Equipamentos de redes - conceitos

ADSL

- Asymmetric Digital Subscriber Line.

• O modem ADSL é um dispositivo que modula e desmodula o sinal eléctrico.

• Converte sinais digitais, de um computador, em sinais analógicos transportáveis através de uma linha telefónica e para descodificar sinais analógicos convertendo-os de novo em informação digital.

Fast Ethernet (Norma IEEE 802.3u)

• A Fast Ethernet é a tecnologia evoluída da Ethernet que utiliza cabos de 100BaseT, permitindo 100Mbps de taxa/velocidade máxima de transferência.

• É Baseado na técnica CSMA/CD, tal como na Ethernet normal.
• CS - Carrier Sense
• MA - Multiple Access
• CD - Colision Detection

Há vários esquemas de cabos que são utilizados:

• 100BaseTX - dois pares cruzados de alta qualidade
• 100BASE-T4 - quatro pares cruzados de qualidade normal
• 100BASE-FX - cabos de fibra óptica

FULL DUPLEX

• Permite enviar e receber dados em simultâneo.

• É a transmissão de dados ponto-a-ponto com ligação livre de colisões de dados, feita com cabos de pares cruzados de cobre.

REPETIDOR

• Amplifica e regenera electricamente os sinais transmitidos no meio físico.

ROUTER

O router é um aparelho que reencaminha o sinal na rede com o trajecto mais apropriado até ao seu destino.

• Serve de interface entre a máquina ou a rede informática e a rede mundial, formulando um IP único a ser visualizado perante a Internet.

SWITCH

• Este equipamento tem um funcionamento parecido com o Hub.

• A diferença é que o switch segmenta a rede internamente, sendo que a cada porta corresponde a um segmento diferente, o que quer dizer que não haverá colisões entre os pacotes a enviar tornando este dispositivo mais eficaz e rápido que o Hub.

HUB

• Aparelho que repete o sinal para toda a rede.

• O Hub liga máquinas à mesma rede e pode ligar também outro Hub a este.

BRIDGE

• Dispositivo que faz a ligação entre duas redes informáticas ou simplesmente dois segmentos da mesma rede.

• Envia os dados para o endereço do pacote, ou seja, para a máquina destinatária dos dados. Serve só para uma ligação entre dois nós (máquinas).

Servidores - A base das redes informáticas

Rede baseada num Servidor:

• Servidor de aplicações

• Servidor de Web

• Servidor de impressão

Redes baseadas em servidores:

• Num ambiente com mais de 10 utilizadores, uma rede peer-to-peer – com os computadores agindo como servidores e clientes – provavelmente não será adequada. Portanto, a maior parte das redes possui servidores dedicados.

• Um servidor dedicado é aquele que funciona apenas como servidor e não é utilizado como um cliente ou estação de trabalho. Os servidores são “dedicados” porque são optimizados para processar rapidamente as requisições dos clientes da rede e para garantir a segurança dos arquivos e pastas. As redes baseadas em servidores tornam-se o modelo padrão para a comunicação na rede.

Servidores especializados:

• A diversidade de tarefas que os servidores devem desempenhar é variada e complexa.

• Os servidores de grandes redes tornaram-se especializados para acomodar as necessidades crescentes dos utilizadores.

Tipos de Servidores

Servidor de aplicações:

• Constituem a parte do servidor das aplicações cliente/servidor, assim como os dados, disponíveis para cada cliente.

• Por exemplo, os servidores armazenam enormes quantidades de dados que estão estruturados para facilitar a sua recuperação. Num servidor deste tipo, os dados ou o arquivo são carregados para o computador que fez a requisição. Uma aplicação de cliente sendo executada localmente teria acesso aos dados no servidor de aplicações.

• Ao invés de toda a base de dados ser carregado do servidor para o seu computador local, apenas os resultados da sua consulta seriam carregados nele.
  

Servidor de Web:

• Manipulam o fluxo de dados e as mensagens de correio electrónico entre a própria rede do servidor e outras redes, computadores mainframe ou utilizadores remotos utilizando modems e linhas telefónicas para discar para o servidor.

• Os servidores de serviços de pastas permitem aos utilizadores localizar, armazenar e dar segurança às informações da rede.

• O planeamento para vários servidores torna-se importante numa rede expandida. O planeador deve considerar qualquer crescimento antecipado na rede, para que a sua utilização não seja interrompida caso a função de um servidor específico precise de ser modificada.
  

Servidor de impressão:

• Gerem o acesso do utilizador e a utilização dos recursos de arquivos e impressora.

• Por exemplo, se estiver a executar uma aplicação de processamento de texto, como o Word, este seria executado no seu computador. O documento do processamento de texto armazenado neste tipo de servidor é carregado na memória do seu computador para que possa editá-lo ou utilizá-lo localmente.

• Por outras palavras, os servidores de impressão destinam-se ao armazenamento de arquivos e de dados.

Vantagens da rede baseada num servidor

Partilhando recursos:

• Um servidor é projectado para fornecer acesso a muitos ficheiros e impressoras, ao mesmo tempo em que mantém o desempenho e a segurança para o utilizador.

• A partilha de dados baseado num servidor pode ser administrativo e controlado centralmente. Em geral, os recursos são localizados centralmente e são mais fáceis de localizar e suportar do que os recursos localizados em computadores aleatórios.
  

Segurança:

• A segurança é, na maioria das vezes, o motivo principal para escolher uma abordagem de rede num servidor.
  

Backup:

• Como os dados estão centralizados num ou vários servidores, é mais fácil garantir que seja feito backup com agendamento regular.

Número de utilizadores:

• Uma rede baseada num servidor pode dar suporte a milhares de utilizadores.

• Este tipo de rede, jamais poderia ser gerido como uma rede peer-to-peer, mas a monitorização actual e os utilitários de gestão de rede possibilitam a operação de uma rede baseada num servidor por um grande número de utilizadores.

Tipos de Ligação à Internet

Existem fundamentalmente 2 tipos de ligação:

• Analógica: Modem
• Digital: RDIS, Cabo, ADSL...

Analógica:

• Para que haja ligação entre dois computadores através de linha telefónica, é preciso usar os modems;
• Estes são responsáveis por converter os sinais digitais usados pelos computadores em sinais analógicos, usados nas linhas telefónicas analógicas.
• A modulação ocorre quando o computador envia o sinal digital para o modem converter em sinal analógico;
• A desmodulação, ocorre no sentido inverso, quando a linha envia sinal analógico para que seja convertido em digital.

• Os modems podem ser usados em serviços de linhas ligadas onde o computador precisa de fazer uma ligação para cada sessão de comunicação, ou seja, liga, conecta, transmite e por fim desconecta. A sua velocidade, pode chegar até 56,000 bps sem a compressão de dados.
• Já em linhas privadas, o computador estabelece a ligação logo que este entra em funcionamento e a velocidade nesse tipo de linha varia de acordo com o contrato feito com a empresa que presta o serviço.

RDIS:

• Desde os anos 80 que existe a rede telefónica RDIS em alguns países europeus. A sigla RDIS significa "Rede Digital com Integração de Serviços" obtendo vantagens importantes.
• Todas as informações que partem do equipamento, em vez de serem transmitidas de forma analógica, passam a ser transmitidas digitalmente.
  Os próprios equipamentos transformam o sinal analógico (som/voz) e efectuam a transmissão. Assim a distância e o tipo de ligação deixam de ter efeito na qualidade dos sinais.
• Adicionalmente a RDIS utiliza protocolos de correcção de erros de transmissão. Os Canais B, ou canais úteis, apenas transportam pacotes de dados com uma velocidade constante e efectiva de 64.000 bit/s bidireccional. Para que possam estar dois equipamentos activados em simultâneo, existem dois canais B por cada acesso básico. O Canal D, ou canal de dados, funciona com 16.000 bit/s de forma a ficar com uma reserva de 8.000 bit/s. No canal D encontram-se todas as informações necessárias sobre os dois canais B, inclusivamente o protocolo de transmissão de dados e o tipo de equipamento, bem como as informações de serviço (exp. impulso, data, hora, chamada em espera). O canal D apoiado pelo hardware, consegue, se necessário, juntar os dois Canais B para poder transmitir dados com maior rapidez (channel bundling).

Nas ligações RDIS existem 2 formas de comunicação:

• A primeira forma é o acesso básico e destina-se ao utilizador particular ou a pequenas e médias empresas. É possível ligar vários equipamentos terminais e a ligação de acesso básico põe sempre à disposição dois canais, possibilitando assim a utilização de um máximo de dois equipamentos ou ligações em simultâneo.
• A segunda opção é o acesso primário (Primary Multiplex). Este permite a utilização de, no máximo, 30 canais e está ligado através de uma central telefónica, e não através de um acesso básico. O acesso primário não dispõe de uma ligação comum ficando assim dependente da central telefónica.

Cabo:

• Por onde passa o sinal de TV por cabo, passam os dados que vão e vêm da Internet.
• Na sua casa ou escritório, um splitter separa os sinais de TV dos dados, e um hardware chamado cable modem (embora não seja tecnicamente um modem) liga o seu computador à Internet.
• É possível conseguir velocidade até 24Mbps em ambas as direcções, mas a performance é degradada quando aumenta o número de utilizadores debaixo do mesmo head-end, ou seja, do mesmo distribuidor de sinal da operadora de TV para um conjunto de residências.
• O acesso não depende da linha telefónica, entra em funcionamento imediatamente ao ligar o computador, 24 horas por dia. Em relação aos modems convencionais, os acessos por cabo funcionam de um modo diferente.

Um cable modem tem duas ligações:

• Uma para a saída do cabo que irá para fora da casa do assinante e a outra para um computador.
• Embora um cable modem faça a modulação entre sinais analógicos e digitais, é um dispositivo muito mais complexo do que um modem telefónico.
• O cable modem necessita de uma ramificação do sinal que distingue os sinais que devem ir para a televisão dos que vão para o computador. Por isso, após a solicitação do serviço, um técnico visita o local para acoplar um aparelho chamado splitter, caso encontre a linha em condições adequadas de qualidade. É esse dispositivo que possibilita o uso do acesso à Internet sem interferir na programação da TV.
• Outra diferença é a necessidade de um interface de rede Ethernet 10BaseT para poder utilizar o sistema coaxial do serviço da empresa fornecedora do serviço. Os serviços de acesso via cable modem têm um problema de implantação ainda grande, porque a malha das operadoras de TV por cabo não possui muita penetração e os investimentos para ampliá-la não está acontecendo de forma muito intensa.
• O acesso por cable modem só compensa para quem já é utilizador de TV por cabo, porque aí os investimentos para a contratação do serviço não são tão altos.
• Além disso, no caso do cable modem, apesar da velocidade de transmissão declarada ser semelhante à da ADSL, o meio físico é partilhado, sem uma margem de velocidade garantida. Então, se aquele cabo que chega à casa do assinante passar por inúmeras outras residências, pode haver degradação na velocidade de acesso. Na ADSL, essa partilha existe também, mas está limitado a 10% – actualmente, o assinante da ADSL não recebe menos do 10% da taxa de transferência contratada, que é a chamada velocidade garantida.
• No cabo, como ainda existe muita ociosidade da rede, a degradação pode não acontecer com muita frequência por enquanto, mas conforme a rede se congestionar, fatalmente haverá problemas de desempenho.

xDSL:

• ADSL – Asymmetric Digital Subscriber Line foi desenvolvida para completar a ligação com o consumidor doméstico.

• Transmite dois fluxos separados de dados, destinando muito mais banda para o fluxo que chega ao terminal local (downstream). É eficiente, pois sinais simétricos em muitos pares-trançados de um cabo (como os de uma Central Telefónica), limitam a taxa de transmissão e o tamanho da linha.
• De maneira mais simples, ADSL é uma nova tecnologia baseada em modems que convertem linhas de telefones de par-entrançado comuns, em caminhos de acesso para multimédia e comunicações de dados de alta velocidade.

Transmissão de dados

Assíncrona – neste tipo de comunicação, ambas as partes podem transmitir sempre que precisarem, para isso, o remetente divide os dados em pequenas partes de informações chamadas bytes.
Este método é usado para que os computadores possam coordenar a transmissão dos dados.
As transmissões assíncronas através de linhas telefónicas são limitadas a 28.800 bps, embora formas diferentes de hardware e software baseadas em compressão possam aumentar essa taxa em até 115.200 bps. Este método trabalha com rotina de verificação de paridade, que garante a integridade dos dados.

Síncrona — neste tipo de comunicação, a transmissão é estabelecida de acordo com um intervalo sincronizado no início da negociação entre o computador remetente com o destinatário.
Os bits de sincronização, são usados para iniciar e encerrar a sequência, e servem também, para verificar a precisão periódica da transmissão.
Este método é mais eficaz do que o usado pelo assíncrono pois, não há necessidade de dividir a transmissão em pequenas partes.