Aula Redes Computadores s45g

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Redes de Computadores

Apresentação Edney Soares Trindade E-mail: [email protected]

Formação •Bacharelado em Sistemas de Informação – UniFOA / RJ •Pós-graduação em Banco de Dados – UBM / RJ •Pós-graduação em Gerência de Projetos – UniFOA / RJ •Mestrando em Computação Aplicada – INPE / SP

Conteúdo Aula: Data:

Assunto:

01

Apresentação do professor, da disciplina, dos métodos de avaliação, das datas de trabalhos e 17/08/2009 provas; introdução a redes de computadores; protocolo T / IP, ping, máscara de rede; classes de IP;

02

Topologias de rede e equipamentos de rede (conversores e gateway); meios físicos; formas de 24/08/2009 transmissão e de o; modos de o e controle: CSMA/CD, CSMA/CA; introdução ao modelo OSI; sub-redes;

03

Modelo OSI - Camada de Rede - identidade lógica e roteamento; fragmentação / montagem e 14/09/2009 sequência; Camada de Transporte – mecanismos de detecção e recuperação de erros; reenvio; tempo e estado.

Conteúdo Aula: Data:

Assunto:

04

Modelo OSI – Camada de Sessão – negociação de recursos e controle de sessões; Camada de Apresentação – formas de representação em 21/09/2009 multi-plataformas – Camada de Aplicação: multiplexação / demultiplexação de aplicações via camada de aplicação.

05

28/09/2009 AVD 1

06

05/10/2009

Vista de prova; serviços de rede (servidor DH); LABORATÓRIO

07

19/10/2009

Serviços de rede (servidores HTTP, FTP); LABORATÓRIO

08

26/10/2009 Serviços de rede (servidor DNS); LABORATÓRIO

09

09/11/2009

Serviços de rede (servidor de e-mail – POP e SMTP); LABORATÓRIO

Conteúdo Aula: Data:

Assunto: Revisão de toda a disciplina para a prova final; LABORATÓRIO

10

16/11/2009

11

23/11/2009 AVD 2 30/11/2009 Vista de prova

12

Apresentação do professor, da disciplina, dos métodos de avaliação, das datas de trabalhos e provas; introdução a redes de computadores; protocolo T / IP, ping, máscara de rede; topologia de redes; classes de IP;

Introdução à Redes de Computadores

Redes de Computadores

Introdução a Redes – Visão Geral •

Para entender o papel que os computadores

exercem em um sistema de redes, considere a Internet. Ela é um recurso de grande importância; estar “conectado” é essencial no comércio, indústria, educação etc.. •

A elaboração de uma rede que será conectada à

Internet exige um planejamento cuidadoso.

Introdução a Redes – Visão Geral •

O hardware deve ser considerado: tipo de

equipamento que conecta o PC a Intenet - placa de rede (NIC) ou modem. •

Configuração de protocolos.

•

A seleção de um navegador web apropriado

também é importante.

Introdução a Redes – Hardware •

Placa de rede(NIC) – Placa de expansão

inserida num computador para que este possa ser conectado a uma rede. •

Firewire – Padrão de interface de barramento

serial que oferece comunicação de alta velocidade, e serviços de dados em tempo-real (isócrono).

Introdução a Redes – Placa de Rede •

Protocolo – Ethernet, Token Ring ou FDDI.

•

Tipos de meios – Par trançado, coaxial, wireless

ou fibra óptica. •

Tipos de barramento do sistema – PCI ou ISA.

Introdução a Redes – T / IP •

Transmission Control Protocol / Internet Protocol

(T/IP) é um conjunto de protocolos desenvolvidos para que os computadores “falem” a mesma língua e compartilhem recursos através da rede. •

É configurado através do sistema operacional.

Introdução a Redes – PING •

Envia pacotes IP, chamados datagramas ICMP de

Requisição de Eco (Echo Request), a um destino. Cada pacote é uma solicitação de resposta. Sua resposta (Echo Reply) contém a relação de sucesso e o tempo de ida e volta ao destino. •

É usado para testar a função de transmissão /

recepção da placa de rede, a configuração do T/IP e a conectividade na rede.

Introdução a Redes – A Matemática da Rede •

•

Números binários: •

0 = desligado

•

1 = ligado

Conversão de bases •

Binário para decimal – 1101 = 13

1 23 8

+

1 22 4

+

0 21 0

+

1 20 1

Introdução a Redes – A Matemática da Rede •

Endereço IP é formado por 4 octetos separados

por “ponto”. Cada octeto é formado por 8 bits. 00000000.00000000.00000000.00000000 = 0.0.0.0 11000000.10101000.00000000.00000001 = 192.168.0.1

Introdução a Redes – Máscara de Rede Os endereços binários de 32 bits são denominados endereços IP. A relação entre os endereços IP e as máscaras da rede será considerada

Introdução a Redes – Classes de IP Os endereços IP privados foram divididos em classes que variam conforme as tabelas abaixo: Classe A

IP Inicial 10.0.0.0

IP Final 10.255.255.255

Máscara 255.0.0.0

B C

172.16.0.0 192.168.0.0

172.31.255.255 192.168.255.255

255.255.0.0 255.255.255.0

IP Inicial

IP Final

Máscara

10.0.0.0 / 8

10.255.255.255 / 8

255.0.0.0

172.16.0.0 / 16

172.31.255.255 / 16

255.255.0.0

192.168.0.1 / 24

192.168.255.255 / 24

255.255.255.0

Introdução a Redes – Exemplo de Rede Para as seguintes configurações de redes temos: Parâmetro

Valor

Endereço de Rede

192.168.0.0

Máscara de Rede

255.255.255.0

Octeto IP Decimal IP Binário

1

2

3

4

192

168

0

0

11000000 10101000 00000000 00000000

Máscara Dec.

255

255

255

0

Máscara Bin.

11111111

11111111

11111111

0

Rede

Rede

Rede

Host

Definição do Endereço

Topologias de rede e equipamentos de rede (conversores e gateway); meios físicos; formas de transmissão e de o; modos de o e controle: CSMA/CD, CSMA/CA; subredes; introdução ao modelo OSI.

Topologias de rede

Redes de Computadores

Topologias de Rede – Tipos de Topologia Definição: topologias de rede definem a estrutura da rede. Topologia física: é o layout efetivo dos fios ou meios físicos. Topologia lógica: é a forma como os hosts se comunicam através dos meios. Os dois tipos mais comuns de topologias lógicas são broadcast e agem de token.

Topologias de Rede – Topologias Físicas

Topologias de Rede – Topologias Físicas Barramento (bus): usa um único cabo backbone que é terminado em ambas as extremidades. Todos os hosts são diretamente conectados a este backbone. Anel (ring): conecta um host ao próximo e o último host ao primeiro. Isto cria um anel físico utilizando o cabo.

Topologias de Rede – Topologias Físicas Estrela (star): conecta todos os cabos a um ponto central de concentração. Uma topologia em estrela estendida (extended star) une estrelas individuais ao conectar os hubs ou switches. Esta topologia pode estender o escopo e a cobertura da rede.

Topologias de Rede – Topologias Físicas Hierárquica: é semelhante a uma estrela estendida. Porém, ao invés de unir os hubs ou switches, o sistema é vinculado a um computador que controla o tráfego na topologia.

Topologias de Rede – Topologias Físicas Malha (mesh): é implementada para prover a maior proteção possível contra interrupções de serviço. Cada host tem suas próprias conexões com todos os outros hosts. Apesar da Internet ter vários caminhos para qualquer local, ela não adota a topologia em malha completa.

Topologias de Rede – Topologia Lógica Comunicação por broadcast ou token Broadcast: cada host envia seus dados a todos os outros hosts conectados ao meio físico da rede. Não existe uma ordem que deve ser seguida pelas estações para usar a rede. A ordem é: primeiro a chegar, primeiro a usar. A Ethernet funciona desta maneira.

Topologias de Rede – Tipos de Topologia agem de token: controla o o à rede ando um token eletrônico seqüencialmente para cada host. Quando um host recebe o token, significa que esse host pode enviar dados na rede. Se o host não tiver dados a serem enviados, ele vai ar o token para o próximo host e o processo será repetido. Exemplos: Token Ring e Fiber Distributed Data Interface (FDDI).

Transmissão de Dados – CSMA / CD Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection CSMA: identifica quando a mídia está disponível (idle time) para a transmissão. Neste momento a transmissão é iniciada. CD: (Collision Detection – detecção de colisão) ao mesmo tempo obriga que os nós escutem a rede enquanto emitem dados. Se uma colisão é detectada toda transmissão é interrompida e é emitido um sinal para anunciar que ocorreu uma colisão. Para evitar colisões sucessivas o nó espera um período aleatório e volta a tentar transmitir.

Transmissão de Dados – CSMA / CD

Transmissão de Dados – CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance CSMA: identifica quando a mídia está disponível (idle time) para a transmissão. Neste momento a transmissão é iniciada. CA: possui um grau de ordenação maior que o “CD”, mais parâmetros restritivos, reduzindo a ocorrência de colisões . Antes de transmitir efetivamente um pacote, a estação avisa sobre a transmissão e em quanto tempo a mesma irá realizar a tarefa.

Dispositivos de Rede

Redes de Computadores

Dispositivos de Rede – Ponto a ponto

Dispositivos de Rede – Ponto a ponto

Use cabos diretos para o seguinte cabeamento: Comutador ao roteador Comutador para o PC ou servidor Hub para PC ou servidor

Dispositivos de Rede – Conector cruzado

Use cabos cruzados para o seguinte cabeamento: Comutador para comutador

Roteador para roteador

Comutador para hub

PC para PC

Hub para hub

Roteador para PC

Dispositivos de Rede – Repetidores As comunicações por telégrafo, telefone, microondas e ópticas usam repetidores para fortalecer os sinais enviados a longa distância. Um repetidor recebe um sinal, restaura esse sinal e o a adiante. Ele pode restaurar e retemporizar os sinais de rede ao nível de bit para permitir que trafeguem uma distância maior nos meios.

Dispositivos de Rede – Hubs São repetidores multiporta. Em muitos casos, a diferença entre estes dispositivos é o número de portas que cada um oferece. ivo: serve apenas de ponto de conexão física. É usado somente para compartilhar os meios físicos. Ativo: precisa estar ligado a uma tomada elétrica, pois necessita de energia para amplificar o sinal que chega a uma porta antes de á-lo para as outras portas.

Dispositivos de Rede – Hubs Inteligente: Esses dispositivos basicamente funcionam como hubs ativos, mas incluem também um chip microprocessador e capacidade de diagnóstico. Os hubs inteligentes são mais caros que os ativos, mas são mais úteis nas situações de resolução de problemas.

Dispositivos de Rede – Bridges Às vezes é necessário dividir uma rede local grande em segmentos menores e mais fáceis de serem gerenciados. Isso diminui o tráfego em uma única rede local e pode estender a área geográfica além do que uma única rede local pode ar. Os dispositivos usados para conectar os segmentos de uma rede incluem bridges, switches, roteadores e gateways.

Dispositivos de Rede – Switches Reencaminha pacotes entre os diversos nós e segmenta a rede internamente, sendo que a cada porta corresponde um domínio de broadcast diferente, o que significa que não haverá colisões entre pacotes de segmentos diferentes.

Sub-Redes

Redes de Computadores

Sub-Redes – 2 Redes de 126 Hosts 27

26

25

24

23

22

21

20

128

64

32

16

8

4

2

1

1

0

0

0

0

0

0

0

Octeto Máscara de Rede Formação do IP

Endereço de Rede 192.168.0.0 / 25 192.168.0.128 / 25

1

2

3

4

255

255

255

128

Rede

Rede

Rede

Rede / Host

IP Inicial

IP Final

Broadcast

192.168.0.1

192.168.0.126

192.168.0.127

192.168.0.129

192.168.0.254

192.168.0.255

Sub-Redes – 4 Redes de 62 27

26

25

24

23

22

21

20

128

64

32

16

8

4

2

1

1

1

0

0

0

0

0

0

Octeto Máscara de Rede Formação do IP

1

2

3

4

255

255

255

192

Rede

Rede

Rede

Rede / Host

IP Inicial

IP Final

Broadcast

192.168.0.0 / 26

192.168.0.1

192.168.0.62

192.168.0.63

192.168.0.64 / 26

192.168.0.65

192.168.0.126

192.168.0.127

192.168.0.128 / 26

192.168.0.129

192.168.0.190

192.168.0.191

192.168.0.192 / 26

192.168.0.193

192.168.0.254

192.168.0.255

Endereço de Rede

Sub-Redes – 8 Redes de 30 Hosts 27

26

25

24

23

22

21

20

128

64

32

16

8

4

2

1

1

1

1

0

0

0

0

0

Máscara de Rede

255

255

255

224

IP Inicial

IP Final

Broadcast

192.168.0.0 / 27

192.168.0.1

192.168.0.30

192.168.0.31

192.168.0.32 / 27

192.168.0.33

192.168.0.62

192.168.0.63

192.168.0.64 / 27

192.168.0.65

192.168.0.94

192.168.0.95

192.168.0.96 / 27

192.168.0.97

192.168.0.126

192.168.0.127

192.168.0.128 / 27

192.168.0.129

192.168.0.158

192.168.0.159

192.168.0.160 / 27

192.168.0.161

192.168.0.190

192.168.0.191

192.168.0.192 / 27

192.168.0.193

192.168.0.220

192.168.0.221

192.168.0.224 / 27

192.168.0.225

192.168.0.254

192.168.0.255

Endereço de Rede

Sub-Redes – 2 Redes de 32.766 Hosts 27

26

25

24

23

22

21

20

128

64

32

16

8

4

2

1

1

0

0

0

0

0

0

0

1

2

3

4

255

255

128

0

Formação do IP

Rede

Rede

Rede / Host

Host

Endereço de Rede

IP Inicial

Octeto Máscara de Rede

192.168.0.0 / 17 192.168.128.0 / 17

IP Final

Broadcast

192.168.0.1

192.168.126.254 192.168.126.255

192.168.128.1

192.168.128.254 192.168.128.255

Sub-Redes – 4 Redes de 16.382 Hosts 27

26

25

24

23

22

21

20

128

64

32

16

8

4

2

1

1

1

0

0

0

0

0

0

Octeto Máscara de Rede Formação do IP Endereço de Rede

1

2

3

4

255

255

192

0

Rede

Rede

Rede / Host

Host

IP Inicial

IP Final

Broadcast

192.168.0.0 / 18

192.168.0.1

192.168.63.254

192.168.63.255

192.168.64.0 / 18

192.168.64.1

192.168.127.254

192.168.127.255

192.168.128.0 / 18

192.168.128.1

192.168.191.254

192.168.191.255

192.168.192.0 / 18

192.168.192.1

192.168.192.254

192.168.255.255

Introdução ao Modelo OSI

Redes de Computadores

Modelo OSI - Introdução É uma estrutura pode ser usada para entender como as informações trafegam através de uma rede. Explica como os pacotes trafegam através de várias camadas para outro dispositivo em uma rede, mesmo que a origem e o destino tenham diferentes tipos de meios físicos de rede.

Modelo OSI - Vantagens Decompõe a comunicação em partes menores e mais simples. Padroniza os componentes de rede, permitindo o desenvolvimento e o e por parte de vários fabricantes. Possibilita a comunicação entre tipos diferentes de hardware e de software. Evita que as mudanças em uma camada afetem outras camadas. Facilita a aprendizagem e compreensão.

Modelo OSI - Camadas

Modelo OSI

FALTA MONTAR MATERIAL

Redes de Computadores

Modelo OSI - Comunicação

Modelo OSI x Protocolos T e Ethernet

Modelo OSI - Encapsulamento

Dispositivos de Rede – Modelo OSI