1. AULA 3 – EQUIPAMENTOS DE HARDWARE E FERRAMENTAS: ... 2
1.1 Diferenças entre Hub e Switch ... 2
1.1.1 Hub ... 2
1.1.2 Switch ... 2
1.1.3 Roteador ... 3
1.2 Equipamentos fora de uso ... 4
1.2.1 Repetidores ... 4
1.2.2 Bridges ... 4
1.3 Ferramentas usadas na implementação e manutenção de redes ... 5
1.3.1 Kit de ferramentas ... 5
1.3.2 Alicate Crimpador ... 6
1.3.3 Decapador ... 6
1.3.4 Testador de cabos ... 6
1.1 Diferenças entre Hub e Switch
1.1.1 Hub
Nas redes modernas, o Hub foi o primeiro equipamento a utilizar os atuais conectores RJ-45 adaptados para trabalhar com cabos de par trançado blindados e sem blindagem, encerrando definitivamente a era dos cabos coaxiais. O funcionamento interno de um hub é muito simples. Como a sua função é tratar apenas o sinal elétrico, o seu processamento é muito rápido e em alguns casos mais veloz que o switch. Por isso, dizem que o hub é um aparelho que não insere latência (atrasos) na rede.
Existe em redes de computadores um conceito chamado de colisão. É um fenômeno que ocorre tanto em redes baseadas em hub ou switch. Não é possível duas ou mais máquinas usarem o mesmo meio físico de comunicação para enviar e receber mensagens. Na maioria das vezes que as máquinas querem enviar dados pela rede, o cabo geralmente está livre. Só que, em um determinado instante, pode acontecer que duas ou mais máquinas enviem dados ao mesmo tempo. É onde ocorre a colisão entre os dados vindos das máquinas, que se misturam no cabo gerando informações incompreensíveis e erros. Nesse caso, a máquina que detectou a colisão envia um sinal para todas as máquinas esperem um tempo aleatório e tentem transmitir novamente. O objetivo desse tempo é para que a rede se descongestione. Se após a décima tentativa ainda ocorrer colisão, o processo de transmissão é cancelado. Em Projetos de Rede de Computadores, esse assunto será novamente discutido.
No hub o fenômeno da colisão é altamente crítico devido ao fato dele usar a topologia em barramento, copiando os dados e enviando-os para todas as suas portas. Uma solução barata para uma rede ao usar o hub pode gerar uma complicação sem tamanho se forem adicionados novos usuários de uma forma descontrolada. Quanto mais usuários, mais será a disputa por acesso à rede. Como a topologia do hub é em barra, ele tende a replicar o sinal para todas as outras portas, mesmo para os PCs que não solicitou os dados. Um fato importante a ser observado é que o hub não pode ter velocidades diferentes nas suas portas. Isso quer dizer se ele opera em uma das portas a 10 Mbps, significa que todas as outras deverão trabalhar também a 10 Mbps. Outro ponto negativo para o uso do hub é que ele facilita a ação de hackers, que usam softwares do tipo sniffer para coletar informações na rede. Conheceremos um pouco dessa técnica quando estudarmos Segurança em Redes de Computadores.
O switch é um equipamento que trabalha na Camada de Enlace do modelo OSI, a mesma do hub e possuem praticamente a mesma construção física e aparência. Entretanto, as semelhanças param por aí. O switch trabalha de uma maneira mais inteligente porque consegue distinguir separadamente os dados de envio e destino que são jogados pelos PCs na rede.
O curioso é que quando ligamos um switch, ele ainda não sabe os endereços das máquinas da rede. Nesse caso, ele opera igual à um hub, mandando os dados para todos os PCs. À medida que esses dados retornam dos PCs para o switch, ele começa a memorizar esses endereços. A próxima vez que um PC mandar dados para outro PC, o switch já terá memorizado o endereço dos PCs e mandará os dados diretamente para quem solicitou, diferentemente do hub que não possui essa capacidade.
Com o switch o fenômeno da colisão diminui bastante, mas não o elimina completamente. Isso depende de muitos outros fatores como a topologia usada, capacidade de processamento dos servidores, tipo de cabeamento, velocidade das interfaces e etc. Existem hoje variadas técnicas de switching visando evitar ao máximo a colisão e queda de performance.
1.1.3 Roteador
O roteador é um aparelho que trabalha na Camada de Rede do modelo OSI e fazem o que se chama de “roteamento” entre os diversos tipos de redes existentes. Sua função principal, dentre várias outras, é encontrar o melhor caminho para que um pacote de dados chegue ao seu destino. Geralmente ele pode optar pela rota mais curta entre o emissor e receptor, só que às vezes o caminho, por ser mais curto, pode estar sofrendo de congestionamento em um determinado momento. Nesse caso, o caminho mais longo pode ser uma solução, pois pode estar bem mais livre para transmitir ou receber.
Os roteadores garantem também a segurança das redes, além de atuarem como uma espécie de filtro de pacotes. Os de última geração contam com um Firewall Statefull Inspection, protegendo a rede de invasores. Tem a característica de serem equipamentos Multiprotocolo, ou seja, permite que máquinas que não possuem determinados protocolos possam se comunicar, além de efetuar conversões.
Conforme as redes foram se aperfeiçoando, os seus equipamentos também tiveram que acompanhar esta evolução. Na verdade, no mundo da computação, o que mais avança em termos de tecnologia é o hardware. Já com o software, essa evolução é mais lenta, mas necessária porque se deve ter em mãos programas adequados aos novos recursos das placas e periféricos. Com isso, alguns itens deixaram de ser usados porque suas funções passaram a ser desempenhadas por outros mais novos. Vejamos alguns deles:
1.2.1 Repetidores
Um repetidor é um equipamento que trabalha na Camada Física do modelo OSI. Eles recebem e amplificam o sinal proveniente de uma parte da rede e repetem esse mesmo sinal na outra parte, regenerando esses sinais. Eles são necessários para fornecer corrente e para controlar cabos longos. Um repetidor permite interconectar dois trechos de redes locais de mesma tecnologia e eventualmente, opera entre meios físicos de tipos diferentes de cabeamento (10base2 e 10base5 = maiores detalhes em Cabos e Conectores de Redes). Como resultado é possível aumentar a extensão de uma rede local, de forma que o conjunto de trechos interconectados se comporte como um único trecho. Abaixo uma foto de um repetidor.
O uso de um repetidor é muito restrito, devendo ser muito bem avaliadas as condições em que serão usadas. Hoje, nas redes locais modernas, a sua função é exercida pelo hub, que pode ser entendido como um repetidor multiporta, pelo fato de que também regenera o sinal sem tratá-lo. Só se justifica usá-lo quando se usa cabeamentos de tipos diferentes e ainda assim, já reavaliada a questão do motivo de usar cabos de formatos diferentes. Quando as redes a serem unidas forem muito distantes entre si a ponto de ter que usar um repetidor, em vez de comprar um, deve ser avaliada a questão de trocar o tipo de cabo que uniria as redes. Isso será discutido melhor em Projetos de Redes de Computadores.
1.2.2 Bridges
É um equipamento que trabalha na Camada de Enlace do modelo OSI e serve para unir as redes de diferentes topologias, até mesmo com cabos diferentes e arquiteturas diversas. Desde que usem o mesmo protocolo, o bridge vai ser capaz de unir fisicamente a rede e a comunicação será realizada. Veja abaixo um exemplo de bridge e uma aplicação simples.
Ao passo de que os modelos mais baratos não possuem a capacidade de analisar pacotes, assemelhando o seu funcionamento à um hub, os Bridges de modelos mais evoluídos são capazes de tomar decisões quanto ao encaminhamento dos dados da rede para as demais. Como essa característica é própria do switch, que pode ser entendido como um Bridge Multiporta, o bridge só deve ser usado em situações muito específicas, em que apenas um segmento de rede deve ser conectado, que não se justifica a aquisição de um switch e que haja incompatibilidade de topologias.
1.3 Ferramentas usadas na implementação e manutenção de redes
Não adianta nada um técnico saber muita parte teórica, ter uma prática excelente se no momento que o cliente chega para contratá-lo ele não possui as ferramentas adequadas para instalar ou manter uma rede em perfeito estado. Por isso, vamos conhecer agora algumas ferramentas físicas principais que o técnico deve ter para uma instalação ou manutenção. Vejamos quais são:
1.3.1 Kit de ferramentas
Esse sem dúvida é um dos itens mais importantes. A sua função é firmar os conectores RJ-45 (mais usados nas redes modernas) nos cabos de par trançado para que possam ser plugados nas placas de rede, switches e hubs. Existem vários tipos de alicates crimpadores para os mais diferentes tipos de conectores (RJ-45, RJ-11, coaxial), sendo que o da foto da esquerda é somente para conectores RJ-45 e o da direita é para RJ-45 e RJ-11 (conector de fio de telefone).
1.3.3 Decapador
Essa ferramenta facilita e agiliza o trabalho de desencapar os cabos de rede, visto que é uma tarefa difícil se for usar a lâmina do alicate crimpador. O seu uso requer uma demonstração prática do professor. O da esquerda é próprio para cabos de par trançado e o da direita para cabos coaxiais.
1.3.4 Testador de cabos
desconexões frequentes, mau contato, etc. Com o testador podemos descobrir se os fios do cabo foram invertidos quando encaixados no conector ou se houve algum mau contato no ato da crimpagem. O testador da esquerda é o mais usado e mais simples, pois só testa cabos com conectores RJ-11 e RJ-45. Já o da direita é mais completo, pois serve tanto para conectores RJ-11, RJ-45 quanto para cabos com conectores BNC (coaxiais). O seu uso também requer uma demonstração do professor.
1.3.5 Multímetro
Um item que não pode faltar. Ele é importante para, entre muitas outras coisas, testar como está a corrente elétrica da rede. Na falta do testador de cabos ele pode ser usado para identificar problemas de mau contato na crimpagem ou inversão. O seu uso em manutenção de PCs é mais abrangente do que em redes porque ele testa a qualidade da energia da fonte que é enviada para a placa-mãe e periféricos.
