Redes de Computadores Uma Rede de computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para...
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Redes de Computadores Uma Rede de
computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar seus recursos.
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Redes de Computadores Interconectar os computadores é sem
dúvida um desafio. O vocabulário de redes locais é repleto de siglas. Os preços podem variar de alguns a milhares de Reais ou Dólares. Os benefícios de se conectar os recursos podem ser grandes, e podem significar um avanço incalculável de benefícios que um micro isolado nunca poderia apresentar.
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Permitir o acesso simultâneo a programas e dados importantes.
Permitir às pessoas compartilhar dispositivos periféricos;
Facilitar o processo de realização de cópias de segurança (backup);
Agilizar as comunicações pessoais como por exemplo o correio eletrônico.
Redes de Computadores
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Tipos de Redes
LANs (Local Area Network):
WANs (Wide Area Network):
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LANs
Rede de computadores de qualquer variedade, localizados relativamente perto um do outro (300 metros de cabo).
Garante acesso seguro através das altas taxas de velocidade de transmissão.
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LANs Localização limitada a um mesmo
prédio ou a prédios muito próximos
Agilidade em manipulação de dados (EX: Word, Excel, videoconferência).
Compartilhamento grupos de recursos comuns. (EX: impressoras, CD-ROOM, Fax).
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WANs Conhecida por rede remota, consiste
normalmente na conexão de duas ou mais LANs, geralmente em uma área geográfica ampla.
Com o aumento da demanda por transmissão de dados à longa distância houve o surgimento de serviços de transmissão de dados (EX. No Brasil TRANSDATA e RENPAC).
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WANs
As WANS atualmente utilizam as Fibras Ópticas (Optical Fiber) e transmissão por satélites para a maioria das suas comunicações.
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Componetes de uma Rede
O universo de componentes que podem ser utilizados em uma LAN e em uma WAN é bastante vasto.
Alguns dos principais componentes utilizados em um projeto de rede
Placa de rede. Cabos. Conectores.
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Placa de Rede Existem basicamente dois tipos
de placas de rede: ISA e PCI A diferença fica por conta da
taxa de transferência máxima que pode ser obtida.
A comunicação em placas de rede ISA chega a somente 10 Mbps.
A comunicação em placas PCI pode atingir até 100 Mbps.
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Placa de Rede
Placas de Rede on Board, acopladas a placa mãe, com fucionamento em conjunto da CPU, mais barata no conjunto.
Placas de Rede off Board, vendidas separadamente com processamento próprio e mais cara.
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Placa de Rede
OFF Board
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Placa de Rede
OFF Board
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Placa de Rede
OFF Board
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Placa de Rede
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Conectores da Placa de Rede Existem basicamente três tipos de
conectores: Conector RJ-45: Para a conexão de
cabos do tipo par trançado. Conector AUI: Permite a conexão de
transceptores (transceivers), para a utilização de cabo coaxial do tipo grosso (10Base5) ou outras mídias.
Conector BNC: Para a conexão de cabos do tipo coaxial
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Conectores da Placa de Rede
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Conectores da Placa de RedeBNC Terminador
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Conectores da Placa de RedeBNC Terminador
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Conectores da Placa de RedeBNC
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Conectores da Placa de RedeBNC
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Conectores da Placa de RedeRJ45
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Conectores da Placa de RedeRJ45
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Cabos para as Rede
É necessário utilizar alguma mídia para conectar os micros em uma rede. A mídia mais utilizada é o cabo. Existem diversos tipos de cabos e os mais conhecidos são:
Cabo Coaxial; Cabo Par Trançado; Cabo de Fibra Ótica
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Cabo Coaxial
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Cabo Coaxial Recomendado para redes pequenas. Atualmente não é muito utilizado. Entre suas desvantagens está o
problema de mau contato nos conectores utilizados, a difícil manipulação do cabo (sendo rígido, dificulta a instalação em ambientes comerciais, por exemplo, passá-lo através de conduítes) e o problema da topologia.
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Cabo Coaxial Existem dois tipos básicos de cabo
coaxial: Fino e Grosso. Na hora de comprar cabo coaxial,
você deverá observar a sua impedância. Por exemplo, o cabo coaxial utilizado em sistemas de antena de TV possui impedância de 75 ohms. O cabo coaxial utilizado em redes possui impedância de 50 ohms.
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Vantagens e desvantagens do cabo coaxial
Vantagens Desvantagens
Baixo custo de manutenção Limitado em distância e tecnologia
Fácil de instalar e conectar Pouca segurança. Facilmente danificável.
Maior resistência ao ruído e a indução de outros sinais.
Difícil manipulação Maior dificuldade em efetuar mudanças no cabeamento.
Lento para muitos micros
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Cabo Par trançado
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Cabo Par Trançado
Esse é o tipo de cabo mais utilizado atualmente.
Existem basicamente dois tipos de cabo par trançado:
Sem blindagem (UTP, Unshielded Twisted Pair).
Com blindagem (STP, Shielded Twisted Pair).
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Cabo Par Trançado
Par Trançado sem Blindagem (UTP).
Par Trançado com Blindagem (STP).
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Cabo Par Trançado
O par trançado só permite a conexão de 2 pontos da rede.
É obrigatório a utilização de um dispositivo concentrador (hub ou switch), o que dá uma maior flexibilidade e segurança à rede.
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Cabo Par Trançado
A única exceção é na conexão direta de dois micros usando uma configuração chamada cross-over.
O par trançado é também chamado 10BaseT ou 100BaseT, dependendo da taxa de transferência da rede, se é de 10 Mbps ou 100 Mbps.
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Vantagens e desvantagens do cabo par trançado
Vantagens Desvantagens
Tecnologia recente, porém bem assimilada.
Suscetível a ruídos, Interferência eletromagnética.
Fácil instalação
Facilidade em inserir novos dispositivos.
Limitação na largura da banda.
Baixo custo e flexível. Limitações de distância - Cabo curto (máximo de 90 metros)
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Interferência Eletromagnética Você deve ter sempre em mente
a existência da interferência eletromagnética em cabos UTP, principalmente se o cabo tiver de passar por fortes campos eletromagnéticos, especialmente motores e quadros de luz.
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Interferência Eletromagnética
Não se deve passar cabos UTP muito próximos a geladeiras, condicionadores de ar e quadros de luz.
O campo eletromagnético impedirá um correto funcionamento daquele trecho da rede.
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Interferência Eletromagnética É recomendado passar a instalação
lógica e elétrica em conduítes separados com a distância mínima de 15 a 20 cm entre eles.
O par trançado não é recomendado para um parque industrial - onde a interferência é inevitável.
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Interferência Eletromagnética
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Interferência Eletromagnética
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Interferência Eletromagnética
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Pinagem
Cada trecho de cabo par trançado utiliza em suas pontas um conector do tipo RJ-45, que justamente possui 8 pinos, um para cada fio do cabo.
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Ferramantas e acessórios Existem outros iténs que devem ser
utilizados nos projetos de redes. Alicate. Multi-teste. Tomadas. Capas para conectores. Identificadores. Conduítes.
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Ferramantas e acessórios
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Ferramantas e acessórios
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Ferramantas e acessórios
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Ferramantas e acessórios
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Ferramantas e acessórios
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Ferramantas e acessórios
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Ferramantas e acessórios
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Cabo Fibra Ótica
Duas grandes vantagens: Mídia rápida. Totalmente imune a
interferências eletromagnéticas.
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Cabo Fibra Ótica A fibra ótica,
sob o aspecto construtivo, é similar ao cabo coaxial.
Núcleo e a casca são feitos de sílica dopada (uma espécie de vidro) ou até mesmo plástico, da espessura de um fio de cabelo.
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Cabo Fibra Ótica
No núcleo é injetado um sinal de luz proveniente de um LED ou laser, modulado pelo sinal transmitido, que percorre a fibra se refletindo na casca.
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Cabo Fibra Ótica As fibras podem ser: Multimodo: capacidade de
transmissão da ordem de 100 Mbps a até cerca de 10 km (mais empregadas em redes locais).
Unimodo. Tramissão da ordem de 1 Gbps a uma distância de por volta de 100 km (empregadas em redes de longa distância).
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Cabo Fibra Ótica As fibras devem ser
encapsulada em materiais que lhe confiram uma boa proteção mecânica e necessita de equipamentos microscopicamente precisos para sua conectorização, instalação e manutenção.
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Cabo Fibra Ótica
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Cabo Fibra Ótica
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Vantagens e desvantagens do cabo fibra ótica
Vantagens Desvantagens
Altas velocidades. Mais cara que os outros tipos de cabo.Difícil de instalar.Não é suscetível a ruídos.
Isolamento elétrico.
O cabo pode ser longo. Quebra com facilidade e Difícil de ser remendado.
Suporta dados, vídeos, imagens e voz - Alta taxa de transferência.
Requer pessoal capacitado para sua instalação e manutenção.
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Tipo de Transmissão
Dois tipos de transmissão: Multiponto. Ponto-a-ponto.
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Topologias de Rede A forma com que os cabos são
conectados é denominada de Topologia de Rede.
A Topologia de rede influenciará em diversos pontos considerados críticos, como flexibilidade, velocidade e segurança.
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Topologias de Rede
Da mesma forma que não existe "o melhor" computador, não existe "a melhor" topologia. Tudo depende da necessidade e aplicação.
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Topologias de Rede Por exemplo, a topologia
em estrela pode ser a melhor na maioria das vezes, porém talvez não seja a mais recomendada quando tivermos uma pequena rede de apenas 3 a 5 micros.
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Tipos de Topologias de Rede
Topologia Linear ou barramento.
Topologia em Anel. Topologia em Estrela.
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Topologia Linear
Todas as estações compartilham um mesmo cabo.
Utiliza cabo coaxial, que deverá possuir um terminador resistivo de 50 ohms em cada ponta. conforme ilustra abaixo.
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Topologia Linear
O tamanho máximo do trecho da rede está limitado ao limite do cabo.
185 metros no caso do cabo coaxial fino.
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Topologia Linear
Estação de trabalho
Estação de trabalho
Estação de trabalho
Servidor
Terminador
Terminador
Conector tipo T
185 metros no máximo
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Topologia Linear
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Características Top. Linear Como todas as estações
compartilham um mesmo cabo, somente uma transação pode ser efetuada por vez.
Quando mais de uma estação tenta utilizar o cabo, há uma colisão de dados.
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Topologia Linear - Transmissão
DA B C
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Velocidade de Transmissão
Quanto mais estações forem conectadas ao cabo, mais lenta será a rede, já que haverá um maior número de colisões.
Velocidade Baixa.
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Topologia Linear A topologia linear possui alta
instabilidade. Os terminadores resistivos são
conectados às extremidades do cabo e são indispensáveis.
Caso o cabo se desconecte em algum ponto a rede "sai do ar", pois o cabo perderá a sua correta impedância.
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Topologia Linear Quando não existe mais o contato
com o terminador resistivo, impedindo que comunicações sejam efetuadas a rede deixa de funcionar.
O cabo coaxial sofre constantemente de problemas de mau-contato.
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Segurança na Topologia Linear
Na transmissão de um pacote de dados do servidor de arquivos para uma determinada estação de trabalho, todas as estações recebem esse pacote.
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Segurança na Topologia Linear No pacote, além dos dados, há
um campo de identificação de endereço, contendo o número de nó de destino. Desta forma, somente a placa de rede da estação de destino captura o pacote de dados do cabo, pois está a ela endereçada.
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VANTAGENS DESVANTAGENS
A falha em um computador não afeta a conexão dos outros.
Frágil. Se cabo se desconectar ou se quebra, a rede deixa de funcionar em sua totalidade por perda de impedância.
As conexões da rede são sensíveis e flexíveis
Limitada em comprimento e número de dispositivos conectados.
É uma topologia barata, no tocante a cabos e os vários tipos de conectores.
Difícil de se isolar quando há problemas de cabeamentoDegradação do desempenho da rede com o crescimento de dispositivos conectados.
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Topologia em Anel
Uma rede em anel consiste de estações conectadas através de um caminho fechado.
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Topologia em Anel
As estações de trabalho formam um laço fechado. O padrão mais conhecido de topologia em anel é o Token Ring (IEEE 802.5) da IBM.
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Topologia em Anel
![Page 79: Redes de Computadores Uma Rede de computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar.](https://reader034.fdocumentos.tips/reader034/viewer/2022051615/552fc12c497959413d8d1793/html5/thumbnails/79.jpg)
Topologia em Anel
Unidade de Acesso à MÍDIA MAU
Pacote
Comprimento Max de 100 m
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Topologia em Anel No caso do Token Ring, um
pacote (token) fica circulando no anel, pegando dados das máquinas e distribuindo para o destino.
Somente um dado pode ser transmitido por vez neste pacote.
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Vantagens Desvantagens
Se o cabo de conexão a um dispositivo qualquer falha, não afeta a integridade da rede toda ou do anel.
Alto custo em cabeamento e conexões, assim como os concentradores.
Igualdade de acesso a todos os dispositivos
Se o concentrador falhar, todo o anel a ele conectado se rompe.
O desempenho da rede está garantido não importando a quantidade de dispositivos conectados.
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Topologia em Estrela
Esta é a topologia mais recomendada atualmente.
Nela, todas as estações são conectadas a um periférico concentrador Hub ou Switch.
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Características da Rede em Estrela
Ao contrário da topologia linear onde a rede inteira parava quando um trecho do cabo se rompia, na topologia em estrela apenas a estação conectada pelo cabo pára.
![Page 84: Redes de Computadores Uma Rede de computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar.](https://reader034.fdocumentos.tips/reader034/viewer/2022051615/552fc12c497959413d8d1793/html5/thumbnails/84.jpg)
Características da Rede em Estrela Podemos aumentar o tamanho da
rede sem a necessidade de pará-la. Na topologia linear, quando
queremos aumentar o tamanho do cabo necessariamente devemos parar a rede, já que este procedimento envolve a remoção do terminador resistivo.
![Page 85: Redes de Computadores Uma Rede de computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar.](https://reader034.fdocumentos.tips/reader034/viewer/2022051615/552fc12c497959413d8d1793/html5/thumbnails/85.jpg)
Topologia em Estrela
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Concentradores da Rede
O funcionamento da topologia em estrela depende do periférico concentrador utilizado:
Se for um hub ou um switch.
![Page 87: Redes de Computadores Uma Rede de computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar.](https://reader034.fdocumentos.tips/reader034/viewer/2022051615/552fc12c497959413d8d1793/html5/thumbnails/87.jpg)
Concentradores da Rede No caso da utilização de um hub, a
topologia fisicamente será em estrela porém logicamente ela continua sendo uma rede de topologia linear.
O hub é um periférico que repete para todas as suas portas os pacotes que chegam, assim como ocorre na topologia linear.
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Concentradores da Rede Em outras palavras, se a
estação 1 enviar um pacote de dados para a estação 2, todas as demais estações recebem esse mesmo pacote. Portanto, continua havendo problemas de colisão e disputa para ver qual estação utilizará o meio físico.
![Page 89: Redes de Computadores Uma Rede de computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar.](https://reader034.fdocumentos.tips/reader034/viewer/2022051615/552fc12c497959413d8d1793/html5/thumbnails/89.jpg)
Concentradores da Rede Na utilização de um switch, a rede
será tanto fisicamente quanto logicamente em estrela.
O switch tem a capacidade de analisar o cabeçalho de endereçamento dos pacotes de dados, enviando os dados diretamente ao destino, sem replicá-lo desnecessariamente para todas as suas portas.
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Concentradores da Rede Desta forma, se a estação 1
enviar um pacote de dados para a estação 2, somente esta recebe o pacote de dados.
Isso faz com que a rede torne-se mais segura e muito mais rápida, pois praticamente elimina problemas de colisão.
![Page 91: Redes de Computadores Uma Rede de computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar.](https://reader034.fdocumentos.tips/reader034/viewer/2022051615/552fc12c497959413d8d1793/html5/thumbnails/91.jpg)
Concentradores da Rede Além disso, duas ou mais
transmissões podem ser efetuadas simultaneamente, desde que tenham origem e destinos diferentes, o que não é possível quando utilizamos topologia linear ou topologia em estrela com hub.
![Page 92: Redes de Computadores Uma Rede de computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar.](https://reader034.fdocumentos.tips/reader034/viewer/2022051615/552fc12c497959413d8d1793/html5/thumbnails/92.jpg)
Topologia Mista ou Híbrida
É o conjunto de todas as anteriores, interligadas em uma mesma rede lógica.
Sua implementação se deve á complexidade da rede, ou seja, ao aumento de dispositivos.
![Page 93: Redes de Computadores Uma Rede de computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar.](https://reader034.fdocumentos.tips/reader034/viewer/2022051615/552fc12c497959413d8d1793/html5/thumbnails/93.jpg)
Topologia Mista ou Híbrida Possuem custo mais elevado, devido
a sua manutenção e administração. As estruturas mistas são tipos de
redes que utilizam características dos dois tipos básicos de redes, a ligação ponto-a-ponto e multiponto, para obter redes mais complexas e com maiores recursos.
![Page 94: Redes de Computadores Uma Rede de computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar.](https://reader034.fdocumentos.tips/reader034/viewer/2022051615/552fc12c497959413d8d1793/html5/thumbnails/94.jpg)
Periféricos Repetidores Ponte (Bridge) Hub (Concentrador) Switch (Chaveador) Roteador (Router)
![Page 95: Redes de Computadores Uma Rede de computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar.](https://reader034.fdocumentos.tips/reader034/viewer/2022051615/552fc12c497959413d8d1793/html5/thumbnails/95.jpg)
Repetidores Usado basicamente em redes
de topologia linear, o repetidor permite que a extensão do cabo seja aumentada, criando um novo segmento de rede .
![Page 96: Redes de Computadores Uma Rede de computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar.](https://reader034.fdocumentos.tips/reader034/viewer/2022051615/552fc12c497959413d8d1793/html5/thumbnails/96.jpg)
Repetidores
![Page 97: Redes de Computadores Uma Rede de computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar.](https://reader034.fdocumentos.tips/reader034/viewer/2022051615/552fc12c497959413d8d1793/html5/thumbnails/97.jpg)
Repetidores O repetidor é apenas uma extensão
(um amplificador de sinais) e não desempenha qualquer função no controle do fluxo de dados.
Todos os pacotes presentes no primeiro segmento serão compulsoriamente replicados para os demais segmentos.
![Page 98: Redes de Computadores Uma Rede de computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar.](https://reader034.fdocumentos.tips/reader034/viewer/2022051615/552fc12c497959413d8d1793/html5/thumbnails/98.jpg)
Repetidores Por exemplo, se a estação 1 enviar um
pacote de dados para a estação 2, esse pacote será replicado para todas as máquinas de todos os segmentos da rede.
Em outras palavras, apesar de aumentar a extensão da rede, aumenta também o problema de colisão de dados.
![Page 99: Redes de Computadores Uma Rede de computadores ou Network é a maneira de conectar computadores para que eles tenham consciência um do outro e possam compartilhar.](https://reader034.fdocumentos.tips/reader034/viewer/2022051615/552fc12c497959413d8d1793/html5/thumbnails/99.jpg)
Repetidores
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Ponte (Bridge) A ponte é um repetidor inteligente,
pois faz controle de fluxo de dados. A ponte analisa os pacotes
recebidos e verifica qual o destino. Se o destino for o trecho atual da
rede, ela não replica o pacote nos demais trechos, diminuindo a colisão e aumentando a segurança.
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Hub (Concentrador)
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Hub (Concentrador) Quando um hub é adquirido,
devemos optar pelo seu número de portas, como 8, 16, 24 ou 32 portas.
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Hub (Concentrador) A maioria dos hubs vendidos no
mercado é do tipo "stackable", que permite a conexão de novos hubs diretamente (em geral é necessário o pressionamento de uma chave no hub e a conexão do novo hub é feito em um conector chamado "uplink").
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Switch (Chaveador)
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Switch (Chaveador)
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Switch (Chaveador)
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Roteador (Router) O roteador é um periférico
utilizado em redes maiores. Ele decide qual rota um pacote de dados deve tomar para chegar a seu destino.
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Roteador (Router) Em uma rede grande existem
diversos trechos. Um pacote de dados não pode
simplesmente ser replicado em todos os trechos até achar o seu destino, como na topologia linear, senão a rede simplesmente não funcionará por excesso de colisões, além de tornar a rede insegura.
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Roteador (Router)
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Roteador (Router)
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Roteador (Router)