Redes de computadores referem-se a dispositivos de computação interconectados que podem trocar dados e compartilhar recursos entre si. Esses dispositivos em rede usam um sistema de regras, chamados de protocolos de comunicação, para transmitir informações por meio de tecnologias físicas ou sem fio.
Nós e links são os blocos de construção básicos em redes de computadores. Um nó de rede pode ser um equipamento de comunicação de dados (DCE), como um modem, hub ou switch, ou um equipamento terminal de dados (DTE), como dois ou mais computadores e impressoras. Um link refere-se ao meio de transmissão que conecta dois nós. Os links podem ser físicos, como fios de cabos ou fibras ópticas, ou espaço livre usado por redes sem fio.
Em uma rede de computadores em funcionamento, os nós seguem um conjunto de regras ou protocolos que definem como enviar e receber dados eletrônicos por meio dos links. A arquitetura de rede de computadores define o design desses componentes físicos e lógicos. Ela fornece as especificações para os componentes físicos da rede, organização funcional, protocolos e procedimentos
As redes de computadores foram criadas no final da década de 1950 para uso militar e de defesa. Elas foram inicialmente usadas para transmitir dados por linhas telefônicas e tinham aplicações comerciais e científicas limitadas. Com o advento das tecnologias da Internet, uma rede de computadores tornou-se indispensável para as empresas.
As soluções de rede modernas oferecem mais do que conectividade. Elas são essenciais para a transformação digital e o sucesso das empresas hoje. Os recursos de rede subjacentes tornaram-se mais programáveis, automatizados e seguros.
As redes de computadores modernas podem:
A infraestrutura de rede física subjacente pode ser particionada de forma lógica para criar várias redes de "sobreposição". Em uma rede de computadores de sobreposição, os nós estão virtualmente vinculados e os dados podem ser transmitidos entre eles por meio de vários caminhos físicos. Por exemplo, muitas redes empresariais são sobrepostas na Internet.
Os serviços de redes modernos conectam redes de computadores distribuídas fisicamente. Esses serviços podem otimizar as funções de rede por meio de automação e monitoramento para criar uma rede de grande escala e alta performance. Os serviços de rede podem ter a escala aumentada ou reduzida na vertical com base na demanda.
Muitas redes de computadores são definidas por software. O tráfego pode ser roteado e controlado de forma centralizada usando uma interface digital. Essas redes de computadores oferecem suporte ao gerenciamento de tráfego virtual.
Todas as soluções de redes vêm com recursos de segurança integrados, como criptografia e controle de acesso. Soluções de terceiros, como software antivírus, firewalls e antimalware, podem ser integradas para tornar a rede mais segura.
Aula-Introdutoria-Fundamentos-de-Redes-de-Computadores.pptxO design da rede de computadores se enquadra em duas grandes categorias:
Nesse tipo de rede de computadores, os nós podem ser servidores ou clientes. Os nós do servidor fornecem recursos como memória, capacidade de processamento ou dados aos nós clientes. Os nós do servidor também podem gerenciar o comportamento do nó cliente. Os clientes podem se comunicar uns com os outros, mas não compartilham recursos. Por exemplo, alguns dispositivos de computador em redes empresariais armazenam dados e definições de configuração. Esses dispositivos são os servidores na rede. Os clientes podem acessar esses dados fazendo uma solicitação à máquina do servidor.
Na arquitetura ponto a ponto (P2P), os computadores conectados têm capacidades e privilégios iguais. Não existe um servidor central para coordenação. Cada dispositivo na rede de computadores pode atuar como cliente ou servidor. Cada ponto pode compartilhar alguns de seus recursos, como memória e capacidade de processamento, com toda a rede de computadores. Por exemplo, algumas empresas usam a arquitetura P2P para hospedar aplicações que consomem memória, como renderização gráfica 3D, em vários dispositivos digitais.
A disposição de nós e links é chamada de topologia de rede. Eles podem ser configurados de maneiras diferentes para obter resultados distintos. Alguns tipos de topologias de rede são:
Cada nó está vinculado a apenas um outro nó. A transmissão de dados pelas conexões de rede ocorre em uma direção.
Cada nó está vinculado a dois outros nós, formando um anel. Os dados podem fluir bidirecionalmente. No entanto, a falha de um único nó pode desativar toda a rede.
Um nó de servidor central está vinculado a vários dispositivos de rede do cliente. Essa topologia tem melhor performance, pois os dados não precisam passar por cada nó. Eles também são mais confiáveis.
Cada nó está conectado a muitos outros nós. Em uma topologia em malha completa, cada nó está conectado a todos os outros nós da rede.
Dependendo do tamanho e dos requisitos da organização, existem três tipos comuns de redes privadas empresariais:
Uma LAN é um sistema interconectado limitado em tamanho e geografia. Ela normalmente conecta computadores e dispositivos em um único escritório ou edifício. Ela é usada por pequenas empresas ou como rede de teste para prototipagem em pequena escala.
Uma MAN é uma rede que abrange toda uma área metropolitana, uma cidade por exemplo.
Uma rede empresarial que abrange edifícios, cidades e até países é chamada de rede de longa distância (WAN). Enquanto as redes de área locais são usadas para transmitir dados em velocidades mais altas em estreita proximidade, as WANs são configuradas para comunicação de longa distância que é segura e confiável.
SD-WAN (softawre defined) ou WAN definida por software é uma arquitetura de WAN virtual controlada por tecnologias de software. Uma SD-WAN oferece serviços de conectividade mais flexíveis e confiáveis que podem ser controlados no nível da aplicação sem sacrificar a segurança e a qualidade do serviço.
As redes de provedores de serviços permitem que os clientes aluguem capacidade e funcionalidade de rede do provedor. Os provedores de serviços de rede podem consistir em empresas de telecomunicações, operadoras de dados, provedores de comunicações sem fio, provedores de serviços de Internet e operadoras de televisão a cabo que oferecem acesso à Internet de alta velocidade.
Conceitualmente, uma rede em nuvem pode ser vista como uma WAN com sua infraestrutura fornecida por um serviço baseado na nuvem. Alguns ou todos os recursos e capacidades de rede de uma organização são hospedados em uma plataforma de nuvem pública ou privada e disponibilizados sob demanda. Esses recursos de rede podem incluir roteadores virtuais, firewalls, largura de banda e software de gerenciamento de rede, com outras ferramentas e funções disponíveis, conforme necessário.
As empresas hoje usam redes em nuvem para acelerar o tempo de comercialização, aumentar a escala e gerenciar os custos com eficiência. O modelo de rede em nuvem tornou-se a abordagem padrão para criar e fornecer aplicações para empresas modernas.
Fonte: <https://aws.amazon.com/pt/what-is/computer-networking/>
Um meio de transmissão são sistemas de transmissão que utilizam meios para o envio das informações, estes meios podem ser de dois tipos: meios físicos, por exemplo, cabo coaxial e fibra óptica.
Meios não-físicos, o espaço livre. Pode-se conceituar meio de transmissão como todo suporte que transporta as informações entre os terminais telefónicos, desde a origem (central telefónica na origem da chamada) até o destino (central telefónica no destino da chamada) e vice-versa.
Par trançado
Cabo coaxial
Fibra ótica
4 pares de fios de cobre, enrolados em espiral:
Este sistema cria uma barreira eletromagnética que reduz o ruído externo;
Cada par utiliza um padrão de entrançamento diferente para evitar a interferência entre os pares
Possui pelo menos 24 tranças por metro. Continua sendo utilizado, mas em
instalações telefônicas.
Dificilmente encontrado, pois foi substituído pela categoria 5e.
Versão aperfeiçoada do padrão, com normas mais estritas, desenvolvidas de forma a reduzir a interferência entre os cabos e a perda de sinal, o que ajuda em cabos mais longos, perto dos 100 metros permitidos.
Os cabos 5e são os mais comuns atualmente, mas eles estão em processo de substituição pelos cabos categoria 6 e categoria 6a, que podem ser usados em redes de 10 gigabits.
Originalmente desenvolvida para ser usada em redes de 1000 Mbps, mas com o desenvolvimento do padrão para cabos categoria 5e sua adoção acabou sendo retardada, já que embora os cabos categoria 6 ofereçam uma qualidade superior, o alcance continua sendo de apenas 100 metros; Podem ser usados em redes 10Gbps, mas nesse caso o alcance é de apenas 55 metros.
O “a” vem de “augmented”; permite o uso de até 100 metros em redes 10Gbps; possui especificações técnicas melhoradas para
reduzir a perda de sinal e tornar o cabo mais resistente a interferências.
Os meios de transmissão não guiados, também conhecidos como meios sem fio, são aqueles que não utilizam um condutor físico para a transmissão de dados. Nesses meios, os sinais se propagam através do espaço livre, utilizando ondas eletromagnéticas.
Aqui estão alguns exemplos de meios de transmissão não guiados:
Ondas de rádio: Utilizadas em diversas aplicações, como Wi-Fi, Bluetooth, rádio FM e AM, e comunicações de longa distância.
Micro-ondas: Utilizadas em comunicações de telefonia celular, satélites e redes sem fio de alta velocidade.
Infravermelho: Utilizado em controles remotos, dispositivos de comunicação de curto alcance e sistemas de segurança.
Ondas de luz: Utilizadas em comunicações ópticas sem fio, como Li-Fi (Light Fidelity).
As principais características dos meios de transmissão não guiados incluem:
Propagação de sinais através do espaço livre.
Utilização de ondas eletromagnéticas.
Menor custo de instalação em comparação com meios guiados.
Maior flexibilidade e mobilidade.
Suscetibilidade a interferências e ruídos.
Fonte:
Meios Físicos de Transmissão de Dados: https://www.diegomacedo.com.br/meios-de-transmissao-de-dados/
O termo Wireless é, na verdade, a junção de duas palavras em inglês. Wire significa “fio”. E Less significa “sem”. Portanto, uma rede wireless é simplesmente uma “rede sem fio”. Atualmente esse tipo de rede é bem comum nos lares brasileiros. Uma pesquisa divulgada pelo IBGE em abril de 2020 revelou que, em 2018, 79,1% dos lares brasileiros possuem internet banda larga.
Pois bem, vamos começar pela pergunta mais básica. Como já explicamos no parágrafo introdutório, rede wireless nada mais é do que uma rede sem fio. Portanto, trata-se de uma rede que transmite informações para um ou mais dispositivos sem usar nenhum tipo de cabo.
Existem diversos tipos de redes wireless, que propagam o sinal de diversas maneiras. Por exemplo, algumas redes usam radiação infravermelha para transmitir informações. Outras usam sinais de radiofrequência e, ainda outras, usam satélites espaciais para transmitir e retransmitir os dados.
As redes sem fio podem ser classificadas em 4 categorias. São elas:
WPAN
WLAN
WMAN
WWAN
Nos próximos parágrafos iremos explicar com mais detalhes o significado e as aplicações de cada uma delas. Leia com atenção.
A WPAN é uma rede pessoal sem fio. As redes sem fio do tipo WPAN são de curta distância. Variam de alguns centímetros para alguns metros de distância. Atualmente, os tipos mais comuns de redes WPAN usam infravermelho e Bluetooth como forma de conexão. O padrão que rege as redes WPAN é o IEEE 802.15.
As redes WPAN são bem comuns em escritórios e residências. Por exemplo, se você usa um teclado e mouse sem fios, eles provavelmente estão conectados via Bluetooth. Isso já é uma rede WPAN. Impressoras sem fio também se enquadram nesse tipo de rede de curta distância. O mesmo podemos dizer dos controles remotos, que usam raios infravermelhos para controlar a televisão. Tudo isso pode ser classificado em redes do tipo WPAN.
As redes WLAN são bem conhecidas e são, sem dúvida alguma, as mais utilizadas em todo o mundo. Seu nome significa “rede de área local sem fio”. O alcance das redes WLAN chegam a dezenas de metros e, em geral, podem alcançar os 60 metros de distância com qualidade e estabilidade de sinal.
Esse tipo de rede sem fio é muito mais conhecida como Wi-Fi, sim, o mesmo Wi-Fi que você usa em casa e no trabalho. As redes WLAN usam ondas de rádio para transmitir o sinal de internet.
De forma geral, se usa um modem ou roteador conectado diretamente ao sinal da operadora. Esse equipamento pega o sinal vindo da operadora por meio de um cabo, podendo ser um cabo de cobre comum ou um cabo de fibra óptica (mais rápido). Daí o roteador pega o sinal e retransmite para os outros dispositivos conectados através de ondas de rádio, que saem das suas antenas.
A sigla WMAN significa “rede de área metropolitana sem fio”. Ela é bem semelhante às redes WLAN, mas o diferencial é que a WMAN possui um alcance muito maior. Enquanto o Wi-Fi só alcança algumas dezenas de metros, as redes de área metropolitana sem fio podem chegar a quilômetros!
No geral, os sinais de rádio das redes WMAN percorrem cerca de 4 ou 5 km. São ótimos para interligar cidades vizinhas ou áreas metropolitanas à capital do estado. A aplicação mais comum das redes WMAN é para fornecer uma rede privada para empresas.
Por exemplo, imagine que uma empresa possua filiais no interior do estado e precise controlar o estoque dos produtos. Uma rede privada do tipo WMAN é uma boa solução. Outra aplicação bem comum para esse tipo de rede é para operadores de telecomunicações.
Por fim chegamos às redes WWAN, que são as que alcançam as maiores distâncias. WWAN significa “rede de longa distância sem fio”. Esse tipo de rede sem fio é usada apenas por operadoras de telecomunicações, em especial para fornecer as conexões móveis que todos nós temos hoje, como o 3G , o 4G e o 5G.
Diferentemente da WLAN (Wi-Fi) e WMAN, as redes WWAN não usam sinais de radiofrequência comuns, pois este é um método de transmissão bem mais suscetível a falhas e a problemas de segurança.
O método de transmissão usado pelas operadoras se vale da criptografia 3G UMTS, que fornece uma robusta camada de segurança aos dados que trafegam na rede. Além disso, as redes móveis também usam métodos de autenticação para serem ainda mais seguras. Portanto, podemos dizer que as redes móveis dos celulares são os melhores exemplos de redes WWAN.
<fonte: https://www.hardware.com.br/artigos/o-que-e-uma-rede-wireless-e-como-funciona/>
