Slide 1 - Alisson Cleiton

DESENVOLVIMENTO DE
SISTEMAS PARA INTERNET
Disciplina: Rede de Computadores
Facilitador: Alisson Cleiton
[email protected]
Apresentação
Quem sou eu?
Nome: Alisson Cleiton dos Santos
Profissão: Analista de Sistema
Trabalho: Analista Programador da SEFIN-RO
Como me encontrar... Alguns sites programados.
E-mail:
[email protected]
[email protected]
Msn:
[email protected]
Site:
http://www.alissoncleiton.com.br
• Rondoniaovivo.com
• FestasBrasil
• NorteFest
• EiBrasil
• Gente de Opinião
• Rondoniafest
• Dj kau gomes
• Dj Leudson
• Escritorio Iguaçu
• Amazoniadventure
• Rede Clube Cidade FM
Sistemas para Internet – 3º Período – Redes de computadores
O que já foi ministrado:
- Apresentação de Equipamentos e Periféricos
de Redes;
- Conceitos Básicos de Redes[Modelo de
Comunicação, Tipos de Redes, Topologia
Barra, Anel, Estrela e Malha];
- Transmissão de Sinais[Transmissão de
Sinais Banda Base, Banda Larga, Método
Simplex, Half-Duplex e Full-Duplex, Potência,
Atenuação, Ruídos, Largura de Banco]
Sistemas para Internet – 3º Período – Redes de computadores
O que já foi ministrado:
- Meios de Transmissão[Cabo Coaxial Fino,
cabo Coaxial Grosso, Cabo de Par-Trançado
UTP e STP: Características, Vantagens,
Desvantagens, Categorias]
- Prática: [Confecção de Cabos Cross-Over,
Padrão T568-A e T568-B]
- Laboratório: [Teste de conectividade,
configuração de placa de rede: Atribuição de
n0 IP, Mascara de Sub-Rede e ferramentas de
diagnósticos].
Sistemas para Internet – 3º Período – Redes de computadores
O que já foi ministrado:
- Fibra Óptica [Definição, Funcionamento,
Tipos Monomodo, Multimodo, Comparação,
Conectores, Transmissores, Receptores e
Equipamentos]
- Vídeo Fusão de fibra
- Tecnologias de Redes[Token Ring, O Padrão
Ethernet, CSMA/CD, Pacotes, Redes Wireless:
802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.16a Wi-Max,
Bluettoth, ...
Sistemas para Internet – 3º Período – Redes de computadores
Tecnologias de Redes
Vantagens do uso da PLC
Uma das grandes vantagens do uso da PLC é
que, por utilizar a rede de energia elétrica,
qualquer "ponto de energia" pode se tornar um
ponto de rede, ou seja, só é preciso plugar o
equipamento de conectividade (que normalmente
é um modem) na tomada, e pode-se utilizar a rede
de dados. Além disso, a tecnologia suporta altas
taxas de transmissão, podendo chegar a até
200Mbps em faixas freqüência de 1,7Mhz a
30Mhz.
Sistemas para Internet – 3º Período – Redes de computadores
Tecnologias de Redes
Desvantagens do uso da PLC
Uma das grandes desvantagens do uso da PLC (ou BPL),
é que qualquer "ponto de energia" pode se tornar um ponto
de interferência, ou seja, todos os outros equipamentos
que utilizam radiofreqüência, como receptores de rádio,
telefones sem fio, alguns tipos de interfone e, dependendo
da situação, até televisores, podem sofrer interferência. A
tecnologia usa a faixa de freqüências de 1,7MHz a 30MHz,
com espalhamento de harmônicos até freqüências mais
altas. Outra desvantagem é o fato de ser half-duplex sem
esquecer que é um sistema de banda partilhada. Estas
duas características fazem com que o débito seja reduzido
em comparação com outras tecnologias. Em alguns países,
existem movimentos e ações judiciais contra a sua
instalação.
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Tecnologias de Redes
Equipamentos da Rede PLC
- Modem (PNT): Usado para a recepção e transmissão dos
dados, o modem é instalado em um host (estação de
trabalho, servidor, etc.) que é ligado à tomada de energia.
Ele realiza a comunicação com o Demodulador Repetidor
(PNR).
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Tecnologias de Redes
Equipamentos da Rede PLC
-Demodulador Repetidor (PNR): Esse equipamento provê
acesso direto do usuário do sistema InDoor para o sistema
Outdoor. Cada residência tem um, e este se comunica com
o Concentrador Mestre (PNU).
Repetidor localizado junto ao
medidor residencial.
Repetidor localizado em um
gabinete outdoor.
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Tecnologias de Redes
Equipamentos da Rede PLC
- Concentrador Mestre (PNU): Controla o sistema Outdoor
e interconecta uma Célula de Energia (Power Cell) à rede
do backbone. Geralmente esta localizada no transformador.
Deste ponto em diante a comunicação pode ser feita pela
operadora de telecomunicações.
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Tecnologias de Redes
Multiplexação e Modulação do PLC
- Tecnologia PLC utiliza a técnica de modulação de sinais
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), pode
utilizar as modulações por QAM (Quadrature Amplitude
Modulation) e PSK (Phase Shift Modulation).
- OFDM : do inglês Orthogonal frequency-division multiplexin
também conhecido como discrete multitone modulation (DMT
uma técnica de modulação baseada na idéia de multiplexaçã
por divisão de frequência (FDM) onde múltiplos sinais são
enviados em diferentes frequências
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Tecnologias de Redes
Interferência do PLC na rede elétrica
-A PLC eventualmente interfere em telefones sem fio e
receptores de rádio. A parte da banda de rádio de onda
média - 1,7 a 3 MHz - e toda a onda curta - 3 a 30 MHz ficam completamente prejudicadas e inutilizáveis. Outros
equipamentos podem causar interferências em uma rede
PLC, como motores de escova e os dimmers de luz. Entre
os motores domésticos, destacam-se os secadores de
cabelos, aspiradores e as furadeiras elétricas. Além
desses, chuveiros elétricos também podem interferir no
PLC.
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Tecnologias de Redes
Interferência do PLC na rede elétrica
- Outro ponto importante da PLC é a conexão com
equipamentos bloqueadores de freqüência (filtros de linha)
e os equipamentos isoladores (estabilizadores) ou que
sejam alimentados por fontes chaveadas (no-breaks): os
equipamentos PLC não podem ser ligados nestes.
- No caso dos no-breaks, a saída da rede elétrica é isolada,
e nos filtros de linha as altas freqüências são bloqueadas, o
que impossibilita o funcionamento da rede.
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Tecnologias de Redes
Interferência do PLC na rede elétrica
- A interferência da PLC ocorre na faixa de 1,6 a 30 MHz,
nos equipamentos de comunicação das forças armadas, no
controle de tráfego aéreo, nas comunicações navais,
radioamadores, ionosondas e pesquisas de
radioastronomia em HF. Estudos devem ser feitos para que
exista uma recomendação ou proibição do uso do PLC.
- O uso irregular da PLC pode trazer sérios problemas para
o serviço móvel aeronáutico e controle de tráfego aéreo
que usam a faixa de HF para estabelecer seus enlaces de
comunicações.
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Tecnologias de Redes
Segurança do PLC
-Toda comunicação do PLC é criptografada. Alguns
protocolos como o HomePlug 1.0 utilizam criptografia DES
de 56 bits. Os dados estão sempre em rede local porque
esta tecnologia não ultrapassa a caixa elétrica da casa.
Contém de fato muito mais segurança do que o Wi-Fi, que
pode ser visível pelos vizinhos e que necessita uma
identificação por usuário e senha.
- Embora os pacotes de conexão sejam seguros, as
conexões físicas são realizadas diretamente na tomada de
energia elétrica, deixando o hardware exposto às variações
de tensão e raios.
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Tecnologias de Redes
Gigabit Ethernet
-Gigabit Ethernet (GbE ou 1 GigE) é o termo que descreve
várias tecnologias para transmissão de quadros em uma
rede a uma velocidade de Gibabit por segundo definido no
padrão IEEE 802.3-2005.
-É possível encontrar redes Gigabit Ethernet no mercado
usando HUB mas pela norma a rede só pode ser usada
através de um Switch.
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Tecnologias de Redes
Gigabit Ethernet: Histórico
- A tecnologia Gigabit Ethernet começou a ser desenvolvida
em 1997 pela IEEE (Institute of Electrical and Electronics
Engineers) nos Estados Unidos, e acabou por se ramificar
em quatro padrões diferentes. São eles: 1000baseLX,
1000baseSX, 1000baseCX e o 1000baseT.
-Os padrões 1000baseLX, 1000baseCX e 1000baseSX são
padronizados pelo IEEE 802.3z, já o padrão 1000baseT
está padronizado pelo IEEE 802.3ab.
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Tecnologias de Redes
Gigabit Ethernet: Caracteristicas
- A tecnologia Gigabit Ethernet é apontada como uma ótima
opção para redes de telecomunicação de alta velocidade. A
migração das tecnologias Ethernet e Fast Ethernet para a
tecnologia Gigabit Ethernet não exige grande investimento,
já que as especificações técnicas são mantidas, em
especial o quadro ethernet que se mantém em virtude da
compatibilidade com as demais tecnologias ethernet.
-A rede Gigabit Ethernet suporta transmissões no modo
Half-duplex e Full-duplex. No geral, ela é compatível com
as suas antecessoras, mas algumas mudanças foram
necessárias para se suportar o modo Half-duplex.
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Tecnologias de Redes
Gigabit Ethernet: Tecnologias
1000BASE-LX
-Esta é a tecnologia mais cara, pois atinge as maiores
distâncias. Se a rede for maior que 550 metros, ela é a
única alternativa. Ela é capaz de atingir até 5km utilizandose fibras ópticas com cabos de 9 mícrons.
-Caso utilize-se nela cabos com núcleo de 50 ou 62.5
mícrons, com freqüências de, respectivamente, 400 e 500
MHz, que são os padrões mais baratos nesta tecnologia, o
sinal alcança somente até 550 metros, compensando mais
o uso da tecnologia 1000baseSX, que alcança a mesma
distância e é mais barata.
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Tecnologias de Redes
Gigabit Ethernet: Tecnologias
1000BASE-LX
-Todos os padrões citados acima são compatíveis entre si a
partir da camada Data Link do modelo OSI. Abaixo da
camada Data Link fica apenas a camada física da rede,
que inclui o tipo de cabo e o tipo de modulação usada para
transmitir os dados através deles. A tecnologia 1000baseLX
é utilizado com fibra do tipo monomodo, por este motivo
que ela pode alcançar uma maior distância em comparação
com o padrão 1000basesx.
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Tecnologias de Redes
Gigabit Ethernet: Tecnologias
1000BASE-SX
-Nesta tecnologia entra o uso de fibras ópticas nas redes, e é
recomendada nas redes de até 550 metros. Ela possui a mesma
tecnologia utilizada nos CD-ROMs, por isso é mais barata que a
tecnologia 1000baseLX, outro padrão que utiliza fibras ópticas.
-Ela possui quatro padrões de lasers. Com lasers de 50 mícrons e
freqüência de 500 MHz, o padrão mais caro, o sinal é capaz de
percorrer os mesmos 550 metros dos padrões mais baratos do
1000BaseLX. O segundo padrão também utiliza lasers de 50 mícrons,
mas a freqüência cai para 400 MHz e a distância para apenas 500
metros. Os outros dois padrões utilizam lasers de 62.5 mícrons e
freqüências de 200 e 160 MHz, por isso são capazes de atingir apenas
275 e 220 metros, respectivamente. Pode utilizar fibras do tipo
monomodo e multimodo, sendo a mais comum a multimodo (mais
barata e de menor alcance).
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Tecnologias de Redes
Gigabit Ethernet: Tecnologias
1000BASE-CX
-1000baseCX é o padrão inicial para Gigabit Ethernet sobre
fio de cobre com alcance de até, no máximo, 25 metros.
Nela o cabeamento é feito com cabos STP (Shielded
Twisted Pair ou Par Trançado Blindado). Ainda é usado
para aplicações específicas onde o cabeamento não é feito
por usuários comuns, por exemplo o IBM BladeCenter usa
1000BASE-CX para conexão ethernet entre os servidores
blade e os módulos de comutação. O preço dos modems e
cabos do padrão 1000baseCX são menores, mas menos
usuais, devido à curta distância por ele atingida.
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Tecnologias de Redes
Gigabit Ethernet: Tecnologias
1000BASE-T
-É a tecnologia mais viável, caso a rede possua menos de
100 metros, pois ela utiliza os mesmos cabos par-trançado
categoria 5 que as redes de 100 Mbps atuais. Além de não
necessitar a compra de cabos, não são necessários ajustes
maiores para suportar esta tecnologia, e com a utilização
de switches compatíveis a essa tecnologia, podem ser
combinados nós de 10, 100 e 1000 megabits, sem que os
mais lentos atrapalhem no desempenho dos mais rápidos.
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Tecnologias de Redes
Gigabit Ethernet: Tecnologias
1000BASE-T
-Mas também há o problema da resistência dos cabos de
par-trançado. Eles são muito frágeis, tendo por vários
motivos a perda de desempenho; e como a taxa de
transmissão é maior, o índice de pacotes perdidos acaba
sendo muito maior que nas redes de 100 megabits.
-No Padrão 1000baseT o número de pares de cabos
usados difere dos demais utilizados em padrões anteriores,
ele utiliza os quatros pares disponíveis no par trançado, por
este motivo que ele consegue transmitir a 1000 mbps
diferente das demais que utilizam somente dois pares
desse cabo.
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Tecnologias de Redes
Gigabit Ethernet: Tecnologias
A Rede 10-Gigabit Ethernet
-A tecnologia 10 Gigabit Ethernet foi padronizada em 2002
com o IEEE 802.3ae. Dentre suas características básicas,
exclui-se o algoritmo CSMA/CD do subnível MAC, uma vez
que ela opera apenas ponto a ponto. O seu modo de
transmissão é somente Full-Duplex, e o cabeamento
somente de fibra óptica – multímodo e monomodo.
-Devido à grande distância atingida pelo cabeamento de
fibra óptica monomodo – 40 Km – ela já está sendo usada
em redes metropolitanas.
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Tecnologias de Redes
Gigabit Ethernet: Tecnologias
A Rede 10-Gigabit Ethernet
-Uma desvantagem da rede 10 Gigabit Ethernet é que ela
pode ser somente ponto-a-ponto, o que significa que ela
não possui tecnologia cliente/servidor, então ela tem usos
bastante específicos, como em backbones.
-A tecnologia utilizada é a 10GbaseX e o padrão IEEE é o
802.3ae. As tecnologias e produtos para o 10 Gigabit
Ethernet são desenvolvidos por uma associação que conta
com cerca de 80 membros, a 10GEA (10 Gigabit Ethernet
Alliance).
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Tecnologias de Redes
Gigabit Ethernet: Tecnologias
A Rede 10-Gigabit Ethernet
- Atualmente a tecnologia já está implantada no projeto
Internet2 (o projeto Internet2 é uma iniciativa do governo
dos EUA, onde estão sendo montados e interligados vários
backbones em todo o mundo. O objetivo da Internet2 é
desenvolver e aprimorar tecnologias para a Internet). No
backbone Abilene, o principal do projeto a tecnologia já foi
implantada.
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Próxima Aula
PROVA
Todo conteúdo ministrado até
HOJE!
Valor: 0 à 6
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CONTEÚDO PARA N2
Todo conteúdo ministrado
poderá ser cobrado na N2
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Cabeamento Estruturado
Componentes Ativos: São os equipamentos eletrônicos
que permitem a transmissão de dados entre eles.
Componentes Passivos: É o meio físico pelo qual os
dados são transmitidos, compostos por cabos, tubulações e
os componentes de conexão.
A idéia básica do cabeamento estruturado fornece ao
ambiente de trabalho um sistema de cabeamento que
facilite a instalação e remoção de equipamentos, sem muita
perda de tempo.
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Cabeamento Estruturado
Dessa forma, o sistema mais simples de cabeamento
estruturado é aquele que provê tomadas RJ-45 para os
micros da rede em vez de conectarem o hub diretamente
aos micros.
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Cabeamento Estruturado
Em vez de os cabos que vêm das tomadas conectarem-se
diretamente ao hub, eles são conectados ao patch panel.
Dessa forma, o patch panel funciona como um grande
concentrador de tomadas
O patch panel é um sistema passivo, ele não possui
nenhum circuito eletrônico. Tratase somente de um painel
contendo conectores. Esse painel é construído com um
tamanho padrão, de forma que ele possa ser instalado em
um rack.
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Cabeamento Estruturado
Dicas de um bom cabeamento
Nunca instale cabos de dados de cobre em posições
paralelas a fios elétricos de 120 volts em distância inferiores
a 2 ou 2,5 centímetros. Mantenha os cabos de dados a pelo
menos um metro de distância das linhas de voltagens mais
altas.
Mantenha cada cabo de cobre o mais longe possível de
fontes elétricas de ruídos, inclusive luzes fluorescentes,
motores, relés de elevador, transmissores de rádio,
transmissores de microondas para alarmes anti-roubo e
qualquer outra coisa que consuma energia.
Utilize um percurso o mais reto possível ao instalar os
cabos.
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Cabeamento Estruturado
Em caso de teto falso, utilize prendedores de cabo
(ganchos, presilhas) para impedir seu contato direto com
teto.
Não instale fios UTP dentro do mesmo trecho de cabo de
fios de telefone (voz). O sistema de voz causará
interferência e diafonia, que adulteram o sistema de dados.
Da mesma forma, mantenha os fios que transportam dados
e os que transportam vozes em diferentes blocos
perfurados.
Retire o mínimo possível da cobertura externa do cabo. Se
você retirar a cobertura externa principalmente nas partes
em que os fios entram em conduítes, os condutores
poderão ficar próximos demais uns dos outros, gerando
diafonia.
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Cabeamento Estruturado
Preliminarmente à passagem dos cabos, deve ser feita uma
numeração provisória com fita adesiva nas duas
extremidades para identificação durante a montagem.
Durante o lançamento do cabo não deverá ser aplicada
força de tração excessiva. Para um cabo UTP categoria 5e,
o máximo esforço admissível deverá ser o que equivale ao
peso de uma massa de 10 Kg. Um esforço excessivo
poderá prejudicar o desempenho do cabo.
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Cabeamento Estruturado
O raio de curvatura admissível de um cabo UTP categoria
5e deverá ser de, no mínimo, quatro vezes o seu diâmetro
externo ou 30 mm
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Cabeamento Estruturado
Os cabos não devem ser apertados. No caso de utilização
de cintas plásticas ou barbantes parafinados para o
enfaixamento dos cabos, não deve haver compressão
excessiva que deforme a capa externa ou tranças internas.
Pregos ou grampos não devem ser utilizados para fixação.
A melhor alternativa para a montagem e acabamento do
conjunto é a utilização de faixas ou fitas com velcro.
Caso encontre alguma empresa que não disponha
paredes ou tetos com facilidade para instalação
conduítes ou teto falso, pode-se utilizar “Canais
superfície” que abrigam os cabos em dutos externos
metal.
de
de
de
de
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Equipamentos
HUB: equipamento que permite a ligação física de cabos
provenientes de vários micros. O hub é, portanto, o centro
físico de uma rede estrela. O Hub recebe sinais elétricos e
os transmite a todas as portas;
Tipo de Hubs
Passivos: Concentradores de cabos que não possuem
qualquer tipo de alimentação elétrica são chamados hubs
passivos.
Ativos: São hubs que regeneram os sinais que recebem de
suas portas antes de enviá-los para todas as portas.
Funcionando como repetidores.
Inteligentes: São hubs que permitem qualquer tipo de
monitoramento.
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Equipamentos
HUB
Tipo de Hubs
Empilháveis: Esse tipo de hub permite a ampliação do seu
número de portas.
Cascateamento
Existe a possibilidade de conectar dois ou mais hubs entre
si. Quase todos os hubs possuem uma porta chamada “Up
Link” que se destina justamente a esta conexão. Basta ligar
as portas Up Link de ambos os hubs, usando um cabo de
rede normal para que os hubs passem a se enxergar.
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Equipamentos
HUB
Tipo de Hubs
Empilhamento
Esse hub possui uma porta especial em sua parte traseira,
que permite a conexão entre dois ou mais hubs. Essa
conexão especial faz com que os hubs sejam considerados
pela rede um só hub e não hubs separados
A interligação através de porta especifica com o cabo de
empilhamento (stack) tem velocidade de transmissão maior
que a velocidade das portas.
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Equipamentos
HUB
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Equipamentos
Bridges (PONTES): A ponte é um repetidor Inteligente. Ela
tem a capacidade de ler e analisar os quadros de dados
que estão circulando na rede. Com isso ela consegue ler os
campos de endereçamentos MAC do quadro de dados.
Fazendo com que a ponte não replique para outros
segmentos dados que tenham como destino o mesmo
segmento de origem. Outro papel que a ponte em principio
poderia ter é o de interligar redes que possuem arquiteturas
diferentes.
O bridge não precisa necessariamente ser um dispositivo
dedicado.
Sistemas para Internet – 3º Período – Redes de computadores
Equipamentos
SWITCH: equipamento que se parece muito com um HUB,
mas tem um funcionamento melhor. O Switch é um hub
inteligente. Ele tem condições de retransmitir os sinais
elétricos apenas para o destinatário certo, porque tem a
capacidade de ler os sinais elétricos e interpretá-los,
entendendo-os como quadros;
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Equipamentos
SWITCH
De maneira geral a função do switch é muito parecida com
a de um bridge, com a exceção que um switch tem mais
portas e um melhor desempenho, já que manterá o
cabeamento da rede livre. Outra vantagem é que mais de
uma comunicação pode ser estabelecida simultaneamente,
desde que as comunicações não envolvam portas de
origem ou destino que já estejam sendo usadas em outras
comunicações.
Sistemas para Internet – 3º Período – Redes de computadores
Equipamentos
SWITCH
Existem duas arquiteturas básicas de Switches de rede:
"cut-through" e "store-andforward":
Cut-through: apenas examina o endereço de destino antes
de re-encaminhar o pacote.
Store-and-forward: aceita e analisa o pacote inteiro antes
de o re-encaminhar. Este método permite detectar alguns
erros, evitando a sua propagação pela rede.
Hoje em dia, existem diversos tipos de Switches híbridos
que misturam ambas as arquiteturas.
Sistemas para Internet – 3º Período – Redes de computadores
Equipamentos
SWITCH
Sistemas para Internet – 3º Período – Redes de computadores
Equipamentos
ROTEADOR: equipamento que interliga diferentes redes de
computadores, funcionando como uma espécie de
“alfândega” da rede. Os roteadores são a alma da Internet.
As diversas redes de computadores que formam a Internet
são, na verdade, interligadas por meio desses
equipamentos.
O papel fundamental do roteador é poder escolher um
caminho para o datagrama chegar até seu destino. Em
redes grandes pode haver mais de um caminho, e o
roteador é o elemento responsável por tomar a decisão de
qual caminho percorrer.
O papel do roteador é interligar redes diferentes (redes
independentes), enquanto que papel dos hub, pontes e switches
são de interligar segmentos pertencentes a uma mesma rede.
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Exercícios sobre o último conteúdo
1) Cite os tipos de HUBs.
2)
3)
4)
5)
Um HUB inteligente é um HUB que possui?
Qual a diferença entre HUB ativo e o HUB passivo?
Descreva o repetidor/HUB Classe I e classe II
No máximo, quantos centímetros de cabo devem ser
descascados para realizar a crimpagem, mantendo a
qualidade da conexão?
6) Cite dois equipamentos ativos e descreva onde utiliazr cada
um deles.
7) Cite 2 vantagens e 2 desvantagens do HUB.
8) Você considera melhor realizar o cascateamento de HUBs ou
empilhamento de HUBs? Justifique sua resposta.
9) Em um hub qual o objetivo da portal uplink?
10)Cite 2 vantagens e 2 desvantagens do swtich.
11)Qual a semelhança entre uma bridge e um switch?
12)Em quais situações em uma rede deve-se utilizar um
roteador?