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Modulo - UFCD 711

Conexões de rede

Redes de Comunicação

Indice

• Topologias de rede

• Características das redes

• placas de rede

• Slots/barramento

• Placa gráficas

Características das redes

Tipos de redes

Protocolo das redes

Info

Info

Info

Info

Tipos de redes

LAN

WAN

MAN

WWAN

Protocolo das redes

O protocolo de rede é um conjunto de regras e padrões que compõe uma espécie de “linguagem universal” entre computadores e dispositivos.

Oque é o Protocolo das redes

TCP/IP

HTTP/HTTPS

SSL

Topologias de rede

Topologia física:

• Refere-se a organização física de uma rede, isto é, a forma como os dispositivos físicos e os nós de comutação estão organizados;

• Diversas organizações de rede são possíveis;

• A escolha de uma topologia é uma etapa importante do projeto de redes, pois afeta a eficiência, velocidade, expansibilidade e fiabilidade da rede;

• A topologia pode variar desde organizações muito simples até arranjos mais complexos.

As principais são as seguintes:

• Topologia em malha;

• Topologia em barramento;

• Topologia em estrela;

Topologia em malha

Caracterização:

• As estações são ligadas entre si, duas a duas, através de um caminho físico dedicado;

• Numa topologia em Malha ou  Mesh, os computadores e Redes Locais interligam-se entre si, ponto a ponto, através de cabos e dispositivos de interligação adequados. Assim, existem diversos caminhos para se chegar ao mesmo destino.

• A organização em malha só é admissível em aplicações muito especiais, quando as estações precisam trocar constantemente informações entre si para resolver um problema complexo.

Vantagens:

Desvantagens:

• Existem vários caminhos possíveis para a comunicação. Por exemplo, quando enviamos um email, ele pode seguir diversos caminhos.

• Caso haja problema num dos troços, a mensagem segue por outro troço, aumentando assim a probabilidade de chegar ao destino.

• Maior complexidade da rede porque todos os nós estão ligados a todos os outros nós.

• Elevado preço do equipamento de interligação de nós.

Topologia em Barramentos

• Utiliza um meio de transmissão compartilhado por todos os computadores da rede denominado por barramento; Uma topologia de barramento é baseada em uma seção do cabo principal, onde em cada extremidade há um terminador. Todos os dispositivos, como laptops, impressoras, servidores, estações de trabalho etc., estão ligados ao cabo principal.

• Portanto, o cabo principal atua como a coluna dorsal de toda a rede. Os dados enviados por um computador são transmitidos ao longo de todo o cabo principal nas duas direções a partir do computador de envio.

• Quando os dados atingem um nó, verifica o endereço de destino (endereço MAC / IP) para verificar se ele corresponde ao seu endereço. Se o endereço do nó corresponder ao endereço contido nos dados, ele processará as informações.

Caracterização:

Vantagens:

• Facilidade de instalação;

• Mais barato que outras opções (malha), menos cabos quando comparado com malha;

• Não são necessários switches: Essa topologia permite que os dados fluam livremente pela rede. Embora isso limite as conexões externas, ele cria uma rede local que pode funcionar efetivamente com cada computador conectado;

• Fácil conexão de dispositivos à rede.

É a topologia de rede mais simples para conectar periféricos ou computadores. Se o dispositivo tiver o mecanismo de conexão apropriado, ele poderá ser facilmente adicionado à rede.

• Se o cabo principal falhar, toda a estrutura colapsa;

• Quanto maior a distância coberta por um sinal ao longo da linha de comunicação mais o sinal fica fraco;

• Limitação de conexão.

Desvantagens:

Topologia em Estrela

• A topologia em estrela ou rede em estrela é uma configuração para uma rede local (LAN) na qual cada um dos nós está ligado a um ponto de conexão central, que pode ser um switch. Esta topologia é uma das configurações de rede mais comuns.

• Portanto, é uma topologia de rede na qual cada parte/nó individual da rede está ligado a um nó central.

Caracterização:

Vantagens:

• É fácil acrescentar equipamento na rede

• Fácil administração e manutenção

• Maior desempenho e segurança

• Dependência do switch

• Maior custo de implementação

Desvantagens:

placas de rede

O que é uma placa de rede

Uma placa de rede, é um componente de hardware que permite que um dispositivo, como um computador, se conecte a uma rede, seja uma rede local ou a grande rede mundial de computadores, a internet. É através da placa de rede que os dispositivos podem transmitir e receber dados.

Qual é a função da placa de rede

Tipos de placas de rede

Comparação entre placa onboard e offboard

Qual é a função da placa de rede

Uma placa de rede serve de interface física entre o computador e o cabo. A placa de rede prepara para o cabo de rede, os dados emitidos pelo computador, transfere-os para um outro computador e controla o fluxo de dados entre o computador e o cabo

Tipos de rede

As placas Ethernet são as mais comuns em computadores pessoais e redes locais com fio. Elas utilizam cabos Ethernet para transmitir dados em alta velocidade.

Ethernet

As placas Wi-Fi são usadas para conectar dispositivos a redes sem fio. Elas são essenciais para laptops, smartphones, tablets e outros dispositivos móveis.

Wi-Fi

Em redes corporativas e data centers, as placas de rede de fibra óptica são utilizadas para obter velocidade de transmissão e maior segurança.

Fibra Óptica

Placa de rede on-board

Vantagens:

• Custo: são mais baratas, porque já vêm integradas na placa-mãe.

• Espaço: Economizam slots PCIe, permitindo que use esses slots para outras expansões.

• Facilidade de uso: Normalmente, são mais fáceis de configurar, poque não precisão instalação física.

• Menor consumo de energia: Geralmente, consomem menos energia, o que pode ser benéfico em sistemas que priorizam eficiência.

• Desempenho: Podem ter pior em comparação com placa off-board, especialmente em aplicações que precisam alta largura de banda.

• Atualização limitada: Se a placa de rede falhar, você precisa substituir a placa-mãe ou usar uma placa off-board.

• Recursos limitados: Muitas vezes não oferecem funcionalidades avançadas, como suporte a múltiplas conexões ou opções de configuração.

Desvantagens:

Off-board

Placa de rede off-board

Vantagens:

• Desempenho: oferecem melhor desempenho e maior largura de banda

• Recursos avançados: Muitas placas dedicadas oferecem funcionalidades extras, como suporte a VLANs, QoS e monitoramento de tráfego.

• Custo: São mais caras, porque é preciso comprar separada.

• Espaço: Ocupam slots PCIe, o que pode limitar outras expansões.

• Instalação: Podem requerer instalação física e configuração, o que difícil pode ser para iniciantes

Desvantagens:

Slots/barramento

um barramento ou slot é um sistema de comunicação que transfere dados entre os componentes dentro de um computador.

Info

O que são barramentos

Info

Info

Tipos de barramentos

ISA

PCI

AGP

PCIe

PCI Express/PCI-e

PCIe (ou PCI Express) é uma tecnologia de interconexão de alta velocidade utilizada em computadores para conectar placas de expansão, como placas de vídeo, placas de som e placas de rede.

O que é um PCI-e

Info

Lanes

Placa gráfica

uma placa gráfica é o componente responsável por tudo que envolve o ecrã. A placa gráfica processa a imagem e nela ligamos o monitor, ou projetor e todos os outros dispositivos de vídeo.

O que é uma placa gráfica

Info

Placas gráficas integradas

O barramento ISA não mais utilizado, existe apenas em computadores antigos. O Seu aparecimento se deu na época do IBM PC. A sua primeira versão trabalhava com transferência de 8 bits e clock de 8,33 MHz

ISA(Industry Standard Architecture)

Trata-se da Rede Local ou Local Area Networks, que conecta computadores presentes no mesmo espaço. A LAN é muito comum em residências, escolas e empresas para troca de informações entre dispositivos em um mesmo local.

LAN

A maioria das LANs conecta-se à internet num ponto central: um router. As LANs domésticas usam um único roteador, enquanto as LANs em espaços maiores podem usar switches de rede

Como funciona?

Existem dois tipos de placas gráficas integradas: no processador e na placa-mãe. Os chips na placa-base são extremamente debéis e estão a cair em desuso para dar passo à sua versão no processador, que é mais potente

Placas gráficas integradas

As placas gráficas integradas em vez de possuir memória dedicada, utilizam uma parte da memória RAM do sistema para realizar as tarefas gráficas.

Trata-se da Rede Metropolitana ou Metropolitan Area Network, que conecta várias redes locais em um raio abrangendo dezenas de quilômetros. A MAN interliga escritórios, localizados na mesma cidade, mas em bairros diferentes, que precisam de trocar informações de forma remota.

MAN

Como as WANs, uma MAN é composta por LANs interligadas. Como as MANs são menores, são mais eficientes do que as WANs, uma vez que os dados não precisam percorrer grandes distâncias.

Como são construídas?

O barramento PCI surgiu no início de 1990 pelas mãos da Intel. Suas principais características eram a capacidade de transferir dados a 32 bits e clock de 33 MHz, especificações que tornaram o padrão capaz de transmitir dados a uma taxa de até 132 MB/s. Os slots PCI eram menores que os slots ISA, assim como os seus dispositivos

Barramento PCI (Peripheral Component Interconnect)

SSL(Camada de Portas de Segurança)

permite a comunicação segura entre cliente e servidor na web, autenticando as partes envolvidas na troca de informações.

Trata-se da Rede de Longa Distância ou Wide Area Network, alcança um raio de distância gigantesco, conectando computadores de países e continentes diferentes.

WAN

A rede permite que diferentes redes se comuniquem entre si a grandes distâncias. Também facilita a comunicação e o compartilhamento de informações entre dispositivos de qualquer lugar do mundo.

Como funciona?

A primeira versão do AGP, chamada de AGP 1.0, trabalhava a 32 bits e tinha clock de 66 MHz, o que equivale a uma taxa de transferência de dados de até 266 MB/s, mas, na verdade, conseguia chegar a 532 MB/s.

AGP(Accelerated Graphics Port)

WWAN é uma tecnologia que as operadoras de telemovies utilizam para criar as suas rede de transmissão

WWAN

IP(Protocolo de Internet)TCP(Protocolo de Controle de Transmissão)

TCP/IP

TCP/IP é a combinação de dois importantes protocolos. São responsáveis pela base de envio e recebimento de dados na internet, dividida em quatro camadas: aplicação, transporte , rede e interface

A comunicação no PCI-e é feita através de lanes, sendo que cada lane consiste de dois pares de fios: um para transmitir e outro para receber dados. Uma conexão PCIe pode ter de 1 a 16 lanes

Lanes

• PCIe x1: 1 lane
• PCIe x4: 4 lanes
• PCIe x8: 8 lanes
• PCIe x16: 16 lanes

HTTP

O HTTP é um protocolo de camada de aplicação no modelo de comunicação de rede Open Systems Interconnection (OSI).define vários tipos de solicitações e respostas

HTTPS

O HTTPS combina solicitações e respostas HTTP com a tecnologia SSL e TLS.