Redes locais e de longa distância

1. Redes locais e de longa distância Aprendizagem Industrial Instalador e Operador de Sistemas de Telefonia e Comunicação de Dados 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 CETEL “Centro Tecnológico de Eletroeletrônica César Rodrigues” Instrutora: Natália Trindade de Souza

2. Redes Locais (LAN) e Redes de Longa Distância (WAN) Redes de Computadores 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 1

3. Qual é a sua visão de rede? Interligação de... Computadores (pequeno, médio, grande porte) / Aplicações (Web, Intranet, BD’s) / Sistemas de Telefonia / Sistemas de TV a cabo.

4. O nosso contexto Redes de Computadores Conjunto de computadores e outros dispositivos capazes de trocar informações e compartilhar recursos, interligados por um sistema de comunicação constituído de enlaces físicos e regras que disciplinam esta comunicação.

5. Necessidade das Redes de computadores • Compartilhamento de recursos geograficamente dispersos • Confiabilidade e segurança • Economia • Acesso a informações remotas • Comunicação entre pessoas • Aplicações comerciaisAplicações domésticas

6. Elementos comuns às redes • Hardwares, Softwares Placas, Cabos, Equipamentos, Sistemas Operacionais • Recursos Arquivos, periféricos e outros itens compartilhados pelos usuários da rede • Servidores Computadores que fornecem recursos compartilhados para usuários da rede • Clientes Computadores que acessam recursos fornecidos por um servidor e compartilhados na rede

7. Classificação das redes

8. link link Estações de trabalho link mainframe Quanto ao tipo de conexão Ponto-a -ponto:dois hosts envolvidos, ligados por um único canal. Protocolo simples (ex. PPP). Multiponto:meio compartilhado; protocolos complexos; aparecem atrasos e colisões.

9. Quanto à topologia física Topologia Barramento Todos os nós são conectados diretamente na barra de transporte, sendo que o sinal gerado por uma estação propaga-se ao longo da barra em todas as direções. Vantagens: • Menor custo Desvantagens: • Colisões freqüentes • Difícil localizar falhas • Robustez prejudicada

10. Quanto à topologia física Cada dispositivo possui uma conexão dedicada somente com dois dispositivos próximos dele. O sinal trafega ao longo do anel até alcançar o destino. Vantagens: • Fácil instalação e acréscimo de pc. • Não possui colisões. Desvantagens: • Tráfego unidirecional • Robustez prejudicada Topologia Anel token O sinal token ou “permissão para transmitir” passa de estação para estação. • Desconexão de uma máquina prejudica toda a rede

11. Quanto à topologia física Cada dispositivo possui um link dedicado aos demais dispositivos da rede. Vantagens: • Links dedicados • Privacidade e segurança • Robustez • Fácil identificação de falhas Desvantagens: • Cabeamento excessivo • Quantidade de interfaces E/S • Custo do hardware Topologia Malha Por dispositivo

12. Quanto à topologia física Cada dispositivo comunica-se dedicadamente a um controlador ou concentrador no centro da estrutura. Vantagens: • Custo mais acessível em relação à malha • Fácil instalação e detecção de falhas • Quantidade menor de cabos (rel. malha) • Robustez Desvantagens: • Se o elemento centralizador falhar, o sistema fica comprometido • Colisões freqüentes Topologia Estrela Hub ou switch

13. Quanto à topologia física Esta topologia é baseada em hubs ou dispositivos de ligações, os quais permitem uma estruturação hierárquica de várias redes ou sub-redes. Topologia árvore ou hierárquica

14. Quanto à topologia física Comporta vários tipos de topologias para interligação dos dispositivos Ex: Backbone Barramento + 1 anel + 1 estrela + 1 barramento Topologia Híbrida ou Mista

15. Internet Quanto à área de abrangência LAN - Local Area Network Redes Locais • Redes privadas • Área relativamente pequena: edifício ou prédio • Redes domésticas, ou comerciais de pequeno porte • Basicamente compartilhamento de recursos

16. Anel de fibra óptica BH RTPC Quanto à área de abrangência MAN - Metropolitan Area Network Redes Metropolitanas • Privada ou Pública • Cobertura de uma área metropolitana • Redes de franquias, universidades, escolas e órgãos do governo municipal • Pode conectar LAN’s

17. São Paulo BH WAN MAN RTPC Quanto à área de abrangência WAN - Wide Area Network Redes de longo alcance • Públicas ou privadas • Interligação de sites distantes • Redes corporativas de longo alcance • Âmbito nacional, continental ou mundial • Internet • SERPRO (Serviço Federal de Processamento de Dados)

18. Outras Terminologias WLAN – Wireless Local Area Network Rede Local sem fio • Utilizam sinais de rádio ou infra-vermelho para enviar os pacotes de dados através do ar. • PWLAN - Public Wireless Local Área Network. • Exemplos: WLAN: Redes Domésticas PWLAN: Cybercafé, Shoppings, Aeroportos

19. Quanto à área de abrangência

20. Quanto à tecnologia de comutação Comutação Técnica utilizada para estabelecer uma conexão temporária entre múltiplas origens e múltiplos destinos Método de distribuição da informação pela rede.

21. Quanto à tecnologia de comutação Circuitos:um circuito “físico” é efetivamente estabelecido durante a conexão (tipicamente conexão telefônica). Mensagens:as mensagens trafegam de forma íntegra, (não segmentada) por uma seqüência de nós. Pacotes:as mensagens trafegam de forma segmentada entre os nós da rede.

22. Modelo de Camadas

23. RECEPTOR EMISSOR Emissor escreve a carta, coloca num envelope, escreve o endereço e coloca na caixa de correio. O receptor pega o envelope na caixa de correio, abre e lê a carta. CAMADA SUPERIOR A carta é recolhida por um carteiro que a entrega no posto mais próximo. A carta é classificada e enviada ao receptor. CAMADA INTERMEDIÁRIA A carta é classificada pelo correio, é acionado algum tipo de transporte para levar a carta ao destino. A carta é entregue ao posto local dos correios pelo agente de transporte. CAMADA INFERIOR A carta está a caminho do destino registrado pelo emissor. Modelo de Camadas • Metodologia para conectividade de sistemas distintos. • Leva em consideração o emissor, receptor e o meio de transporte • Hierarquia • Serviços – cada camada do emissor utiliza serviços da camada imediatamente abaixo dela.

24. Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Física Modelo OSI • OSI: Open Systems Interconnection • ISO: International for Standard Organization • Modelo em 7 camadas • Proposto nos anos 80 • Base conceitual das redes atuais “Todas as redes podem ter compatiblidade entre si, independente das plataformas, fabricantes, softwares, hardwares,... , se estiverem implementando o OSI.”

25. Camada 1: Física • Transferência de bits num meio • Modos de representação dos bits • Conexões elétricas e mecânicas • Modos de transmissão: single, half, ou full-duplex Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Física

26. Camada 2: Enlace • Organiza bits em frames (quadros) • Adiciona endereço físico • Controle de fluxo da informação transferida: para não sobrecarregar receptor • Controle de erro • Controle de acesso Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Física

27. Camada 3: Rede • Responsável pelo estabelecimento, manutenção e término das conexões de rede • Resolve problemas de incompatibilidade/endereçamento de pacotes que trafegam em redes distintas. • Roteamento de pacotes Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Física

28. Aplicação Aplicação Transporte Transporte Rede Rede Rede Rede Enlace Enlace Enlace Enlace Física Física Física Física Camada 4: Transporte • Transporte confiável entre processos finais e correção de erros • Comunicação fim-a-fim • Controle de fluxo fim-a-fim • Segmenta dados na transmissão. • Resgata segmentos e reconstitui a informação original na recepção. Aplicação Apresentação Sessão Transporte Transporte é a comunicação lógica entre PROCESSOS Rede é a comunicação lógica entre HOSTS Rede Enlace Física

29. Camada 5: Sessão Estabelece, mantém, sincroniza e gerencia o diálogo entre aplicações que são executadas nos computadores da rede Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Física

30. Camada 6: Apresentação É a camada responsável pela conversão da sintaxe dos dados, considerando que aplicações idênticas não possuem sintaxes idênticas. Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Física

31. Camada 7: Aplicação É a camada responsável pela interface com o usuário. É onde são feitas as conversões de apresentação de aplicações idênticas, mas com interface de usuários distintas. Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Física

32. Modelo de camadas OSI Cabo Aplicação Bits Unidade de dados do protocolo do nível de aplicação - APDU Física Apresentação Quadro PPDU Enlace Sessão Pacote ou datagrama SPDU Rede Transporte Segmento

33. Modelo de Camadas OSI

34. Redes Locais (LAN) e Redes de Longa Distância (WAN) Camada Física 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 2

35. Camada Física

36. Camada Física • Conversão Bit-sinal: O canal abaixo da camada de rede é o meio físico, como este não pode transmitir bits precisamos representar os bits por um sinal eletromagnético de modo a propagar e a transportar energia através do meio.

37. Camada Física • Controle da Taxa de transferência: o meio físico determina o limite superior da taxa de transferência de dados, mas a camada física é quem tem o controle dessa taxa. Através do projeto de dispositivos da camada física e da implementação de software de controle fica determinada a taxa de transferência do meio.

38. Camada Física • Sincronização no nível dos bits:O sincronismo da transferência dos bits é crucial na comunicação de dados. A camada física administra a sincronização dos bits gerando mecanismos de clock que controlam tanto o transmissor quanto o receptor.

39. Camada Física • Multiplexação: É o processo de divisão de um link (meio físico) em canais lógicos para melhorar a eficiência da transmissão. A camada física utiliza diversas técnicas para isto. Embora o meio permaneça o mesmo, o resultado são muitos canais lógicos em vez de um canal físico.

40. Camada Física • Comutação: Comutação de circuitos, mensagens e pacotes. Na maior parte dos casos a comutação de circuitos é função da camada física.

41. Redes Locais (LAN) e Redes de Longa Distância (WAN) Camada de Enlace de dados 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 0010101010101010010101010101010 4

42. Camada de Enlace • Encapsulamento Os pacotes oriundos de uma camada superior devem ser empacotados de modo apropriado na camada de enlace da LAN ou WAN. Os pacotes desta camada são chamados frames (ou quadros). Nas WAN ATM são chamados de célula (cell).

43. Camada de Enlace • Endereçamento O endereçamento da camada de enlace é físico e recebe o nome de MAC e é utilizado para determinar o endereço do próximo nó da rede que está no processo de entrega entre dois nós.

44. Camada de Enlace • Controle de erros: As redes devem ser dotadas da capacidade de transmitir dados entre dispositivos nela conectados com total precisão. Como não se está livre de erros, a camada de enlace de dados pode solicitar retransmissões e/ou corrigir alguns erros.

45. Camada de Enlace • Controle de fluxo: Serve para garantir que o receptor não seja inundado com os dados do transmissor. Os protocolos costumam definir a seqüência de procedimentos para que o TX saiba o momento de transmitir. O RX pode enviar a informação ao TX que pare a transmissão ou que diminua o fluxo antes que a situação limite seja alcançada.

46. Camada de Enlace • Controle de acesso ao Meio: Para prevenir conflitos ou colisões em uma rede é necessário um método de controle de acesso.

47. Endereço MAC – Media Acess Control • Cada estação em uma rede Ethernet possui seu próprio adaptador de rede ou Network Interface Card (NIC). O NIC é encaixado dentro da estação e fornece à estação um endereço físico (MAC Adress) de 6 bytes. 06-01-02-01-2C-4B

48. ARP – Protocolo de Resolução de Endereços Pacote ARP Request Endereços físico e lógico do TX Endereço lógico do RX • Descobre o endereço físico a partir do endereço lógico. Quando um host ou um roteador enviam um datagrama IP a outro host ou roteador o endereço lógico do receptor é conhecido. Transmissão em Broadcast RX reconhece seu IP O RX envia pacote de resposta ARPReply com o endereço físico

49. Padrão Ethernet • Padrão de camada física e camada de enlace. • 10Mbps, com quadros de 64 e 1518 bytes. • O endereçamento feito através do MAC

50. Fast Ethernet • Manteve do padrão Ethernet o endereçamento, o formato do pacote, o tamanho e o mecanismo de detecção de erro. • 100Mbps de velocidade • Modo de transmissão half-duplex ou full-duplex.