Gerenciamento de Redes de Computadores 02

Gerenciamento de Redes de

Computadores

O que são redes?

 Conjunto de dois ou mais dispositivos (nós) que usam um conjunto de regras em comum para compartilhar recursos (hardware, dados, mensagens)

 Exemplos de rede

 Rede local de um domicílio  Rede telefônica

 Internet

 Exemplos de dispositivos (ou nós)  Computadores

 Impressoras  Switches  Roteadores

Endereçamento

• Cada dispositivo tem uma identificação única, ou seja, um endereço

• Os endereços se comunicarão via rede, por meio dos protocolos de transmissão (trataremos adiante)

• Na Internet, endereços utilizados são IP, do protocolo TCP/IP

Protocolo (Linguagem)

• Protocolos definem as regras de construção de um pacote, criando uma linguagem comum entre diferentes máquinas, que inclui:

– Endereços

– Correções de erros

– Regras de reconstrução de pacotes – Controle de fluxo

• Nao adianta enviar mais informações que o endereço de destino possa suportar.

Serviços de rede

 Conjunto de operações implementadas por um protocolo  Cada serviço pode ser usado por diferentes aplicações

• Serviço de Criptografia, Serviço de Fluxo, Serviço de Comunicação  Uma aplicação também pode usar vários serviços

 Ex. Browser de internet  Serviços orientados à conexão

 Estabelece conexão prévia à transmissão dos dados  Gera uma comunicação de dados confiável

 Possibilita correção de erros e controle de fluxo

 Gera overhead na comunicação, envia dados adicionais.  Serviços sem conexão

 Envia dados sem conhecimento prévio  Mais rápido

Meios

• Ambiente físico usado para conectar os nós de uma rede • Meios físicos são variados:

– Cabo coaxial

– Cabo par trançado – Fibra óptica

– Ondas de rádio – Infravermelho – Outros meios

Classificação das redes

• Por área geográfica • Por topologia da rede

Classificação por área

 LAN (Local Area Network)

 Permite a conexão de equipamentos em uma pequena região

 Encontrada em lares e escritórios de empresas  MAN (Metropolitan Area Network)

 Área de abrangência pouco maior que as LANs

 Considere uma empresa na mesma cidade, com várias sedes

 WAN (Wide Area Network)  Geograficamente distribuída  Altos custos de comunicação  Velocidades menores

Classificação por área

• Outras redes:

• SAN (Storage Area Network) – rede exclusiva para armazenamento de dados -

• GAN (Global Area Network) – Coleções de redes de longa distância ao longo do Globo

Classificação por topologia

• Barramento

– Computadores compartilham cabo único

– Dados são recebidos por todos, mas só a máquina de destino aceita – Somente 1 computador por vez pode transmitir dados

– Se houver ruptura no cabo, toda rede é afetada

Classificação por topologia

• Anel

– Estações conectadas por um único cabo – Conceito de Token para transmissão

Classificação por topologia

• Malha

– Utiliza vários segmentos de cabos – Oferece redundância e confiabilidade – Dispendiosa

Classificação por topologia

• Estrela

– Topologia mais comum na atualidade

– Utilizam hubs e switches para intercomunicação – Falha em um cabo não paralisa toda rede

Formas de transmissão

 Simplex

 Ocorre em apenas uma direção  Ex. TV Aberta

 Half-Duplex

 Ocorre em ambas as direções, mas um evento de cada vez  Ex. Rádio amador

 Full Duplex

 Recepção e envio ocorrem simultaneamente  Ex. Dados via satélite

Colisões

 Ocorrem quando dois ou mais computadores enviam dados ao mesmo tempo

 Ocorrem somente em full-duplex

 CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)

 Dispositivos são avisados da colisão e aguardam tempo aleatório para retransmitir

 Não efetivo em redes muito longas ( a detecção é feita pela estação que irá transmitir)

 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance)

 Manda um “aviso” de transmissão, tenta evitar a colisão.  Mais eficaz, porém aumenta o tráfego na rede

Colisões

• Prioridade de demanda

– Surgiu com as redes Fast Ethernet

– Padrão IEEE 802.12 (Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos)

– Se dois computadores enviam pedidos ao mesmo tempo, o switch atenderá primeiro o pedido com maior prioridade – Se a prioridade é idêntica, são servidos com alternância

Rack

• O rack de rede corporativa deve ser instalado, com a finalidade de concentrar os diversos equipamentos e cabos que possuem ligação entre si. Este rack deve ter as seguintes especificações, quando utilizados em escritórios de pequeno porte.

• Para escritórios de grande porte, com distribuição de pessoas e estações de trabalho em diversos andares, deve ser utilizado rack estrutural padrão de 19" instalados em cada andar. Nestes racks devem ser instalados os Patch panels e os SWITCHS/ROTEADORES, onde serão realizados as terminações de cabos LAN vindos das estações de trabalho, cabos de pares de telefonia e cordões ópticos para conexão SERVIDOR/SWITCH.

Nestes racks deverão conter organizadores horizontais, sendo um (1) para cada Patch panel ou equipamento ativo da rede e organizadores verticais (ARGOLAS), sendo um (1) a cada 30 cm distribuídas pelo perfilado do rack em ambos os lados.

Cabeamento Coaxial

• A – Revestimento de Plastico • B - Tela de Cobre

• C – Isolador Dialétrico Interno • D – Núcleo de Cobre

Cabeamento - Coaxial

• Usados nas redes com topologia de barramento • Baixo custo, alta flexibilidade

• Utiliza conectores BNC

• Necessita terminador na rede (Avisar o final da rede) • Velocidade Máxima 20Mb/s

Cabeamento – Par trançado

• Tecnologia mais comum na atualidade • Pode ser blindado (STP) ou não (UTP) • Tamanho máximo: 100 metros

• Cat 5 – certificada para 100 Mbps / Cat 5e – 1 Gbps • Conector: RJ45

O Padrão de Montagem do Cabo 568A

O Padrão de Montagem do Cabo 568A

Cabeamento – Cabo Crossover

• Um cabo crossover, também conhecido como cabo cruzado, é um cabo de rede par trançado que permite a ligação de 2 (dois) computadores pelas respectivas placas de rede sem a necessidade de um concentrador (Hub ou Switch) ou a

ligação de modems.

• Em uma das pontas do cabo você deve utilizar o

padrão 568a - enquanto a outra ponta do cabo deve ser montada no padrão568b.

Cabeamento – Fibra

 Tecnologia mais cara, mas atinge maiores distâncias  Fibra monomodo

 Caminho único do feixe de laser

 Usada para comunicação de longa distância

 Mais difícil conexão – núcleo da fibra é mais fino  Fibra multimodo

 Diversos caminhos para o feixe  Usada para distâncias mais curtas

 A fibra é mais cara, mas a implementação é mais barata  Núcleo maior permite uso de lasers mais baratos

 Conectores mais confiáveis e baratos

 Para efeito de comparação, as fibras multimodo permitem um alcance de até 550 metros no Gigabit Ethernet e 300 metros no 10 Gigabit, enquanto as

Modelo OSI

 Padronização de protocolos e padrões pela ISO para Interconexão de sistemas abertos

 Sistema aberto, não vinculado a hardware

 Sozinho não define arquitetura da rede (Não diz como fazer, apenas o que fazer)

 Divisão em 7 camadas

 “Dividir para conquistar”

 Estabelece uma interface bem definida entre as camadas  Vantagens: Implementação independente das camadas;

Camadas - comunicação

 Camadas parceiras se comunicam por um objeto chamado entidade da camada

 Entidade pode ser elemento de hardware ou de software  Entidade significa: Capacidade de comunicação

 Ex: Protocolo IP, roteador, etc

 Comunicação entre camadas verticais: Serviços

Camada física

 Fluxo de bits pelo meio físico

 Totalmente orientada a HW e trata dos aspectos do link físico entre dois computadores

 Define, dentre outras coisas:

 Técnica de transmissão dos dados (half duplex, etc)  Pinagem do conector

 Níveis do sinal elétrico

 Como estabelecer e cancelar a conexão  Não trata:

 Significado do que está sendo transmitido  Erros de transmissão

Camada de enlace

 Detecta e corrige os erros de transmissão da camada física  Controle de Fluxo

 Delimitação de quadros

 Bits são organizados em frames, com frame check sequence  FCS – Controle de erros (CRC, etc)

 Fornece ao nível de rede 3 tipos de serviços:

 Sem conexão e sem reconhecimento: Demora na transmissão é pior que perda de dados (Ex. Voz)

 Sem conexão com reconhecimento: Mais confiável – frames incorretos são descartados e retransmitidos

 Orientado à conexão: Garante entrega dos quadros na ordem correta e “error free” à camada de rede

 Subcamadas MAC (acesso ao meio) e LLC (interface com as demais camadas e controle de erros e de fluxo)

Camada de rede

 Transparência com relação às camadas inferiores  Função: Transporte de pacotes

 Comunicação se torna ponto a ponto

 Nos níveis anteriores, comunicação era apenas com o próximo nó

 Funções principais  Endereçamento  Roteamento

 Tradução de endereços lógicos em físicos (enlace)  Controle de congestionamento

 Normalmente não orientado à conexão, mas pode existir o contrário

Camada de transporte

• Principal função: garantir confiabilidade dos dados • Particionamento da mensagem em segmentos

• Garante a comunicação entre os hosts – Reconhece o recebimento de pacotes – Controle de fluxo

– Sequenciamento e retransmissão de pacotes – Pode ser orientado ou não à conexão

Camada de sessão

 Conexão entre duas aplicações que residem em computadores diferentes

 Gerenciamento do “diálogo” entre essas máquinas  Pontos de sincronização

 Ex. Transmissão de um arquivo muito grande ou envio de mensagens de correio

 Atividade – cada ponto de sincronização é uma unidade de diálogo. Cada grupo de unidades é uma atividade

 Estabelece direitos de atividades prioritárias (acessos de administrador, por exemplo)

Camada de apresentação

• Um grande “tradutor”

• Define formato para trocas de mensagens • Funções principais

– Tradução de protocolos

– Conversão de padrões (ASCII, ANSI, etc) – Criptografia

Camada de aplicação

• “Janela” onde as aplicações conversam com a rede • Identificação dos parceiros na comunicação

• Determinação dos níveis de serviço aceitáveis

– Retardo, tempo máximo de espera, taxa de erro tolerável • Segurança de acesso e integridade dos dados

PERGUNTAS?

Kelly Alves