Redes de Computadores

INTRODUÇÃO

Uma rede de computadores é formada por um conjunto de módulos processadores capazes de trocar informações e partilhar recursos, interligados por um sub-sistema de comunicação, ou seja, é quando há pelo menos 2 ou mais computadores e outros dispositivos interligados entre si de modo a poderem compartilhar recursos físicos e lógicos, estes podem ser do tipo: dados, impressoras, mensagens (e-mails),entre outros.

A Internet é um amplo sistema de comunicação que conecta muitas redes de computadores. Existem várias formas e recursos de vários equipamentos que podem ser interligados e compartilhados, mediante meios de acesso, protocolos e requisitos de segurança.

O objectivo das redes de computadores é permitir a troca de dados entre computadores e a partilha de recursos de hardware e software. Antes do advento de computadores dotados com algum tipo de sistema de telecomunicação, a comunicação entre máquinas calculadoras e computadores antigos era realizada por usuários humanos através do carregamento de instruções entre eles.

As redes de computadores e as tecnologias necessárias para conexão e comunicação através e entre elas continuam a comandar as indústrias de hardware de computador, software e periféricos. Essa expansão é espelhada pelo crescimento nos números e tipos de usuários de redes, desde o pesquisador até o usuário doméstico. Atualmente, redes de computadores são o núcleo da comunicação moderna.

REDES DE COMPUTADORES

Atualmente é praticamente impossível não se deparar com uma rede de computadores, em ambientes relacionados à informática, principalmente porque a maioria dos usuários de computadores se conectam a Internet - que é a rede mundial de computadores. Mesmo em ambientes que não estão relacionados à informática, mas fazem uso de computadores, a utilização de redes pode ser facilmente evidenciada. Observe o ambiente de um supermercado, cada caixa registradora pode ser um computador, que, além de estar somando o total a ser pago, está automaticamente diminuindo o do controle de estoque dos produtos que você está comprando. O responsável pelo controle de estoque tem acesso em tempo real à lista de mercadorias que tem dentro do supermercado, assim como o responsável pelo fluxo de finanças tem acesso ao fluxo de caixa daquele momento, facilitando enormemente o processo de gerência e controle do supermercado. As redes de computadores surgiram da necessidade de troca de informações, onde é possível ter acesso a um dado que está fisicamente localizado distante de você, por exemplo em sistemas bancários. Neste tipo de sistema você tem os dados sobre sua conta armazenado em algum lugar, que não importa onde, e sempre que você precisar consultar informações sobre sua conta basta acessar um caixa automático. As redes não são uma tecnologia nova. Existe desde a época dos primeiros computadores, antes dos PC‘s existirem, entretanto a evolução da tecnologia permitiu que os computadores pudessem se comunicar melhor a um custo menor. Além da vantagem de se trocar dados, há também a vantagem de compartilhamento de periféricos, que podem significar uma redução nos custos de equipamentos.

É importante saber que quando nos referimos a dados, não quer dizer apenas arquivos, mas qualquer tipo de informação que se possa obter de um computador. Outra aplicação para redes de computadores é a criação de correio eletrônico, o que facilita a comunicação interna em uma empresa, e se esta empresa estiver conectada a Internet, pode-se usar esse tipo de correio para Resumindo Como foi visto, as redes de computadores são um conjunto de computadores autônomos interligados através de um meio físico de comunicação para o compartilhamento de recursos, isso os diferencia bem de um sistema multiterminal onde os terminais funcionam como uma unidade de entrada e saída de dados do computador principal – chamado Mainframe. Nas Redes os computadores conectados são sistemas independentes, cada computador, ou nó da rede, processa localmente suas informações, executa seus próprios programas e opera de maneira autônoma em relação aos demais. Os principais motivos que levam a implantação de uma rede de computadores são: Possibilitar o compartilhamento de informações (programas e dados) armazenadas nos computadores da rede.

TIPOS DE REDES

Do ponto de vista da maneira com que os dados de uma rede são compartilhados podemos classificar as redes em dois tipos básicos:

Ponto-a-ponto: que é usado em redes pequenas; Cliente/servidor: que pode ser usado em redes pequenas ou em redes grandes.

Redes Ponto-A-Ponto

Esse é o tipo mais simples de rede que pode ser montada, praticamente todos os Sistemas Operacionais já vêm com suporte a rede ponto-a-ponto (com exceção do DOS). Nesse tipo de rede, dados e periféricos podem ser compartilhados sem muita burocracia, qualquer micro pode facilmente ler e escrever arquivos armazenados em outros micros e também usar os periféricos instalados em outros PC‘s, mas isso só será possível se houver uma configuração correta, que é feita em cada micro. Ou seja, não há um micro que tenha o papel de servidor da rede, todos micros podem ser um servidor de dados ou periféricos.

Vantagens e desvantagens de uma rede ponto-a-ponto

Usada em redes pequenas (normalmente até 10 micros); Baixo Custo. Fácil implementação; Baixa segurança; Sistema simples de cabeamento; Micros funcionam normalmente sem estarem conectados a rede; Micros instalados em um mesmo ambiente de trabalho; Não existe um administrador de rede; Não existe micros servidores; A rede terá problemas para crescer de tamanho.

Redes Cliente/Servidor

Este tipo de rede é usado quando se deseja conectar mais de 10 computadores ou quando se deseja ter uma maior segurança na rede. Nesse tipo de rede aparece uma figura denominada servidor. O servidor é um computador que oferece recursos especializados, para os demais micros da rede, ao contrário do que acontece com a rede ponto-a-ponto onde os computadores compartilham arquivos entre si e também podem estar fazendo um outro processamento em conjunto. A grande vantagem de se ter um servidor dedicado é a velocidade de resposta as solicitações do cliente (computador do usuário ou estações de trabalho), isso acontece porque além dele ser especializado na tarefa em questão, normalmente ele não executa outra tarefas. Em redes onde o desempenho não é um fator importante, pode-se ter servidores não dedicados, isto é, micros servidores que são usados também como estação de trabalho. Outra vantagem das redes cliente/servidor é a forma centralizada de administração e configuração, o que melhora a segurança e organização da rede. Para uma rede cliente/servidor podemos ter vários tipos de servidores dedicados, que vão variar conforme a necessidade da rede, para alguns tipos desses servidores podemos encontrar equipamentos específicos que fazem a mesma função do computador acoplado com o dispositivo, com uma vantagem, o custo desses dispositivos são bem menores. Abaixo temos exemplos de tipos de servidores: Servidor de Arquivos: É um servidor responsável pelo armazenamento de arquivos de dados - como arquivos de texto, planilhas eletrônicas, etc... É importante saber que esse servidor só é responsável por entregar os dados ao usuário solicitante (cliente), nenhum processamento ocorre nesse servidor, os programas responsáveis pelo processamento dos dados dos arquivos deve estar instalados nos computadores clientes.

Servidor de Impressão: É um servidor responsável por processar os pedidos de impressão solicitados pelos micros da rede e enviá-los para as impressoras disponíveis. Fica a cargo do servidor fazer o gerenciamento das impressões.

Servidor de Aplicações: É responsável por executar aplicações do tipo cliente/servidor como, por exemplo, um banco de dados. Ao contrário do servidor de arquivos, esse tipo de servidor faz processamento de informações.

Mensagens eletrônicas: se for um e-mail destinado a uma pessoa fora da rede, este deverá ser passado ao servidor de comunicação. Servidor de Comunicação: Usado para comunicação da sua rede com outras redes, como a Internet. Se você acessa a Internet através de uma linha telefônica convencional, o servidor de comunicação pode ser um computador com uma placa de modem. Além desses, existem outros tipos de servidores que podem ser usados, vai depender da necessidade da rede. Vantagens e Desvantagens de uma Rede Ciente/Servidor: Usada normalmente em redes com mais de 10 micros ou redes pequenas que necessitam de alto grau de segurança;

Custo maior que as redes ponto-a-ponto; Maior desempenho do que as redes ponto-a-ponto; Implementação necessita de especialistas; Alta segurança; Configuração e manutenção na rede é feita de forma centralizada; Existência de servidores, que são micros capazes de oferecer recursos aos demais micros da rede.

COMPONENTES DE UMA REDE

No ambiente de uma rede de computadores encontramos diversos elementos que compõem a rede tanto em termos físicos, quanto em termos lógicos. É importante ter-se neste ponto uma visão geral destes elementos que caracterizam um ambiente de rede. Cliente Um cliente em uma rede, corresponde a todo computador que busca a utilização de recursos compartilhados ou o acesso a informações que encontram-se em pontos centralizados desta rede. Servidor Um servidor em uma rede corresponde a um computador que centraliza o oferecimento de recursos ou informações compartilhadas e que atende as requisições dos computadores clientes desta rede Redes de Computadores.

Usuário em uma rede corresponde a toda pessoa que utiliza um computador cliente e que procura acessar recursos e informações compartilhadas Administrador O administrador de uma rede corresponde a pessoa que cuida do gerenciamento e administração dos servidores e dos recursos compartilhados. Ele também é responsável por toda a segurança de acesso na rede. Mídia A mídia ou meio de comunicação corresponde à forma física de conexão entre os computadores de uma rede. Basicamente corresponde a dois tipos: Cabeamento ou também denominada conexão com fio – ex: fibra óptica. Wireless ou também denominada conexão sem fio – ex: rádio. Hardware de rede A placa de rede ou interface de rede corresponde ao dispositivo que anexado ao computador permite que ele possa ser conectado fisicamente a alguma mídia de conexão. Pode ter a forma de uma placa de expansão interna ou externa, ou até de um cartão PCMCIA para uso em palmtops e notebooks Modem Se o tipo de mídia corresponde a um meio de telefonia analógica ou digital, então a interface de conexão é denominada modem, pois é responsável por um processo denominado modulação. Sistema operacional de rede Para um computador operar em uma rede, tanto no papel cliente, como no de servidor, é necessário que o sistema operacional instalado neste computador possa suportar as operações de comunicação em rede. Todos os sistemas operacionais atuais suportam e reconhecem a operação em rede,implementando em suas operações de entrada e saída, as funções de utilização como clientes e servidores. Temos como exemplo os seguintes sistemas: Windows (9x, XP, NT, 2000 e 2003), Novell Netware, Mac OS, Unix e Linux. Protocolo, um protocolo de rede corresponde a um padrão de comunicação existente em uma rede. Para que dois computadores possam trocar informações entre si, é necessário que utilizem o mesmo protocolo de rede. Topologia, uma topologia de rede corresponde ao desenho lógico que uma rede apresenta, mostrando principalmente o caminho da comunicação entre os computadores desta rede.

TIPOS DE TRANSMISSÃO DE DADOS

As redes de computadores foram criadas com um único propósito, transmissão de dados. Existem 3 formas de transmissão de dados que estudaremos a seguir: Simplex: Nesse tipo de transmissão existem dois tipos de dispositivos (esses dispositivos também existem nas outras formas de transmissão) o transmissor -chamado Tx e o receptor - chamado Rx; sendo que o papel deles nunca será invertido, ou seja, o transmissor só pode transmitir e nunca receber, já o receptor só pode receber e nunca transmitir. Half-Duplex: É um tipo de transmissão bidirecional, mas como compartilham o mesmo meio de transmissão, não é possível transmitir e receber ao mesmo tempo. Tradicionalmente a transmissão nas redes segue esse padrão. FulI-Duplex: É a verdadeira comunicação bidirecional, onde quem transmite pode receber os dados de outro computador durante a sua transmissão.

CLASSIFICAÇÃO DE REDES DE COMPUTADORES

As redes de computadores podem ser classificadas de duas formas: pela sua dispersão geográfica e pelo seu tipo de topologia de interconexão. Em relação a dispersão geográfica podemos classifica-las como: Rede Local - LAN (Local Área Network): que são redes de pequena dispersão geográfica dos computadores interligados que conectam computadores numa mesma sala, prédio, ou campus com a finalidade de compartilhar recursos associados aos computadores, ou permitir a comunicação entre os usuários destes equipamentos. Rede de Longa Distância -WAN (Wide Area Network): redes que usam linhas de comunicação das empresas de telecomunicação. É usada para interligação de computadores localizados em diferentes cidades, estados ou países Rede Metropolitana - MAN (Metropolitan Area Network): computadores interligados em uma região de uma cidade, chegando, às vezes, a interligar até computadores de cidades vizinhas próximas. São usadas para interligação de computadores dispersos numa área geográfica mais ampla, onde não é possível ser interligada usando tecnologia para redes locais. Podemos fazer interligações entre redes, de forma que uma rede distinta possa se comunicar com uma outra rede. Entre as formas de interligações de rede destacamos a Internet, Extranet e Intranet. transferência de dados ocorre de forma seletiva entre as redes, impedindo assim o tráfego desnecessário nas redes. A Internet tem por finalidade restringir o fluxo das comunicações locais ao âmbito de suas limitações físicas, permitindo o acesso a recursos remotos e o acesso de recursos locais por computadores remotos, quando necessário.

Rede Corporativa: interligação de redes de uma mesma instituição Internet: interligação de redes que surgiu a partir da rede Arpanet e atingiu proporções mundiais.

INTRANET

A Intranet é uma rede privada localizada numa corporação constituída de uma ou mais redes locais interligadas e pode incluir computadores ou redes remotas. Seu principal objetivo é o compartilhamento interno de informações e recursos de uma companhia, podendo ser usada para facilitar o trabalho em grupo e para permitir teleconferências. o uso de um ou mais roteadores podem permitir a interação da rede interna com a Internet. Ela se utiliza dos protocolos TCP/IP, HTTP e os outros protocolos da Internet são usados nas comunicações e é caracterizada pelo uso da tecnologia WWW dentro de uma rede corporativa.

EXTRANET

É uma rede privada (corporativa) que usa os protocolos da Internet e os serviços de provedores de telecomunicação para compartilhar parte de suas informações com fornecedores, vendedores, parceiros e consumidores. Pode ser vista como a parte de uma Intranet que é estendida para usuários fora da companhia. Segurança e privacidade são aspectos fundamentais para permitir o acesso externo, que é realizado normalmente através das interfaces da WWW, com autenticações, criptografias e restrições de acesso. Pode ser usado para troca de grandes volumes de dados, compartilhamento de informações entre vendedores, trabalho cooperativo entre companhias, etc.

VIRTUAL PRIVATE NETWORK

Rede de longa distância privada que utiliza a infra-estrutura dos serviços de telecomunicação. As linhas de transmissão utilizadas são compartilhadas e privacidade das transmissões é garantida através de criptografia, protocolos de tunelamento e outros mecanismos de segurança visam permitir os mesmos tipos de acesso de uma rede corporativa de longa distância, porém, com um custo menor.

REDES SEM FIO

A tecnologia hoje, atingiu um grau de disseminação na sociedade que faz com que esteja presente em todas as áreas de trabalho e também até nas áreas do entretenimento. Esse crescimento fez com que as pessoas precisem se conectar em redes em qualquer lugar a qualquer hora. Em muitas situações é impossível ou mesmo muito custoso montar uma estrutura de conexão utilizando cabeamento convencional. É aí que entra a conexão de redes sem fio. As redes sem fio (ou também conhecidas pelos termos em inglês Wireless e WiFi) correspondem a infra estruturas que permitem a conexão de computadores entre si ou a uma rede convencional, utilizando tecnologias de comunicação.

As redes sem fio podem ser classificadas em 4 categorias: Rede sem fio de área pessoal (Wireless personal área network – WPAN) Rede sem fio de área local (Wireless local área network – WLAN) Rede sem fio de longa distância – Wireless wide área network – WWAN) Redes de Satélite.

As redes sem fio de área pessoal estão crescendo rapidamente devido a utilização cada vez maior de dispositivos pessoais que necessitam um acesso rápido e fácil entre si ou para outros dispositivos de apoio tais como impressoras. Alguns destes dispositivos são: Notebooks e Laptops, Tablets, PDA’s, impressoras, microfones, caixas de som, câmaras, pagers, smart-phones, celulares, leitores de código de barras, sensores industriais, etc. O uso destes dispositivos leva a necessidade de interligá-los de uma forma rápida com as seguintes características: Comunicação de curta-distância.