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Maria das Graças Pinhal Vilarinho
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2 Federação das Indústrias do Estado do Espírito Santo Findes Lucas Izoton Vieira Presidente Senai Departamento Regional do Espírito Santo Manoel de Souza Pimenta Diretor-gestor Robson Santos Cardoso Diretor-regional Alfredo Abel Tessinari Gerente de Operações Fábio Vassallo Mattos Gerente de Educação e Tecnologia Agostinho Miranda Rocha Gerente de Educação Profissional Equipe técnica Marcelo Bermudes Gusmão Coordenação Vitor Hugo de Oliveira Elaboração Bruno Faitanin Revisão técnica Roberta Soares Adaptação de linguagem Amanda Correa Freitas Revisão gramatical Samira Ribeiro Cunha Curto Revisão pedagógica Andrelis Scheppa Gurgel Projeto gráfico Jackeline Oliveira Barbosa Paola Lougon Pasolini Diagramação Fernando Emeterio de Oliveira Jéssika Resieri Ilustração Fernanda de Oliveira Brasil Maria Carolina Drago Organização
3 Tecnologia da Informação Versão 0 Vitória 2009
4 2009. Senai - Departamento Regional do Espírito Santo Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei nº 9.610, de 19/02/1998. É proibida a reprodução total ou parcial desta publicação, por quaisquer meios, sem autorização prévia do SENAI/ES. Senai/ES Divisão de Educação e Tecnologia - Detec Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca do Senai-ES Dados Internacionais de Catalogação-na-publicação (CIP) S474f SENAI. Departamento Regional do Espírito Santo. s / Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial, Departamento Regional do Espírito Santo. - Vitória : SENAI, p. : il. Inclui bibliografia. 1. Cabeamento de redes. 2. Placa de rede. 3. Rede ponto a ponto. 4. Topologias. 5. Modelos de redes. 6. Redes locais I. Título. CDU: Senai-ES - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional do Espírito Santo Av. Nossa Senhora da Penha, 2053 Ed. Findes - 6º andar CEP: Vitória - ES Tel: (27) Fax: (27)
5 Apresentação A busca por especialização profissional é constante. Você, assim como a maioria das pessoas que deseja agregar valor ao currículo, acredita nessa idéia. Por isso, para apoiá-lo na permanente tarefa de se manter atualizado, o Senai-ES apresenta este material, visando a oferecer as informações de que você precisa para ser um profissional competitivo. Todo o conteúdo foi elaborado por especialistas da área e pensado a partir de critérios que levam em conta textos com linguagem leve, gráficos e ilustrações que facilitam o entendimento das informações, além de uma diagramação que privilegia a apresentação agradável ao olhar. Como instituição parceira da indústria na formação de trabalhadores qualificados, o Senai-ES está atento às demandas do setor. A expectativa é tornar acessíveis, por meio deste material, conceitos e informações necessárias ao desenvolvimento dos profissionais, cada vez mais conscientes dos padrões de produtividade e qualidade exigidos pelo mercado.
7 Sumário Fundamentos em redes...9 Cabeamento de redes...11 Placa de rede...19 Redes ponto a ponto...21 Topologias...23 Modelos de redes...27 Redes locais...29 Sistema operacional...33 Servidores dedicados...35 Introdução a protocolos...37 Internet...41 Exercícios...45 Referências Bibliográficas...47
9 Fundamentos em redes As redes de computadores começaram a ser desenvolvidas no fim da década de 60 e tornaram-se populares nos anos 80 e 90, quando surgiram os micro computadores mais potentes. A partir do ano 2000, se consolidaram com a popularização da internet. Para formar uma rede de computadores, você precisa basicamente de dois ou mais computadores ligados entre si para compartilhar informações, documentos, serviços, impressoras, entre outras atividades. Para isso, são necessários equipamentos específicos, como é o caso do cabeamento canal pelo qual os dados passam de uma máquina para outra. Atualmente, muitos profissionais precisam lidar com ambientes de redes corporativas e até mesmo nos lares, muitas vezes, as pessoas se deparam com situações que requerem certo conhecimento em redes. Este material de estudo aborda os principais componentes para montagem de uma rede. Além do cabeamento, você estudará placas de rede, redes ponto a ponto, topologias, servidores, protocolo e internet. Achou importante? Faça aqui suas anotações. 9
11 Cabeamento de redes Para conectar computadores uns aos outros ou a dispositivos de redes é necessário um canal de comunicação. No caso das redes de computadores, o canal mais utilizado é o cabo. Eventualmente, são utilizados outros canais, como rádio, micro-ondas, infravermelho, luz e laser. Os principais tipos de cabo são o coaxial, o de par trançado e a fibra ótica. As situações em que podem ser aplicados estão descritas a seguir. Cabo coaxial Tipo de cabo muito comum até meados de 90, sendo pouco utilizado atualmente na área de informática. Seu uso está restrito hoje a backbones, em redes de até cinco estações ou a interligações de equipamentos. O cabo é constituído de quatro camadas, indicadas na ilustração a seguir. A B C RG - 59 D Estrutura de um cabo coaxial A revestimento plástico; B malha; C isolador dielétrico interno; D núcleo de cobre. O cabo coaxial é formado por um núcleo de cobre central e por uma malha composta por fios de aço ou cobre, que servem de isoladores de sinal. Entre o condutor central e a malha existe uma ou mais camadas de plástico isolante. Externamente ao conjunto há uma camada de isolamento plástico. Tipos Achou importante? Faça aqui suas anotações. Existem dois tipos de cabos coaxiais, denominados de 10Base2 (coaxial fino) e 10base5 (coaxial grosso). O 10Base2 é usado para interligar as esta- 11
12 ções e o servidor. O cabo 10Base5, mais grosso, não é utilizado atualmente. Servia para interligar segmentos de rede por meio de transceptores. Vantagens e utilização A vantagem do cabo coaxial em relação aos outros tipos está em sua blindagem extra de cobre, que impede interferências eletromagnéticas externas. Normalmente, as redes que utilizam esse tipo de cabo atingem o limite da velocidade por não receberem muita interferência externa. Os cabos coaxiais são utilizados nas redes em barra, assunto que será estudado mais adiante. Além de serem encontrados em redes de computadores, também são usados em ligações de áudio e de sinais de rádio e televisão. Cabo de par trançado É o tipo de cabo mais utilizado, tanto em grandes quanto em pequenas redes de computadores. Recebe esse nome porque sua estrutura é formada por quatro pares de fios, sendo cada par trançado. As tranças servem para diminuir as interferências eletromagnéticas, tanto externas quanto internas. Normalmente, os cabos coaxiais eram utilizados devido à facilidade de instalação. Porém, com o avanço da tecnologia, estes foram substituídos pelos de par trançado, que oferecem maior taxa de transferência de dados (10Mbps a 1000Mbps). Cabo de par trançado Existem três tipos de cabos de par trançado: o sem blindagem, o blindado e o foliado não blindado. Conheça cada um. Par trançado sem blindagem (UTP - Unshielded Twisted Pair) É o mais usado atualmente, tanto em redes domésticas quanto em grandes redes devido às facilidades de manuseio e de instalação. É o tipo mais barato para distâncias de até 100 metros. Sua estrutura é de quatro pares 12
13 de fios entrelaçados e revestidos por uma capa de PVC. A desvantagem desse cabo é que, pela falta de blindagem, não pode ser instalado próximo a equipamentos que geram campos eletromagnéticos, como fios de rede elétrica e motores. Caso sejam instalados, podem gerar ruídos dentro da rede, causando atraso e perda de dados. Par trançado blindado (STP - Shield Twisted Pair) É um cabo semelhante ao UTP, porém com uma blindagem metálica, como o cabo coaxial. Por esse motivo, seu custo é mais elevado que o anterior. Esse tipo é recomendádo para locais com grandes interferências eletromagnéticas. Par trançado foliado não blindado (FTP - Foil Twisted Pair) É semelhante ao UTP, com a diferença que possui uma película de metal ao redor de cada par trançado, o que otimiza a resposta na transmissão de dados. Categorias Os cabos UTP são separados em oito categorias, conforme a velocidade de transmissão de dados e nível de segurança. CAT 1 - transmissões de até 1Mbps; CAT 2 - transmissões de até 4Mbps; CAT 3 - transmissões de até 16Mbps; CAT 4 - transmissões de até 20Mbps; CAT 5 - transmissões de até 100Mbps; CAT 6 - transmissões de até 1000Mbps; CAT 6a - transmissões de até 10000Mbps; CAT 7 - transmissões de até 10Gbps. Conexão Para a conexão é utilizado o conector RJ45, que possui oito pinos encaixados em cada um dos fios do cabo UTP. Cada um deles possui uma função específica. Conector RJ45 13
14 Pino 1 (transmissão -); pino 2 (transmissão +); pino 3 (recepção -); pino 4 (não utilizado); pino 5 (não utilizado); pino 6 (recepção +); pino 7 (não utilizado); pino 8 (não utilizado). A imagem a seguir mostra que existem dois padrões de ordem de fios a serem conectados no RJ45. O primeiro é denominado padrão T568A. O segundo é o padrão T568B. Não há diferenças significativas entre os dois. Porém, uma vez escolhido, o ideal é que toda a rede mantenha o mesmo padrão. Lembrando que ambos os conectores do cabo devem manter, essencialmente, padrões iguais. TIA/EIA-568-A T568A Wiring TIA/EIA-568-B T568A Wiring Pin Pair Wire Colour white/green green white/orange blue white/blue orange white/brown brown TOP : FRONT : Pin Pair Wire Colour white/orange orange white/green blue white/blue green white/brown brown Observe que: - As cores brancas variam por marca. Por exemplo, existe marcas branca e azul, que são diferentes da marca azul clara. - Se os conectores apresentarem padrões diferentes em cada ponta, nesse caso há um diferente tipo de cabo, o crossover. Estude-o a seguir. 14
15 Cabo crossover O cabo tipo crossover permite a conexão de dois computadores diretamente pela placa de rede, sem a necessidade de um hub ou switch, por exemplo. A diferença do crossover está na ordem das cores de uma das pontas do cabo. Enquanto um conector recebe a ordem T568A, a outra ponta do cabo deve receber a ordem T568B. Seguem os dois padrões de cores estabelecidos: 1 white/orange 2 orange 3 white/green 4 blue 5 white/blue 6 green 7 white/brown 1 white/green 2 green 3 white/orange 4 blue 5 white/blue 6 orange 7 white/brown 8 8 brown brown Ordem de cores do cabo crossover A fibra ótica é o terceiro principal tipo de cabo de rede possível. Confira. Fibra ótica O cabo de fibra ótica é constituído de dois ou mais filamentos de vidro revestidos de material refletor (o que impede a dispersão da luz) revestido por uma interface de kevlar (mesmo material usado em coletes a prova de bala) e de material plástico, evitando interferências externas. O cabo funciona da seguinte forma: os dados são enviados através da fibra, da mesma forma que dos outros dois cabos. Porém, em vez de usar pulsos elétricos, o cabo de fibra ótica transmite pulsos luminosos. Quando chega ao seu destino, o sinal é convertido em sinal elétrico novamente para que o computador interprete os dados. 15
16 O grande diferencial desse tipo de conexão é a sua capacidade de transmitir luz. Além da grande velocidade que esta proporciona, não existe a possibilidade de interferências eletromagnéticas, pois a comunicação é feita através de pulsos de luz. Quando um feixe de luz é lançado em uma extremidade da fibra, ele percorre a fibra por constantes reflexões de luz. Fibra Ótica Interface Núcleo Capa Protetora Estrutura do cabo de fibra ótica A fibra ótica pode ser considerada um dos meios mais rápidos de transmissão. Pode alcançar velocidades de até 1Gbps, sendo que ainda não foi possível alcançar a velocidade máxima de transmissão pelas tecnologias disponíveis até o momento. Essa tecnologia é bastante usada em redes industriais e em ligações prediais, por exemplo. Isso porque as indústrias têm grande interferência eletromagnética. Como a fibra ótica trabalha com luz, não há esse problema. Nas áreas entre prédios, a rede fica isolada eletricamente, justamente pelo fato de o cabo não conduzir eletricidade. Não há risco, por exemplo, de haver interferência devido a raios. 16
17 Há até mesmo os cabos que atravessam o oceano, trafegando informações de um continente a outro. Existem várias vantagens de utilizar essa tecnologia, entre elas a alta velocidade em transferência de grandes quantidades de informações, a imunidade quanto a interferências eletromagnéticas e a abundância de matéria-prima. Os grandes problemas dessa tecnologia, porém, são os altos custos de aquisição e manutenção. Portanto, esse tipo não é recomendado para redes locais simples, por exemplo. Agora que você conhece a função e os principais tipos de cabos de rede, estude sobre a placa de rede, item fundamental para a comunicação entre microcomputadores. 17
19 Placa de rede A placa de rede é o hardware responsável pela comunicação entre os computadores de uma rede, recebendo e enviando os dados. Deve estar ligada a um dispositivo de transmissão, normalmente um dos cabos vistos anteriormente. Existem diversos tipos de placas de rede. As mais comuns são as do tipo Ethernet, com transmissão de 10Mbps, 100Mbps e 1.000Mbps. Para cada tipo de placa são utilizados diferentes tipos de cabos. Para placas Ethernet de 10Mbps, utilize cabos de par trançado de categoria 3 ou 5, ou então cabos coaxiais. Usando uma placa de 100Mbps o requisito mínimo são cabos de par trançado blindado nível 5. Cabos diferentes exigem encaixes diferentes na placa de rede. O mais comum em placas Ethernet é o encaixe para cabos de par trançado, como entrada para os conectores RJ45. Existem também as placas com dois ou três encaixes, chamadas placas combo. Exemplo de placa combo As placas de rede que suportam cabos de fibra ótica são uma exceção, pois possuem encaixes apenas para cabos de fibra. Essas placas podem ser até oito vezes mais caras que as convencionais. Isso por causa do codec, circuito que converte os impulsos elétricos recebidos em luz e vice-versa. As placas de rede diferenciam-se pelo barramento utilizado. Atualmente, se encontram no mercado placas de rede ISA e PCI usadas em computadores de mesa e placas PCMCIA, usadas em notebooks e handhelds. Existem também placas de rede USB, que vêm sendo cada vez mais utilizadas. Achou importante? Faça aqui suas anotações. O tipo mais comum e recomendado é a placa de barramento PCI, que suporta transmissão de dados a 100mbps. As placas ISA estão entrando em desuso pois estão limitadas a 10mbps devido à baixa velocidade permitida por esse barramento. Assim, os fabricantes de placas-mãe não estão incluindo o barramento ISA em novos modelos. 19
20 As placas de rede possuem recursos parecidos. Atualmente encontramse as seguintes funções configuráveis em uma placa de rede ethernet: IRQ Sigla em inglês para Interrupt Request (Solicitação de Interrupção). É a sinalização empregada pelos periféricos para solicitar a utilização da CPU (Unidade Central de Processamento) do micro. Canal DMA A sigla DMA significa Direct Memory Access (acesso de memória direta). O canal DMA é usado para transferir os dados diretamente à memória, diminuindo a carga sobre o processador. I/O PORT É o canal de comunicação para transferência de dados entre a CPU do micro e a placa de rede. Informa ao sistema em que parte estão as informações que devem ser movidas. Plug and Play (PnP) Todas as placas de rede atuais são PnP. O sistema se encarrega de configurar automaticamente quando um dispositivo é plugado. Para que as placas possam se encontrar dentro da rede, cada uma possui também um endereço de nó. Esse endereço, de 48 bits, é único e inalterável, pois é estabelecido durante o processo de fabricação da placa. O endereço físico é relacionado com o endereço lógico do micro na rede. Se, por exemplo, na rede existe outro micro chamado Micro 2, e o Micro 1 precisa transmitir dados a ele, o sistema operacional de rede ordena à placa de rede que transmita os dados ao Micro 2. Porém, a placa usa o endereço de nó e não o endereço de fantasia Micro 2. Os dados trafegam através da rede e se tornam acessíveis a todos os micros, porém, apenas a placa do Micro 2 lê os dados, pois apenas ela tem o endereço de nó indicado no pacote. A rede ponto a ponto é mais uma ferramenta para agilizar o trabalho de compartilhamento de arquivos, programas ou dispositivos eletrônicos. É o próximo item do curso. 20
21 Redes ponto a ponto Uma rede ponto a ponto é aquela em que não há um servidor central que a controla. Cada estação da rede é um ponto e funciona como cliente e servidor. A rede ponto a ponto tem como característica a disposição em série dos equipamentos. Faz com que os dados passem por todas as estações que estiverem conectadas, mas apenas um computador receptor pode reconhecê-los. É formada apenas para compartilhar arquivos ou dispositivos e estabelece um caminho entre dois nós, podendo utilizar nós intermédios, que ignoram a mensagem. Os dois pontos podem, não necessariamente, estar conectados diretamente. Nesse caso, há uma rede com comutação por circuitos ou por pacotes entre os pontos. A seguir, veja os modelos de comutação existentes em rede ponto a ponto. Comutação de circuito Nesse caso, a transferência de informação utiliza recursos (o circuito) para que ocorra a transmissão. Uma vez estabelecida a ligação de circuitos, tudo se passa como se fosse uma linha dedicada. O tempo de trânsito de dados é praticamente nulo. Porém, se um recurso estiver atribuído a uma ligação não pode ser usado por outra ligação. Ao todo são três as etapas de comutação: estabelecimento do circuito, transmissão de informações e desconexão do circuito. Comutação de pacote Trata-se da comunicação de dados por meio de encaminhamentos individuais de pacotes. Em termos de aproveitamento dos recursos de rede, é uma boa ferramenta. Ao contrário da comutação de circuito, não possui boa velocidade devido ao grande tráfego de informações. São dois tipos de comutação de pacotes, o circuito virtual e o datagrama. Veja. Achou importante? Faça aqui suas anotações. 21
22 Circuito virtual A cada ligação é atribuído um percurso fixo, semelhante ao que se passa na rede telefônica. A ideia é evitar a escolha de um novo caminho para cada um dos pacotes. Quando uma ligação é estabelecida, os caminhos de origem e destino são memorizados no setup. Cada pacote contém o número de circuito virtual. Datagramas Não existem caminhos definidos antes ou durante a partida. Cada mensagem ou pacote é enviado pelo melhor percurso e contém a indicação de destino e da fonte. Esse tipo de comutação se adapta melhor às falhas. Depois de conhecer os principais cabos, as placas de rede e as redes ponto a ponto, você conhecerá alguns termos e conceitos necessários ao estudo sobre topologias. Esse é o assunto da próxima unidade. 22
23 Topologias A topologia de uma rede é o layout, a estrutura organizada da rede. Está relacionada ao traçado do sistema de cabeamento ou a outros canais de comunicação. Podem ser encontrados diferentes tipos de topologia de rede. Entre elas destacam-se a topologia em barra, a em anel, as redes hierárquica e distribuída. Topologia em barra (barramento) Rede em barramento é uma topologia em que todos os computadores são ligados em um mesmo barramento físico de dados. Nesse caso, a rede em barramento utiliza cabos coaxiais. Esse tipo de topologia apresenta uma particularidade: enquanto uma máquina lança pacotes para a rede, as outras apenas os recebem. Isso provoca a ocorrência comum de colisões de pacotes. Desse modo, enquanto uma máquina utiliza a rede, esta fica ocupada. Se, mesmo assim, outro computador tentar transmitir um sinal, ocorrerá uma colisão e a transmissão de dados será reiniciada. Exemplo de rede em barra Achou importante? Faça aqui suas anotações. A imagem anterior mostra que existe um único cabo para cada barramento. Esse cabo vai de uma ponta a outra e é seccionado em cada local em que há um micro inserido. Com o seccionamento do cabo formam-se duas pontas e cada uma delas recebe um conector BNC. No micro é colocado um T conectado à placa. 23
24 Hoje em dia, é raro encontrar uma rede que utilize essa tecnologia, que se tornou obsoleta diante da topologia em anel, o próximo item de estudos. Topologia em anel A topologia em anel é formada por máquinas conectadas que formam um circuito de rede fechado (anel). O anel não interliga as estações diretamente, mas conta com uma série de repetidores ligados a cada uma das máquinas. Essa é outra topologia que está em desuso. As redes em anel transmitem dados apenas em uma direção. Quando uma máquina dispara pacotes para outra, os dados giram em uma direção até chegarem ao seu destino. Os repetidores reproduzem as informações para a máquina seguinte até chegar à máquina destinada a essas informações. Existe outra vantagem da rede em anel: a ausência de roteamento, uma vez que a rota de transmissão sempre é a mesma, o que evita a colisão de dados. A grande desvantagem da topologia em anel é o fato de que as estações estão ligadas a outras duas estações para receber e repassar as informações. Logo, se uma máquina falha, toda a rede fica comprometida, pois a informação só trafega em uma única direção. Rede em anel Em termos práticos, nessas redes a fiação é realizada geralmente com cabos coaxiais e conectores BNC em formato de T, em que uma das pontas se encaixa na placa de rede. Uma ponta é a origem do cabo vinda da máquina anterior e a outra será o prosseguimento para a máquina seguinte. 24
25 Rede hierárquica (árvore) As redes hierárquicas recebem esse nome por conta de sua estrutura, que se assemelha a uma árvore. As ramificações tendem a convergir para a raiz ou origem. A partir daí, surgem as noções de raiz e descendência. A topologia em árvore é essencialmente uma série de barras interconectadas. Geralmente, existe uma barra central, na qual outros ramos menores se conectam. Essa ligação é realizada por meio de derivantes. As conexões das estações são realizadas do mesmo modo que no sistema de barra padrão. Rede hierárquica Cada ramificação em uma rede hierárquica apresenta dois caminhos para a propagação de um sinal. A menos que esses caminhos estejam perfeitamente casados, os sinais terão velocidades de propagação diferentes e refletirão os sinais de diferentes maneiras. Em geral, redes em árvore trabalham com taxa de transmissão menor em relação às redes em barra comum. A informação transmitida por um dispositivo em um nível mais baixo só recua o suficiente até trocar de segmento de rede para chegar ao seu destino. Nesse caso, a informação pode nem passar pela raiz. O protocolo de acesso ao meio permite que, no caso de falha da rede, a informação continue em ritmo operacional. Rede distribuída (estrela) As redes distribuídas ou em malha são compostas de vários nós ou roteadores, que se comportam como uma única e grande rede, possibilitando que o cliente se conecte em qualquer um dos nós. Estes cumprem a função de repetidores. Cada um deles está conectado a um ou mais outros nós. Dessa maneira, é possível transmitir mensagens de um nó a outro por diferentes caminhos. Já existem redes com cerca de nós operando. Redes desse tipo apresentam baixo custo e são de fácil implantação. Também são bastante tolerantes a falhas. Nessas redes, roteadores sem fio são geralmente instalados no topo de edifícios e se comunicam entre 25
26 si. Usuários nos edifícios podem se conectar à rede via cabo, em geral Ethernet, ou sem fio. Rede distribuída O segredo desse sistema está no protocolo de roteamento, que faz a varredura das diversas possibilidades de rotas de fluxo de dados, com base em uma tabela dinâmica. O equipamento seleciona a rota mais eficiente a seguir para chegar ao seu objetivo. Para isso, leva em consideração, por exemplo, a maior rapidez com menor perda de pacotes, ou o acesso mais rápido à internet. Essa varredura é feita diversas vezes por segundo, sendo transparente ao usuário. Quando um nó para de funcionar, por exemplo, o sistema se rearranja automaticamente. Outra característica importante das redes distribuídas é o roaming. Tratase de uma permissão ao usuário para transitar entre os nós da rede sem perder a conexão no momento da troca. A consequência prática disso é a mobilidade geográfica que o sistema permite. Outro ponto interessante é que apenas um ou mais desses nós precisa estar conectado à internet. Os outros apenas precisam de alimentação de energia. O sistema sempre sabe quais saltos são necessários para que a requisição de um cliente em qualquer ponto da rede chegue de forma eficiente à internet. O conhecimento adquirido sobre as topologias de redes de computadores servirá de base para a próxima unidade, que trata dos modelos de redes. Estude a seguir. 26
27 Modelos de redes Existem três tipos principais de redes: LAN (Local Area Network), MAN (Metropolitan Area Network) e WAN (Wide Area Network). Você vai estudar cada tipo agora, começando pela LAN. LAN A rede de área local (LAN) fica situada em uma área específica. A interligação das máquinas se faz normalmente por meio de cabos, e podem ser utilizados bridges e routers. Estes, porém, também se interligam por meio de cabos. MAN Traduzido como rede de área metropolitana, MAN é um conjunto de duas ou mais redes locais que se distribui por uma área ou espaço geográfico amplo, que pode englobar uma cidade ou grupo de cidades (região metropolitana). O uso de bridges e routers é essencial nesse tipo de rede. WAN A rede de longa distância (WAN) é um conjunto de várias redes locais que se distribui por uma área ou espaço geográfico irrestrito, que pode englobar vários estados ou até países. A interligação, tal como na MAN, se faz por meio de bridges e routers. Estes, porém, devem ser cuidadosamente dimensionados, prevendo-se, por exemplo, o fluxo de dados, as rotas alternativas e o suporte a múltiplos protocolos. Um exemplo simples de WAN é a própria internet. Por abranger todo o mundo, a internet é a maior WAN existente. Outros tipos Existem ainda outros tipos de redes pouco citados, mas de grande relevância. São eles WLAN, PAN, SAN, RAN e CAN. WLAN (Wireless Local Area Network) Achou importante? Faça aqui suas anotações. A rede sem fio de área local (WLAN) tem sido bastante utilizada nos últimos tempos. Sua principal vantagem em relação a uma LAN cabeada é 27
28 sua mobilidade, uma vez que não existem fios prendendo os equipamentos à rede. É vantajoso principalmente para as empresas que dispõem de equipamentos como PDAs e notebooks e que necessitam de serviços de rede local. Embora os equipamentos sejam mais caros do que para uma LAN tradicional, a redução significativa dos custos de instalação é, muitas vezes, compensatória. A instalação é fácil, assim como o manuseio dos equipamentos. PAN (Personal Area Network) O conceito de rede pessoal não está relacionado apenas à reduzida dimensão. Há também o fato de utilizar comunicação sem fios, como as WLAN. O alcance limita-se a algumas dezenas de metros, por conta dos equipamentos com alcance de dez metros de distância. A taxa de transferência de dados é relativamente baixa, por volta de 1Mbps. SAN (Storage Area Network) Na computação, SAN é uma rede projetada para agrupar dispositivos de armazenamento de computador. Os SANs são mais comuns nos armazenamentos de grande porte. Em uma rede de armazenamento, o servidor envia pedidos por blocos específicos ou segmentos de dados de discos específicos. O dispositivo age de forma similar a um HD, acessando o bloco e enviando a resposta pela rede. RAN (Regional Area Network) Trata-se de uma rede de dados que interconecta negócios, residências e governos em uma região geográfica específica. São maiores que LANs e MANs, mas menores que WANs. Sua principal característica é a alta velocidade de conexões com utilização de cabo de fibra ótica ou outra mídia digital. CAN (Campus Area Network) Rede de ligações entre computadores localizados em limitadas áreas geográficas, como edifícios, campus universitários ou complexos industriais. Utiliza links típicos de LANs. Se for diferente disso, perde seu caráter de CAN para se tornar MAN ou WAN. Agora que você já estudou os modelos de redes utilizados por diversos segmentos, saiba mais especificamente o que são as redes locais e conheça seus componentes e seu acesso remoto. 28
29 Redes locais Rede local ou LAN é um conjunto de hardwares e softwares que permite estabelecer comunicação entre computadores, com trocas ou compartilhamentos de informações e recursos. Recebe o nome de local por cobrir uma área limitada de 10 km. Acima disso, passa a ser chamada de MAN. Fisicamente, quanto maior a distância de um nó de rede a outro, maior a taxa de erros que ocorre devido à degradação do sinal. Componentes Para estabelecer uma rede local são necessários alguns componentes com funções especificas dentro da LAN. São eles: as estações de trabalho, os meios de transporte, os dispositivos de rede, o servidor, o sistema operacional e os protocolos de comunicação. Estude esses componentes a seguir. Estações de trabalho (cliente) São máquinas com processamento menor que o servidor, como os PCs. As estações de trabalho ou clientes são as máquinas ligadas à rede, que acessam os serviços disponibilizados pelo servidor. Normalmente, são computadores de mesa, qualquer periférico, porém, pode ser considerado uma estação de trabalho, como por exemplo, notebooks e PDAs. Meios de transporte Locais pelos quais trafegam os dados. Cabos com par trançado, coaxial e fibra ótica são os meios mais comuns. Os dados podem ser transferidos também pelo ar, por meio de wireless ou rede sem fio. Dispositivos de rede São todos os componentes que participam da comunicação, como concentrador (hub), roteador (router), repetidor, switch, bridge, gateway, placas de rede e pontos de acesso para rede sem fio. Achou importante? Faça aqui suas anotações. 29
30 Servidor O servidor é o computador mais robusto da LAN. Tem a função de gerenciar toda a rede. Por isso, possui alta capacidade de processamento e armazenamento de dados. Pode gerenciar, portanto, serviços de , hospedagem de páginas da internet, proxy, firewall, armazenamento de dados, entre outras funções. Sistema operacional São os sistemas que compõem as redes de cliente e de servidor. Trata-se de um gerenciador de recursos, que controla os aplicativos da rede. Protocolos de comunicação Para que seja possível a comunicação, todos os dispositivos devem falar a mesma linguagem, que é chamada de protocolo. Os mais usados atualmente são o TCP/IP e o OSI. O modo de controlar qualquer computador via rede local é utilizando o acesso remoto. Estude mais em seguida. Acesso remoto Um ambiente de trabalho remoto envolve um servidor e vários terminais que iniciam o seu sistema operativo e realizam todas as operações a partir dele. O terminal serve apenas de interface visual e de entrada para as aplicações, o que permite a centralização da capacidade de processamento e de outros recursos. Os servidores de terminais permitem a instalação de ambientes de trabalho remoto em cada terminal. Essa gestão é feita uma única vez e no servidor. A centralização permite investir em sistemas mais potentes para servidores e reutilizar máquinas consideradas desatualizadas para uma utilização comum. Surgem assim os conceitos de thin client (cliente fino) e terminal, computadores reduzidos ao mínimo de dispositivos. Um thin client é um computador desprovido de suporte de armazenamento, que possui o mínimo de RAM (memória de acesso aleatório), uma placa gráfica simples, uma placa de rede e interfaces de entrada, como teclado e mouse. Inicia o sistema operativo pela rede e estabelece as ligações necessárias para criar uma sessão de trabalho no servidor, visível e controlável. Não é apenas no plano financeiro que essa arquitetura é vantajosa. As aplicações são instaladas uma única vez, em oposição às dezenas de instalações individuais, típicas em uma pequena ou média empresa. Em contrapartida, com a falha do servidor de aplicações, todos os terminais ficam indisponíveis. Dependendo das exigências, é importante 30