Antes de aprender o funcionamento da Cisco Internet, é importante entender o que é uma rede e a importância das próprias redes. Simplificando, uma rede é uma coleção de dispositivos interligados (como computadores, impressoras, etc.). Para entender a importância das redes, vejamos como as coisas funcionavam antes que as redes fossem criadas. Para isso, considere uma grande empresa multinacional que vende produtos alimentícios em um momento em que as redes não existiam.

Chame essa empresa ABC Inc. Imagine a quantidade de informações, como vendas, inventário, exigidas pela administração da empresa para tomar decisões diárias. Para obter essa informações, eles precisarão chamar seus escritórios locais. Seus escritórios locais precisarão enviar por correio  ou relatórios impressos por fax ou mesmo enviar mídias pelo serviço postal. Quando o correio é recebido, os dados já são de dias atrás. Mesmo que os relatórios sejam enviados por fax, será uma tarefa pesada consolidar todos os relatórios. Esta tarefa também aumenta a chance de erro humano, uma vez que um grande número de relatórios são colhidos manualmente. Esta é apenas uma parte da equação. Você também precisa considerar as informações exigidas pelos escritórios locais. Eles também precisam de vários dados da sede e outros escritórios em todo o mundo.

Agora considere a mesma empresa, mas no momento presente com todos os seus escritórios interligados. Eles usariam uma única aplicação em todo o mundo que aproveita sua rede global. Os dados de todos os escritórios serão instantaneamente armazenados na localização central e com um único clique, a equipe de gerenciamento pode ver dados de todo o mundo em qualquer formato que eles gostem. Estes dados também seriam em tempo real. Isso significa que eles vêem isso como está acontecendo. Como os dados são centralizados, qualquer local pode ver dados pertencentes a qualquer local.

Como você pode ver, o custo, o tempo e o esforço envolvidos na transferência de dados foram muito maiores sem redes. Assim, as redes reduzem o custo, o tempo e o esforço,  assim, aumentam a produtividade. Eles também ajudam na otimização de recursos, ajudando a compartilhar-los. Um exemplo simples de compartilhamento de recursos é uma impressora em um escritório típico. Sem redes, cada computador exigiria uma impressora dedicada. No entanto, com uma rede, a impressora pode ser compartilhada entre vários computadores diferentes.

Agora que você sabe como as redes são benéficas, é hora de ver como as redes funcionam. A Figura 1-1 mostra a forma mais básica de uma rede. Esta figura mostra dois hosts (dispositivos de usuários finais, como computadores normalmente são chamados de hosts em termos de rede) diretamente conectados entre si usando um cabo de rede. Hoje, cada host possui uma placa de interface de rede (NIC) que é usada para conectá-la a uma rede.

 Figura 1-1

Uma extremidade do cabo de rede se conecta à NIC em um host e a outra se conecta à rede. Nesse caso, o cabo se conecta diretamente a outro host. Nesta fase, não se preocupe com os cabos de rede e como os hosts se comunicam através da rede. Isso será abordado em detalhes mais adiante no capítulo. Nesta fase, é importante entender como os hosts se conectam a uma rede.

Na Figura 1-1, os hosts estão "conectados em rede" e podem compartilhar informações. Esta rede é eficaz, mas não escalável. Se você tem mais de 2 hosts para esta "rede", não funcionará sem um cartão NIC separado para cada conexão e isso não é escalável ou realista. Para mais de 2 hosts estarem em rede, você precisa de um dispositivo de rede, como um hub. A Figura 1-2 mostra três hosts conectados a um hub.

Figura 1-2

Um hub é um dispositivo de rede que repete a informação recebida de um host para todos os outros hosts conectados. Na Figura 1-2, o hub transmitirá qualquer informação recebida de HostA para HostB e HostC. Isso significa que todos os três hosts podem se comunicar entre si. A comunicação entre hosts pode ser classificada em três tipos:


  • Unicast - Comunicação de um host para outro host apenas.
  • Broadcast - Comunicação de um host para todos os hosts na rede.
  • Multicast - Comunicação de um host para hosts selecionados apenas.

Quando um hub é usado para hosts de rede, existem dois problemas que surgem:

Um hub repete a informação recebida de um host para todos os outros hosts. Para entender isso, considere hostA na Figura 1-2, enviando uma mensagem unicast para o hostB. Quando o hub recebe essa mensagem; Ele transmitirá a mensagem para hostB e hostC. Mesmo que a mensagem fosse uma unicast destinada apenas para o hostB, o hostC também a recebe. Cabe ao hostC ler a mensagem e descartá-la depois de ver que a mensagem não se destinava para ele.

Um hub cria um meio de rede compartilhado onde apenas um único host pode enviar pacotes por vez. Se outro host tentar enviar pacotes ao mesmo tempo, ocorrerá uma colisão. Então, cada dispositivo precisará reenviar seus pacotes e esperar não ocorrer uma colisão novamente. Esse meio de rede compartilhado é chamado de um único domínio de colisão. Imagine o impacto de ter um único domínio de colisão onde 50 ou 100 hosts estão conectados a hubs que estão interligados e todos estão tentando enviar dados. Isso é apenas uma receita para muitas colisões e uma rede ineficiente.

Os problemas associados aos hubs podem causar degradação severa de uma rede. Para superar estes problemas, os switches são usados em vez de hubs. Como os hubs, os switches são usados para conectar hosts em uma rede, mas separando os domínios de colisão, fornecendo um único domínio de colisão para cada porta. Isso significa que cada host (um host se conecta a uma porta no switch) obtém seu próprio domínio de colisão, eliminando assim as colisões na rede. Com switches, cada host pode transmitir dados a qualquer momento. Os switches simplesmente "alternam" os dados de uma porta para outra na rede comutada. Além disso, ao contrário dos hubs, os switches não inundam todos os pacotes para todas as portas. Eles enviam o pacote apenas para a porta do host de destino. A Figura 1-3 mostra uma rede comutada.

Figura 1-3

Lembre-se de que cada host na Figura 1-3 está em seu próprio domínio de colisão e se o hostA envia um pacote ao hostB, o hostC não o receberá.

As figuras 1-4 e 1-5 mostram duas redes. Veja se você consegue descobrir quantos domínios de colisão existem nelas.

Figura 1-4

Figura 1-5

Se você respondeu 5 para a Figura 1-4, então você está absolutamente correto, pois cada porta dos switches representa um único domínio de colisão. Se você respondeu mais do que 5, é necessário lembrar que um hub não quebra os domínios de colisão. Da mesma forma, a Figura 1-5 possui 7 domínios de colisão.

Agora que você sabe como funciona um switch e como ele melhora uma rede, considere o problema associado a uma rede comutada. Mais cedo, você aprendeu que os hubs inundam todas as ´porta, mesmo se não solicitados. Um switche que um domínio de colisão, mas não quebra um domínio de broadcast. Todos os hosts conectados a uma rede comutada são ditos como no mesmo domínio de broadcast. Todos os hosts conectados a ele receberão qualquer broadcast enviado neste domínio. Embora os broadcasts sejam úteis e essenciais para operações de rede, em uma grande rede comutada, muitas transmissões retardarão a rede. Para remediar esta situação, as redes são divididas em tamanhos menores e essas redes separadas estão interligadas usando roteadores. Os roteadores não permitem que os broadcasts sejam transmitidos entre as diferentes redes que interconectam, portanto, efetivamente quebram os domínio de broadcast. A Figura 1-6 mostra três redes comutadas interligadas por um roteador.


Figura 1-6

Na rede mostrada na Figura 1-6, os broadcasts de hosts conectados ao Switch1 não chegarão a hosts conectados a Switch2 ou Switch3. Isso ocorre porque o roteador irá descartar os broadcasts em sua interface de recebimento.

Além de quebrar domínios de broadcast, os roteadores também realizam as seguintes quatro funções essenciais na sua rede:

Comutação de pacotes - No mínimo mais baixo, os roteadores são como switches porque eles basicamente trocam pacotes entre redes.

Comunicação entre Redes - Como mostrado na Figura 1-6, os roteadores permitem a comunicação entre redes conectadas a ele.

Seleção de caminho - Os roteadores podem conversar uns com os outros para aprender sobre todas as redes conectadas a vários roteadores e selecionar o melhor caminho para alcançar uma rede. Esta função é discutida em detalhes mais tarde no livro.

Filtragem de pacotes - Os roteadores podem soltar ou encaminhar pacotes com base em determinados critérios, como sua origem e destino. Isso também é discutido em detalhes mais tarde no livro.


Alerta de exame: lembre-se de que switches quebram os domínios de colisão e os roteadores quebram os domínios de broadcast. Além disso, é importante lembrar as funções de um roteador para o seu exame de certificação CCNA.

1.01 Introdução a Redes



Antes de aprender o funcionamento da Cisco Internet, é importante entender o que é uma rede e a importância das próprias redes. Simplificando, uma rede é uma coleção de dispositivos interligados (como computadores, impressoras, etc.). Para entender a importância das redes, vejamos como as coisas funcionavam antes que as redes fossem criadas. Para isso, considere uma grande empresa multinacional que vende produtos alimentícios em um momento em que as redes não existiam.

Chame essa empresa ABC Inc. Imagine a quantidade de informações, como vendas, inventário, exigidas pela administração da empresa para tomar decisões diárias. Para obter essa informações, eles precisarão chamar seus escritórios locais. Seus escritórios locais precisarão enviar por correio  ou relatórios impressos por fax ou mesmo enviar mídias pelo serviço postal. Quando o correio é recebido, os dados já são de dias atrás. Mesmo que os relatórios sejam enviados por fax, será uma tarefa pesada consolidar todos os relatórios. Esta tarefa também aumenta a chance de erro humano, uma vez que um grande número de relatórios são colhidos manualmente. Esta é apenas uma parte da equação. Você também precisa considerar as informações exigidas pelos escritórios locais. Eles também precisam de vários dados da sede e outros escritórios em todo o mundo.

Agora considere a mesma empresa, mas no momento presente com todos os seus escritórios interligados. Eles usariam uma única aplicação em todo o mundo que aproveita sua rede global. Os dados de todos os escritórios serão instantaneamente armazenados na localização central e com um único clique, a equipe de gerenciamento pode ver dados de todo o mundo em qualquer formato que eles gostem. Estes dados também seriam em tempo real. Isso significa que eles vêem isso como está acontecendo. Como os dados são centralizados, qualquer local pode ver dados pertencentes a qualquer local.

Como você pode ver, o custo, o tempo e o esforço envolvidos na transferência de dados foram muito maiores sem redes. Assim, as redes reduzem o custo, o tempo e o esforço,  assim, aumentam a produtividade. Eles também ajudam na otimização de recursos, ajudando a compartilhar-los. Um exemplo simples de compartilhamento de recursos é uma impressora em um escritório típico. Sem redes, cada computador exigiria uma impressora dedicada. No entanto, com uma rede, a impressora pode ser compartilhada entre vários computadores diferentes.

Agora que você sabe como as redes são benéficas, é hora de ver como as redes funcionam. A Figura 1-1 mostra a forma mais básica de uma rede. Esta figura mostra dois hosts (dispositivos de usuários finais, como computadores normalmente são chamados de hosts em termos de rede) diretamente conectados entre si usando um cabo de rede. Hoje, cada host possui uma placa de interface de rede (NIC) que é usada para conectá-la a uma rede.

 Figura 1-1

Uma extremidade do cabo de rede se conecta à NIC em um host e a outra se conecta à rede. Nesse caso, o cabo se conecta diretamente a outro host. Nesta fase, não se preocupe com os cabos de rede e como os hosts se comunicam através da rede. Isso será abordado em detalhes mais adiante no capítulo. Nesta fase, é importante entender como os hosts se conectam a uma rede.

Na Figura 1-1, os hosts estão "conectados em rede" e podem compartilhar informações. Esta rede é eficaz, mas não escalável. Se você tem mais de 2 hosts para esta "rede", não funcionará sem um cartão NIC separado para cada conexão e isso não é escalável ou realista. Para mais de 2 hosts estarem em rede, você precisa de um dispositivo de rede, como um hub. A Figura 1-2 mostra três hosts conectados a um hub.

Figura 1-2

Um hub é um dispositivo de rede que repete a informação recebida de um host para todos os outros hosts conectados. Na Figura 1-2, o hub transmitirá qualquer informação recebida de HostA para HostB e HostC. Isso significa que todos os três hosts podem se comunicar entre si. A comunicação entre hosts pode ser classificada em três tipos:


  • Unicast - Comunicação de um host para outro host apenas.
  • Broadcast - Comunicação de um host para todos os hosts na rede.
  • Multicast - Comunicação de um host para hosts selecionados apenas.

Quando um hub é usado para hosts de rede, existem dois problemas que surgem:

Um hub repete a informação recebida de um host para todos os outros hosts. Para entender isso, considere hostA na Figura 1-2, enviando uma mensagem unicast para o hostB. Quando o hub recebe essa mensagem; Ele transmitirá a mensagem para hostB e hostC. Mesmo que a mensagem fosse uma unicast destinada apenas para o hostB, o hostC também a recebe. Cabe ao hostC ler a mensagem e descartá-la depois de ver que a mensagem não se destinava para ele.

Um hub cria um meio de rede compartilhado onde apenas um único host pode enviar pacotes por vez. Se outro host tentar enviar pacotes ao mesmo tempo, ocorrerá uma colisão. Então, cada dispositivo precisará reenviar seus pacotes e esperar não ocorrer uma colisão novamente. Esse meio de rede compartilhado é chamado de um único domínio de colisão. Imagine o impacto de ter um único domínio de colisão onde 50 ou 100 hosts estão conectados a hubs que estão interligados e todos estão tentando enviar dados. Isso é apenas uma receita para muitas colisões e uma rede ineficiente.

Os problemas associados aos hubs podem causar degradação severa de uma rede. Para superar estes problemas, os switches são usados em vez de hubs. Como os hubs, os switches são usados para conectar hosts em uma rede, mas separando os domínios de colisão, fornecendo um único domínio de colisão para cada porta. Isso significa que cada host (um host se conecta a uma porta no switch) obtém seu próprio domínio de colisão, eliminando assim as colisões na rede. Com switches, cada host pode transmitir dados a qualquer momento. Os switches simplesmente "alternam" os dados de uma porta para outra na rede comutada. Além disso, ao contrário dos hubs, os switches não inundam todos os pacotes para todas as portas. Eles enviam o pacote apenas para a porta do host de destino. A Figura 1-3 mostra uma rede comutada.

Figura 1-3

Lembre-se de que cada host na Figura 1-3 está em seu próprio domínio de colisão e se o hostA envia um pacote ao hostB, o hostC não o receberá.

As figuras 1-4 e 1-5 mostram duas redes. Veja se você consegue descobrir quantos domínios de colisão existem nelas.

Figura 1-4

Figura 1-5

Se você respondeu 5 para a Figura 1-4, então você está absolutamente correto, pois cada porta dos switches representa um único domínio de colisão. Se você respondeu mais do que 5, é necessário lembrar que um hub não quebra os domínios de colisão. Da mesma forma, a Figura 1-5 possui 7 domínios de colisão.

Agora que você sabe como funciona um switch e como ele melhora uma rede, considere o problema associado a uma rede comutada. Mais cedo, você aprendeu que os hubs inundam todas as ´porta, mesmo se não solicitados. Um switche que um domínio de colisão, mas não quebra um domínio de broadcast. Todos os hosts conectados a uma rede comutada são ditos como no mesmo domínio de broadcast. Todos os hosts conectados a ele receberão qualquer broadcast enviado neste domínio. Embora os broadcasts sejam úteis e essenciais para operações de rede, em uma grande rede comutada, muitas transmissões retardarão a rede. Para remediar esta situação, as redes são divididas em tamanhos menores e essas redes separadas estão interligadas usando roteadores. Os roteadores não permitem que os broadcasts sejam transmitidos entre as diferentes redes que interconectam, portanto, efetivamente quebram os domínio de broadcast. A Figura 1-6 mostra três redes comutadas interligadas por um roteador.


Figura 1-6

Na rede mostrada na Figura 1-6, os broadcasts de hosts conectados ao Switch1 não chegarão a hosts conectados a Switch2 ou Switch3. Isso ocorre porque o roteador irá descartar os broadcasts em sua interface de recebimento.

Além de quebrar domínios de broadcast, os roteadores também realizam as seguintes quatro funções essenciais na sua rede:

Comutação de pacotes - No mínimo mais baixo, os roteadores são como switches porque eles basicamente trocam pacotes entre redes.

Comunicação entre Redes - Como mostrado na Figura 1-6, os roteadores permitem a comunicação entre redes conectadas a ele.

Seleção de caminho - Os roteadores podem conversar uns com os outros para aprender sobre todas as redes conectadas a vários roteadores e selecionar o melhor caminho para alcançar uma rede. Esta função é discutida em detalhes mais tarde no livro.

Filtragem de pacotes - Os roteadores podem soltar ou encaminhar pacotes com base em determinados critérios, como sua origem e destino. Isso também é discutido em detalhes mais tarde no livro.


Alerta de exame: lembre-se de que switches quebram os domínios de colisão e os roteadores quebram os domínios de broadcast. Além disso, é importante lembrar as funções de um roteador para o seu exame de certificação CCNA.

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