Introdução à comunicação entre computadores e tecnologias de rede/Redes de computadores

Alguns Conceitos de redes de Computadores

Redes de Computadores formam uma tecnologia de rede única. Nenhuma outra tecnologia de rede é tão versátil e poderosa como ela. Devido à isso, quando falamos sobre elas, podemos utilizar os seguintes termos listados neste pequeno glossário:

Cliente: Clientes são computadores que se conectam à um computador central para requisitar que este realize alguma tarefa na qual é especializado.

Confiabilidade: Em todo o tipo de comunicação à distância, existe a possibilidade de ocorrer um erro na hora de se interpretar os dados. No caso das redes de computadores, isso é algo que pode ocorrer devido à vários motivos como interferência ou o enfraquecimento do sinal com a distância. Para se criar uma rede de computadores confiável, é preciso fazer com que os computadores sejam capazes de detectar erros na transmissão. Uma vez que isso ocorra, pode-se tentar corrigí-los ou então pedir para que os dados sejam retransmitidos.

Endereço: para que possamos nos comunicar com outro elemento de uma rede, precisamos identificá-lo de alguma forma. Na rede telefônica, por exemplo, para falarmos com outra pessoa, precisamos discar o seu número de telefone - que é único para cada elemento da rede. O mesmo ocorre com a rede de computadores. Cada elemento possui um número único que é reconhecido como seu "Endereço". Quase todos os elementos de uma rede de computadores possuem um endereço. Chamamos o ato de distribuir Endereços para os elementos da rede de Endereçamento.

Meio: É o ambiente físico usado para conectar membros de uma rede. Por exemplo, no caso dos telefones, o meio é o fio que forma toda a rede telefônica. Computadores podem usar os mais diversos meios, como cabos e ondas de rádio.

Nós: Não são apenas computadores que podem ser ligados à uma rede de computadores. de fato, as primeiras redes de computadores foram criadas para controlar o caminho percorrido por ligações telefônicas. Existe uma gama muito grande de dispositivos que podem fazer parte deste tipo de rede como terminais, impressoras, repetidoras, pontes, chaves e roteadores. Por causa disso, costumamos chamar cada elemento conectado à uma Rede de Computadores de "Nó".

Protocolo de Rede: Computadores só podem lidar com números binários. Eles só entende 0s e 1s. Por conta disso, é preciso criar algum tipo de alfabeto ou padrão para que possamos nos comunicar com apenas dois tipos de sinais. O nome das regras que os computadores seguem para se comunicar entre si chama-se "Protocolo".

Roteamento: Rotear significa traçar uma rota. O roteamento é justamente a tarefa de traçar rotas entre os vários elementos de uma rede. Afinal, em uma rede com várias máquinas, é preciso estabelecer qual caminho os dados precisam seguir para que eles não terminem indo parar na máquina errada.

Segurança: É comum que informações sigilosas sejam trocadas em uma rede. Por causa disso, existem muitas pessoas que podem tentar interceptar os dados. Para isso, pode-se utilizar várias estratégias para aumentar a segurança de uma rede como criptografar os dados, por exemplo.

Servidor: Um Servidor é uma máquina que costuma ser freqüentemente acessada por outras para que ela realize algum tipo de tarefa.

Classificação de Redes

Classificação Quanto ao Tamanho da Rede

PAN

Esta é uma sigla para Personal Area Network(Rede de Área Pessoal). Chamam-se assim pequenas redes domésticas de computadores. O alcance destas redes normalmente é o de alguns poucos metros.

Além de redes domésticas, em 1995, um grupo de pesquisadores encontrou uma nova forma de criar PANs. Eles desenvolveram uma tecnologia que permitia que vários dispositivos pequenos como relógios, pagers ou cartões trocassem informação entre si transmitindo informação por meio da condutividade da salinidade da pele de seu usuário. No ano seguinte, a IBM lançou o primeiro dispositivo deste tipo para fins comerciais. Era um pager que possuía eletrodos ligados à pele de seu dono. Se o usuário do equipamento tocasse na pele de outro usuário, as duas unidades conseguiam trocar informações entre si. Talvez em um futuro, este tipo de tecnologia seja mais comum e possa ser aproveitada na área médica para conseguir informações sobre um paciente. Esta tecnologia também possui potencial de permitir que os mais diversos equipamentos como celulares, cartões de crédito, tocadores de música e laptops troquem informações por meio da pele de seus donos e assim possam ter um funcionamento mais inteligente.

LAN

Esta é uma sigla para Local Area Network (Rede de Áreal Local). Qualquer rede cujo raio de alcance seja menor do que 10 Km se encaixa nesta categoria.

As LANS existem desde a década de 60, quando eram usadas pelo Laboratório de Livermore para ajudar na pesquisa de armas atômicas. Nas próximas décadas, o seu uso se espalhou em outros setores da sociedade. A principal utilidade das LANs era compartilhar o uso de espaço em disco e impressoras - que eram muito caros na época.

A popularização das LANs foi algo que ocorreu lentamente, principalmente devido aos vários protocolos existentes que eram incompatíveis entre si. Cada fornecedor de placas de redes possuía o seu próprio protocolo que se comunicava somente com outros dispositivos do mesmo fabricante. Entretanto, este entrave passou a diminuir muito com o tempo, pois cada vez mais o mercado dava preferência à equipamentos capazes de se comunicar com equipamentos de diferentes fornecedores. Atualmente já existem protocolos oficiais que cada fabricante precisa seguir se quiser que seus equipamentos sejam compatíveis com os demais.

MAN

Uma sigla para Metropolitan Area Network (Rede de Área Metropolitana). Este nome é usado para redes maiores do que LANs e que normalmente ocupam a área de uma cidade inteira. Embora existam MANs que pertencem à uma única organização, o mais normal é que elas sejam formadas por redes interconectadas de vários indivíduos e organizações diferentes. Elas também podem ser usadas pela administração do município como serviços de utilidade pública.

Este tipo de rede pode ser útil para uma empresa que possui várias filiais espalhadas em uma única cidade. Empresas de TV à cabo também costumam montar MANs em uma cidade para poderem fornecer serviços como o acesso à internet à cabo para seus clientes.

WAN

Uma sigla para Wide Area Network (Rede de Área Ampla). Qualquer rede cuja área é maior do que uma cidade se encaixa nesta categoria. Existem WANs que possuem uma área de alcance que cruzam até mesmo diferentes estados e países.

A primeira rede deste tipo surgiu em 1965 quando um computador em Massachussets e outro na Califórnia foram ligados entre si. Atualmente, a maior WAN existente é a Internet.

WANs são muito utilizadas por empresas de telefone que costumam fornecer serviços de acesso à Internet ao longo de todo o Brasil.

Classificação Quanto à Topologia

A topologia de uma rede mostra como as máquinas estão ligadas entre si. De acordo com a topologia, redes podem ser classificadas em:

Redes Ponto-a-Ponto

Em redes deste tipo, cada nó só pode se comunicar com nós adjacentes. É como em uma brincadeira de telefone sem fio no qual para que uma mensagem chegue até alguém, ela precisa passar por vários intermediários, já que só é possível falar com as pessoas que estejam ao seu lado.

Estrela: Neste tipo de rede, existe um nó central (normalmente um hub ou switch) à partir do qual todas as máquinas estão conectadas. Para enviar uma mensagem à alguém, é preciso primeiro enviar para o nó central e só então o nó central passa a mensagem para o destinatário.

Laço: Neste tipo de rede, não existe um nó central. Ao invés disso, as máquinas então todas conectadas entre si e existem nós que estão conectados a mais de um outro nodo. Por não possuírem um nó central, não existe um único ponto cujo funcionamento mantém a rede inteira. Por isso, eles tendem a ser mais seguros. Entretanto, o roteamento neste tipo de rede tende a ser mais complexo. Existem também redes em laço que são totalmente conectadas. Nelas, cada nó está conectado à todos os demais. Por causa de sua complexidade e custo proibitivo, este tipo de laço só é usado em redes pequenas com poucos nós.

Árvore: Neste tipo de topologia, existe um nó que é considerado a raiz. Ela possui ligada à ela outros nós que são considerados seus filhos e ele é o pai destes nós. Cada nó que é filho da raiz pode ter outros filhos e estes também podem ter seus filhos. Entretanto, cada nó, com exceção da raiz, deve possuir um único pai. Normalmente, estas redes possuem como nós diversos Hubs ou Switchs. Nelas, os nós que não possuem filhos normalmente são os computadores e terminais de trabalho.

Redes de Difusão

Neste tipo de rede, os nós compartilham um canal único de comunicação. Nele, os dados enviados por uma máquina são recebidos por todos os nós que compartilham um mesmo canal. É como em uma conversa normal. Quando você fala, várias pessoas ao redor ouvem o que você disse, mas somente a pessoa com quem você está falando responde.

Barramento: Neste tipo de rede, todos os nós compartilham um mesmo canal. Se algum dos nós enviar uma mensagem pela rede, todos os demais irão ouvir. Deve-se tomar cuidado para que mais de um nó não tente falar ao mesmo tempo, pois se isso ocorrer, ninguém conseguirá entender a mensagem transmitida.

Satélite: Neste tipo de rede, existe um satélite capaz de transmitir dados para todos os nós em Terra que estejam na área de alcance e estejam equipados com antenas para captar o seu sinal. Se o satélite envia um sinal, todos os outros nós ouvem. Mas se um nó mandar uma mensagem para o satélite, somente o satélite será capaz de ouvir a mensagem.

Estas são apenas os tipos de topologia mais comum. Mas além destes, existem outros que são muito menos usados além de redes de topologia híbridas que são uma mistura de vários tipos diferentes.