Rede de computadores

Uma rede de computadores é formada por um conjunto de módulos processadores capazes de trocar informações e compartilhar 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.1

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.

Os meios de comunicação podem ser: linhas telefónicas, cabo, satélite ou comunicação sem fios (wireless).

O objectivo das redes de computadores é permitir a troca de dados entre computadores e a partilha de recursos de hardware e software. 2


Índice

1 História
2 Classificação
3 Hardware de Rede
4 Modelo OSI
5 Normas
6 Técnicas de transmissão
7 Modelagem de rede de computadores segundo Tanenbaum
8 Topologia
8.1 Topologia em Estrela
8.2 Topologia em Barramento ou bus
8.3 Topologia em Anel
9 Meio físico
10 Protocolo


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 computadores.

Classificação

Segundo a Arquitetura de Rede:
Arcnet (Attached Resource Computer Network)
Ethernet
Token ring
FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
ISDDN (Integrated Service Digital Network)
Frame Relay
ATM (Asynchronous Transfer Mode)
X.25
DSL (Digital Subscriber Line)
* Segundo a extensão geográfica:

SAN (Storage Area Network)
LAN (Local Area Network)
PAN (Personal Area Network)
MAN (Metropolitan Area Network)
WMAN Wireless Metropolitan Area Network, é uma rede boa sem fio de maior alcance em relação a WLAN
WAN (Wide Area Network)
WWAN (Wireless 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 (ad-hoc)
* 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 Cabeamento:
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
Servidor de bluetooth
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.

PAN (Personal Area Network, ou rede pessoal). Uma PAN é uma rede de computadores usada para comunicação entre dispositivos de computador (incluindo telefones e assistentes pessoais digitais) perto de uma pessoa.
LAN (Local Area Network, ou Rede Local). É uma rede onde seu tamanho se limita a apenas uma pequena região física.
VAN (Vertical Area Network, ou rede de vertical). Uma VAN é usualmente utilizada em redes prediais, vista a necessidade de uma distribuição vertical dos pontos de rede.
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. Esta segundo Tanenbaum em seu livro "Redes de computadores" é uma LAN, justamente porque esta área dita ampla, quando muito grande abrange 10 quarteirões ou aproximadamente 2.500m quadrados. Essa é pequena quando comparado a uma cidade. Logo CAN não é senão Car Area Net. onde funciona o software local, regulando motores e seus componentes eletronicos. Aliás Tanenbaum é citado mais acima.
MAN (Metropolitan Area Network, ou rede metropolitana). A MAN é uma rede onde temos por exemplo, uma rede de farmácias, 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.
SAN (Storage Area Network, ou Rede de armazenamento). Uma SAN serve de conexão de dispositivos de armazenamento remoto de computador para os servidores de forma a que os dispositivos aparecem como locais ligados ao sistema operacional.
Topologia

Topologia em Estrela


Topologia de rede em estrela
Neste tipo de rede, todos os usuários comunicam-se com um nodo (nó) 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 na 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.

Topologia em Barramento ou bus


Topologia de rede em barramento - Simples
Ela consiste em estações conectadas através de um circuito fechado, em série, formando um circuito fechado (anel). O anel não interliga as estações diretamente, mas consiste de uma série de repetidores ligados por um meio físico, sendo cada estação ligada a estes repetidores. É uma configuração em desuso.

Topologia em Anel


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

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 e Gigabit ethernet.

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

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

Protocolo

Hoje, o protocolo mais usado é o TCP/IP, versão IPv4, e espera-se que passemos a utilizar o IPv6.

Referências

↑ Mendes, Douglas Rocha. Redes de Computadores. Em Livraria Cultura
↑ http://blog.wolkartt.com/