Resumo Apostila de Redes Arrdrrr
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Capitulo 4.5
4.5.1 Ethernet
Padronizada pelo padrão IEEE 802.3, o protocolo Ethernet é
amplamente utilizado nas redes locais (LAN). Este protocolo,
baseado no envio de pacotes é utilizado na interconexão destas
redes. Dentre as características deste protocolo estão:
• Definição de cabeamento e sinais elétricos (camada física).
• Protocolos e formato de pacotes.
O padrão Ethernet baseia-se na ideia de dispositivos de rede
enviando mensagens entre si. Cada um destes pontos de rede
(nós da rede) possui um endereço de 48 bits, gravado de fábrica
(endereço único mundialmente), também conhecido como
endereço MAC, que permite identificar uma máquina na rede e
ao mesmo tempo manter os computadores com endereços
distintos entre si.
Cabos coaxiais
Utilizados em redes de computadores antigas e ainda hoje em
cabos de antenas para redes wireless e cable modem, mas que
possuíam uma série de limitações como: mal contato,
conectores caros, cabos pouco maleáveis e um limite de
velocidade de 10 Mbits/s.
O cabo coaxial foi por certo tempo utilizado como cabeamento
responsável pela interligação de computadores em uma rede.
Um cabo coaxial é basicamente composto por quatro elementos
(da parte interna para a externa): um fio de cobre (responsável
por transmitir sinais elétricos), um material isolante, com o
intuito de minimizar interferências eletromagnéticas produzidas
pelo cobre (condutor de energia), um condutor externo de
malha e uma camada plástica protetora do cabo.
Cabos de par trançado
Os cabos de par trançado são, atualmente, os mais utilizados
em uma rede local de computadores. Composto por pares de
fios de cobre, trançados entre si, possuem diferentes tipos,
categorias e padrões.
Existem algumas nomenclaturas que remetem ao cabo de par
trançado, como por exemplo, as expressões 10Base-T ou
100Base-T, que se referem ao tipo de meio utilizado (no caso
“T”, como par trançado e “10” ou “100”, como a taxa de
transmissão em megabits). Outra expressão que nos remete a
ideia de cabo de par trançado é a expressão “Ethernet”
(protocolo de interconexão para redes locais), bastante usual,
no funcionamento das redes de computadores.
Cabos de par trançado fazem uso de material condutor (cobre)
para transmitir sinais elétricos. Associado a isso temos
basicamente a frequência que este sinal é transmitido e a
quantidade de bits que podem ser transferidos por segundo.
Por tratar-se de material condutor de sinais elétricos, os cabos
de par trançado estão sujeitos a interferências eletromagnéticas
externas de diferentes naturezas.
Uma das maiores vantagens em se utilizar cabos de par
trançado para implantar uma rede de computadores é o fato de
possuírem baixo custo e flexibilidade em prestar manutenção,
corrigir eventuais problemas ou até mesmo expandir o número
de computadores ligados a esta rede.
Categorias de cabos de par trançado
Os cabos de par trançado são divididos em categorias como
uma espécie de classificação e características do mesmo
(frequência, velocidade de transmissão, etc.).
As categorias dos cabos de par trançado vão de 1 a 7. Para
todas estas categorias a distância máxima permitida entre um
ponto e outro onde o cabo é utilizado é de 100 metros. Fatores
que influenciam no comprimento máximo do cabo já foram
citados anteriormente, como frequência, taxa de transferência
de dados e interferência eletromagnética.
CATEGORIAS DE PAR TRANÇADOS
Categoria do cabo Taxa de transferência máxima
Frequência
Cat 1 Até 01 Mbps Até
01 MHz Cat 2
Até 04 Mbps Até 16 MHz
Cat 3 Até 10 Mbps Até
16 MHz Cat 4
Até 20 Mbps Até 20 MHz
Cat 5 Até 100 Mbps Até
100 MHz Cat 5e
Até 1000 Mbps Até 125 MHz
Cat 6 Até 1000 Mbps Até
250 MHz Cat 6a
Até 10 Gbps Até 500 MHz
Cat 7 Até 10 Gbps Até
700 MHz
Hub
Um hub ou concentrador é um dispositivo de rede que como o
próprio nome já diz, centraliza os dados que trafegam pela rede.
Sua função principal em uma rede é receber o sinal de um dos
computadores ligados a ele e difundir este sinal para todos os
outros computadores da rede, para que os dados possam ser
recebidos pelo computador de destino.
Quanto aos tipos de concentradores (hub), estão:
• Concentrador ativo – é composto de repetidores presentes em
suas portas o que propicia restaurar a amplitude, o sincronismo
e a forma do sinal do concentrador às estações de trabalho
(computadores da rede).
• Concentrador passivo – dispositivo de rede utilizado como
concentrador que possui a metade da distância permitida de
interligação (hub/ computador) que um concentrador ativo. Este
tipo de concentrador é aconselhável para dispositivos que
possuem uma distribuição dentro do limite aceitável da rede.
Em alguns casos é necessário.
Switch
Classificado como substituto ao hub, o switch é um dispositivo
de rede que tem o objetivo de interligar os computadores da
rede com uma diferença importante com relação ao hub. O
switch recebe um pacote de um computador da rede e entrega
diretamente ao computador destino, fazendo uma ligação única
entre emissor do pacote e receptor. Já o hub conforme visto
anteriormente, simplesmente recebe um pacote na rede e
distribui a todos os micros da rede para que o destinatário
pegue o mesmo, o que gera um grande tráfego na rede.
Gateway
Um gateway de rede é um dispositivo que permite a
comunicação entre redes. De um modo genérico podemos
classificar os gateways em dois tipos: os gateways conversores
de meio e os tradutores de protocolos. Os gateways conversores
de meio são os mais simples. Como funções básicas estão:
receber um pacote do nível inferior, tratá-lo (ler cabeçalho,
descobrir roteamento, construir um novo pacote inter-redes) e
enviá-lo ao destino.
Já os gateways tradutores de protocolos ou gateways de
aplicação, basicamente traduzem mensagens de uma rede para
outra rede, como, por exemplo, converter e-mails em
mensagens de texto para smartphones.
Roteador
Trata-se de um dispositivo de rede semelhante a um hub ou
switch (com as mesmas funções), além de possuir a função de
interligar diferentes redes de computadores (independente da
quantidade e das distâncias destas redes). São características
de um roteador:
• Escolher o melhor caminho para um pacote chegar até o
computador destino.
• Escolher o caminho mais curto ou com menor tráfego para
encaminhar pacotes.
• Interligar redes diferentes.
• Trabalhar na camada de rede do modelo de referência OSI.
Repetidores de sinal
Um repetidor de sinal, do inglês repeater, é um equipamento de
rede, que permite aumentar um sinal, entre dispositivos da
rede, com o propósito de aumentar a distância de uma rede
(seja ela cabeada ou wireless). O repetidor de sinal, trabalha na
camada 1 do modelo OSI (camada física), isso quer dizer que
seu papel é simplesmente amplificar o sinal em nível binário,
mas não interpretar os pacotes que por ali trafegam.
O propósito de sua utilização está no fato de que, em uma
transmissão, o sinal enfraquece e sofre distorções, conforme a
distância entre os dispositivos conectados. Esta distância é
limitada (por exemplo, centenas de metros numa rede local),
fazendo com que seja necessária a utilização de um repetidor de
sinal, para que a comunicação seja efetivada, onde os limites
locais já foram ultrapassados.
Como exemplo de utilização de um repetidor de sinal estão:
• Ligar dois segmentos de redes distintos, como por exemplo,
um segmento de rede do tipo par trançado com um segmento
do tipo fibra óptica.
• Amplificar as ondas eletromagnéticas oriundas de uma rede
wireless (neste caso, fazendo com que um ponto de acesso
tenha seu sinal amplificado para cobrir uma área maior).