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Conceito
É um sistema de comunicações de dados construído através da interligação de dois ou mais computadores e outros dispositivos com a finalidade de trocar informação e partilhar recursos entre si.
Uma rede de computadores é formada por um conjunto de máquinas electrónicas com processadores capazes de trocar informações e compartilhar recursos, interligados por um subsistema de comunicação, ou seja, é quando há pelo menos dois 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. Uma rede de computadores ou rede de dados é uma rede de telecomunicações digital que permite que compartilhemos recursos. Em uma rede de computadores, os dispositivos de computação em rede trocam dados entre si usando um link de dados. As conexões podem ser estabelecidas usando mídia de cabo ou mídia sem fio.
Tipos de Redes de Computadores
Antigamente, os computadores eram conectados em distâncias curtas, sendo conhecidas como redes locais. Mas, com a evolução das redes de computadores, foi necessário aumentar a distância da troca de informações entre as pessoas. As redes podem ser classificadas de acordo com sua arquitectura (Arcnet, Ethernet, DSL, Tokenring, etc.), a extensão geográfica (LAN, PAN, MAN, WLAN, etc.), a topologia (anel, barramento, estrela, ponto-a-ponto, etc.) e o meio de transmissão (redes por cabo de fibra óptica, trançado, via rádio, etc.).
As redes de computadores, geralmente, são classificadas de acordo com sua disposição geográfica e hierarquia.
Tipos de redes quanto à extensão geográfica
Neste quesito, as redes são classificadas quanto ao alcance das mesmas, sendo que diversas classificações são propostas como forma de caracterização destes tipos de redes, conforme os tópicos a seguir.
PAN
Uma PAN (PersonalArea Network) ou Rede de Área Pessoal, constitui-se de uma rede de computadores formada por dispositivos muito próximos uns dos outros. Como exemplo deste tipo de rede, pode-se citar dois notebooks em uma sala trocando informações entre si e ligados a uma impressora. Redes formadas por dispositivos Bluetooth são exemplos de uma PAN.
LAN
Uma LAN (Local Area Network), também conhecida como rede local de computadores, corresponde a uma rede que possui uma “cobertura limitada” quanto a extensão geográfica que pode atuar. Este tipo de rede é geralmente composta por computadores conectados entre si, através de dispositivos tecnológicos (placas de redes, switch, hub, entre outros), possibilitando o compartilhamento de recursos e a troca de informações.
Uma rede local de computadores é utilizada com frequência para conectar computadores em rede, servidores, dispositivos eletrônicos diversos (tablets, netbooks, notebooks, etc.). Sua limitação geográfica faz com que as LAN’s sejam utilizadas em casas, escritórios, escolas, empresas, entre outros meios locais.
MAN
Uma MAN (MetropolitanArea Network) rede de área metropolitana, corresponde a uma rede de computadores que compreende um espaço de média dimensão (região, cidade, campus, entre outros). Geralmente uma MAN está associada a interligação de várias LAN’s e é considerada uma parte menor de uma WAN (que será descrita no próximo item).
WAN
Uma WAN (WideArea Network) ou rede de longa distância, corresponde a uma rede de computadores que abrange uma grande área geográfica, como por exemplo um país, continente, entre outros. As WAN’s permitem a comunicação a longa distância, interligando redes dentro de uma grande região geográfica.
Tipos de redes quanto a hierarquia
A classificação das redes de computadores quanto a hierarquia refere-se ao modo como os computadores dentro de uma rede se comunicam. Entre os principais tipos de classificação quanto a hierarquia, estão as redes ponto-a-ponto e as redes cliente-servidor, que veremos a seguir:
Redes ponto-a-ponto
Uma rede ponto-a-ponto normalmente é utilizada em pequenas redes. Neste tipo de rede os computadores trocam informações entre si, compartilhando arquivos e recursos. Uma rede do tipo ponto-a-ponto possui algumas características pontuais:
É utilizada em pequenas redes; São de implementação fácil e de baixo custo; Possuem pouca segurança; Apresentam um sistema de cabeamento simples.
Ao citarmos uma vantagem e uma desvantagem deste tipo de rede, podemos considerar como ponto positivo o baixo custo para implementar uma rede do tipo ponto-a-ponto, onde todos os computadores podem acessar directamente todos os demais computadores e seus recursos compartilhados. Um ponto negativo neste tipo de rede está relacionado a baixa segurança que este modelo proporciona.
Redes cliente-servidor
Uma rede de computadores do tipo cliente-servidor possui um ou mais servidores, responsáveis por prover serviços de rede aos demais computadores conectados a ele que são chamados clientes. Cada cliente (computador que compõe este tipo de rede) que deseja acessar um determinado serviço ou recurso faz essa solicitação ao servidor da rede, por isso o nome cliente-servidor. Esse tipo de rede surgiu da necessidade de criar uma estrutura que centralizasse o processamento em um computador central da rede (no caso o servidor, com recursos de hardware preparados para tal processamento).
Exemplos: servidor de aplicativos, serviço de impressão, hospedagem de sites, servidor de e-mail, servidor de arquivos, entre outros.
Topologia de rede
Refere-se à forma como os enlaces físicos e os nós de comutação estão organizados, determinando os caminhos físicos existentes e utilizáveis entre quaisquer pares de estações conectadas a essa rede.
Topologia em Anel
Nessa topologia, procura-se diminuir ao máximo o número de ligações no sistema. As estações são ligadas ponto a ponto e operam em um único sentido de transmissão. Uma mensagem deverá circular pelo anel até que chegue ao módulo de destino, sendo passada de estação em estação. Apresenta limitações de velocidade e confiabilidade. Caso uma rede distribuída aumente consideravelmente o número de estações, isso significa um aumento intolerável no tempo de transmissão. Outro factor limitante refere-se à inexistência de caminhos alternativos para o tráfego de informações. Se porventura um segmento do anel for cortado, toda a rede fica comprometida.
Topologia em estrela
É a evolução da topologia em barramento e a mais utilizada actualmente para as redes locais. O nome estrela se deve ao fato de existir um concentrador na rede, onde se conectam todos os cabos provenientes dos “nós” da rede. Esses equipamentos concentradores são actualmente denominados hubs e switches. O cabeamento também evoluiu, passando do coaxial ao par trançado. Quase todas as redes locais instaladas actualmente utilizam esta topologia devido às facilidades e taxas de transmissão que ela oferece.
Topologia em Malha
Nesta topologia todos os nós estão conectados a todos os outros nós, como se estivessem entrelaçados Já que são vários os caminhos possíveis por onde a informação pode fluir da origem até o destino, este tipo de rede está menos sujeita a erros de transmissão, o tempo de espera é reduzido, e eventuais problemas não interrompem o funcionamento da rede. Um problema encontrado é com relação às interfaces de rede, já que para cada segmento de rede seria necessário instalar, numa mesma estação, um número equivalente de placas de rede.
Topologia em Barramento
Na topologia em barramento, todas as estações compartilham um mesmo cabo. A barra é geralmente compartilhada em tempo e frequência, permitindo transmissão de informação. Esta topologia é caracterizada por uma linha única de dados (o fluxo é serial), finalizada por dois terminadores (casamento de impedância), na qual cada nó é conectado de tal forma que toda mensagem enviada passa por todas as estações, sendo reconhecida somente por aquela que está cumprindo o papel de destinatário (estação endereçada).
Modelo ISO
ISO: (International Standards Organization). As redes industriais seguem as mesmas premissas de qualquer sistema de interconexão de dispositivos microprocessados. Há algumas décadas a interligação dos primeiros computadores, sejam eles de uso corporativo ou industrial, levaram ao desenvolvimento de soluções proprietárias, isto é, somente o fabricante detinha o conhecimento da tecnologia envolvida. Isso dificultava, e muitas vezes, impossibilitava a interconexão de dispositivos de fabricantes diferentes. Para facilitar a interconexão de sistemas de diferentes fornecedores, a ISO (International Standards Organization) desenvolveu um modelo de referência chamado de modelo OSI publicado em 1978 e revisado em 1984.
Camadas do Modelo OSI
Cada camada oferece serviços à camada superior. Uma camada N “conversa” com seu par no outro lado, através do protocolo da camada N.
Cada camada do modelo lida com uma porção diferente do processo de comunicação. Ao separar a comunicação em camadas, o modelo OSI simplificou o modo como o hardware e software de rede trabalham juntos, assim como facilitou o diagnóstico e resolução de problemas fornecendo um método específico de como os componentes envolvidos devem funcionar.
- A camada de aplicação disponibiliza um conjunto de interfaces para as aplicações usarem e terem acesso aos serviços de rede;
- A camada de apresentação converte dados em um formato genérico para transmissão. Nas mensagens recebidas ele converte os dados para um formato que a aplicação de destino possa entender;
- A camada de sessão habilita duas aplicações manterem comunicações activas simultaneamente através da rede;
- A camada de transporte gerência a transmissão de dados através da rede;
- A camada de rede lida com o endereçamento das mensagens e a sua rota de entrega, assim como traduz os endereços de rede em seus endereços físicos;
- A camada de enlace envia quadros de dados da camada de rede para a camada física;
- A camada física converte bits em sinais eléctricos para as mensagens enviadas e sinais eléctricos em bits para mensagens recebidas.
Protocolo TCP/IP
Os protocolos são regras de padronização de procedimentos de modo que haja uma comunicação eficaz entre emissor e receptor. Por exemplo, ao conversar com uma pessoa usando a língua inglesa, é necessário que a outra pessoa compreenda a mesma língua. Assim, você estabelece que seu protocolo de comunicação verbal seja a língua inglesa. Todos os computadores se comunicam entre si através de protocolos.
O protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) actualmente é o mais usado em redes locais. Isso se deve basicamente à popularização da internet já que ele foi criado para este fim. Uma das grandes vantagens do TCP/IP em relação a outros protocolos existentes.
Ele é responsável, possibilitando o envio de mensagens ou dados em redes grandes de longa distância, onde pode haver vários caminhos para atingir o computador receptor. Outro fato que tornou o TCP/IP popular é que ele possui arquitectura aberta e qualquer fabricante pode adoptar sua própria versão de TCP/IP em seu sistema operacional. É na verdade um conjunto de protocolos que permite que computadores de todos os tamanhos, de diferentes fabricantes rodando sistemas operacionais totalmente diferentes, comuniquem-se entre si.
Características do TCP/IP
- Padrão aberto, livremente disponível e desenvolvido independentemente do hardware ou sistema operacional do computador;
- Independente de hardware específico de rede;
- Possui um esquema de endereçamento comum que possibilita todo dispositivo comunicar-se a outro em toda rede, mesmo que esta seja tão grande quanto a Internet;
- É composto por protocolos padronizados de alto nível para serviços consistentes e amplamente disponíveis.
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Bibliografia
SOARES, Luiz Fernando Gomes; LEMOS, Guido; Colcher, Sérgio, Redes de Computadores: Das LANs, MANs e WANs às Redes ATM, 2. Ed. Revisada e ampliada, 4 reimpressão, Editora Campus, 1997, p. 10 – 28;MAIA, Luiz Paulo, Arquitectura de Redes de Computadores, Rio de Janeiro, LTC, 2009, p. 7, 37.
