Este curso em vídeo de 46 dias foi atualizado a partir de 2018 e contém 49 vídeo aulas com duração de 17 a 65 minutos.
Bem-vindo, sou seu professor Imran Rafai, hoje começaremos nossa série de palestras com o tema "Fundamentos da rede". Este curso em vídeo é ideal não apenas para aqueles que farão exames para um especialista certificado em redes Cisco, mas também para aqueles que estão interessados em redes ou desejam iniciar uma carreira em rede. O certificado CCNA é uma coisa muito valiosa e exorto todos os que buscam a excelência neste campo a receber esse certificado, porque é de grande importância para avaliar seu profissionalismo. Antes de continuar, solicitarei que você se concentre nos 3 primeiros dias de treinamento, porque atualmente cobrirei os conceitos fundamentais que se tornarão a base da sua carreira na rede e serão úteis para você, talvez mesmo depois de 20 anos.
Sinta-se à vontade para fazer perguntas, escrever diretamente para mim através do formulário de contato no site
www.nwking.org ou acessar minhas páginas nas redes sociais:
www.twitter.com/imranrafaiwww.linkedin.com/in/imranrafaiwww.facebook.com/imran.rafaiEntão, vamos começar com a pergunta mais simples - o que é uma rede. Quando faço essa pergunta aos meus alunos, geralmente recebo respostas como: "A rede é o Facebook, Twitter, Picasa e assim por diante", ou seja, tudo o que você vê nos ícones deste slide.
Mas a rede social não é a rede sobre a qual vamos aprender, e não a que vou falar. O que nos interessa é a rede entre computadores, a base para aplicativos como o Twitter e o Facebook, porque todas as redes são construídas com o mesmo princípio.
Estudaremos exatamente essa rede, que é mostrada no slide, e se ao final desta lição restar tempo, falaremos um pouco sobre os aplicativos usados aqui. Quando criei esse slide, pensei em como, sem usar muitos termos técnicos, explicar o conceito de rede para os alunos que estão apenas estudando o setor de redes.
Não sei dizer assim: "isso está associado a essa coisa ou a essa coisa". Eu pensei que precisava de uma maneira melhor de explicar o conceito de rede e lembrei-me da história que meu professor me contou quando estudei a rede. Era sobre como nos tempos antigos os reis trocavam mensagens. Eles entregaram uma mensagem ao mensageiro, que andava pelas estradas e caminhos, passou pelo portão da cidade, entrou nas câmaras de outro rei e entregou-lhe esta mensagem. Se traçarmos uma analogia com uma rede de computadores, uma mensagem será um dado que pode ser qualquer coisa: um arquivo .doc ou .excel do MS Word, uma imagem e um vídeo. As estradas pelas quais o mensageiro viajou são redes de computadores. Obviamente, uma rede de computadores é muito mais interessante do que uma simples estrada asfaltada, mas podemos concluir que o motivo da invenção da rede de computadores foi a necessidade de estabelecer conexões entre computadores.
Nesta imagem, você vê computadores com Windows, Linux e iMac, laptop, celular, tablet, PC de bolso. No canto superior direito, você vê um servidor web, servidor de banco de dados, servidor de arquivos. Apesar de todos esses dispositivos operarem em diferentes sistemas operacionais, eles se comunicam sem problemas. Essa é a mágica de uma rede de computadores que roda em um padrão global chamado Modelo de Rede OSI. Esse padrão define claramente que qualquer pessoa que fabrique dispositivos de computador deve garantir a interação entre si em um único idioma de comunicação em rede.
Vamos dar uma olhada em como a Internet funciona. Neste armazém, você vê o principal modelo de rede, são 2 computadores conectados por cabo.
Nesse caso, temos um cabo de rede Cat 5, você vê como fica na seção. Esses cabos vêm em cores diferentes - azul, vermelho ou algum outro. Sob a bainha de proteção, existem 8 fios finos conectados a um conector do tipo RJ45. Na parte de trás do seu computador, se estivermos falando sobre a unidade de sistema do PC, há um conector para conectar este cabo, localizado na placa de rede. Assim, dois computadores podem se comunicar, e essa rede principal é chamada de rede Ethernet. Vou tentar escrever essa palavra na tela com o mouse, realmente tenho sucesso, talvez no próximo vídeo eu compre uma caneta para escrever com uma letra mais legível. Portanto, ao conectar 2 computadores com esse cabo, você obterá uma rede muito simples, mas e se você tiver mais de dois computadores, digamos 5? Provavelmente, nesse caso, você precisará de mais placas de rede do que normalmente um único computador.
Nesse caso, todos os computadores se comunicam por meio de um dispositivo de rede - um switch ou hub. O switch e o hub são dispositivos completamente diferentes, eles têm funções diferentes. Vamos considerá-los nos seguintes tutoriais em vídeo. Por enquanto, basta que você saiba que, por meio de um dispositivo de rede, nesse caso, esses comutadores, os computadores podem se comunicar.
O cara da esquerda tem um documento que deseja enviar pela rede para o cara da direita. Tudo o que ele precisa fazer é enviar um documento pelo endereço IP, você pergunta, o que é um endereço IP? Um endereço IP é o que faz os computadores se reconhecerem na rede. Falaremos sobre esses endereços nos seguintes tutoriais em vídeo, por enquanto, lembre-se de que eles são identificadores de computador.
Outro motivo importante para as pessoas usarem redes de computadores é usar dispositivos como esta impressora. Suponha que seja uma impressora ou scanner muito caro que a empresa adquiriu e, se não tivermos uma rede comum, ela poderá ser conectada apenas diretamente a um computador. Suponha que esse usuário imprima não mais que 1 página por dia, e todos os outros usuários desta empresa imprimam até 2 páginas por dia. Em seguida, a empresa será forçada a comprar impressoras pessoais para cada usuário, e seu uso será mínimo. Portanto, a empresa investe dinheiro em uma infraestrutura de rede que permite que você tenha apenas uma impressora cara e de alta qualidade para todos os funcionários conectados à rede, economizando dinheiro e aproveitando ao máximo seu orçamento para o setor de TI.
É esse o requisito básico para redes de computadores e o principal motivo de seu uso.
Assim, uma rede de computadores em um escritório, ou mesmo em uma sala, mas geralmente é uma rede em uma empresa, é chamada LAN - uma rede local. Essa é uma rede, localizada em uma área geográfica. Suponha que sua empresa tenha dois escritórios em Nova York e Boston.
Para conectá-los, você cria uma rede entre os dois escritórios da sua empresa. Obviamente, se você tem muito dinheiro e recebeu permissão das autoridades, pode conectar esses escritórios de forma independente por cabo, colocando-o no subsolo de Nova York a Boston. Mas a maioria das empresas não tem esse tipo de dinheiro nem deseja gastá-lo dessa maneira; portanto, a melhor maneira de fazer isso é conectar os dois escritórios a um provedor local de ISP ou provedor de serviços de Internet. Os ISPs já possuem redes bastante poderosas com alta largura de banda entre eles; portanto, seus dados do escritório em Nova York fluem através da rede para o ISP local, depois são enviados ao provedor de Boston e a partir daí chegam ao escritório de Boston. Portanto, o computador no escritório de Nova York é totalmente gratuito para se conectar ao computador no escritório de Boston usando o ISP.
Assim, uma ampla rede é criada, com a palavra “ampla”, quero dizer uma área geográfica de uma grande área, conectando muitas redes locais. Pode ser distribuído por todo o país, pode ser organizado em diferentes cidades do mesmo país ou em diferentes países. De fato, tudo isso é LAN.
Como funciona, como você conecta um computador ao seu ISP? Geralmente, você tem uma pequena tomada na parede, à qual um cabo está conectado à sua placa de rede e, por outro lado, um switch da sua empresa está conectado a ela. Um cabo subterrâneo é roteado desta tomada para o seu ISP, e o mesmo cabo subterrâneo é roteado entre os escritórios do ISP em Nova York e Boston. Em Boston, um padrão semelhante é repetido - um cabo subterrâneo da Internet do escritório do ISP entra no escritório da empresa e se conecta à tomada onde o roteador está conectado ao qual os computadores do escritório estão conectados.
É assim que a LAN funciona. A Internet também usa o ISP, porque a Internet nada mais é do que uma rede LAN muito extensa que cobre o mundo inteiro, na qual existem muitos recursos públicos. O Google diz que "a Internet é uma rede global de computadores que fornece uma variedade de ferramentas de informação e comunicação, que consiste em redes interconectadas usando protocolos de comunicação padronizados".
Aqui está uma longa definição. Assim, a Internet é uma associação de muitas redes locais. Você tem uma LAN aqui, aqui e aqui, e todas elas estão conectadas uma à outra. As redes americanas estão conectadas às redes européias, africanas, na Ásia, na Índia, todas conectadas entre si - é isso que é a Internet. Se alguém da Índia quiser entrar em contato com Nova York, os dados seguirão esse caminho e, se a conexão entre a Europa e os Estados Unidos for interrompida, eles percorrerão uma rota mais longa pela África e América do Sul. Portanto, a Internet possui muitas redes locais conectadas mutuamente.
Vamos falar sobre os aplicativos que eu já mencionei. Existem muitos aplicativos da Internet, e todos nós usamos aplicativos como Skype, eBay, CNN, YouTube.
Esta figura mostra uma proporção muito pequena de aplicativos da Internet, você conhece um número muito maior. Considere como, por exemplo, o YouTube, que pertence ao Google, funciona.
Em algum lugar da Internet, o Google organizou um servidor público acessível a todos; portanto, se eu quiser assistir a um vídeo no YouTube, vou ao meu navegador da Web e imprimo
www.youtube.com/watch . O processo que ocorre em segundo plano é muito mais complicado, mas tentaremos simplificá-lo e mostrar como ele funciona nos seguintes tutoriais em vídeo.
Digamos que quando alguém digita youtube.com e pressiona “Enter”, o computador envia uma solicitação HTTP ao servidor público do YouTube. Quando o servidor recebe essa solicitação, ele pensa: "excelente, essa é uma solicitação HTTP, então eu envio o arquivo HTML". Ele cria um arquivo HTML e o envia de volta para mim. Meu navegador aceita esse arquivo e diz: "Eu sei o que é esse arquivo HTML e sei como processá-lo para mostrar vídeo do YouTube". Da mesma forma que isso acontece com o eBay, CNN, Skype. É assim que a Internet funciona basicamente: existe um servidor público no qual existem arquivos solicitados pelo seu computador e esses arquivos são enviados a você em resposta à solicitação. É assim que a internet ajuda a globalizar o mundo da informação.
Antes de discutir a Internet, considere sua propriedade mais importante - a velocidade. Vamos discutir a diferença entre um bit e um byte. Um bit é a menor informação que um computador entende, pode ser 0 ou 1. Byte é uma unidade de informação que consiste em 8 bits.
Assim, um byte pode parecer, por exemplo, assim: 1 1 0 1 1 1 0 1. As pessoas geralmente ficam confusas nessas unidades, lembre-se: os dados são sempre medidos em bytes. Quando digo que tenho 1 GB de RAM, isso significa 1 gigabyte de RAM, mas quando falo sobre a velocidade que tenho 10 Mbps, significa que estou transferindo 10 megabits por segundo. Assim, os dados são medidos em bytes e a taxa de dados em bits por segundo. Se você confundir esses dois conceitos, não será fácil para você. Se eu disser "bytes por segundo", significa "8 bits por segundo". Portanto, lembre-se de que a velocidade é sempre indicada por uma letra minúscula b - isso é um pouco e tamanho - por uma letra maiúscula B, esse é um byte. Um kilobit = 1024 bits, assim como 1 kilobyte = 1024 bytes.
Considere um exemplo. Por quanto tempo um arquivo de 128 KB será transmitido em uma rede a uma velocidade de 1 Mb / s? Traduzimos o tamanho do arquivo de bytes para bits: 128 x 8 kilobits = 1024 kilobits ou 1 megabit. Assim, em uma determinada velocidade de conexão, o tempo de transferência de um arquivo desse tamanho não levará mais que 1 segundo.
Se você aprender a diferença entre bits e bytes, será muito fácil entender o conteúdo dos tutoriais em vídeo restantes. Se estamos falando de velocidade, precisamos mencionar três fatores mais importantes que diminuem a velocidade. Todos esses fatores estão sempre interconectados. Quando você conecta o cabo do roteador ao computador, ele informa que está conectado à rede a uma velocidade de 100 Mb / s. Hoje, essa é a velocidade máxima que uma placa de rede LAN pode fornecer. Mas não esqueça que a velocidade da qual estamos falando é a velocidade entre o seu computador e o roteador. Sua conexão à Internet pode ter uma velocidade de 1 Mbps; portanto, se você tentar se conectar à Internet a uma velocidade de 100 megabytes, isso não funcionará para você, porque a Internet pode transferir apenas 1 megabyte. Suponha que você deseje transferir um arquivo do seu escritório em Bangalore para um escritório em Nova York. Portanto, seu arquivo através do roteador do gateway chega a uma velocidade de 1 megabit / s para o provedor de Internet em Bangalore. Um provedor em Bangaolra está conectado a um provedor em Mumbai com uma linha de comunicação de alta velocidade capaz de fornecer uma velocidade de 100 Mb / s.
A velocidade entre o ISP em Mumbai e o ISP em Dubai é mais lenta, porque existe uma linha entre eles que fornece apenas 10 Mbps, mas entre Dubai e Cairo há novamente uma conexão de alta velocidade de 100 Mbps. Além disso, entre Cairo e Madri, também pode haver Internet de alta velocidade, depois a velocidade cai e assim por diante. É o que acontece na Internet, que é um monte de roteadores com taxas de dados diferentes. Mesmo se eu tiver uma conexão de alta velocidade de 100 Mbps em Bangalore, a velocidade de transferência entre os escritórios de Bangalore e Nova York será determinada pela velocidade mínima de conexão na linha de comunicação; nesse caso, a velocidade entre a IPS em Nova York e o computador em Nova York escritório, ou seja, 1 Mbps.
É assim que a velocidade da Internet funciona. Obviamente, a conexão entre Bangalore e Nova York realmente não ocorre através de Mumbai, Dubai e Cairo. Dei essas cidades como exemplo, e a maneira real de transferir dados pode ser diferente. Mas, em geral, os pacotes de dados são movidos dessa maneira de um lugar para outro. Assim, a velocidade depende de muitos fatores, incluindo a velocidade em diferentes seções da rota da rede. Portanto, o segundo fator crítico são os atrasos. Vamos supor que temos outro escritório em Boston, eu o posicionarei à direita do escritório em Nova York. Ao enviar dados de Nova York para Boston, eles passam por menos nós e, portanto, atingem a meta muito mais rapidamente. A conclusão a seguir - se a distância entre os dois dispositivos for grande, você poderá sofrer atrasos na comunicação.
Portanto, se você acessar google.com ou youtube.com de Cingapura, a rede não o direcionará para um servidor do Google nos EUA, mas para o servidor mais próximo de você, talvez para o servidor IPS de Cingapura, enquanto o atraso será insignificante. Mas se a conexão entre Cairo e Dubai for interrompida, você terá que fazer um desvio mais longo de Nova York para Bangalore, possivelmente através da Rússia, China e Índia. Este é um processo muito longo, e aqui surge um terceiro fator - a acessibilidade, ou seja, a disponibilidade dos recursos necessários para a operação da Internet.
Disponibilidade significa que todas as comunicações entre servidores devem estar operacionais.
Outra coisa que discutiremos neste tutorial em vídeo é a topologia de rede. Existem três tipos fundamentais de topologia: "estrela", "anel" e "barramento".
"Star" é um dos esquemas de conexão de computador mais antigos existentes até hoje. Aqui, todos os computadores ou dispositivos estão conectados ao comutador central. Se um dos computadores perder a conexão com o switch, isso não afetará a conexão dos outros computadores, mas esse computador perderá completamente a conexão com a rede.
No "anel", cada computador está conectado a outro e, se a conexão na área entre dois computadores vizinhos for interrompida, eles ainda poderão se comunicar através do próximo computador.
No "barramento", cada computador também é conectado individualmente à rede usando seu próprio pequeno dispositivo de rede. Portanto, se uma parte da rede falhar, os computadores localizados nas proximidades poderão se comunicar, mas perderão o contato com os computadores do segmento de rede localizado atrás da parte danificada.
Vamos ver como isso é implementado no mundo moderno, retornando ao primeiro slide com uma imagem da rede. Como você pode ver, o switch e os três computadores mais próximos a ele estão conectados à rede de topologia em estrela comum, e os servidores localizados no canto superior direito também estão conectados ao switch. Quase da mesma maneira, os dispositivos móveis estão conectados a um ponto de acesso WiFi. «», , , . , , .
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