Aula 1 - Direito e Tecnologia da Informação by PECCIBER

Direito e Tecnologia da Informação Conceitos Técnicos de Tecnologia da Informação

Paulo Leonardo B Praxedes

Introdução

Leituras recomendadas

•Introdução à Ciência da Computação. FEDELI, Ricardo Daniel. Cengage learning. 2 ed. •Informática Básica. COSTA, Renato da. Ed Impetus.

•Hardware, O Guia Definitivo. MORIMOTO, Carlos E. GDH Press.

Introdução Dados: elementos básicos, abstratos, fornecidos para que o computador possa processar e gerar uma informação. Dados 25

Informação

IntroduĂ§ĂŁo Computador: Instrumento utilizado para processar dados automaticamente, podendo operar com diversos tipos de dados, sejam eles nĂşmeros, letras, sons, imagens ou vĂdeos.

IntroduĂ§ĂŁo Computador: uso alternativo

Introdução Hardware: Componentes físicos, internos ou externos. Engloba tudo que podemos ver e/ou tocar. Gabinete, monitor, teclado, modem, mouse, roteador, Compact Disk, etc

Software: Componentes não físicos (métodos, procedimentos, instruções, programas, aplicativos) necessários para o funcionamento do Hardware.

Estudo do Hardware

Dispositivos de Entrada de Dados (Input)

CPU (Central Processing Unit)

Entrada/Saída de Dados (Memória)

Dispositivos de Saída de Dados (Output)

Estudo do Hardware Dispositivos de Entrada de Dados:

Estudo do Hardware Dispositivos de SaĂda de Dados:

Estudo do Hardware Dispositivos de Entrada/SaĂda de Dados:

Estudo do Hardware

Estudo do Hardware BIOS:

Basic Input Output System – Controla o hardware do computador. Responsável pelo Boot, fornecendo um conjunto básico de instruções

Memória: Memória Principal Memória Auxiliar: Ou secundária é caracterizada por dispositivos ou mecanismos de acesso (gravação/leitura)

Estudo do Hardware Memória Principal:

RAM (Random Access Memory), é volátil, ou seja, necessita de energia para manter o conteúdo

ROM (Ready Only Memory), Permite que o conteúdo seja preservado mesmo com falta de energia, sendo gravada pelo fabricante

Estudo do Software SOFTWARE: É todo e qualquer programa (conjunto de instruções ) processado por um computador para executar tarefas das quais resulte em uma informação de saída (impressão, informações em tela) ou armazenamento de informação. É a interface entre o usuário e o Hardware.

Hardware

Software

Usuário

Estudo do Software

Sistemas Operacionais

Software Básico

Software Utilitário

Software Aplicativo

Linguagens de Programação

• Fornecem serviços simples como operações com arquivos, gerenciamento de memória e auxiliando o sistema operacional

•

Possui uma finalidade específica voltada para o usuário e depende do sistema operacional para ser executado – ex: Editores de texto, planilhas eletrônicas, SGBD, etc

Estudo do Software

Software Básico

Sistemas Operacionais

Linguagens de Programação

Responsável pelo processamento de programas. Assegura que os recursos físicos do sistema estejam disponíveis quando necessários e os recursos de software sejam fornecidos quando exigidos. Faz a interface entre o usuário e a máquina. Possui 4 funções básicas: - Controlar o fluxo de dados - Gerenciar comandos - Gerenciar o hardware e memória - Servir de base para outros programas Ex:

Windows, DOS, UNIX, LINUX, MAC/Os

Estudo do Software

Software Básico

Sistemas Operacionais

Linguagens de Programação

Permitem o desenvolvimento de softwares em geral. Possuem capacidade de criação ilimitada, permitindo que o programador possa desenvolver desde sistemas operacionais, até jogos ou utilitários. Ex: Pascal, C, Basic, Delphi, Java

Estudo do Software

Software de Domínio Público

•

Software sem Copyright, cujos direitos econômicos não são da exclusividade de ninguém. São softwares que não possuem autoria, portanto, não tem restrições

•

O conceito é atrelado ao de um programa que é distribuído com seu código-fonte, podendo ser estudado, alterado, executado, copiado e redistribuído.

•

É aquele que possui copyright. Seu uso, redistribuição ou modificação é proibido, ou requer que epça permissão, ou é restrito de tal forma que você não possa efetivamente fazê-lo.

Software Livre

Software Proprietário

Estudo do Software •

Software Livre

A definição de Software Livre nos proporciona: – A liberdade de executar um programa, seja qual for o propósito; – A liberdade de modificar um programa para adaptá-lo às suas necessidades e, para que isso ocorra, você deve ter acesso ao código-fonte – A liberdade de redistribuir cópias gratuitamente ou mediante uma taxa; – A liberdade de construir versões modificadas do programa e, nesse caso, toda a comunidade poderá beneficiar-se dos aperfeiçoamentos

Estudo do Software Software Proprietário

• FREEWARE – Refere-se ao software proprietário GRATUITO. A pacotes que permitem a redistribuição, mas não modificação (seu código-fonte não está disponível)

• SHAREWARE – Vem com permissão para distribuir cópias, mas diz que qualquer um que continue usando uma cópia deve pagar por uma licença. – Shareware não é software livre. Shareware é um programa que possui algum tipo de limitação de uso, seja em determinado período, quantidade de vezes que possa ser utilizado, disponibilidade de ferramentas.

• COMMERCIAL – Software desenvolvido por uma empresa que procura ter lucro através do uso do software.

Estudo do Software Software Proprietário

•

Estudo do Software Código-Fonte

Código Compilado

•Os computadores não entendem nada além de comandos, dados e endereços escritos em linguagem binária. Não é fácil tentar programar um computador utilizando a linguagem de máquina . Para resolver este impasse, surgiram as linguagens de programação, que permitem escrever programas usando comandos fáceis de lembrar e funções já prontas. •O compilador é programa que permite transformar este código escrito na linguagem de programação usada em linguagem de máquina, gerando o binário que pode ser executado.

Código-Fonte

COMPILADOR

Executável .EXE .COM

Estudo do Software

CÓDIGO-FONTE

CÓDIGO APÓS COMPILAÇÃO

Representação de Dados Nos computadores são utilizados dois símbolos fundamentais que permitem a conformação e a realização de todos os outros símbolos e algarismo: Os algarismos 0 e 1 Conhecidos como Bits, que representa a contração da palavra Binary Digit. O Bit é a menor quantidade de informação que pode ser armazenada na memória de um computador

O Byte é uma unidade de informação constituída pelo grupamento de 8 bits Todas as informações são processadas pelo computador em código binário. 0 = Desligado = Ausente 1 = Ligado = Presente

Representação de Dados Código Binário Puro: É simplesmente a representação do sistema binário, portanto utiliza apenas os algarismos 0 e 1, e os pesos dos algarismos variam da direita para a esquerda em relação à potência 2, ou seja: ...128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1

Variantes: Todos os códigos existentes são variantes de um código original básico denominado Código Binário Puro. Binário EBCDIC ASCII

Variável 6 bits 8 bits

ASCII (American National Standard Code for Information Interchange)

Representação de Dados ASCII: É o código mais utilizado nas plataformas PC e a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) com a ABICOMP (Associação de Fabricantes de Computadores e Periféricos) tem recomendado como padrãoo uso do ASCII com adaptação para o português em decorrência da acentuação, sendo hoje conhecido como padrão ABNT2

Representação de Dados

Representação de Dados Unidades de Medidas de Informações – Padrão Binário - Informática 1 bit

0 ou 1

1 Byte

8 bits (1 caractere)

1 Kilobyte

1024 bytes

1 Megabyte

1024 kilobytes

1 Gigabyte

1024 Megabytes

1 Terabyte

1024 Gigabytes

Unidades de Medidas de Informações – Padrão Binário - Telecomunicações 1 bit

0 ou 1

1 Kilobit

1000 bites

1 Megabit

1000 kilobites

1 Gigabit

1000 Megabites

1 Terabit

1000 Gigabites

Ex: Uma conexão da internet com velocidade de 3 Mbps (megabites por segundo) ou seja 3.000.000 bits por segundo

Armazenamento de Dados Dispositivos de Armazenamento Dispositivo de armazenamento é um dispositivo capaz de gravar (armazenar) informação (dados). Essa gravação de dados pode ser feita virtualmente, usando qualquer forma de energia. Um dispositivo de armazenamento retém informação, processa informação, ou ambos. Um dispositivo que somente guarda informação é chamado mídia de armazenamento. Dispositivos que processam informações (equipamento de armazenamento de dados) podem tanto acessar uma mídia de gravação portátil, ou podem ter um componente permanente que armazena e obtém dados. Tipos de dispositivos de armazenamento:

• Por meios magnéticos (HDs, disquetes). • Por meios ópticos (CDs, DVDs, etc). • Por meios eletrônicos (SSDs) - chip - Exemplos: cartão de memória e pen drive

Frisando que: Memória RAM é um dispositivo de armazenamento temporário de informações.

Armazenamento de Dados Discos RĂgidos (HD â&#x20AC;&#x201C; hard disc)

Armazenamento de Dados Discos Rígidos (HD – hard disc) Trilhas

Clusters

Setores

As trilhas são círculos concêntricos, que começam no final do disco e vão se tornando menores conforme se aproximam do centro. Cada trilha recebe um número de endereçamento, que permite sua localização. A trilha mais externa recebe o número 0 e as seguintes recebem os números 1, 2, 3, e assim por diante. Para facilitar ainda mais o acesso aos dados, as trilhas se dividem em setores, que são pequenos trechos onde são armazenados os dados, sendo que cada setor guarda 512 bytes de informações. Um disco rígido atual possui até 900 setores em cada trilha (o número varia de acordo com a marca e modelo), possuindo sempre mais de 3000 trilhas.

Armazenamento de Dados Discos Rígidos (HD – hard disc)

Trilha 0

Para gravar as seqüências de bits 1 e 0 que formam os dados, a polaridade da cabeça magnética é mudada alguns milhões de vezes por segundo, sempre seguindo ciclos bem determinados. Cada bit é formado no disco por uma seqüência de várias moléculas. Quando é preciso ler os dados gravados, a cabeça de leitura capta o campo magnético gerado pelas moléculas alinhadas. A variação entre os sinais magnéticos positivos e negativos gera uma pequena corrente elétrica, que caminha através dos fios da bobina. Quando o sinal chega na placa lógica do HD, ele é interpretado como uma seqüência de bits 1 e 0.

FAT – File Alocation Table – tabela de Alocação de Arquivos

Armazenamento de Dados Sistema de Arquivos

Após a formatação física, feita pelo próprio fabricante do disco rígido nas etapas finais da produção, temos um HD dividido em trilhas, setores e cilindros, toda a infra-estrutura básica para permitir que a cabeça de leitura possa ler e gravar dados. Porém, para que este disco possa ser reconhecido e utilizado pelo sistema operacional, é necessária uma nova formatação, a chamada formatação lógica. A formatação lógica consiste em escrever no disco a estrutura do sistema de arquivos utilizado pelo sistema operacional.

Um sistema de arquivos é um conjunto de estruturas lógicas e de rotinas, que permitem ao sistema operacional controlar o acesso ao disco rígido. Diferentes sistemas operacionais usam diferentes sistemas de arquivos. Os sistemas de arquivos mais usados atualmente, são: a FAT16, compatível com o DOS e todas as versões do Windows, a FAT32, compatível apenas com o Windows 98 e Windows 95, o NTFS, compatível com o Windows NT, o EXT2, usado pelo Linux, e o HPFS compatível com o OS/2 e versões antigas do Windows NT.

Armazenamento de Dados Compact Disc - CD

(A) Policarboneto 1.2 mm (B) Camada Reflexiva (C) Verniz (D) Etiqueta ou Estampa (E) Laser

O CD-ROM é um disco com cerca de 12 cm, ou 4.75 polegadas de diâmetro, com pouco mais 1.2 mm de espessura, e é composto por três camadas principais. A primeira camada e também a mais espessa, é a base plástica do CD-ROM, feita de um plástico especial, chamado Policarboneto e medindo 1.2 milímetros de espessura. A camada central, também chamada de camada reflexiva, é uma fina camada de alumínio, platina, ou mesmo ouro. Esta camada é extremamente fina, medindo apenas alguns nanômetros. Sua função é refletir o laser do leitor, permitindo a leitura dos dados gravados na camada de policarboneto. Para proteger a frágil camada reflexiva, é aplicada sobre ela uma camada de verniz, Na maioria das vezes é aplicada também uma estampa ou mesmo uma etiqueta sobre tudo.

Armazenamento de Dados Compact Disc - CD

Como o CD foi originalmente desenvolvido para armazenar áudio, os dados são gravados na forma de uma grande espiral (como num disco de vinil) ao invés de serem usadas trilhas concêntricas como num HD. Esta espiral engloba todo o disco, dando cerca de 20.000 “voltas” e tendo um comprimento total de quase 5 quilômetros. Esta imensa espiral pode ser dividida em trilhas lógicas, cada uma englobando uma faixa de um CD de áudio, por exemplo. Cada bit gravado corresponde a um conjunto de sulcos no CD, e não a um único sulco como poderíamos supor. De fato, são usados 17 sulcos para formar um bit 1 ou 0. O uso desta grande quantidade de sulcos para cada bit é necessária para que, durante a leitura, a cabeça de leitura tenha tempo suficiente para “perceber” a mudança entre bits 1 e 0. Um CD possui cerca de 106 bilhões de sulcos, ou “bits óticos”.

Armazenamento de Dados Compact Disc - CD CD (ou CD-DA Compact Disc Digital Áudio) – Usando para armazenar música. Um CD possui cerca de 700 MB para armazenamento.

CD-ROM – Tem a capacidade de armazenar entre 650 MB e 700 MB, ideal para guardar softwares, imagens, arquivos de áudio e documentos. Permite apenas a leitura dos dados e é vetado remover ou acrescentar informações. CD-R (CD-Recordable) – Trata-se do Compact Disc Gravável. Surgiu em 1995. CD-RW (CD-Rewritable) - Com eles é possível regravar várias vezes. A tecnologia é semelhante a utilizada pelo CD-R.

Armazenamento de Dados Digital Versatile Disc - DVD DVD (Digital Versatile Disc) - Foi lançado em 1995 e tinha o objetivo de fornecer uma solução de tecnologia digital capaz de “aposentar” as velhas fitas de vídeo. Possui o mesmo diâmetro do CD. Os DVDs foram lançados originalmente em versões de 1,2 e 4,2 GB, e hoje existem modelos dupla face de 8,5 e 17 GB. Os DVD’s de vídeo comercializados atualmente são de 4,7 GB, capaz de armazenar até 120 minutos de vídeo em alta resolução. DVD-R (DVD-Recordable) – assim como o CD-R usa tecnologia Organic Dye Tecnology, ou ODT, e é subdividido em dois: DVD-R A, para o mercado de desenvolvimento pessoal, e DVD-R G, para uso geral. DVD-RW (DVD-Rewritable) – trata-se da versão regravável do DVD. Surgiu em 1999, pelas mãos da Pioneer. Os drives de DVD-RW também gravam mídias CD-R, CD-RW e DVD-R, capazes de ler os formatos DVD+R e DVD+RW. DVD-RAM – Outro formato regravável da tecnologia DVD, e permite mais de 100 mil regravações. Dois formatos: um selado em cartucho de proteção contra quedas e outro pode ser removido do cartucho. DVD+R e DVD+RW – Siglas para novas versões dos formatos gravável e regravável. Desenvolvidas em parceria com a Philips, Sony e HP, lançada em 2001. O DVD-RW é ideal para gravação em tempo real e programas de edição, podendo gravar até mil vezes. O DVD-R, lançado em 2002, é a versão de gravação única da nova família de formatos.

Armazenamento de Dados USB Flash drive Memória USB Flash Drive (comumente conhecido como pen drive, pen, disco removível) é um dispositivo de armazenamento constituído por uma memória flash tendo aparência semelhante à de um isqueiro ou chaveiro e uma ligação USB tipo A permitindo a sua conexão a uma porta USB de um computador. As capacidades atuais de armazenamento são 64 MB a 256 GB. A velocidade de transferência de dados pode variar dependendo do tipo de entrada. Eles oferecem vantagens potenciais com relação a outros dispositivos de armazenamento portáteis, particularmente disquetes. São mais compactos, rápidos, têm maior capacidade de armazenamento, são mais resistentes devido a ausência de peças móveis. Adicionalmente, tornouse comum computadores sem drives de disquete. Portas USB por outro lado, estão disponíveis em praticamente todos os computadores pessoais e notebooks. Os drives flash utilizam o padrão USB mass storage ("armazenamento de massa USB" em português), nativamente compatível pelos principais sistemas operacionais modernos como Windows, Mac OS X, Linux, entre outros. Em condições ideais, as memórias flash podem armazenar informação durante 10 anos

Armazenamento de Dados USB Flash drive

Um flash drive consiste de uma pequena placa de circuito impresso protegido tipicamente por um invólucro de plástico ou metal. O que o torna resistente o bastante para ser carregado em um bolso. Apenas o conector USB fica exposto - muitas vezes protegido por um tipo de capa - ou então é retrátil, sendo recolhido para dentro do corpo do drive. A maioria dos dispositivos usa o conector padrão USB tipo-A permitindo que sejam conectados diretamente à porta de um computador pessoal.

Conector USB

Dispositivo de controle de armazenamento USB

Pontos de teste

Chip de memória flash

Oscilador de cristal

LED

Chave de proteção contra gravação

Espaço para um chip de memória flash adicional

Estrutura e Organização da Informação Dados e Informação O dado é uma informação que, por si só, não representa absolutamente nada, mas sim, deve ser tratada em conjunto, ou seja, vários dados agregados constituem uma informação. O processamento dos dados nos fornece informação que permite a tomada de decisão ou execução de tarefas,de acordo com os interesses de cada um.

Meio de Armazenamento

Dados

Sistema de Processamento

Informação Informação Informação Informação

Estrutura e Organização da Informação Campo A terminologia de Campo deriva do inglês field (data field – campo de dados), sendo formado por um conjunto de bytes. Constitui-se em uma unidade básica de informação, identificável e passível de definição quanto ao seu tamanho e formato. Um campo descreve determinado atributo, especificando uma entidade.

Entidade

Atributos (itens de dados ou campos)

Cliente

Nome Endereço Data de Nascimento Sexo Altura Peso

Estrutura e Organização da Informação Registro A palavra registro é derivada do inglês record, que consiste em um conjunto de itens de dados ou grupo de dados(data field – campo de dados), sendo formado por um conjunto de bytes. Nos arquivos convencionais, podemos identificar cada registro com alguma informação que o caracterize e não seja repetida dentro de uma coleção de registros

Registro

Chave

Registro de Notas Fiscais Registro de Funcionários Registro de Produtos Registro de Automóveis

Nr da Nota Fiscal Nr do Funcionário Nr do Produto Nr do Chassi

Estrutura e Organização da Informação Arquivo O arquivo, derivado do inglês file, é definido como um conjunto de registros (records) de um mesmo tipo.

Redes de Computadores Uma rede de computadores consiste em um conjunto de computadores autônomos, interconectados, com o objetivo de compartilhar informações e equipamentos. Modelo de Rede Ponto a Ponto: Todas as máquinas são completas e autônomas podendo compartilhar dados e periféricos umas com as outras.

Redes de Computadores Modelo de Rede Cliente/Servidor: Estas redes tem a característica de conter máquinas denominadas servidores, ou seja, máquinas que oferecem serviços especializados e se dedicam a uma só tarefa, respondendo rapidamente aos pedidos vindos dos demais computadores (clientes) da rede. Servidor: Máquina que oferece serviço à rede

Cliente: Máquina que solicita/acessa serviços na rede Exemplos de Servidores: • Servidor de impressão • Servidor de Aplicações • Servidor de Correio eletrônico • Servidor de Banco de Dados • Servidor WEB • Servidor de FAX

Redes de Computadores CLASSIFICAÇÃO DAS REDES (quanto ao tamanho) PAN (Personal Area Network, ou rede pessoal). Uma PAN é uma rede de computadores usados para comunicação entre dispositivos de computador (incluindo telefones e assistentes pessoais digitais) perto de uma pessoa.

LAN (Local Area Network, ou Rede Local). É uma rede onde seu tamanho se limita a apenas uma pequena região física. VAN (Vertical Area Network, ou rede de vertical). Uma VAN é usualmente utilizada em redes prediais, vista a necessidade de uma distribuição vertical dos pontos de rede. CAN (Campus Area Network, ou rede campus). Uma rede que abrange uma área mais ampla, onde pode-se conter vários prédios dentro de um espaço continuos ligados em rede.

MAN (Metropolitan Area Network, ou rede metropolitana). A MAN é uma rede onde temos por exemplo, uma rede farmácia, em uma cidade, onde todas acessam uma base de dados comum. WAN (Wide Area Network, ou rede de longa distância). Uma WAN integra equipamentos em diversas localizações geográficas, envolvendo diversos países e continentes como a Internet.

Redes de Computadores Topologia de Redes de Computadores (topo=forma + logia=estudo) Representa a forma como os computadores estão interconectados. Existem dois tipos de topologias: física e lógica A topologia Física corresponde ao layout da rede, representa a descrição da rota utilizada pelos cabos de rede para interligar as estações.

A topologia Lógica corresponde à forma como as informações percorrem a rede, como as mensagens fluem através das estações A topologia Física possui quatro principais tipos: • Topologia em anel • Topologia em barramento • Topologia em estrela • Topologia em Malha

Redes de Computadores TOPOLOGIA EM ANEL A topologia em anel é um loop físico e fechado. Consistindo em links ponto-aponto. Cada nó age como um repetidor; ele recebe uma transmissão oriunda do nó anterior e amplifica antes de passá-la adiante.

Redes de Computadores TOPOLOGIA EM BARRAMENTO Em uma topologia em Barramento, todos os dispositivos se ligam ao mesmo meio de transmissão. O meio tem início e fim físicos. O barramento é considerado um sistema multiponto pois todos os dispositivos se ligam ao mesmo backbone (espinha dorsal de rede) Nesse tipo de topologia, se o nó B enviar uma mensagem para o nó C o sinal se propagará por todo o cumprimento do cabo. Para isso existe um mecanismo de endereçamento para que cada nó saiba quais mensagens deve receber e quais ignorar

Redes de Computadores TOPOLOGIA EM ESTRELA Em uma rede em estrela, cada dispositivo ĂŠ conectado a um ponto central por meio de um link ponto-a-ponto. Diversos nomes sĂŁo usados para o ponto central, incluindo: Hub, Repetidores, Concentradores, Switch

Redes de Computadores TOPOLOGIA EM MALHA Esta topologia tem como caracter铆stica o fato de cada n贸 estar ligado a pelo menos outros dois n贸s, estabelecendo caminhos alternativos para caso de falha em alguma conex茫o.

Redes de Computadores REDES WIRELESS (sem fio) Infravermelho: Técnica precursora, mas com a desvantagem de baixas taxas de transmissão e curto alcance (1 metro)

Radiofusão: Além de permitir o envio entre distâncias maiores, permite a transferência de dados mesmo sem campo de visão através de fenômenos físicos como reflexão, refração, difração e espalhamento. É importante que haja linha de visada, por isso normalmente as antenas são instaladas no alto, caso contrário vai haver perdas e diminuição das taxas de transmissão. Esses sistemas possuem: transmissor, receptor e antena. WI-FI (Wireless-Fidelity): é uma marca baseada no padrão 802.11 estabelecido pelo IEEE (Instituto de engenharia Elétrica e Eletrônica) que permite a comunicação entre computadores em uma rede sem fio. Utiliza um equipamento para centralizar o fluxo de informações na WLAN (rede local sem fio) conhecido como Access Point ou Hot Spot.

Redes de Computadores HARDWARE DE REDE Redes Cabeadas: • Cabo Coaxial • Par Trançado • Fibra Ótica

Redes de Computadores HARDWARE DE REDE Redes Cabeadas: • Cabo Coaxial O cabo coaxial é um tipo de cabo condutor usado para transmitir sinais. Este tipo de cabo é constituído por diversas camadas concêntricas de condutores e isolantes, daí o nome coaxial. O cabo coaxial é constituído por um fio de cobre condutor revestido por um material isolante e rodeado duma blindagem. Este meio permite transmissões até frequências muito elevadas e isto para longas distâncias. O cabo coaxial possui vantagens em relação aos outros condutores utilizados tradicionalmente em linhas de transmissão por causa de sua blindagem adicional, que o protege contra o fenômeno da indução, causado por interferências elétricas ou magnéticas externas. Essa blindagem constitui-se de uma malha metálica (condutor externo) que envolve um condutor interno isolado[

Redes de Computadores HARDWARE DE REDE Redes Cabeadas: • Cabo de Par Trançado Unshielded Twisted Pair - UTP ou Par Trançado sem Blindagem: é o mais usado atualmente tanto em redes domésticas quanto em grandes redes industriais devido ao fácil manuseio, instalação, permitindo taxas de transmissão de até 100 Mbps com a utilização do cabo CAT 5e; é o mais barato para distâncias de até 100 metros; Para distâncias maiores emprega-se cabos de fibra óptica. Sua estrutura é de quatro pares de fios entrelaçados e revestidos por uma capa de PVC. Pela falta de blindagem este tipo de cabo não é recomendado ser instalado próximo a equipamentos que possam gerar campos magnéticos (fios de rede elétrica, motores, inversores de freqüência) e também não podem ficar em ambientes com umidade.

Redes de Computadores HARDWARE DE REDE Redes Cabeadas: • Fibra Ótica A, transmissão da luz pela fibra segue um princípio único, independentemente do material usado ou da aplicação: é lançado um feixe de luz numa extremidade da fibra e, pelas características ópticas do meio (fibra), esse feixe percorre a fibra por meio de reflexões sucessivas. A fibra possui no mínimo duas camadas: o núcleo e o revestimento. No núcleo, ocorre a transmissão da luz propriamente dita. A transmissão da luz dentro da fibra é possível graças a uma diferença de índice de refracção entre o revestimento e o núcleo, sendo que o núcleo possui sempre um índice de refração mais elevado, característica que aliada ao ângulo de incidência do feixe de luz, possibilita o fenômeno da reflexão total.

Redes de Computadores HARDWARE DE REDE PLACAS DE REDE (NIC) Uma placa de rede (também chamada adaptador de rede ou NIC) é um dispositivo de hardware responsável pela comunicação entre os computadores em uma rede. A placa de rede é o hardware que permite aos computadores conversarem entre si através da rede. Sua função é controlar todo o envio e recebimento de dados através da rede. Cada arquitetura de rede exige um tipo específico de placa de rede; sendo as arquiteturas mais comuns a rede em anel Token Ring e a tipo Ethernet.

Redes de Computadores HARDWARE DE REDE PLACAS DE REDE (NIC) HUB ou Concentrador, é a parte central de conexão de uma rede. Muito usado no começo das redes de computadores ele é o dispositivo ativo que concentra a ligação entre diversos computadores que estão em uma LAN. Apesar de sua topologia física ser em estrela, a lógica é comparada a uma topologia em barramento por não rotear a mensagem da origem para o destino. Neste caso o HUB é indicado para redes com poucos terminais, pois o mesmo não comporta um grande volume de informações passando por ele ao mesmo tempo devido sua metodologia de trabalho por broadcast, que envia a mesma informação dentro de uma rede para todas as máquinas interligadas.

Redes de Computadores HARDWARE DE REDE PLACAS DE REDE (NIC) Um switch é um dispositivo utilizado em redes de computadores para reencaminhar frames entre os diversos nós. Possuem portas, assim como os concentradores (hubs) e a principal diferença entre o comutador e o concentrador é que o comutador segmenta a rede internamente, sendo que a cada porta corresponde um dominio de colisão diferente, o que significa que não haverá colisões entre pacotes de segmentos diferentes — ao contrário dos concentradores, cujas portas partilham o mesmo domínio de colisão. Outra importante diferença está relacionada ao gerenciamento da rede, com um Switch gerenciável, podemos criar VLANS, deste modo a rede gerenciada será divida em menores segmentos.

Redes de Computadores HARDWARE DE REDE ROTEADOR Roteador (estrangeirismo do inglês router, ou encaminhador) é um equipamento usado para fazer a comutação de protocolos, a comunicação entre diferentes redes de computadores provendo a comunicação entre computadores distantes entre si. A principal característica desses equipamentos é selecionar a rota mais apropriada para encaminhar os pacotes recebidos. Ou seja, escolher o melhor caminho disponível na rede para um determinado destino.

Redes de Computadores HARDWARE DE REDE MODEM A palavra Modem vem da junção das palavras modulador e demodulador. Ele é um dispositivo eletrônico que modula um sinal digital em uma onda analógica, pronta a ser transmitida pela linha telefônica, e que demodula o sinal analógico e o reconverte para o formato digital original. Utilizado para conexão à Internet, BBS, ou a outro computador. O processo de conversão de sinais binários para analógicos é chamado de modulação/conversão digital-analógico. Quando o sinal é recebido, um outro modem reverte o processo (chamado demodulação). Ambos os modems devem estar trabalhando de acordo com os mesmos padrões, que especificam, entre outras coisas, a velocidade de transmissão (bps, baud, nível e algoritmo de compressão de dados, protocolo, etc).

Redes de Computadores PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO Um protocolo é uma convenção ou padrão que controla e possibilita uma conexão, comunicação ou transferência de dados entre dois sistemas computacionais. De maneira simples, um protocolo pode ser definido como "as regras que governam" a sintaxe, semântica e sincronização da comunicação. Os protocolos podem ser implementados pelo hardware, software ou por uma combinação dos dois. Propriedades típicas É difícil generalizar sobre protocolos pois eles variam muito em propósito e sofisticação. A maioria dos protocolos especifica uma ou mais das seguintes propriedades: • detecção da conexão física subjacente ou a existência de um nó; • handshaking (estabelecimento de ligação); • negociação de várias características de uma conexão; • como iniciar e finalizar uma mensagem; • como formatar uma mensagem; • o que fazer com mensagens corrompidas ou mal formatadas; • como detectar perda inesperada de conexão e o que fazer em seguida; • término de sessão ou conexão

Redes de Computadores SIMULAÇÃO

Direito e Tecnologia da Informação Conceitos Técnicos de Tecnologia da Informação

Paulo Leonardo B Praxedes

Redes de Computadores Modelo OSI (Open Systems Interconnection), que tenta explicar o funcionamento da rede, dividindo-a em 7 camadas:

7 - APLICAÇÃO 6 - APRESENTAÇÃO 5 - SESSÃO 4 - TRANSPORTE

3 – CAMADA DE REDE 2 – LINK DE DADOS 1 – CAMADA FÍSICA

7- Aplicação (aqui está o programa, que envia e recebe dados através da rede) 6- Apresentação (transformando os dados em um formato no qual a camada de aplicação possa aceitar) 5- Sessão (Estabelece a sessão de comunicação – Abre portas,controla erros, marcação) 4- Transporte (aqui entra o protocolo TCP e o sistema operacional, que controla a transmissão dos dados, detectando problemas na transmissão e corrigindo erros) 3- Camada de Rede (aqui está o protocolo IP – endereçamento dos pacotes) 2- Link de dados (aqui estão as placas de rede e os switches – endereços MAC) 1- Camada Física (aqui estão os cabos e os hubs)

O Protocolo TCP • O TCP (acrônimo para o inglês Transmission Control Protocol) é um dos protocolos sob os quais assenta o núcleo da Internet. A versatilidade e robustez deste protocolo tornou-o adequado a redes globais, já que este verifica se os dados são enviados de forma correta, na sequência apropriada e sem erros, pela rede. • O TCP é um protocolo do nível da camada de transporte (camada 4) do Modelo OSI e é sobre o qual assentam a maioria das aplicações cibernéticas, como o FTP, HTTP — portanto, a World Wide Web.

O Protocolo TCP • • • •

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As características fundamentais do TCP são: Orientado à conexão - A aplicação envia um pedido de conexão para o destino e usa a "conexão" para transferir dados. Ponto a ponto - uma conexão TCP é estabelecida entre dois pontos. Confiabilidade - O TCP usa várias técnicas para proporcionar uma entrega confiável dos pacotes de dados, que é a grande vantagem que tem em relação ao UDP, e motivo do seu uso extensivo nas redes de computadores. O TCP permite a recuperação de pacotes perdidos, a eliminação de pacotes duplicados, a recuperação de dados corrompidos, e pode recuperar a ligação em caso de problemas no sistema e na rede. Full duplex - É possível a transferência simultânea em ambas direções (cliente-servidor) durante toda a sessão.

O Protocolo TCP • •

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As características fundamentais do TCP são: Entrega ordenada - A aplicação faz a entrega ao TCP de blocos de dados com um tamanho arbitrário num fluxo (ou stream) de dados, tipicamente em octetos. O TCP parte estes dados em segmentos de tamanho especificado. Porém, a circulação dos pacotes ao longo da rede (utilizando um protocolo de encaminhamento, na camada inferior, como o IP) pode fazer com que os pacotes não cheguem ordenados. O TCP garante a reconstrução do stream no destinatário mediante os números de sequência. Controle de fluxo - O TCP usa o campo janela ou window para controlar o fluxo. O receptor, à medida que recebe os dados, envia mensagens ACK (=Acknowledgement), confirmando a recepção de um segmento; como funcionalidade extra, estas mensagens podem especificar o tamanho máximo do buffer no campo (janela) do segmento TCP, determinando a quantidade máxima de bytes aceita pelo receptor. O transmissor pode transmitir segmentos com um número de bytes que deverá estar confinado ao tamanho da janela permitido: o menor valor entre sua capacidade de envio e a capacidade informada pelo receptor.

O Protocolo TCP DESCRIÇÃO DO FUNCIONAMENTO O protocolo TCP especifica três fases durante uma conexão: estabelecimento da ligação, transferência e término de ligação. O estabelecimento da ligação é feito em três passos, enquanto que o término é feito em quatro. Durante a inicialização são inicializados alguns parâmetros, como o Sequence Number (número de sequência) para garantir a entrega ordenada e robustez durante a transferência.

O Protocolo TCP

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O Protocolo TCP ESTABELECIMENTO DA LIGAÇÃO Tipicamente, numa ligação TCP existe aquele designado de servidor (que abre um socket e espera passivamente por ligações) num extremo, e o cliente no outro. O cliente inicia a ligação enviando um pacote TCP com a flag SYN activa e esperase que o servidor aceite a ligação enviando um pacote SYN+ACK. Se, durante um determinado espaço de tempo, esse pacote não for recebido ocorre um timeout e o pacote SYN é reenviado. O estabelecimento da ligação é concluído por parte do cliente, confirmando a aceitação do servidor respondendo-lhe com um pacote ACK. Durante estas trocas, são trocados números de sequência iniciais (ISN) entre os interlocutores que irão servir para identificar os dados ao longo do fluxo, bem como servir de contador de bytes transmitidos durante a fase de transferência de dados (sessão). No final desta fase, o servidor inscreve o cliente como uma ligação estabelecida numa tabela própria que contém um limite de conexões, o backlog. No caso do backlog ficar completamente preenchido a ligação é rejeitada ignorando (silenciosamente) todos os subsequentes pacotes SYN.

O Protocolo TCP TRANSFERÊNCIA DE DADOS (SESSÃO)

Durante a fase de transferência o TCP está equipado com vários mecanismos que asseguram a confiabilidade e robustez: números de sequência que garantem a entrega ordenada, código detector de erros (checksum) para detecção de falhas em segmentos específicos, confirmação de recepção e temporizadores que permitem o ajuste e contorno de eventuais atrasos e perdas de segmentos. Como se pode observar pelo cabeçalho TCP, existem permanentemente um par de números de sequência, doravante referidos como número de sequência e número de confirmação (ACKnowledgement). O emissor determina o seu próprio número de sequência e o receptor confirma o segmento usando como número ACK o número de sequência do emissor. Para manter a confiabilidade, o receptor confirma os segmentos indicando que recebeu um determinado número de bytes contíguos. Uma das melhorias introduzidas no TCP foi a possibilidade do receptor confirmar blocos fora da ordem esperada. Esta característica designa-se por selective ACK, ou apenas SACK.

O Protocolo TCP TÉRMINO DA LIGAÇÃO

Término de conexão. A fase de encerramento da sessão TCP é um processo de quatro fases, em que cada interlocutor responsabiliza-se pelo encerramento do seu lado da ligação. Quando um deles pretende finalizar a sessão, envia um pacote com a flag FIN ativa, ao qual deverá receber uma resposta ACK. Por sua vez, o outro interlocutor irá proceder da mesma forma, enviando um FIN ao qual deverá ser respondido um ACK. Pode ocorrer, no entanto, que um dos lados não encerre a sessão. Chama-se a este tipo de evento de conexão semiaberta. O lado que não encerrou a sessão poderá continuar a enviar informação pela conexão, mas o outro lado não.

O Protocolo TCP

FTP SSH Telnet SMTP DNS HTTP POP3 IMAP

21 22 23 25 53 80 110 143

Transferência de arquivos Protocolo de login remoto encriptado Protocolo de login remoto Para envio de email Resolução de nomes para IP Para web browser Para recepção de email Para recepção/envio de email

TLS/SSL

443

Protocolo de camada de sockets segura

IRC Pichat

6667 9009

Para conversação/chat Protocolo de conversação/chat