Redes de Computadores Aula 5

1. PRONATEC Técnico em Informática Redes de ComputadoresAula 5 Prof.: Rafael Silva

2. Equipamentos de Rede

3. Componentes de expansão e segmentação • As Distâncias maiores que os limites de cabos, o aumento no número de computadores, o excesso de tráfego, a necessidade de conexão entre redes em locais distintos, entre outros problemas levam a necessidade de duas tarefas no ambiente de rede: • Expansão da rede. • Segmentação da rede.

4. Equipamentos de Expansão • Expandir uma rede significa estender os limites além dos cabos. • Isto é comum, conforme as redes crescem e se multiplicam. • Dois componentes de rede são importantes neste processo: • Repetidores • Hubs

5. Repetidores • O repetidor é um dispositivo responsável por ampliar o tamanho máximo do cabeamento da rede. Ele funciona como um amplificador de sinais. • Assim ele realmente funciona como um “extensor” do cabeamento da rede. É como se todos os segmentos de rede estivessem fisicamente instalados no mesmo segmento.

6. Hubs • Os Hubs são dispositivos concentradores, responsáveis por centralizar a distribuição dos dados em redes fisicamente ligadas em estrelas. • Funciona como uma peça central, que recebe os sinais transmitidos pelas estações e os retransmite para todas as demais.

8. RepetidoresPatch Panel • O Patch Panelé um sistema passivo com um painel contendo conectores. • Ao invés dos cabos que vêm dos computadores conectarem-se diretamente ao Switch, eles são conectados ao Patch Panel e o Patch Panel é conectado ao Switch. Dessa forma, o Patch Panelfunciona como um grande concentrador de tomadas e evita a manipulação de cabos diretamente no Switch, que é um equipamento sensível e mais caro.

9. Patch Panel

10. Uso de Patch Panel

11. Equipamentos de Segmentação • Com a expansão das redes, o numero de computadores em um único segmento leva ao congestionamento de tráfego. • Para resolver este problema é necessário segmentar a rede, ou em outras palavras, dividir um único segmento em vários segmentos menores e de mais fácil controle e manipulação.

12. Equipamentos de Segmentação • Os componentes de rede que efetuam a segmentação são: • Ponte (Bridge) • Switch • Roteador

13. Equipamentos de SegmentaçãoBridges (Pontes) • A ponte é um repetidor Inteligente. Tem a capacidade de ler e analisar os dados que estão circulando na rede. • Aponte não replica para outros segmentos dados que tenham como destino o mesmo segmento de origem. • Outro papel da ponte é o de interligar redes que possuem arquiteturas diferentes. • Um modem ADSL por exemplo pode ser uma ponte, comunicando redes diferentes.

14. Modem ADSLFunciona como bridge

15. Equipamentos de SegmentaçãoBridges (Pontes)

16. Equipamentos de SegmentaçãoSWITCH • O switch é um hub que, em vez de ser um repetidor é uma ponte. • Ao invés de replicar os dados recebidos para todas as suas portas, ele envia os dados somente para o micro que requisitou os dados através do endereço MAC da placa de rede.

17. Equipamentos de SegmentaçãoSWITCH • Os switches trazem microprocessadores internos, que garantem ao aparelho um poder de processamento capaz de traçar os melhores caminhos para o trafego dos dados, evitando a colisão dos pacotes e ainda conseguindo tornar a rede mais confiável e estável. • A diferença entre Bridge e Switch está principalmente no número de portas, além de ter um desempenho maior por permitir várias transações ao mesmo tempo.

18. Equipamentos de SegmentaçãoSWITCH

19. Equipamentos de SegmentaçãoHUB-SWITCH • O hub-switch é uma evolução do hub. O hub-switch é mais avançado que o hub e menos que o switch. • Os hub-switches são uma boa opção para redes domésticas, que possuem poucos computadores, devido ao seu custo. • O hub-switch é um intermediário de ambos os equipamentos — hubs e switches —, sendo indicado para redes com menos de 24 computadores.

20. Equipamentos de SegmentaçãoHUB-SWITCH • Um hub comum recebe as informações e as envia para todos os computadores da rede, o que a deixa mais lenta. Já o hub-switch envia os dados somente para o computador que os requisitou. • O switch é mais inteligente que o hub-switch, pois gerencia um maior numero de estações e possui para isto um microprocessador mais avançado.

21. Equipamentos de SegmentaçãoHUB-SWITCH

22. Equipamentos de SegmentaçãoRoteadores • Os roteadores escolhem o melhor caminho para o envio de um pacote, considerando para isto a camada lógica da rede(Protocolo). • Em redes grandes pode haver MAC’s iguais, impossibilitando o endereçamento somente físico dos dados. • Em outras palavras, o roteador é um dispositivo responsável por interligar redes diferentes, inclusive podendo interligar redes que possuam topologias físicas diferentes.

23. Roteador Cisco

24. Equipamentos de SegmentaçãoRoteadores

25. Meios de Transmissão Conteúdo: 1. Introdução 2. Meios de Transmissão 2.1. Par Trançado         2.1.1. UTP         2.2.2. STP 2.2. Cabo Coaxial         2.2.1. Cabo Coaxial Fino         2.2.2. Cabo Coaxial Grosso 2.3. Fibra Ótica 2.3.1. Comparação das Fibras Óticas e dos Fios de Cobre

26. 1. Introdução Na comunicação de dados são usados muitos tipos diferentes de meios de transmissão. A escolha correta dos meios de transmissão no projeto de redes de computadores é fundamental, pois o cabeamento utilizado, ao contrário do software, tem vida útil em torno de 15 anos. É importante saber também qual a topologia mais adequada ao perfil do usuário, como a rede evoluirá com o correr do tempo e quanto se pretende investir na instalação da mesma. Entre os meios de transmissão, os condutores de cobre sob a forma de par trançado ou cabo coaxial são os mais comuns. Recentemente, o uso de fibra óptica tem crescido muito.

27. 2.1. Par Trançado (UTP/STP) O par trançado é  o meio de transmissão mais antigo e ainda mais usado para aplicações de comunicações. Consiste em dois fios idênticos de cobre, enrolados em espiral, cobertos por um material isolante. Essa característica ajuda a diminuir a susceptibilidade do cabo a ruídos de cabos vizinhos e de fontes externas por toda sua extensão. Sua transmissão pode ser tanto analógica quanto digital, apesar de ter sido produzido originalmente para transmissão analógica. A largura de banda depende da espessura do fio e da distância percorrida.

28. O conector utilizado é o RJ-45: • Vantagens • simplicidade • baixo custo do cabo e dos conectores • facilidade de manutenção e de detecção de falhas • fácil expansão • Desvantagens • necessidade de outros equipamentos como hubs • Existem dois tipos de par trançado: par trançado sem blindagem (UTP - UnshieldedTwistedPair) e par trançado blindado (STP - ShieldedTwistedPair). : :

29. 2.1.1. Par trançado sem blindagem (UTP) É composto por pares de fios sendo que cada par é isolado um do outro e todos são trançados juntos dentro de uma cobertura externa. Não havendo blindagem física interna, sua proteção é encontrada através do "efeito de cancelamento", onde mutuamente reduz a interferência eletromagnética de radiofrequência.

30. Uma grande vantagem é a flexibilidade e espessura dos cabos. O UTP não preenche os dutos de fiação com tanta rapidez como os outros cabos. Isso aumenta o número de conexões possíveis sem diminuir seriamente o espaço útil. Os UTPs são divididos, atualmente, em 7 categorias: fig.3 - Cabo par trançado sem blindagem

31. 2.1.2. Par trançado blindado (STP) Possui uma blindagem interna envolvendo cada par trançado que compõe o cabo, cujo objetivo é reduzir a distorção do sinal. Um cabo STP geralmente possui 2 pares trançados blindados e pode alcançar uma largura de banda de 300 MHz em 100 metros de cabo, 300Mbps. Utiliza uma classificação definida pela IBM, baseada em diferentes características de alguns parâmetros, como diâmetro do condutor e material utilizado na blindagem, sendo ela: 1, 1A, 2, 2A, 6, 6A, 9, 9A. fig.5 - STP em Bobina com 4 condutores

32. Vantagens: • alta taxa de transferência • pouca distorção do sinal Desvantagens: A blindagem causa uma perda de sinal que torna necessário um espaçamento maior entre os pares de fio e a blindagem, o que causa um maior volume de blindagem e isolamento, aumentando consideravelmente o tamanho, o peso e o custo do cabo.

33. 2.2. Cabo Coaxial Consiste num fio de cobre rígido que forma o núcleo, envolto por um material isolante que, por sua vez, é envolto em um condutor cilíndrico, freqüentemente na forma de uma malha entrelaçada. O condutor externo é coberto por uma capa plástica protetora, que o protege contra o fenômeno da indução, causada por interferências elétricas ou magnéticas. fig.6 - Camadas do Cabo Coaxial

34. Além de sua utilização em redes locais, é muito usado para sinais de televisão, como por exemplo transmissão de TV a cabo. Vantagens: • fácil instalação • baixo custo quando instalado em barramento único sem uso de hub • Desvantagens: • Fio único de cobre pode quebrar • detecção de falhas dificultada, principalmente em ambiente que não contenham hub coaxial

35. Cuidados na hora da instalação: Verificar a qualidade dos elementos que constituem o cabeamento: cabos, conectores e terminadores. Esses devem ser de boa qualidade para evitar folgas nos encaixes, o que poderia causar mal funcionamento a toda rede. Conectores: O tipo mais comum de conector usado por cabos coaxiais é o BNC (Bayone-Neill-Concelman). Diferentes tipos de adaptadores estão disponíveis para conectores BNC incluindo conectores T e terminadores. fig. 7 - Conector BNC

36. 2.2.1. Cabo coaxial fino Também conhecido como CABO COAXIAL BANDA BASE ou 10BASE2, é utilizado para transmissão digital, sendo o meio mais largamente empregado em redes locais. A topologia mais usual é a topologia em barramento. A especificação 10BASE2 refere-se à transmissão de sinais Ethernet utilizando esse tipo de cabo. O 2 informa o tamanho máximo aproximado do cabo como sendo de 200 metros. Na verdade, o comprimento máximo é 185 metros. As taxas variam de 10 a 50 Mbps. • Vantagens: • é maleável • fácil de instalar • sofre menos reflexões do que o cabo coaxial grosso, possuindo maior imunidade a ruídos eletromagnéticos de baixa freqüência

37. 2.2.2. Cabo coaxial grosso • Conhecido como CABO COAXIAL BANDA LARGA ou 10BASE5, é utilizado para transmissão analógica. A especificação 10BASE5 refere-se à transmissão de sinais Ethernet utilizando esse tipo de cabo. O 5 informa o tamanho máximo aproximado do cabo como sendo de 500 metros. • Esse cabo tem uma cobertura plástica protetora extra que ajuda manter a umidade longe do centro condutor. • Vantagens: • Comprimento maior que o coaxial fino • É muito utilizado para transmissão de imagens e voz. • Desvantagens: • falhas no Cabo param toda a rede • Menos maleável que o Coaxial Fino

38. 2.3. Fibra Ótica Uma fibra ótica é constituída de material dielétrico, em geral, sílica ou plástico, em forma cilíndrica, transparente e flexível, de dimensões microscópicas comparáveis às de um fio de cabelo. Esta forma cilíndrica é composta por um núcleo envolto por uma camada de material também dielétrico, chamada casca. Cada um desses elementos possuem índices de refração diferentes, fazendo com que a luz percorra o núcleo refletindo na fronteira com a casca. fig. 10 - Fibra Ótica

39. A fibra ótica utiliza sinais de luz codificados para transmitir os dados, necessitando de um conversor de sinais elétricos para sinais óticos, um transmissor, um receptor e um conversor de sinais óticos para sinais elétricos. É totalmente imune a interferências eletromagnéticas, não precisa de aterramento e mantém os pontos que liga eletricamente isolados um do outro. O padrão 10BaseF refere-se à especificação do uso de fibras óticas para sinais Ethernet. O conector mais usado com fibras óticas é o conector ST, similar ao conector BNC. No entanto, um novo tipo está ficando mais conhecido, o conector SC. Ele é quadrado e é mais fácil de usar em espaços pequenos.

40. Vantagens: • perdas de transmissão baixa e banda passante grande: mais dados podem ser enviados sobre distâncias mais longas. • pequeno tamanho e peso: vem resolver o problema de espaço dutos das grandes cidades e em grandes edifícios comerciais. • imunidade a interferências: não sofrem interferências eletromagnéticas. • isolação elétrica: não há necessidade de se preocupar com aterramento e problemas de interface de equipamento, uma vez que é constituída de vidro ou plástico, que são isolantes elétricos.

41. Desvantagens: • fragilidade das fibras óticas: deve-se tomar cuidado ao se lidar com as fibras, pois elas quebram com facilidade. • dificuldade de conexões das fibras óticas: por ser de pequeníssima dimensão, exigem procedimentos e dispositivos de alta precisão na realização de conexões e junções. • falta de padronização dos componentes óticos: o contínuo avanço tecnológico e a relativa imaturidade não tem facilitado e estabelecimento de padrões. • alto custo de instalação e manutenção.

42. 2.3.6. Comparação das Fibras Óticas e dos Fios de Cobre A fibra tem muitas vantagens: - ela pode gerenciar larguras de banda muito mais largas do que o cobre. - os repetidores só são necessários a cada 30Km de distância, o que em comparação com o cobre, representa economia. - a fibra também tem a vantagem de não ser afetada por interferência magnética. Por mais estranho que possa parecer, as companhias telefônicas gostam da fibra por outra razão: ela é fina e leve. As fibras não desperdiçam luz e dificilmente são interceptadas. Por essas razões, trata-se de uma alternativa muito mais segura contra possíveis escutas telefônicas. Vale lembrar, no entanto, que a fibra é uma tecnologia nova, que requer conhecimentos de que a maioria dos engenheiros não dispõem. As interfaces de fibra são mais caras do que as interfaces elétricas.

43. FIM DESTE CONTEÚDO