REDES DE COMPUTADORES Antes do advento de computadores

REDES DE COMPUTADORES
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.
A rede de computadores é a ligação entre dois ou mais computadores que utilizam os
mesmos recursos físicos e lógicos como, impressoras, dados, mensagens e outros.
A internet é um sistema de informação amplo que conecta várias redes de
computadores. Classificações para as redes de computadores:
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.

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
(hosts,
computadores,
routers/gateways, etc.), 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.
As redes têm dimensões intermediárias, redes de área metropolitana que pode ser uma
grande cidade ou uma região urbana que mantém entre entidades ou instituições a necessidade
de manter entre si um sistema de comunicação de dados e a rede de cliente- servidor e rede
perr to perr onde o cliente é o servidor, há um ou mais computadores que desempenham
funções específicas que consiste em prestar serviços aos outros que compõe a mesma rede. É
um termo usado para designar a forma externa ou física assumida pelas ligações dos
computadores ou nós da rede. Tradicionalmente, as principais Topologias das redes locais de
computadores (lan) são as seguintes: Topologia Estrela, Topologia Anel e Topologia
Barramento.
Topologia de Rede:
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.
ANEL - A topologia de rede em anel consiste em estações conectadas através de um
circuito fechado, em série. 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.
Redes em anel são capazes de transmitir e receber dados em configuração
unidirecional; o projeto dos repetidores é mais simples e torna menos sofisticados os
protocolos de comunicação que asseguram a entrega da mensagem corretamente e em
seqüência ao destino, pois sendo ANEL unidirecionais evita o problema do roteamento.
Nesta topologia cada estação está conectada a apenas duas outras estações, quando
todas estão ativas. Uma desvantagem é que se, por acaso apenas uma das máquinas falhar,
toda a rede pode ser comprometida, já que a informação só trafega em uma direção, que no
caso é CIRCULAR.
Tipo Barra - Rede em barramento é uma topologia de rede em que todos os
computadores são ligados em um mesmo barramento físico de dados. Apesar de os dados não
passarem por dentro de cada um dos nós, apenas uma máquina pode “escrever” no barramento
num dado momento. Todas as outras “escutam” e recolhem para si os dados destinados a elas.
Quando um computador estiver a transmitir um sinal, toda a rede fica ocupada e se outro
computador tentar enviar outro sinal ao mesmo tempo, ocorre uma colisão e é preciso
reiniciar a transmissão.
PONTO A PONTO - Peer-to-peer (do inglês par-a-par ou simplesmente ponto-aponto, com sigla P2P) é uma arquitetura de redes de computadores onde cada um dos pontos
ou nós da rede funciona tanto como cliente quanto como servidor, permitindo
compartilhamentos de serviços e dados sem a necessidade de um servidor central. As redes
P2P podem ser configuradas em casa, em Empresas e ainda na Internet. Todos os pontos da
rede devem usar programas compatíveis para ligar-se um ao outro. Uma rede peer-to-peer
pode ser usada para compartilhar músicas, vídeos, imagens, dados, enfim qualquer coisa com
formato digital.
Os Peers são os participantes da rede igualmente privilegiados na aplicação. Essa
aplicação tem suas tarefas ou cargas dividas em pares. Cada computador da rede é um nó
(ponto de interconexão da rede) e fica responsável por uma parcela dos recursos da rede, tais
como armazenamento, poder de processamento e largura de banda. Os recursos são divididos
diretamente entre cada participante da rede sem a necessidade de uma coordenação central de
um servidor ou hosts. Nesse modelo de rede, cada par de computadores são fornecedores e
consumidores de recurso, diferentemente do modelo cliente-servidor, onde o servidor
alimenta toda a rede e os clientes somente consomem. Os novos sistemas P2P estão indo além
do compartilhamento entre pares, estão buscando pares diferentes que podem trazer recursos,
capacitando os pares individuais para realizarem tarefas maiores, mas que são de benefícios
de todos os pares. Esse tipo de arquitetura de rede é muito conhecida pelo compartilhamento
de ficheiros. No entanto as redes P2P são utilizadas para outras áreas, tais como,
armazenamento distribuídos em meios acadêmico e científico e telecomunicações, por
exemplo.
Quanto às redes alargado (wan), não é habitual termos uma topologia única bem
definida, uma vez que podemos ter diferentes redes interligadas. Por vezes fala-se de
topologias mesh ou em malha para designar uma topologia em que as ligações entre os
computadores formam como que uma malha mais ou menos aleatória ou irregular. Numa
topologia do tipo mesh, podem partir de cada computador ou de cada nó da rede, várias
ligações para outros nós podendo variar o número de ligações de caso para caso.
Os protocolos mais comuns são o IPX, NETBEUI, TCP/IP, HTTP e o FTP. O PIX foi
criado para a utilização nas redes, o NETBEUI criado pela Microsoft, como padrão para as
primeiras versões de rede, quando o Windows 2000 chegou ele caiu praticamente em
abandono, o TCP/IP derrubou o uso do IPX e é o mais usado ultimamente por que permite
vários tipos de configurações, o HTTP é o que nos permite ver figuras, vídeos no browser, é
o protocolo padrão da Web e o FTP é o que permite que um arquivo seja transferido para
outro computador.
Principais equipamentos para montagem de uma rede:
Repetidores - são dispositivos de hardware utilizados para a conexão de dois ou mais
segmentos de uma rede local.
Modem- é um dispositivo conversor de sinais que faz a comunicação entre
computadores através de uma linha dedicada para esse fim.
Hub- concentrador ou Multiport Repeater, é um repetidor que, promove um ponto de
conexão física entre os equipamentos de uma rede.
Bridges (ou pontes) - são equipamentos que possuem a capacidade de segmentar uma
rede local em várias sub-redes, e com isto conseguem diminuir o fluxo de dados (o tráfego).
Gateway- É um dispositivo que permite a comunicação entre duas redes de
arquiteturas diferentes. Este equipamento resolve problemas de diferença entre
tamanho máximo de pacotes, forma de endereçamento, técnicas de roteamento, controle de
acesso, time-outs, entre outros.
Switch- Trata-se de uma evolução do hub, com funções de pontes e roteadores e
hardware especial que lhe confere baixo custo e alta eficiência.
Trasceiver- É um dispositivo de hardware que faz a conexão eletroóptica
(transforma um sinal elétrico em sinal óptico e vice-versa) entre computadores de rede que
usam fibra óptica e cabeamento metálico convencional.
Placas de Rede- funciona como uma interface entre o computador e o cabeamento da
rede. Juntamente com o Sistema Operacional, a placa de rede trabalha para poder transmitir e
receber mensagens a partir da rede. Suas principais funções são: mover os dados para dentro
da memória RAM do computador, gerar o sinal elétrico que trafega através do cabo da rede e
controlar o fluxo de dados no sistema de cabeamento da rede.
Multiplexador- Dispositivo usado para permitir que uma única linha de comunicação
seja comutada com um computador. Se os períodos ativos das várias linhas nunca
coincidirem, uma única linha pode ser comutada para atender a vários terminais.
Cabos de rede- Podem ser utilizados vários suportes físicos de transmissão de dados.
Uma destas possibilidades é a utilização dos cabos para ligar as diversas entidades de uma
rede.
Os Sistemas Operacionais de Redes é um conjunto de módulos usados para ampliar os
sistemas operacionais, estes o completa com várias funções básicas e geral que tornam
transparente o uso dos recursos compartilhados na rede. Logo o computador dispõe de dois
sistemas: o Sistema Operacional Local (SOL) e o Sistema Operacional de Redes (SOR) que
interagem ente si, para utilizarem os recursos de rede e os recursos na máquina local.
O SOR redireciona o aplicativo do cliente e o Sistema Operacional Local colocando
um entre o outro, assim é redirecionado as solicitações de recursos da rede para o programa de
comunicação, logo buscará os recursos na própria rede:
O processamento da aplicação é partilhado entre um outro cliente (solicita serviço) e
um ou mais servidores (prestam serviços).
Os módulos do SOR podem ser: Módulo Cliente do Sistema Operacional (SORC) e
Módulo Servidor do Sistema Operacional (SORS)
Sistemas Operacionais de Rede, tipos de arquitetura:
·
Peer-to-Peer - tem várias máquinas interligadas, cada uma com serviços de
Servidor e de Cliente na mesma máquina junto com o Sistema Operacional Local.
·
Cliente Servidor ( Servidor Dedicado e Servidor não Dedicado) – no Cliente
Servidor com Servidor Dedicado a máquina servidora não executa aplicativos locais e o
Cliente Servidor com Servidor não Dedicado a máquina servidora executa aplicativos locais, e
prove os serviços de Servidor.
Existem alguns tipos diferentes de servidores como:

Servidor de Arquivos - são usados na distribuição de arquivos.

Servidor de Banco de Dados - usados para consulta e/ou cadastro de dados.

Servidor de Impressão - são máquinas ligadas na rede para gerenciar impressoras
(lazer, jato de tinta, matricial, etc.).

Servidor de Comunicação - máquinas usadas para distribuição de informações na rede.

Servidor de Gerenciamento - são máquinas usadas na gerência da rede e pode ser
aplicado nas maquinas que gerenciam o acesso de usuários à rede (NT PDC, NT BDC,
etc.).
TIPOS E EXEMPLOS:
Sistema operacional de tempo real (RTOS)- é usado para controlar máquinas,
instrumentos científicos e sistemas industriais sua função do é gerenciar os recursos do
computador para que uma operação específica seja sempre executada durante um mesmo
período de tempo.
Monousuário, monotarefa - foi criado para que um único usuário possa fazer uma
coisa por vez. Um bom exemplo é o Palm OS dos computadores Palm ele faz parte de um
sistema operacional moderno.
Monousuário, multitarefa - é o mais utilizado em computadores de mesa e laptops.
Exemplos: As plataformas Microsoft Windows e Apple MacOS, ele que permite que um
único usuário utilize diversos programas ao mesmo tempo, é possível para um usuário de
Windows escrever uma nota em um processador de texto ao mesmo tempo em que faz
download de um arquivo da Internet e imprime um e-mail.
Multiusuário - permite que diversos usuários utilizem simultaneamente os recursos
do computador. Exemplos: Unix, VMS e sistemas operacionais mainframe como o MVS.
Após a evolução das redes, o uso dela em empresas tem sido fundamental trazendo
eficiência ao trabalho. Este compartilhamento tem seus pontos positivos e negativos. Ao
compartilhar informações dentro de uma empresa, se torna mais fácil o acesso de arquivos e
informações necessárias para agilizar um processo. Mas uma falha neste processo pode
acarretar sérios problemas à empresa, pois sua rede pode estar sendo burlada por outro
usuário. Podemos observar com esse estudo, a internet e seus protocolos, como montar uma
rede e os equipamentos necessários para isso. Repetidores, modem, roteadores, hub, bridges,
gateway, switch, trasceiver, placas de rede, multiplexador e os cabos de rede, são
equipamentos importantes na hora de montar uma rede. Percebemos que a evolução da
globalização trouxe evoluções nos computadores também.
Aspectos positivos:
Velocidade na informação; hoje em tempo real sabemos o que ocorre do outro lado do
mundo.
Facilidade em encontrar informações; com o compartilhamento de arquivos em uma
rede wan, como na internet, se torna fácil o acesso a várias informações.
Compartilhamento de arquivos; as empresas hoje utilizam muito esse tipo de processo,
pois ajuda na agilidade de seu trabalho.
Com toda esta facilidade não existe distância para a comunicação hoje em dia, a cada
dia que passa isso fica mais fácil e accessível.
Aspecto negativo:
A perda de privacidade com o vazamento de notícias, o uso indevido de pessoas
que utilizam este meio para atacar pessoas ou contar mentiras.
Facilidade em encontrar informações; ao vazar informações confidenciais numa rede,
ela pode se tornar uma arma, e até mesmo entrar em computadores de empresas para roubar.
Compartilhamento de arquivos; basta fazer um compartilhamento de arquivos com o
usuário errado, e uma empresa e até uma pessoa física, se prejudica gravemente, socialmente
falando, espalhar pornografia descobrir dados de pessoas para planejar assaltos, seqüestros.
Que o computador é muito útil não temos duvidas, mais ele pode ser uma arma nas
mãos de pessoas que só querem fazer o mau, e pode ser muito perigoso usar sem saber, hoje é
importante ter muito cuidado para não ficar vulnerável nas mãos de bandidos.
Logo conclui que, a rede entre os computadores é importante em alguns casos, mas
com extremo cuidado, pois qualquer descuido a rede passa de uma ferramenta para uma
“arma” poderosa.