Equipamentos para redes

7

Click here to load reader

Transcript of Equipamentos para redes

  • 1. Equipamentos para Redes Para que uma rede de computadores possa funcionar necessrio que existam, alm do cabeamento propriamente dito, dispositivos de hardware e software cuja funo controlar a comunicao entre os diversos componentes da rede. Vrios dispositivos so usados em uma rede, cada um deles possuindo funes especficas. Como exemplos de equipamentos dedicados podemos citar as placas de rede, os hubs, switches, bridges, routers, etc, que tem a finalidade de interpretar os sinais digitais processados na rede e encaminh-los ao seu destino, obedecendo a um determinado padro e protocolo. Essa interao entre dispositivos permite o compartilhamento das informaes entre todos os usurios da redeFigura 1 Exemplo de equipamentos em uma rede de computadores Sistema Operacional de Rede O Sistema Operacional de Rede (NOS - Network Operating System) consiste em uma famlia de programas que so executados em computadores interligados atravs de meios diversos e dispostos em rede. A funo principal do Sistema Operacional de rede a administrao lgica da mesma, ou seja, o controle de suas funcionalidades; alguns Sistemas oferecem o recurso de compartilhamento de arquivos, impressoras e outros dispositivos atravs da rede. Atualmente os modernos sistemas operacionais disponibilizam outros recursos como: segmentao da rede com possibilidade de configurao de redes virtuais, controle de habilitao de portas, proteo contra intrusos, interfaces grficas mais amigveis, etc. Estao de Trabalho Formalmente, uma Estao de Trabalho nada mais do que um equipamento pelo qual qualquer usurio poder acessar os recursos disponveis na rede. Todos os usurios tm acesso a uma rede atravs de Estaes de Trabalho que so computadores equipados com pelo menos uma placa adaptadora para interface com a rede (NIC Network Interface Card).

2. Figura 2 - Estao de Trabalho Repetidores (Repeaters) Os repetidores so dispositivos de hardware utilizados para a conexo de dois ou mais segmentos de uma rede local. Eles recebem e amplificam o sinal proveniente de um segmento de rede e repetem esse mesmo sinal no outro segmento. Alguns modelos disponveis no mercado possuem recursos de "auto-particionamento", ou seja, ocorrendo uma falha dos segmentos da rede, o dispositivo ir isolar o acesso conexo defeituosa, permitindo que a transmisso de dados aos segmentos remanescentes no seja afetada.Figura 3 - Modelo de repetidor A limitao do nmero de repetidores obtida de acordo com o protocolo utilizado (por exemplo, no protocolo Ethernet o nmero mximo de quatro). Um sistema pode conter vrios slots de cabos e repetidores, mas dois repetidores no podem estar a mais de 2,5 km de distncia, e nenhum caminho pode atravessar mais de quatro repetidores. Um repetidor atua na camada fsica do modelo OSI, exercendo funo de regenerador de sinal entre dois segmentos de redes locais. Eles so necessrios para fornecer corrente e para controlar cabos longos. Um repetidor permite interconectar dois segmentos de redes locais de mesma tecnologia e eventualmente, opera entre meios fsicos de tipos diferentes (10base2 e 10base5, por exemplo). Como resultado possvel aumentar a extenso de uma rede local, de forma que o conjunto de segmentos interconectados se comporte como um nico segmento. Modem O Modem um dispositivo conversor de sinais que faz a comunicao entre computadores atravs de uma linha dedicada para esse fim. Seu nome a contrao das palavras MOdulador e DEModulador, pois essas so suas principais funes. O Modem executa uma transformao, por modulao (modem analgico) ou por codificao (modem digital), dos sinais emitidos pelo computador, gerando sinais analgicos adequados transmisso sobre uma linha telefnica, por exemplo. No destino, um equipamento igual demodula (modem analgico) ou decodifica (modem digital) a informao, entregando o sinal digital restaurado ao equipamento terminal a ele associado. 3. Figura 4 - Exemplo de placa fax-modem Para conseguir estabelecer uma conexo com uma linha telefnica, o programa de comunicao envia um comando para o modem solicitando essa conexo, utilizando uma linguagem padro. O modem do PC que solicitou essa linha (chamaremos de modem local) disca os pulsos do nmero do telefone. O modem faz o reconhecimento do comando e envia um sinal RDL (Receive Data Line) ao PC na linha de Recepo de dados. Quando o modem que esta do outro lado da conexo (o modem remoto) responde a chamada, o modem local envia um tom de comunicao avisando o modem remoto que ele est sendo chamado por outro modem e o modem remoto responde com um tom mais alto. Os dois modems realizam um handshake (processo pelo qual trocam informaes sobre como iro gerenciar o envio de dados). Aqui se define a velocidade de transferncia, o nmero de bits que sinalizaro o incio e o fim, no caso de modem analgico, se iro utilizar bits de paridade, se iro operar em Half-Duplex ou FullDuplex. Se o sistema local e remoto no usarem a mesma configurao, ficaro enviando caracteres que no fazem sentido ou no se comunicaro de forma alguma. Do outro lado da linha, o modem remoto escuta os dados que esto chegando com uma srie de tons em diferentes freqncias. Ele demodula estes tons em sinais digitais enviando-os ao computador receptor. Ambos os computadores podem enviar e receber sinais ao mesmo tempo, porque o uso de um sistema padro de tons permite que os modems de ambos os lados diferenciem os sinais de entrada e sada. No momento em que informado ao programa de comunicao para que ele finalize uma sesso, o programa envia outro comando HAYES ao modem para que ele desfaa a conexo telefnica. Se a conexo for desfeita pelo sistema remoto o modem ir enviar um sinal de Deteco de Linha (CD) ao computador, informando ao programa que a comunicao terminal terminou. Roteadores (routers) O Roteador um equipamento responsvel pela interligao das redes locais entre si e redes remotas em tempo integral. Em outras palavras, permite que uma mquina de uma dada rede LAN comunique-se com mquinas de outra rede LAN remota, como se as redes LAN fossem uma s. Para isso, ele usa protocolos de comunicao padro como TCP/IP, SPX/IPX, Appletalk, etc. Tm a funo de decidir o melhor caminho para os "pacotes" percorrerem at o seu destino entre as vrias LANs e dividem-nas logicamente, mantendo a identidade de cada sub-rede.Figura 5 - Exemplo de roteador 4. Na prtica os roteadores so utilizados para o direcionamento de "pacotes" entre redes remotas, atuando como verdadeiros "filtros" e "direcionadores" de informaes. Recursos como "compresso de dados" e "spanning tree" (tcnica que determina o percurso mais adequado entre segmentos, podendo inclusive reconfigurar a rede, em casos de problemas no cabo, ativando um caminho alternativo), compensam inconvenientes como velocidades de transmisso ao utilizarmos modems ou linhas privadas como meio de transmisso de redes remotas. Os roteadores possuem vrias opes de interfaceamento com LANs e WAN's. Por exemplo, podemos ter opes de interfaces LAN, portas UTP, FDDI ou AUI, atravs dos quais poder ser realizada a conexo com a rede local. As interfaces WAN's servem para realizarmos a conexo com dispositivos de transmisso remota (modems), seguindo os padres de protocolos V-35, RS-449, RS-232 entre outros.Figura 6 - Interligao de duas redes LAN Devido s suas habilidades sofisticadas de gerenciamento de redes, os roteadores podem ser utilizados para conectar redes que utilizam protocolos diferentes (de Ethernet para Token Ring, por exemplo). Como o roteador examina o pacote de dados inteiro, os erros no so passados para a LAN seguinte. Conforme mencionado, este equipamento atua nas camadas 1,2 e 3 do modelo ISO/OSI. Atravs de uma srie de regras como: rotas estticas inseridas no roteador, rotas dinmicas aprendidas atravs de protocolos de roteamento usado entre roteadores (RIP, OSPF, etc), o roteador consegue rotear pacotes de dados recebidos por um determinado caminho. Os roteadores so capazes de interpretar informaes complexas de endereamento e tomam decises sobre como encaminhar os dados atravs dos diversos links que interligam as redes podendo incluir mais informaes para que o pacote seja enviado atravs da rede. Por exemplo, um roteador poderia preparar um pacote Ethernet em um encapsulamento com dados que contm informaes de roteamento e de transmisso para ser transmitido atravs de uma rede X.25. Quando esse "envelope" de dados fosse recebido na outra ponta, o roteador receptor retiraria os dados X.25, e enviaria o pacote Ethernet no segmento de rede local associado. Os roteadores podem selecionar caminhos redundantes entre segmentos de rede local e podem conectar redes locais usando esquemas de composio de pacotes e de acesso aos meios fsicos completamente diferentes. No entanto, por causa de sua complexidade e funcionalidade, um roteador mais lento do que uma Bridge. Ele l as informaes contidas em cada pacote, utiliza procedimentos de endereamento de rede para determinar o destino adequado e ento recompe os dados em pacotes e os retransmite. Os roteadores so bem utilizados no meio Internet / Intranet e para comunicao LAN-to-LAN (como, por exemplo, ligao matriz-filial). No meio Internet / Intranet, o roteador aparece na ligao do site do provedor (rede local do provedor) ao link Internet, bem como na conexo do provedor a sub-provedores via LP de dados (especializada), LP de voz (no especializada) ou mesmo linha discada. Matriz e filial pode usar a Internet para este fim, usando algum artifcio de proteo nas pontas para evitar acesso pblico, o chamado software de firewall. Na comunicao LAN-to-LAN, a matriz pode ser conectada s filiais atravs do roteador usando LP (dados ou voz) ou mesmo rede de pacotes. 5. Figura 7 Interligao de duas redes LAN e o provedor Hub Um hub, concentrador ou Multiport Repeater, nada mais do que um repetidor que, promove um ponto de conexo fsica entre os equipamentos de uma rede. So equipamentos usados para conferir uma maior flexibilidade a LANs Ethernet e so utilizados para conectar os equipamentos que compem esta LAN. O Hub basicamente um plo concentrador de fiao e cada equipamento conectado a ele fica em um seguimento prprio. Por isso, isoladamente um hub no pode ser considerado como um equipamento de interconexo de redes, ao menos que tenha sua funo associada a outros equipamentos, como repetidores. Os hubs mais comuns so os hubs Ethernet 10BaseT (conectores RJ-45) e eventualmente so parte integrante de bridges e roteadores. Os Hubs permitem dois tipos de ligao entre si. Os termos mais conhecidos para definir estes tipos de ligaes so: cascateamento e empilhamento: Cascateamento: Define-se como sendo a forma de interligao de dois ou mais hub's atravs das portas de interface de rede (RJ-45, BNC, etc); Empilhamento: Forma de interligao de dois ou mais hubs atravs de portas especificamente projetadas para tal (Daisy-chain Port). Desta forma, os hubs empilhados tornam-se um nico repetidor. Observar que cada fabricante possui um tipo proprietrio de interface para esse fim o que limita o emprego do empilhamento para equipamentos de um mesmo fabricante em muitos casos. 6. Figura 8 - Computadores ligados por Hub Com o uso do hub o gerenciamento da rede favorecido e a soluo de problemas facilitada, uma vez que o defeito fica isolado no segmento da rede, bem como facilita a insero de novas estaes em uma LAN. Quando acontece de ocorrer muitas colises, o hub permite isolar automaticamente qualquer porta (autopartio do segmento). Quando a transmisso do primeiro pacote satisfatria, o hub faz uma reconfigurao automtica do segmento. 7. Figura 8 - Computadores ligados por Hub Com o uso do hub o gerenciamento da rede favorecido e a soluo de problemas facilitada, uma vez que o defeito fica isolado no segmento da rede, bem como facilita a insero de novas estaes em uma LAN. Quando acontece de ocorrer muitas colises, o hub permite isolar automaticamente qualquer porta (autopartio do segmento). Quando a transmisso do primeiro pacote satisfatria, o hub faz uma reconfigurao automtica do segmento.