Post on 14-Oct-2015
Redes Aula1
ConceitosBsicosLANs,Ethernet,TokenringeModeloOSI
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Oquesoredes?
Conjuntodedoisoumaisdispositivos(ns)queusamumconjuntoderegrasemcomumparacompartilharrecursos(hardware,dados,mensagens)
Exemplosderedey Redelocaldeumdomcilioy Redetelefnicay Internet
Exemplosdedispositivos(ouns)y Computadoresy Impressorasy Switchesy Roteadores
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Endereamento
Cadadispositivotemumaidentificaonica,ouseja,umendereo
Osendereossecomunicaroviarede,pormeiodosprotocolosdetransmisso
NaInternet,endereosutilizadossoIP,doprotocoloTCP/IP
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Protocolo
Protocolosdefinemasregrasdeconstruodeumpacote,criandoumalinguagemcomumentrediferentesmquinas,queinclui: Endereos Correesdeerros Regrasdereconstruodepacotes Controledefluxo
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Serviosderede
Conjuntodeoperaesimplementadasporumprotocolo Cadaserviopodeserusadopordiferentesaplicaes Umaaplicaotambmpodeusarvriosserviosy Ex.Browserdeinternet
Serviosorientadosconexoy Estabelececonexoprviatransmissodosdadosy Geraumacomunicaodedadosconfively Possibilitacorreodeerrosecontroledefluxoy Geraoverheadnacomunicao
Serviossemconexoy Enviadadossemconhecimentoprvioy Maisrpidoy Menosconfivel,poisnohgarantiadeentrega
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Meios
Ambientefsicousadoparaconectarosnsdeumarede
Meiosfsicossovariados: Cabocoaxial Cabopartranado Fibraptica Ondasderdio Infravermelho Outrosmeios
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Classificaodasredes
Porreageogrfica Portopologiadarede
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Classificaoporrea
LAN(LocalArea Network)y Permiteaconexodeequipamentosemumapequenaregio(at510km)y Encontradaemlareseescritriosdeempresas
MAN(Metropolitan Area Network)y readeabrangnciapoucomaiorqueasLANsy Considereumaempresanamesmacidade,comvriassedes
WAN(Wide Area Network)y Geograficamentedistribuday Altoscustosdecomunicaoy Velocidadesmenores
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Classificaoporrea
Outrasredes: SAN(StorageAreaNetwork) redeexclusivaparaarmazenamentodedados
GAN(GlobalAreaNetwork) ColeesderedesdelongadistnciaaolongodoGlobo
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Classificaoporrea
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Classificaoportopologia Barramento
Computadorescompartilhamcabonico Dadossorecebidosportodos,massamquinadedestinoaceita Somente1computadorporvezpodetransmitirdados Sehouverrupturanocabo,todaredeafetada Estemdesuso,compopularizaodaEthernet/estrela
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Classificaoportopologia
Anel Estaesconectadasporumnicocabo,emformadecrculo ConceitodeTokenparatransmisso Falhaemumcomputadorimpactatodarede
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Classificaoportopologia Malha
Utilizavriossegmentosdecabos Ofereceredundnciaeconfiabilidade Dispendiosa Geralmenteutilizadaemconjuntocomoutrastopologias
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Classificaoportopologia Estrela
Topologiamaiscomumnaatualidade Utilizamhubseswitchesparaintercomunicao Falhaemumcabonoparalisatodarede Pontonicodefalha:SwitchouHub
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Formasdetransmisso
Simplexy Ocorreemapenasumadireoy Ex.TVAberta
HalfDuplexy Ocorreemambasasdirees,masumeventodecadavezy Ex.Rdioamador
FullDuplexy Recepoeenvioocorremsimultaneamentey Ex.tvacabo
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Colises
Ocorremquandodoisoumaiscomputadoresenviamdadosaomesmotempoy Ocorremsomenteemhalfduplex
CSMA/CD(CarrierSense Multiple Access/CollisionDetection)y Dispositivossoavisadosdacolisoeaguardamtempoaleatriopararetransmitiry Noefetivoemredesmuitolongas(adetecofeitapelaestaoqueirtransmitir)
CSMA/CA(CarrierSense Multiple Access/CollisionAvoidance)y Mandaumavisodetransmissoy Maiseficaz,pormaumentaotrfegonarede
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Colises
Prioridadededemanda SurgiucomasredesFastEthernet PadroIEEE802.12 Sedoiscomputadoresenviampedidosaomesmotempo,oswitchatenderprimeiroopedidocommaiorprioridade
Seaprioridadeidntica,soservidoscomalternncia
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Cabeamento Coaxial
Usadosnasredescomtopologiadebarramento Baixocusto,altaflexibilidade UtilizaconectoresBNC Necessitaterminadornarede
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Cabeamento Partranado
Tecnologiamaiscomumnaatualidade Podeserblindado(STP)ouno(UTP) Tamanhomximo:100metros Cat5 certificadapara100Mbps/Cat5e 1Gbps Conector:RJ45
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Cabeamento Fibra
Tecnologiamaiscara,masatingemaioresdistncias Fibramonomodoy Caminhonicodofeixedelasery Usadaparacomunicaodelongadistnciay Maisdifcilconexo ncleodafibramaisfino
Fibramultimodoy Diversoscaminhosparaofeixey Usadaparadistnciasmaiscurtasy Afibramaiscara,masaimplementaomaisbaratay Ncleomaiorpermiteusodelasersmaisbaratosy Conectoresmaisconfiveisebaratos
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Cabeamento Fibra
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ModeloOSI
PadronizaodeprotocolosepadrespelaISOparaInterconexodesistemasabertos
Sistemaaberto,novinculadoahardwareSozinhonodefinearquiteturadarede(Nodizcomofazer,apenasoquefazer)
Divisoem7camadasy Dividirparaconquistary Estabeleceumainterfacebemdefinidaentreascamadasy Vantagens:Implementaoindependentedascamadas;Reutilizaodecdigo;Adaptabilidade
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Camadas comunicao
Camadasparceirassecomunicamporumobjetochamadoentidadedacamada
Entidadepodeserelementodehardwareoudesoftware
Entidadesignifica:Capacidadedecomunicaoy Ex:ProtocoloIP,roteador,etc
Comunicaoentrecamadasverticais:ServiosComunicaoentrecamadashorizontais:Protocolos
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Camadas
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CamadasOSI
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Camada Exemplos Funcionalidades
Aplicao Email, Web,ftp,etc Aplicaes
Apresentao Encriptao ecompressodedados
Sesso Controlaras sesses
Transporte TCP/UDP Conectividadevirtualpontoaponto
Rede IP,X.25 Roteamento
Enlace Ethernet,PPP,ATM Comunicaocomcorreodeerros
Fsica Transmisso dosinal
Camadafsica
Fluxodebitspelomeiofsico TotalmenteorientadaaHWetratadosaspectosdo
linkfsicoentredoiscomputadores Define,dentreoutrascoisas:y Tcnicadetransmissodosdados(halfduplex,etc)y Pinagemdoconectory Nveisdosinaleltricoy Comoestabelecerecancelaraconexo
Notrata:y Significadodoqueestsendotransmitidoy Errosdetransmisso
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Camadadeenlace
Detectaecorrigeoserrosdetransmissodacamadafsica ControledeFluxo Delimitaodequadros Bitssoorganizadosemframes,comframecheck sequencey FCS Controledeerros(CRC,etc)
Forneceaonvelderede3tiposdeservios:y Semconexoesemreconhecimento:Demoranatransmissopior
queperdadedados(Ex.Voz)y Semconexocomreconhecimento:Maisconfivel framesincorretos
sodescartadoseretransmitidosy Orientadoconexo:Garanteentregadosquadrosnaordemcorretae
error freecamadaderede SubcamadasMAC(acessoaomeio)eLLC(interfacecomasdemais
camadasecontroledeerrosedefluxo)
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Camadaderede
Transparnciacomrelaoscamadasinferiores Funo:Transportedepacotes Comunicaosetornapontoapontoy Nosnveisanteriores,comunicaoeraapenascomoprximon
Funesprincipaisy Endereamentoy Roteamentoy Traduodeendereoslgicosemfsicos(enlace)y Controledecongestionamento
Normalmentenoorientadoconexo,maspodeexistirocontrrioy Ex.ProtocoloX.25
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Camadadetransporte
Principalfuno:garantirconfiabilidadedosdados
Particionamento damensagememsegmentos
Garanteacomunicaoentreoshosts Reconheceorecebimentodepacotes Controledefluxo Sequenciamento eretransmissodepacotes Podeserorientadoounoconexo
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Camadadesesso
Conexoentreduasaplicaesqueresidememcomputadoresdiferentes
Gerenciamentododilogoentreessasmquinas Pontosdesincronizaoy Ex.Transmissodeumarquivomuitograndeouenviodemensagensdecorreio
Atividade cadapontodesincronizaoumaunidadededilogo.Cadagrupodeunidadesumaatividade
Estabelecedireitosdeatividadesprioritrias(acessosdeadministrador,porexemplo)
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Camadadeapresentao
Umgrandetradutor Defineformatoparatrocasdemensagens Funesprincipais
Traduodeprotocolos Conversodepadres(ASCII,ANSI,etc) Criptografia Compressodedados
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Camadadeaplicao
Janelaondeasaplicaesconversamcomarede
Identificaodosparceirosnacomunicao Determinaodosnveisdeservioaceitveis Retardo,tempomximodeespera,taxadeerrotolervel
Seguranadeacessoeintegridadedosdados
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Relacionamentoentrecamadas Comunicaovirtualentreparesdecamadas Pacotessoencapsuladosdacamadamaisaltaatamais
baixa,adicionandoinformaesemcadacamada
Oprocessoserepeteatacamadafsica,ondeosdadossoenviados
Nohostdedestino,aconteceoprocedimentoinverso
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PDU
ProtocolDataUnit ainformaotransmitidacomoumaunidadeemumarede,
quepodetransportarinformaesdecontroleoudados
ConformeacamadadomodeloOSI,temdiferentesnomes: Camadafsica bit Camadadeenlace frame(quadro) Camadaderede packet(pacote) Camadadetransporte segmento Demais dados
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RedesEthernet
Camada2domodeloOSIUtilizadaempequenasegrandesredesPadronizadopelaIEEE especificao802.3Velocidade:10/100Mbps e1/10GbpsPodeutilizartantocaboscoaxiaisquantoparestranados
Framescomtamanhosvariandoentre64e1518bytes.18bytessousadospeloprprioframe
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RedesEthernet Caractersticas
Topologialgica:barramento UsodeCSMA/CDemhalfduplex CamadaMACfazencapsulamentoetransmissodosframes
Pacotesenviadosatodaarede MTU MaximumtransferUnit delimitaotamanhomximodoframe
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RedesEthernet Frame
Preamble:seqnciadebytesparasincronizarcomunicao SOF Startofframe:delimitador Endereos:usamosMACsdasplacas Type:Indicaotipo,paraformatosopcionais Dados:Dadospropriamenteditos FCS:ChecagemdeCRC Tamanhodoframe:64(mn.)ou1518(mx)bytes
JumboFrames:NoaceitopelaISO802.3,permiteat9000bytes
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PadresEthernet10Mbps
10BaseT Sistemadesinalizao barramento(normalmenteseconfiguraestrela hub)
CabopartranadoUTPouSTP Nsfinaisdarede:Oscomputadores Segmentomximo:100metros
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PadresEthernet10Mbps
10Base2y Cabocoaxialfinoy Segmentomximo:185metrosy Comprimentomnimo:0,50metrosentreestaesyMximode30computadoresporsegmentoyMximode5segmentosinterligadospor4repeaters
y Performancemelhoracasosedividaossegmentos(bridges)
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PadresEthernet10Mbps
10Base5 Cabocoaxialgrosso Segmentomximo:500metros Mximode100ns(computadoreserepetidores)porsegmento
Mximode5segmentosinterligadospor4repeaters
Comumutilizaodecoaxiaisfinosegrossosnamesmarede(TvaCabo)
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PadresEthernet10Mbps
10BaseFL Fibraptica Vantagem:Grandecomprimento Desvantagem:Custo Segmentomximo:2km
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FastEthernet100Mbps
Mantmformatodoframe,MTUemecanismosMAC
Capacidadedeoperaofull duplexy Aumentodevelocidadeeeliminaodecolises
100BaseTXouFX(Fast Ethernet)y TX:Cabospartranadocat 5 Sousadosapenas2pares(Pinos1e2;3e6)y FX:Fibraticamultimodoy Extensodopadrooriginal10BaseT(CSMA/CD)y Full Duplex(802.3x) somenteswitches
TopologiafsicaemestrelaProf. Rodrigo Coutinho
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GigabitEthernet Norma:Operaofull duplex,comswitches Comhalf duplex:y Carrierextension paraqueoframeatinjatamanhomnimode512bytes;ouy Framebursting:enviamltiplospequenosframesatolimitede1500bytes,semcontroleCSMA/CDentreframes
Utilizafibraticaoupartranado CabosUTPmnimosdecategoria5y Cat 5eou6sorecomendados
Velocidade1Gbps Usadoparagrandesbackbones,noincio
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PadresGigabitEthernet
1000BaseTy Utilizaos4paresdocaboUTPy Autonegociaorequeriday Padrobastantesensvelaocabeamentoy Caboscat5debaixaqualidadegeramerrosdeconexo
1000BaseTXy Utilizaapenas2paresdocaboUTPy ExigeUTPCat6y Menossucessocomercial(maiscaroeaexignciacat.6)
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PadresGigabitEthernet
1000BaseCXy PadroinicialdoGbEy UtilizacabosSTPy Distnciamxima:25m
1000BaseLXy Fibraticacomlaserdecomprimentodeondalongoy Especificao:5km;Naprtica:at10ou20kmy Funcionatambmnafibramultimodo:550m
1000BaseSXy Fibraticamultimodocomcomprimentodeondacurtoy Especificaao:220m;Prtica:at550my Popularparaligaointraedifcioemlargascorporaes
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10GEthernet
Suportaapenasfullduplexy NosuportahalfduplexenemCSMA/CD
Conexesapenascomswitchesy Hubsepontesnosousados
CabosUTPmnimosdecategoria6y Categoria6arecomendada
Velocidade10GbpsUsadoparabackbonesdecorporaesUtilizafibraticaoucabosUTP/STP
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Padres10GEthernet
10GBASETy CabospartranadoUTPouSTPy Distncia:100my Autonegociao tambmpresente
10GBASESRy Fibraticamultimodo(ShortRange)y Distnciatpica:at85m
10GBASELRy Fibraticamonomodo (Long Range)y Distnciastpicas:10a25km
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Autonegociao
Altacomplexidadeporvriastaxasdedadoseconfiguraesdeduplexdiferentes
Utilizadosemcabosdepartranado(fibraticanosuporta)
Assimqueolinkfordetectado,oprocessocomea
negociadasempreamelhorcombinaovelocidade/duplexpossvel
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RedesTokenRing
CriadapelaIBMnosanos80 Caractersticas
Topologiaemanelestrela(anellgicoemqueoanelfsicoestnoHUB)
MtododeacessobaseadonapassagemdoToken CabopartranadoUTPouSTP(specsIBM) TaxadeTransfernciade4e16Mbit
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RedesTokenRing
Funcionamentoy Token percorrearedeatqueumaestaoseapoderay Apenasamquinaquedetmotoken podetransmitiry Oframepercorreoanelatamquinadedestinoeoretornomquinadeorigemcomostatusy MquinadeorigementoliberaoTokeny ShumToken poraneleelespercorrearedeemumadireo(horrioouantihorrio)y Monitoraooubeaconing:Feitopeloprimeirocomputadorqueficaonline,asseguraentregadosframeseexistnciadeapenasumtoken narede
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RedesTokenRing
Cabeamentoy IBM1,2e3y MSAU=Hubsdatecnologiay Conectoresdeinterfacedemdiaparacabostipo1e2y RJ45paratipo3y Fibraticatambmutilizada(maiorescustoealcance)
Utilizaobastanterestritaatualmentey Gerenciamentomaisonerosoy Congestionamentodaspontesy Velocidadeinferioraosprincipaisconcorrentes
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Exerccios Aula1 Cabeamento
(Susep/06 Esaf)71 Analiseasseguintesafirmaesrelacionadassespecificaesquedefinemascaractersticasfuncionais,mecnicaseeltricaspararedelocalEthernet.
I.Umaredelocal10Base2euma10Base5utilizam,respectivamente,cabocoaxialgrossoefino.
II.Umaredelocal10BaseTutilizacabocoaxialfinocomconectorBNC,oucabocoaxialgrosso.
III.Umaredelocal10BaseTutilizacaboscategorias3,4e5comconectoresRJ45.
IV.Umaredelocal100BaseTXutilizacabotranado,categoria5,econectoresRJ45.
Opoquecontmtodasasafirmaesverdadeiras. a)IeIIb)IIeIII c)IIIeIVd)IeIII e)IIeIV
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Exerccios Aula1 Topologia
(Pref.Vitria/07 CESPE)51.Umarededecomputadorespodetertopologiaemmalha,estrela,barramentoouanel,podendo,ainda,assumirformashbridas.Emredescomtopologiaemestrela,cadamquinadiretamenteligadaacadaumadasoutrasmquinasdarede.
(STF/08 Cespe)82.Atopologiadeumarededecomputadoresindicacomoasestaesnaredesointerconectadas.Emumatopologiaemanel,aredetipicamentecontmrepetidoresinterligadosporenlacesfsicospontoaponto,formandoumanel,cadarepetidorparticipaemdoisenlaceseosdadoscirculamnoanel.
(TJPA/2006 Cespe)NasredeslocaisusandoopadroIEEE802.5(voltadopararedesdotipotoken ring),empregaseomecanismoconhecidocomobinary exponential backoff paratratarcolisesentrediferentesestaesquetentemcompetirsimultaneamentepeloacessoaomeiocompartilhado,damesmaformacomoocorrenaEthernet.
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Exerccios Aula1 Ethernet (FUB/2008 Cespe)80Asredesethernet,definidasnopadroIEEE802.3nopossuem
mecanismosdedetecodecoliso.
(FUB/2008 Cespe)81Oendereodeumainterfacederedeethernet,denominadoendereoMAC(mediumaccesscontrol),possui32bits.
(ABIN/2004 Cespe)94.Oempregodeconcentradoresdecabeamento(hubs)emredeethernetcomcabeamento10baseTpermitemudaralocalizaofsicadeestaesdaredeedetectarquebrasdecabosdeformamaissimplesquenasredescomcabeamento10base2ou10base5.
(Cohab/2004 Cespe)OpadroIEEE802.3defineumconjuntodetecnologiaspararedeslocais(LAN)conhecidaspelotermogenricoethernet.Essasredestmcomocaractersticaautilizaodeumprotocolodeacessoaomeiosemcontenoecomcontroledetransmissopelaemissodetokens.
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Exerccios Aula1 QuadroEthernet
(TCU/2008 Cespe) 135 Ao avaliar a camada fsica de um dos segmentosda rede da organizao, o analista identificou as seguintes caractersticas:o mtodo de acesso ao meio CSMA/CD, o meio de transmisso cabode par tranado com fios de cobre e a transmisso de quadros apresentaum prembulo, indicador de incio de quadro, endereos, tamanho eseqncia de validao. Nesse situao, possvel que a rede daorganizao seja do tipo Eth ernet IEEE 802.3.
(STF/2008 Cespe) 87 Nas redes que adotam o padro IEEE 802.3, atcnica de controle de acesso ao meio denominase CSMA/CD. Os dadosso transmitidos em quadros (frames) MAC, que contm, entre outrasinformaes, um prembulo para sincronizao e endereos da origem edo destino do quadro.
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Exerccios Aula1 Gigabit
(Pref.RioBranco/2007 Cespe)87.OgigabitEthernetpermitetaxasdetransmissonaordemde1Gbps.Poressemotivo,opadrogigabitEthernetnopodeserutilizadosobrecabosUTP.
88Opadro1000BaseLXdefinidoparafibrasmonomodo. (STJ/2004 Cespe)Noformatodoquadrogigabitethernet,o
campodeextenso(extentionfield)possuitamanhoinvarianteprfixadoquepermitegarantirumamnimaduraodetransmissodoquadro,oquenecessrioparaaoperaoemmodohalfduplexa1.000Mbps.
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Exerccios Aula1 OSI (TSE/2006 Cespe)JulgueosseguintesitensreferentesaomodeloOSIdaISO. IUmaentidadepodesecomunicarcomentidadesemcamadasacimaouabaixonomesmo
sistema.Umaentidadeimplementaprotocolosquepossibilitamacomunicaocomoutrasentidadesnamesmacamadaemdiferentessistemas.
IIAcamadadeenlaceprovatransfernciaconfiveldedadosentresistemasconectadosviamltiplosenlaces.Protocolosnessacamadapodemgarantirasincronizaoeadetecodeerros,masnoocontroledefluxo.
IIIAcamadaderedeprovumacomunicaoqueindependedastecnologiasdechaveamentoedetransmissousadas.Protocolosnacamadaderedenopodemserresponsveisporestabelecer,mantereencerrarconexes.
IVAcamadadetransportepossibilitaacomunicaoconfivelparaatrocadedadosentreprocessosemdiferentessistemas.Otamanhoeacomplexidadedeumprotocolodetransportedependemdosserviosdacamadaderede.
VAcamadadeapresentaodefineasintaxeusadaentreentidadesdeaplicaoepossibilitaaseleoemodificaodarepresentaousada.Essacamadaresolvediferenasnosformatoserepresentaesdosdados.
Aquantidadedeitenscertosiguala A1.B2.C3.D4.
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Redes - Aula 1O que so redes?EndereamentoProtocoloServios de redeMeiosClassificao das redesClassificao por reaClassificao por reaClassificao por reaClassificao por topologiaClassificao por topologiaClassificao por topologiaClassificao por topologiaFormas de transmissoColisesColisesCabeamento - CoaxialCabeamento Par tranadoCabeamento FibraCabeamento FibraModelo OSICamadas - comunicaoCamadasCamadas OSICamada fsicaCamada de enlaceCamada de redeCamada de transporteCamada de sessoCamada de apresentaoCamada de aplicaoRelacionamento entre camadasPDURedes EthernetRedes Ethernet - CaractersticasRedes Ethernet - FramePadres Ethernet 10 MbpsPadres Ethernet 10 MbpsPadres Ethernet 10 MbpsPadres Ethernet 10 MbpsFast Ethernet 100 MbpsGigabit EthernetPadres Gigabit EthernetPadres Gigabit Ethernet10G EthernetPadres 10G EthernetAutonegociaoRedes Token RingRedes Token RingRedes Token RingExerccios Aula 1 - CabeamentoExerccios Aula 1 - TopologiaExerccios Aula 1 - EthernetExerccios Aula 1 Quadro EthernetExerccios Aula 1 - GigabitExerccios Aula 1 - OSI