Agrupamento de Escolas Gil Vicente
Escola secundária com 2ºe 3º Ciclo Gil Vicente
SEBENTA DE REDES DE COMUNICAÇÃO
Ano Lectivo 2010/2011
Módulo 2
Curso Profissional de Técnico de Gestão e Programação de Sistemas Informáticos
Ano 10º,Turma GI
Módulo 2- Redes de Computadores
Introdução às de Computadores
Tipos de Redes
Diagramas de Encaminhamento
Modelo Geral de Comunicação
Componentes da Camada 1 do Modelo OSI
Segmentação, Colisões e Domínios de Colisão
Camada 2 do Modelo OSI
1. Introdução às Redes de Computadores
A internet é conhecida como a maior rede existente. A internet não passa de uma super rede constituída por várias redes de menor dimensão ligadas entre si. Quando nos ligamos á internet o nosso computador ou rede local fica ligada ao mundo. Através do nosso PC podemos aceder a qualquer parte dela. Esta ligação é possível graças á rede pública (ISP), suportada por cabos eléctricos (Cabos de pares entrançados UTP ou STP, Cabos Coaxiais), Cabos ópticos (fibra óptica), wireless (Ondas de rádio, laser, microondas, via satélite, etc).
Exemplo:
Uma empresa do Norte do país tem um contrato com uma empresa de sul do país relativo á manutenção de uma rede de vídeo-vigilância. Quando ocorre um problema, alguém da primeira empresa terá de se deslocar á segunda. No entanto, em média 85% dos problemas conseguem ser corrigidos remotamente. Desta forma, através, por exemplo de um VPN (uma forma segura de nos ligarmos a uma rede local, que não a nossa, através da internet), poderíamos entrar na rede da empresa do sul e sem sairmos da nossa secretária corrigir o erro. O cliente ficaria satisfeito porque o problema seria resolvido rapidamente e a empresa do norte não teria encargos com a viagem.
As redes são de extrema utilidade para muitas organizações e por vezes são também um factor preponderante nos lucros da mesma.
Noção e classificação de Redes de Computadores
Os parâmetros mais comuns de classificação das redes de computadores são:
Meio Físico de Transmissão rede de fibra óptica, wireless, cabos eléctricos;
Dimensão da rede/abrangência geográfica LAN, WAN, etc;
Tecnologia de transmissão rede, Ethernet, Token-Ring, FDDI, etc;
Capacidade de transferência de informação baixo débito, médio débito, alto débito;
Tipologia ou topologia Redes de estrela, bus ou barramento, árvore, Malha ou Mesh, Anel ou ring.
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Tipos de redes
Quanto á abrangência geográfica, podemos classificar as redes do seguinte modo:
PAN personal área network rede de computadores domésticos (rede doméstica da nossa casa);
LAN local area network quando a abrangência geográfica sala ou até um edifício (Sala tic 2 ou a rede da escola Gil Vicente);
WLAN wireless local área network - rede local sem fios (wireless);
CAN campus area network - quando a abrangência geográfica é um campus que interliga vários edifícios (campus da universidade nova de Lisboa, campus da Justiça que interliga os vários tribunais);
MAN metropolitan area network quando a abrangência geográfica é uma área metropolitana, ligando vários edifícios espalhados por uma cidade (rede que interliga as várias esquadras da PSP da área de Lisboa);
WAN wide area network quando a abrangência geográfica é uma região, país ou mesmo a totalidade do Mundo (rede multibanco, internet);
Topologias de Rede
Uma rede pode encontrar-se disposta de várias formas ou topologias/tipologias.
Topologia Física
A forma como estão dispostos os equipamentos na rede e como estão interligados constituem o tipo de topologia física associada. Existem 5 topologias físicas: Árvore (tree), Barramento (bus), Anel (ring), Malha (mesh) e Estrela (star).
Barramento (bus)
Todos os equipamentos interligam-se através de um único canal denominado de BUS.
| BUS |
Utilizada em redes locais (LAN) porque necessita de poucos equipamentos e as ligações são fáceis de configurar ou seja é fácil adicionar um novo PC na rede.
Deixou de ser utilizada em consequência da velocidade máxima de transmissão limitada pelo cabo coaxial e a baixa fiabilidade. Uma ficha mal cravada impedia todos os outros computadores de comunicar.
O terminador refere-se a um equipamento que garante a comunicação evitando a reflexão do sinal e a consequente perda de comunicação. (Sérgio, 2009)
Estrela (Star)
Nesta topologia todos os equipamentos de rede de interligam através de um dispositivo central normalmente um Hub/Switch. Os cabos utilizados nesta topologia são: UTP/STP, cabos de pares entrançados.
É a mais utilizada em redes locais (LAN).
Dada a necessidade de um equipamento de interligação (switch) entre os computadores o comprimento do cabo utilizado é maior do que nas redes bus.
Os equipamento de interligação apresentam um número limitado de portas o que limita a adição de novos PC's à rede.
As vantagens desta tipologia são a fiabilidade e a velocidade. Se um dos computadores da rede apresentar qualquer problema os outros não serão afectados. São possíveis velocidades de 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps e 10Gbps. (Sérgio, 2009)
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Se o dispositivo central avariar toda a rede fica inoperante.
Árvore (tree)
Nesta topologia existem vários equipamentos de interligação que ligam os vários dispositivos de rede numa estrutura em árvore.
Existem vários equipamentos de interligação que podem ser switchs, hubs e routers.
Cada switch/hub liga-se a vários computadores na sua própria zona, criando LANs que formam uma CAMPUS.
É a estrutura implementada em situações em que existem vários pavilhões; em cada pavilhão existe um switch/hub/router que interliga todas as salas; em cada sala existe também um switch/hub/router.
A grande vantagem desta tipologia reside no facto de permitir em caso de avaria detectar o sítio onde ocorreu. (Sérgio, 2009)
Malha (mesh)
Esta topologia é utilizada em redes do tipo WAN. Os vários dispositivos interligam-se entre si formando vários caminhos alternativos.
Quando enviamos um pacote de dados, por exemplo um email, ele vai percorrer um dos muitos caminhos alternativos até ao destino. Ao enviar o pacote pela segunda vez existe a possibilidade dele não seguir o mesmo caminho; apesar de ter o mesmo destino e a mensagem ser a mesma.
A grande vantagem reside na possibilidade de existirem vários caminhos disponíveis para atingir um destino.
Tem como desvantagens a grande compexidade da rede e o preço dos equipamentos de interligação nos nós (routers). (Sérgio, 2009)
Anel (Ring)
Nesta topologia os diversos equipamentos de redes encontram-se então ligados entre si formando anel fechado.
É usada em LAN, CAMPUS e MAN.
Consiste em interligar os computadores em anel evitando colisões; os sinais passam sequencialmente de PC em PC e sempre no mesmo sentido.
A fiabilidade é um dos principais problemas; no caso de se danificar o cabo todos os PC's deixam de ter comunicação, à semelhança do que se passa com a tipologia em barramento.
Para lidar com a baixa fiabilidade existe a tipologia de duplo anel. (Sérgio, 2009)
Topologias lógicas
Para lidar com a fraca fiabilidade de algumas das tipologias físicas são implementadas tipologias lógicas.
Existem 2 tipologias lógicas: Barramento, Anel.
Lógica em barramento (com topologia física em Estrela)
Trata-se de um tipologia em bus com a introdução de um HUB para interligar os PC's;
Se um dos PC's avariar a rede continua a funcionar;
O HUB contém um barramento interno o que causa uma diminuição da eficiência na presença de múltiplos pedidos. (Sérgio, 2009)
Lógica em anel (com topologia física em Estrela)
O equipamento que interliga os PC's designa-se por MAU - Multistation Access Unit; este equipamento em vez de um barramento possui um anel interno;
A grande vantagem reside na fiabilidade; se um cabo avariar apenas o PC respectivo perde a comunicação todos os outros continuam a dispor de rede;
O MAU simula um anel sequencial com ligações ponto-a-ponto. (Sérgio, 2009)
Topologias de rede sem fios
Estruturada
Os computadores ligam-se a um AP - Access Point e este controla todo o tráfego na rede;
O AP está ligado através de um cabo a uma rede e difunde o acesso através de uma área de cobertura circular. (Sérgio, 2009)
AD-HOC
Os diversos computadores de uma rede ligam-se entre si formando uma rede;
Não existem AP's;
Cada computador funciona como um AP, sendo responsável por controlar o seu tráfego na rede;
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Os computadores que pretendam aderir a uma rede AD-HOC têm que estar na zona de alcance uns dos outros. (Sérgio, 2009)
