Rede de computadores

Uma rede de computadores consiste de 2 ou mais computadores e outros dispositivos conectados entre si de modo a poderem compartilhar seus serviços, que podem ser: dados, impressoras, mensagens (e-mails), etc. 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.

conectores RJ-45 usados para conectar redes em informática.

História

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.

Em setembro de 1940, George Stibitz usou uma máquina de teletipo para enviar instruções para um conjunto de problemas a partir de seu Model K na Faculdade de Dartmouth em Nova Hampshire para a sua calculadora em Nova Iorque e recebeu os resultados de volta pelo mesmo meio. Conectar sistemas de saída como teletipos a computadores era um interesse na Advanced Research Projects Agency (ARPA) quando, em 1962, J. C. R. Licklider foi contratado e desenvolveu um grupo de trabalho o qual ele chamou de a "Rede Intergaláctica", um precursor da ARPANet.

Em 1964, pesquisadores de Dartmouth desenvolveram o Sistema de Compartilhamento de Tempo de Dartmouth para usuários distribuídos de grandes sistemas de computadores. No mesmo ano, no MIT, um grupo de pesquisa apoiado pela General Electric e Bell Labs usou um computador (DEC’s PDP-8) para rotear e gerenciar conexões telefônicas.

Durante a década de 1960, Leonard Kleinrock, Paul Baran e Donald Davies, de maneira independente, conceituaram e desenvolveram sistemas de redes os quais usavam datagramas ou pacotes, que podiam ser usados em uma rede de comutação de pacotes entre sistemas de computadores.

Em 1969, a Universidade da Califórnia em Los Angeles, SRI (em Stanford), a Universidade da Califórnia em Santa Bárbara e a Universidade de Utah foram conectadas com o início da rede ARPANet usando circuitos de 50 kbits/s.

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. O escopo da comunicação cresceu significativamente na década de 1990 e essa explosão nas comunicações não teria sido possível sem o avanço progressivo das redes de computador.

Classificação

• Segundo a Arquitetura de Rede:
  • Arcnet
  • Ethernet
  • Token ring
  • FDDI
  • ISDN
  • Frame Relay
  • ATM
  • X25
  • DSL
• Segundo a extensão geográfica:
  • SAN (Storage Area Network)
  • LAN (Local Area Network)
  • PAN (Personal Area Network)
  • MAN (Metropolitan Area Network)
  • WAN (Wide Area Network)
  • RAN (Regional Area Network)
  • CAN (Campus Area Network)
• Segundo a topologia:
  • Rede em anel (Ring)
  • Rede em barramento (Bus)
  • Rede em estrela (Star)
  • Rede em malha (Mesh)
  • Rede em ponto-a-ponto
• Segundo o meio de transmissão:
  • Rede por cabo
    • Rede de Cabo coaxial
    • Rede de Cabo de fibra óptica
    • Rede de Cabo de par trançado
  • Rede sem fios
    • Rede por infravermelhos
    • Rede por microondas
    • Rede por rádio

Hardware de Rede

• Elementos de Cablagem:
  • Cabo coaxial
  • Cabo de fibra óptica
  • Cabo de par trançado
  • Repetidor
  • Transceptor
• Estação de trabalho
• Placa de rede
• Concentrador (hub)
• Comutador (switch)
• Roteador (router)
• Modem
• Porta de Ligação (gateway)
• Ponte (bridge)
• Servidor
  • Servidor de arquivos
  • Servidor de comunicações
  • Servidor de disco
  • Servidor de impressão

Modelo OSI

• Nível físico
• Nível de enlace de dados
  • Ethernet
  • PPP
• Nível de Rede
  • IP
  • IPX
• Nível de transporte
  • TCP
  • UDP
• Nível de sessão
  • NetBIOS
  • IPX
  • Appletalk
• Nível de apresentação
• Nível de aplicação
  • SMTP
  • FTP
  • Telnet
  • SSH
  • IRC
  • HTTP
  • POP3
  • VFRAD

Normas

• IEEE 802
• X.25

Técnicas de transmissão

• Banda larga
• Banda base

Modelagem de rede de computadores segundo Tanenbaum

Uma rede pode ser definida por seu tamanho, topologia, meio físico e protocolo utilizado.

Tamanho: LAN, CAN, MAN E WAN

LAN (Local Area Network, ou Rede Local). É uma rede onde seu tamanho se limita a apenas um prédio.

CAN (Campus Area Network, ou rede campus). Uma rede que abrange uma área mais ampla, onde pode-se conter vários prédios dentro de um espaço continuos ligados em rede.

MAN (Metropolitan Area Network, ou rede metropolitana). A MAN é uma rede onde temos por exemplo, uma rede farmácia, em uma cidade, onde todas acessam uma base de dados comum.

WAN (Wide Area Network, ou rede de longa distância). Uma WAN integra equipamentos em diversas localizações geográficas, envolvendo diversos países e continentes como a Internet.

Topologia

Topologia em Estrela

Ver artigo principal: Rede em estrela

Topologia de rede em estrela.

Neste tipo de rede, todos os usuários comunicam-se com um modo central, tem o controle supervisor do sistema, chamado host.Por meio do host os usuários podem se comunicar entre si e com processadores remotos ou terminais. No segundo caso, o host funciona como um comutador de mensagens para passar dados entre eles.

O arranjo em estrela é a melhor escolha se o padrão de comunicação da rede for de um conjunto de estações secundárias que se comunicam com o nó central. As situações nas quais isso acontece são aquelas em que o nó central está restrito às funções de gerente das comunicações e a operações de diagnósticos.

O gerenciamento das comunicações por este nó central pode ser por chaveamento de pacotes ou de circuitos.

O nó central pode realizar outras funções além das de chaveamento e processamento normal. Por exemplo, pode compatibilizar a velocidade de comunicação entre o transmissor e o receptor. Se o protocolo dos dispositivos fonte e destino for diferente, o nó central pode atuar como um roteador, permitindo duas redes de fabricantes diferentes se comunicar.

No caso de ocorrer falha em uma estação ou no elo de ligação com o nó central, apenas esta estação fica fora de operação.

Entretanto, se uma falha ocorrer no nó central, todo sistema pode ficar fora do ar. A solução deste problema seria a redundância, mas isto acarreta um aumento considerável de custos.

A expansão de uma rede desse tipo só pode ser feita até um certo limite, imposto pelo nó central: em termos de capacidade de chaveamento, número de circuitos concorrentes que podem ser gerenciados e números de nós que podem ser servidos.

O desempenho obtido numa rede em estrela depende da quantidade de tempo requerido pelo nó central para processar e encaminhar mensagens, e da carga de tráfego de conexão, ou seja, é limitado pela capacidade de processamento do nó central.

Esta configuração facilita o controle da rede e a maioria dos sistemas de computação com funções de comunicação; possuem um software que implementa esta configuração.

Barramento

Ver artigo principal: Rede em bus

Topologia de rede em barramento

Anel

Ver artigo principal: Rede em anel

A topologia em anel como o próprio nome diz tem um formato circular.

Topologia de rede em anel

Meio físico

O meio mais utilizado hoje é o Ethernet. O padrão Ethernet vem subdividido em: Coax/10base2, UTP (Unshielded Twisted Pair - Par Trançado Não Blindado)/10BaseT e UTP/100baseT. A Gigabit ethernet está começando a ser utilizada, também.

Também pode ser conectado por Fibra ótica, um fino filamento contínuo de vidro com uma cobertura de proteção que pode ser usada para conectar longas distancias.

E ainda há as redes sem fios, que se subdividem em diversas tecnologias: Wi-fi, bluetooth, wimax e outras.

Protocolo: O que a rede está Falando Hoje, o protocolo mais usado é o TCP/IP , e espera-se que em breve passemos a utilizar o IPv6.