termo genérico, pois significa qualquer “rede local sem fio”

Wi-Fi é o termo que designa essa tecnologia, também conhecida como 802.11. (Porque essa arquitetura de redes foi padronizada segundo a norma 802.11 do IEEE.) Wi-Fi significa Wireless Fidelity (ou Fidelidade sem fio) e é um “título” dado a todos o equipamentos (e programas) que “seguem à risca” a cartilha proposta pelo padrão IEEE 802.11

Subpadrões 802.11 802.11b: O padrão mais antigo - Frequência de 2,4 GHz e transmitem dados a 11 Mbps (pouco mais que a velocidade da arquitetura Ethernet original). 802.11g: Também utiliza a faixa de frequência dos 2,4 GHz (o que garante a perfeita comunicação entre equipamentos “b” e “g”). Transmite dados a 54 Mbps. É claro que para transmitir a 54 Mbps

802.11a: Utiliza a faixa de frequência de 5 GHz para transmitir a 54 Mbps. Devido à diferença de frequência, equipamentos nesse padrão não conseguem se comunicar com os outros padrões citados.

Subpadrões 802.11 802.11n: Realiza transmissões da ordem de 300 Mbps (três vezes mais que o Fast Ethernet), usando as duas faixas de frequência possíveis (2,4 GHz e 5 GHz) para que os equipamentos “n” possam se comunicar com outros de todos os padrões. 802.11ac: Admite velocidades de mais de 1 Gbps (1.000 Mbps), usando frequência de 5G Hz

WiMAX (IEEE 802.16): (Worldwide Interoperability for Microwave Access ou Interoperabilidade Mundial para Acesso por Micro-ondas)

É uma tecnologia de transmissão de dados para redes de computadores de uma área de grande extensão O padrão 802.16 WiMAX, uma antena é colocada em um determinado ponto da cidade e esta cria uma área de cerca de 50 km de raio. A velocidade praticada por essa tecnologia chega a 70 Mbps (pouco mais que as redes Wi-Fi “a” e “g” e menos que a “n”).

WiMAX (IEEE 802.16): (Worldwide Interoperability for Microwave Access ou Interoperabilidade Mundial para Acesso por Micro-ondas)

WiMAX, uma antena é colocada em um determinado ponto da cidade e esta cria uma área de cerca de 50 km de raio. A velocidade praticada por essa tecnologia chega a 70 Mbps (pouco mais que as redes Wi-Fi “a” e “g” e menos que a “n”). O WiMAX usa uma faixa de frequência de 2,3 a 2,5 GHz e, em alguns países, de 3,3 GHz. Futuras aplicações dessa tecnologia darão conta de uso de outras faixas de frequência (algumas superiores a 10 GHz)

SSID : É o “nome” da rede Wi-Fi.

É o conjunto de caracteres (letras e números) que identifica uma rede e a diferencia das demais

Para que haja transmissão de dados entre quaisquer dois

componentes (computadores, por exemplo), é necessário que haja meios por onde os sinais de dados (eletricidade, som, luz) possam passar.

Cabo par trançado;

RJ-45

Para que haja transmissão de dados entre quaisquer dois

componentes (computadores, por exemplo), é necessário que haja meios por onde os sinais de dados (eletricidade, som, luz) possam passar.

Cabo coaxial – Difícil Manutenção

Pouco Usual

Para que haja transmissão de dados entre quaisquer dois

componentes (computadores, por exemplo), é necessário que haja meios por onde os sinais de dados (eletricidade, som, luz) possam passar.

Fibra Óptica

Para que haja transmissão de dados entre quaisquer dois

componentes (computadores, por exemplo), é necessário que haja meios por onde os sinais de dados (eletricidade, som, luz) possam passar.

Ondas Eletromagnéticas

Placa de rede (ou adaptador de rede) - É o equipamento para que cada

computador possa se conectar a uma rede local (LAN)

 Repetidor - É um equipamento usado para regenerar o sinal elétrico (ou

mesmo o luminoso) para que este possa ser transportado por uma distância maior.

 Hub – É um equipamento que serve como “centro” de uma rede Ethernet.  Uma conexão em topologia barra

 O hub Ethernet (hub comum) não faz nenhum tipo de filtro ou seleção

sobre os dados que passam por ele.

Switch - Possui a capacidade de chaveamento ou comutação (switching), ou seja, consegue enviar um pacote exatamente para o segmento de destino. Cada cabo (e micro) ligado ao switch está, necessariamente, em um segmento diferente, e não em um único barramento, como acontece no caso do hub. 

Possui processador e memória

Endereço MAC



Ponto de acesso (Access Point) – É conhecido como ponto de acesso Wi-Fi

 Roteador - O roteador não serve para interligar computadores ou

segmentos dentro de uma mesma rede. O roteador serve para interligar redes distintas!

Liga duas ou três redes em uma estrutura conhecida como inter-redes (ou

Inter-net).

Vários componentes de rede juntos - É muito comum encontrar atualmente equipamentos de rede que “acumulam” funções de diversos componentes, como ponto de acesso, switch, modem de banda larga (ADSL ou cabo) e roteador num só corpo físico.

Não podemos simplesmente analisar como um único dispositivo

Hotspot: Designa um local público onde é possível (por meio de

pagamento ou não) acessar a Internet através de uma rede Wi-Fi. Há hotspots em hotéis, restaurantes, aeroportos, mercados Municipais e etc.

 TCP/IP é o nome dado a um conjunto de protocolos - A Internet baseia

sua comunicação nessa pilha de protocolos.

O nome TCP/IP é formado pelo nome dos dois mais importantes protocolos

deste conjunto: o TCP (Transmission Control Protocol – Protocolo de

Controle da Transmissão – pertencente à camada de transporte) e o IP (Internet Protocol – Protocolo de Inter-redes – localizado na camada de rede).

Modelo de camada é uma metodologia para simplesmente “visualizar” como uma rede funciona

Camada 1 – Física: O modelo TCP/IP também não especifica padrões para a camada física.

A rede pode ser montada com qualquer tipo de cabo, fio, fibra etc. Camada 2 – Enlace (ou Interface de Rede): O modelo TCP/IP não se “importa” com o tipo da arquitetura da rede (ou seja, para o TCP/IP, não há necessidade de saber se a rede é Ethernet ou Token Ring.).

Camada 3 – Rede (ou Inter-Redes): Apresenta protocolos que realizam processos de roteamento e tradução de endereços para que a conexão entre os dois computadores seja efetuada. Fazem parte desta camada os protocolos IP, ICMP, IGMP, ARP e RARP. Desses vários protocolos, o mais importante é, sem dúvidas, o IP. Todos os protocolos das camadas superiores precisam do IP, que é o responsável direto pelo endereçamento dos micros e pelo roteamento dos pacotes através da estrutura das redes

Camada 4 – Transporte: Estão localizados, nesta camada, os protocolos responsáveis pela comunicação fim a fim entre as máquinas envolvidas. Os protocolos da camada de transporte são: TCP e UDP. Os protocolos da camada de aplicação precisam dos protocolos da camada de transporte Algumas aplicações (programas) usam o UDP, mas a grande maioria dos protocolos localizados na camada 5 usa o TCP como protocolo de transporte.

Camada 5 – Aplicação: Nesta camada estão os protocolos que realizam tarefas diretamente em contato com os usuários: FTP, SMTP, HTTP, POP, IMAP, DNS, TELNET, etc.

Esses protocolos estão intimamente ligados às diversas tarefas (serviços) que podemos utilizar na Internet. (Normalmente, cada protocolo está associado a um serviço diferente.)

TCP/IP: Esses protocolos são apenas “linguagens” que permitem a comunicação entre computadores. ( Software ) Serve para permitir a comunicação entre diversas redes diferentes, não importa qual é a tecnologia (Token Ring, Ethernet, Wi-Fi, WiMAX etc.) - Universal

 Protocolo IP - É o mais importante da pilha TCP/IP

Possui duas funções: Endereçar as estações de origem e destino

Rotear as mensagens entre elas (rotear é “definir a rota”)

 Protocolo IP - É o mais importante da pilha TCP/IP

IP é protocolo da camada 3 (inter-redes), ou seja, é o responsável por manipular pequenas unidades de informação chamadas pacotes. Um pacote IP é tipicamente formado por um conjunto de bits com tamanho máximo especificado.

Endereço IP é o endereço numérico que identifica qualquer conexão feita a uma estrutura de inter-redes baseada em TCP/IP O endereço IP é um número binário formado por 32 bits. Em suma, um endereço IP é exatamente assim: 11001000111110010000110111101100 Usa-se uma forma de notação em que se divide o endereço IP em 4 grupos de 8 bits 11001000.11111001.00001101.11101100 Depois de separados os grupos de octetos, converte-se esses octetos para números decimais, resultando em algo assim: 200.249.13.108

Protocolo IP : Versão 4 (IPv4) – 2^32 – Mais de 4 bilhões de endereços Versão 6 (IPv6) – 2^128 – 3,8*10^38 – Versão mais atual

Protocolo ARP: É usado para permitir a associação de endereços IP

(endereços lógicos) com Endereços MAC, também conhecidos como endereços de hardware, que são os endereços das placas de rede.

O ARP (Protocolo de Resolução de Endereços) é usado para associar um endereço IP a um endereço de hardware. Isso quer dizer:

Quando um endereço IP é fornecido para a entrega de um determinado pacote, o computador que detém aquele endereço é localizado por meio do ARP, que lê o endereço IP e aponta qual o endereço MAC do computador que o possui.

 Protocolos de Transporte- TCP e UDP

TCP - Protocolo de Controle de Transmissão

O protocolo TCP faz com que o emissor só comece a transmitir seus dados se tiver certeza de que o receptor está pronto para ouvi-los.

É confiável: Garante a entrega de todos os dados no destino sem defeito ou perda.

Garante a sequência dos segmentos: Os segmentos que saem do emissor são numerados e reunidos na mesma ordem no micro de destino. Reconhecimento: o receptor envia um segmento de confirmação (reconhecimento) para cada segmento de dados que receber, informando ao emissor que ele j á poderá transmitir o próximo segmento da sequência

Retransmissão: Se um segmento se perder (por causa de problemas de transmissão nas demais camadas), o TCP do receptor solicitará ao TCP do emissor o reenvio do segmento faltoso

Baixa velocidade: Devido à grande quantidade de informações, recursos e itens que garantem a integridade das transmissões via TCP, o protocolo TCP não é tão rápido quanto UDP.

 Protocolos de Transporte- TCP e UDP

UDP - Protocolo de Datagrama de Usuário

Usado em aplicações nas quais a velocidade é mais importante que a integridade dos dados

UDP não sobrecarrega a rede tanto quanto o TCP

 Protocolo HTTP - Protocolo de Transferência de Hiper

Texto

Realizar a transferência das páginas Web para nossos computadores HTTP é usado para trazer o conteúdo das páginas (documentos feitos com a linguagem HTML) para nossos programas navegadores (Browsers)

 Protocolo HTTPS - Protocolo de Transferência de Hiper

Texto Seguro

Usado para realizar o acesso a páginas com transferência criptografada de dados

O HTTPS é, na verdade, a junção do HTTP, usado para transferir páginas, com o SSL (Secure Socket Layer), um protocolo de segurança, criado para fornecer criptografia aos protocolos

 Protocolo FTP - Protocolo de Transferência de Arquivos

É usado para realizar a transferência de arquivos entre dois computadores através da Internet

 Protocolo SMTP - Protocolo de Transferência Simples de Correio

É o protocolo usado para o envio de mensagens de correio eletrônico (e-mail)

Usa a porta 25 do protocolo TCP

 Protocolo POP - Protocolo de Agência de Correio É usado para realizar o recebimento das mensagens de correio eletrônico

As mensagens armazenadas na caixa postal do usuário são trazidas para o computador do usuário e retiradas do servidor

 Protocolo IMAP - Protocolo de Acesso a Mensagens na Internet

É usado para acesso aos dados nas caixas postais sem a necessidade de “baixá-los” para o computador cliente

As caixas postais dos “webmails” (Gmail, Yahoo, Hotmail entre outros) usam o IMAP

 Protocolo DNS (Domain Name Service – Serviço de

Nome de Domínio) - É um serviço usado para realizar a tradução dos nomes de domínios (URLs) em endereços IP

O endereço é enviado para um servidor que trabalha com o protocolo DNS, e que, por sua vez, devolve ao computador que requisitou o endereço IP associado ao domínio desejado.

 Protocolo DHCP (Dynamic Host Configuration

Protocol – Protocolo de Configuração Dinâmica de Estação) – É um protocolo que fornece um número IP disponível para um determinado computador.

 Protocolo TELNET - Emulador de Terminal

É um protocolo que realiza a conexão entre dois computadores para que um deles “finja” ser terminal do outro. Significa que qualquer comando executado no computador “terminal” será realizado, na verdade, no computador-alvo: o servidor

Funcionamento Os dois computadores envolvidos pela conexão do Telnet são microcomputadores, apenas um deles “finge” ser um terminal (o cliente), enquanto o outro “finge” ser um console central (o servidor). Todos os comandos digitados no teclado do “terminal” são realizados, na verdade, pela CPU e pela memória do computador central.

 URL

– endereço único dos recursos na Internet

Protocolo://servidor/caminho/alvo

http://www.cespe.unb.br/concursos/nacionais/pf2012/edital.pdf

A Internet é a maior ligação entre redes de computadores do mundo. São várias redes Inter-net (ou Inter-redes) – ou seja, ligação entre redes.

Conectando-se à Internet - Provedor de Acesso Um provedor é uma empresa que se mantém conectada à estrutura da Internet constantemente e “repassa” esse acesso aos usuários.

Uma Intranet é, no mais simples conceito, um site interno de uma corporação. Esse conjunto de páginas é acessível somente pelos funcionários da empresa (restrito)

Algumas empresas liberam acesso de parte de sua rede de comunicação interna para pessoas previamente determinadas (funcionários de empresas parceiras, como fornecedores, distribuidores, franquias e até mesmo para clientes finais).

Métodos de conexão mais comuns - Linha telefônica (Dial-Up) A ligação é realizada estabelecendo uma ligação telefônica mesmo (ou seja, consumindo pulsos telefônicos)

56 Kbps

ADLS – Sistemas de acesso em banda larga (alta velocidade)

Estrutura física da linha telefônica (fios, cabos, armários, caixas de distribuição, centrais etc.)

1Mbps – 25Mbps

Internet a cabo - Fornecida pela empresas de TV por assinatura Nesse sistema, os dados de Internet são recebidos pelo mesmo cabo por onde trafegam os dados de TV

Altas Velocidades

Internet através da tomada elétrica - Os sinais de Internet serão transferidos pela linha de energia normal No caso desse sistema de conexão com a Internet, o provedor será a própria empresa de energia elétrica

Internet via satélite - Conecta diretamente com o satélite da empresa provedora Normalmente muito caro e sua velocidade é muito boa O principal problema do sistema via satélite é a sua instabilidade

Internet a rádio - A conexão não é via satélite, é de antena (em um bairro) para antena (em um outro bairro). O alcance das antenas pode ser de alguns quilômetros, e as velocidades são variadas, mas já considerado banda larga.

• Cookies são pequenos arquivos que os sites colocam no disco rígido do seu computador quando você os visita pela primeira vez. •

A função do cookie é notificar o site quando você voltar.

•

Muitos sites usam cookies.

O DNS, do inglês Domain Name System (Sistema de Nomes de Domínios), funciona como um sistema de tradução de endereços IP para nomes de domínios.

As redes podem utilizar diversas tecnologias, com fio ou sem fio. As classificações LAN, MAN, e WAN, estão relacionadas ao alcance, não à sua tecnologia de transmissão.

Wi-Fi é Wireless Fidelity, definido pelo IEEE 802.11 e suas especificações.

A estrutura cliente/servidor não exige que ambos os componentes estejam no mesmo local físico.

O que limita é a área geográfica

Meios de Transmissão:: GUIADOS: Cabos de Par Trançado; Coaxiais; Fibras Ópticas. ____________________________________ NÃO GUIADOS: Microondas Terrestre; Microondas por Satellite; Ondas de Radio; Infravermelho.

Converter os sinais digitais em sinais analógicos e vice-versa Modulação e demodulação

Wi-Fi é uma abreviação de “Wireless Fidelity”, que significa fidelidade sem fio, em português.Wi-fi, ou wireless é uma tecnologia de comunicação que não faz uso de cabos, e geralmente é transmitida através de frequências de rádio, infravermelhos etc.

O serviço SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), Responsável por transferir e-mails

Nuvem ( Cloud )

O iCloud conecta você aos seus dispositivos Apple