UM POUCO DE HISTRIA

Rede de Computadores sinnimo de comunicao entre dois ou mais computadores. Segundo a Wikipdia podemos definir rede de computadores como: Uma rede de computadores consiste em 2 ou mais computadores e outros dispositivos interligados entre si de modo a poderem compartilhar recursos fsicos e lgicos, estes podem ser do tipo: dados, impressoras, mensagens (e-mails), entre outros.

A Internet um amplo sistema de comunicao que conecta muitas redes de computadores. Existem vrias formas e recursos de vrios equipamentos que podem ser interligados e compartilhados, mediante meios de acesso, protocolos e requisitos de segurana. Os meios de comunicao podem ser: linhas telefnicas, cabo, satlite ou comunicao sem fios.

Vamos definir o que venha ser Comunicao:

Comunicao o ato de transmisso de informaes de uma pessoa outra. Comunicao sempre foi, desde o incio dos tempos, uma necessidade humana buscando aproximar comunidades distantes. Na pr-histria as informaes se referiam a perigos iminentes, busca de caa, etc. Tribos indgenas se valiam de sinais de fumaa ou de tambores para se comunicar. Os grandes conquistadores foram obrigados a estabelecer um sistema de mensageiros. Para que exista comunicao so necessrios 4 elementos bsicos:

Emissor: transmite informaes; Receptor: que recebe as informaes do emissor; Meio de transmisso: interface ou caminho entre o emissor

e receptor que transporta o sinal; Sinal: um sinal contm uma mensagem composta de dados e

informaes.

importante notar duas caractersticas sobre comunicaes:

Primeira, a mensagem no transmitida diretamente mas transmitida por meio de um sinal.

Segunda, o sinal sempre passa atravs de algum meio de comunicao qualquer (fios, cabos, fibras, ar, ondas de rdio, etc) que carregue o sinal entre o transmissor e o receptor.

Veja a seguir alguns meios de Comunicao:

Telgrafo - 1844

As telecomunicaes se diferenciaram dos processos visuais pelo uso de sinais processados eletricamente no transporte das informaes. As telecomunicaes se iniciaram verdadeiramente em 1844, quando Samuel Morse transmitiu a primeira mensagem em uma linha entre Washington e Baltimore (Cdigo Morse).

Mais de 30 anos se passaram em que a telegrafia fora o nico meio de telecomunicao. Foi o sistema que acompanhou os desbravadores de territrios virgens.

Telgrafo antigo: importante meio de comunicao antes do telefone

Cdigo Morse

Telefone - 1876 Em 1876 um novo fato iria revolucionar as telecomunicaes. Tratava-se da recente inveno do Telefone com microfone de magneto-indutivo, por Alexander Graham Bell.

Primeiro Telefone

Disputando com dois notveis de seu tempo, Elisha Gray co-fundador da Empresa Western Eletric e Thomas Edson, ele ganhou a corrida inventando um aparelho de uso prtico. Quando 10 anos mais tarde surgiu o microfone a carvo (1886), estavam concretizados os princpios operacionais da transmisso telefnica, que iriam prevalecer praticamente at a dcada de 1950 em todos os telefones.

Radiocomunicao 1886 / 1895 Em 1886 Heinrich Hertz provou experimentalmente, a analogia entre ondas de luz e eltricas. Gugliermo Marconi, usando os fundamentos de James Maxwell e de Hertz, construiu o primeiro transmissor de rdio (1895).

Rplica do primeiro Radiotransmissor do mundo

Satlites - 1957 Em 1957 foi lanado o primeiro satlite artificial (Sputnik). Em 10 de junho de 1962 foi colocado em rbita o primeiro satlite ativo de comunicaes, o Telstar, que permitiu transmisso de conversaes telefnicas, telefoto e sinais de televiso a cores. Estava aberta a era de telecomunicaes, via satlite. A extraordinria expanso das telecomunicaes nos ltimos 50 anos reclamou e forou desenvolvimentos para obteno de meios de transmisso de alta capacidade, qualidade e custos competitivos.

Sputnik - O primeiro Satlite

Computador ENIAC 1946 O ENIAC era capaz de realizar cinco mil somas e 360 multiplicaes por segundo. Pesava 32 toneladas e media 30 metros, e no local onde funcionava, a temperatura se elevava a uns 50 graus.

ENIAC O primeiro Computador

Primeiro computador totalmente eletrnico Pesava 30 toneladas Usava 2000 vlvulas Ocupava 140 m2 Dcadas de 60 e 70 O funcionamento em rede era uma situao normal antigamente, quem no se lembra dos filmes de fico cientifica antigos, onde existia uma sala enorme s para os computadores nas dcadas de 60 e 70? Nessa poca existia uma CPU para vrios terminais, chamados de terminais burros, tinham apenas teclado e mouse, estes acessavam todos os recursos do computador central, incluindo processador e memria. Este sistema era muito lento, e os programadores tinham que se esforar para criar programas geis e pequenos, para se ter uma idia veja o comparativo abaixo:

Ontem Hoje Velocidade processador (clock)

1 Mhz 800, 900 Mhz, 1,2 Ghz

Memria RAM 128KB 128MB Espao HD 100 MB 40GB

E estes computadores de ontem tinham que abastecer uma rede de 100 a 200 terminais burros imaginem a velocidade para executar uma tarefa. Os nmeros acima refletem quanto foram melhorados os computadores desde o principio, cerca de 1.000 vezes. Mainframes Terminais burros Processamento centralizado

Exemplo de terminais burros

Dcada de 80 Na dcada de 80 foi marcado pelo predomnio da INTEL com o lanamento do IBM PC, com os processadores sries Z80 como 8088 e 8086 (XT), 80286 (AT), 80386, 80486, Pentium e assim por diante. Nesta poca surgiu tambm a NOVELL que conquistou um nome no mercado e montou uma base slida.

O que mudou com os PC? A diferena que o processamento deixou de ser executado no computador central e passou a ser feito em cada estao (computador), criou-se inclusive o termo downsizing que significa diminuir o tamanho, este termo constitui em substituir antigos computadores com processamento centralizado por unidades autnomas.

Lanamento do PC, Baixo Custo, Descentralizao

Fim da dcada de 80 / dcada de 90

At a dcada de 90 a novell praticamente dominou sozinha o mercado, at o surgimento da concorrncia (Microsoft), que embutiu no seu sistema Windows, a partir da verso 3.11 um bom

sistema de compartilhamento de recursos, e comeou a asfixiar a rainha das redes. Hoje alm da Microsoft temos o LINUX que alem de ser um software gratuito (baixo custo) tem timas ferramentas para acesso e segurana da internet.

Redes de computadores Down sizing Internet Voz sobre IP Ensino Distncia

INTRODUO A REDE DE COMPUTADORES

Definio Uma rede de computadores envolve a interconexo entre dois ou mais micros, o que permite a troca de dados entre essas unidades e otimiza os recursos de hardware e software. Deve ter regras bsicas que garantam o envio seguro de informaes. Para ser eficiente, ela precisa que os dados transitem de um computador para outro sem que sofram danos. Tambm necessrio que a rede seja capaz de determinar corretamente para onde as informaes esto indo. Alm disso, os computadores interligados tm que poder se identificar uns aos outros e deve existir um modo padronizado de nomear e identificar as partes que a compem. Redes de computadores so muito mais comuns no dia-a-dia das pessoas do que normalmente se imagina. um grande engano pensar que a Internet a nica com a qual se convive. Toda vez que se usa um carto de crdito, um caixa eletrnico ou se faz uma chamada telefnica, os servios de uma rede esto sendo usados.

De uma forma bastante simplificada, rede de computadores um sistema de processamento de informao constitudo por computadores autnomos que se interligam por uma rede de comunicao.

Conceitos bsicos Rede de Computadores um conjunto de computadores e outros dispositivos capazes de trocar informaes e compartilhar recursos, interligados por um sistema de comunicao constitudo de enlaces fsicos e regras que disciplinam esta comunicao.

N: cada um dos computadores ou outros dispositivos que se interligam em uma rede. Estes dispositivos podem ser, entre outros: impressora, fax, telefone, hub, roteador, chave ou switch, bridge ou ponte.

Meio fsico: o sistema de comunicao que une os ns de

uma rede. qualquer meio capaz de transportar informaes eletromagnticas. Pode ser fio, cabo coaxial, fibra ptica e o prprio ar.

Protocolo: conjunto estabelecido ou aceito de procedimentos, regras ou especificaes formais que governam a comunicao entre os ns de uma rede.

Aplicaes A exploso observada na utilizao das redes de computadores s foi possvel graas acelerada expanso verificada nas ltimas dcadas nas Telecomunicaes e na Tecnologia da Informao.

As redes de computadores, inicialmente desenvolvidas com forte apoio do Departamento de Estado americano, com o declarado propsito de us-las para fins militares, passaram a despertar a curiosidade acadmica de Universidades dos Estados Unidos e, logo se disseminaram por Universidades e grandes empresas. Hoje, empresas em geral e milhes de pessoas as utilizam em aplicaes comerciais e domsticas pelo mundo inteiro.

Aplicaes comerciais:

Compartilhamento de recursos de informtica; Transferncia eletrnica de informaes; Acesso ao sistema bancrio; Democratizao / compartilhamento de informaes; Meio de comunicao; Vdeo-conferncia substituindo deslocamento de

pessoas; Negcios eletrnicos; Treinamento (educao a distncia, universidade

corporativa, etc.).

Aplicaes domsticas: Acesso a informaes remotas; Comunicao entre pessoas; Entretenimento interativo; Comrcio eletrnico; E-learning; Imposto de renda; Acesso a bancos.

Aplicaes mveis:

Controle de frota de veculos; GPS / Localizao / Rotas; Pedidos; Entretenimento (jogos, vdeos, msicas, etc);

Troca eletrnica de informaes:

Histrico das Redes de Computadores:

1957 - Criao da ARPA (Advanced Research Projects Agency) pesquisa e desenvolvimento de redes para fins militares.

1969 - Implantao da ARPANET pode ser considerada como a precursora da Internet.

1970 - Implantao da 1 rede pblica de dados X.25.

1976 - Implantao da Ethernet visando redes locais (transmisso no mesmo cabo, com retransmisso caso haja coliso, velocidade 2.95 Mbps).

1978 - Token ring (rede em anel desenvolvida pela IBM. N transmissor fica de posse de um sinalizador at fim da transmisso. S com a liberao deste sinalizador outro n pode transmitir).

1980 - Frame relay Rede com chaveamento por conexo que emprega circuitos virtuais, com controle dos quadros transmitidos entre dois sites.

1984 - RDSI Rede digital de sistemas integrados. Transmite em uma nica conexo digital voz, dados, fax e vdeo.

1990 - ATM transmisso de dados, voz, TV, etc. 1995 - LAN sem fio e Bluetooth.

Parmetros de Comparao

Fatores serem analisados:

Custo: O custo um fator muito importante, j que as redes envolvem tanto custos fixos quanto os variveis. Entre os exemplos de custos fixos esto equipamentos, cabos e fiao, tomadas ou terminais de linhas. Os custos variveis incluem pessoal adicional que pode ser necessrio, custo de aluguel de equipamentos e assim por diante.

Desempenho: O desempenho pode ser medido, por exemplo, pelo tempo de resposta, que se refere ao tempo, geralmente em segundos, que se leva para receber uma mensagem atravs de

uma rede. Muitas organizaes desejam tempo de resposta de 10 segundos em mdia. Um tempo de resposta de 30 segundos ou mais pode causar insatisfao do cliente e perdas de vendas imediatas e futuras. O maior ou menor nvel de desempenho desejado implica diretamente em maiores ou menores custos.

Confiabilidade: Refere-se capacidade de execuo da rede, conforme o esperado. Panes ou tempo de paralisao em excesso, distores, pobreza de servios so exemplos de problemas que reduzem a confiabilidade da rede. O aumento da complexidade no projeto de uma rede traz consigo maiores possibilidades de pane. Uma rede ser mais confivel para o usurio se o atender com a qualidade e o tempo esperados.

Disponibilidade: Pode ser considerado um item da confiabilidade. Refere-se ao tempo que a rede est disponvel.

Modularidade: Uma rede deve ter flexibilidade bastante para poder ser implantada com poucos dispositivos para atender pequenas necessidades iniciais, com baixo custo e com facilidades de ampliao conforme surgirem novas necessidades, ou ainda, deve poder ser implantada para atender grandes necessidades j de incio. Deve tambm permitir modificaes de forma simples, sem afetar toda a rede e sem necessidade de mudar o projeto inicial, como se estivesse construda em mdulos. Um projeto de rede bem feito deve permitir que ela se adapte modularmente s vrias aplicaes a que se prope, bem como deve prever futuras utilizaes e expanses. Segurana: Significa a capacidade da rede de proteger os seus dados de interceptao ou ruptura ilegal ou imprpria. O controle adequado da rede fundamental; as empresas devem se certificar de que suas redes possuem as caractersticas que previnem que indivduos ou organizaes no-autorizadas tenham acesso aos dados que fluem pela rede. Atualmente, at os

cdigos de segurana das empresas esto sendo quebrados pela ao dos hackers. Portanto, diversas organizaes esto desenvolvendo procedimentos rigorosos para segurana, baseando em tcnicas de Criptografia. Esse termo vem da palavra grega crypta (secreto).

O software de criptografia converte os dados em cdigos altamente complexos, sendo extremamente difcil sua interpretao por pessoas que no o conheam. Este software e um dispositivo de criptografia so instalados no computador que envia mensagens, com a finalidade de colocar cdigo em todas as comunicaes; um dispositivo de decodificao deve ser instalado no computador receptor para decodificar os dados que entram. Redes e TI

bem pouco provvel que o profissional de Tecnologia de Informao, hoje desenvolve sistemas para utilizao de um usurio isolado. Portanto, todas as solues propostas por estes profissionais tem que considerar, em seu desenvolvimento, que os usurios de seu sistema vo estar dispersos pela organizao em sees diferentes, em prdios distantes ou mesmo em pases diversos ao redor do mundo e que, por isto, vo estar acessando as informaes disponibilizadas atravs dos recursos de uma rede de computadores. imprescindvel que as aplicaes estejam preparadas para rodar em rede. Para tanto, necessrio conhecer e entender como as mesmas funcionam.

CLASSIFICAO DAS REDES

A rede de computadores iniciou-se com a interconexo entre computadores de um mesmo departamento de uma empresa, que era limitada a um mesmo local, conhecidas como redes locais. Com o aumento das necessidades e o crescimento da tecnologia a troca de informaes passou a ser entre departamentos de uma

empresa, depois entre filiais de uma empresa espalhados por uma cidade ou regio. Com esse aumento da distncia entre computadores interligados passou a ser conhecido por rede metropolitana. Hoje, com a necessidade do envio e recebimento de dados entre computadores em qualquer lugar do planeta, surgiu a Internet. Classificao da rede quanto distncia dos computadores Podemos classificar a rede de computadores quanto a sua rea geogrfica em:

Rede local: LAN (Local Area Network); Redes metropolitanas: MAN (Metropolitan Area Network); Redes geograficamente distribudas: WAN (Wide Area

Network.)

Abrangncia: Distncia Localizao Exemplo 10 m 100 m 1 Km

Sala Prdio Campus

Redes locais (LAN)

10 Km Cidade Metrpoli

Redes metropolitanas (MAN)

100 Km 1000 Km

Pas Continente

Redes geograficamente distribudas (WAN)

10.000 Km Planeta Interconexo de WANs

REDE LOCAL (LAN) A Rede Local (LAN) utilizada para conectar estaes, servidores, perifricos e outros dispositivos que possuam

capacidade de processamento em uma casa, escritrio, escola e edifcios prximos.

Principais caractersticas:

Contida dentro de uma rea geogrfica limitada; Equipamentos interconectados porm independentes; Alto grau de interconexo entre os equipamentos da rede; Transmisso de informao geralmente na forma digital; Interfaces com a rede feita atravs de equipamentos e

meios de transmisso relativamente baratos; Possvel comunicao entre dois equipamentos quaisquer da

rede. Requisitos:

Alta Velocidade Baixo Custo Alta Confiabilidade Flexibilidade na Instalao Expansibilidade Facilidade de Acesso Adequao Aplicao Padronizao

Componentes:

Suportes de Transmisso (meios de transporte) Sistema operacional de rede Protocolos de Comunicao Servidores Estaes (Cliente) Dispositivos de rede

Suportes de Transmisso

So os elementos responsveis pela transferncia dos dados, os mais utilizados so a Ethernet ou o Wireless, operando a velocidades que variam de 10 a 10000 Mbps. As mdias de transmisso mais utilizadas so os cabos (par tranado, coaxial, fibra ptica) e o ar (em redes Wireless).

Cabo Coaxial

Cabo Par Tranado

Placas de rede Wireless e Cabo Par Tranado

Sistema Operacional de rede

o sistema operacional que controla a mquina e d suporte rede, podemos citar como exemplo o Windows XP, Windows Vista, Windows 2000, Windows Server, Linux, Unix, etc...

Nesse caso existem 2 classes de sistema: Sistema Cliente e Sistema Servidor. Para sistema operacional de Servidores so instalados o Windows 2000 Server, Windows 2003 Server e Windows 2008 Server, para sistema cliente instalado o Windows XP, Windows 2000 e Windows Vista.

O Sistema Cliente com caractersticas mais simples voltado a utilizao de servios, enquanto que o Sistema Servidor possui uma maior quantidade de recursos, tais como servios para serem disponibilizados aos clientes.

Protocolos de comunicao

So os elementos implementados em hardware ou software que assumem as funes e a resoluo de problemas de comunicao. Tarefas como a codificao de bits em sinal analgico (e sua decodificao), o controle de erros de transmisso, o controle de fluxo e a sincronizao;

Como os protocolos trabalham?

Toda a operao tcnica de transmisso de dados atravs da rede precisa ser dividida em etapas sistemticas distintas. A cada etapa, ocorrem certas aes que no podem ocorrer em nenhuma outra etapa. Cada etapa tem suas prprias regras e procedimentos, ou Protocolos. As etapas devem ser realizadas em uma ordem consistente, que seja igual em todos os computadores da rede. Ex: TCP/IP, NetBEUI, IPX/SPX, DHCP, DNS, HTTP, POP3, TELNET, FTP.

Servidores

Citando a Wikipdia para definio de Servidores: Computadores com alta capacidade de processamento e armazenagem que tem por funo disponibilizar servios, arquivos ou aplicaes a uma rede. Como provedores de servios, eles podem disponibilizar e-mail, hospedagem de pginas na internet, firewall, proxy, impresso, banco de dados, servir como controladores de domnio e muitas outras utilidades. Como servidores de arquivos, eles podem servir de depsito para que os utilizadores guardem os seus arquivos num local seguro e centralizado.

Estaes (Cliente)

Estaes de trabalho, tambm chamadas de clientes, so microcomputadores desktop (de mesa) e portteis. Esses microcomputadores so usados para acessar os servios disponibilizados pelo servidor.

Dispositivos de rede

Dispositivos de rede so os equipamentos necessrios para a ligao dos computadores em rede. So os concentradores, os roteadores, repetidores, os switchs, as bridges, as placas de rede e os pontos de acesso wireless.

TOPOLOGIA DE REDES

A topologia corresponde forma como os equipamentos da rede sero interconectados, o layout que ser assumido em nvel da rede quando a interconexo tiver sido feita, independente das distncias envolvidas ou da precisa localizao geogrfica.

Veja a seguir as classes de topologia: Ponto-a-ponto: conexes que so feitas de modo que existam

linhas interligando pares de equipamentos; Difuso: o barramento, topologia clssica implementada em

muitas redes, tanto em aplicaes de escritrio como em aplicaes de sistemas de produo. Exemplo a rede Ethernet.

TIPOS DE TOPOLOGIA

Topologia em Barra

Na topologia em barramento, todas as estaes compartilham um mesmo cabo, utiliza cabo coaxial, que dever possuir um terminador resistivo de 50 ohms em cada ponta. O tamanho mximo do trecho da rede est limitado ao limite do cabo, 185 metros no caso do cabo coaxial fino. Este limite, entretanto, pode ser aumentado atravs de um perifrico chamado repetidor, que na verdade um amplificador de sinais.

Este tipo de topologia foi muito utilizado nas redes durante os anos 80 e at meados dos anos 90. Uma grande desvantagem era a dificuldade para expanses. Cada vez que um novo equipamento era adicionado rede, era preciso fazer um remanejamento de cabos para manter a seqncia. Outra desvantagem era que, ao desconectar um cabo qualquer, a rede inteira ficava inoperante.

Conector T e Terminador

Nessa topologia como todos os microcomputadores compartilham um mesmo cabo, somente uma transao pode ser efetuada por vez. Quando mais de um microcomputador tenta utilizar o cabo, h uma coliso de dados. Quando isto ocorre, a placa de rede espera um perodo aleatrio de tempo at tentar transmitir o dado novamente. Com isso a rede ficar mais lenta a cada micro conectado na rede. Voc pode usar essa topologia em pequenas redes como a de escritrios ou mesmo em casa.

Topologia em Anel

Na topologia em anel, chamada Token Ring, onde um pacote (token) fica circulando no anel, pegando dados das mquinas e distribuindo para o destino. Somente um pacote pode ser transmitido por vez nesta topologia. As redes Token Ring, da IBM, utilizam esse tipo de organizao de seus clientes. As redes desenvolvidas dessa maneira so normalmente redes ponto a ponto (as mquinas se comunicam umas com as outras, sem possuir um servidor central).

Topologia em Estrela

Esta a topologia mais recomendada atualmente. Nela, todas as estaes so conectadas a um perifrico concentrador (hub ou switch).

Nessa topologia temos a grande vantagem de podermos aumentar o tamanho da rede sem a necessidade de par-la. Importante notar que o funcionamento da topologia em estrela depende do perifrico concentrador utilizado, se for um hub ou um switch. Na utilizao de um hub, a topologia fisicamente ser em estrela, como na figura acima, porm logicamente ela continua sendo uma rede de topologia em barramento. O hub um perifrico que repete para todas as suas portas os pacotes que chegam, assim

como ocorre na topologia em barramento. Assim podemos chamar de Barramento estrela. Em outras palavras, se a estao 1 enviar um pacote de dados para a estao 2, todas as demais estaes recebem esse mesmo pacote. Portanto, continua havendo problemas de coliso e disputa para ver qual estao utilizar o meio fsico. J no caso da utilizao de um switch, a rede ser tanto fisicamente quanto logicamente em estrela. Este perifrico tem a capacidade de analisar o cabealho de endereamento dos pacotes de dados, enviando os dados diretamente ao destino, sem replic-lo desnecessariamente para todas as suas portas. Desta forma, se a estao 1 enviar um pacote de dados para a estao 2, somente esta recebe o pacote de dados. Isso faz com que a rede torne-se mais segura e muito mais rpida, pois praticamente elimina problemas de coliso.

Alm disso, duas ou mais transmisses podem ser efetuadas simultaneamente, desde que tenham origem e destinos diferentes, o que no possvel quando utilizamos topologia linear ou topologia em estrela com hub. * Pacote a estrutura de dados unitria de transmisso em uma rede. Analogicamente podemos compar-lo com um recipiente ou pacote onde as informaes armazenadas e transportadas. Topologia em rvore Podemos dizer que este tipo de rede formado por estrelas conectadas entre si. bastante comum nas redes modernas que possuam um nmero grande de equipamentos.

A topologia em rvore similar topologia em estrela estendida. A principal diferena que ela no utiliza um n central. Em vez disso, tem um tronco que se ramifica at outros ns. Hub (Concentrador) O Hub um aparelho que transmite ou difunde determinada informao para vrios receptores ao mesmo tempo. O hub recebe dados vindos de um computador e os transmite s outras mquinas. No momento em que isso ocorre, nenhum outro computador consegue enviar sinal. Sua liberao acontece aps o sinal anterior ter sido completamente distribudo. Apesar da rede estar fisicamente conectada como estrela, caso o hub seja utilizado ela considerada logicamente uma rede de topologia linear, pois todos os dados so enviados para todas as portas do hub simultaneamente, fazendo com que ocorra colises. Somente uma transmisso pode ser efetuada por vez. Em compensao, o hub apresenta diversas vantagens sobre a topologia linear tradicional. Entre elas, o hub permite a remoo e insero de novas estaes com a rede ligada e, quando h problemas com algum cabo, somente a estao correspondente deixa de funcionar.

Quando um hub adquirido, devemos optar pelo seu nmero de portas, como 8, 16, 24 ou 32 portas. A maioria dos hubs vendidos no mercado do tipo stackable, que permite a conexo de novos hubs diretamente (em geral necessrio o pressionamento de uma chave no hub e a conexo do novo hub feito em um conector chamado uplink). Portanto, voc pode ir aumentando a quantidade de hubs de sua rede medida em que novas mquinas forem sendo adicionadas.

HUBs

Switch (Chaveador) Podemos considerar o switch um hub inteligente. Fisicamente ele bem parecido com o hub, porm logicamente ele realmente opera a rede em forma de estrela. Vrias transmisses podem

ser efetuadas por vez, desde que tenham origem e destino diferentes. Possui a mesma funo do HUB, porm com a seguinte diferena: os dados que esto vindo do computador de origem, so somente passados para o computador de destino. Pois, o SWITCH cria um canal de comunicao exclusiva entre a origem e o destino. Com isso a rede no fica presa a uma nica transferncia de dados (rede ocupada), aumentando assim, o desempenho da rede j que a comunicao est sempre disponvel.

Switchs

Roteador (Router) Os roteadores so dispositivos responsveis por rotear os pacotes atravs da rede. Cada roteador possui apenas uma viso local da rota, isto , ele decide apenas para qual de suas portas enviar o pacote. O Roteador mais inteligente que o switch e faz a mesma funo do switch, a diferena que o roteador possui a capacidade de escolher a melhor rota (caminho) que os dados devem seguir para chegar ao seu destino, ou seja, o caminho mais curto e menos congestionado. O roteador um perifrico utilizado em redes maiores.

Roteadores

Qual topologia devemos usar? Podemos utilizar a topologia em Barramento para redes pequenas e a topologia em estrela com hub para redes mdias. No projeto de uma rede voc deve analisar se ela poder algum dia aumentar de tamanho, se isto acontecer o melhor a ser feito instalar uma rede de topologia em estrela com hub logo de uma vez, economizando dinheiro no futuro.

Voc deve achar que talvez a melhor topologia seria a estrela usando switches. Acontece que o switch um perifrico caro e talvez o projeto no seja financeiramente vivel.

Portanto, no caso de redes maiores (ou menores com possibilidade de expanso), podemos utilizar redes mistas, onde utilizamos diversos tipos de soluo misturados. Podemos fazer uma topologia mista utilizando, na porta dos switches, hubs para aumentar o nmero de mquinas por porta do switch. claro que isso faz o desempenho cair, porm bem melhor do que montar uma rede grande formada apenas por hubs. Enfim, a possibilidade de conexes imensa. Tudo depende do projeto da rede, levando em conta principalmente o estudo de como essa rede ir crescer e a relao custo/benefcio.

CABO COAXIAL E PAR TRANADO PLACA DE REDE Vamos tomar como exemplo as placas de rede ISA e PCI. A diferena entre elas a sua taxa de transferncia. A comunicao em placas de rede ISA chega a somente 10 Mbps, enquanto em placas de rede PCI a comunicao pode atingir at 100 Mbps. Se for utilizar placas PCI, tome cuidado com o tipo de cabo e outros perifricos como hubs, pelo fato que nem todos trabalham com taxas acima de 10 Mbps. Mesmo que sua rede seja composta somente por micros com placas de rede PCI, a taxa ficar limitada pela taxa do hub de 10 Mbps. Da mesma forma, h cabos do tipo par tranado (por exemplo, categoria 3 ou categoria 4) que no so indicados a trabalhar a 100 Mbps. Alm disso, devemos adquirir placas de rede de acordo com o tipo de cabo a ser utilizado. Algumas placas de rede como ISA contm 3 tipos de conectores, mas nem todas as placas possuem esses conectores.

Antes de adquirir uma placa de rede, importante saber o tipo de cabo qual pode ser conectada. Para instalar um PC em uma rede j existente, devemos obedecer ao tipo de cabo j em uso na rede. Ao implementar uma rede de grande porte, vrias consideraes devem ser tomadas para decidir qual o tipo de cabo mais indicado. Consideraes estas requerem conhecimentos especficos de profissionais que operam com implantao de redes, uma especialidade que est alm dos objetivos deste curso. Entretanto, nada impede que usurios, mesmo que no sejam especialistas em rede, possam instalar pequenas redes usando os conhecimentos aqui apresentados. Veja a seguir os tipos de conectores encontrados em placas de rede:

Conector RJ-45: Para a conexo de cabos do tipo par tranado.

Conector AUI: Permite a conexo de transceptores (transceivers), para a utilizao de cabo coaxial do tipo grosso (10Base5) ou outras mdias.

Conector BNC: Para a conexo de cabos do tipo coaxial.

CABOS Como j vimos em captulos anteriores precisamdia para conectar os micros de sua rede. A mdia mais utilizada o cabo. Existem diversos tipos de cabos e estaremos discutindo os tipos mais utilizados, suas vantagens e suas desvantagens, bem como veremos como deve ser preparado o cabo p Cabo Coaxial Antes o Cabo Coaxial era o tipo de cabo mais utilizado. Atualmente com novas necessidades e crescimento tecnolgico e

Como j vimos em captulos anteriores precisamos de alguma mdia para conectar os micros de sua rede. A mdia mais utilizada

. Existem diversos tipos de cabos e estaremos discutindo os tipos mais utilizados, suas vantagens e suas desvantagens, bem como veremos como deve ser preparado o cabo para uso.

Antes o Cabo Coaxial era o tipo de cabo mais utilizado. Atualmente com novas necessidades e crescimento tecnolgico e

mos de alguma mdia para conectar os micros de sua rede. A mdia mais utilizada

. Existem diversos tipos de cabos e estaremos discutindo os tipos mais utilizados, suas vantagens e suas desvantagens, bem

ara uso.

Antes o Cabo Coaxial era o tipo de cabo mais utilizado. Atualmente com novas necessidades e crescimento tecnolgico e

devido s suas desvantagens, est cada vez mais caindo em desuso, sendo, portanto, s recomendado para redes pequenas. Esse cabo utilizado na topologia linear, tambm chamada topologia em barramento, que faz com que a rede inteira saia do ar caso haja o rompimento ou mau contato de algum trecho do cabeamento da rede. Como a rede inteira cai, fica difcil determinar o ponto exato onde est o problema, mesmo existindo no mercado instrumentos digitais prprios para a deteco desse tipo de problema. Existem dois tipos bsicos de cabo coaxial: fino e grosso.

O cabo coaxial tambm utilizado em sistemas de antena para TV, neste caso o cabo possui impedncia de 75 ohms. O cabo coaxial para redes possui impedncia de 50 ohms. Portanto observe a impedncia do cabo na hora de comprar. Cabo Coaxial Fino (10Base2 ou thin ethernet) O Cabo Coaxial Fino tambm chamado de Thin Ethernet ou 10Base2 o tipo mais utilizado. A nomenclatura 10 significa taxa de transferncia de 10 Mbps e 2 a extenso mxima de cada segmento da rede, neste caso 200 m (na verdade o tamanho real chega a 185 m).

Cabo coaxial fino

Caractersticas do cabo coaxial fino:

Utiliza a especificao RG-58 A/U; Cada segmento da rede pode ter, no mximo, 185 metros; Cada segmento pode ter, no mximo, 30 ns; Distncia mnima de 0,5 m entre cada n da rede; Utilizado com conector BNC.

Cabo Coaxial Grosso (10Base5 ou thick ethernet) O Cabo Coaxial Grosso tambm chamado de Thick Ethernet ou 10Base5. Que significa 10 Mbps de taxa de transferncia e que cada segmento da rede pode ter at 500 metros de comprimento. o tipo de cabo pouco utilizado.

Transceiver de cabo coaxial grosso

Transceiver de cabo coaxial grosso

Caractersticas do cabo coaxial grosso: Especificaao RG-213 A/U; Cada segmento de rede pode ter, no mximo, 500 metros; Cada segmento de rede pode ter, no mximo, 100 ns; Distncia mnima de 2,5 m entre cada ns da rede; Utilizado com transceiver.

Cabo par tranado O Cabo Par Tranado o mais utilizado atualmente. Este cabo pode ser dividido em: Cabo Par Tranado sem blindagem (UTP, Unshielded Twisted Pair) e com blindagem (STP, Shielded Twisted Pair).

Par tranado sem blindagem (UTP)

Par tranado com blindagem (STP)

A diferena entre os dois a existncia de uma malha (blindagem) no cabo com blindagem, que ajuda a diminuir a interferncia eletromagntica e, com isso, aumentar a taxa de transferncia obtida na prtica. O par tranado, ao contrrio do cabo coaxial, s permite a conexo de 2 pontos da rede. Por este motivo obrigatrio a utilizao de um dispositivo concentrador (hub ou switch), o que d uma maior flexibilidade e segurana rede. A nica exceo na conexo direta de dois micros usando uma configurao chamada cross-over, utilizada para montar uma rede com apenas dois micros. O Cabo par tranado tambm chamado 10BaseT ou 100BaseT, dependendo da taxa de transferncia da rede, se de 10 Mbps ou 100 Mbps. Vantagens:

Fcil instalao; Barato; Instalao flexvel.

Desvantagens:

Cabo curto (mximo de 90 metros);

Interferncia eletromagntica.

Interferncia eletromagntica O cabo UTP pode sofrer interferncias eletromagnticas, principalmente se o cabo tiver de passar por fortes campos eletromagnticos, especialmente motores e quadros de luz. muito problemtico passar cabos UTP muito prximos a geladeiras, condicionadores de ar e quadros de luz. O campo eletromagntico impedir um correto funcionamento daquele trecho da rede. Se a rede for ser instalada em um parque industrial, onde a interferncia inevitvel, outro tipo de cabo deve ser escolhido para a instalao da rede, como o prprio cabo coaxial ou a fibra tica. Categorias Ao comprar um cabo par tranado, importantssimo notar qual a sua categoria. Embora as categorias 3 e 4 trabalhem bem para redes de 10 Mbps, o ideal trabalharmos somente com cabos de categoria 5, que conseguem atingir at 100 Mbps. Com isso j estaremos preparando o cabeamento para comportar uma rede de 100 Mbps, mesmo que atualmente a rede trabalhe a apenas 10 Mbps, ela j estar preparada para um futuro aumento da taxa de transferncia.

Veja a seguir a descrio de cada categoria:

Categoria do cabo 1 (CAT1): Consiste em um cabo blindado com dois pares tranados compostos por fios 26 AWG. So utilizados por equipamentos de telecomunicao e rdio. Foi usado nas primeiras redes Token-ring mas no aconselhvel para uma rede par tranado. (CAT1 no mais recomendado pela TIA/EIA).

Categoria do cabo 2 (CAT2): formado por pares de fios blindados (para voz) e pares de fios no blindados (para dados). Tambm foi projetado para antigas redes token ring E ARCnet chegando a velocidade de 4 Mbps. (CAT2 no mais recomendado pela TIA/EIA).

Categoria do cabo 3 (CAT3): um cabo no blindado (UTP) usado para dados de at 10Mbits com a capacidade de banda de at 16 MHz. Foi muito usado nas redes Ethernet criadas nos anos noventa (10BASET). Ele ainda pode ser usado para VOIP, rede de telefonia e redes de comunicao 10BASET e 100BASET4. (CAT3 recomendado pela norma EIA/TIA-568-B).

Categoria do cabo 4 (CAT4): um cabo par tranado no blindado (UTP) que pode ser utilizado para transmitir dados a uma frequncia de at 20 MHz e dados a 20 Mbps. Foi usado em redes que podem atuar com taxa de transmisso de at 20Mbps como token ring, 10BASET e 100BASET4. No mais utilizado pois foi substituido pelos cabos CAT5 e CAT5e. (CAT4 no mais recomendado pela TIA/EIA).

Categoria do cabo 5 (CAT5): usado em redes fast ethernet em frequncias de at 100 MHz com uma taxa de 100 Mbps. (CAT5 no mais recomendado pela TIA/EIA).

Categoria do cabo 5e (CAT5e): uma melhoria da categoria 5. Pode ser usado para frequncias at 125 MHz em redes 1000BASE-T gigabit ethernet. Ela foi criada com a nova reviso da norma EIA/TIA-568-B. (CAT5 e recomendado pela norma EIA/TIA-568-B).

Categoria do cabo 6 (CAT6): definido pela norma ANSI EIA/TIA-568-B-2.1 possui bitola 24 AWG e banda passante de at 250 MHz e pode ser usado em redes gigabit ethernet a velocidade de 1.000 Mbps. (CAT6 recomendado pela norma EIA/TIA-568-B).

Categoria CAT 6a: uma melhoria dos cabos CAT6. O a de CAT6a significa augmented (ampliado). Os cabos dessa categoria suportam at 500 MHz e podem ter at 55

metros no caso da rede ser de 10.000 Mbps, caso contrario podem ter at 100 metros. Para que os cabos CAT 6a sofressem menos interferncias os pares de fios so separados uns dos outros, o que aumentou o seu tamanho e os tornou menos flexveis. Essa categoria de cabos tem os seus conectores especficos que ajudam evitar interferncias.

Categoria 7 (CAT7): foi criado para permitir a criao de rede 10 gigabit Ethernet de 100m usando fio de cobre (apesar de atualmente esse tipo de rede esteja sendo usado pela rede CAT6).

TIA: Associao das Indstrias de Telecomunicaes. Esse grupo foi criado nos Estados Unidos, em 1988, com o objetivo de fornecer tecnologia na rea de Telecomunicao. TIA representa os fornecedores de transmisso de sinais e produtos de informtica e servios para a mercado mundial pela sua competncia em desenvolver padres e resolver questes legais locais e globais, desenvolvimento do mercado e programa de promoo de produtos. EIA: Aliana das Indstrias Eletrnicas. uma organizao privada para as indstrias de produtos eletrnicos nos Estados Unidos. A EIA credenciada pela American National Standards Institute (ANSI) para desenvolver padres e especificaes tcnicas de componentes eletrnicos, telecomunicaes, Internet. EIA/TIA-568-B: o conjunto de trs padres de telecomunicaes da Associao das Indstrias de Telecomunicaes. Os padres so relacionados ao cabeamento de edifcios comerciais para produtos e servios de telecomunicaes. Os trs padres so ANSI/EIA/TIA-568-B.1-2001 formalmente chamado de, -B.2-2001, e -B.3-2001.

CABEAMENTO PAR TRANADO O termo Cabeamento de Rede refere-se ao conjunto formado por meios guiados de transmisso e demais acessrios, responsveis pela interligao dos diversos dispositivos dessa rede com o objetivo de transmitir algum tipo de informao entre esses dispositivos.

Meios Guiados: Cabos de cobre e fibra-ptica. Meios No Guiados: Ondas de rdio e raio laser

transmitidos pelo ar. O Cabo par tranado composto de oito fios (4 pares), cada um com uma cor diferente. Cada trecho de cabo par tranado utiliza em suas pontas um conector do tipo RJ-45, que justamente possui 8 pinos, um para cada fio do cabo.

Cabo Par tranado sem blindagem

Conectores RJ-45

Teoricamente os cabos podem ser feitos de qualquer maneira, desde que o pino 1 de uma extremidade seja conectado ao pino 1 da outra extremidade e assim sucessivamente para todos os 8 pinos dos conectores, ou seja, se voc conectar o fio marrom ao pino 1 de uma extremidade, dever conectar o pino 1 ao fio marrom da outra extremidade do cabo. O problema desse procedimento que voc criar um padro de cabos s seu e que s funcionar naquela determinada rede. No futuro, se um tcnico precisar fazer a manuteno em um cabo, ele ficar simplesmente perdido.

A modificao aleatria da ordem dos fios pode causar a Paradiafonia, que o vazamento de energia eltrica entre pares de fios do mesmo cabo, podendo causar problemas na rede.

Observamos que, como o prprio nome diz ao cabo, os fios formam pares tranados onde estas tranas protegem os sinais da interferncia externa. Esta proteo s existe quando estes pares fazem parte do mesmo circuito. Para evitar esses tipos de problemas, existem dois padro internacionais amplamente utilizados: T568A e T568B. Desta forma, basta optar por um dos dois padres e fazer os cabos de acordo com a ordem dos fios impostas por eles. Assim no haver dvidas na hora de montar os cabos e na sua manuteno.

Existem dois tipos de cabos de rede:

Paralelo: Indicado para situaes onde trs (ou mais) computadores devem ser interligados, atravs de um concentrador (hub ou switch), utiliza-se um cabo para cada computador.

Crossover: Indicado para a interligao entre dois computadores. Para conectar uma mquina outra diretamente, sem a necessidade de um concentrador.

A ordem das cores varia de acordo com o tipo de cabo, paralelo ou crossover, e costumam seguir o padro T568-A ou o padro T568-B.

Veja a seguir a ordem das cores para o cabo crossover:

Conector A - Padro T568-A

Conector B (outra extremidade do cabo)

Veja a seguir a ordem das cores para o

Conector A

Conector B (outra extremidade do cabo) - Padro T568

Veja a seguir a ordem das cores para o cabo paralelo:

Conector A - Padro T568-A

Padro T568-B

:

Conector B (outra extremidade do cabo)

Voc pode reparar que para conexo entre dois computadores deve-se utilizar padres diferentes em cada ponta do cabo. J para a conexo PC x hub devecada ponta do cabo.

Ferramentas utilizadas para a montagem de cabos UTP/RJ

Conector B (outra extremidade do cabo) - Padro T568

Voc pode reparar que para conexo entre dois computadores se utilizar padres diferentes em cada ponta do cabo. J

para a conexo PC x hub deve-se utilizar o mesmo padro para

Ferramentas utilizadas para a montagem de cabos UTP/RJ

Padro T568-A

Voc pode reparar que para conexo entre dois computadores se utilizar padres diferentes em cada ponta do cabo. J

se utilizar o mesmo padro para

Ferramentas utilizadas para a montagem de cabos UTP/RJ-45

Conectores RJ-45

Cabo de rede UTP categoria 5

Alicates para fixao de conectores RJ-45

Este alicate mostrado em detalhes na prxima figura. Possui duas lminas e uma fenda para o conector. A lmina indicada com 1 usada para cortar o fio. A lmina 2 serve para desencapar a extremidade do cabo, deixando os quatro pares expostos. A fenda central 3 serve para prender o cabo no conector.

O alicate em detalhes

Crimpar significa plugar o cabo de rede ao conector RJ-45 utilizando alicate especfico.

Protetores de borracha para os conectores RJ-45

O uso desses protetores plsticos traz vrios benefcios:

Facilita a identificao do cabo, com o uso de cores diferentes

Mantm o conector mais limpo Aumenta a durabilidade do conector nas operaes de

encaixe e desencaixe D ao cabo um acabamento profissional

Montar um cabo de rede com esses protetores fcil. Cada protetor deve ser instalado no cabo antes do respectivo conector RJ-45. Depois que o conector instalado voc deve ajustar o protetor ao conector.

Testadores para o cabo

Normalmente esses testadores so compostos de duas unidades independentes. A vantagem disso que o cabo pode ser testado no prprio local onde fica instalado, muitas vezes com as

extremidades localizadas em recintos diferentes. Chamemos os dois componentes de testador e terminador. Uma das extremidades do cabo deve ser ligada ao testador, no qual pressionamos o boto ON/OFF. O terminador deve ser levado at o local onde est a outra extremidade do cabo, e nele encaixamos o outro conector RJ-45.

Uma vez pressionado o boto ON/OFF no testador, um LED ir piscar. No terminador, quatro LEDs piscaro em seqncia, indicando que cada um dos quatro pares est corretamente ligado. Este testador no capaz de distinguir ligaes erradas quando so feitas de forma idntica nas duas extremidades. Por exemplo, se os fios azul e verde forem ligados em posies invertidas em ambas as extremidades do cabo, o terminador apresentar os LEDs piscando na seqncia normal. Cabe ao usurio ou tcnico que monta o cabo, conferir se os fios em cada conector esto ligados nas posies corretas. Se todos os leds do aparelho acender, todos os fios do cabo estaro estabelecendo contato com os dois terminais. Caso contrrio o conector RJ45 perdido e voc ter que realizar todo o procedimento novamente.

CABO DE FIBRA TICA Introduo Em 1966, num comunicado dirigido Bristish Association for the Advancement of Science, os pesquisadores K. C. Kao e G. A . Hockham da Inglaterra propuseram o uso de fibras de vidro, e luz, em lugar de eletricidade e condutores de cobre na transmisso de mensagens telefnicas.

A fibra ptica um filamento de vidro, material dieltrico, constitudo de duas partes principais: o ncleo, por onde se propaga a luz, e a casca que serve para manter a luz confinada no ncleo.

Cada um destes elementos, ncleo e casca, possuem ndices de refrao diferentes fazendo com que a luz percorra o ncleo refletindo na fronteira com a casca. O ncleo e a casca so os dois componentes funcionais da fibra ptica. Eles formam um conjunto muito fino (com cerca de 125 microns, ou seja, pouco mais de um dcimo de um milmetro) e frgil.

Cabo de rede de Fibra ptica

Transmisso Para criarmos um sistema de comunicao atravs de fibras pticas, precisamos de alguns elementos alm da fibra tais como receptores e Transmissores, que transformam o sinal eltrico em luminoso, e vice versa. A comunicao se estabelece da seguinte forma: O equipamento, hub ou estao de trabalho, envia uma mensagem codificada atravs de um pulso eltrico ao emissor que converte em pulso

luminoso, este pulso luminoso percorre a fibra at atingir seu destino, onde encontra um receptor que recebe e converte novamente em pulso eltrico para que o outro equipamento possa interpretar a mensagem. Os emissores e receptores geralmente ficam alojados em equipamentos tais como hubs pticos, placas pticas e tranceivers.

Os transmissores pticos so responsveis pela converso dos sinais eltricos em sinais pticos que sero transportados pela fibra. As fontes luminosas usadas so:

LEDs (Light Emitting Diodes): utiliza o processo de fotogerao por recombinao espontnea. Os cabos com este tipo de transmisso so mais baratos, alm de serem mais adaptveis temperatura ambiente e de terem um ciclo de vida maior.

LDs (Laser Diodes): utiliza o processo de gerao

estimulada da luz. Os cabos com este tipo de transmisso so mais eficientes em potncia devido a sua espessura reduzida.

A largura de banda deste meio potencialmente muito alta, podendo chegar a 5Ghz, e tende a ser limitada pela taxa de modulao mxima da fonte luminosa. Para os LEDs estas taxas variam entre 20 e 150 Mbps , taxas mais altas so possveis usando LDs. Os receptores pticos ou fotodetectores so responsveis pela converso dos sinais pticos em eltricos. Devem operar com sucesso at nos menores nveis de potncia pticas possveis, convertendo o sinal com o mnimo de distoro e rudo para garantir o maior alcance possvel.

Os fotodetectores mais utilizados so:

PIN: este tipo de receptor mais barato, alm de serem mais adaptveis temperatura ambiente e de terem um ciclo de vida maior .

AFD: este tipo de receptor apresenta um custo maior do o PIN , alm de apresentar uma sensibilidade e uma relao sinal/rudo muito melhor que o PIN.

Vantagens

Banda passante alta: a transmisso ptica tem uma grande capacidade de transmitir informao em termos de largura de banda, a transmisso por freqncias de onda de luz muito grande no espectro electromagntico, dado que a largura de banda dependente da extenso da freqncia;

Perdas de transmisso baixa: o poder do sinal luminoso

apenas reduzido ligeiramente aps a propagao de grandes distncias;

Pequeno tamanho e peso: resolvem o problema de espao e

de congestionamento de dutos no subsolo das grandes cidades e em grandes edifcios comercias. o meio de transmisso ideal em avies, navios e satlites;

Imunidade a interferncias: no sofrem interferncias

eletromagnticas, pois so compostas de material dieltrico, e asseguram imunidade pulsos eletromagnticos;

Isolao eltrica: no h necessidade de se preocupar com aterramento e problemas de interface de equipamento, uma vez que constituda de vidro ou plstico, que so isolantes eltricos;

Matria-prima abundante: constituda por slica, material

abundante e no muito caro. Sua despesa aumenta no

processo requerido para fazer vidros ultra-puros desse material.

Desvantagens

Fragilidade das fibras pticas sem encapsulamento: deve-se tomar muito cuidado ao manusear-se uma fibra ptica, pois elas quebram facilmente;

Dificuldade de conexes das fibras pticas: por ser de

pequena dimenso, exigem procedimentos e dispositivos de alta preciso na realizao de conexes e emendas;

Acopladores tipo T com perdas muito grandes: essas perdas

dificultam a utilizao da fibra ptica em sistemas multiponto;

Falta de padronizao dos componentes pticos: o contnuo

avano tecnolgico e a relativa imaturidade no tem facilitado o estabelecimento de padres.

Aplicaes

Redes de telecomunicaes; Conexes de redes locais LANs e WANs; Redes de comunicaes em ferrovias e metrs; Redes para controle de distribuio de energia eltrica; Redes de transmisso de dados; Redes de distribuio de sinais de radiodifuso e televiso; Redes de estdios, cabos de cmeras de televiso; Redes industriais, em monitorao e controle de processos; Interligao de circuitos dentro de equipamentos; Aplicao de controle em geral como em fbricas e

maquinrios; Em veculos motorizados, aeronaves, trens e navios.

Tipos de Fibras pticas Podemos encontrar trs tipos de fibra ptica:

Multimodo com ndice degrau Este tipo de fibra foi o primeiro a surgir e o tipo mais simples. Constitui-se de um nico tipo de vidro para compor o ncleo, ou seja, com ndice de refrao constante.

Possui capacidade de transmisso limitada basicamente pela disperso modal (interferncia entre pulsos consecutivos, onde ocorre o espalhamento dos "modos" no decorrer do percurso) que reflete os diferentes tempos de propagao da onda luminosa. So utilizadas em transmisso de dados curta distncia e em iluminaes. O desempenho desta fibra no passa de 15 a 25 MHz.

Multimodo com ndice gradual: Este tipo de fibra composto por vidros especiais com diferentes valores de ndice de refrao, os quais tem o objetivo de diminuir as diferenas de tempos de propagao da luz no ncleo, devido aos vrios caminhos possveis que a luz pode tomar no interior da fibra, diminuindo a disperso do impulso e aumentando a largura de banda da fibra. Possui taxas de transmisso igual ao multimodo com ndice degrau, entretanto so menos sensveis disperso modal. Este tipo de fibra representa uma boa relao custo benefcio para aplicaes em redes locais, ela possibilita backbones de at 2 km sem repetio, opera com emissores do tipo LED, o que diminui consideravelmente o custo dos equipamentos envolvidos.

Monomodo degrau

A luz percorre a fibra em um s "modo", evitando assim os vrios caminhos de propagao da luz no ncleo, consequentemente diminuindo a disperso do impulso luminoso. A principal caracterstica desta fibra a pequena dimenso do ncleo. Atualmente possuem grande importncia em sistemas telefnicos. Pode atingir taxas de transmisso na ordem de 1 GHz. Quanto ao tipo de sinal suportado, tanto fibras multimodo quanto monomodo operam com sinais de dados, voz e imagem. Tipos de emendas Normalmente tem-se ema idia apenas da fibra ligando uma ponta a outra da Rede, o que na maioria das vezes no verdade. muito comum encontrarmos emendas durante o trajeto que a fibra faz. Em vista disto estaremos descrevendo as caractersticas e aplicaes dos principais processos de Emendas pticas.

Emenda ptica por Fuso das Fibras Como o prprio nome diz, este processo consiste em fundir uma fibra com outra fibra. Para que ocorra a fuso das fibras necessria a utilizao de uma Mquina de Emenda ptica na qual duas fibras so alinhadas frente a frente mantendo-se uma pequena distncia entre as mesmas.

No local onde existe esta pequena distncia, encontram-se de forma perpendicular com as fibras, dois plos tambm alinhados frente a frente um com o outro. Faz-se passar energia eltrica de um plo para o outro e devido distncia que existe entre os mesmos so formados arcos

volticos, os quais aquecem as fibras at temperaturas altssimas e provocam a fuso entre as mesmas. Alm da Mquina de Emenda ptica, so necessrios tambm um Decapador de Fibra ptica, utilizado para remover o revestimento da fibra sem danific-la, e um clivador de fibra ptica utilizado para cortar as fibras num ngulo o mais reto possvel para que as fibras estejam perfeitamente alinhadas na hora da fuso. O processo de Emenda ptica por Fuso exige um custo alto nos equipamentos para a sua operao, entretanto agiliza as instalaes e garante uma grande confiabilidade no sistema.

Emenda ptica Mecnica Este processo consiste em alinhar duas fibras com a utilizao de um tipo de luva especialmente desenvolvida para tal finalidade, que mantm estas fibras posicionadas frente a frente, sem uni-las definitivamente.

Para que seja possvel a execuo deste tipo de processo necessrio a aquisio de alguns materiais, dentre eles, um Kit de Ferramentas para Emenda Mecnica, as luvas, e um de fibra ptica de preciso para cortar num ngulo o mais reto possvel, para que as fibras estejam perfeitamente alinhadas na hora do fechamento da luva. O custo de investimento em materiais para a operao deste tipo de processo relativamente reduzido, sendo a sua instalao relativamente fcil, obtendo-se com isso um tempo reduzido durante a instalao e uma grande facilidade de locomoo visto que os materiais so portteis.

Emenda ptica por Acoplamento de Conectores

Este processo no alinhamento de duas fibras, em cada fibra colocado um conector ptico e estes dois conectores so encaixados em um acoplador ptico para que se torne possvel o alinhamento das fibras sem uni-las definitivamente. Para que este processo seja possvel necessria a aquisio de alguns produtos, dentre eles, um Kit de ferramentas para conectorizao de fibras pticas, conectores pticos e acopladores pticos. O custo de investimento em materiais para a operao deste tipo de processo bem reduzido, sendo a sua instalao um pouco mais trabalhosa do que nos processos anteriores, em vista disso destina-se um tempo maior para que se efetue a instalao.

Exemplos de Cabos e Conectores O custo do metro de cabo de fibra ptica no elevado em comparao com os cabos convencionais. Entretanto seus conectores so bastante caros, assim como a mo de obra necessria para a sua montagem. Um cabo de fibra ptica custa entre 100 e 400 dlares, dependendo do comprimento. Um curso de especializao em montagem de cabos de fibras pticas custa cerca de 1000 dlares, e ministrado pelos fabricantes dos cabos e conectores. A montagem desses conectores, alm de um curso de especializao, requer instrumentos especiais, como microscpios, ferramentas especiais para corte e polimento, medidores e outros aparelhos sofisticados. Devido ao seu elevado custo, os cabos de fibras pticas so usados apenas quando necessrio atingir distncias maiores, para operar com taxas de transmisso mais altas, em ambientes com muita interferncia eletromagntica e quando necessria proteo contra descargas atmosfricas.

Estrutura interna de um cabo de fibra ptica

A figura anterior mostra a estrutura interna de um cabo de fibra ptica. A fibra propriamente dita forma o ncleo. Sua espessura menor que a de um fio de cabelo. A maioria dos cabos de fibra ptica usados em redes tm fibras com espessura de 50 ou 62,5 microns. Cabos especiais chamados monomodo tm fibras de 8 o ou 10 microns (lembrando que 1 micron equivale a 1 milsimo do milmetro). O ncleo revestido por uma camada tambm de vidro, chamada casca. O vidro usado na construo do ncleo tem um elevadssimo grau de pureza, que medida em partes por bilho. Um revestimento de acrilato, uma espcie de plstico, forma a camada mais externa do cabo. Vrios desses cabos elementares so reunidos formando cabos mltiplos. Os cabos ticos usados em redes de computadores tm at 48 pares de fibras. Cabos usados em telefonia possuem at 280 pares de fibras.

Exemplos de cabos de fibras pticas (2 e 4 fibras)

A figura acima mostra a estrutura interna de um cabo com mltiplas fibras ticas. As fibras so reunidas aos pares em cabos com cerca de 0,85 mm de dimetro. Um ou vrios desses cabos duplos so envolvidos por fios de aramida, que so fibras que do maior resistncia ao cabo, evitando o seu esticamento. O conjunto dos cabos duplos e dos fios de aramida so envolvidos por uma capa plstica externa. O grande segredo da fibra ptica a pureza do vidro utilizado. Este vidro formado por processos qumicos especiais que envolvem vaporizao e deposio. Tambm notvel o seu processo de fabricao. O vidro derretido em um forno com um orifcio inferior, at que ocorre a formao de uma gota. Esta gota puxada e descartada, e forma-se um pequeno filete que esticado at a espessura desejada. A espessura controlada por um processo computadorizado, e mantida no valor desejado. A seguir so aplicados a casca de vidro e o revestimento de acrilato.

Cabo com conectores ST

Voc encontrar vrios tipos de conectores usados nos cabos de fibra ptica. Um deles o conector ST, mostrado no cabo da figura acima. Note que em cada extremidade existem dois conectores, um usado na transmisso e outro na recepo. Observe que nas extremidades dos conectores existem protetores plsticos, que devem ser retirados quando o cabo for acoplado ao conector da placa de rede, hub, switch ou outros equipamentos. Os protetores plsticos mantm as extremidades da fibra livre de choques mecnicos, poeira e sujeira em geral. Outro tipo de conector utilizado o SC. Trata-se de um conector duplo, cujo encaixe feito de forma simultnea para o canal de transmisso e o de recepo.

Cabo com conectores SC

A figura abaixo mostra outro tipo de conector bastante comum, o MTRJ. Tambm um conector duplo, ou seja, realiza a conexo de duas fibras, uma para transmisso e outra para a recepo.

Cabo de fibra ptica com conectores MTRJ

Muitos dispositivos, como placas de rede, hubs e switches possuem conexes diretas para cabos de fibras ticas, utilizando um dos padres de conectores aqui citados. Ainda assim, qualquer conexo de rede baseada em cabos convencionais (ex: RJ-45 ou coaxial) pode ser convertida para cabos ticos, usando pequenos dispositivos chamados conversores de mdia (figura a seguir). Normalmente esses conversores podem ser montados em racks, e qualquer cabo eltrico de rede pode ser convertido para cabos

ticos. Existem conversores entre RJ-45 e ST, RJ-45 e ST, RJ-45 e MTRJ, RJ-45 e VF-45, etc.

Conversor de UTP para fibra tica

Para conectar dois equipamentos em rede que j possuam conexes para cabos ticos, porm com conectores diferentes, podemos utilizar cabos hbridos, ou seja, com conectores diferentes em cada extremidade (figura abaixo). Existem cabos hbridos SC/ST, SC/MTRJ, ST/VF-45, etc.

Cabo hbrido SC/ST

Nunca olhe diretamente o feixe de luz que sai de um cabo de fibra tica. A alta intensidade da luz pode causar danos irreversveis viso, inclusive cegueira. Alguns conectores possuem proteo, mas no bom facilitar. Algumas placas de

rede possuem conexo direta para cabos de fibras pticas. A placa mostrada na figura a seguir tem dois conectores tipo SC. mais fcil encontrar placas para fibras ticas nos padres Gigabit Ethernet e 10-Gigabit Ethernet.

Placa de rede com conectores para fibras ticas

COMO SELECIONAR O CABEAMENTO APROPRIADO?

Intensidade do trfego Velocidade de transmisso Interferncia Segurana Distncias Oramento

MODELO DE REFERNCIA OSI

Vamos entender como o processo de viajem dos dados pela rede e sua formatao. Com o objetivo de facilitar o processo de padronizao e obter interconectividade entre mquinas de diferentes fabricantes, a Organizao Internacional de Normalizao (ISO - International Standards Organization), uma das principais organizaes no que se refere elaborao de padres de comunicao de mbito

mundial, aprovou, no incio da dcada de 1980, um modelo de arquitetura para sistemas abertos, visando permitir a comunicao entre mquinas heterogneas e definindo diretivas genricas para a construo de redes de computadores independente da tecnologia de implementao. Esse modelo foi denominado OSI (Open Systems Interconnection), servindo de base para a implementao de qualquer tipo de rede, seja de curta, mdia ou longa distncia. O modelo OSI dividido em sete camadas que possuem tarefas especficas. Outra coisa interessante qual a PDU (Protocol Data Unit, ou Protocolo de Unidade de Dados) cada camada em especfico trata. Vou descrever aps a breve explicao da camada seqente, qual a PDU correspondente.

Camadas OSI Nmero da Camada Funcionalidade 7 Aplicao 6 Apresentao 5 Sesso 4 Transporte 3 Rede 2 Enlace 1 Fsica

Camada Fsica (1) onde se inicia todo o processo. O sinal que vem do meio (Cabos UTP por exemplo), chega camada fsica em formato de sinais eltricos e se transforma em bits (0 e 1). Como no cabo navega apenas sinais eltricos de baixa freqncia, a camada fsica identifica como sinal eltrico com 5 volts e 1 como sinal eltrico com +5 volts. Vejam na figura a seguir o exemplo com a Senide.

A camada fsica trata coisas tipo distncia mxima dos cabos (por exemplo no caso do UTP onde so 90m), conectores fsicos (tipo BNC do coaxial ou RJ45 do UTP), pulsos eltricos (no caso de cabo metlico) ou pulsos de luz (no caso da fibra tica), etc. Resumindo, ela recebe os dados e comea o processo, ou insere os dados finalizando o processo, de acordo com a ordem. Exemplo de alguns dispositivos que atuam na camada fsica so os Hubs, tranceivers, cabos, etc. Sua PDU so os BITS. Camada de Enlace (2) Aps a camada fsica ter formatado os dados de maneira que a camada de enlace os entenda, inicia-se a segunda parte do processo. Um aspecto interessante que a camada de enlace j entende um endereo, o endereo fsico (MAC Address Media Access Control ou Controle de acesso a mdia), a partir daqui sempre que eu me referir a endereo fsico estou me referindo ao MAC "Address". Sem querer sair do escopo da camada, acho necessria uma breve definio do MAC. MAC address um endereo Hexadecimal de 48 bits, tipo FF-C6-00-A2-05-D8. Na prxima parte do processo, quando o dado enviado camada de rede esse endereo vira endereo IP. Aps o recebimento dos bits, ela os converte de maneira inteligvel, os transforma em unidade de dado, subtrai o endereo fsico e encaminha para a camada de rede que continua o processo. Sua PDU o QUADRO.

Camada de Rede (3) Pensando em WAN, a camada que mais atua no processo. A camada 3 responsvel pelo trfego no processo de internetworking. A partir de dispositivos como roteadores, ela decide qual o melhor caminho para os dados no processo, bem como estabelecimento das rotas. A camada 3 j entende o endereo fsico, que o converte para endereo lgico (o endereo IP). Exemplo de protocolos de endereamento lgico so o IP e o IPX. A partir da, a PDU da camada de enlace, o quadro, se transforma em unidade de dado de camada 3. Exemplo de dispositivo atuante nessa camada o Roteador, que sem dvida o principal agente no processo de internetworking, pois este determina as melhores rotas baseados no seus critrios, enderea os dados pelas redes, e gerencia suas tabelas de roteamento. A PDU da camada 3 o PACOTE. Camada de transporte (4) A camada de transporte responsvel pela qualidade na entrega e recebimento dos dados. Aps os dados j endereados virem da camada 3, hora de comear o transporte dos mesmos. A camada 4 gerencia esse processo, para assegurar de maneira confivel o sucesso no transporte dos dados, por exemplo, um servio bastante interessante que atua de forma interativa nessa camada o Q.O.S ou Quality of Service (Qualidade de Servio), que um assunto bastante importante e fundamental no processo de internetworking.

Ento, aps os pacotes virem da camada de rede, j com seus "remetentes/destinatrios", hora de entreg-los, como se as cartas tivessem acabados de sair do correio (camada 3), e o carteiro fosse as transportar (camada 4). Junto dos protocolos de endereamento (IP e IPX), agora entram os protocolos de

transporte (por exemplo, o TCP e o SPX). A PDU da camada 4 o SEGMENTO. Camada de sesso (5) Aps a recepo dos bits, a obteno do endereo, e a definio de um caminho para o transporte, se inicia ento a sesso responsvel pelo processo da troca de dados/comunicao. A camada 5 responsvel por iniciar, gerenciar e terminar a conexo entre hosts. Para obter xito no processo de comunicao, a camada de seo tm que se preocupar com a sincronizao entre hosts, para que a sesso aberta entre eles se mantenha funcionando. Exemplo de dispositivos, ou mais especificamente, aplicativos que atuam na camada de sesso o ICQ, ou o MIRC. A partir da, a camada de sesso e as camadas superiores vo tratar como PDU os DADOS.

Camada de Apresentao (6) A camada 6 atua como intermediaria no processo frente s suas camadas adjacentes. Ela cuida da formatao dos dados, e da

representao destes, e ela a camada responsvel por fazer com que duas redes diferentes (por exemplo, uma TCP/IP e outra IPX/SPX) se comuniquem, "traduzindo" os dados no processo de comunicao.

Alguns dispositivos atuantes na camada de Apresentao so o Gateway, ou os Tranceivers, sendo que o Gateway no caso faria a ponte entre as redes traduzindo diferentes protocolos, e o Tranceiver traduz sinais por exemplo de cabo UTP em sinais que um cabo Coaxial entenda. Camada de Aplicao (7) A camada de aplicao a que mais notamos no dia a dia, pois interagimos direto com ela atravs de softwares como cliente de correio, programas de mensagens instantneas, etc. Nela que atuam o DNS, o Telnet, o FTP, etc. E ela pode tanto iniciar quanto finalizar o processo, pois como a camada fsica, se encontra em um dos extremos do modelo! Referncia: http://imasters.com.br/artigo/882/redes/o_modelo_osi_e_suas_7_camadas/.

PRIMITIVAS DE SERVIO As primitivas de servios so informaes trocadas entre duas camadas adjacentes de forma a realizar um servio. No modelo OSI so definidas quatro tipos de primitivas:

Pedido (Request): utilizada para solicitar ou ativar um determinado servio;

Indicao (Indication): informa a ocorrncia de um determinado evento;

Resposta (Response): utilizada para responder a um determinado evento;

Confirmao (Confirmation): tipo utilizado para indicar o resultado de um pedido de servio.

As primitivas possuem parmetros de entrada e sada. Por exemplo, em um pedido de conexo, os parmetros podem especificar a mquina qual se conectar, o tipo de servio desejado e o tamanho mximo de mensagem a ser utilizada e os parmetros em uma indicao de conexo podem conter a identidade do solicitante, o tipo de servio e o tamanho mximo de mensagem proposto. Quem cuida dos detalhes desta negociao o protocolo. Por exemplo, caso duas propostas para o tamanho mximo das mensagens trocadas seja conflitante, o protocolo deve decidir qual das duas ser aceita.

Os servios prestados podem ser basicamente de dois tipos: confirmado e no confirmado. No servio confirmado, h um pedido, uma indicao, uma resposta e uma confirmao. J no servio no confirmado, h apenas um pedido e uma indicao. Um exemplo de um servio confirmado o estabelecimento de uma conexo, enquanto que a desconexo um servio no confirmado. Vejamos o exemplo de um servio de conexo a seguir:

Request.CONEXO - solicita o estabelecimento de uma conexo;

Indication.CONEXO - informa parte chamada; Response.CONEXO - entidade chamada aceita ou rejeita

chamadas; Confirmation.CONEXO - indica ao solicitante se a

chamada foi aceita; Request.DADOS - solicita a transmisso de dados; Indication.DADOS - avisa sobre a chegada de dados; Request.DESCONEXO - solicita que a conexo seja

liberada; Indication.DESCONEXO - informa ao parceiro sobre o

pedido.

Um exemplo muito didtico a analogia com o sistema telefnico. Por exemplo, voc liga para uma pessoa e a convida para sair:

Request.CONEXO - voc disca o telefone da pessoa; Indication.CONEXO - o telefone dela toca; Response.CONEXO - ela atende ao telefone; Confirmation.CONEXO - voc ouve o sinal de chamada

parar de tocar; Request.DADOS - voc convida a pessoa para sair; Indication.DADOS - ela ouve seu convite; Request.DADOS - ela responde que sim; Indication.DADOS - voc ouve a aceitao dela; Request.DESCONEXO - voc desliga o telefone; Indication.DESCONEXO - ela ouve e desliga tambm.

Outro exemplo (conversao telefnica): A camada N o usurio, ou seja, voc e a pessoa com quem esto falando. A camada N-1 a operadora do servio. De um modo bastante simplificado, este exemplo nos mostra a troca de primitivas em uma conversao genrica, mas que pode ser perfeitamente aplicada a situaes mais complexas, como o modelo OSI.

Servios e Protocolos Faz-se necessrio neste ponto deixar bem clara a distino entre servios e protocolos. Um servio um conjunto de primitivas

que uma camada oferece camada superior adjacente, ou seja, uma interface entre duas camadas onde a inferior se comporta como provedora do servio e a superior a usuria do servio. O servio define as operaes que a camada est preparada para realizar em nome de seus usurios, mas no diz nada a respeito do modo como isso deve ser implementado. J um protocolo um conjunto de regras que governa o formato e significado dos quadros, pacotes ou mensagens trocados entre entidades parceiras dentro de uma mesma camada. Os protocolos so utilizados para implementar os servios, no sendo diretamente visveis aos usurios, ou seja, o protocolo utilizado pode ser modificado, desde que o servio oferecido ao usurio permanea o mesmo.

Devemos sempre lembrar que ao se falar em servios, estamos falando em camadas adjacentes (nveis diferentes, no mesmo sistema), e protocolo falamos de entidades pares (no mesmo nvel, em sistemas diferentes).

IEE 802 O IEEE uma das principais entidades internacionais relacionadas com a definio de diversos padres em eletrnica e

comunicaes. Os grupos de trabalho 802 so responsveis pelas definies empregadas em redes.

Nos anos 80 especialistas em comunicaes comearam uma srie de estudos patrocinados pelo IEEE (Institute of Eletrical and Eletrnics Engineers). Eles definiram uma srie de padres, diversos modelos e guias para elaborao de protocolos, interfaces e dispositivos. Na verdade, os estudos de muitos deles prosseguem, como o 802.14, definindo a comunicao de banda larga baseado em canais de TV a cabo, os Cable Modems. Os trabalhos, que so conhecidos pelo IEEE 802, foram divididos em diversos grupos que concentram a ateno em determinados aspectos. Alguns anos depois do incio dos trabalhos, organizaes regulamentadoras de padres como a ANSI e a ISO adotaram alguns dos padres desenvolvidos.

MODELO TCP/IP O modelo TCP/IP constitudo por quatro (04) camadas, sendo que as principais so duas (02) camadas: a camada de rede e a camada de transporte. Tanto a camada de aplicao quanto camada de interface de rede no possuem uma norma definida, devendo a camada de aplicao utilizar servios da camada de transporte, a ser definida adiante, e a camada de interface de rede prover a interface dos diversos tipos de rede com o protocolo (promovendo em conseqncia a interoperao entre as diversas arquiteturas de rede Ethernet, Token Ring, ATM, etc).

Camada de Interface de Rede Tambm chamada camada de abstrao de hardware, tem como funo principal interface do modelo TCP/IP com os diversos tipos de redes (X.25, ATM, FDDI, Ethernet, Token Ring, Frame Relay, sistema de conexo ponto-a-ponto SLIP,etc.). Como h uma grande variedade de tecnologias de rede, que utilizam diferentes velocidades, protocolos, meios transmisso, etc. , esta camada no normatizada pelo modelo, o que prov uma das grandes virtudes do modelo TCP/IP a possibilidade de interconexo e interoperao de redes heterogneas. Camada de Rede (IP) ou Internet A camada de rede a primeira (normatizada) do modelo. Tambm conhecida como camada Internet, responsvel pelo endereamento, roteamento dos pacotes, controle de envio e recepo (erros, bufferizao, fragmentao, seqncia, reconhecimento, etc.). Dentre os protocolos da Camada de Rede, destaca-se inicialmente o IP (Internet Protocol), alm do ARP, ICMP, RARP e dos protocolos de roteamento (RIP ,IGP, OSPF, Hello, EGP e GGP). A camada de rede uma camada no orientada conexo, portanto se comunica atravs de datagramas.

Definio do Datagrama, citando a Wikipdia: Em uma rede de computadores ou telecomunicaes, pacote, trama ou datagrama uma estrutura unitria de transmisso de dados ou uma sequncia de dados transmitida por uma rede ou linha de comunicao que utilize a comutao de pacotes. A informao a transmitir geralmente quebrada em inmeros pacotes e ento transmitida. Alm da parte da informao, o pacote possui um cabealho, que contm informaes importantes para a transmisso, como o endereo do destinatrio, soma para checagem de erros, prioridades, entre outras.

Camada de Transporte (TCP) A camada de transporte uma camada fim-a-fim, isto , uma entidade desta camada s se comunica com a sua entidade-par do host destinatrio. nesta camada que se faz o controle da conversao entre as aplicaes intercomunicadas da rede. A camada de transporte utiliza dois protocolos: o TCP e o UDP. O primeiro orientado conexo e o segundo no orientado conexo. Ambos os protocolos podem servir a mais de uma aplicao simultaneamente.

O acesso das aplicaes camada de transporte feito atravs de portas que recebem um nmero inteiro para cada tipo de aplicao, podendo tambm tais portas ser criadas ao passo em que novas necessidades vo surgindo com o desenvolvimento de novas aplicaes. A maneira como a camada de transporte transmite dados das vrias aplicaes simultneas por intermdio da multiplexao, onde vrias mensagens so repassadas para a camada de rede (especificamente ao protocolo IP) que se encarregar de empacot-las e mandar para uma ou mais interface de rede.

Chegando ao destinatrio o protocolo IP repassa para a camada de transporte que demultiplexa para as portas (aplicaes) especficas. Camada de Aplicao formada pelos protocolos utilizados pelas diversas aplicaes do modelo TCP/IP. Esta camada no possui um padro comum. O padro estabelece-se para cada aplicao. Isto , o FTP possui seu prprio protocolo, o TELNET possui o seu prprio, bem como o SNMP, GOPHER, DNS, etc. na camada de aplicao que se estabelece o tratamento das diferenas entre representao de formato de dados. O endereamento da aplicao na rede provido atravs da utilizao de portas para comunicao com a camada de transporte. Para cada aplicao existe uma porta predeterminada.

MODELO OSI X TCP/IP A primeira diferena entre as arquiteturas OSI e TCP est no nmero de camadas, enquanto no modelo OSI so definidas 7 camadas, no TCP so apenas 4. Os nveis fsicos, de enlace e aspectos do nvel de rede do OSI, relativos a transmisso de dados em uma nica rede, no so abordados no TCP, que agrupa todos esses servios na camada de internet, o TCP limita-se apenas a definir uma interface entre os nveis de internet.

O Servio de rede relativa conexo de redes distintas implementado pelo protocolo IP na arquitetura TCP. No nvel de transporte, o TCP/IP oferece duas escolhas: o TCP e o UDP. Tais protocolos equivalem aos protocolos orientados e no orientados a conexo no nvel de transporte do modelo OSI. Por fim, as camadas de sesso e apresentao no modelo OSI so implementadas em cada aplicao de modo particular na camada de aplicao na arquitetura TCP/IP. Na arquitetura OSI, definindo-se as camadas de sesso, apresentao e alguns servios genricos no nvel de aplicao, mais razovel, no sentido em que permite uma maior reutilizao de esforos durante o desenvolvimento de aplicaes distribudas. Quando um programa cliente de e-mail quer baixar os e-mails que esto armazenados no servidor de e-mail, ele efetuar esse pedido para a camada de aplicao do TCP/IP, sendo atendido pelo protocolo SMTP. Quando voc entra um endereo www em seu navegador para visualizar uma pgina na Internet, ele se comunicar com a camada de aplicao do TCP/IP, sendo

atendido pelo protocolo HTTP ( por isso que as pginas da Internet comeam com http://). E assim por diante.

A camada de aplicao comunica-se com a camada de transporte atravs de uma porta. As portas so numeradas e as aplicaes padro usam sempre uma mesma porta. Por exemplo, o protocolo SMTP utiliza sempre a porta 25, o protocolo HTTP utiliza sempre a porta 80 e o FTP as portas 20 (para transmisso de dados) e 21 (para transmisso de informaes de controle). O uso de um nmero de porta permite ao protocolo de transporte (tipicamente o TCP) saber qual o tipo de contedo do pacote de dados (por exemplo, saber que o dado que ele est transportando um e-mail) e, no receptor, saber para qual protocolo de aplicao ele dever entregar o pacote de dados, j que, como estamos vendo, existem inmeros. Assim, ao receber um pacote destinado porta 25, o protocolo TCP ir entreg-lo ao protocolo que estiver conectado a esta porta, tipicamente o SMTP, que por sua vez entregar o dado aplicao que o solicitou (o programa de e-mail).

Protocolos do Modelo TCP/IP Camada Protocolo

Aplicao DNS, BOOTP, DHCP, FTP, HTTP,

Telnet, SMTP, POP3, IMAP, TFTP,

NFS, NIS, LPR, LPD, ICQ,

RealAudio, Gopher, Archie,

Finger, SNMP entre outros.

Transporte UDP e TCP

Internet IP, ICMP, IGMP

Rede X.25, Frame-Relay, ATM, PPP,

Ethernet, Token-Ring, FDDI,

HDLC, SLIP, SCSI, HIPPI, ARP,

V.24, X.21

CONTROLE DE DETECO DE COLISO

Coliso um evento que ocorre freqentemente nas redes, no qual dois computadores tentam enviar informaes no mesmo instante. As colises so normais no funcionamento de uma rede. Entretanto se forem muito freqentes, o desempenho da rede ser prejudicado. Existiam dois padres de placas de rede, as 10/10 e as 10/100. As placas 10/10 transmitiam a apenas 10 megabits por segundo, enquanto as 10/100 podem tanto transmitir a 100 (caso conectadas a outras placas e hubs 10/100) quanto a 10 (se conectada a placas 10/10). Esta velocidade dividida entre todos os micros da rede. Se estiverem sendo feitas duas transferncias de arquivos ao mesmo tempo, por exemplo, cada transferncia ficar com metade da velocidade. As placas Ethernet no permitem a comunicao de duas ou mais estaes ao mesmo tempo, ou seja, h a coliso, IEEE 802.3 (CSMA/CD), a no ser no caso do 100 BaseT full duplex, mas no caso de envio e resposta. Inclusive no 100 BaseT normal o cabeamento o mesmo: 4 fios. Como fica esta contradio?"

Todos os sistemas operacionais atuais so multitarefa, ou seja, podem rodar vrios aplicativos "ao mesmo tempo". Porm, geralmente usamos apenas um processador por PC, tambm parece uma contradio no ? Na verdade os programas no so exatamente "processados ao mesmo tempo", mas como a mudana muito rpida, a impresso do usurio essa. No caso das redes temos algo parecido. Vrias estaes podem transmitir arquivos ao mesmo tempo, dividindo a velocidade permitida pela rede, o que no pode acontecer duas estaes transmitirem seus pacotes ao mesmo tempo. Acontece algo parecido com os programas num sistema multitarefa: a estao A envia um pacote de dados, a estao B envia outro, A estao Z envia mais um, a estao A transmite um novo pacote e assim por diante. Como cada pacote tem poucas centenas de bytes, este chaveamento muito rpido, dando a impresso de que tudo est sendo transmitido ao mesmo tempo. Nas redes Ethernet, existe o famoso problema de coliso de pacotes, que acontece sempre que duas estaes tentam transmitir dados ao mesmo tempo. Antes de transmitir seu pacote, a estao "escuta" o cabo, para verificar se outra estao j est transmitindo. Caso o cabo esteja ocupado ela espera, caso esteja livre ela transmite.

Como o sinal demora algum tempo para atingir todas as estaes, existe uma possibilidade considervel de que outra estao "escute" o cabo antes do sinal chegar at ela, pensa que o cabo est livre e tambm transmite dados. Neste caso os dados colidiro em algum ponto do cabo. A estao que estiver mais prxima, a primeira a detectar a coliso, emitir um sinal de alta freqncia que anula todos os sinais que estiverem trafegando atravs do cabo e alerta as demais estaes sobre o problema.

Ao receberem o sinal, todas as estaes param de transmitir dados por um perodo de tempo aleatrio. Com isto, os dados voltam a ser transmitidos, um pacote por vez. Como apenas uma estao pode falar de cada vez, antes de transmitir dados a estao ir "ouvir" o cabo. Se perceber que nenhuma estao est transmitindo, enviar seu pacote, caso contrrio, esperar at que o cabo esteja livre. Este processo chamado de "Carrier Sense" ou sensor mensageiro. Mas, caso duas estaes ouam o cabo ao mesmo tempo ambas percebero que o cabo est livre e acabaro enviando seus pacotes ao mesmo tempo. Teremos ento uma coliso de dados.

Dois pacotes sendo enviados ao mesmo tempo geram um sinal eltrico mais forte, que pode ser facilmente percebido pelas placas de rede. A primeira estao que perceber esta coliso irradiar para toda a rede um sinal especial de alta freqncia que cancelar todos os outros sinais que estejam trafegando atravs do cabo e alertar as demais placas que ocorreu uma coliso. Sendo avisadas de que a coliso ocorreu, as duas placas "faladoras" esperaro um nmero aleatrio de milessegundos antes de tentarem transmitir novamente. Este processo chamado de TBEB "truncated exponencial backof". Inicialmente as placas escolhero entre 1 ou 2, se houver outra coliso escolhero entre 1 e 4, em seguida entre 1 e 8 milessegundos, sempre dobrando os nmeros possveis at que consigam transmitir os dados. Apesar de as placas poderem fazer at 16 tentativas antes de desistirem, normalmente os dados so transmitidos no mximo na 3 tentativa. Veja que apesar de no causarem perda ou corrupo de dados, as colises causam uma grande perda de tempo, resultando na diminuio do desempenho da rede. Quanto maior for o nmero

de estaes, maior ser a quantidade de colises e menor ser o desempenho da rede. Por isso existe o limite de 30 micros por segmento numa rede de cabo coaxial, e recomendvel usar bridges para diminuir o trfego na rede caso estejamos usando topologia em estrela, com vrios hubs interligados (e muitas estaes).

Outro fator que contribui para as colises o comprimento do cabo. Quanto maior for o cabo (isso tanto para cabos de par tranado quanto coaxial) mais fraco chegar o sinal e ser mais difcil para a placa de rede escutar o cabo antes de enviar seus pacotes, sendo maior a possibilidade de erro. Usar poucas estaes por segmento e usar cabos mais curtos do que as distncias mximas permitidas, reduzem o nmero de colises e aumentam o desempenho da rede. O ideal no caso de uma rede com mais de 20 ou 30 micros, dividir a rede em dois ou mais segmentos usando bridges, pois como vimos anteriormente, isto servir para dividir o trfego na rede. Veja que todo este controle feito pelas placas de rede Ethernet. No tem nada a ver com o sistema operacional de rede ou com os protocolos de rede usados.

ENDEREOS IP IP significa Internet Protocol. A Internet uma rede, e assim como ocorre em qualquer tipo de rede, os seus ns (computadores, impressoras, etc.) precisam ter endereos. Graas a esses endereos, as informaes podem trafegar pela rede at chegar ao destino correto. Endereos IP so formados por quatro bytes. Cada byte pode representar um nmero decimal de 0 a 255. Portanto um endereo IP formado por quatro nmeros, entre 0 e 255. Por

exemplo, na figura abaixo, o computador em teste est usando o endereo IP: 192.168.0.102.

Endereos IP na Internet Todos os computadores na Internet que operam como hosts, ou seja, que tm algum contedo hospedado ou cujas informaes possam ser acessadas por outros computadores, utilizam endereos IP externos. Por exemplo, o site www.uol.com.br est hospedado em um servidor cujo endereo IP : 200.147.67.142. Outros exemplos: Google: 74.125.234.82 Yahoo: 209.191.122.70 Hotmail: 64.4.56.23

Para descobrir o endereo IP de um site digite PING e a url do site. Exemplo: ping www.google.com.br. Este procedimento deve ser feito no PROMPT do MS-DOS. Endereos IP em rede local A partir dos anos 90 tornou-se comum o uso do protocolo TCP/IP em redes locais. A estrutura das redes locais passa a ser semelhante estrutura da Internet, o que traz vrios benefcios.

Computadores de uma rede local utilizam endereos IP, porm com uma diferena: normalmente usam endereos IP internos, que so vlidos apenas na rede local. como ter, por exemplo, nmeros de ramais internos de uma central telefnica. Esses nmeros existem apenas na central em questo. DHCP DHCP significa: Dynamic Host Control Protocol. Todos os equipamentos de uma rede baseada em TCP/IP precisam ter um endereo IP. Esses endereos no so aleatrios. Existem regras que os definem. O mtodo mais comum para a definio desses endereos o uso de um servidor DHCP. Trata-se de um computador ou um equipamento de rede capaz de distribuir endereos IP para os demais computadores. No exemplo abaixo, o computador recebeu o IP 192.168.0.102, que foi definido por um servidor DHCP existente na rede, cujo endereo 192.168.0.1.

Funcionamento do DHCP Um servidor DHCP simplesmente mantm uma tabela contendo os nomes dos diversos computadores da rede e atribui a eles IPs dentro de uma faixa de endereos. No exemplo ao lado, esta tabela seria:

Nome do computador IP Micro01 192.168.0.101 Micro02 192.168.0.102 Micro03 192.168.0.103

Digamos que acabamos de ligar o computador Micro03. Ele enviar ento a seguinte mensagem pela rede: Eu sou o Micro03, tem algum DHCP nesta rede?. O DHCP receber esta mensagem, consultar esta tabela e descobrir que o Micro03 j recebeu anteriormente um IP. Enviar ento a mensagem: Micro03, voc ficar com o IP 192.168.0.103.

Digamos que agora mais um computador foi instalado na rede, e que seu nome seja Micro04. Ao ser iniciado o sistema, ele pedir um IP ao servidor DHCP.

Nome do computador IP Micro01 192.168.0.101 Micro02 192.168.0.102 Micro03 192.168.0.103 Micro04 192.168.0.104

REDES CLASSE A, B E C O IANA (Internet Assigned Numbers Authority) uma organizao responsvel pela regulamentao do uso da Internet em todo o mundo. Nela as diversas empresas reservam faixas de endereos IP. Tambm feita a distribuio de IPs por pases. Redes classe A Dentro do espao completo de endereos IP, que vai de 0.0.0.0 a 255.255.255.255, o IANA criou diversas faixas. As chamadas redes classe A vo de 1.0.0.0 a 126.0.0.0. So ao todo 126 redes classe A. Cada uma delas tem seu IP comeando com um nmero fixo, e tem os demais trs nmeros variveis. Cada rede classe A comporta at 16.777.216 endereos IP. Redes classe B O IANA criou tambm faixas de endereos para redes de pequeno e mdio porte. As redes classe B so consideradas de mdio porte, e seus IPs podem variar de 128.1.0.0 a 191.254.255.255. So ao todo cerca de 16.000 redes classe B possveis.

Ao receber uma rede classe B, uma empresa recebe os dois primeiros nmeros, que devem se