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ÍNDICE
- 1.1. Introdução........................................................................................................................................
- 1.2. Objectivos.........................................................................................................................................
- 1.2.1. Objectivo Geral..........................................................................................................................
- 1.2.2. Objectivos Específicos................................................................................................................
- 1.3. Metodologia.....................................................................................................................................
- REDES COMPUTADORES..........................................................................................................................
- 2.1. Definição...........................................................................................................................................
- 2.2. Tipos de redes de computadores......................................................................................................
- 2.2.1. Classificação das redes quanto à extensão geográfica...............................................................
- 2.2.1.1. PAN.........................................................................................................................................
- 2.2.1.2. LAN..........................................................................................................................................
- 2.2.1.3. MAN........................................................................................................................................
- 2.2.1.4. WAN........................................................................................................................................
- 2.2.1.5. Demais classificações quanto a extensão geográfica..............................................................
- 2.2.2. Classificação de redes quanto a hierarquia................................................................................
- 2.2.2.1. Redes ponto-a-ponto..............................................................................................................
- 2.2.2.2. Redes cliente-servidor............................................................................................................
- 2.3. Componentes de uma rede de computadores..............................................................................
- 2.3.1. Servidores..................................................................................................................................
- 2.4. Principais dispositivos de uma rede..............................................................................................
- 2.5. Topologias de rede......................................................................................................................
- 2.5.1. Classificação das topologias de rede........................................................................................
- 2.5.1.1. Barramento...........................................................................................................................
- 2.5.1.2. Anel.......................................................................................................................................
- 2.5.1.3. Estrela...................................................................................................................................
- 2.5.1.4. Malha....................................................................................................................................
- 2.5.1.5. Árvore...................................................................................................................................
- 2.5.1.6. Híbrida..................................................................................................................................
- CAPÍTULO III...........................................................................................................................................
- 3.1. Conclusão........................................................................................................................................
3.2. Referências bibliográficas............................................................................................................... 17 1.1. Introdução Redes de computadores constituem hoje um dos principais sistemas tecnológicos, que nos mantem integrado com a nova era tecnológica pela forma de comunicar, de adquirir informação, e de ter acesso ao mundo exterior independentemente da nossa localização, compartilhando os nossos dados e documentos. Por este e por outras várias razões, muitas empresas ou organizações optaram pela sua utilização, podendo tirar diversos benefícios, (MORENO, 2012). Comunicação por computadores é provavelmente o maior sistema de engenharia já criado pela humanidade, com centenas de computadores conectados, ligações de comunicação e comutadores; centenas de milhares de utilizadores que se conectam esporadicamente por meio de telefones celulares e PDAs; e dispositivo como sensores, console para jogos, sendo conectadas à Internet. A Internet é a maior rede mundial de computadores que interliga milhões de dispositivos computacionais espalhados em todo o mundo de forma integrada, viabilizando a conectividade independentemente do tipo de máquina que seja utilizada. Trata-se pois, do maior repositório de informações acessíveis a qualquer pessoa que aceda à rede de qualquer parte do mundo. E o que torna a Internet tão diferente das outras invenções humanas é o insignificante período de tempo em que ela precisou para ser usada por milhões de pessoas. Pretende-se com o presente trabalho, abordar acerca de redes de computadores, desde a definição de rede de computadores, elementos e componentes de uma rede de computadores, composição de redes de computadores, classificação de redes de computadores e topologias de redes de computadores. 1.2. Objectivos 1.2.1. Objectivo Geral Analisar as redes de computadores.
efectuou-se uma pesquisa bibliográfica, através da consulta de manuais, que abordam assuntos ligados à informática e redes de computadores, fez-se também a consulta de artigos científicos, teses, dissertações, monografias, pesquisas científicas, mais algumas explanações e definições de conceitos importantes utilizados durante a pesquisa desse trabalho, e por outro lado foi feita a pesquisa na internet como forma de conhecer as actuais abordagens acerca das redes de computadores.
2. REDES COMPUTADORES 2.1. Definição As redes de computadores constituem-se de um conjunto de dois ou mais computadores interligados com o objetivo de compartilhar recursos e trocar informações. Cada vez mais presentes no dia-a-dia das pessoas, as redes de computadores estão espalhadas em diversos locais: grandes e médias empresas, pequenos escritórios ou até mesmo em casa. Um exemplo de uma rede de computadores é a internet. A internet é caracterizada por uma rede de computadores
descentralizada que envolve diferentes meios de comunicação, que permite aos seus usuários a troca de informações constante, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014, p.15). Redes de computadores são arranjos topológicos interligando vários módulos processadores por meio de enlaces físicos, que são os meios de comunicação, obedecendo a um conjunto de regras preestabelecidas, ou protocolos, que visam permitir a comunicação entre dois ou mais módulos computacionais, (AMARAL, 2013, p.18). 2.2. Tipos de redes de computadores As redes de computadores, geralmente, são classificadas de acordo com sua disposição geográfica e hierarquia, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). 2.2.1. Classificação das 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, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014): 2.2.1.1. PAN Uma PAN ( Personal Area 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, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). 2.2.1.2. 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, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). 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, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014).
CAN – uma CAN ( Campus Area Network ) corresponde a uma rede de computadores formada por computadores dispostos em edifícios, prédios, campus, entre outros (MENDES,
- apud (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). 2.2.2. Classificação 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, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014): 2.2.2.1. 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, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014): 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 diretamente todos os demais computadores e seus recursos compartilhados. Um ponto negativo neste tipo de rede está relacionado a baixa segurança que este modelo proporciona, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). 2.2.2.2. 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, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). 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). Como exemplos de serviços de rede que um servidor pode executar estão: servidor de aplicativos, serviço de impressão, hospedagem de sites , servidor de e-mail , servidor de arquivos, entre outros, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). Os computadores clientes, também chamados de “nós” em uma rede de computadores, são as estações de trabalho ou desktops. Os computadores clientes são utilizados pelos usuários que acessam as informações armazenadas no servidor e executam aplicações locais. Como características deste tipo de rede podemos citar, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014): Maior custo e implementação mais complexa que uma rede do tipo ponto-a-ponto. Existência de pelo menos um servidor da rede. Redes do tipo cliente-servidor, apresentam uma estrutura de segurança melhorada, pois as informações encontram-se centralizadas no servidor, o que facilita o controle e o gerenciamento dos mesmos. Neste tipo de rede não há tolerância a falhas (como existe em um sistema descentralizado) haja vista um único sistema centralizado de informações (servidor). Um servidor de rede é um computador projetado ( hardware ) para suportar a execução de várias tarefas que exigem bastante do hardware (como disco rígido e processador), diferentemente de uma estação de trabalho (cliente), que não possui características para realizar o trabalho de um servidor (quando falamos puramente do hardware necessário a um computador servidor). No contexto do software para servidores, deve prover serviços usuais para atender os clientes da rede: autenticação, compartilhamento de recursos, entre outros. 2.3. Componentes de uma rede de computadores Uma rede de computadores é formada por diversos dispositivos, equipamentos, entre outros, para que a mesma possa funcionar corretamente e cumprir o objetivo geral de uma rede: a troca de informações e o compartilhamento de recursos, sejam eles recursos de hardware ou software , (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). 2.3.1. Servidores Um servidor, em uma rede de computadores, desempenha diversas tarefas. Entre elas estão: prover diferentes serviços aos computadores que acessam estes servidores, denominados
diferentes componentes de uma rede. A seguir são citados os principais dispositivos de uma rede de computadores, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014): Host – equipamento utilizado pelos usuários finais para processamento das aplicações e conexão à rede. Enquadram-se nesta descrição os notebooks , netbooks , computadores pessoais, entre outros, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). Interface de rede – cada computador, notebook , entre outros dispositivos se conectam à uma rede de computadores através de uma placa de rede. A esta placa de rede é dado o nome de interface de rede. Uma placa de rede pode ser do tipo Ethernet cabeada (na qual um cabo é conectado a esta placa) ou então Ethernet sem-fios (placas que se comunicam via Bluetooth, ondas de rádio, etc.). Características como velocidade, modo de funcionamento e barramento de conexão, podem variar de uma interface para outra, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). Hub – o hub (concentrador) é um dispositivo cuja função é interligar os computadores de uma rede local. O funcionamento do hub se difere de um switch , pois o hub simplesmente repassa o sinal vindo de um computador para todos os computadores ligados a ele (como um barramento) , (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). Switch – semelhante ao hub , um switch serve de concentrador em uma rede de computadores com a diferença de que recebe um sinal vindo de um computador origem e entrega este sinal somente ao computador destino. Isto é possível devido a capacidade destes equipamentos em criar um canal de comunicação exclusivo (origem/destino). Esta prática diminui consideravelmente o número de colisões ( São perdas de pacotes ocasionadas quando dois ou mais hosts tentam transmitir dados simultaneamente utilizando o mesmo meio físico. ) e a perda de pacotes ( É a forma como é chamado um conjunto de dados enviado através da rede ) na rede, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). Bridge – ponte de ligação entre duas ou mais redes. Como exemplo, podemos citar uma ponte entre uma rede cabeada e uma rede sem-fio, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). Gateway – sinônimo de roteador na arquitetura TCP/IP, é o equipamento que conecta os hosts à rede. Em outras arquiteturas de redes, um gateway é um dispositivo ( hardware ou software ) que converte mensagens de um protocolo em mensagens de outro protocolo, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014).
Roteador – dispositivo de rede que interconecta duas ou mais redes físicas e encaminha pacotes entre elas, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). Ponto de acesso wireless ( access point ) – equipamento responsável por fazer a interconexão entre todos os dispositivos móveis em uma rede sem-fio. Uma prática comum é a interligação de um access point a uma rede cabeada, para, por exemplo, prover acesso à internet e a uma rede local de computadores (ALECRIM, 2004) apud (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). 2.5. Topologias de rede Uma topologia de rede tem o objetivo de descrever como é estruturada uma rede de computadores, tanto fisicamente como logicamente. A topologia física demonstra como os computadores estão dispersos na rede (aparência física da rede). Já a topologia lógica demonstra como os dados trafegam na rede (fluxo de dados entre os computadores que compõe a rede) , (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). 2.5.1. Classificação das topologias de rede A topologia de uma rede pode ter diferentes classificações. As principais são, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014): Barramento. Anel. Estrela. Malha. Árvore. Híbrida. 2.5.1.1. Barramento Na topologia em barramento todos os computadores trocam informações entre si através do mesmo cabo, sendo este utilizado para a transmissão de dados entre os computadores. Este tipo de topologia é utilizada na comunicação ponto-a-ponto. De acordo com Silva (2010) apud (Franciscatto, et al, 2014), as vantagens da topologia em barramento são: Estações de trabalho (nós) compartilham do mesmo cabo. São de fácil instalação. Utilizam pouca quantidade de cabo. Possui baixo custo e grande facilidade de ser implementada em lugares pequenos.
2.5.1.3. Estrela Uma rede em estrela possui esta denominação, pois faz uso de um concentrador na rede. Um concentrador nada mais é do que um dispositivo ( hub , switch ou roteador) que faz a comunicação entre os computadores que fazem parte desta rede. Dessa forma, qualquer computador que queira trocar dados com outro computador da mesma rede, deve enviar esta informação ao concentrador para que o mesmo faça a entrega dos dados, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). O concentrador da rede possui a função de realizar o fluxo de dados e o gerenciamento da rede. Concentradores atuais ( switchs e roteadores) conseguem realizar os procedimentos necessários a rede de forma rápida e sem gerar tráfego a mesma, diferentemente dos antigos hubs utilizados neste tipo de topologia, onde os mesmos duplicavam a informação a todos os computadores ligados a ele, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). A topologia em estrela apresenta algumas vantagens, as quais são: Fácil identificação de falhas em cabos. Instalação de novos computadores ligados a rede, ocorre de forma mais simples que em outras topologias. Origem de uma falha (cabo, porta do concentrador ou cabo) é mais simples de ser identificada e corrigida. Ocorrência de falhas de um computador da rede não afeta as demais estações ligadas ao concentrador. Como desvantagens ligadas a esta topologia, estão: Custo de instalação aumenta proporcionalmente a distância do computador ao concentrador da rede. Caso de falha no concentrador afeta toda a rede conectada a ele. 2.5.1.4. Malha A topologia em malha refere-se a uma rede de computadores onde cada estação de trabalho está ligada a todas as demais diretamente. Dessa forma, é possível que todos os computadores da rede, possam trocar informações diretamente com todos os demais, sendo que a informação pode ser transmitida da origem ao destino por diversos caminhos. Como vantagens deste tipo de rede, podemos citar: Tempo de espera reduzido (devido a quantidade de canais de comunicação).
Problemas na rede não interferem no funcionamento dos demais computadores. Uma desvantagem desta topologia está no custo de implementação da mesma, uma vez que para isso, existe a necessidade de instalar uma quantidade de interfaces de rede em cada máquina semelhante a mesma quantidade de computadores existentes na rede em malha. Exemplo: se tivermos uma rede em malha com seis computadores interligados, será necessário que cada computador tenha cinco placas de rede, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). 2.5.1.5. Árvore Uma topologia em árvore pode ser caracterizada como uma série de barras interconectadas. Esta topologia em árvore nada mais é do que a visualização da interligação de várias redes e sub-redes. Neste tipo de topologia um concentrador interliga todos os computadores de uma rede local, enquanto outro concentrador interliga as demais redes, fazendo com que um conjunto de redes locais (LAN) sejam interligadas e dispostas no formato de árvore, (FRANCISCATTO, ET AL, 2014). 2.5.1.6. Híbrida Este tipo de topologia é aplicada em redes maiores que uma LAN. É chamada de topologia híbrida pois pode ser formada por diferentes tipos de topologia, ou seja, é formada pela união, por exemplo de uma rede em barramento e uma rede em estrela, entre outras. A finalidade de uma topologia do tipo híbrida está no fato de poder aproveitar o que existe de melhor (custo/benefício) entre os diferentes tipos de topologias, adaptando-as às necessidades de uma empresa, universidade, ou o ambiente onde será aplicada (TYSON, 2009) apud (FRANCISCATTO, ET AL, 2014).
formada por diferentes tipos de topologia, ou seja, é formada pela união, por exemplo de uma rede em barramento e uma rede em estrela, entre outras).
3.2. Referências bibliográficas AMARAL, Marcos Prado [et al.]. Redes de computadores – Belo Horizonte : CEFET-MG, 2013.162 p. FRANCISCATTO, Roberto, CRISTO, Fernado de & PERLIN, Tiago. Redes de computadores – Frederico Westphalen : Universidade Federal de Santa Maria, Colégio Agrícola de Frederico Westphalen, 2014. MORENO, Nilva Karine Semedo Garcia. Projecto de Rede de Computadores Edifício D da UniPiaget. 2012 VUMO, Ambrósio Patrício. Redes de Computadores e Comunicação de Dados.
