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Estruturação e Manutenção de Redes de Computadores - Coggle Diagram
Estruturação e
Manutenção de Redes de Computadores
Classificação das Redes
Fundamentos de Redes
Por Arquitetura estrutura de comunicação
Cliente–servidor
Servidor
Fornece algum serviço para o cliente
pode ser cliente de outro servidor
Rede com servidor centralizada
Cliente
Ultilizar esses serviços
Ex.: Servidor de arquivos, servidor web, banco de dados.
Modelo de rede basiado em requisições e respostas
Principais componentes
Servidor
Clientes
Rede
Ponto a ponto (P2P)
Cada um dos nos da rede funcionam tanto como
cliente quanto servidor
possuem grande escalabilidade
Peer é um nó
Serviços e dados são compartilhado sem a nescessidade de um servidor central
Todos participantes da rede são igualmente privilegiado na aplicação
ex:
Trasnferencia de arquivos
Mais rapido e eficiente
Comunicação
skype
Criptomoedas
consumo de mídias
IP TV
Esquema de organização usada em redes P2P
DHT(Distributed Hash Table)
Tecnica de indexação de busca P2P
P2P Híbrido
Há registro em servidores centrais
Compartilhamento é P2P mais os registro são feitos em servidores
São redes descentraliazadas
Redes com mais vunerabilidade
devido à ausência de controle centralizado.
conjunto de camadas e protocolos de rede
interconexão lógica e física de todos os elementos
Por Extensão Geográfica
PAN (Personal)
Personal Area Network
Rede pessoal, de curtíssimo alcance.
Ex.: Bluetooth, hotspot do celular, smartwatch.
LAN (Local)
Local Area Network
Rede local, dentro de um edifício ou sala.
Ex.: Rede de uma empresa, escola, laboratório.
MAN (Metropolitana)
Metropolitan Area Network
Rede metropolitana, cobre uma cidade.
Ex.: Rede pública municipal, provedores que conectam bairros.
WAN (Wide – longa distância)
Wide Area Network
Rede de longa distância, interliga países ou continentes.
Ex.: Internet, redes corporativas multinacionais.
SAN
Rede de Área de Armazenamento
Interligação de servidores e recursos de armazenamento.
WLAN
Muito próxima de uma LAN, mas, utiliza redes sem fio
WMAN
Muito próxima de uma MAN, mas, utiliza redes sem fio.
WWAN
Muito próxima de uma WAN, mas, utiliza redes sem fio.
Por Topologia
forma de organização dos dispositivos na rede
Tipos
Fisicas
referem-se à posição dos dispositivos na rede
como estão visualmente organizados.
como os cabos e equipamentos estão conectados
Estreal, Barramento, Anel, Malha, Árvore e Hibrida
É a forma como os dispositivos estão fisicamente conectados na rede.
trata de layout físico
Logicas
representam o caminho percorrido na rede
como os dados circulam na rede
Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet suporta 1000mbps, Giga Ethernet, FDDI, Token Ring, Token Bus
Tecnologia de comunicação da rede
Como a informação trafega.
Principais Topologias
Ponto a Ponto
responsável por conectar dois pontos
Estação 1 e Estação 2
Usar cabo Cros over
Barramento
Todos os dispositivos no mesmo cabo.
pode ser chamada de backbone ou multiponto
Todos os dispositivos recebem o sinal
Apenas o destinatário correto processa a mensagem
Isso caracteriza broadcast.
Cabo principal
Normalmente coaxial (10Base2 ou 10Base5).
Todos os nós se ligam a ele.
Terminadores
Obrigatórios nas duas extremidades do cabo.
Função: absorver o sinal e evitar reflexão.
Vantagens
Baixo custo
Pouco cabeamento
Fácil implementação inicial
Desvantagens
Ponto único de falha
Difícil de expandir
Baixo desempenho
Muitas colisões
Difícil identificar falhas
Colisões e CSMA/CD
Se dois dispositivos transmitem ao mesmo tempo → colisão
Resove em caso de colisões
Anel
dispositivos são organizados de maneira circular
comunicação serial
cada estação se comunica com o vizinho
Cada computador se liga ao próximo, formando um círculo.
Vantagens:
Sem colisão (token)
Desvantagens:
Se um nó falhar, a rede pode parar
Pouco flexível
Exemplo:
Token Ring (IBM)
Token → permissão para transmitir
Ring (anel) → formato lógico da rede
Um token (um pequeno pacote de controle) circula pela rede em forma de anel.
metodo Token Passing
método de controle de acesso ao meio em que um token (bastão eletrônico) circula entre os dispositivos da rede
Só quem possui o token pode transmitir dados.
bastão que autoriza transmissão
Estrura fisica é estrela mais a logica é anel
Todos se conectam a um equipamento central chamado MAU (Multistation Access Unit)
Estrela
contém um dispositivo central
A mais usada atualmente
Todos os dispositivos se conectam a um equipamento central (switch ou hub).
Hub
Haf-Duplex
Switch
Full-duplex
Vantagens:
Fácil manutenção
Falha em um cabo não derruba a rede
Bom desempenho
Desvantagens:
Se o equipamento central falhar, a rede cai
Ponto a Ponto
Tecnologia usada para se comunica com os equipamnetos
Trata-se da Velocidade
Ethernet
10Mbps
IEEE 802.3
Fast Ethernet
100Mbps
IEEE 802.3u
Gigabit Ethernet
1000 Mbps
IEEE 802.3z
10 Gigabit Ethernet
10.000 Mbps
IEEE 802.3ae
Árvore/hierárquica
estabelece uma hierarquia entre os dispositivos
modelo pai / filho
Várias estrelas conectadas em níveis hierárquicos.
Vantagens:
Escalável
Organização hierárquica
Desvantagens:
Dependência do tronco principal
pode ser cobrada como Estrela estendida
Malha (Mesh)
interconexão entre os nós
sem hierarquia ou ponto central
múltiplos caminhos
Cada nó se conecta a vários ou a todos os outros.
Tipos:
Malha completa
Malha parcial
Vantagens:
Alta confiabilidade
Redundância
Usada em redes críticas
Desvantagens:
Alto custo
Complexidade
Exemplo:
Backbone da Internet
Redes militares
Nó é elanse
Nó o dipositivo e enlase o cabo
Por Meio de Transmissão
Formas Fisicas utilizadas para interligar os computadores na rede
2 grupos:
Guiado
São cabos que podem utilizar como meio fisico
Cobre
Par trançados
Coaxial
Vidro/sílica
Fibra Otica
plástico
Fibra Óptica Plástica (POF)
geralmente polímeros
Onde é usada?
Redes domésticas
Sistemas automotivos
Não guiado
Meios atmosféricos
Usa o AR
Ex: Wifi, bluetooth, infravermelho, NFC, Wifi Direct
Dispositivos
rádio
micro-ondas
satélite
Tipo de Transmição
Forma como os sinais são enviados nos enlaces entre o emissor e recepitor
3 tipos:
Simplex
Um lado sempre é o emissor e o outro sempre o receptor
Um lado só fala e ou outro só ouve
Ex: TV, Rádio
Unico canal
Half-Duplex
Sinal é enviado nas duas direção
Somente um por vez
Half-Duplex
Metade
Os dois podem ouvi e falar, mas um por vez somente
Ex: Radio Transmissor
Radio da policia
Unico canal
Full-Duplex
O sinal é enviado nas duas direção ao mesmo tempo
Ex: Internet, Ligação por telefone
Obrigatorio existe dois canais
Um para ouvi outro para falar
Há mais rapida
Principais Componentes de Hardware de Rede
Passivos
Permite apenas a passagem dos dados
não possui circuitos eletrônicos ativos
Tipos:
Patch Panel
Organizador de cabos que identifica o computadore/dispositivos e a sua respectiva porta ligada ao switch ou equipamento dentro do armário de rede
possue formato padrão
Facilitar a manutenção da rede
Evita problema nos equipamento caros da minha rede
Tomada de superficie(Keystone)
Falicita manutenção
Caixa plastica que posui um ou varios conectores RJ45
Patch Cord
Pequeno cabo utilizado para interligar o patch panel ao switch
Interligar equipamento dentro do armário
Mais maleavel e flexivel
Device Cord
Pequeno capo utilizado para interligar o PC a tomada de superficie(Keystone)
Ativos
Pussuem a capacidade de manipular os sinais e dados na rede
Possuem circuitos eletrônicos
Transceptor/Transceiver
Conversor de midia para permitir que cabos diferentes se comuniquem
Ex:
Par Trançado - Coaxial
Fibra Óptica - Par Trançado
Fibra Óptica - Coaxial
Repetidores
Equipamento usado para estender o tamanho da rede
Corrige
Amplia
Aumenta o sinal para o damanho original do inicio
Ex: Quanto mais distante vc esta da pessoa mais baixa vc vai ouvi a vox dela
O repeditor meio que usa um auto falante para aumentar o volumne da voz
Repete
Hub
Equipamento para interligar computadores
Internamente funciona com topologia de Barramento
Repete o sinal para todos os computadores indepedi da origem ou destino
Três tipos de Hab
Passivo
Apenas interliga os computadores
Ativo
Interliga os computadores e regenera o sinal
Inteligentes
Interliga, regenera o sinale faz o monitoramento das portas através do protocolo SNMP
Switch(Comutador)
Interliga Computadores
Ele consegue Diferenciar os computadores Ligados
Direciona os sinais apenas para origem e destino
Inteligente
funciona igual a topologia estrela
Bridge(Ponte)
Equipamento utilizado para interligar redes locais diferentes
Considerada switches com poucas portas e os switches são considerada ponte com muitas portas
Interligar redes locais diferentes
Roteador
Equipamento utilizado para interligar redes lógicas diferentes
Principais funções
Determina rota
Interligar redes lógicas
Compartilha Internet
Distribui IP automatico
DHCP
Acess Point
Gateway
É o equipamento que interliga redes com arquitetura diferentes
Ex:
SMS
Site
Roteador é basicamente um , pois tem tudo em um só equipamento
Permitir compartilhamento do meio físico.
É a porta de entrada e saída da rede.
Protocolos de Rede
TCP – confiável
(Transmission Control Protocol)
é um protocolo da camada de transporte do modelo TCP/IP
responsável por garantir que os dados cheguem:
Completos
Na ordem correta
Sem erros
Comunicação
Orientada a conexão
Usa somente UNICAST
UDP
rápido, sem garantia
Não orientada a conexão
Usado muito em trasmição de midia
Usa unicast, multcast e broadcast
IP –
endereçamento
ICMP – diagnóstico (ping)
ARP – mapeia IP ↔ MAC
Conjunto de regras e ações que a rede tem que seguir para realização de trasmição de dados
A rede é um conjuto de protocolo
TCP/IP
Principal
Uma pilha de protocolo
Portas de Comunicação
Formas de entrada e saida de dados de um sistema de comunicação
São representadas por numero de 0 a 65.535
Portas Baixas
Well Know Ports/postas mais conhecidas
Portas utilizadas pelos os principais serviços e protocolo de redes
Estão no intervalo de 0 a 1023
Portas Altas
São utilizadas para representa os clientes em uma rede
Estão entre 1024 e 65.535
Portas por cada ip
Quando eu estou usando um serviço da internet ou posso usa até 65.535 portas
Valores determinado pela ICANN
Não são obrigatorios
protocolo e Portas
FTP
20
Porta de dados
21
Controle
Transfere arquivos na web
SSH
Protocolo de acesso remoto
Acesso remoto de computadores
Tem criptografia
TELNET
Acesso remoto
Não possuir criptografia
23
SMTP
Gerenciamneto de correio eletronico
Envia e recebe email
27/587
DNS
Associa IP para nome e Nome para IP
53
Usa TCP/UDP
Comunicação entre servidores dns usa tcp
Tansferencia
de zona
Conversão de nome usa UDP
DHCP
Distribui IP automatico
67
Usar UDP
Também usa comunicação UNICAST E BROADCAST
TFTP
Enviar as configurações de um equipamento para outro
69
Finger
79
Transferencias de informações dos usuários
Dados de conexão dos usuario
Tempo conectado
Informações de acesso
Infromações do que o usuario esta fazendo no momento na rede
HTTP
80
Transfere Hiper textos
Transfere as paginas da internet dos sites
Não é seguro
POP3
Mostra os E-mails
110
Faz downlod do servidor pro computador
IMAPv4
143
Acessa , mostra os email no servidor
NTP
Sicronização de data e hora na rede
143
SNMP
161,162
Gerencia as conexões de redes
Mostra quanto tempo conectado, quantidade de dados trafegados
HTTPs
443
Transfere Hiper Texto
Com criptografia
Seguro
Meios de Transmissão (Detalhamento)
Cabo de Par Trançado
UTP, STP
Cat5, Cat6, Cat7
Coaxial
usado em TV e redes antigas
Fibra Óptica
maior velocidade e maior distância
Wireless
Wi-Fi (2.4 GHz e 5 GHz)
Bluetooth
Infrared
luz infravermelha
Temos meios guiado e não guiado
Configuração de Rede
Local e Wireless
Rede Local (LAN)
Endereçamento IP
IP estático
IP dinâmico (DHCP)
Parâmetros básicos
Endereço IP
Máscara de sub-rede
Gateway padrão
DNS
Exemplos de faixas privadas (IPv4)
10.0.0.0 – 10.255.255.255
172.16.0.0 – 172.31.255.255
192.168.0.0 – 192.168.255.255
Dispositivos comuns
Switch
Placa de rede
Roteador
Serviços importantes
DHCP → distribui IP
DNS → resolve nomes
Rede Wireless
Padrões IEEE 802.11
802.11b
802.11g
802.11n
802.11ac
802.11ax (Wi-Fi 6)
Modos de operação
Infrastructure (com AP)
Ad-hoc (direto entre dispositivos)
Segurança Wireless
WPA2
WPA3
Criptografia AES
⚠️ Evitar: WEP (inseguro)
Parâmetros importantes
SSID (nome da rede)
Canal
Senha
Ativar o DHCP
Redes TCP/IP
Andrews Tunembauw
4 Aplicação
Usuários
Aplicativos
Permite interação entre aplicações
Protocolos:
HTTP / HTTPS
FTP
SMTP
POP3 / IMAP
DNS
3 Transporte
Comunicação entre processos
Controle de portas
Protocolos:
TCP → confiável, orientado à conexão
UDP → rápido, sem conexão
2 Internet
Endereçamento e roteamento
Endereçar dispositivos
Encaminhar pacotes
Protocolos:
IP
ICMP
ARP
1 Host/Rede
Transmissão dos bits
Entrega Nó a Nó
O que faz:
Transmissão no meio
Endereço MAC
Tecnologias: Ethernet
Wi-Fi
Fala sobre um mode TCP/IP com 4 camadas
Funções-Chave
Roteamento (IP)
Segmentação (TCP/UDP)
Diagnóstico (ICMP)
Resolução de endereços (ARP)
Modelo de referencia para as redes de computadores
Amplamente usado na internet
Conhecido como pilha de protocolo tcp/ip
TCP
Transporte
IP
identificação
Kurose & Ross
Fala sobre um mode TCP/IP com 5 camadas
5 Aplicação
4 Transporte
3 Redes
2 Enlace
1 Física
Roteamento
Estático
Caminho fixo configurado manualmente no administrador
Caminho fixo para que os sinais e os dados passe
Se o caminho estiver ruim não troca
Dinâmico
Caminhos sendo alterado de acordo com a utilização da rede
Escolhe dinamicamente qual o melhor caminho
Ex: App Wise
Usa protocolos
Interno (IGP): OSPF, RIP
Externo (EGP): BGP
Processo de escolher o melhor caminho para que os pacotes cheguem ao destino.
Quem faz
Roteadores
Switches encaminham quadros, roteadores encaminham pacotes
Protocolos de Roteamento
RIP
Vetor de distância
Saltos
15 saltos
OSPF
Estado de enlace
BGP
Vertor de caminho
EIGRP
Hibrido
Métrica
Valor usado para escolher o melhor caminho
Número de saltos
Custo
Largura de banda
Atraso
Hardwares de Rede (Tipo e Aplicação)
Hub: repete sinais
Switch: comutação inteligente
Roteador: interliga redes diferentes
Firewall: controla tráfego
Proxy: filtra e armazena páginas
Load Balancer: distribui carga
Segurança – Firewall / Proxy / VPN
Firewall
Filtra pacotes
Bloqueia acessos indevidos
Proxy
Cache
Controle de acesso
Logs
VPN
Canal criptografado
Acesso remoto seguro
Tunelamento
Serviços Essenciais de Rede
DNS
traduz domínio → IP
traduz domínio → IP
DHCP
distribui IP automaticamente
libera/renova endereços
Gerenciamento de Redes
Monitoramento (SNMP)
Logs e alertas
Controle de banda
Identificação de falhas
Políticas de backup
Tipos de comunicação (unicaSt, multicaSt e broadcaSt)
Unicast
Um unico dispositivo de origem se comunica com o de destino
Comunicação um a um
A mensagem é enviada para um unico host
Ex.: ARP Request
ARP resolve MAC a partir do IP
ARP Request → pergunta
Broadcast
IP → MAC
Rede local
Enviado em broadcast com o mac de destino, todos os computadores recebe, então somente o computador de dstino responder um Unicast
ARP Reply (unicast)
Multicast
Quando uma mensagem precisa ser transmitida para um determinado grupo de dispositivos de destino dentro de uma rede
Mensagem trasmitida para um grupo específico.
Broadcast
Mensagem transmitida para todos os dispositivos dentro de uma determinada rede ou sub-rede
quando um dispositivo de origem não conhece o endereço MAC do dispositivo de destino
e emite um Broadcast de camada 2 chamado de solicitação ARP ou ARP Request
Ex.: streaming, videoconferência
Anycast
É a mensagem é enviada para qualquer host mais proximo
Normalmente utilizado em IPV6
Muito usado em DNS
Envia para o servidor mais próximo