CCNA - Modulo 1 - Conceitos Basicos de Redes, Notas de estudo de Cultura

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Capítulo 01: Introdução às Redes

Visão geral Capítulo 01

Para entender o papel que os computadores exercem em um sistema de redes, considere a Internet. A Internet é um recurso de grande importância; estar conectado a ela é essencial no comércio, na indústria e na educação. A elaboração de uma rede que será conectada à Internet exige um planejamento cuidadoso. Para que um computador pessoal (PC) individual se conecte a Internet, é necessário algum planejamento e tomar algumas decisões. Os recursos do computador precisam ser considerados para a conexão a Internet. Isto inclui o tipo de equipamento que conecta o PC a Internet, tal como placa de rede (NIC) ou modem. Protocolos, ou regras devem ser configurados antes que um computador possa se conectar a Internet. A seleção de um navegador web apropriado também é importante.

Os alunos, ao concluírem esta lição, deverão poder:

• Entender a conexão física que precisa ser realizada para o computador conectar- se à Internet.
• Reconhecer os componentes do computador.
• Instalar e resolver problemas com placas de interface de rede e modems.
• Configurar o conjunto de protocolos necessários a conexão Internet.
• Usar procedimentos básicos para testar a conexão à Internet.

Demonstrar um conhecimento básico da utilização de navegadores web e seus plug-ins.

1.1.2 Conceitos Básicos de PCs

Já que os computadores são elementos importantes de uma rede, é necessário poder reconhecer e identificar os principais componentes de um PC. Muitos dispositivos de uma rede são em si computadores com objetivos específicos, contendo muitos dos componentes também utilizados em um PC normal.

Para poder utilizar um computador como meio confiável na obtenção de informações, tal como o acesso a de confiança na obtenção de informação, tal como o acesso de um curso baseado na Web, ele precisa estar em bom estado de funcionamento. Para manter um PC em bom estado de funcionamento, será necessário ocasionalmente analisar e resolver problemas simples com o hardware e software do computador. É portanto, necessário poder reconhecer os nomes e o propósito dos seguintes componentes de um PC:

Componentes Pequenos e Discretos

• Transistor – Um dispositivo que amplifica um sinal ou que abre e fecha um circuito.
• Circuito integrado – Um dispositivo feito de material semicondutor que contém vários transistores e realiza uma tarefa específica.
• Resistor – Um componente elétrico que limita ou regula o fluxo de corrente elétrica em um circuito eletrônico.
• Capacitor – Um componente eletrônico que armazena energia na forma de campo eletrostático que consiste em duas placas de metal condutor separadas por um material isolante.
• Conector – A parte de um cabo que se liga a uma porta ou interface.
• Diodo emissor de luz (LED-Light emitting diode) – Um dispositivo semicondutor que emite luz ao passar por ele uma corrente elétrica.

Subsistemas de um Computador Pessoal

• Placa de circuito impresso (PCB) – Uma placa de circuito que possui trilhas condutoras superpostas, ou impressas, em um ou nos dois lados. Também pode conter camadas internas de sinalização ou planos de terra e voltagem. Microprocessadores, chips e circuitos integrados e outros componentes eletrônicos são montados em uma PCB.
• Unidade CD-ROM (Compact disk read-only memory drive) – um dispositivo que pode ler informações de um CD-ROM.
• Unidade central de processamento (CPU) – A parte do computador que controla a operação de todas as outras partes. Ela obtém instruções da memória e as decodifica. Executa operações matemáticas e lógicas, e traduz e executa instruções.

• Unidade de disco flexível – Uma unidade de disco que pode ler e gravar dados em discos plásticos cobertos de metal de 3,5 polegadas. Um disco flexível padrão pode armazenar aproximadamente 1 MB de informação.
• Unidade de disco rígido – Um dispositivo de armazenagem que usa um conjunto de discos revestidos magneticamente, chamados de pratos, para armazenar dados ou programas. As unidades de disco rígido estão disponíveis em diferentes capacidades de armazenagem.
• Microprocessador – Um microprocessador é um processador que consiste de um chip de silício projetado com um propósito e fisicamente muito pequeno. O microprocessador utiliza tecnologia de circuito VLSI (Very Large-Scale Integration) para integrar memória, lógica e controle do computador em um único chip. Um microprocessador contém uma CPU.
• Placa-mãe – A placa impressa principal em um microcomputador. A placa-mãe contém o barramento, o microprocessador, e os circuitos integrados usados para controlar quaisquer periféricos integrados, tal como teclado, display, texto e gráficos, portas serial e paralela, interfaces de joystick e de mouse.
• Barramento – Um conjunto de fios na placa-mãe através dos quais são transmitidos os dados e sinais de temporização de uma parte do computador a outra.
• Memória de acesso aleatório (RAM) – Também conhecida como memória de Leitura-Gravação. Nela podem ser gravados novos dados e dela podem ser lidos dados armazenados. A RAM exige alimentação elétrica para manter os dados armazenados. Se o computador for desligado ou se falta energia, todos os dados armazenados na RAM serão perdidos.
• Memória apenas de leitura (ROM) – Memória de um computador na qual foram pré-gravados dados. Uma vez que foram gravados dados no chip ROM, não podem ser removidos e só podem ser lidos.
• Unidade do sistema (system unit) – A parte principal de um PC, que inclui o chassis, o microprocessador, a memória principal, o barramento e as portas. A unidade do sistema não inclui o teclado, o monitor, ou qualquer dispositivo externo ligado ao computador.

1.1.3 Placa de Rede

Uma placa de rede (NIC), ou adaptador de rede, oferece capacidades de comunicações nos dois sentidos entre a rede e um computador pessoal. Em um sistema de computação desktop, é uma placa de circuito impresso que reside em um slot na placa-mãe e provê uma interface de conexão ao meio de rede.

Em um sistema de computação laptop, é normalmente integrada ao laptop ou disponível em um cartão PCMCIA, que é pequeno do tamanho de um cartão de crédito.

A placa de rede utilizada precisa ser compatível com o meio físico e com os protocolos utilizados na rede local.

A placa de rede utiliza um pedido de interrupção (IRQ-Interrupt Request), um endereço de I/O e um espaço na memória superior para interagir com o sistema operacional. Um valor de IRQ (requisição de interrupção) é um local designado onde o computador sabe que um dispositivo em particular pode interrompê-lo, quando o dispositivo enviar ao computador sinais sobre sua operação. Por exemplo, quando a impressora termina de imprimir, ela envia um sinal de interrupção ao computador. O sinal interrompe momentaneamente o computador, de modo que ele possa decidir o que processar a seguir. Como múltiplos sinais na mesma linha de interrupção podem não ser entendidos pelo computador, um valor único deve ser especificado para cada dispositivo, assim como o seu caminho para o computador.Antes de existirem dispositivos Plug-and-Play (PnP), usuários freqüentemente tinham que configurar valores de IRQ manualmente, ou estar a par deles, ao adicionar novos dispositivos a um computador.

Ao selecionar uma placa de rede, considere os seguintes fatores:

• Protocolos – Ethernet, Token Ring, ou FDDI.
• Tipos de meios – Par trançado, coaxial, wireless, ou fibra óptica.
• Tipo de barramento do sistema – PCI ou ISA.

1.1.4 Instalação da placa de rede e modem

A conectividade à Internet exige uma placa adaptadora, que pode ser um modem ou uma placa de rede.

Um modem, ou modulador-demodulador é um dispositivo que proporciona ao computador a conectividade através de uma linha de telefone. O modem converte (modula) os dados de um sinal digital em sinal analógico compatível com uma linha de telefone padrão. O modem na extremidade receptora demodula o sinal, o qual é convertido novamente em sinal digital. Os modems podem ser instalados internamente ou ligados ao computador externamente usando uma linha telefônica.

A instalação de uma placa de rede, que proporciona a interface de um computador com a rede rede, é exigida para cada dispositivo que se conecta à rede. Existem placas de rede de vários tipos conforme a configuração do dispositivo. Notebooks podem ter interfaces embutidas ou podem utilizar um cartão PCMCIA.

A Figura mostra placas de rede PCMCIA com e sem fio, e um adaptador Ethernet USB.

Desktops podem utilizar uma placa de rede interna chamada NIC , ou uma placa de rede externa que conecta a rede através de uma porta USB.

1.1.5 Visão geral da conectividade em alta velocidade e por discagem

No início da década de 60, foram introduzidos modems para proporcionar a conectividade de terminais burros com um computador central. Muitas empresas alugavam tempo nos computadores devido à grande despesa de possuir um sistema nas próprias instalações, o que era economicamente inviável. A taxa de transmissão de dados era muito lenta, 300 bits por segundo (bps), que se traduzia em aproximadamente 30 caracteres por segundo.

À medida que os PCs se tornaram mais acessíveis nos anos 70, começaram a aparecer sistemas de quadro de avisos (BBS-Bulletin Board Systems). Estes BBSs permitiam que os usuários se conectassem para colocar ou ler mensagens em um quadro de avisos. A transmissão a 300 bps era aceitável, já que esta velocidade excedia a capacidade da maioria das pessoas de ler e digitar. No início da década de 80, a utilização dos quadros de avisos aumentou exponencialmente e a velocidade de 300 bps se tornou muito lenta para a transferência de grandes arquivos e gráficos. Até os anos 90, os modems já rodavam a 9600 bps e até 1998, atingiram o padrão atual de 56 kbps (56.000 bps).

Inevitavelmente, os serviços de alta velocidade utilizados no ambiente corporativo, tais como Digital Subscriber Line (DSL) e acesso por cable modem, entraram no mercado consumidor. Estes serviços já não exigem equipamentos caros ou uma linha de telefone adicional. Estes serviços estão "sempre conectados" permitindo um acesso instantâneo e não exigem o estabelecimento de uma conexão para cada sessão. Isto resulta em maior confiabilidade e flexibilidade, e acabou facilitando o compartilhamento de conexões de Internet em redes de escritórios pequenos e domésticos.

1.1.6 Descrição e configuração TCP/IP

O Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) é um conjunto de protocolos ou regras desenvolvidas para a cooperação entre computadores para que compartilhem recursos através de uma rede. Para ativar o TCP/IP em uma estação de trabalho, esta precisa ser configurada através das ferramentas do sistema operacional.

O processo é bastante semelhante independentemente da utilização de um sistema operacional Windows ou Mac.

1.1.8 Navegador Web e plug-ins

Um navegador Web realiza as seguintes funções:

• Faz contato com um servidor da Web;
• Solicita informações;
• Recebe informações;
• Exibe os resultados na tela;

Um navegador Web é um software que interpreta a linguagem de marcação de hipertexto (HTML-Hypertext Markup Language), uma das linguagens utilizadas para codificar o conteúdo de páginas da Web. Outras linguagens de marcação com recursos mais avançados fazem parte de tecnologias emergentes. A HTML, a linguagem de marcação mais comum, pode exibir gráficos, tocar sons, filmes e outros arquivos de multimídia. Hiperlinks são embutidos nas páginas da Web e proporcionam um link rápido para outro local na mesma página ou em outra página da Web totalmente diferente. Dois dos navegadores Web mais utilizados são o Internet Explorer (IE) e o Netscape Communicator. Embora sejam idênticos nas tarefas que realizam, existem diferenças entre estes dois navegadores. Certos websites talvez não suportem a utilização de um ou outro, e poderá ser vantajoso contar com os dois programas instalados no computador.

Netscape Navigator:

• O primeiro navegador popular;
• Ocupa menos espaço no disco;
• Exibe arquivos HTML, realiza a transferência de e-mail e de arquivos, assim como outras funções;

Internet Explorer (IE):

• Fortemente integrado com outros produtos da Microsoft;
• Ocupa mais espaço no disco;
• Exibe arquivos HTML, realiza a transferência de e-mail e de arquivos, assim como outras funções;

Também existem tipos de arquivos especiais, ou proprietários, que os navegadores Web normais não podem exibir. Para visualizar tais arquivos, o navegador precisa ser

1.1.9 Resolução de problemas com conexão na Internet

Neste exercício de identificação e resolução de problemas, existem problemas na configuração do hardware, do software e da rede. O objetivo, dentro de um período de tempo predeterminado, é identificar e resolver os problemas, permitindo finalmente o acesso ao currículo. Este exercício demonstrará a complexidade da configuração até dos processos mais simples de acesso à Web. Isto inclui os processos e procedimentos envolvidos na resolução de problemas no hardware do computador, no software e nos sistemas da rede.

Passos do processo de identificação e resolução de problemas em pcs e redes

1.2 A Matemática das Redes

1.2.1 Apresentação binária dos dados

Os computadores funcionam e armazenam dados mediante a utilização de chaves eletrônicas que são LIGADAS ou DESLIGADAS. Os computadores só entendem e utilizam dados existentes neste formato de dois estados, ou seja, binário. Os uns e zeros são utilizados para representar os dois possíveis estados de um componente eletrônico em um computador. 1 representa um estado LIGADO, e 0 representa um estado DESLIGADO. São denominados dígitos binários ou bits.

O American Standard Code for Information Interchange (ASCII) é o código mais freqüentemente utilizado para representar dados alfanuméricos em um computador.

O código ASCII utiliza dígitos binários para representar os símbolos digitados no teclado. Quando os computadores enviam estados LIGADOS/DESLIGADOS através de uma rede, as ondas de rádio ou de luz são utilizadas para representar os 1s e 0s. Note que cada

desligadas é de 256. A faixa de valores de um byte é de 0 a 255. Portanto, é importante entender o conceito do byte ao trabalhar com computadores e redes.

1.2.3 Sistema Numérico Base 10

Os sistemas numéricos consistem em símbolos e regras para a utilização destes símbolos. O sistema numérico mais freqüentemente utilizado é o sistema numérico Base 10 ou decimal. Base 10 utiliza os dez símbolos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9. Estes símbolos podem ser combinados para representar todos os valores numéricos possíveis.

O sistema numérico decimal é baseado em potências de 10. Cada posição colunar de um valor, da direita para a esquerda, é multiplicada pelo número 10, que é o número base, elevado a uma potência, que é o exponente. A potência à qual é elevado o valor 10 depende da sua posição à esquerda do ponto decimal. Quando um número decimal é lido da direita para a esquerda, a primeira posição, ou a mais à direita representa 10^0 (1), a segunda posição representa 10^1 (10 x 1 = 10). A terceira posição representa 10^2 (10 x 10 = 100). A sétima posição à esquerda representa 10^6 (10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 = 1,000,000). Esta é a verdade independentemente de quantas colunas sejam ocupadas pelo número.

Exemplo:

2134 = (2 x 10^3 ) + (1 x 10^2 ) + (3 x 10^1 ) + (4 x 10^0 )

Existe o número 4 na posição das unidades, 3 na posição das dezenas, 1 na posição das centenas e 2 na posição dos milhares. Este exemplo parece óbvio ao usar-se o sistema numérico decimal. É importante entender exatamente como funciona o sistema decimal porque este conhecimento é necessário para entender dois outros sistemas numéricos, Base 2 e Base 16, hexadecimal. Estes sistemas utilizam o mesmo método do sistema decimal.

1.2.4 Sistema Numérico Base 2

Os computadores reconhecem e processam dados, utilizando-se o sistema numérico binário ou Base 2.

O sistema binário utiliza dois símbolos, 0 e 1, em vez dos dez símbolos utilizados no sistema numérico decimal. A posição, ou casa, de cada algarismo da direita para a