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Introdução às Redes de Comunicações - 3

Módulo I - Redes e Protocolos
by

Júlia Melo

on 8 July 2013

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Transcript of Introdução às Redes de Comunicações - 3

Cabos Elétricos
Cabos Óticos
As redes informáticas são hoje poderosos e rápidos meios de comunicação. Elas

Nos últimos anos têm existido grandes evoluções tecnológicas que permitem que as redes de dados permitam hoje grandes velocidades de processamento e troca de dados.
Componentes Físicos da Rede
Esta camada é responsável pela transformação em pacotes dos dados recebidos pela camada de aplicação e pelo seu envio para Internet. A transmissão dados é por multiplexagem. Os protocolos são:
Redes de Computadores
Componentes Físicos da Rede
Os protocolos são, na terminologia das redes de dados, as
regras
que definem a forma de
transmissão da informação numa comunicação entre computadores
.

À semelhança do que se passa com as pessoas, cada computador tem uma maneira diferente de comunicar.

Assim, da mesma maneira que quando atendemos o telefone e dizemos “estou sim!”, para indicar que estamos à escuta, os computadores necessitam de enviar certas sequências de dados para se apresentarem e identificarem nas comunicações.
O modelo OSI
é um conjunto de protocolos abertos (podem ser utilizados livremente) para o fabrico de equipamentos e desenvolvimento de software, para as redes de computadores.
HTTP

Hyper Text Tranfer Protocol
– protocolo da camada de aplicação do modelo OSI utilizado para transferência de dados na World Wide Web.

FTP

File Tranfer Protocol
– Protocolo de transferência de ficheiros na Internet que exige um nome de utilizador e uma password de acesso.

TELNET

Terminal Emulation
– Programa de comunicações usado para ligar um computador a um servidor remoto.
Computadores e Periféricos

São os elementos essenciais das redes, permitindo aos utilizadores acederem à informação. Os computadores em rede podem ser de vários tipos, desde
mainframes a portáteis
, e a operar com diferentes sistemas operativos.
É um cabo capaz de
propagar feixes de luz
. A sua estrutura é semelhante ao cabo coaxial, constituído por 3 camadas.
Transmissão sem fios
Infravermelho
– Usa sinais no comprimento de onda do infravermelho. O transmissor e o receptor têm que estar na mesma linha, caso contrário não há comunicação. Podem ser usados em distâncias curtas de até 30 metros . Utilizados para transmitir sinais digitais entre computadores que estejam próximos: LANs. Não podem existir obstruções físicas no espaço onde os sinais têm de circular. Exemplo: televisões, automóveis, …
Quando um computador pretende iniciar uma comunicação com outro a que está ligado, envia um pedido, e o segundo responde se está disponível para comunicar ou não.
Um computador ligado em rede tem o nome de
nó.
Correspondem aos cabos (elétricos ou óticos) de comunicação por onde os computadores enviam e recebem informação
Meios Físicos de Transmissão
Cabos Elétricos
Cabo de par entrançado
Conhecido por
twisted-pair
, é composto por dois fios de cobre isolados, enrolados em forma de trança (o entrelaçamento permite uma menor interferência entre os dois fios).
Cabo Coaxial
É composto por várias camadas de materiais isolantes, e um material condutor no centro do cabo.
Existem dois tipos de cabos coaxiais: Cabo coaxial fino (Thin-coax cable)Cabo coaxial grosso (Thick-coax cable)
A parte central é onde se propaga o feixe de luz, podendo ser de vidro ou plástico, e de espessura muito fina (vários microns).
Para se poder utilizar estes cabos, é necessário um emissor (fonte de luz) e um receptor (detector de luz).
Transmissão sem fios
Componentes Físicos da Rede
Ondas de rádio
– O emissor emite em todas as direcções e o receptor tem que captar e reconhecer essa emissão. Neste caso podem existir obstáculos entre emissor e receptor e não é necessário que ambos estejam alinhados. Tem alcances até 70 Km. Exemplo: radiodifusão e radioamadoras.
Transmissão sem fios
Microondas
– Não podem existir obstáculos entre os pontos de comunicação. São utilizadas em redes do tipo MAN.
Transmissão sem fios
Cabos de Fibra Ótica
Cabos Elétricos
Os tipos de cabos (cablagem) mais utilizados nas redes de padrão Ethernet (a mais habitual) têm a designação:
10base2 10base5 10baseT
que descrevem as características dos cabos.
10base

significa que o cabo suporta no máximo 10Mbps
O
“T”
significa cabo Twisted Pair
2 e 5

significam comprimento máximo do cabo de
2 x 100m
e de
5 x 100m
respectivamente
Conector BNC
Conector RJ45
O nível mais baixo (1), corresponde à camada Física.

No nível mais elevado (7) encontram-se as aplicações que trabalham na rede.
Esta camada comunica com a camada de transporte através uma porta. As portas são numeradas e têm serviços atribuídos. As aplicações padrão usam sempre a mesma porta.
UDP (User Datagram Protocol)

TCP (Transport Control Protocol)
Físico (MAC) – Vem impresso nas placas de rede e é único para cada uma delas.
Lógico – configurado pelo utilizador ou pelo ISP com um endereço IP
Máscara de rede
é um endereço de 4 bytes (32 bit), no mesmo padrão do IP, onde cada
bit 1
representa a parte do endereço IP que
identificará a rede
e o
bit 0
informa a parte do endereço IP que será usada para
configurar o endereçamento da máquina
.
Classe A: 255.0.0.0
Classe B: 255.255.0.0
Classe C: 255.255.255.0
Quando se deseja fragmentar uma rede em mais segmentos utiliza-se a máscara de acordo com a necessidade.
Por exemplo, para uma rede com o IP 200.123.147.0 que se queira fragmentar em 4 redes de 64 endereços teríamos:
O modelo OSI
Funções
M
ó
d
u
l
o

I

Componentes Físicos da Rede
Também existem redes de computadores que funcionam sem cabos, através da propagação de ondas (de rádio ou outras) – comunicações sem fios ou wireless
Wireless
Componentes Físicos da Rede
Meios Físicos de Transmissão
Cabos Elétricos

Cabos de pares entrançados




Cabos coaxiais
Cabos de Fibra Ótica
UTP / STP
Cabos Elétricos
Componentes Físicos da Rede
Componentes Físicos da Rede
Componentes Físicos da Rede
Ondas de satélite
– Os satélites de comunicações, são utilizados em redes do tipo WAN e servem de ponto intermédio entre bases terrestres que usam parabólicas para enviarem e receberem os dados.
Os satélites estão em orbitas geostacionárias entre 30 a 40 quilómetros em relação à terra. As emissões da terra para o satélite chamam-se uplinks. As emissões do satélite para a terra são os downlinks.
Componentes Físicos da Rede
Conectores
O tipo de conectores utilizados dependem da cablagem
R
e
d
e
s

e

P
r
o
t
o
c
o
l
o
s

Protocolos
Depois deste início, chamado
handshake
, é que se passa à troca real de informação
Protocolos
O modelo OSI
(Open Systems Interconnection)
Este modelo divide o processo de comunicação em
7 níveis ou camadas
, cada uma com as suas funções específicas:
O modelo OSI
O modelo OSI
Funções
DNS
– Domain Name System – consiste num serviço onde são armazenadas ligações entre endereços IP e domínios.
SMTP
– Simple Mail Tranfer Protocol – protocolo para enviar mensagens de e-mail entre utilizadores da Internet. Existe POP3 e IMAP.
TCP/IP
Camada de Aplicação
TCP/IP
Camada de Aplicação
TCP/IP
Camada de Aplicação
Existem dois tipos de cabos de par entrançado
UTP (Unshielded twisted pair)
STP (Shielded twisted pair) - têm uma camada protectora que lhes garante maior resistência a interferências, mas são mais caros.
Cabos de Fibra Ótica
TCP/IP
Camada de Transporte
Acrescenta a identificação do processo de aplicação remetente e do processo de aplicação destinatário (o IP identifica o sistema remetente e o sistema destinatário)
TCP/IP
Camada de Transporte
Fornece um serviço não orientado à ligação e não fiável
.
Cada pedido de envio gera um único datagrama UDP colocado num pacote IP (ou mais se houver fragmentação)
.
UDP (User Datagram Protocol)
Protocolo responsável pelo controlo do fluxo de dados na rede
. Recebe os dados da camada de rede vindos do protocolo IP e ordena-os verificando se chegaram todos correctamente passando-os à camada de aplicação através dos canais virtuais de comunicação denominados portas.
O TCP é endereçado pelo número de IP e pelo número de porta
. É desta forma que as aplicações podem “conversar” sem que os dados sejam trocados entre elas.
Ao receber um pacote de dados, o TCP envia uma mensagem de conformação à máquina transmissora chamada acknowledge (ack). Se a confirmação não for recebida após um intervalo de tempo, os dados serão retransmitidos.
TCP/IP
Camada de Transporte
TCP (Transport Control Protocol)
ARP
(Address Resolution Protocol)
RARP

(Reverse Adress Resolution Protocol)

ICMP

(
Internet Control Message Protocol)

IP

(
Internet Protocol)
-
Perm
i
tir o routing de pacotes, característica que torna possível a interligação de diversas redes.

Este
protocolo (
IP
) utiliza um esquema de endereçamento lógico denominado IP. Existem dois tipos:
Esta camada corresponde no modelo OSI à camada de rede. Os protocolos são:
TCP/IP
Camada de Internet
O endereço IP
é um conjunto de 4 números separados por ponto. Cada nº pode variar entre 0 e 255 (máquina escreve nº em binário)
TCP/IP
TCP/IP
TCP/IP
Camada de Internet
Cada dispositivo de uma rede TCP/IP precisa de um único endereço IP para que o pacote de dados seja entregue correctamente. Desta forma ao utilizar um endereço de rede este não deverá ser coincidente com nenhum outro endereço existente.
Endereços IP privados (router não encaminham
Para facilitar a distribuição dos endereços IP o RFC 1166 especificou cinco classes de endereços IP:
TCP/IP
Cam
ada
d
e
Inte
rnet
As máscaras de rede padrão são:
TCP/IP
Componentes Físicos da Rede
Componentes Físicos da Rede
Componentes Físicos da Rede
Componentes Físicos da Rede
Cablagem
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