Redes3

Escola Secundária da Moita

CEF – Curso de Educação e Formação

Manual de Redes

Curso de Instalação e Manutenção de Sistemas
Informáticos

11º Ano

Gestão de Redes de Internet e Intranet

Ivan Franco
Nº 2 11º F2

4/5/2007

Escola Secundária da Moita (GRII)
Manual de Redes

Índice

HISTÓRIA DAS TELECOMUNICAÇÕES............................................................................................5
BELL.........................................................................................................................................................5
INTERNET .................................................................................................................................................7
WORLD WIDE WEB ..................................................................................................................................7
INTRANET.................................................................................................................................................8
TIPOS DE REDES .....................................................................................................................................9
REDES TELEFÓNICAS: ...............................................................................................................................9
REDES MOVEIS:......................................................................................................................................10
2ª G ...................................................................................................................................................10
3ª G ...................................................................................................................................................10
REDES DE DADOS: ..................................................................................................................................11
TCP/IP ..............................................................................................................................................11
ATM ..................................................................................................................................................11
REDES DE TV CABO ...............................................................................................................................11
CLASSIFICAÇÃO DE REDES ..............................................................................................................12
LAN ........................................................................................................................................................12
MAN .......................................................................................................................................................12
WAN.......................................................................................................................................................12
TOPOLOGIAS DE REDE.......................................................................................................................13
NÃO CONSTRANGIDA .............................................................................................................................13
CONSTRANGIDA .....................................................................................................................................13
Barramento .......................................................................................................................................13
Anel ...................................................................................................................................................14
Estrela...............................................................................................................................................14
Árvore ...............................................................................................................................................15
TRANSMISSÃO DE INFORMAÇÃO ...................................................................................................16
MEIOS DE TRANSMISSÃO..................................................................................................................16
MEIOS GUIADOS .....................................................................................................................................16
MEIOS NÃO GUIADOS.............................................................................................................................19
Ligações Terrestres...........................................................................................................................21
Ligações Terra-satélite .....................................................................................................................21
Ligações Laser..................................................................................................................................21
LARGURA DE BANDA..............................................................................................................................22
A ORIGEM DOS NÚMEROS ................................................................................................................23
BASES NUMÉRICAS.................................................................................................................................23
BASE OCTOGONAL .................................................................................................................................23
BASE HEXADECIMAL ..............................................................................................................................24
BASE BINÁRIA ........................................................................................................................................24
BYTES ....................................................................................................................................................25
POTENCIAÇÃO EM BASE BINÁRIA ............................................................................................................25
CONTAGEM DE BYTES ............................................................................................................................26
MODOS DE TRANSMISSÃO ................................................................................................................27
TRANSFERÊNCIA DE DADOS SÉRIE E PARALELO ......................................................................................27
SÍNCRONOS E ASSÍNCRONOS ..................................................................................................................28
PARIDADE ..............................................................................................................................................29

Ivan Franco - Nº2 - 11ºF2 Maio de 2007 Página 2 / 98

Manual de Redes

MODOS DE COMUNICAÇÃO..............................................................................................................30
SIMPLEX .................................................................................................................................................30
HALF-DUPLEX ........................................................................................................................................30
FULL-DUPLEX ........................................................................................................................................31
LIGAÇÕES DE ACESSO A REDES (REDE INTERNET) .................................................................32
MODEMS ANALÓGICOS ..........................................................................................................................32
RDIS ......................................................................................................................................................32
DSL .......................................................................................................................................................33
INTERNET POR CABO ..............................................................................................................................34
Modem por Cabo ..............................................................................................................................34
CMTS ................................................................................................................................................34
OUTRAS TECNOLOGIAS DE REDE ..................................................................................................34
X.25 .......................................................................................................................................................34
FRAME-RELAY .......................................................................................................................................34
T1/E1 .....................................................................................................................................................34
ATM ......................................................................................................................................................34
SDH .......................................................................................................................................................34
FWA – FIXED WIRELESS ACCESS ..........................................................................................................34
BWA – BROADBAND WIRELESS ACCESS ...............................................................................................34
DISPOSITIVOS DE REDE .....................................................................................................................34
MODEM ..................................................................................................................................................34
PLACA DE REDE......................................................................................................................................34
SWITCH ..................................................................................................................................................34
HUB ........................................................................................................................................................34
BRIDGE ...................................................................................................................................................34
ROUTER ..................................................................................................................................................34
PROTOCOLOS........................................................................................................................................34
AS NECESSIDADES DOS PROTOCOLOS .....................................................................................................34
ORGANISMOS NORMALIZADORES ................................................................................................34
ORGANISMOS INTERNACIONAIS..............................................................................................................34
ISO – International Organization for Standardization .....................................................................34
IEEE – Institute of Electric and Electronic Engineering ..................................................................34
ITU – International Telecommunications Union ..............................................................................34
ETSI – European Telecommunications Standards Institute..............................................................34
W3C – World Wide Web Consortium ...............................................................................................34
UNICODE Consortium.....................................................................................................................34
ORGANISMOS LOCAIS .............................................................................................................................34
ANACOM – Autoridade Nacional para as Telecomunicações .........................................................34
FCCN – Fundação para a Computação Científica Nacional...........................................................34
OS STANDARDS ......................................................................................................................................34
CÓDIGOS DE REPRESENTAÇÃO DE CARACTERES ...................................................................34
ASCII.....................................................................................................................................................34
ALFABETO GSM ....................................................................................................................................34


Manual de Redes

PROTOCOLOS DE REDES ...................................................................................................................34
MODELO OSI..........................................................................................................................................34
CAMADAS DO MODELO OSI ...................................................................................................................34
Camada Física..................................................................................................................................34
Camada de Ligação Lógica ..............................................................................................................34
Camada de Rede ...............................................................................................................................34
Camada de Transporte .....................................................................................................................34
Camada de Sessão ............................................................................................................................34
Camada de Apresentação .................................................................................................................34
Camada de Aplicação .......................................................................................................................34
ENCAPSULAMENTO.................................................................................................................................34
MODELOS PRÁTICOS ..............................................................................................................................34
AS CAMADAS INFERIORES – O PROTOCOLO ETHERNET.......................................................34
TRAMA ETHERNET .................................................................................................................................34
Endereços de acesso ao meio............................................................................................................34
Cabos Ethernet .................................................................................................................................34
TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL / INTERNET PROTOCOL.........................................34
ORIGEM ..................................................................................................................................................34
PROTOCOLOS DO TCP/IP........................................................................................................................34
INTERNET PROTOCOL – IP ......................................................................................................................34
ARP – ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL .............................................................................................34
ENDEREÇAMENTO IP ..............................................................................................................................34
SEGMENTAÇÃO DE REDES ......................................................................................................................34
REGISTO DE ENDEREÇOS IP....................................................................................................................34
IPV6 .......................................................................................................................................................34
FERRAMENTAS DO IP..............................................................................................................................34
PROTOCOLOS DA CAMADA 4 – TCP ...............................................................................................34
TCP – TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL ..........................................................................................34
TRAMA TCP ...........................................................................................................................................34
ROUTERS.................................................................................................................................................34
PROPRIEDADES DOS ROUTERS ................................................................................................................34
PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO..............................................................................................................34
RIP ....................................................................................................................................................34
INTERNET ...............................................................................................................................................34
VISUALIZAÇÃO E PESQUISA DE INFORMAÇÃO ........................................................................................34
Finger ...............................................................................................................................................34
COMUNICAÇÃO ......................................................................................................................................34
Correio Electrónico ..........................................................................................................................34
Newsgroup ........................................................................................................................................34
TRANSFERÊNCIA DE FICHEIROS ..............................................................................................................34
OS NOMES NA INTERNET – DNS .............................................................................................................34
Endereçamento IP e Serviço de Nomes (DNS) .................................................................................34
Resolução de Nomes .........................................................................................................................34
NETBIOS ................................................................................................................................................34
SEGURANÇA NA INTERNET ..............................................................................................................34
FIREWALL...............................................................................................................................................34
Filtragem de Pacotes ........................................................................................................................34
Proxy.................................................................................................................................................34


Manual de Redes

História das telecomunicações

Nos tempos primitivos o homem comunicava por: gestos, sons. As primeiras
comunicações eram: os pombos correio, sinais de luz, sinais de fumo.
Inicialmente, havia necessidade de comunicação, mas nada como hoje. Havia
necessidade dessa comunicação por estarem em grupos juntos, mas há medida que se
vão afastando, começam a existir outros tipos de comunicação.

Primeiro método de comunicação a ser utilizado (eléctrico) em larga escala foi o
telégrafo. Foi inventado em 1837 por Morse. Utilizava o código com o nome do seu
inventor para transmitir a informação. No entanto, era melhor para o homem poder
comunicar pela voz, do que por código. Em 1876, Alexander Bell regista a patente do
telefone.

Historicamente é considerado o inventor do telefone. Contudo existem indícios
que apontam como legítimo inventor Antonio Meucci.

Bell nasceu em Edimburgo, Escócia. Veio de uma família ligada ao ensino de
elocução: o seu avô em Londres, seu tio em Dublin, e seu pai, Sr. Alexander Melville
Bell, em Edimburgo, eram todos elocucionistas professados. Este último publicou uma
variedade de trabalhos sobre o assunto, dos quais vários são bem conhecidos, em
especial o seu tratado na linguagem gestual, que apareceu em Edimburgo em 1868.
Neste explica o seu método engenhoso de instruir surdos-mudos, por meio visual, como
articular palavras e como ler o que as outras pessoas dizem pelo movimento dos lábios.


Manual de Redes

História das telecomunicações (continuação)

Graham Bell, seu filho distinto, foi educado na escola real de Edimburgo, onde
se graduou aos 13 anos. Aos dezasseis fixou uma posição como professor de elocução e
de música na academia de Weston House, em Elgin, Escócia. O ano seguinte foi
passado na universidade de Edimburgo. De 1866 a 1867 foi instrutor na universidade de
Somersetshire em Bath, Inglaterra. Enquanto esteve na Escócia virou a sua atenção para
a ciência da acústica, com o objectivo de melhorar a surdez de sua mãe.

Em Portugal, a primeira comunicação telefónica foi realizada em 1877.
Tendo sido estabelecida pelo rei D. Luís I entre a povoação de Carcavelos e a estação
do Cabo. Em 1901, Marconi demonstrou que as ondas de rádio podiam ser usadas para
transmitir informação a longas distâncias. Exemplo: Inglaterra a França. A rádio é ainda
hoje um dos métodos de transmissão, e é a base das telecomunicações móveis.
Foi em 1947 que inventaram o Transístor, foi esse o pequeno passo que
proporcionou a revolução electrónica e a partir dai tem vindo a acontecer, e que
forneceu a base para a rede telefónica computorizada, ao invés da mecânica.
Em 1965 Charles Kao avança com a teoria de que a informação pode ser
transmitida por sinais luminosos, utilizando os cabos de fibra óptica. Esta teoria teve
sucessivos desenvolvimentos até aos dias de hoje. De modo a facultar um meio de
transmitir grandes quantidades de informação a taxas de transmissão bastantes altas.


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Internet

A Internet é uma rede de redes a nível mundial, de milhões de computadores.
Com a Internet os computadores utilizam uma arquitectura de protocolos de
comunicação TCP/IP. Permite transferência de arquivos, acesso remoto, e-mail, notícias
e outros serviços.

A origem do nome surgiu de interligada (Inter), e network (net). A Internet é um
sistema de informação global que é logicamente ligado por um endereço único global
baseado no Internet Protocol (IP) ou as suas subsequentes extensões. È capaz de
suportar comunicações usando o Transmission Control Protocol/Internet Protocol
(TCP/IP), já referido, ou suas extensões e/ou outros protocolos compatíveis com o IP.

A Internet como rede mundial de computadores interligados, é um privilégio da
vida moderna, para o homem moderno. È o maior reservatório de informações
acessíveis a qualquer pessoa, que queira aceder em qualquer lugar do planeta.

World Wide Web

A World Wide Web - "a Web" ou "WWW" é uma rede de computadores na
Internet que fornece informação em forma de hiper texto. Para ver a informação, pode-
se usar um software chamado navegador para descarregar informações (chamadas
"documentos" ou "páginas") de servidores de Internet (ou "sites") e mostrá-los no
ambiente de trabalho do utilizador.


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Intranet

A Intranet é uma rede de computadores privada que utiliza as mesmas
tecnologias que a Internet. O protocolo de transmissão de dados da Intranet é o TCP/IP
e sobre ele podemos encontrar vários tipos de serviços de rede comuns na Internet,
como por exemplo o e-mail, chat, grupo de notícias, HTTP, FTP entre outros.

Rede interna de uma organização que utiliza a tecnologia Internet para permitir a
partilha, o uso e a pesquisa de informação. As organizações utilizam as Intranets como
um portal interno para comunicar com os seus funcionários e fornecer-lhes a informação
que necessitam para o seu trabalho, com acesso restrito.


Manual de Redes

Tipos de Redes

56 Kbs Modem – Redes Telefónicas
- Analógica (56k) fixa
- RDIS (108k +- 112 k)
- Redes Moveis
- 2ª G (GSM) 9,6kbs
- 3ª G (UMTS) 115kbs
- Redes de dados
- TCP/IP
- ATM
- Redes de TV Cabo

Redes telefónicas:

A conexão pode ser realizada até uma taxa de 128Kbps, através de duas linhas
de até 64 Kbps, que são usadas tanto para conexão com a Internet quanto para chamadas
telefónicas de voz normais. É possível efectuar a conexão em apenas 64Kbps e
deixando a outra linha disponível para chamadas de voz. Caso esteja conectado a 128
Kbps, ou seja, usando as duas linhas, não será possível realizar ou receber chamadas
telefónicas. É possível também fazer duas chamadas telefónicas simultâneas, cada uma
usando uma linha de 64 Kbps.

Esta taxa 128Kbps ocorre pelo fato da comunicação com a central telefónica ocorra de
forma digital em todo o percurso, ao invés de forma analógica. Isto é explicado da
seguinte forma: a largura de banda de uma linha analógica comum é de 4KHz, e em
uma linha ISDN este valor é de 128Kbps, fazendo com que os 4KHz de sinal não
existam mais, pois a linha conectada com a central de telefonia não trabalha com sinais
analógicos.


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Redes Moveis:

2ª G- GSM (Global System for Mobile Communications, ou Sistema Global
para Comunicações Móveis) é uma tecnologia móvel e o padrão mais popular para
celulares do mundo. Telefones GSM são usados por mais de um bilhão de pessoas em
mais de 200 países. A omnipresença do sistema GSM faz com que o roaming
internacional seja muito comum através de "acordos de roaming" entre operadoras de
celular. O GSM diferencia-se muito de seus predecessores sendo que o sinal e os canais
de voz são digitais, o que significa que o GSM é visto como um sistema de celular de
segunda geração (2.5G). Este fato também significa que a comunicação de dados foi
acoplada ao sistema logo no início. GSM é um padrão aberto desenvolvido pela 3GPP.

3ª G- UMTS (acrónimo de Universal Mobile Telecommunication System) é
uma das tecnologias de terceira geração (3G) dos telemóveis. O termo é adoptado para
designar o padrão de 3ª Geração estabelecido como evolução para operadoras de GSM e
que utiliza como interface rádio o WCDMA ou o EDGE.

Até o ano de 2000 o desenvolvimento de padrões para o GSM foi conduzido pelo
European Telecommunications Standards Institute (ETSI). A partir desta data a
responsabilidade passou a ser do 3rd Generation Partnership Project (3GPP), que é um
esforço conjunto de várias organizações de standards ao redor do mundo para definir
um sistema celular global de 3º Geração UMTS (Universal Mobile Telecommunications
System).


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Redes de Dados:

TCP/IP- O modelo TCP/IP - como muitos outros modelos de protocolos - pode
ser visto como um grupo de camadas, em que cada uma resolve um grupo de problemas
da transmissão de dados, fornecendo um serviço bem definido para os protocolos da
camada superior. Estas camadas mais altas estão logicamente mais perto do usuário
(camada de aplicação), lidam com dados mais abstractos e confiam nos protocolos das
camadas mais baixas para traduzir dados em um formato que pode eventualmente ser
transmitido fisicamente.

ATM- O ATM é um protocolo de comutação rápida, que foi concebido no
sentido do mesmo comutador ter capacidade para comutar todos os tipos de serviço
oferecidos pela rede.

Redes de TV Cabo:
Redes TV cabo podem ser uni ou bi direccionais. As mais desinibidas são as
unidireccionais, são mais baratos e não é necessário ter informação retorno.
Os canais de televisão fazem uso da chamada banda directa situada entre os 111 e 750
MHz, embora essa banda nas redes mais modernas possa ir até 1 GHz.


Manual de Redes

Classificação de redes
Uma rede de computadores consiste na interligação de diversos computadores,
dispositivos periféricos e outros sistemas informáticos, com o objectivo de proporcionar
uma melhor comunicação, organização e partilha de recursos existentes. É caracterizada
pela sua extensão, abrangência e tecnologia de transmissão, bem como as características
internas tais como, debito, meio de transmissão usado, topologia, nº máximo de
dispositivos de rede.

- Lan
- Man
- Wan

Classificação
Área Velocidade Fiabilidade Responsabilidade
de redes
Pequena
Lan Muito alta Grande Utilizador
<1km
Repartida entre o utilizador
Media
Man Alta Grande e fornecedor de serviço
<10km
Wan Grande Baixa Baixa Fornecedor de serviços

Lan:
As redes de área local são de pequena dimensão. Com a sua dimensão é
conseguido um alto débito de dados. São muito fiáveis. O objectivo desta rede esta no
aumento de produtividade e de eficiência dos utilizadores, reduzindo custos através da
partilha de recursos, facilidade e rapidez na comunicação e organização interna.
A Lan utiliza o modelo cliente-servidor (fornece serviços ou seja, atende os
pedidos, processa e responde). Servidor de impressoras; servidor de ficheiros; servidor
de base de dados; servidor de Internet.

Man:
Estas redes não são mais alargadas que as Lan. A tecnologia usada é a mesma. A
sua utilização esta na interligação numa área geográfica que não é maior que uma
cidade. A velocidade de transmissão de dados é equivalente aos das redes locais, de
modo a evitar o congestionamento.

Wan:
Este tipo de rede abrange uma grande área geográfica como cidades, países,
continentes. Consiste numa série de dispositivos especializados que permitem a
interligação de todos os outros computadores e redes. A velocidade de transmissão de
dados é muito baixa quando comparada com as redes antes mencionadas.


Manual de Redes

Topologias de Rede
- Barramento (todos os elementos utilizam o mesmo meio de comunicação)

- Anel (consiste em ligação ponto-a-ponto entre dispositivos que formam um
circulo fechado)

- Estrela (todos os elementos da rede estão ligados a um ponto central)

- Arvore (é designada por topologia hierárquica)

- Não constrangida (são denominadas por híbridas)

Não Constrangida

Também denominadas de híbridas, não têm nenhuma configuração definida. Os
elementos estão ligados entre si ponto a ponto de uma maneira arbitrária, que varia
grandemente de uma implementação para a outra.
Os problemas de roteamento associados com estas redes são bastantes difíceis de
resolver. Os elementos que efectuam o roteamento, por vezes têm de executar outro tipo
de funções relacionadas com a rede. Introduz atraso e adiciona carga indesejada.

Constrangida:
Barramento

Todos os elementos da rede partilham o mesmo meio de transmissão. Apenas
um par de elementos pode estar a comunicar simultaneamente. Quando um pacote de
dados é transmitido, propaga-se a todos os elementos da rede, sendo recebido por todos.
As vantagens são que, como o tamanho dos cabos é menor que nas outras
topologias, os barramentos são ideais para protocolos que usem método de contenção.
São também fáceis de reconfigurar, adicionando ou eliminando utilizadores e o meio de
transmissão é fiável.


Manual de Redes

Anel

Consiste em ligações ponto-a-ponto entre pares de dispositivos que no seu
conjunto formam um círculo fechado.
A informação é transmitida através do anel sob a forma de um pacote de dados
que é enviado rotativamente segundo uma direcção predefinida. A informação é assim
enviada para cada um dos elementos da rede, e depois reenviada, até ser retirada.
Basta um nó não estar ligado e o circuito fica interrompido.

Estrela

Todos os elementos da rede estão ligados a um ponto central, também
denominado por Hub. O ponto central pode ser activo ou passivo.
A grande vantagem reside no facto de poder ser expandida muito facilmente.
O aumento de elementos na rede pode ir, teoricamente, até ao infinito. As
técnicas de acesso à rede são mais fáceis do que em qualquer das topologias anteriores,
uma vez que existe um elemento que toma conta das transmissões na rede.


Manual de Redes

Árvore

É designada como topologia hierárquica, e tal como, o nome indica é estruturada
em níveis. Tem algumas características como a de barramento e em estrela.
O nível superior não é o único a tratar do endereçamento e gestão do fluxo da
informação na rede. A informação é transmitida por um dispositivo num nível mais
baixo só recua o suficiente até trocar de segmento de rede para chegar ao seu destino,
podendo nem passar pela raiz.


Manual de Redes

Transmissão de Informação
A informação produzida por uma determinada frente seja ela sonora, visual,
informática, pode ser convertida num sinal electromagnético. Esta informação é então
colocada num meio de transmissão e é propagado desde o emissor até ao receptor.

Meios de Transmissão
O meio de transmissão é a ligação física, pela qual se propagam as ondas, entre o
emissor e o receptor num sistema de emissão de dados.

Meios Guiados

• Linha Bifilar
• Cabo Coaxial
• Par Entrançado
• Fibra Óptica
• Guia de Planos Paralelos
• Guia Cilíndrico
• Guia Paralelipipédico

Linha Bifilar é composta por dois condutores paralelos, geralmente em forma
cilíndrica envoltos por uma camada de borracha ou plástico isolante.


Manual de Redes

Cabo Coaxial é constituído por um núcleo de cobre envolvido por um material
isolante. O núcleo é usado para transportar dados, enquanto que o condutor externo
serve como escudo e protege o princípio de interferências externas. Existem dois
principais variantes destes cabos: Baseband e Broadband.
O cabo coaxial baseband é usado para transmissões digitais entre grandes distâncias.
Um cabo coaxial com 500m permite um débito máximo de 1Gigabit(seg).
Tecnicamente, o cabo coaxial broadband é considerado de qualidade inferior ao cabo
baseband na transmissão de dados, mas tem a vantagem de já estar instalado por todo o
lado.

Desvantagens: vulgar, que os terminais e as fichas que são ligadas apresentam maus
contactos após pouco tempo de utilização, o que vai provocar interferências e diminuir a
qualidade de transmissão.

É utilizado em tipologias “Barramento”.

Par Entrançado este suporte físico consiste em pares de fios de cobre isolados e
entrançados entre si, protegidos por uma camada isolante. A transmissão analógica e
digital é conseguida com débitos que dependem do cabo utilizada e da distância
percorrida, obtendo-se em média vários MegaBits/seg entre poucos quilómetros.

Desvantagens: Distância Máxima.


Manual de Redes

Ficha RJ45 é bastante barato e o facto de ser maleável torna-o ideal para
instalações em prédios. A desvantagem prende-se com a distância máxima sem
amplificação.

Fibra Óptica é similar em forma ao cabo coaxial. Consiste num núcleo de fibra de
vidro denominado “Core” onde os dados são propagados sob a forma de luz, envolvido
por outra camada de fibra de vidro (cladding). É comum em sistemas que requerem
altos débitos, o agrupamento de várias fibras ópticas num só cabo sob uma camada
protectora.

Vantagem: Grandes distâncias.
Desvantagem: preço, fragilidade.


Manual de Redes

Meios Não Guiados

São caracterizados por não conduzirem as ondas electromagnéticas. São meios
de propagação das ondas, mas não têm uma direcção predefinida.
Utilizam outros métodos de transmissão que são denominados por Wireless:

- Ondas Rádio;
- Infravermelhos;
- Micro-ondas (Bluetooth, Ligações Terrestres e Ligações Terra-Satelite);
- Laser.

Ondas Rádio
São muito usadas na comunicação porque são fáceis de gerar, propagam-se em
todos os sentidos. Os seus problemas estão numa dependência da frequência utilizada.
No entanto, as ondas de rádio não são um meio fiável de transmissão, pois são bastante
susceptíveis a interferências eléctricas e magnéticas.

Infravermelhos
O mais comum exemplo será através dos comandos remotos de televisão, vídeo,
etc. tem um baixo custo e facilidade de construção, mas pecam por não poderem
atravessar grande parte dos materiais.
Os infravermelhos funcionam com base em códigos abertos utilizados pelos
vários fabricantes de aparelhos electromagnéticos. Na transferência de dados é utilizado
também um protocolo especial criado para o efeito.


Manual de Redes

Micro-ondas
Não são mais que ondas electromagnéticas, mas que trabalham em frequências
muito superiores.
É muito usado na comunicação telefónica entre grandes distâncias. É barata e
fácil de implementar, pois basta construir uma torre de transmissão para transmitir a
informação num raio de 50km.

Bluetooth: é um caso particular das micro-ondas. Trata-se de um protocolo de
comunicação via ondas de rádio, mais precisamente micro-ondas, de alto alcance e
baixa potência. Funciona nos 2.4GHz e tem um alcance de cerca de 10 metros.


Manual de Redes

Ligações Terrestres

As ligações terrestres são utilizadas na interligação de redes privadas, desde que
exista linha de vista entre os locais a interligar. É usual em utilizações até aos 3 km,
suportando débitos de 2 ou 10 Mbps. É também possível, ligações até aos 50 km, sendo,
para isso necessário, a utilização de potenciadores nos transmissores. Estes
potenciadores são somente autorizados a operadores de telecomunicações.

Ligações Terra-satélite

As ligações terra-satélite são normalmente utilizadas nas intercontinentais das
redes dos operadores de telecomunicações, sendo também usual a utilização deste tipo
de ligações em redes informáticas com elevada dispersão geográfica ou localizadas em
locais remotos. A largura de banda suportada por este tipo de ligações é bastante
elevada, na ordem dos 500MHz, sendo normal, atrasos também bastante grandes, na
ordem dos 0,25 segundos em ligações geostacionárias, podendo ser perturbadores em
aplicações interactivas.

Ligações Laser

As emissões laser podem ser utilizadas para transportar informação num espaço
aberto desde que exista linha de vista entre os dois pontos. Este tipo de ligações para
interligar redes privadas nas situações em que exista linha de vista entre os pontos a
interligar, não é possível ou economicamente rentável a instalação de cabos de fibra
óptica.
A sua principal vantagem reside na enorme largura de banda disponível (622
Mbps a distâncias na ordem dos 3 km) e no facto de não existir necessidade de obter
aprovação das entidades gestoras do espaço radioeléctrico para a instalação das
ligações. A sua principal desvantagem está relacionada com a sua enorme sensibilidade
ás condições atmosféricas, nomeadamente a existência de nevoeiros ou poeiras no
percurso do feixe. Outra desvantagem importante está relacionada com a necessidade de
se manter uma alinhamento rigoroso aos dispositivos emissor e receptor, o que poderá
ser complicado de manter quando a distância aumenta e quando se tem que fazer
recurso a torres metálicas ou de outras estruturas sensíveis aos ventos ou à dilatação
térmica.


Manual de Redes

Largura de Banda

O significado de largura de banda varia com o contexto em que é utilizado. Ao
analisarmos um sinal representado em frequência, vemos que existem frequências em
que a amplitude é significativa. À diferença entre a frequência máxima e a frequência
mínima que compõem um sinal, seja ela analógico ou digital, chama-se largura de
banda.

Ora, se representarmos graficamente a largura de banda, observamos uma
espécie de janela. Quanto maior for essa janela, mais informação consegue transportar,
ou seja, mais dados cabem pela janela. Assim, o conceito de largura de banda em redes
de computadores, e em geral, a sinais digitais, corresponde à quantidade de dados
enviados por unidade de tempo num determinado canal de comunicação.

Em termos físicos, estamos na realidade a falar da capacidade do canal, ou seja,
a quantidade de símbolos que conseguimos transmitir, dada a largura de banda de
determinado canal.
Este significado é o mesmo que ritmo de transmissão em que a largura de banda para
sinais digitais será o ritmo binário máximo que se poderá atingir em determinado canal
de comunicação.


Manual de Redes

A origem dos números
No sistema de numeração utilizado no dia a dia, usamos um sistema com dez
símbolos para representar os números existentes. Esses símbolos vão de 0 a 9 e
representam o sistema de numeração decimal, precisamente por conter 10 símbolos
diferentes, denominados algarismos. Para os números superiores a 9 é usada uma
convenção de escrita, que atribui um significado diferente ao local onde é colocado o
novo dígito.
Por exemplo, em virtude das posições ocupadas o número 6903 tem um significado
numérico calculado da forma:

6903 = 6 × 1000 + 9 ×100 + 0 × 10 + 3
Ou colocando sob a forma de potências de 10:
6903 = 6 × 103 + 9 ×102 + 0 × 101 + 3 × 100

Reparamos que o número é a soma de potências de 10 multiplicadas por um
coeficiente apropriado. Uma vez que a base da potenciação é o número 10, dizemos que
estamos em presença de um número representado na base 10 ou decimal.
Ora, o facto mais atraente é que não existe nada que force o ser humano a usar dez
algarismos diferentes para representar um número. O nosso sistema de numeração
decimal cresceu devido ao facto de possuirmos 10 dedos.
Podemos ter uma base numérica de qualquer valor. Utilizando um sistema em que a
base fosse n, haveria n símbolos representando algarismos, sendo o mais elevado de
valor n-1.

Bases Numéricas

É verdade que podemos ter bases numéricas de qualquer valor. No entanto, tal
não se justifica a não ser que realmente estejamos interessados em ser diferentes do
resto da humanidade. Existem, no entanto, algumas bases numéricas bastante utilizadas
e divulgadas.

Base Octogonal

Como o próprio nome indica, a base octogonal utiliza o 8 como raiz. Existem,
assim, 8 algarismos diferentes, que variam desde o 0 até ao 7. A representação do
número 8 será então 10o, e assim sucessivamente. A base octogonal utiliza-se na
representação de sistemas de numeração de computadores, e em programação de
sistemas informáticos.


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Base Hexadecimal

Hexadecimal quer dizer que possui 16 símbolos, ou algarismos, para a
representação de números. Ora, nós conhecemos apenas 10 símbolos, os mesmos da
numeração decimal. Então, por convenção, atribuíram-se mais 6 letras, de A a F para
representar os algarismos que faltavam. Assim, e de acordo com a tabela, temos os
valores dos algarismos hexadecimais e a sua correspondência na numeração decimal.
Digito Valor
A 10
B 11
C 12
D 13
E 14
F 15

A numeração hexadecimal possui, assim, 16 algarismos, de 0 a F, e a raiz da
Potenciação é o 16, à semelhança do que acontece com as outras bases já mencionadas.
Os números escritos abaixo são exemplos de números hexadecimais:

12FFh
3EF4h
3456h
3000h

Como regra geral, e para distinguir a base hexadecimal das restantes, escreve-se
a letra H junto ao número representado.

Base binária

A base binária, muito utilizada nos sistemas digitais, como o nome indica,
contém apenas dois símbolos ou algarismos, o 0 e o 1. Da conjunção do termo em
inglês binary digit, surgiu então a palavra BIT. Um bit é, nada mais, nada menos, que
um dígito binário. Uma das vantagens da utilização de dígitos binários, ou bits, é a sua
analogia directa com a lógica booleana. O dígito 1 corresponde a um verdadeiro,
enquanto que o 0 corresponderá a um Falso.


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Bytes

Um bit é raro aparecer sozinho. Os primeiros computadores a aparecer no
mundo, trabalhavam com conjuntos de 8 bits. A este conjunto de 8 bits convencionou-se
chamar byte2. À medida que os computadores iam evoluindo tecnologicamente, o
conjunto de bits com que trabalhavam também o foi, aparecendo outros nomes para
conjuntos de bits diferentes.
Número de Bits Nome
4 Nibble
8 Byte
16 Word
32 Double Word
64 Long Word

Potenciação em base binária

Para um número em base natural que contenha 2 dígitos, podemos representar,
com esses 2 dígitos 102 números diferentes. Ou seja, de 0 a 99, existindo 100 números
diferentes. Com três dígitos poderemos representar 103 números, ou seja 1000 números
diferentes, e assim sucessivamente. O mesmo acontece com as outras bases. Tomando
como exemplo a base binária, com dois bits poderemos representar 22 números, ou seja,
4. Com três bits poderemos representar 23 números, ou seja 8. E assim sucessivamente.
Com um byte, ou seja 8 bits, poderemos então representar 28 números. Fazendo as
contas, obtemos 256 números diferentes, com apenas 8 bits. Assim, poderemos
construir uma tabela de potenciação com os valores possíveis de obter em base binária,
para determinado número de bits.

Número de Potenciação Quantidade
bits
1 21 2
2 22 4
3 23 8
4 24 16
5 25 32
6 26 64
7 27 128
8 28 256
9 29 512
10 210 1024


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Contagem de Bytes

Quando nos dirigimos a um ponto de venda de hardware, a quantificação da
informação que pode ser guardada em disco ou em memória parece em bytes e não em
bits. Como um byte é nada mais nada menos que 8 bits, a informação não deixa de estar
correcta, uma vez que são raras as vezes em que um bit aparece sozinho. Assim, e à
medida que aumentamos a quantidade de bytes, vamos utilizando prefixos, tal como
utilizamos no sistema de base natural.

Um CD leva cerca de 650/700 Megabytes. Nos dias que correm, os discos são da
ordem dos Gigabytes. Bases de Dados com alguns Terabytes de informação existem por
esse mundo fora, enquanto que talvez apenas as bases de dados do FBI ou do Pentágono
suportem alguns Petabytes de dados.


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Modos de Transmissão

Transferência de dados série e paralelo

Os 2 principais modos de transferências de dados são o modo paralelo e modo
série. O modo paralelo tem como característica a transferência paralela de um byte de
dados, ou seja, os 8 bits que compõem o byte são transferidos todos de uma só vez
através de uma pluralidade de linhas de comunicação. Assim, para a transferência
paralela de 8bits são precisas 8 linhas de transmissão.
No modo série, os bits que compõem um byte de dados, são enviados
sequencialmente através de uma única linha.
No modo paralelo estão cada vez mais em desuso. Praticamente nos dias que
correm apenas são usados entre um computador e uma impressora.

Transmissão em série - em que os dados são transmitidos bit a bit, uns a seguir aos outros,
sequencialmente (como acontece, por exemplo, entre a porta série de um computador e um
Modem externo);

Transmissão em paralelo - em que são transmitidos vários bits ao mesmo tempo (por
exemplo, 8 bits em simultâneo, como acontece entre uma porta paralela de um computador e
uma Impressora).


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Síncronos e Assíncronos

Dentro do modo de transmissão em série podemos ainda distinguir entre
transmissão síncrona e assíncrona. A diferença entre eles é bastante simples: no modo
síncrono um ou mais adicionais são transmitidos, que indicam quando é que o próximo
bit é valido na linha de transmissão.
A vantagem da transmissão síncrona é o que o receptor responde a varias taxas de
relógio.
No modo de transmissão assíncrona os bits de dados acomodam eles próprios
informação de sincronização. Neste caso, o emissor e o receptor têm de operar à mesma
frequência.

Síncrona

Assíncrona


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Paridade

A paridade, apesar de ser um método de verificação de erros, é bastante simples
e ineficaz nessa função. A paridade apenas consegue detectar erros de um único bit. Se
um sinal sofrer uma interferência que altere mais que um bit, a paridade não terá
significado. É apenas útil em linhas de transferência curtas e pouco sujeitas a
interferências.
A vantagem desta paridade, é que praticamente qualquer interface série suporta esta
verificação, que sempre é melhor do que nenhuma.
Existem 5 paridades possíveis:

- Sem paridade;
- Par;
- Impar;
- Mark;
- Space.

As paridades Mark e Space são apenas úteis para detectar erros no próprio bit de
paridade.


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Modos de Comunicação
Quanto aos sentidos em que a informação pode ser transmitida através de um
canal entre emissores e receptores, as transmissões de dados podem ser de três tipos:

Simplex - neste caso, as transmissões podem ser feitas apenas num só sentido,
de um dispositivo emissor para um ou mais dispositivos receptores; e o que se passa,
por exemplo, numa emissão de rádio ou televisão; em redes de computadores,
normalmente, as transmissões não são deste tipo.

Half-Duplex - nesta modalidade, uma transmissão pode ser feita nos dois
sentidos, mas alternadamente, isto e, ora num sentido ora no outro, e não nos dois
sentidos ao mesmo tempo; este tipo de transmissão e bem exemplificado pelas
comunicações entre radioamadores (quando um transmite o outro escuta e
reciprocamente); ocorre em muitas situações na comunicação entre computadores.


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Full-Duplex - neste caso, as transmissões podem ser feitas nos dois sentidos
em simultâneo, ou seja, um dispositivo pode transmitir informação ao mesmo tempo
que pode também recebe-la; um exemplo típico destas transmissões são as
comunicações telefónicas: também são possíveis entre computadores. Desde que o meio
de transmissão utilizado contenha pelo menos dois canais, um para cada sentido do
fluxo dos dados.


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Ligações de Acesso a Redes (Rede Internet)

Modems Analógicos

Um dispositivo que transforma os sinais digitais enviados e os modula em sinais
analógicos; ele também transforma os sinais analógicos recebidos e os demodula em
sinais digitais. Os modems analógicos têm sido utilizados para transmitir dados de um
computador através de uma linha telefónica.

RDIS

RDIS (acrónimo para Rede Digital com Integração de Serviços), em inglês
ISDN (Integrated Service Digital Network), usa o sistema telefónico comum. O ISDN
já existe a algum tempo, sendo consolidado nos anos de 1984 e 1986, sendo umas das
pioneiras na tecnologia xDSL.
A conexão pode ser realizada até uma taxa de 128Kbps, através de duas linhas
de até 64 Kbps, que são usadas tanto para conexão com a Internet quanto para chamadas
telefónicas de voz normais. É possível efectuar a conexão em apenas 64Kbps e
deixando a outra linha disponível para chamadas de voz. Caso esteja conectado a 128
Kbps, ou seja, usando as duas linhas, não será possível realizar ou receber chamadas
telefónicas. É possível também fazer duas chamadas telefónicas simultâneas, cada uma
usando uma linha de 64 Kbps.


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DSL

Digital Subscriber Line, ou simplesmente DSL, é uma família de tecnologias que
fornecem um meio de transmissão digital de dados, aproveitando a própria rede de
telefonia que chega na maioria das residências. As velocidades típicas de download de
uma linha DSL variam de 128 kilobits por segundo (kbit/s) até 24 mil kbits/s
dependendo da tecnologia implementada e oferecida aos clientes. As velocidades de
upload são menores do que as de download para o ADSL e são iguais para o caso do
SDSL.

As ligações DSL trazem algumas vantagens em relação as tradicionais por
modem:
- Possibilidade de manter chamadas d voz enquanto se navega na Internet;
- A velocidade é muito maior que num modem tradicional;
- Não é necessária instalação de novos cabos.

A tecnologia DSL foi criada para tirar melhor partido da comunicação de dados
sobre linhas de cobre, um suporte com mais de 100 anos de existência e ate à data
bastante subaproveitada.


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Internet por Cabo

A Internet via cabo permite que os assinantes acessem o conteúdo e serviços
disponíveis diretamente na rede de alta velocidade, sem precisar passar pela conexão via
telefone. Por isso, é necessário que o usuário seja assinante da TV a cabo, para poder
acessar a rede em alta velocidade. A transmissão de dados é feita através de cabos de
fibra optica (foto ao lado), que são, basicamente, fios de vidro ou de plástico que
guiam sinais luminosos, circulares em sua secção transversal.

As vantagens da Internet via cabo são muitas, a começar pela qualidade de som e
imagem superiores à conexão por telefone. Além disso, a velocidade vai de 128 Kbps,
podendo chegar até 512 Kbps, ou seja, permite que os utilizadores tenham um melhor
aproveitamento de diversos serviços oferecidos pela rede, como por exemplo, façam
downloads de documentos com grandes extensões em poucos segundos. O serviço
também é multiplataforma, quer dizer, está disponível para PC, Mac ou Linux, com
total segurança através de programas de antivírus Norton.

O acesso é 24 horas e isto significa que o utilizador está sempre conectado,
podendo acessar a rede a qualquer momento, sem se preocupar com os gastos com
impulsos telefónicos.


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Modem por Cabo

Um modem por cabo pode ser externo ao PC ou interno, ou ainda estar integrado
na set-top box da televisão por cabo. Em qualquer dos casos, é composto pelos
componentes seguintes:

- Sintonizador (Tuner);
- Desmodulador;
- Modulador;
- Controlo de Acesso ao meio (MAC);
- Processador.


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Sintonizador (Tuner): O sintonizador é conectado à saída de cabo que está na parede.
Tem por função sintonizar o canal de dados, uma vez que este está colocado numa faixa
de canais normais de televisão. Muitas vezes, o sintonizador inclui um splitter para
separar o canal de dados dos canais de TV.

Desmodulador: Os desmoduladores mais comuns têm quatro funções. Um
desmodulador de QAM é usado para obter os sinais de informação e convertê-los para
um sinal que possa ser processado pelo conversor A/D. Contém ainda um módulo de
correcção de erros, para que os bits, já depois de convertidos pelo conversor A/D
possam ser comparados com um padrão predefinido, de modo a corrigir a informação,
se necessário. Pode conter ainda um sincronizador de frames, que usa o padrão MPEG
para o efeito, uma vez que os dados, tal como os sinais de TV são embutidos em frames
MPEG.

Modulador: Nos sistemas em que o upstream se faz pelo mesmo cabo, existe um
modulador que converte os sinais digitais do computador em sinais de rádio frequência
de modo a poderem ser transmitidos pela rede de televisão.

Controlo de Acesso ao meio (MAC): Situa-se entre as partes de downstream e de
upstream do modem, e é responsável por servir de interface ao hardware e software dos
diferentes protocolos de rede em coexistência no modem.

Processador: Este componente existe quando o modem faz parte de um sistema maior
de computação, não servindo apenas de interface da Internet, ao que neste caso o
processador seria o do próprio computador externo ao modem.


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CMTS

No que respeita ao funcionamento, o CMTS é equivalente ao DSLAM num
sistema DSL. O CMTS congrega o tráfego que chega de um grupo de utilizadores e
transfere-o para uma linha de alto débito até ao ISP. O fornecedor do serviço por cabo
terá servidores para autenticação e outras funções essenciais à ligação à Internet.

Um único CMTS na rede é suficiente para ligar cerca de 1000 utilizadores num
único canal de 6 MHz, uma vez que cada canal destes tem uma capacidade de cerca de
40 Mbps. O único aspecto negativo prende-se com o facto desta largura de banda ser
partilhada, o que, no caso de haver um número de utilizadores significativos no canal,
leva à degradação da capacidade deste, o que em situações extremas pode ser bastante
inferior à largura de banda contratada de cerca de 640 Kbps por utilizador. Geralmente
esta situação ultrapassa-se facilmente com a inclusão de mais canais de 6 MHz para a
transferência de dados.

A grande vantagem do cabo face ao DSL é que não depende da distância a que o
utilizador está da central (CMTS), uma vez que o sistema de televisão por cabo é
desenhado para providenciar sinais muito bons de transmissão.


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Outras Tecnologias de Rede
O utilizador final, quando se liga à Internet, fá-lo por uma ligação via linha
analógica, DSL, RDIS, Modem por Cabo, PowerLine, etc. O tráfego dos vários
utilizadores é congregado em centrais, quer sejam os próprios servidores dos ISPs, quer
sejam centrais especiais, como no caso do DSL e do cabo, situadas a poucos
quilómetros dos utilizadores. O tráfego é congregado e transferido para uma linha de
alto débito, que se baseia em tecnologias diferentes das utilizadas pelo consumidor
final, geralmente baseadas em fibra óptica.

No caso de se tratar de uma ligação de WAN, existem ainda outras tecnologias
disponíveis para empresas que não ISP que variam de qualidade, fiabilidade e custo.
Existem também outras tecnologias de acesso que não se baseiam em suportes
materiais, mas sim em acessos via rádio. Estes trazem as vantagens associadas a
sistemas wireless.

X.25

Nos anos 70 houve a necessidade de criar alguns protocolos de ligações WAN
que funcionassem sobre a rede telefónica já existente. O X.25, desenvolvido pelas
principais companhias telefonias mundiais, foi o protocolo que mais vingou. As suas
especificações são desenhadas de modo a funcionar sob qualquer meio de transmissão.
A grande vantagem do X.25 é a sua internacionalização, uma vez que o protocolo é
regulado pelas entidades internacionais.

Apesar dos seus ritmos de transmissão muito baixos, na ordem dos 64 kbps, e a
sua elevada latência, na ordem dos 150 ms, o X.25 proporciona uma ligação fiável sobre
meios de transmissão pouco fiáveis e altamente degradados. Dados os seus baixos
rendimentos para as redes actuais, e a sua idade (30 anos), está a ser cada vez mais
substituído por ligações de tecnologias mais avançadas.


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Frame-Relay

O F.R. foi inicialmente proposto em 1984, mas foi em 1990 que foi criado um
consórcio com grandes empresas de redes para o seu desenvolvimento e
internacionalização. O F.R., ao contrário do X.25, tira partido das vantagens dos meios
de transmissão mais recentes, como a fibra óptica. Estes meios de transmissão são muito
mais fiáveis que os anteriores pares de cobre ou cabos coaxiais. Os meios de
transmissão, sendo mais fiáveis, permitem que se dispense mecanismos de correcção de
erros, tornando a transmissão de dados mais eficiente.

O F.R. pode variar a velocidade de ligação entre os 64 Kbps e os 34 Mbps,
dependendo do contrato estabelecido com o fornecedor de serviço. Utiliza técnicas de
comutação de pacotes, podendo estas ser combinadas com técnicas de comutação de
circuitos. O custo destas ligações tende a ser mais barato que linhas privadas de acesso
dedicado.


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T1/E1

A designação T é utilizada nos Estados Unidos, enquanto que a ligação E é
utilizada na Europa. Essencialmente ambos correspondem a um acesso primário RDIS.
O acesso primário RDIS corresponde a uma linha, que pode ser em fibra óptica ou
cobre, que contém todos os canais digitais possíveis de ter com apenas um cabo. Cada
linha T1 tem 24 canais RDIS, enquanto que uma linha E1 tem 30 canais. A sua largura
de banda é também proporcional a este número. Uma linha T1 tem um ritmo de
transmissão de 1,5 Mbps, enquanto que uma ligação E1 tem 2,048 Mbps,
correspondendo a 30x64 kbps por canal.
O seu preço é também proporcional, podendo chegar a custar várias centenas de
euros por cada ligação T1 ou E1. Estes cabos podem ainda ser agrupados numa
hierarquia:

• DS0 (1 linha digital RDIS) = 64 kbps
• Acesso básico RDIS = 2DS0 + 1D = 144 kbps
• E1 = 30 DS0 = 2,048 Mbps
• E3 = 30 E1 = 64 Mbps
• OC3 = 80 E1 = 160 Mbps
• OC12 = 4 OC3
• OC48 = 4 OC12
• OC192 = 4 OC48 = 10 Gbps


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ATM

As redes ATM (Asynchronous Transfer Mode) são cada vez mais utilizadas para
ligações centrais nas grandes empresas. Baseiam-se, muito sucintamente, na comutação
de células de comprimento de 53 bytes, podendo ser entendida como uma tecnologia de
comunicação de dados que congrega vários serviços. Estas células ATM são
transmitidas independentemente do meio de transmissão, podendo ser transportadas
sobre PDH ou SDH, uma vez que são transparentes para o meio de transmissão. Esta
comutação de células de comprimento fixo torna a adaptação de largura de banda a
novos serviços extremamente flexível. Estas células de tamanho fixo proporcionam uma
transmissão de alta qualidade e baixos tempos de latência, deixando de existir o
problema de latência variável quanto maior fosse o tamanho do frame.

A largura de banda das ligações ATM varia de acordo com o tipo de meio de
transmissão e com a qualidade se serviço, podendo ir até aos 155 Mbps, sendo ideal
para transmissões de vídeo-on-demand, tele-medicina e e-learning.

O ATM é também uma tecnologia que permite a integração de vários serviços
sobre a mesma estrutura, serviços tais como a voz, o vídeo, dados e multimédia,
evitando assim a situação em que existem diferentes redes baseadas em diferentes
tecnologias. As redes ATM estão praticamente implementadas em todo o mundo.


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SDH

Durante a última década, tem-se verificado uma total renovação dos sistemas de
telecomunicações. Com a introdução de novos serviços surgiu a necessidade de se
inserirem novas tecnologias nas redes com o intuito de satisfazer a procura de mais
largura de banda por parte dos clientes. Um dos casos típicos é a introdução dos
sistemas de transmissão da tecnologia SDH (Synchronous Digital Hierarchy) em
detrimento da tecnologia PDH (Pleosíncrona). Assim, de forma muito sucinta, esta
tecnologia SDH tem como principais inovações a possibilidade de ter débitos mais
elevados (logo maior largura de banda) que podem ir até aos 10Gbps (o PDH ia até
565Mbps). A própria estrutura da trama permite aceder directamente a outros débitos
sem necessidade de desmultiplexagem até aos 2Mbps, 34Mbps ou 140Mbps e posterior
multiplexagem, o que permite valores mais elevados de disponibilidade uma vez que o
número de equipamentos na cadeia de transmissão é menor.

Outra das principais vantagens é que com o SDH passou a haver uma
normalização das hierarquias de transmissão, o que não se verificava no PDH, uma vez
que havia uma hierarquia japonesa, uma Norte Americana e outra Europeia, que
obrigava a adaptadores de débito nas ligações intercontinentais e que no caso do vídeo,
associado ao atraso das ligações via satélite era extremamente gravoso.


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FWA – Fixed Wireless Access

Esta tecnologia seria a que os novos operadores telefónicos de acesso fixo
poderiam adoptar para fazer chegar os seus serviços aos seus clientes. Para a população
em geral, esta tecnologia permite acesso à rede nacional de telecomunicações através de
pequenas antenas estrategicamente colocadas e com uma área de cobertura muito
limitada permitindo que o sinal se propague não através do tradicional par de cobre, ou
até F.O, mas sim por meio Hertziano. As principais vantagens do FWA são os custos de
instalação mais baixos, uma vez que é menor o recurso a obras públicas e não são
necessários cabos de pares simétricos em cobre para praticamente todas as casas. Além
disso, permite uma maior celeridade na instalação do serviço, dado que uma única
antena permite satisfazer vários clientes e existe uma maior flexibilidade na gestão do
equipamento, uma vez que este pode ser novamente atribuído, quando um cliente
desistir do serviço.

Contudo, o FWA tem uma grande desvantagem, que é a limitação da largura de
banda disponível, o que inibirá a prestação de serviços de elevado débito. As
estimativas indicam que daqui a 10 anos, a maioria das casas terá acessos de 2 a
34Mbps, o que provavelmente matará esta tecnologia à nascença, uma vez que ela se
destina exclusivamente a serviços de telefonia e acesso à Internet nos débitos actuais
56Kbps.


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BWA – Broadband Wireless Access

Esta tecnologia encontra-se em fase de laboratório e as previsões apontam para
uma utilização de largura de banda na ordem de 1GHz a 40GHz por operador. Nesta
tecnologia, o sinal será difundido via difusão e serão utilizadas modulações do tipo
QAM que o tornam mais resistente a fenómenos atmosféricos. Apesar do BWA ter
vários concorrentes, nomeadamente o xDSL, Cable Modem, Broadband Multimédia
Satellite Services ou Power Line Technology, tudo leva a crer que esta irá ser a
tecnologia do futuro, no que se refere ao acesso aos clientes residenciais e PMEs,
estando previstos débitos de 8 a 34Mbps. Assim, e muito resumidamente, esta
tecnologia permite capacidades de transmissão com débitos elevados e também permite
uma integração de serviços (porque é de banda larga) e uma melhor gestão dos recursos
(porque os serviços vão todos juntos). Para além de todas estas vantagens, a nível
tecnológico, o BWA tem custos de instalação muito inferior aos de tecnologia com fios
e a sua instalação é muito mais rápida.

A nível de aplicações e serviços que o BWA irá suportar, é de realçar o acesso à
Internet de alta velocidade, acesso a LAN remotas, transferência de dados e
videoconferência. Numa 2ª fase, estão previstos, entre outros, serviços de vídeo desk-to-
desk, tele-medicina, vídeo telefonia, estando também previstos serviços de telefonia
para particulares e empresas. Relativamente aos serviços de difusão, temos os canais de
TV digitais e TV interactiva com canais de retorno em banda estreita, para serviços tele-
shopping e outros.


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Dispositivos de Rede
Para colocar uma rede a funcionar, seja ela de que tipo for e que topologia tenha,
não basta ligar os cabos entre dois pontos aleatórios. Existe todo um conjunto de
máquinas e dispositivos que trabalham para que a rede realmente funcione, e que a
transmissão da informação se processe de maneira suave e com o menor número de
erros possível.

Modem

O modem é um dispositivo que permite a ligação ponto a ponto entre
equipamentos terminais. A sua função é converter os dados digitais do computador e
adaptá-los ao meio de transmissão, seja que tipo de ligação for.

Placa de Rede

Este tipo de dispositivos garante uma ligação dedicada a tempo inteiro de um
equipamento terminal a uma rede. É essencialmente um conversor de acesso ao meio,
que transforma os dados dos equipamentos, formatando-os de modo a obedecerem a um
determinado protocolo de comunicação de rede (Ethernet, Token-Ring, …). Qualquer
equipamento que esteja ligado a uma rede tem um dispositivo deste tipo.


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Switch

Este dispositivo de rede efectua uma comutação dos seus circuitos internos de
modo a estabelecer uma ligação entre dois equipamentos. Estabelece, por assim dizer,
uma ligação directa entre dois dos seus portos para permitir a comunicação entre os
terminais.

A grande desvantagem do Switch é que com este dispositivo de rede não é
possível efectuar braodcasts para a rede, uma vez que as ligações são ponto a ponto.
A utilização de um dispositivo desta natureza numa rede do tipo Ethernet, transforma a
sua topologia numa rede em Estrela, sendo o switch o elemento central. Os switch
permitem basicamente segmentar redes tal como as bridges, mas com um desempenho
muito superior.

Os switch transferem os pacotes entre os diversos segmentos através de uma
matriz interna de comutação, em que toda a comutação é feita na sub camada MAC.
Quando um pacote chega ao switch, o endereço de destino é analisado e é estabelecida
uma ligação ao segmento onde se encontra esse destino. Os pacotes seguintes são
encaminhados por essa ligação sem necessidade de os armazenar/enviar como as
bridges.


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Hub

Este dispositivo interliga vários computadores entre si, à semelhança do switch.
A principal diferença entre eles reside no facto de cada pacote transmitido para o hub
ser depois transmitido a todos os outros elementos, efectuando-se assim um broadcast
da informação. Os hubs vão criar, com a sua utilização uma topologia em barramento.
Outra característica dos hubs é a divisão da largura de banda utilizada. Se um hub
funciona a, digamos, 100 Mbps, e está ligado a 5 computadores, então cada computador
só vai ter uma largura de banda de rede de 100/5=20 Mbps. Este problema não existe
com os switch, uma vez que as ligações são ponto a ponto.

A interligação de diversos hubs permite a constituição de configurações mais
elaboradas e também mais frequentes, como a topologia em árvore. A interligação
destes é feita através de portas de uplink, que trocam os condutores de transmissão-
recepção, para que a comunicação seja possível entre dois hubs.

Bridge

Nas redes de comunicação, este dispositivo interliga duas redes locais (LAN)
que usam o mesmo protocolo (ex: Ethernet,Token-Ring). Através da análise do bloco de
dados, este dispositivo sabe se o destinatário é da rede actual ou da rede vizinha, após o
qual o envia para a rede destinada. Essa análise é possível, pois é mantida uma tabela
em que o dispositivo regista os utilizadores de cada rede à medida que vai recebendo e
enviando blocos de dados. Pode-se considerar que uma bridge é um switch com apenas
dois portos.


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Router

Este dispositivo pode ser implementado em hardware ou em software. O Router
serve para unir vários segmentos de rede, ao contrário da bridge que une apenas dois.
Ele determina qual a próxima rede para qual o bloco de dados tem de ser transmitido,
com o objectivo de chegar a um determinado destino. O router está ligado, pelo menos,
a duas redes e decide o modo como a informação vai ser transmitida, baseando-se, para
isso, no estado das redes que está interligado. Nessa operação vai mantendo uma tabela
onde regista os caminhos possíveis para o envio da informação e o seu estado actual.
Desta maneira, consegue um roteamento dinâmico da informação através de uma
variedade de redes diferentes.

Os routers são máquinas bastante inteligentes e robustas, podendo estar a
funcionar durante bastante tempo sem terem de ser desligados ou reiniciados. Têm
muitas capacidades de fazer balanceamento de carga e possibilitam ligações de
salvaguarda, por exemplo, estando ligado à Internet a partir de duas interfaces
diferentes, em que uma delas apenas entra em funcionamento se a primeira falhar.


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Protocolos
Na língua portuguesa existem uma série de regras, definidas pela gramática
portuguesa, que qualquer pessoa que queira falar português deve cumprir, sob pena de
não ser entendido durante o seu discurso. Existem também, em qualquer sociedade, um
conjunto de regras de comportamento e de convivência em grupo, de modo a que as
pessoas que convivem nessa mesma sociedade o possam fazer de maneira aberta e sem
desagrados. É o caso do aperto de mão como cumprimento, o circular pela direita num
passeio, o conduzir pela esquerda, etc. A este conjunto de normas e regras dá-se o nome
genérico de protocolo.
O conceito de protocolo é também aplicado às redes de comunicação. Para que
dois sistemas que estejam ligados a uma mesma rede consigam comunicar, têm de
respeitar o protocolo dessa comunicação. Caso o protocolo seja diferente, terá
necessariamente de existir uma conversão entre protocolos, o que se poderá chamar de
tradução.

As necessidades dos Protocolos

Se não existissem protocolos, cedo nos aperceberíamos disso. Os protocolos e a
normalização dão um enorme contributo para a vida social humana, apesar de na
maioria das vezes passar despercebida. Geralmente é quando não existe normalização
ou protocolo que se dá por falta deles. Como exemplo, quando adquirimos um
determinado produto e depois nos apercebemos que é de má qualidade, péssima
construção, não serve para o que era proposto, é incompatível com outros produtos que
já possuímos ou é perigoso para a saúde e a vida humana.
O facto de existirem protocolos e normalizações leva a que muitas destas
características negativas desapareçam, pois todos os produtos que comprarmos terão de
ter um nível aceitável de qualidade, ou caso contrário não estariam disponíveis. É nestas
medidas e normalizações que entram os organismos normalizadores.


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Organismos Normalizadores

Organismos Internacionais

ISO – International Organization for Standardization

ISO é uma rede de institutos internacional, composta por 146 membros, sendo
um membro por país, cuja sede se encontra em Genebra na Suiça. A sede tem por
função coordenar todas as actividades ligadas às normalizações de todos os membros.
A sua função principal é a de reunir consensos relativamente a soluções que
cumpram os requerimentos de empresas e as necessidades alargadas da sociedade.
O nome ISO deriva do grego isos que significa igualdade. Desde a sua criação em 1947,
na altura com apenas 25 membros, o ISO tem já definidas 13700 normalizações
internacionais. Estas normalizações ocupam todos os campos do conhecimento,
variando desde a agricultura e a construção, passando pela engenharia mecânica e
medicina, até às mais recentes tecnologias de informação e comunicação.
As normas ISO mais conhecidas são, sem dúvida, as normas ISO 9000 e ISO
14000. A primeira providencia os aspectos técnicos para a gestão da qualidade de um
produto, a nível dos processos de fabrico e materiais. A segunda, ajuda as organizações
a melhorarem a sua produtividade, realizando uma gestão ambiental a todos os níveis.

IEEE – Institute of Electric and Electronic Engineering

O IEEE (lê-se I três És) é uma organização sem fins lucrativos, que conta com
mais de 380000 membros individuais em cerca de 150 países. É um organismo ligado a
normalizações técnicas e especificações a nível das engenharias electrotécnicas e
electrónicas. Através dos seus membros, o IEEE é uma autoridade mundial em áreas tão
variadas desde informática, biomedicina e telecomunicações até energia eléctrica,
aeroespacial e electrónica de consumo, entre outras.
Através das suas regulares publicações, conferências e regulamentação de
normas, o IEEE produz cerca de 30% da literatura mundial em engenharia
electrotécnica, informática e tecnologias de controlo, organiza cerca de 300
conferências em todo o mundo, e tem cerca de 900 normas e protocolos activos, com
mais 700 em desenvolvimento.
As normas e protocolos do IEEE mais conhecidos são ao nível da informática, e
definem protocolos de comunicação série e paralelo, tais como as norma V.32 ou V.90,
ou ainda protocolos de acesso ao meio tais como Ethernet e Token-Ring.


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ITU – International Telecommunications Union

O ITU é uma agência especializada da responsabilidade das Nações Unidas,
originalmente criada em Paris em 1865, na altura denominada de International
Telegraph Union. Em 1934 o ITU foi criado para suceder a todas as instituições
regulamentadoras das telecomunicações, e em 1947 tornou-se afiliada nas Nações
Unidas.
Os objectivos do ITU são o de manter e expandir a cooperação internacional
para o melhoramento e uso racional de todos os tipos de telecomunicações; promover o
desenvolvimento e operação eficiente das facilidades técnicas, de modo a melhorar os
serviços de telecomunicações, aumentar a sua utilidade, e torná-los disponíveis
globalmente para o público; e coordenar as acções das várias nações de modo a que
atinjam estes objectivos.
O ITU é composto por 189 estados membros e está sedeado em Genebra na
Suiça. Encontra-se dividido em três grandes grupos de trabalho:
• ITU-R – para o sector das radiocomunicações
• ITU-T – para a normalização do sector das telecomunicações
• ITU-D – para o desenvolvimento das telecomunicações

ETSI – European Telecommunications Standards Institute

Esta é uma instituição europeia sem fins lucrativos, sedeada no sul de França,
cuja principal missão é a de produzir as normas para as telecomunicações que são
usadas na Europa e não só.
O ETSI contém 786 membros de 56 países, de dentro e de fora da Europa, e
representa administrações, operadores de rede, fabricantes de equipamentos,
fornecedores de serviço, corpos de investigação e os utilizadores. Como resultado, as
actividades levadas a cabo pelo ETSI estão sempre próximas com as necessidades do
mercado de telecomunicações.
O ETSI tem um papel preponderante no desenvolvimento de uma grande gama
de normas e protocolos que contribuem para uma melhor padronização das
telecomunicações no mundo inteiro. O ETSI é reconhecido oficialmente pela Comissão
Europeia. É um dos membros mais importantes do ITU, e as suas actuais preocupações
prendem-se mais com o desenvolvimento das normas de UMTS, levadas a cabo pelo
grupo 3GPP.


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W3C – World Wide Web Consortium

O W3C foi criado em 1994 e tem como objectivo desenvolver e melhorar a
WWW de modo a que esta atinja o seu máximo potencial. Desenvolve e normaliza
protocolos para que isso aconteça e que proporcione a sua internacionalização e
interoperabilidade.
O W3C é composto por cerca de 450 membros em todo o mundo e alcançou
prestígio internacional devido às suas contribuições na área da Internet e da World Wide
Web.
O W3C foi criado primariamente pelo próprio inventor da WWW, em colaboração com
o MIT e o CERN. Em apenas 7 anos de existência, o W3C desenvolveu mais de 50
especificações técnicas para a infra-estrutura da WWW. No entanto, dado que a WWW
ainda é jovem, ainda existe muito trabalho para fazer, especialmente numa altura em
que existe uma convergência da informática, telecomunicações e multimédia. O
desenvolvimento da WWW baseia-se em três princípios, impostos pelo próprio
consórcio:
• Interoperabilidade – As especificações para a WWW têm necessariamente de
ser compatíveis umas com as outras e permitir que qualquer conjunto de hardware e
software possam aceder-lhe.
• Evolução – A WWW deve ser capaz de acomodar novas tecnologias. Os
princípios de desenho tais como simplicidade, modularidade e expansibilidade irão
permitir que esta evolução se processe de maneira suave.
• Descentralização – sem dúvida o princípio mais difícil de aplicar, uma vez que
para que a WWW se torne global, a estrutura onde assenta, ou seja a Internet, deve
eliminar dependências de registos centrais. As especificações e protocolos
desenvolvidos por este consórcio levaram ao aparecimento e padronização das
linguagens de programação para a Web, HTML, XML, entre muitos outros. Na figura
seguinte, apresentam-se alguns exemplos dos protocolos criados pelo W3C.

UNICODE Consortium

Numa única frase, o Unicode providencia um código numérico para cada
carácter, independentemente da plataforma, independentemente do programa,
independentemente do idioma. Por outras palavras, o Unicode é um standard criado para
representar qualquer carácter por um código numérico, de modo a que esse código, em
qualquer plataforma, dê sempre origem ao mesmo caracter.
O Unicode Consortium é uma entidade sem fins lucrativos fundada com o
objectivo de desenvolver, estender e promover o uso do Unicode, que especifica uma
representação de texto no software, produtos e padrões modernos. Os membros deste
consórcio são organizações e instituições mundiais ligadas à indústria informática e
sistemas de informação. O consórcio é suportado apenas por quotas dos seus membros.


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Organismos Locais

ANACOM – Autoridade Nacional para as Telecomunicações

A ANACOM, previamente chamada de ICP – instituto das comunicações de
Portugal, foi criada em 1981 como órgão do sector das comunicações, exercendo a sua
acção na tutela do ministro responsável pela área das comunicações.
O ICP, enquanto instituto público com autonomia administrativa e financeira, iniciou a
sua actividade em 1989, tendo por finalidade:
• O apoio ao Governo na coordenação, tutela e planeamento do sector das
comunicações de uso público,
• A representação do sector,
• A gestão do espectro radioeléctrico.
Prosseguindo as suas atribuições de acordo com uma perspectiva integrada do
desenvolvimento das comunicações em Portugal, o ICP actuava em três grandes áreas,
agora da responsabilidade da ANACOM:
Assessoria ao Governo, no domínio das medidas de política de comunicações,
preparação de legislação e pareceres, representação do Estado Português em organismos
internacionais e cooperação internacional;
Regulação do Mercado, no domínio da organização do sector, atribuição e
supervisão de licenças e autorizações, estabelecimento de preços, consignação de
frequências, controlo da qualidade dos serviços, resolução de conflitos e defesa do
consumidor;
Técnica, na gestão do espectro radioeléctrico, fiscalização, certificações e
avaliação de conformidade de equipamentos de comunicações

FCCN – Fundação para a Computação Científica Nacional

A FCCN é uma instituição privada sem fins lucrativos designada de utilidade
pública que iniciou a sua actividade em Janeiro de 1987. Desde então, com o apoio das
Universidades e diversas instituições de I&D nacionais, a FCCN tem contribuído para a
expansão da Internet em Portugal.
Como principal actividade a FCCN tem o planeamento, gestão e operação da Rede
Ciência, Tecnologia e Sociedade (RCTS), uma rede de alto desempenho para as
instituições com maiores requisitos de comunicações, tais como as Universidades e
outras instituições governamentais, constituindo-se assim uma plataforma de
experimentação para aplicações e serviços avançados de comunicações.
A RCTS é uma rede informática que usa os protocolos da Internet para garantir
uma plataforma de comunicação e colaboração entre as instituições do sistema de
ensino, ciência, tecnologia e cultura.
Para além da gestão da RCTS, a FCCN é a entidade competente para a gestão do
serviço de registo de domínios.pt.


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Os Standards

Os organismos descritos anteriormente, juntamente com muitos outros,
desenvolvem constantemente protocolos e normas de forma a facilitar as
telecomunicações a todos os níveis aos utilizadores.
A nível das telecomunicações são definidas normas e standards que possibilitam
essas comunicações, quer em redes móveis, quer em redes fixas. Como exemplo, temos
o GSM, o GPRS e o UMTS, normas que foram ou estão a ser desenvolvidas por
organismos competentes na área, de modo a torná-las o mais genéricas e úteis possíveis.
No que respeita às redes de dados e comunicações de dados, os protocolos Ethernet,
Token-Ring, e as normas V.XX, bem como as especificações técnicas das ligações por
fibra óptica, cabo coaxial, Frame-Relay, são também elas desenvolvidas e mantidas por
entidades regulamentadoras na área.
Numa área mais específica da Internet e da World Wide Web são mantidos,
desenvolvidos e regulamentados protocolos de comunicação, que se baseiam num
modelo genérico, tais como o HTML, XML, WML, no que respeita ao software, e
protocolos como o TCP/IP, HTTP, FTP, POP, ICMP, entre muitos outros no que
respeita também ao hardware.


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Códigos de Representação de Caracteres
Os caracteres utilizados para escrever no computador cumprem, também eles,
determinadas normas de modo a obedecer aos protocolos estabelecidos de representação
de caracteres. Esses códigos são mantidos e actualizados pelos organismos
normalizadores. O ISO define a norma 8859 como a norma que representa todos os
caracteres possíveis de representar no mundo inteiro. A partir desta norma
desenvolveram-se alfabetos de representação de caracteres.

ASCII

O American Standard Code for Information Interchange é um subgrupo do
UNICODE que utiliza 7 bits de representação. Foi mais tarde expandido para 8 bits, de
modo a poder suportar caracteres especiais, tais como os acentuados, próprios de cada
país. A cada conjunto ASCII é chamada uma página de códigos. Cada computador tem
uma página de códigos activa de cada vez, sendo a mais utilizada a número 850,
correspondendo aos caracteres latinos internacionais.
O ASCII é o alfabeto mais utilizado no mundo. Todas as marcas de
computadores mundiais suportam este alfabeto.

Alfabeto GSM

Também o protocolo GSM utiliza caracteres para a comunicação. Estes são
bastante mais utilizados quando enviamos SMS ou quando acedemos à Internet via
WAP. O Alfabeto GSM é um subconjunto do UNICODE com 7 bits de representação.
Nele se incluem todos os caracteres suportados na comunicação GSM. Mais tarde, com
o desenvolvimento dos telemóveis, estes passaram a suportar mais caracteres que o
próprio GSM, provocando com que os caracteres não definidos no protocolo nem
sempre chegassem ao destino.


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Protocolos de Redes
Nos primórdios das redes, todas as funcionalidades das redes de comunicação
eram implementadas a nível de hardware. O software tinha como única tarefa a
supervisão das funções implementadas, bem como a correcção de alguns outros detalhes
da comunicação.
Devido às dificuldades de interligação de dispositivos de origens diferentes, esta
metodologia tornou-se difícil de manter e rapidamente obsoleta. A solução estava na
delegação integral do controle da comunicação para o software, mais flexível e barato
do que o seu antecessor em hardware.
Para reduzir a complexidade do desenvolvimento do software de rede, este foi
organizado como um sistema de camadas com funcionalidades distintas. Esta topologia
garante que a camada inferior vai proporcionar uma abstracção dos detalhes de
implementação da comunicação à camada superior, através da oferta de vários serviços.
Paralelamente, o software de rede garantia, ainda, a comunicação entre camadas
equivalentes em diferentes sistemas, através dos vários protocolos de rede já existentes.
Esses definem acordos entre camadas equivalentes sobre o modo como a comunicação
se processa, bem como os recursos utilizados pela mesma.
A transmissão propriamente dita não é assim tão linear. Quando uma camada
quiser transmitir informação para outra equivalente noutro sistema, ela passa-a para a
camada inferior que a processa. Esta passagem de informação entre camadas contíguas
volta a existir até que a informação chegue à última camada (ou primeira, conforme o
ponto de vista), que transmite fisicamente a informação recebida sobre um meio físico
de transmissão. Do outro lado, a camada equivalente recebe a informação e faz com que
a mesma, passe pelo processo inverso até chegar à camada desejada.
Ao conjunto de protocolos utilizados pela rede chamamos de pilha protocolar e,
em conjunção com as camadas e respectivos serviços é definida a arquitectura de rede
usada.


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Modelo OSI

Em 1978 o ISO lançou uma recomendação para um standard de uma
arquitectura de rede, que definisse as relações e interacções entre serviços de rede e
funções entre os diversos protocolos e interfaces presentes nessa arquitectura. Esta
recomendação é hoje largamente aceite sob a forma de uma pilha protocolar de 7
camadas3 e é conhecida como Open Systems Interconnection – Reference Model. A sua
forma final foi estabelecida em 1984, com a colaboração de várias empresas de
telecomunicações e informática Na altura deveria ser um modelo teórico e prático para
as comunicações de dados. Devido ao aparecimento de outros protocolos paralelos, que
acabariam por se tornar mais populares, o modelo OSI-RM passou a ser apenas um
modelo teórico. Tal como o nome indica, é apenas um modelo de referência e não
representa nenhuma implementação preferida. Serve apenas como um modelo de
trabalho para standards que possam ser aplicados em cada camada por uma variedade de
protocolos.


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Camadas do Modelo OSI

As primeiras 3 camadas (Física, Ligação lógica e Rede) aplicam-se
especificamente às arquitecturas das redes locais. Concentram-se na transmissão,
construção de tramas4 e roteamento de pacotes entre máquinas adjacentes. Os protocolos
nestes níveis englobam diferentes tecnologias de transmissão, tais como satélite, fibra
óptica, cabo coaxial, etc., bem como uma variedade de topologias de rede e diferentes
métodos de acesso.
Enquanto que os três níveis inferiores são dependentes da tecnologia, os três
níveis superiores são independentes. Quando, no modelo OSI, passamos das camadas
inferiores para as superiores, a ênfase passa das funções de hardware e software que
asseguram uma transmissão condigna de sinais, para serviços associados a aplicações
que correm em computadores ou outros aparelhos.
A camada de transporte serve como a fronteira entre as funções de
comunicação de dados das camadas inferiores, e as funções de processamento de dados
das camadas superiores. Funcionalmente, a camada do meio trabalha com a detecção e
correcção de erros, sequenciação de mensagens, endereçamento fim a fim e
multiplexagem. Uma função básica desta camada é a subdivisão das mensagens das
camadas superiores em pacotes, para serem passadas às camadas inferiores.
Acima da camada de transporte está a camada de sessão, que trata das funções lógicas
necessárias para efectuar troca de dados de uma forma ordeira. Uma camada de sessão
inclui, como mínimo aceitável, um meio de duas entidades de apresentação
estabelecerem, usarem e terminarem uma ligação, denominada de sessão. A camada de
sessão serve como a interface de utilizador para a rede.
Em seguida encontra-se a camada de apresentação, que permite que o
utilizador disponha de uma variedade de serviços que possam ser úteis para um modo
particular de transferência de dados. Exemplos disto são a encriptação e compressão de
dados. A camada de aplicação, a mais alta das sete no modelo, OSI, trata da
formatação dos dados a apresentar ao utilizador. A composição e funções desta camada
são altamente dependentes da aplicação de software utilizada.

Camada Física

A transmissão real de bits sobre um suporte físico é da responsabilidade da
camada física. Ela tem de garantir que um bit transmitido de um ponto seja igual ao
recebido noutro ponto.
A sua definição vai centrar-se nos aspectos físicos, mecânicos e eléctricos do
suporte físico usado para a transmissão, bem como nas interfaces utilizadas para
proporcionar a transmissão de bits. Vai ainda definir o modo como os bits são
representados, quer seja em voltagens por cabos de cobre ou raios de luz via fibras
ópticas.
Principais funções da camada física:
• Define Voltagens e impulsos eléctricos
• Especifica cabos, conectores e interfaces de media
• Especifica distâncias máximas de ligação entre estações
• Providencia mecanismos de detecção de colisões para o método de acesso
CSMA/CD e seus derivados.


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Camada de Ligação Lógica

O propósito básico da camada de ligação lógica é o de estabelecer, manter e
libertar ligações lógicas entre nós da rede. Uma ligação lógica pode consistir em um ou
mais meios físicos de transmissão, incluindo cabos, fibras ópticas, ligações wireless ou
canais de satélite.
Os equipamentos localizados nos nós comunicantes podem ser terminais,
computadores, equipamentos de comutação ou qualquer outro equipamento que caiba
na designação de DCE. A camada de Ligação Lógica controla mecanismos como a
notificação de erros, a entrega ordenada de tramas e o controlo do fluxo entre os nós
intervenientes. Pode ser dividida em duas sub-camadas: Controlo de Acesso ao Meio, e
Controlo de Ligação.

Em resumo, as principais funções da camada de ligação lógica são:

• Transferência fiável de dados por um canal de dados
• Adicionar bits de controlo para indicar inícios e fins de transmissão
• Adicionar algoritmos de correcção e verificação de erros
• Distinguir os dados dos bits de controlo
• Providenciar métodos de acesso às topologias de rede envolvidas


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Camada de Rede

A principal função da camada de rede é a de providenciar conectividade e o
endereçamento entre dois sistemas finais que podem estar localizados geograficamente
em diversos segmentos de rede. Faz com que a camada de transporte, que assenta sobre
ela, se abstraia da comunicação fim a fim, de modo a libertá-la da necessidade de
conhecer algo sobre as características operacionais dos meios de transmissão
envolvidos.
Os protocolos de rede estão preocupados com a transferência de pacotes de
informação entre entidades das camadas de transporte. Um pacote é um grupo de bits
que inclui os dados e mais alguma informação para o endereçamento.
Quando um pacote atravessa diferentes sistemas, outros problemas podem surgir. Os
sistemas podem usar técnicas de endereçamento diferentes, não suportar o tamanho de
dados enviados, representá-los de maneiras diferentes, etc. A camada de rede deve,
então, resolver estes problemas, permitindo a interligação de redes heterogéneas.
As funções da camada de rede são, então:
• Estabelecer circuitos virtuais (rotas) para a transmissão dos pacotes
• Providenciar serviços de datagrama
• Endereçar equipamento de rede nas rotas dos pacotes
• Dividir as mensagens de transporte em pacotes e juntá-los na recepção
• Controlar a congestão da rede
• Reconhecer prioridades nas mensagens e enviá-las na ordem correcta

Camada de Transporte

A camada de transporte é responsável por estabelecer serviços de transporte de
dados entre processos do utilizador, em vez de apenas entre equipamento. É a primeira
camada que oferece uma escolha entre protocolos alternativos. Os utilizadores devem
assim escolher qual o melhor protocolo que se ajusta às suas necessidades.
O objectivo da camada de transporte é o de fornecer todos os serviços e funções
necessários à satisfação da qualidade de serviço requisitada pela camada de sessão. A
qualidade de serviço pode ser expressa em parâmetros como a capacidade do canal, a
taxa de erros, o tempo de atraso, custo, segurança e prioridade.
As funções da camada de transporte são:
• Estabelecer ligações de transporte de dados fim a fim, de uma maneira fiável
• Multiplexar endereços dos utilizadores finais na rede
• Providenciar detecção de erros e recuperação de dados
• Controlar o fluxo de dados, de modo a prevenir que um sistema sobrecarregue
o outro com dados
• Monitorizar a qualidade de serviço
• Separa e Junta as mensagens da sessão


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Camada de Sessão

Tal como o nome indica, a camada de sessão estabelece, gere e termina sessões
entre aplicações. A camada de sessão lida com funções lógicas que permitam uma
transferência de dados de maneira ordeira. Uma sessão consiste num diálogo entre duas
ou mais entidades da camada superior, e a camada de sessão sincroniza este diálogo.
Este diálogo pode ser um monólogo, caso a comunicação seja unidireccional, e cabe à
camada de sessão controlar este parâmetro.
Outra tarefa da camada de sessão consiste em pegar nos dados em bruto da
camada de transporte e adicionar serviços orientados ao utilizador.
Algumas funções da camada de sessão incluem:
• Mapear os endereços para nomes
• Estabelecer ligações e terminações
• Transferência de dados
• Controlar os diálogos (quem fala, quando, por quanto tempo)
• Sincronizar tarefas de utilizador
• Invocar encerramentos abruptos e suaves

Camada de Apresentação

Esta camada protocolar vem resolver vários problemas geralmente comuns na
transferência de informação, preocupando-se mais com a sintaxe e semântica da
informação em vez da sua transferência fiável, que é gerida pelas camadas inferiores.
O exemplo mais comum está nas diferentes representações que a informação
pode ter em sistemas diferentes. Para que os sistemas consigam a compatibilidade, a
camada de apresentação pega na informação que vai ser transmitida e converte-a para
uma estrutura de dados abstracta processável e compreensível por todos os sistemas. Do
outro lado, a camada equivalente, após ter recebido essa estrutura de dados abstracta
converte-a para o seu próprio formato, após o qual a informação pode ser processada
sem problemas.
A camada de apresentação preocupa-se não apenas com o formato e
apresentação dos dados do utilizador (ASCII, EBCDIC) mas também com estruturas de
dados usadas por programas. Assim, adicionando à actual transformação de dados que
pode ocorrer, a camada de apresentação negoceia a sintaxe da transferência de dados
para a camada de aplicação.
As principais funções da camada de apresentação são:
• Estabelecer sintaxes concretas de transferência de dados
• Coordenar a passagem de serviços da camada de sessão para a camada de
aplicação


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Camada de Aplicação

Esta camada contém os protocolos de aplicação através dos quais o utilizador
ganha o acesso à rede. A fronteira entre a camada de apresentação e a camada de
aplicação representa a separação dos protocolos impostos pelos arquitectos da rede dos
que são seleccionados e implementados pelos seus utilizadores.
A camada de aplicação difere das outras pelo facto de não providenciar serviços às
camadas inferiores, mas apenas a processos aplicacionais que residam fora do objectivo
do modelo OSI.
A camada de aplicação identifica e estabelece a disponibilidade dos parceiros
interessados na comunicação, sincroniza a cooperação de aplicações e estabelece
acordos nos procedimentos de recuperação de erros e controlo da integridade dos dados.
Além disso, determina o número de recursos existentes para que a comunicação se
processe.
As funções da camada de aplicação são:
• Providenciar serviços de login, verificação de passwords, etc
• Estabelecer acordos na semântica da informação a ser trocada
• Transferência de ficheiros, acesso e gestão de recursos
• Suportar protocolos de software da indústria e comércio, tais como banca,
serviços, contabilidade, finanças, entre outros.


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Encapsulamento

A camada de aplicação é responsável por interpretar a informação do utilizador e
transformá-la de modo a poder ser transmitida. Os Dados gerados por esta aplicação são
então transferidos para as camadas inferiores, e posteriormente para o canal de
transmissão. Cada camada inferior vai colocar informação extra no início do pacote de
dados a transmitir, de modo a poder ser interpretado pela camada equivalente no sistema
de destino. Ou seja, vai haver um encapsulamento dos dados em pacotes de informação
cada vez maiores, à medida que vamos descendo na pilha protocolar, uma vez que cada
camada coloca um cabeçalho e por vezes uns bits de correcção e verificação de erros.


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Modelos Práticos

Como referido anteriormente, o modelo OSI é apenas teórico e bastante
abstracto, e tenta apenas ser um modelo para que os outros protocolos se possam basear
e tornar-se o mais standard possível.
Vários protocolos foram desenvolvidos em paralelo com o modelo OSI e são hoje
largamente utilizados, como é o caso do TCP/IP, a Microsoft Networking, o AppleTalk,
etc. Na tabela seguinte comparam-se alguns desses protocolos com as camadas do
modelo OSI.


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Tomando como exemplo os protocolos das telecomunicações móveis,
apresentam-se nas figuras seguintes a correspondência entre os protocolos da
transmissão de voz no GSM, o protocolo de envio de SMS e o modelo OSI.


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As Camadas inferiores – o Protocolo Ethernet
O protocolo Ethernet, baseado no IEEE 802.3, tem várias especificações. A
original era denominada de 10-Base 5, em que o 10 indica o ritmo de transmissão
(10Mb/s) e o 5 indica o comprimento máximo dos cabos, coaxiais, em unidades de 100
metros. Novos desenvolvimentos foram feitos até aos dias de hoje (o protocolo Ethernet
tem mais de 30 anos) e a especificações mais comuns são o 10-Base T, que opera a 10
Mb/s e o 100-Base TX, que opera a 100 Mb/s. Ambas as especificações utilizam cabos
de par entrançado ao invés do tradicional cabo coaxial, e fichas RJ-45, ao invés das
fichas BNC que tantos problemas apresentavam a nível mecânico.
As especificações Ethernet cobrem as camadas 1 e 2 do modelo OSI, e as camadas
MAC e Física do CSMA/CD. Especificam um barramento com o máximo de 2,5 km de
comprimento, ligado em segmentos de 500 metros, uma taxa de transferência de 10
Mb/s ou 100 Mb/s, e um máximo de 1024 estações por barramento.

Em relação à camada física, as funções de um controlador Ethernet (vulgarmente
chamado de placa de rede), incluem:
• Codificação de Dados – que inclui a geração e remoção de um preâmbulo para
sincronização das tramas, e codificação e descodificação de bits, de modo a traduzir
entre formatos de dados
• Acesso ao canal – que inclui a transmissão e recepção de dados codificados em
bits, escuta do canal e detecção de colisões. Estas funções são levadas a cabo pelo
transceiver presente em qualquer controlador Ethernet

Em relação à camada de ligação lógica, as suas principais funções são:
• Encapsulamento de dados – inclui framing, tratamento dos endereços de
origem e de destino e detecção de erros no canal físico
• Gestão da ligação – inclui alocação do canal para evitar o mais possível as
colisões, e resolução da contenção de colisões.


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Trama Ethernet

O formato da trama Ethernet é mostrado na figura seguinte. Cada pacote é uma
sequência de bytes, onde o bit menos significativo de cada byte, a começar no
preâmbulo, é transmitido primeiro, numa ligação série assíncrona.

As funções dos vários campos da trama são descritas em seguida:
• Preâmbulo – É um padrão de sincronização de 7 bytes composto por zeros e
uns alternados, de modo a garantir a sincronização do receptor
• Delimitador de início da trama – Semelhante ao preâmbulo, com apenas 1 byte,
mas termina com dois bits a um consecutivos
• Endereço de Destino – Composto por 6 bytes, especifica para que estação o
pacote é destinado. O endereço pode ser uma única estação na rede ou pode ser um
endereço múltiplo. O primeiro bit indica o tipo de endereço: se 0, trata-se apenas de
uma estação; se 1, refere-se a um grupo lógico de estações
• Endereço de Origem – Endereço unívoco na rede que especifica a estação que
originou o pacote, em 6 bytes.
• Tamanho – Indica, em 2 bytes, o tamanho dos bytes de dados presentes na
trama
• Dados e Enchimento – A especificação IEEE 802 recomenda que o campo de
dados tenha um tamanho entre 46 e 1500 bytes. Se os dados fornecidos pela camada de
controlo de ligação forem suficientes para perfazer 46 bytes, o mínimo para uma boa
operação do protocolo Ethernet, então um número inteiro de bytes de enchimento serão
incluídos nos dados até perfazer o tamanho de 46.
• Verificação da trama – Contém 4 bytes usados para o CRC para detecção e
correcção de erros. O CRC cobre o endereço de destino, o endereço de origem, o
tamanho, os dados e o enchimento.


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Endereços de acesso ao meio

No que respeita aos endereços, eles são especificados pela forma XX-XX-XX-
XX-XXXX.
Os endereços de cada controlador Ethernet devem ser únicos na mesma rede.
Estes são visíveis ao executar o comando ipconfig na linha de comandos do Windows.
Para os outros protocolos de rede, também os controladores têm um endereço
geralmente de 6 bytes, que é chamado de endereço de acesso ao meio, ou MAC address.
Um modem, quando ligado a um ISP para o serviço de Internet, possui também um
endereço de acesso ao meio. Qualquer protocolo que necessite de identificar o
controlador na camada 2 fá-lo através de um endereço deste tipo.

Estes endereços são usados pelas bridges e pelos switches para estebelecer as
ligações entre elementos da rede e para o roteamento de pacotes. Ao receberem um
pacote de dados, vão descascá-lo até ao cabeçalho do pacote Ethernet, de modo a
determinar o endereço MAC do elemento de destino e assim poderem estabelecer a
ligação ao elemento de origem. Podemos assim dizer que tanto a bridge como o switch
trabalham na camada 2 do modelo OSI.


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Cabos Ethernet

Os cabos Ethernet sofreram várias evoluções na sua especificação. No início
eram utilizados os cabos coaxiais, mas o facto da resistência mecânica das fichas não
ser a melhor levou a que se passasse a utilizar o cabo de pares entrançados. A última
versão do standard que define os cabos Ethernet (EIA 568) recomenda a utilização de
cabos de categoria 5 (UTP ou STP) e fichas do tipo RJ-45. Esta configuração permite
ligações a 100 Mbps, sendo utilizado nos protocolos 100-Base TX e FDDI.

A recomendação do IEEE é que se respeite a posição dos cabos nas posições
certas de modo a evitar a interferência de sinais de um par entrançado para outro. A
ligação directa deve ser:
• Pinos 1 e 2 são o mesmo par entrançado para transmissão (laranja)
• Pinos 3 e 6 são o mesmo par entrançado para recepção (verde)
• Pinos 4 e 5 são o mesmo par entrançado para bidireccionalidade (azul)
• Pinos 7 e 8 são o mesmo par entrançado para bidireccionalidade (castanho)
Os pinos contam-se da esquerda para a direita, com a tranca da ficha virada para
baixo e os contactos para a frente.


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Transmission Control Protocol / Internet Protocol
Os protocolos TCP/IP são uma pilha protocolar para as camadas 3 e 4 do modelo
OSI e suporte das camadas seguintes. Pelas descrições anteriores, sabemos que:
• A camada 3 do modelo OSI fornece conectividade fim a fim entre elementos
de rede
• A camada 4 do modelo OSI fornece conectividade fim a fim entre aplicações
de comunicação
• As camadas 5,6 e 7 são na sua maioria aplicações de comunicação e os seus
derivados

Origem

Em meados dos anos 70, o Defense Advanced Research Projects Agency
publicou uma suite de protocolos para as comunicações entre instituições de pesquisa e
desenvolvimento dos Estados Unidos. Quando mais algumas instituições
governamentais aplicaram estes protocolos às suas redes, foi fundado um grupo de
pesquisa para a sua normalização destes protocolos de comunicação.
O resultado deste desenvolvimento, terminado em finais dos anos 70, deu
origem à suite de Protocolos da Internet, dos quais o TCP e o IP são de longe os mais
conhecidos. Estes protocolos da Internet podem ser usados para comunicar entre
qualquer conjunto de redes interligadas. São também aplicáveis para redes de área local
e a redes de área alargada. Nas redes de área local é vulgar utilizar o TCP/IP sobre uma
rede Ethernet (camadas 1 e 2).


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Protocolos do TCP/IP

O TCP/IP representa não apenas os protocolos IP da camada 3 e o protocolo
TCP da camada 4, mas todo um conjunto de outros protocolos que trabalham nas
restantes camadas superiores. As camadas 1 e 2 podem trabalhar com qualquer outro
protocolo, sendo o mais vulgar, em redes de área local, o protocolo Ethernet.
De forma muito sucinta, podemos dizer que:
• Os protocolos da camada 3
o IP – conectividade fim a fim entre elementos da rede
o ICMP – Testes de conexão fim a fim
• Os protocolos da camada 4
o TCP – Conectividade fim a fim fiável, com controlo de erros
o UDP – Conectividade fim a fim não fiável, sem controlo de erros
• As camadas superiores (5, 6 e 7), incluem cerca de 400 protocolos diferentes
para as várias aplicações, entre os quais
o Telnet – Emulação de Terminal
o FTP – Transferência de ficheiros fiável
o TFTP – Transferência de ficheiros não fiável
o SNMP – Gestão dos recursos da rede
o HTTP – Transferência de Hypertexto
o SMTP – Transferência de e-mail
o DNS – Tradução de domínios
o HTTPS – Protocolo HTTP sobre ligações seguras TSL/SSL
o RLOGIN – Login remoto
o NFS – Network File System
o NetBIOS – Network Basic I/O System


Manual de Redes

Internet Protocol – IP

O IP é a camada de roteamento da suite TCP/IP. Pertence, por isso, à camada 3
providenciando conexões fim a fim entre elementos da rede. As suas principais funções
incluem a definição do método de endereçamento e a definição dos métodos de
roteamento, de modo a enviar os pacotes de dados entre as estações.
Todos os protocolos do TCP/IP à excepção dos protocolos ARP e RARP, usam
o IP para rotear as tramas de elemento a elemento. O cabeçalho da trama IP contém
informação necessária ao roteamento e informação de controlo associada à entrega do
datagrama.
O IP é um protocolo que se baseia nas políticas de melhor esforço e de não
conexão, ou seja, no caso da entrega de um pacote conter erros, o nó de destino ou
qualquer elemento de roteamento no meio, descarta o pacote e notifica o nó de origem
por ICMP que o pacote foi descartado. No caso da política de não conexão, esta diz que
não há nenhuma conexão estabelecida entre a origem e o destino. Cada trama pode
chegar por caminhos diferentes e em tempos diferentes.


Manual de Redes

O conteúdo da trama será explicado em seguida:
• Versão – Indica a versão de IP que está a ser utilizada. A última versão oficial
é o IPv4, que contém endereços de 32 bits, mas já é usado nalgumas situações o IPv6
que contém endereços de 128 bits.

• Tamanho do Cabeçalho – Indica o tamanho do cabeçalho da trama.

• Tipo de serviço – Especifica de que maneira o protocolo da camada superior
lida com a trama. As tramas podem receber prioridades e importâncias neste campo.

• Tamanho total – Especifica, em bytes, o tamanho total da trama, incluindo o
cabeçalho e os dados.

• Identificação – Contém um número inteiro que identifica a trama. Este número
ajuda a juntar os dados separados pelas várias tramas.

• Flags – Campo de 3 bits, dos quais os dois menos significativos controlam a
fragmentação. Um especifica se o pacote pode ser fragmentado, o outro indica se o
pacote é o último fragmento de uma série de pacotes.

• Time to live – Medido em hops, mantém um contador que gradualmente vai ser
decrementado até zero, valor no qual o pacote é descartado. Este mecanismo evita que o
pacote circule indefinidamente na rede.

• Protocolo – Indica que protocolo da camada superior recebe o pacote após a
recepção e tratamento pela camada IP.

• Checksum do cabeçalho – Ajuda a verificar a integridade do pacote IP.

• Endereço de Origem – Especifica o nó de origem.

• Endereço de Destino – Especifica o nó de destino.

• Opções – Permite ao IP suportar várias opções tais como segurança e
compressão.

• Dados – Contém a informação recebida das camadas superiores.


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ARP – Address Resolution Protocol

O protocolo ARP é o responsável pela tradução entre endereços MAC e
endereços IP, funcionando assim como a interface entre as camadas 2 e 3 da pilha
protocolar TCP/IP. Apenas funciona sobre protocolos de rede local como o Ethernet e o
Token-Ring.
Sempre que é solicitado o seu serviço, o protocolo ARP funciona por tentativas.
No caso da transmissão de uma trama para um determinado endereço de destino, um
broadcast é enviado contendo os endereços IP da origem e do destino, e o endereço
MAC da origem. Se a estação de destino estiver viva, uma resposta é enviada de volta
com o endereço MAC do destino e o endereço IP. Nessa altura, a estação de origem
guarda numa memória temporária (cache) os resultados que vai obtendo através da
utilização do protocolo ARP. Sempre que é necessário enviar um pacote, é verificado
primeiro se o endereço MAC já está na memória, e em caso afirmativo, o pacote é
enviado directamente. Esta memória é mantida durante um tempo variável, findo o qual
todo o processo necessita de ser recomeçado.


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Endereçamento IP

Um dos propósitos da pilha protocolar TCP/IP é disponibilizar um esquema de
endereçamento, de modo a proporcionar conectividade entre nós da rede. Este propósito
é conseguido pelo protocolo IP, que especifica um método único de endereçamento,
conhecido por endereço de Internet.
Um endereço IP tem de especificar não só qual o nó correspondente, mas
também a que parte da rede pertence o nó. São estas duas partes que compõem o
endereço IP: Rede e Nó. O roteamento dos pacotes IP é feito com base nestes dois
campo. Em primeiro lugar, o pacote é enviado para a rede de destino, e em seguida,
dentro dessa rede, é enviado para o nó correspondente.

Os 32 bits dos endereços IP são divididos em 4 bytes, separados por um ponto,
em que pelo menos um byte identifica a rede (o mais significativo), e os restantes
identificam o nó, sendo também no mínimo um byte para esta identificação. São assim
possíveis 232 endereços.
Os endereços IP incluem sempre dois campos na sua construção: o endereço IP
propriamente dito, que será um identificador único do elemento da rede; e a máscara de
rede que indica que parte do endereço IP identifica a rede, e que parte identifica o nó. O
número de bytes que identifica a rede é variável, de acordo com a dimensão da rede.
Uma grande empresa como a IBM necessita de uma rede com milhares de nós,
enquanto que uma rede de uma pequena empresa apenas necessita de algumas dezenas.
De acordo com este critério, os endereços IP são divididos em 5 classes, das
quais três para uso geral, e as outras duas para propósitos genéricos. A classe indica, a
partir do início do primeiro byte, qual é a máscara usada por omissão.


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Os endereços são então da forma que se segue:
• Para a classe A: (1-127).0.0.0 - (1-127).255.255.255
• Para a classe B: (128-191).0.0.0 – (128-191).255.255.255
• Para a classe C: (192-223).0.0.0 – (192-223).255.255.255
• Para a classe D: (224-239).0.0.0 – (224-239).255.255.255
• Para a classe E: (240-247).0.0.0 – (240-247).255.255.255

Como norma, a classe A usa um byte para a identificação da rede, e 3 bytes (24
bits) para a identificação do nó. A classe B utiliza 2 bytes para cada campo, ao passo
que a classe C utiliza 3 bytes para a rede e 1 para o nó.
Na prática qualquer endereço IP pode ser utilizado numa rede local, não tendo
obrigatoriamente de cumprir as regras da definição de classes. Quando são utilizados
endereços IP que não pertencem a nenhuma classe específica, estes são chamados de
classless.

Existem também alguns endereços IP que estão reservados para usos predefinidos:
• 0.0.0.0 – Define a rede de omissão, e é usado tipicamente em roteamento
• 127.0.0.1 – Endereço de loopback. Serve para o nó enviar mensagens para ele
próprio, com o objectivo de testar a rede.
• 255.255.255.255 – Os endereços terminados em 255 indicam um broadcast e
não podem ser usados para identificar nós individuais.

Do mesmo modo, as máscaras de rede são também associadas à classe do endereço IP:
• Classe A: 255.0.0.0
• Classe B: 255.255.0.0
• Classe C: 255.255.255.0


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Segmentação de Redes

Quando uma rede tem necessidade de crescer, o seu tamanho e o número de
elementos conectados pode tornar impraticável a sua manutenção. Neste caso, o melhor
que há a fazer é dividir a rede em segmentos mais pequenos, todos ligados entre si por
um router ou um switch. A este processo de divisão de uma rede em segmentos mais
pequenos dá-se o nome de segmentação.
A segmentação pode e deve ser feita na camada de rede, ao nível dos endereços
IP dos elementos. Por exemplo, se queremos uma rede ligada à Internet e o ISP apenas
nos forneceu um endereço IP de classe C, podemos dividir a rede em sub-redes mais
pequenas, e ligar os vários segmentos através de um router.
Um exemplo prático: se a rede for de classe C poderemos ter 254 elementos
conectados com aquela mesma classe. Se utilizarmos 2 bits do campo de elementos para
criar uma máscara, estaremos a dividir a rede em 22=4 sub-redes.

Endereço Original

Endereço Modificado


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Os quatro grupos de endereços ficarão como:
• De 192.168.1.0 a 192.168.1.63
• De 192.168.1.64 a 192.168.1.127
• De 192.168.1.128 a 192.168.1.191
• De 192.168.1.192 a 192.168.1.255
Todos os endereços com máscara de rede 255.255.255.192.
A segmentação pode ser feita de várias maneiras, dependendo das necessidades
de utilização da rede. No entanto, de modo a que a segmentação seja o mais eficiente
possível, devem ser cumpridas algumas regras.
O número de identificadores de rede diferentes será determinado pela soma das
subredes e das ligações de área alargada, incluindo Internet. O número de
identificadores de estações por sub-rede será a soma do número de interfaces TCP/IP
presentes, sendo que cada router pode ter mais do que uma interface.
Em seguida, deve-se definir uma máscara de sub-rede de acordo com os
requerimentos anteriores. Cada segmento físico da rede deve ter um identificador de
rede diferente, de modo a haver uma separação física. Dentro de cada sub-rede, devem
ser definidos os endereços IP relevantes e unívocos.


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Registo de Endereços IP

Para conectar a uma rede global como é o caso da Internet, é necessário ter um
IP válido que cumpra os requisitos das classes pré-definidas. Para um uso privado, tal
não é necessário, podendo utilizar qualquer IP, seja ele de que classe for ou mesmo sem
classe. É necessário ter o devido cuidado quando é necessário ligar à Internet, de modo
a que os endereços IP da rede privada não entrem em conflito com os endereços
públicos já existentes.
Deste modo, estão definidos pelo standard determinadas gamas de endereços IP
que são garantidas que não existem na rede pública. Como tal, é esta gama de endereços
IP que é recomendável utilizar em redes privadas:
• 10.X.X.X de classe A
• 172.16-31.X.X de classe B
• 192.168.X.X de classe C

IPv6

O IPv6 é uma extensão ao protocolo IP, devido a este último se estar a tornar
limitativo no número de redes que se podem ainda acrescentar à Internet. Por outras
palavras, os endereços de 32 bits disponíveis para a rede pública já são escassos. Assim
foi levado a um desenvolvimento do qual surgiu o IPv6, que muito provavelmente será
o protocolo utilizado nas redes móveis de 3ª geração, de modo a endereçar os milhões
de equipamentos possíveis.
As principais diferenças para o IPv4 residem no aumento do espaço de
endereçamento para 128 bits, contra os 32 bits do IPv4, o que implica um aumento
significativo do número de endereços públicos possíveis. Outra grande diferença reside
nos endereços de anycast, o qual é usado para identificar grupos de elementos, no qual
um pacote enviado para esse grupo é entregue a apenas um elemento. O formato da
trama do IPv6 é também diferente, baseando-se num cabeçalho mais simplificado, mas
considerado mais útil.
O IPv6 adiciona também capacidades de Qualidade de Serviço e capacidades de
autenticação e privacidade.


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Ferramentas do IP

Existem, em qualquer computador ou elemento de rede que trabalhe com o IP,
algumas ferramentas úteis para testar os protocolos da camada de rede desta pilha
protocolar. São elas o PING e o TRACEROUTE as mais importantes.
O PING é uma ferramenta que utiliza o protocolo ICMP – Internet Connection
Manager Protocol para testar conectividade entre elementos. Envia um pacote com uma
dimensão predefinida até ao elemento com o IP especificado, e espera por um pacote de
resposta do destinatário. Se esse pacote for recebido, então existe conectividade entre os
dois elementos.

Quando o PING não recebe resposta do destinatário é porque a ligação não está
em condições. Nesse caso, pode-se utilizar o comando TRACEROUTE ou TRACERT
para tentar identificar onde é que falha a ligação. O TRACEROUTE vai trabalhar
também com o ICMP enviando pacotes até ao endereço de destino, mas vai receber
resposta de todos os elementos de rede que se encontrem no caminho, permitindo assim
traçar uma rota por onde passa o pacote de dados.


Manual de Redes

Os três valores representados em cada linha do comando indicam os tempos
médios de transmissão dos pacotes ICMP enviados, à semelhança dos tempos
mostrados no comando PING. Quando em vez de um valor numérico obtemos um
asterisco (*), então na maior parte dos casos descobrimos a falha onde os pacotes são
perdidos, apesar de nem sempre ser verdade. Outras razões incluem o facto do elemento
de rede não responder a pedidos de ICMP por questões de segurança, ou o tempo de
espera do pacote já ser demasiado longo.

O TRACEROUTE percorre no máximo 30 elementos (hops) para determinar a rota.


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Protocolos da camada 4 – TCP

TCP – Transmission Control Protocol

O protocolo TCP providencia ligações fiáveis Full-Duplex e orientadas à
conexão para os protocolos que se encontram nas camadas superiores. Transfere os
dados de um modo contínuo, onde os bytes são identificados por números sequenciais.
O TCP suporta numerosas conversações simultâneas dos protocolos das camadas
superiores.
O termo fiável refere-se ao facto do protocolo conter algoritmos que verificam a
integridade dos dados recebidos. Após a recepção de um grupo de pacotes é enviado ao
emissor um sinal de acknowledge, indicando que a transmissão foi bem sucedida. O
tamanho do grupo de pacotes é adaptável à performance da rede.
O mecanismo de conexão do TCP funciona da seguinte forma:
• O remetente envia um pedido de transmissão de dados para o destinatário
• O destinatário aprova a chegada das tramas
• O remetente envia uma trama de Início de Transmissão
• Quando a conexão é estabelecida, o remetente transmite os pacotes de dados
através do canal.

De modo a garantir a fiabilidade dos dados transmitidos é utilizado um sistema
de handshake de três-vias, em que o destinatário envia um sinal de acknowledge ao
remetente e o remetente responde com um acknowledge ao acknowledge do
destinatário.


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Trama TCP

A trama TCP tem o seguinte aspecto:

Como se pode observar, a trama não inclui informação de endereçamento, uma
vez que essa responsabilidade é da camada 3 e não do TCP. Contém outros campos
igualmente importantes:
• Porto de Origem e de Destino – Identificam os pontos onde os quais os
processos das camadas superiores vão receber a informação do TCP. Um porto não é
mais que um endereço de software que se destina a identificar pontos de acesso, à
semelhança com o número da porta numa rua.
• Número da Sequência – Usado para identificar o número de sequência da
trama.
Corresponde ao número do primeiro byte de dados contido na trama.
• Número de Acknowledge – Contém o número de sequência do próximo byte de
dados que o remetente espera de resposta. Corresponde ao último acknowledge que o
remetente recebeu.
• Deslocamento – Serve para indicar onde começam os dados, especificando o
tamanho do cabeçalho
• Reservado – par uso futuro e expansões do protocolo
• Flags – Bits de controlo
• Janela – Especifica o tamanho da janela de recepção do destinatário, que serve
para determinar qual o tamanho do grupo de tramas.
• Checksum – Para verificação da integridade da trama
• Opções – Podem-se especificar algumas opções de controlo na trama TCP
• Dados – Contém a informação recebida das camadas superiores.


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Manual de Redes

Routers
Os routers são computadores dedicados a fazer o roteamento dos pacotes IP
numa rede. Estes computadores utilizam a informação da camada 3 do protocolo
TCP/IP para realizar esse roteamento. Os pacotes são então enviados para a rede de
destino, podendo passar por vários hops.

Propriedades dos Routers

O roteamento consiste no acto de mover a informação entre redes, de uma rede
de origem até uma rede de destino. Ao movimentar o pacote, o router não consegue
determinar se o próximo salto é o router da rede de destino, e portanto o último, ou
apenas mais um router no caminho.
Vários parâmetros são utilizados pelos routers de modo a determinar o caminho
e estabelecer as rotas. O parâmetro mais importante é a métrica. A métrica é a unidade
de medida padrão da qualidade da rota, e tem por base os tamanho e o atraso no canal.
Para ajudar à determinação dos caminhos alternativos, existem algoritmos de
roteamento que inicializam e mantêm tabelas de rotas. Estas tabelas contêm informação
de roteamento que varia de acordo com o algoritmo utilizado.
Na determinação dos caminhos, é utilizada uma associação nas tabelas de
roteamento que indicam ao router que um determinado destino pode ser optimizado ao
enviar o pacote para um determinado ponto na rede, um hop no caminho para o destino
final. Ao receber um pacote, o router vai associar o destino através do endereço IP com
a tabela de roteamento que lhe indica o próximo ponto para onde deve enviar o pacote.
Os routers comparam a métrica para determinar as rotas óptimas. O caminho mais curto
nem sempre é o melhor.
O processo de roteamento de pacotes consiste nos seguintes passos:
1. O pacote chega ao Router
2. Descarta a informação da camada 2
3. Após a obtenção do IP consulta as listas de acesso e permissões
4. Determina o caminho óptimo, com base nas tabelas de roteamento
5. Redirecciona o pacote para o próximo hop
Os routers também são capazes de redireccionar pacotes para outras redes que
funcionem com outros protocolos, realizando neste caso uma conversão entre os
protocolos em questão. São os chamados router multiprotocolo. Como exemplo, veja-se
um router de acesso WAN, que liga directamente a uma LAN através do protocolo
Ethernet, e à WAN (Internet) através de protocolos PPP e SLIP.
Uma outra propriedade dos routers é denominada de convergência. Esta
propriedade faz com que os routers, se estiverem aptos a trabalhar com protocolos
dinâmicos, substituam uma rota em falha por uma outra que garanta o correcto envio
dos pacotes.


Manual de Redes

Protocolos de Roteamento

RIP

O RIP foi desenvolvido pela Xerox Corporation no inicio dos anos 80 para ser
utilizado nas redes Xerox Network Systems (XNS), e, hoje em dia, é o protocolo
intradominio mais comum, sendo suportado por praticamente todos os fabricantes de
roteadores e disponível na grande maioria das versões mais actuais do sistema
operacional UNIX.
Um de seus benefícios é a facilidade de configuração. Alem disso, seu algoritmo não
necessita grande poder de computação e capacidade de memória em roteadores ou
computadores.
O protocolo RIP funciona bem em pequenos ambientes, porem apresenta serias
limitações quando utilizado em redes grandes. Ele limita o número de saltos (hops)
entre hosts a 15 (16 é considerado infinito). Outra deficiência do RIP é a lenta
convergência, ou seja, leva relativamente muito tempo para que alterações na rede
fiquem sendo conhecidas por todos os roteadores. Esta lentidão pode causar loops de
roteamento, por causa da falta de sincronia nas informações dos roteadores.
O protocolo RIP é também um grande consumidor de largura de banda, pois, a
cada 30 segundos, ele faz um broadcast de sua tabela de roteamento, com informações
sobre as redes e sub-redes que alcança.
Por fim, o RIP determina o melhor caminho entre dois pontos, levando em conta
somente o número de saltos (hops) entre eles. Esta técnica ignora outros factores que
fazem diferença nas linhas entre os dois pontos, como: velocidade, utilização das
mesmas (tráfego) e toda as outras métricas que podem fazer diferença na hora de se
determinar o melhor caminho entre dois pontos.

O protocolo RIP é uma directa implementação do roteamento vector-distância
para redes locais. Em seu método de actuação ele divide as máquinas envolvidas em
activas e passivas (silenciosas). Gateways activos informam suas rotas para outros, as
máquinas passivas escutam e actualizam suas rotas baseadas nas informações, mas não
informam. Tipicamente, gateways rodam RIP em modo activo, enquanto hosts usam
modo passivo.


Manual de Redes

Um gateway rodando RIP no modo activo envia para a rede uma mensagem a
cada 30 segundos, esta mensagem contém informações colhidas no banco de dados das
rotas do gateway. Cada mensagem consiste de pares onde cada par contém um endereço
IP de rede e uma distância da rede. RIP usa uma métrica de contagem de saltos para
medir a distância ao destino. Na métrica RIP um gateway é definido para contar de um
salto das redes conectadas directamente, de dois das que são alcançáveis através de
outro gateway e assim por diante. O número de saltos contados ao longo de um caminho
da origem ao destino, refere-se aos gateways encontrados neste.

Nem sempre o menor número de saltos significa a melhor rota, pode ser que uma
rota mais longa propicie melhor qualidade de linhas. Para compensar esta diferença de
tecnologia algumas implementações use alta contagem artificial de saltos quando
informados de conexões lentas.
Participantes RIP, activos ou passivos ouvem todas as mensagens broadcast e
actualizam suas tabelas de acordo com o algoritmo vector-distância.


Manual de Redes

Internet

Visualização e Pesquisa de Informação

Finger

O Finger é um comando de troca de informação sobre utilizadores. O protocolo
descrito no RFC é um protocolo muito simples que permite aceder à informação sobre
utilizadores de uma maquina remota. (o comando Finger também funciona numa
maquina local, efectuando pedidos sobre utilizadores à própria maquina. Mas neste caso
não é usado o protocolo de comunicação de redes)

De uma forma genérica o funcionamento do Finger resume-se a efectuar uma
conexão à porta 79 do servidor, e a realizar um pedido. O servidor envia a resposta de
acordo com os dados do pedido. Os dados enviados são em formato ASCII com os
códigos de CR e LF no final.


Manual de Redes

Comunicação

Correio Electrónico

E-mail, correio-e, ou correio electrónico, ou ainda e-mail é um método que
permite compor, enviar e receber mensagens através de sistemas electrónicos de
comunicação. O termo e-mail é aplicado tanto aos sistemas que utilizam a Internet e são
baseados no protocolo SMTP, como aqueles sistemas conhecidos como intranets, que
permitem a troca de mensagens dentro de uma empresa ou organização e são,
normalmente, baseados em protocolos proprietários.

O correio electrónico é anterior ao surgimento da Internet. Os sistemas de e-mail
foram uma ferramenta crucial para a criação da rede internacional de computadores.
O primeiro sistema de troca de mensagens entre computadores que se tem
notícia foi criado em 1965, e possibilitava a comunicação entre os múltiplos usuários de
um computador do tipo mainframe. Apesar da história ser um tanto obscura, acredita-se
que os primeiros sistemas criados com tal funcionalidade foram o Q32 da SDC e o
CTSS do MIT.
O sistema electrónico de mensagens transformou-se rapidamente em um "e-mail
em rede", permitindo que usuários situados em diferentes computadores trocassem
mensagens. Também não é muito claro qual foi o primeiro sistema que suportou o e-
mail em rede. O sistema AUTODIN, em 1966, parece ter sido o primeiro a permitir que
mensagens electrónicas fossem transferidas entre computadores diferentes, mas é
possível que o sistema SAGE tivesse a mesma funcionalidade algum tempo antes.
A rede de computadores ARPANET fez uma grande contribuição para a
evolução do e-mail. Existe um relato que indica a transferência de mensagens
electrónicas entre diferentes sistemas situados nesta rede logo após a sua criação, em
1969. O programador Ray Tomlinson iniciou o uso do sinal @ para separar os nomes do
usuário e da máquina no endereço de correio electrónico em 1971. Considerar que ele
foi o "inventor" do e-mail é um exagero, apesar da importância dos seus programas de
e-mail: SNDMSG e READMAIL. A primeira mensagem enviada por Ray Tomlinson
não foi preservada; era uma mensagem anunciando a disponibilidade de um e-mail em
rede [2]. A ARPANET aumentou significativamente a popularidade do correio
electrónico.
O envio e recebimento de uma mensagem de e-mail é realizada através de um
sistema de correio electrónico. Um sistema de correio electrónico é composto de
programas de computador que suportam a funcionalidade de cliente de e-mail e de um
ou mais servidores de e-mail que, através de um endereço de correio electrónico,
conseguem transferir uma mensagem de um usuário para outro. Estes sistemas utilizam
protocolos de Internet que permitem o tráfego de mensagens de um remetente para um
ou mais destinatários que possuem computadores conectados à Internet.


Manual de Redes

Newsgroup

Grupo de discussão que permite a troca pública de mensagens sobre os mais
variados assuntos. Existem milhares deles na Internet. Os newsgroups são distribuídos
através da Usenet e podem ser lidos acedendo a um servidor de “News” através de um
software adequado para tal.
Usenet (do inglês Unix User Network) é um meio de comunicação onde usuários
postam mensagens de texto (chamadas de "artigos") em fóruns que são agrupados por
assunto (chamados de newsgroups). Ao contrário das mensagens de e-mail, que são
transmitidas quase que directamente do remetente para o destinatário, os artigos
postados nos newsgroups são retransmitidos através de uma extensa rede de servidores
interligados.
O surgimento da rede data de 1979 e a maioria dos computadores participantes
naquela época se comunicava através de conexões discadas por um protocolo chamado
de UUCP, mas com a popularização da Internet nas décadas de 80 e 90 o sistema passou
a funcionar quase que completamente baseado no protocolo NNTP da família de
protocolos TCP/IP. O programa chamado INN é hoje o servidor mais utilizado para
conectar as máquinas que fazem parte da rede Usenet.


Manual de Redes

Transferência de Ficheiros

FTP significa File Transfer Protocol (Protocolo de Transferência de Arquivos), e
é uma forma bastante rápida e versátil de transferir arquivos (também conhecidos como
ficheiros), sendo uma das mais usadas na Internet.
Pode referir-se tanto ao protocolo quanto ao programa que implementa este protocolo
(neste caso, tradicionalmente aparece em letras minúsculas, por influência do programa
de transferência de arquivos do Unix).
A transferência de dados em redes de computadores envolve normalmente
transferência de ficheiros e acesso a sistemas de ficheiros remotos (com a mesma
interface usada nos ficheiros locais). O FTP (RFC 959) é baseado no TCP, mas é
anterior à pilha de protocolos TCP/IP, sendo posteriormente adaptado para o TCP/IP. É
o standard da pilha TCP/IP para transferir ficheiros, é um protocolo genérico
independente de hardware e do sistema operativo e transfere ficheiros por livre arbítrio,
tendo em conta restrições de acesso e propriedades dos ficheiros.


Manual de Redes

Os nomes na Internet – DNS

Endereçamento IP e Serviço de Nomes (DNS)

DNS (Domain Name Server — ou Servidor de Nomes de Domínio), consiste
num servidor onde são armazenadas ligações entre IPs e domínios. Quando você pede
ao seu navegador para chamar um determinado domínio, automaticamente ele acede ao
servidor DNS configurado, e encontra o respectivo IP, a máquina que aloja aquela
página (este processo não é usado apenas em páginas) e assim torna-se possível você
aceder a sites usando nomes ao invés de números de IP.

Resolução de Nomes

Sendo este serviço fundamental para o normal funcionamento da Internet, torna-
se imprescindível indicar aos computadores dos utilizadores o endereço IP do(s)
servidor(es) de DNS a contactar para traduzir nomes em endereços numéricos e vice-
versa.
Esta operação é feita na configuração dos parâmetros TCP/IP da rede de cada
computador.


Manual de Redes

NetBios

NetBIOS é uma interface de programa que foi desenvolvida para permitir a
comunicação entre máquinas. Nesta estrutura foi implementado o conceito de nome de
serviço, o que possibilita que uma máquina conecte-se à rede reservando um nome para
sua utilização. Não há um servidor central para tratar os nomes definidos e qualquer
máquina pode utilizar quantos nomes deseje, desde que ele não esteja em uso.
Esta arquitectura dinâmica tem sua origem em redes de PCs onde a instalação de um
novo nó da rede deveria ser tão simples quanto possível, ou seja a configuração de uma
máquina reduziu-se à definição de seu nome (ou quase isto). Problemas de duplicação
de nomes, com um limite de 16 caracteres são insignificantes em redes de tamanho
pequeno. Além do nome de serviço, existem ainda tarefas de comunicação, uma vez que
os dados podem estar em formato seguro ou inseguro, o que pode ser comparado com
os protocolos TCP e UDP do Unix. Os protocolos superiores como o SMB formam uma
camada sobre o NetBIOS.

A interface NetBIOS pode ser implementada em diferentes arquitecturas de rede.
Uma implementação que funciona relativamente próxima ao hardware chama-se
NetBEUI, sendo muitas vezes referenciada como NetBIOS.
Para endereçamento de pacotes simples, NetBEUI utiliza o endereço de hardware do
adaptador de rede. Ao contrário do IPX e endereços IP não é possível obter informações
de roteamento através desta implementação, assim como pacotes NetBEUI não podem
ser enviados através de um roteador, reduzindo a rede à uma actuação local, que
necessita de bridges e repetidores para possíveis expansões.
TCP/IP e IPX são protocolos de rede que implementaram o NetBIOS, sendo que no
TCP/IP ele é descrito nas RFCs 1001 e 1002.
Os nomes usados pelo NetBIOS não têm relação com os nomes usados em /etc/hosts/
ou os utilizados via DNS, porém é indicado utilizar a mesma denominação em ambos os
métodos a fim de se evitarem confusões.


Manual de Redes

Segurança na Internet
Na Internet, como em qualquer outra sociedade, existe uma série de pessoas mal
intencionadas que poderiam ser comparadas, na sociedade em que vivemos, aos
furadores de muros, destruidores de caixas de correios ou simplesmente, pessoas que
ficam nas ruas mexendo nos carros para ver o alarme disparar. Outro tipo de usuário que
existe na Internet, está interessado em tirar o maior proveito possível dos benefícios que
a Internet proporciona, principalmente no campo comercial e no campo da disseminação
de informações. Muitos destes usuários são empresas, que possuem dados confidenciais
que devem ser protegidos do acesso de pessoas não autorizadas.

Firewall

Firewall é um sistema ou grupos de sistemas que impõe uma política de controle
de acesso entre duas redes. A princípio, o Firewall pode ser entendido como sendo
composto de dois mecanismos distintos: um que bloqueia e controla qualquer tráfego
que tenta da Internet passar para a rede corporativa, e outro que controla e permite que o
tráfego da rede corporativa tenha acesso à Internet. Alguns Firewall dão uma maior
ênfase para o bloqueio do tráfego que vem da Internet, outros dão uma maior ênfase
para a permissão do tráfego que sai da rede corporativa e vai para a Internet.

O QUE UMA FIREWALL PODE PROTEGER ?

Alguns Firewall permitem que somente o tráfego de correio eletrônico passe por
eles, protegendo a rede corporativa de qualquer ataque que venha a ser praticado sobre
qualquer outro serviço disponível na Internet. Outros Firewall provêem um pouco
menos de segurança, protegendo somente os serviços principais, onde os ataques mais
comuns acontecem, tais como: telnet, ftp, finger, network file system (nfs), etc.
Firewall também são importantes do ponto de vista da auditoria de ataques, pois
eles possuem uma série de registros que mostram todas as conexões que estão entrando
ou saindo da rede corporativa, inclusive quais destas conexões foram bloqueadas. Um
exemplo disto é quando um usuário hipotético tenta, via Telnet, aceder a uma máquina
que está dentro de uma rede corporativa qualquer. Se esta rede estiver protegida por um
Firewall, a conexão via Telnet será recusada e um registro será gerado mostrando a
hora, o tipo da conexão, o endereço IP de quem tentou a conexão e qual foi o motivo
pelo qual a conexão foi recusada. Com isto o administrador de segurança tem
informações suficientes para fazer uma auditoria completa.


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O QUE UMA FIREWALL NÃO PODE PROTEGER ?

Firewall não podem proteger ataques que não passam por ele. Muitas
corporações têm um acesso à Internet controlado por um Firewall, mas também têm um
acesso a sua rede corporativa através de linhas telefónicas discadas com modems,
caracterizando a chamada porta dos fundos. O Firewall não impede que um ataque seja
feito por esta linha telefônica, pois o tráfego de informações oriundos dos modems não
passam pelos controles do Firewall.
Firewall também não protege contra pessoas mal intencionadas que estão dentro
da organização, isto é, a pessoa que esta fazendo as ações contra a organização está
sentada em uma máquina da própria organização. Enquanto uma organização protege
suas informações dos acessos indevidos oriundos da Internet, uma pessoa da
organização fornece as informações através de disquete, fax, telefone, etc.
Firewall não protege contra pessoas que usam a informática mas não sabem
muito bem como ela funciona, e quando tem dúvidas saem digitando qualquer comando
ou tomando decisões sem saber muito bem o que vai acontecer.
Há uma série de maneiras de codificar códigos binários e transportá-los pela
Internet, dificultando que algum Firewall consiga detectar se um vírus está ou não sendo
descarregado por uma estação da rede corporativa. Um outro agravante é a grande
quantidade de arquitecturas de hardware e software existentes, sendo que, para cada
uma destas arquitecturas existe uma grande quantidade de vírus.


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Filtragem de Pacotes

O Firewall que trabalha na filtragem de pacotes é muito utilizado em redes
pequenas ou de porte médio. Por meio de um conjunto de regras estabelecidas, esse tipo
de Firewall determina que endereços IPs e dados podem estabelecer comunicação e/ou
transmitir/receber dados. Alguns sistemas ou serviços podem ser liberados
completamente (por exemplo, o serviço de e-mail da rede), enquanto outros são
bloqueados por padrão, por terem riscos elevados (como softwares de mensagens
instantâneas, tal como o ICQ). O grande problema desse tipo de Firewall, é que as
regras aplicadas podem ser muito complexas e causar perda de desempenho da rede ou
não serem eficazes o suficiente.
Este tipo, se restringe a trabalhar nas camadas TCP/IP, decidindo quais pacotes de
dados podem passar e quais não. Tais escolhas são regras baseadas nas informações
endereço IP remoto, endereço IP do destinatário, além da porta TCP usada.
Quando devidamente configurado, esse tipo de Firewall permite que somente
"computadores conhecidos troquem determinadas informações entre si e tenham acesso
a determinados recursos". Um Firewall assim, também é capaz de analisar informações
sobre a conexão e notar alterações suspeitas, além de ter a capacidade de analisar o
conteúdo dos pacotes, o que permite um controle ainda maior do que pode ou não ser
acessível.


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Proxy

Um proxy é um software que armazena dados em forma de cache em redes de
computadores. São instalados em máquinas com ligações tipicamente superiores às dos
clientes e com poder de armazenamento elevado.
É de salientar que, utilizando um proxy, o endereço que fica registrado nos servidores é
o do próprio proxy e não o do cliente.
Por exemplo, no caso de um HTTP caching proxy, o cliente requisita um documento na
World Wide Web e o proxy procura pelo documento em seu cache. Se encontrado, o
documento é retornado imediatamente. Senão, o proxy busca o documento no servidor
remoto, entrega-o ao cliente e salva uma cópia no seu cache.
A tradução da palavra inglesa proxy, segundo o dicionário Michaelis, significa
procurador, substituto ou representante.

O proxy surgiu da necessidade de conectar uma rede local à Internet através de
um computador da rede que compartilha sua conexão com as demais máquinas. Em
outras palavras, se considerarmos que a rede local é uma rede "interna" e a Internet é
uma rede "externa", podemos dizer que o proxy é que permite outras máquinas terem
acesso externo. Geralmente, máquinas da rede interna não possuem endereços válidos
na Internet e, portanto, não têm uma conexão directa com a Internet. Assim, toda
solicitação de conexão de uma máquina da rede local para um host da Internet é
direccionada ao proxy, este, por sua vez, realiza o contacto com o host desejado, re-
passando a resposta à solicitação para a máquina da rede local. Por este motivo , é
utilizado o termo proxy para este tipo de serviço, que é traduzido para procurador ou
intermediário. É comum termos o proxy com conexão directa com a Internet.


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Desvantagens:

• Para cada novo serviço que aparece na Internet, o fabricante deve desenvolver
um o seu correspondente agente de Proxy. O que pode demorar meses, tornando o
cliente vulnerável enquanto o Fabricante não libera o Agente. A instalação, manutenção
e upgrade dos agentes de Proxy requerem serviços especializados de gestão da Firewall
e podem ser bastante caros.
• Os proxies introduzem perda de performance na rede, já que as mensagens
devem ser processadas duas vezes, pelo gateway e pelo agente de Proxy. Por exemplo, o
serviço FTP manda um pedido ao agente de Proxy para FTP, que por sua vez fala com o
servidor interno de FTP para completar o pedido.
• Os gateways são caros e requerem estações UNIX, que não são baratas,
implicando ainda em multiplicação de sistemas operacionais, o que pode afectar toda a
arquitectura da informática ou o seu Plano Director.


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