Equipamentos ativos

Equipamentos ativos são peças fundamentais no projeto de uma rede de computadores. Os equipamentos de redes locais (LAN) estão divididos em dois grupos: os equipamentos passivos e os ativos.

No grupo de equipamentos passivos, temos os cabos, os conectores e o path panel, ou seja, equipamentos necessários para garantir que os equipamentos ativos consigam transportar os bits.

Os equipamentos ativos abordados serão os repetidores, HUBs, bridges, switchs e roteadores.

Bridge

Uma ponte é um dispositivo que serve para conectar duas redes distintas, permitindo comunicações entre elas. O bridge pode ser um dispositivo dedicado ou então um PC com duas placas de rede, configurado para executar esta função.

À primeira vista pode parecer que o bridge tem a mesma função de um hub comum, mas as aplicações são bem diferentes.

Um hub permite conectar vários PCs, que passam a fazer parte de um único segmento de rede, onde todos os dados transmitidos por um PC são transmitidos a todos, o que diminui o desempenho da rede conforme aumenta o tráfego de dados e a quantidade de PCs.

O Bridge permite unir dois ou mais hubs, transformando-os em uma única rede, onde os PCs conectados a cada hub tornam-se um segmento de rede distinto.

Isso faz toda a diferença, pois o bridge é capaz de examinar os pacotes e transmitir os pacotes apenas ao destinatário correto, isso previne a saturação da rede, mesmo que existam muitos PCs.

As limitações são que o bridge pode conectar apenas redes que utilizem a mesma arquitetura (Ethernet por exemplo) e que utilizem o mesmo protocolo de rede (TCP/IP por exemplo).

No máximo é possível juntar uma rede que utilize cabos de par trançado com outra que utilize cabos coaxiais. Os switches, seguidos pelos roteadores são os próximos degraus da escala evolutiva.

Uma bridge ignora os protocolos utilizados nos dois segmentos que liga, já que opera a um nível muito baixo do modelo OSI (nível 2); somente envia dados de acordo com o endereço do pacote.

Este endereço não é o endereço IP (internet protocol), mas o MAC (media access control) que é único para cada placa de rede.

Os únicos dados que são permitidos atravessar uma bridge são dados destinados a endereços válidos no outro lado da ponte. Desta forma é possível utilizar uma bridge para manter um segmento da rede livre dos dados que pertencem a outro segmento.

Switch

O switch (comutador) é um importante equipamento que possibilita a conexão de computadores em redes. Bem, a melhor maneira de entender o funcionamento do Switch é considerá-lo como uma evolução do HUB.

Isso porque ocupa também a função central da rede, realizando a conexão entre várias máquinas numa LAN (Local Area Network).

No entanto, apresenta uma diferença fundamental – os dados vindos do computador de origem somente são repassados ao computador de destino.

Os HUBs simplesmente retransmite todos os dados que chegam para todas as estações conectadas a ele, como um espelho.

Isso faz com que o barramento de dados disponível seja compartilhado entre todas as estações e que apenas uma possa transmitir de cada vez.

Os Switchs também podem ser usados para interligar vários hubs, ou mesmo para interligar diretamente as estações, substituindo o hub.

Mas, o switch é mais esperto, pois ao invés de simplesmente encaminhar os pacotes para todas as estações, encaminha apenas para o destinatário correto.

Logo, como podemos perceber, um Switch trabalha de forma muito mais inteligente que o Hub, encaminhando os dados apenas para o destinatário correto. Já o seu “design”, este não tem jeito, é muito igual ao do Hub, ou seja, com um número “x” de portas para conexão de “x” computadores.

Vantagens:

Em função de sua principal característica, o Switch tem a capacidade de aumentar o desempenho da rede já que a comunicação está sempre disponível, evitando a colisão de dados da rede principalmente quando as mesmas estão congestionadas.

Além da vantagem considerável em termos desempenho para redes congestionadas, o Switch também permite a comunicação em redes que tenham máquinas com placas com velocidades diferentes (10/10, 10/100), sem que a velocidade seja prejudicada.

Ou seja, se duas placas 10/100 trocarem dados, será em 100 megabits por segundo. Caso a “conversa” seja entre placas 10/10, então, a transmissão de dados ocorrerá a 10 megabits por segundo.

HUB

O hub é um dispositivo que tem a função de interligar os computadores de uma rede local. Sua forma de trabalho é a mais simples se comparado ao switch e ao roteador: o hub recebe dados vindos de um computador e os transmite às outras máquinas.

No momento em que isso ocorre, nenhum outro computador consegue enviar sinal. Sua liberação acontece após o sinal anterior ter sido completamente distribuído.

Em um hub é possível ter várias portas, ou seja, entradas para conectar o cabo de rede de cada computador. Geralmente, há aparelhos com 8, 16, 24 e 32 portas. A quantidade varia de acordo com o modelo e o fabricante do equipamento.

Caso o cabo de uma máquina seja desconectado ou apresente algum defeito, a rede não deixa de funcionar, pois é o hub que a “sustenta”.

Também é possível adicionar um outro hub ao já existente. Por exemplo, nos casos em que um hub tem 8 portas e outro com igual quantidade de entradas foi adquirido para a mesma rede.

Hubs são adequados para redes pequenas e/ou domésticas. Havendo poucos computadores é muito pouco provável que surja algum problema de desempenho.

É possível ligar vários hubs entre eles a fim de concentrar um maior número de máquinas, fala-se então de ligação em cascata (às vezes chamada daisy chains , em inglês).

Para o efeito, basta ligar os hubs com um cabo cruzado, isto é, um cabo que liga os conectores de recepção de uma extremidade aos conectores de recepção da outra.

Os concentradores em geral são dotados de uma porta especial chamada “uplink” que permite utilizar um cabo direito para ligar as portas entre elas.

Há igualmente hubs capazes de cruzar ou descruzar automaticamente as suas portas, caso estejam ligados a um hóspede ou a um hub.

Repetidor

Equipamento utilizado para interligação de redes idênticas, pois eles amplificam e regeneram eletricamente os sinais transmitidos no meio físico. Atua na camada física (Modelo OSI).

Ele recebe todos os pacotes de cada uma das redes que interliga e os repete nas demais redes sem realizar qualquer tipo de tratamento sobre os mesmos.

Não se pode usar muitos destes dispositivos em uma rede local, pois degeneram o sinal no domínio digital e causam problemas de sincronismo entre as interfaces de rede.

São utilizados para estender a transmissão de ondas de rádio, por exemplo, redes wireless, wimax e telefonia celular.

Apesar de aumentar o comprimento da rede, o repetidor traz como desvantagem diminuir o desempenho da mesma. Isso ocorre porque, como existirão mais máquinas na rede, as chances do cabeamento estar livre para o envio de um dado serão menores.

E quando o cabeamento está transferindo menos informações, menores são as chances de colisões.

Hoje não é normal encontrar repetidores como equipamento independentes, pois normalmente estão embutido dentro de outros, especialmente do hub.

O hub é, na verdade, um repetidor (mas nem todo repetidor é um hub), já que ele repete os dados que chegam em uma de suas portas para todas as demais portas existentes.

Roteador

Os roteadores são equipamentos especializados fundamentais para o funcionamento da internet. São eles que decidem qual caminho o tráfego de informações deve seguir, facilitando bastante a configuração de uma rede.

Para se ter uma ideia de sua importância, são os roteadores que fazem grande parte do trabalho de enviar uma mensagem de um computador a outro, e são peças essenciais para que a mensagem trafegue entre redes em vez de dentro delas.

Para estabelecer uma rota a ser seguida, o roteador consulta uma tabela interna de rotas, que pode ser estática ou dinâmica, onde contém as informações sobre a rede.

Além disto, os roteadores operam nas camadas dos níveis 1, 2 e 3 do modelo OSI (Interconexão de Sistemas Abertos) e fazem o roteamento de pacotes entre LAN’s.

Este equipamento está presente em muitas residências e organizações, e possui a capacidade de visualizar todas as mensagens enviadas por qualquer computador de qualquer uma das redes em um ambiente.

Ele garante que a informação não vá para onde ela não é necessária e sempre escolhe o melhor caminho disponível na rede, permitindo que as informações cheguem ao destino desejado.

Consegue perfeitamente negociar separadamente com duas redes de computadores, unido-as e passando informações de uma para outra, fazendo ainda a tradução dos protocolos que se baseiam em algoritmos de roteamento, compostos por vários critérios.

Os roteadores podem ser estáticos onde procuram o caminho mais curto para o tráfego das informações, sem considerar o congestionamento, como também podem ser dinâmicos, onde procuram pelo caminho mais curto e sem congestionamento.

A desvantagem de rotas estáticas é que, toda vez que houver alteração na rede que possa prejudicar essa rota, deve-se refazer a configuração manualmente.

Já em rotas dinâmicas, depois de feita a configuração para iniciar o roteamento dinâmico, o conhecimento das rotas será automaticamente atualizado sempre que novas informações forem recebidas através da rede.

Antigamente os roteadores eram simples computadores que tinham várias placas de rede, sendo cada uma ligada a uma rede diferente.

Com o avanço da tecnologia, foram surgindo modelos de roteadores no mercado que estão cada vez mais aprimorados.

Os roteadores sem fio (Wi-Fi) são bastante cobiçados por proporcionarem a seus usuários organização, visto que os cabos foram eliminados, como também oferecem segurança, alta tecnologia e mobilidade.

Através deles pode-se acessar a internet pelo celular, notebooks, PCs, etc., porém deve-se estar em sua área de abrangência para ter acesso à internet. 

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