Redes de Comunicaçaõ

UFCD 711: Conexões de rede

Cristiano Vasilache

Redes de Comunicação

Index

05. Topologia em barramento/bus

04. Topologia em malha

03. Introdução

09. Barramentos/ slots das placas de rede

07 e 08. Tipos de Placa de Rede

06. Topologia em Rede

19. Caracteristicas da rede

14. Placas de Vídeo

10. Onboard e offboard

As principais são as seguintes:

• Topologia em malha;

• Topologia em barramento;

• Topologia em anel;

• Topologia em estrela;

• Topologia mista.

03. Introdução

Tema: 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.

Desvantagens:

• Maior complexidade da rede porque todos os nós estão ligados a todos os outros nós.
• Elevado preço do equipamento de interligação de nós.

Vantagens:

• 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.

04. 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.

Desvantagens:

• 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.

05. Topologia em barramento / bus

Caracterização:

• 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.

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 conexõ es externas, ele cria uma rede local que pode funcionar efetivamente com cada computador conectado;

• Fácil conexão de dispositivos à rede.

Desvantagens:

• Dependência do switch:

Se o switch avariar ou se estiver com algum tipo de avaria, deixa de ser possível aceder à rede a partir de qualquer equipamento ligado ao switch.

• Maior custo de implementação

Os equipamentos necessários para esta topologia como é o caso do switch, do bastidor, do ar condicionado necessário para evitar o sobreaquecimento encarecem bastante este tipo de rede.

06. Topologia em estrela

Caracterização:

• 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.

Vantagens:

• É fácil acrescentar equipamento na rede:

No caso de ser necessário introduzir na rede novo equipamento, seja um computador, um telefone, uma impressora, basta ligar um cabo de rede entre o equipamento e uma tomada disponível, existente na calha técnica. Tem que ser feita a ligação entre o switch e o patch panel na porta respetiva que deverá ter a mesma numeração que a da calha técnica.

• Fácil administração e manutenção:

É mais fácil gerir e fazer a manutenção da rede, porque cada nó requer apenas um cabo separado. É a mais simples de todas as topologias em termos de funcionalidade.Os problemas são fáceis de localizar, porque a falha de um cabo afetará um único nó. Por outro lado a falha/avaria de uma porta do switch só irá afetar o equipamento ligado a essa porta

• Maior desempenho e segurança:

Os pacotes de dados não precisam passar por vários nós. O fato de não haver colisão de dados aumenta seu desempenho, tornando a transferência de dados consideravelmente mais rápida.

07. Outro Tema

Tema: Placa de Rede

O que é:

Uma placa de rede é um dispositivo de hardware que permite que um computador se conecte a uma rede local ou à Internet. Ela é responsável por enviar e receber dados entre o computador e outros dispositivos na rede, como roteadores, switches e servidores. Sem uma placa de rede, um computador não seria capaz de se comunicar com outros dispositivos em uma rede.

https://dtnetwork.com.br/quais-sao-os-tipos-de-placa-de-rede/

Wireless

Modelo sem cabo. Utiliza sinais de rádio para conectar-se a redes sem fio, dispensando o uso de cabos.

Fibra Óptica

Modelo com cabo. Utilizada em redes de alta performance, como data centers, para transmitir dados em altas velocidades por meio de cabos de fibra óptica.

08. Tipos de Placa de Rede

Quais são os tipos de placa de rede disponíveis?

Existem 4 modelos de placa de rede que podemos encontrar com certa facilidade. Embora compartilhem o mesmo propósito, a maior diferença entre cada uma é a presença ou não de cabos que as conectam ao servidor online.

Ethernet 10/100

Modelo com cabo. É o tipo mais comum, compatível com redes de categoria 5 ou 6 e encaixado nos slots de expansão PCI, PCIe ou ISA. Velocidade média de 10 MB a 100 MB por segundo. Muito utilizado para servidores convencionais.

Ethernet Gigabit

Modelo com cabo. É uma versão aprimorada do modelo anterior, atingindo velocidades de até 1 GB por segundo. Compatível também com cabos de fibra óptica, é disponibilizado para o slot PCIe e redes de categoria 5, 5e, 6 ou 7.

https://www.kingston.com/br/blog/pc-performance/two-types-m2-vs-ssd

https://www.tecmundo.com.br/hardware/2732-manutencao-de-pcs-como-instalar-uma-placa-de-rede.htm

M.2

O slot M.2 é um conector compacto, presente em muitos laptops e algumas placas-mãe de desktop, usado para dispositivos de armazenamento, placas de rede Wi-Fi e outras expansões.

ExpressCard

Tipo de slot que foi popular em laptops até o início dos anos 2010. Ele substituiu o antigo PCMCIA e oferece conectividade para diferentes tipos de periféricos, incluindo placas de rede.

09. Tipos de Placa de Rede

Slots/barramento das placas de rede:

PCI

PCI foi um dos primeiros tipos de barramento populares para a conexão de periféricos, como placas de rede. Ainda encontrado em alguns desktops antigos, mas tem sido substituído pelo PCI Express em sistemas modernos.

PCI Express (PCIe)

O PCIe é o tipo mais comum em desktops e servidores modernos. Ele é modular, com versões de 1, 4, 8, e 16 lanes (PCIe x1, x4, x8, x16). Muito comum para placas de rede Gigabit e 10 Gigabit Ethernet, especialmente em servidores e estações de trabalho de alto desempenho.

10. Outro Tema

Tema: Comparação entre placa onboard e offboard

A escolha entre uma placa de rede onboard (integrada) e uma offboard (dedicada) pode depender de vários fatores como custo, performance e qualidade. Vamos ver os pontos de comparação em cada aspecto:

11. Onboard e Offboard

Custo

Onboard: A placa de rede onboard vem integrada à placa-mãe, então não há custo adicional para adquirir o hardware de rede. Isso reduz significativamente o custo total do computador, torna-se assim, para além de tudo, muito mais econômico.Offboard: Exige a compra de uma placa de rede separada, o que representa um custo extra. O preço pode variar dependendo da marca e das funcionalidades da placa.

12. Onboard e Offboard

Desempenho

Onboard: Geralmente, as placas onboard oferecem uma boa performance para o uso diário e, em muitos casos, atendem bem às necessidades de navegação, streaming e até alguns jogos. No entanto, o desempenho pode ser limitado em cenários que exijam maior largura de banda, como servidores ou aplicações de rede intensivas.Offboard: Em geral, as placas offboard são projetadas para fornecer melhor performance. Elas podem oferecer uma taxa de transferência mais alta e possuem mais recursos de controle e personalização. Em redes de alta velocidade (acima de 1 Gbps), as placas offboard conseguem aproveitar melhor essa capacidade, o que é vantajoso para usuários que demandam alto desempenho.

13. Onboard e Offboard

Qualidade e Confiabilidade

Onboard: Dependendo da marca e do modelo da placa-mãe, a qualidade da placa de rede onboard pode variar. A maioria das placas onboard possui qualidade suficiente para o uso comum, mas estão sujeitas a interferências e podem ter menor vida útil, pois compartilham recursos com outros componentes da placa-mãe.Offboard: Geralmente, as placas de rede dedicadas têm componentes de maior qualidade e são mais confiáveis em ambientes críticos, pois funcionam de forma independente e oferecem mais recursos de controle, como diagnóstico de rede e ferramentas de otimização.

https://www.lg.com/pt/lg-experience/tech-hub/placas-graficas-lg-gram

14. Outro Tema

Tema: Placa Gráfica

O que é:

Uma placa gráfica é uma componente do computador responsável por tudo o que envolve o ecrã. A sua principal função passa por construir a imagem que é vista pelo utilizador no monitor, transformando, por exemplo, os dados binários em imagens. É fundamental para o desempenho do equipamento em jogos, edição de fotografia ou vídeo e tantos outros programas e dispositivos de vídeo.

https://www.dell.com/pt-br/lp/o-que-e-uma-placa-de-video

15. Placa Gráfica

Placas gráficas integradas

As placas gráficas integradas são como "artistas polivalentes", pois partilham a memória do sistema. São ideais para tarefas do dia a dia, como navegar na internet, ver vídeos e trabalhar com documentos, mas podem ter um desempenho limitado em aplicações mais exigentes.

Placa gráfica dedicada

As placas gráficas dedicadas são como “artistas” especializados em gráficos. Possuem memória e processador próprios, o que as torna ideais para jogos de alto desempenho, edição de vídeo e design gráfico avançado.

https://www.infowester.com/pci-express.php

16. Placa Gráfica

Barramentos

Os barramentos/slots utilizados para conectar placas gráficas à placa-mãe evoluíram ao longo do tempo para oferecer maior desempenho e compatibilidade. Aqui estão os principais tipos:

PCI Express (PCIe)

É o padrão mais atual e amplamente utilizado para placas gráficas.PCIe x16: É o mais comum para placas gráficas modernas, oferecendo maior largura de banda.

AGP (Accelerated Graphics Port)

Anterior do PCIe, foi popular em meados dos anos 2000, mas está obsoleto atualmente.

PCI (Peripheral Component Interconnect)

Usado antes do AGP, é ainda mais antigo e raramente utilizado para gráficos.

ISA/VESA

• ISA (Industry Standard Architecture): Usado em PCs nos anos 80 e início dos 90.
• VESA Local Bus: Uma melhoria do ISA, mas foi rapidamente substituído pelo PCI.

O ponto fraco das placas integradas está na necessidade de utilizarem a memória e o processador do computador para funcionar. No caso da memória, a parte utilizada é normalmente definida na configuração (programa da BIOS) do PC e é conhecida como memória partilhada. Devido a esta distribuição de recursos, o processador acaba por executar tarefas que seriam da placa gráfica, resultando numa diminuição geral do desempenho do equipamento.

Desvantagens Onboard

17. Onboard e Offboard

Vantagens Onboard

A opção de integrar um componente na motherboard é uma questão comercial. Esta estratégia acrescenta mais funcionalidades ao computador e reduz os custos de produção para os fabricantes. Mas não são apenas eles os beneficiados: o comprador obtém um equipamento com mais recursos, gastando bem menos do que pagaria por um com uma placa dedicada.

É necessário investir um pouco para adicionar uma placa gráfica dedicada ao computador, já que estas tendem a ser caras. Além do custo, é essencial que a motherboard tenha um conector específico disponível para a sua instalação.No que diz respeito ao software, é necessário instalar os drivers fornecidos pelo fabricante da placa. Mesmo que o hardware seja reconhecido e instalado pelo sistema operativo, o ideal é descarregar a versão mais recente dos drivers, para tirar o máximo partido das funcionalidades da placa.

Desvantagens Offboard

18. Onboard e Offboard

Vantagens Offboard

As placas gráficas dedicadas permitem que os utilizadores personalizem a sua configuração, definindo a quantidade de memória e ajustando-a conforme as suas necessidades. Como utilizam um processador independente, o do computador fica livre para se concentrar noutras tarefas, melhorando significativamente o desempenho geral do equipamento. Este tipo de placa também oferece suporte a funcionalidades que não estão presentes nos modelos integrados, como gráficos em 3D, por exemplo.

Caracteristicas da rede

QUIZ

https://labcom.ufsc.br/2023/07/15/protocolos-de-comunicacao/

https://www.dei.isep.ipp.pt/~asc/doc/redes-classificacao.html

https://www.controle.net/faq/man-o-que-e-como-funciona-e-para-que-serve

Tipo de Rede

Segurança

Protocolo de Comunicação

Tecnologias de Conexão

QUESTÃO 1-7

QUESTÃO 2-7

QUESTÃO 3-7

QUESTÃO 4-7

QUESTÃO 5-7

QUESTÃO 6-7

QUESTÃO 7-7

FIM DO QUIZ

Tipos De Rede

LAN (Local Area Network): cobre uma área local, como um escritório.WAN (Wide Area Network): conecta grandes áreas geográficas.MAN (Metropolitan Area Network): Cobre a área geográfica de uma cidade ou região metropolitanaPAN (Personal Area Network): conecta dispositivos pessoais, como em Bluetooth.

Tecnologia de conexão

Com fio: utiliza cabos como Ethernet.Sem fio: tecnologias como Wi-Fi, Bluetooth e redes móveis (4G/5G).

Segurança

Proteção contra acesso não autorizado, malware e ataques. Ferramentas e estratégias incluem:FirewallsCriptografiaVPNs

5. Protocolo de Comunicação

Regras que definem como os dispositivos se comunicam. Exemplos:TCP/IP: protocolo padrão da internet.HTTP/HTTPS: para navegação web.FTP: para transferência de arquivos.