Nesta matéria vamos falar sobre equipamentos de rede, equipamentos de hardware, e dos constituintes de uma rede (são os vários elos, ligações e nós de uma rede). Cada um tem o seu grau de importância na rede pois estão na maioria das vezes dependentes uns dos outros, pois todos têm limitações.

Abaixo iremos abordar o que são Concentradores, Workstation (Estação de trabalho), Repetidor, Modem, Hub, Roteador, Switch (Interruptor), Acess Point, Bridge, Placas de rede, Transceiver, Gateway e Multiplexer.

Diversos tipos de equipamentos de rede

  • Concentradores

Concentradores são equipamentos de rede que concentram energia, informação, fazem gestão de fluxo de informação e encaminham-na, transformam sinal, amplificam, estendem e regeneram a rede.

Existem 2 principais tipos de concentradores, concentradores ativos que necessitam do recurso de energia elétrica para funcionamento e concentradores passivos que não precisam de energia elétrica para o funcionamento dos mesmos.

Um exemplo de um concentrador ativo é o router que precisa de energia para fazer roteamento, um concentrador passivo é um switch que não necessita de energia elétrica embora esteja dependente para funcionar de um concentrador ativo.

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  • Workstation (Estação de trabalho)

Estação de trabalho é um computador de grande porte preparado normalmente, para um grau de processamento e cálculo muito acima da média de um computador normal, podendo também ser associado a um mainframe, que agrupa um vasto número de outros computadores para processar um grande volume de informação.

O significado de workstation ou estação de trabalho tem sido cada vez mais generalizado, hoje podem ser vistos como computadores, portáteis, tablets, all in one (computador fixo com tudo incluído – monitor, periféricos, rato, teclado, câmera, microfone, entre outros) sempre exclusivos do sector empresarial, não havendo a possibilidade de qualquer pessoa os adquirir devido ao seu elevado custo.

É por isso necessário ter alguma atividade empresarial a decorrer e normalmente são vocacionados para fins profissionais. Estas workstation podem ser vendidas com requisitos específicos pedidos ao fabricante.

workstation
Workstation

Antigamente eram associados apenas ao exército ou grandes indústrias de tecnologia, mecânica e eletrônica, pois apenas eles possuíam tal ferramenta. Um exemplo de máquina foi o Enigma que teve vários modelos entre a 1ª e 2ª Guerra Mundial e servia para comunicação de mensagens altamente confidenciais que eram criptografadas e posteriormente desencriptografadas pelo exército alemão.

Mais tarde os ingleses conseguiram descodifica-las tendo sido uma ferramenta essencial para vencer a Segunda Guerra Mundial colocando os aliados um passo à frente do exército alemão.

Nos dias de hoje workstation é associado também a computadores que estão dedicados à parte de gráficos (graphical workstation ou estação gráfica de trabalho) que servem para programas que necessitam de elevadas renderizações de gráficos e claro também de processamento mais elevado, tais como arquitetura, desenho industrial, criação de filmes 3D ou laboratórios de física. Tem quase sempre uma finalidade específica, orientados sempre para o sector empresarial.

  • Repetidor

Repetidores ou Repeters, são aparelhos que interligam duas ou mais redes semelhantes. Os repetidores regeneram e amplificam eletricamente o sinal que é transmitido no meio físico.

Existem vários tipos de repetidores por cabo:

Repetidores de RJ11, em que o sinal telefônico é expandido para várias tomadas telefônicas ou centrais RDIS. Este repetidor é necessário pois o cabo telefônico de ligação RJ11 transmite um sinal analógico entre 50V a 90V e é de curto alcance, e normalmente funciona bem até 2 metros sem dissipar voltagem e não tendo ruído. Para além desta distância a recepção de sinal é mais fraca e ruidosa.

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Repetidores RJ45 – repetidores de ethernet ou cabo UTP/STP/StcP são mais comuns serem utilizados para ligação de duas ou mais redes, normalmente LAN, tendo os cabos de rede diferentes categorias (maior distância de sinal, mais blindagem, maior entrelaçamento), no entanto existe sempre um limite de capacidade de expansão de sinal, havendo por isso a necessidade de recorrer a um repetidor.

Repetidores Wi-fi – Amplificam e repetem o sinal wi-fi e são ligados numa tomada elétrica, e são normalmente colocados a meia distância entre equipamentos, neste caso router e computador.

repetidor
Repetidor Wi-fi
  • Modem

A palavra Modem vem da junção das palavras: modulador e desmodulador. É um dispositivo eletrônico que modula um sinal digital numa onda analógica, pronta a ser transmitida pela linha telefônica, e que demodula o sinal analógico e reconverte-o para o formato digital original, sendo utilizado para conexão à Internet, ou a outro computador. Trabalha sobre a primeira camada do modelo OSI

Alguns computadores possuem modems integrados onde é possível ligar um cabo RJ11 ou um cartão GSM e poder fazer uma ligação dial-up (ligação de acesso telefônico)

Para além de tecnologias fixas ADSL e ADSL2+ (que precisam de cablagem entre servidor-cliente) são também utilizados em comunicações móveis a partir de bandas largas e hotspots.

modem
Modem

Uma vez que estes equipamentos têm fraca possibilidade de configuração e encaminhamento de portas ou gerenciamento de tráfego entre aparelhos, acabaram por ser substituídos por routers.

  • Hub

O hub é um dispositivo de rede que trabalha na primeira camada do modelo OSI. É um concentrador (ou plataforma) multiportas (em norma com 8, 16, 24 ou 32 portas) que reúne o conjunto de fluxos de redes nas suas portas.

Independentemente dos hosts transmissores/receptores, ele envia todo o fluxo para a rede, e funciona em broadcast (na relação que anteriormente falamos envio de um para todos).

O funcionamento do hub em broadcast envia tramas sem rotelagem, e não faz qualquer distinção entre equipamentos ligados a ele, existindo deste modo um elevado número de colisões, porque os destinatários recebem a mesma informação e não conseguem devolve-la, o que torna este equipamento muito inseguro.

Para além disso são muito mais lentos que os switchs pois sobrecarregam a rede com a mesma informação aos destinatários.

hub
Hub

Este equipamento foi pensado devido a problemas com as topologias de rede de barramento e anel que tinham colisões ou eram lentas no envio e recepção de informação entre aparelhos. Foi também criado para aumentar o número de aparelhos ligados na mesma rede.

Hoje em dia é muito raro vermos estes equipamentos em funcionamento pois eles foram substituídos por switchs.

  • Roteador

Router ou roteador é um dispositivo de rede que trabalha na camada de Rede do Modelo OSI, contrariamente à maioria dos equipamentos de rede que falamos, que trabalham sobre a camada física do modelo OSI. O router encaminha pacotes de dados entre redes de computadores, criando um conjunto de redes sobrepostas.

É conectado a duas ou mais linhas de dados de redes diferentes, quando um pacote de dados chega, a uma das linhas, o router lê a informação de endereço no pacote para determinar o seu destino final.

router
Router

Em seguida, usando a informação na sua política tabela de roteamento ou encaminhamento, ele direciona o pacote para a rede. Os routers são os responsáveis pelo “tráfego” na Internet. Um pacote de dados é normalmente encaminhado de um router para outro através das redes que constituem a internetwork até atingir o nó destino.

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Normalmente o router é considerado o centro ou cérebro da rede é ele que faz muita da gestão da rede.

Hoje em dia os routers estão cada vez mais completos e agregam já vários equipamentos de rede e serviços num só.

Um exemplo de uma rede doméstica em que o router é um equipamento muito completo e é o cérebro de uma rede, é o serviço TVNetVoz, FTTH (Fiber To The Home) de um operador por cabo, pois é utilizado um router Huawei HG8247H que é também ONT (Optical Network Terminal).

Ele é composto por 4 portas de rede Gigabit RJ45 (onde podemos ligar vários equipamentos STB’s, PC, Smart TV, entre outros), 2 portas de VOIP (Voice Over IP / Voz sobre IP) de ligação RJ11 para telefones, uma ligação de RJ6 (conector coaxial de rosca) para possibilidade de utilização de serviço RF Video (TV com funcionamento por coaxial), tem um transceiver no interior que transforma o sinal óptico em digital, é compatível também com o modo bridge, tem placa de rede wireless de norma N e funcionalidades como home server.

Conseguimos integrar neste router 4 equipamentos de rede (ont, transceiver, switch e placa de rede wireless). Ainda existe um router mais completo, o router Sagem que tem todas as funcionalidades do outro equipamento, mas apenas trabalha sobre rede coaxial, e é também um router que funciona como STB (Set-Top-Box).

Ter um router que completa um serviço de rede é uma mais-valia na otimização de espaço, instalação, cablagem, custos e recursos.

No então em casos de redes mais complexos é bom termos equipamentos de rede separados, em que cada um tem a sua função pois em caso de avaria um equipamento de rede é substituído e toda a rede continua em funcionamento. Com o exemplo que indiquei se o router avariar toda a rede pára, pois não à separação de serviços.

  • Interruptor

O switch ou comutador, tal como outros equipamentos, trabalha na primeira camada do Modelo OSI (camada Física). Funciona da uma forma semelhante ao hub, mas consegue identificar o destino pretendido das informações recebidas a partir de tramas roteladas e, como tal, envia essas informações apenas aos computadores que devem recebê-las, trabalhando assim em multicast, contrariamente aos hubs que trabalham em broadcast.

switch
Switch, Interruptor ou Comutador

Os switchs podem enviar e receber informações ao mesmo tempo e, como tal, podem enviar informações mais rapidamente do que os hubs.

Os switch foram criados para poderem aumentar o número de equipamentos, e por esse motivo, têm várias portas de rede normalmente 8, 16, 24 ou 32. Eles são um elo importante da rede, podendo ser considerados um dos nós de uma rede.

  • Acess Point

Os Acess Point ou Pontos de Acesso são equipamentos que transmitem ligações de acesso wi-fi (sem fios) a outros aparelhos móveis, portáteis, tabletes, smartphones, smart TV, playstation entre outros, que necessitam sempre de ter placa de wireless para comunicar com o ponto de acesso.

Embora seja mais comum a ligação wi-fi, os pontos de acesso também podem comunicar por cabo Ethernet e Bluetooth.

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Acess Point

Para fazer ligação um ponto de acesso wi-fi é necessário encontrar o nome desta rede e saber a senha que pode estar encriptada em vários modos: WEP, WPA, WPA2, WPS, entre outros. Estes modos de encriptação vão definir o tamanho e os caracteres desta senha ou palavra-passe.

Estes aparelhos partem sempre de uma rede com cablagem e podem ser routers, switchs, PLC’s (Power Line Communication), repetidores de wi-fi, bridges, entre outros, que tenham a placa de wireless incorporada nos aparelhos.

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  • Bridge

Uma bridge ou ponte de rede é um elo de ligação entre duas ou mais redes, para que possam comunicar entre si. Permite dividir uma ou várias redes, filtrar os pacotes de destinatários, e reduz o número de colisões na rede. Pode ser lenta por vezes, devido à filtragem de informação.

Em norma a sua ligação é por cabo RJ-45. A bridge pode ser criada por hardwares, ou seja, por vários dos equipamentos que falamos anteriormente como: switchs, routers, repetidores ou acess points.

Podem ainda funcionar por software por SO’s (Sistemas Operativos) Windows ou Linux. Temos como exemplo duas placas de rede nos computadores da sala de aula e essa placas terem as mesmas permissões ou acessos a um servidor.

bridge
Esquema Bridge

 

As bridges trabalham sobre a camada Física do Modelo de OSI e são execelentes equipamentos de rede.

Normalmente as bridges são mais utilizadas em redes LAN de pequena dimensão como por exemplo redes domésticas, ou em escritórios pequenos que geralmente utilizam uma bridge quando têm diferentes tipos de redes, mas querem trocar informações ou partilhar ficheiros entre todos os computadores nessas redes.

Bridge hardware

Um exemplo de uma bridge é um utilizador que tem duas redes: numa delas, os computadores estão ligados por cabos e na outra os computadores estão ligados com tecnologia sem fios.

Os computadores ligados com cabos só podem comunicar com outros computadores ligados por cabos e os computadores com ligação sem fios só podem comunicar entre si. Com uma bridge de rede, todos os computadores podem comunicar entre si.

  • Placas de rede

A placa de rede ou NIC (Network Interface Card) constitui o interface entre o host da rede, o computador e o cabo da rede. A sua função é preparar, enviar e controlar o fluxo de dados para a rede.

Para preparar os dados a enviar, a placa de rede utiliza um transceiver que transforma os dados paralelos em dados série. Cada placa dispõe de um endereço único, chamado endereço MAC (Media Acess Control), atribuído pelo construtor da placa, que lhe permite ser identificada de uma maneira única no mundo entre todas as outras placas de rede.

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Placa de rede

Para garantir a compatibilidade entre o computador e a rede, a placa deve ser adaptada à arquitetura do canal de dados do computador e ter o tipo de ligação adequada aos cabos.

Cada placa é concebida para se adaptar a um certo tipo de cabo. Certas placas compreendem várias ligações de interfaces (cujos parâmetros devem ser definidos ou com jumpers, ou com DIP, ou ainda com um software).

Antigamente as ligações usadas eram as BNC (RG-58 e RG-59), sendo que hoje em dia as ligações mais usadas são por RJ-45 e wi-fi (sem fios).

  • Transceiver

Um transceiver ou transceptor (transmissor-receptor) é um dispositivo que transforma, ou converte um tipo de sinal entre redes distintas e modela-o ao tipo de rede utilizada.

Estes equipamentos normalmente são full duplex sendo bidirecionais na rede, mas existem também outros tipos como o simplex que só envia e recebe e o half-duplex que envia e recebe ao mesmo tempo.

Equipamentos de rede como router, modem, placa de rede, multiplexer, switch, ou repetidor têm transceivers incorporados para converterem o sinal na linguagem entre si e ao do equipamento de destino que estamos a utilizar.

Um exemplo da utilização de um transceiver full duplex é numa rede de ADSL em que o sinal que chega até à tomada é analógico e ao ligarmos o cabo de telefone ao modem este tem um transceiver incorporado que vai converter e modelar o sinal para digital.

Para nós enviarmos uma informação ao servidor que nos fornece internet do modem até à central, ele vai converter o sinal de digital para analógico.

tranceiver
Transceiver

Outro exemplo de transceiver simplex são os rádios que convertem o sinal de RF (Rádio Frequência) em AM (Modelação em Amplitude) e FM (Modelação em Frequência) e numa fase final após passar por outros processos de sintonização através de uma coluna conseguimos ouvir um posto ou canal de rádio.

Os tranceivers têm vários tipos de conectores, que vão variar do tipo de tecnologia ou cablagem que é utilizada.

  • Gateway

O Gateway ou ponte de ligação é um intermediário que por norma interliga as diferentes redes, separa domínios de colisão ou traduz protocolos.

Os routers e firewalls são exemplos disso uma vez que ambos servem de intermediários entre o utilizador e a rede. Embora num sentido diferente, um servidor proxy também pode ser interpretado com um Gateway, uma vez que serve de intermediário entre as diferentes camadas em que opera.

firewall
Gateway usando firewall

Por norma, depreende-se que o gateway tenha acesso ao exterior através de uma largura de banda extensa de modo a não gerar quebras entre a rede exterior e a rede local, sendo também necessária a existência de medidas de segurança apropriadas (como protocolos codificados) para evitar invasões externas e fugas de informação.

Em sentido lado, um gateway permite a passagem de dados entre um computador, telemóvel, tablet (ou qualquer outro dispositivo) e um servidor online que se encontre devidamente protegido.

Uma das várias funções que desempenha é a tradução e adaptação de pacotes originários de uma rede local de forma a permitir que a os mesmos cheguem ao destino, e traduzindo as respostas para que as mesmas sejam devolvidas ao par local de comunicação.

O NAT (Network Adress Translation) é um dos protocolos de tradução mais utilizados por um sistema simples de gateway.

Uma vez que realizam as traduções dos dados recepcionados, os gateways têm a hipótese de mudar o formato de uma mensagem para que o receptor consiga recebe-la corretamente. Ele pode ligar dois sistemas que não têm as seguintes características:

  • Os mesmos protocolos de comunicação;
  • A mesma estrutura de formatação de dados.
  • A mesma linguagem.
  • A mesma arquitetura de rede.

Uma vez que um gateway opera num dos níveis mais baixos da camada do Modelo de OSI, ele não consegue interpretar os dados entre as diversas aplicações, e por esse motivo é um dos equipamentos de rede que é necessário ter mais cuidado.

  • Multiplexer

Um multiplexer (MUX) ou multiplexador é um dispositivo simples que seleciona informação de duas ou mais fontes de dados diferentes e as agrega num único canal de informação, e são maioritariamente utilizados quando o custo de implementação de canais separados é maior do que utilizar as funções de multiplexação ou desmultiplexação.

Quando o multiplexer processa sinais digitais, este obtém fluxos de dados distintos, combinando-o num único fluxo de dados, com uma taxa de transferência mais elevada, permitindo assim que os dados sejam transportados de forma mais rápida e com menores custos através de uma única ligação física.

É bastante comum que um equipamento faça de multiplexador e desmultiplexador, uma vez que a grande parte dos sistemas efetua transmissões bidirecionais (ou seja em ambos os sentidos – envia e recebe informações).

mux
Multiplexer (mux)

Existem também multiplexadores digitais que possuem múltiplos fluxos de entrada, mas apenas um único de saída. Eles enviam um sinal de ativo aos terminais de saída, baseados nos valores de uma ou mais “entradas de seleção” e numa entrada escolhida.

O multiplexador mais comum é o de duas entradas, no entanto existem também frequentemente multiplexadores de 8 entradas (que possui 8 entradas de dados e 3 de seleção).

Em qualquer multiplexador a entrada mais à esquerda é a mais significativa uma vez que é a que transmite melhor a ordem padrão de uma tabela da verdade.

O maior benefício da utilização deste tipo de aparelho passa pela relação custo/benefício do equipamento.

E isso aí pessoal. Esses são os equipamentos de rede existentes. Gostou da matéria? Deixe aí abaixo o seu comentário sobre o que achou. E curta nossa página no Facebook para acompanhar mais dicas e informações sobre tecnologia.

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