Curso de hardware: AVANÇADO II

1. Definição de rede

Rede é um pedaço de pano que pode ser fixado entre duas paredes para que uma pessoa descanse, com a possibilidade de se balançar. É muito utilizada pelos baianos.

Também pode-se considerar por rede, dois ou mais computadores interligados por qualquer meio, capazes de trocar informações entre si, bem como, compartilhar recursos de hardware.

A interligação pode ser realizada por cabos, fibra ótica, linha telefônica e ondas de rádio.

Em um sistema de redes poderemos ter servidores e clientes. Servidor é uma máquina da rede que oferece determinado serviço. Cliente é uma máquina da rede que utiliza os serviços do servidor. Em tese, todo servidor é um cliente, mas nem todo cliente é um servidor.

Exemplos de servidores:

• Servidores Web: armazenam e servem (dão acesso à) páginas escritas em html, com recursos java, java script, shtml, CGI diversas.

• Servidores Mail: servem mail, ou seja, são responsáveis pelo tráfego de mensagens eletrônicas (e-mail) na rede.

• Servidores de arquivos: armazenam arquivos diversos, oriundos de clientes.

• Servidores de impressão: possuem uma ou mais impressoras de grande capacidade conectadas a si, disponibilizando-as para toda a rede.

2. Tipos de rede

De acordo com o tamanho e abragência, podemos classificar as redes como descrito abaixo:

• LAN (Local Area Network ou rede local): rede de curta abrangência geográfica, geralmente limitada a uma organização, não ultrapassando 5 ou 10 quilômetros. Essa é a LAN que você já deve ter tanto ouvido falar. É uma rede de altíssima velocidade

• MAN (Metropolitan Area Network ou rede metropolitana): rede de abrangência média, chegando a 50 ou 100 quilômetros. É uma rede de alta velocidade.

• WAN (Wide Area Network ou rede global): rede de grande abrangência, sem limitações de distância. É uma rede de baixa velocidade.

3. Topologias

O que vem a ser topologia de rede ?

Bem, existe a topologia física e a topologia lógica. Topologia física refere-se à maneira como os computadores são interligados numa rede. Topologia lógica refere-se à rotina de comunicação de dados utilizada em determinada rede. Existem várias designações para uma mesma topologia.

Vejamos as topologias físicas mais utilizadas:

a. Topologia em barra, em barramento ou encadeada: um único cabo passa por todas as máquinas, fazendo a união física entre elas. É uma topologia barata, porém lenta e muito perigosa, pois qualquer problema no cabo ou em uma das máquinas compromete toda a rede.

b. Topologia estrela: cada máquina possui um cabo que se une aos demais cabos num ponto central. É uma topologia

Topologia estrela

 mais cara, porém rápida e segura, pois qualquer problema em uma das máquinas ou em um dos cabos compromete apenas o respectivo segmento. No ponto central poderá haver um servidor com várias placas de rede, unindo toda a rede ou um aparelho utilizado para esse fim, chamado HUB.

Topologia anel

c. Topologia anel: um único cabo passa por todas as máquinas, fazendo a união física entre elas, estabelecendo, inclusive, conexão entre a última e a primeira. É uma topologia de médio custo e pouco perigosa, porém lenta.

d. Topologia mista ou híbrida: ocorre quando temos vários tipos de topologias formando uma única rede.

Topologia mista - uma possibilidade

Vejamos as topologias lógicas mais utilizadas:

a. Topologia linear: nessa topologia, cada placa de rede (nó) possui um número que o designa. A informação é enviada para todas as direções possíveis até que o seu destino seja encontrado.

Topologia linear

No caso acima a informação é enviada pelo computador verde.

b. Topologia token ring: cada placa de rede (nó) possui um número que o designa. A informação é enviada numa única

direção até que o seu destino seja encontrado.

No caso acima a informação é enviada pelo computador verde

4. Meios e modos de comunicação

Os sinais de rede podem ser transmitidos por vários meios. Podemos ressaltar o cabo coaxial de 50 ohms, o cabo de par trançado, a fibra óptica e as ondas de rádio.

Os modos de comunicação também variam de acordo com o descrito abaixo:

a. Simplex: é uma comunicação unidirecional. Na rede, cada máquina só transmite ou recebe.

b. Full-duplex: é uma comunicação bidirecional. Na rede, todas as máquinas podem transmitir e receber ao mesmo tempo.

5. Protocolos

Protocolo é o conjunto de regras que estabelece como os dados serão transmitidos na rede. Os dados são transferidos em partículas que contém um cabeçalho e uma área de dados. O cabeçalho contém rotinas de controle e a área de dados as informações que o usuário quer transmitir.

Os protocolos mais conhecidos são os seguintes:

a. IEEE (Institute of Electrical and Eletronics Engineers): Utilizado em LAN's. Seu cabeçalho define aspectos como método de acesso, tipo de sinalização e tipo dos cabos utilizados para a comunicação. Os padrões mais conhecidos são o IEEE 802.3 e o IEEE 802.5.

b. TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol): Protocolo nativo do sistema operacional UNIX, o TCP/IP também é o protocolo padrão da Internet. Tavez seja o principal protocolo de comunicação utilizado atualmente.

c. IPX (Internetwork Packet Exchange): Protocolo padrão Netware. Utilizado em redes Novell.

d. NetBEUI: Desenvolvido pela Microsoft, pode ser utilizado em redes muito pequenas.

Cabe ressaltar que para haver comunicação entre dois ou mais computadores, em princípio, todos devem estar utilizando o mesmo protocolo.

6. Taxas de transferência

As placas de rede trabalham basicamente com 2 velocidades de transferência de dados, a saber: 10 Mbits/s (megabits) e 100 Mbits/s. Isso quer dizer que no período de 1 segundo elas podem trasferir 10 ou 100 Mbits.

7. Tipos de cabos

Dentre os tipos de cabos utilizados em rede, podemos destacar:

a. Cabo coaxial de 50 W ou 10Base-2: composto por dois elementos básicos de transmissão: um núcleo central metálico

 e uma malha também metálica que envolve esse núcleo, sem ter contato com o mesmo. Esse cabo denomina-se RG-58 e tem

 impedância de 50 W. Não utilize cabos de 75 W (aqueles de antena de televisão), pois as características serão diferentes e a rede perderá sinal. Esse cabo pode ser lançado até 200 m e é utilizado em sistemas de 10 Mbits, sendo por isso conhecido como 10Base-2 (10 de 10 Mbits e 2 de 200 m). Mesmo podendo ter comprimento máximo de 200 m, aconselha-se a não passar de 185 m. O cabo 10Base-2 NÃO ADMITE FULL-DUPLEX. O conector utilizado com esse cabo chama-se BNC.

b. Cabo de par trançado ou 10Base-T e 100Base-T: composto por pares de fios trançados responsáveis pela transmissão de dados. Também é conhecido como TP (Twisted Pair). Esse tipo de cabo existe em três categorias: 3, 4 e 5. Vejamos as características de cada um:

1) TP categoria 3: possui 2 pares de fios, permite full-dupex, mas só pode ser utilizado em sistemas de 10 Mbits. Sua designação é 10Base-T Cat 3 (10 de 10 Mbits e T de Twisted).

2) TP categoria 4: possui 3 pares de fios, permite full-dupex, mas só pode ser utilizado em sistemas de 10 Mbits. Sua

 designação é 10Base-T Cat 4.

3) TP categoria 5: possui 4 pares de fios, permite full-dupex, e pode ser utilizado em sistemas de 10 Mbits ou 100 Mbits. Sua designação é 100Base-T Cat 5 (100 de 100 Mbits, apesar de adimitir 10 Mbits).

Conector RJ-45

O comprimento máximo para a utilização de um TP é 100 m. O conector utilizado é o RJ-45.

b. Cabo de fibra óptica: composto por um núcleo central composto por 1, 2 ou mais pares de fios ópticos metálico e uma série de camadas protetoras compostas por basicamente por tecido sintético, plástico e borracha. Esse

 cabo pode ser lançado até vários quilômetros e é utilizado em sistemas de 10 Mbits e 100 Mbits, sendo por isso conhecido como 10Base-F (10 de 10 Mbits, apesar de poder ser utilizado também para 100 Mbits e F de fiber). É lógico que o 10Base-F admite full-duplex.

8. Crimpando cabos TP

Acima, vemos representados os conectores RJ-45 macho e fêmea, respectivamente

Crimpar cabos de par trançado é fixar nele um conector RJ-45 para que possa ser utilizado em uma rede. Para fazermos

 isso iremos necessitar de um alicate de crimpar. O processo é fácil. Temos apenas que ter o cuidado de observarmos a ordem correta dos fios. Veja o esquema abaixo:

Vamos considerar que queremos realizar dois tipos de conexões: uma que chamaremos de tipo 1, onde ligaremos um micro a um HUB ou Switch (se você não sabe o que é HUB ou Switch, veja o próximo item) e outra, tipo 2, onde ligaremos um micro diretamente a outro, sem HUB ou Switch. Entenda-se por conector 1 e conector 2, cada um dos conectores que estarão nas pontas dos fios.

9. HUBs e switches

HUB é um aparelho eletrônico utilizado para realizar a conexão de vários micros que utilizam cabo TP. Utilizando um HUB e vários micros teremos uma topologia estrela. < tp>

Já dissemos que o tamanho máximo de um cabo TP é 100 m. Isso para uma ligação micro-a-micro ou micro-HUB. Isso quer dizer que se tivermos um HUB, poderemos ter micros a 200 m de distância (micro-HUB-micro). Há também a possibilidade de ligarmos um HUB a outro. Assim teríamos micros a 300 metros de distância (micro-HUB-HUB-micro).

A ligação HUB-HUB, feita por meio de um cabo TP, depende apenas de um fator: existe uma porta chamada up-link ? A porta up-link tem seus conectores no mesmo esquema do conector 2 da ligação tipo 2, o que permite receber o cabo micro-HUB (tipo 1). Caso não exista a porta up-link, deverá ser utilizando o cabo micro-micro (tipo 2).

O Switch é uma espécie de HUB moderno, muito mais rápido e seguro, mas com o mesmo fim.

Há também a possibilidade de um HUB receber fibra óptica. Chamamos esses HUBs de HUB óptico. Um HUB pode ser apenas óptico, recebendo apenas cabos ópticos ou misto, vindo a receber cabo óptico e cabo TP.

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