Livro Infraestrutura de redes

Prévia do material em texto

INFRAESTRUTURA 
DE REDES
Antonio Leães
Infraestrutura
de dados e redes
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Determinar os tipos mais conhecidos de redes empresariais.
  Identificar protocolos, padrões de comunicação e terminologias de 
redes.
  Relacionar as características das redes móveis com as suas respectivas 
capacidades.
Introdução
Neste capítulo, você vai estudar os principais tipos de redes de dados 
empresariais identificados na atualidade, bem como verificar as suas 
características e analisar como funcionam. Você também vai identificar 
os tipos de protocolos-padrão de comunicação das redes e as suas ter-
minologias. Por fim, vai explorar as características das redes de dados 
móveis e as suas respectivas capacidades.
Conceito de redes empresariais
O termo redes talvez seja o mais conhecido por pessoas que não são espe-
cialistas em tecnologia. Isso porque vivemos em redes — por exemplo, nossa 
rede familiar, nossa rede de amigos, nossa rede de trabalho, entre outras. Tudo 
ao nosso redor depende de redes e das interações que ocorrem dentro delas. 
Podemos destacar, ainda, o fato de estarmos normalmente conectados a redes 
sociais, conforme aponta Lima Filho (2015).
Isso não é diferente para dispositivos tecnológicos, como computadores, celular, 
TV, etc. Quando esses dispositivos estão se comunicando ou estão conectados 
uns com os outros, estão operando em redes. Mas, para que tudo isso funcione 
perfeitamente, existe a necessidade de uma infraestrutura de dados e redes. 
A infraestrutura, para se tornar eficiente e, ao mesmo tempo, segura, 
necessita de equipamentos, como firewall, controle de listas de acesso (ACL), 
entre outros. Na Figura 1, temos um esboço simplificado dessa infraestrutura. A 
seguir, vamos descrever as principais redes empresariais existentes atualmente.
Figura 1. Infraestrutura básica de uma rede.
Fonte: Entenda... (2018, documento on-line).
Tipos de redes empresariais
Existe uma grande variedade de redes de computadores, mas elas podem variar 
em termos de fi nalidade e abrangência. Por exemplo, uma rede que abrange 
uma área de cobertura regional ou nacional possui características diferentes 
de uma rede local interna. Sendo assim, uma rede pode abranger um ou dois 
dispositivos em uma sala ou milhares espalhados ao redor do mundo.
Algumas das diferentes redes classificadas conforme tamanho ou abran-
gência são:
  rede de área pessoal, ou PAN;
  rede de área local, ou LAN;
  rede metropolitana, ou MAN;
  rede de longa distância, ou WAN.
Em termos de finalidade, muitas redes podem ser consideradas de propósito 
geral, o que significa que elas são usadas para tudo, desde enviar arquivos 
Infraestrutura de dados e redes2
para uma impressora até acessar a Internet. Alguns tipos de redes, no entanto, 
servem a um propósito muito particular. Algumas das diferentes redes clas-
sificadas conforme o propósito são:
  rede de área de armazenamento, ou SAN;
  rede privada corporativa, ou EPN;
  rede privada virtual, ou VPN.
As VPNs, do inglês virtual private networks, são redes virtuais privadas, muito utilizadas 
por profissionais que, por exemplo, precisam estar com frequência fora da rede LAN 
ou WAN de um escritório. Por ser uma rede móvel, a rede VPN possibilita que um 
computador, telefone ou tablet se conecte à rede por meio de uma conexão cripto-
grafada, em qualquer lugar do mundo. Assim, é possível obter acesso aos dados de 
um computador do escritório sem correr o risco de as informações serem capturadas.
Protocolos padrões de comunicação
Os protocolos de comunicação são descrições formais de formatos e regras de 
mensagens digitais. Os protocolos de comunicação abrangem autenticação, 
detecção e correção de erros e sinalização. Eles também podem descrever a 
sintaxe, a semântica e a sincronização de comunicações analógicas e digitais. 
Protocolos de comunicação são implementados em hardware e software. 
Existem diferentes protocolos, que são usados em todos os lugares nas co-
municações analógicas e digitais. É importante salientar que as redes de 
computadores não podem existir sem eles.
Protocolo TCP/IP
A sigla TCP/IP signifi ca transmission control protocol/internet protocol. O 
TCP/IP é um conjunto de protocolos em camadas usado para comunicação 
pela Internet. O modelo de comunicação desse conjunto é o modelo cliente-
-servidor, em que um computador que envia uma solicitação é o cliente, e 
um computador para o qual a solicitação é enviada é o servidor de arquivos 
na Internet.
3Infraestrutura de dados e redes
Protocolo HTTP
HTTP é a sigla para hypertext transfer protocol, que signifi ca protocolo de 
transferência de hipertexto. Trata-se do protocolo mais básico, utilizado para 
navegação em sites da internet. O HTTP é o protocolo utilizado na conexão 
entre cliente e servidor de dados, sendo o cliente, por exemplo, o navegador 
que utilizamos para acessar um site, ou mesmo uma aplicação que possa estar 
consumindo um serviço na Web — os chamados Web services. Nesse caso, 
o cliente envia um pedido de acesso a uma página ou serviço para o servidor, 
que analisa essa requisição e envia uma resposta de permissão de acesso; 
com ela, são enviados os arquivos que possibilitam interpretar, por exemplo, 
a página que estamos tentando acessar.
Protocolo HTTPS
HTTPS é a sigla para hypertext transfer protocol secure, que signifi ca proto-
colo de transferência de hipertexto seguro. Esse protocolo funciona de forma 
extamente igual ao protocolo HTTP, com a diferença de o HTTPS contar com 
uma camada extra de proteção, indicando que sites e domínios que possuem 
esse protocolo são seguros para acesso.
O protocolo HTTPS é muito adotado por sites que oferecem meios de 
pagamento on-line e necessitam aumentar a proteção para assegurar que os 
dados, as informações de contas e os dados de cartões de crédito dos usuários 
estejam protegidos. Essa proteção é garantida por meio de um certificado 
digital, que cria uma criptografia dos dados, o que impossibilita que o acesso 
a dados de usuários seja possível por meio de ataques cibernéticos. Um certi-
ficado SSL (secure sockets layer) é o responsável por criar esse canal seguro 
entre o cliente e o servidor, fornecendo, assim, a camada extra de segurança 
do protocolo HTTPS.
É comum encontrarmos sites que começam com HTTPS na Internet. A diferença entre 
HTTP e HTTPS está no significado da letra “s”, que significa secure, isto é, seguro. Ou seja, 
em uma comunicação com o protocolo HTTP, estamos estabelecendo a comunicação 
utilizando uma linguagem normal e sem segurança. Já na comunicação HTTPS, estamos 
conectados por meio de uma linguagem codificada e sem possibilidade de espiões.
Infraestrutura de dados e redes4
Protocolo DHCP
O DHCP, do inglês dynamic host confi guration protocol, ou protocolo de 
confi guração dinâmica de host, é um protocolo cliente–servidor. Por meio 
dele, os servidores gerenciam um pool de endereços IP exclusivos, além 
de informações sobre os parâmetros de confi guração do cliente, bem como 
atribuem endereços a esses pools de endereços.
Os clientes habilitados para DHCP enviam uma solicitação ao servidor 
DHCP sempre que se conectam a uma rede, solicitando informações de confi-
guração para a rede local à qual estão conectados. Um cliente geralmente trans-
mite uma consulta para essa informação imediatamente após a inicialização. 
O servidor DHCP responde à solicitação do cliente, fornecendo informações 
de configuração de IP especificadas anteriormente por um administrador de 
rede. Isso inclui um endereço IP específico, bem como o período de tempo, 
também chamado de concessão, para o qual a alocação é válida. Ao atualizar 
uma atribuição, um cliente DHCP solicita os mesmos parâmetros, mas o 
servidor DHCP pode atribuir um novo endereço IP, com base nas políticas 
definidas pelos administradores.
Protocolo FTP
A necessidade de rede surgiu principalmente para facilitar ocompartilhamento 
de arquivos entre pesquisadores; até hoje, a transferência de arquivos conti-
nua sendo uma das instalações mais usadas. O protocolo que lida com essas 
transferências é o fi le transfer protocol, ou FTP.
Protocolo SFTP
O SFTP (secure fi le transfer protocol) é um protocolo seguro de transferência 
de arquivos. Ele é executado sobre o protocolo SSH e suporta a funcionalidade 
completa de segurança e autenticação do SSH. 
Protocolo SSH
O protocolo secure shell (SSH) é um protocolo para comunicações de rede 
seguras, projetado para ser relativamente simples e de baixo custo de imple-
mentação. A versão inicial, SSH1, concentrava-se em fornecer um recurso 
de logon remoto seguro para substituir o Telnet e outros esquemas de logon 
remoto que não ofereciam segurança.
5Infraestrutura de dados e redes
Protocolo POP3
O POP3 é um protocolo cliente-servidor que possibilita que os e-mails sejam 
armazenados para o cliente pelo servidor de Internet. Periodicamente, o cliente 
(ou seu destinatário de e-mail) verifi ca sua caixa de correio no servidor e 
faz o download de qualquer e-mail usando o POP3. Esse protocolo padrão é 
incorporado aos produtos de e-mail mais populares.
Protocolo SMTP
O SMTP (simple mail transfer protocol) é o protocolo padrão para serviços de 
e-mail em uma rede TCP/IP, que permite a transmissão e entrega de e-mails 
pela Internet, sendo um protocolo da camada de aplicação.
Protocolo IMAP
O IMAP (internet message access protocol) é um protocolo de e-mail padrão 
que armazena mensagens de e-mail em um servidor de e-mail, mas permite 
que o usuário exiba e manipule as mensagens como se estivessem armaze-
nadas localmente no(s) dispositivo(s) de computação do usuário fi nal. Isso 
permite que os usuários manipulem as mensagens diretamente no servidor, 
sem necessidade de realizar download para seu dispositivo. 
Características das redes móveis
Em redes, como vimos na seção anterior, um protocolo é um conjunto de 
regras que determinam o formato e a transmissão de dados. Um protocolo 
defi ne todos os aspectos necessários para dispositivos se comunicarem sem 
problemas. Por exemplo, as redes sem fi o 802.11 contam com um amplo 
conjunto de protocolos que as regulam.
O padrão 802.11b permite uma transferência máxima de 11 Mbps e foi 
ratificado pelo Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) em 
1999. O 802.11g permite uma transferência máxima de 54 Mbps e foi rati-
ficado em 2003. Ele define retrocompatibilidade com dispositivos 802.11b, 
o que significa que uma rede pode incluir ambos os tipos de dispositivos. É 
importante salientar que a rede sem fio é uma mídia compartilhada, em que 
apenas um dispositivo pode falar por vez.
Infraestrutura de dados e redes6
O protocolo 802.11n é o mais recente desenvolvido pelo IEEE, sendo o 
mais atualizado em relação à transferência de dados. Esse protocolo permite 
uma transferência máxima de 600 Mbps, dependendo da implementação. Ele 
inclui as seguintes melhorias, conforme aponta Marin (2010):
  utilização de bandas de frequência de 2,4 GHz e 5 GHz;
  ligação de canal que agrega dois canais de 20 MHz em um canal de 
40 MHz, o que permite uma taxa de dados mais alta, mas diminui o 
número de canais disponíveis;
  tecnologia MIMO (multiple input multiple output), que utiliza sinais 
multipercurso como vantagem na rede sem fio. Em uma rede 802.11 a, 
b ou g não baseada em MIMO, os sinais multipercurso eram percebidos 
como interferências, o que diminuía a capacidade de um receptor de 
recuperar as informações da mensagem no sinal.
A Figura 2 mostra a arquitetura de comunicação entre dispositivos móveis 
em redes sem fio, dentro de um contexto geral que abrange uma ampla faixa 
de redes, envolvendo LAN e redes de celulares.
Figura 2. Arquitetura de comunicação em rede de dispositivos móveis.
Fonte: Córdova e Gondim (2016, documento on-line).
7Infraestrutura de dados e redes
O núcleo da rede de dados de dispositivos móveis conecta as redes de 
acesso por rádio à Internet pública. O núcleo da rede opera em conjunto com 
os componentes da rede celular de voz existente (particularmente, o mobile 
switching system, ou MSC). Dada a quantidade considerável de infraestrutura 
existente na rede celular de voz, o método utilizado pelos projetistas dos ser-
viços de dados é evidente: deixar o núcleo da rede celular de voz GSM (global 
system for mobile communications) intacto, acrescentando funcionalidade de 
dados por dispositivo móvel em paralelo à rede de voz existente. A alternativa 
é integrar novos serviços de dados diretamente no núcleo da rede — por 
exemplo, a integração das tecnologias IPv6 (nova) e IPv4 (legada) na Internet.
Acesse o link a seguir e leia uma matéria interessante sobre os desafios que a IoT 
(Internet of Things, ou Internet das Coisas) encara no que tange à infraestrutura de dados.
https://qrgo.page.link/bp7VC
É importante destacar que todos os tipos de redes sem fio experimentam 
degradação de sinal, isto é, perdem sua força no caminho entre o transmissor 
e o receptor, por razões diversas. Por exemplo, a partir do momento em que 
um sinal de antena é irradiado em todas as direções, ele perde sua força, 
principalmente devido à distância entre o transmissor e o receptor. Esses são 
desafios que devem ser considerados sempre que for necessário projetar um 
canal de infraestrutura de rede para a transmissão de dados. A seguir, estão 
listadas algumas das falhas que podem ocorrer em um canal sem fio.
  Redução da força do sinal: as radiações eletromagnéticas emitidas por 
aparelhos em redes móveis podem ser atenuadas quando atravessam uma 
parede, fazendo com que exista perda do sinal. Essa atenuação também 
pode ocorrer à medida que o aparelho receptor fica mais distante do 
aparelho transmissor.
  Interferência de outras fontes: várias fontes transmitindo na mesma 
frequência os seus sinais eletromágneticos podem causar interferência 
umas nas outras. Os aparelhos transmissores de sinal de rede podem 
concorrer com telefones sem fio.
Infraestrutura de dados e redes8
  Propagação multivias: parte das ondas enviadas podem se perder 
no caminho. Por exemplo, se as ondas se refletem em objetos e no 
solo, tomam caminhos de comprimentos diferentes entre um emissor 
e um receptor. Isso resulta no embaralhamento do sinal recebido no 
destinatário.
CÓRDOVA, R. T.; GONDIM, P. R. L. Arquitetura baseada em SDN para gerenciamento de 
mobilidade distribuído em redes IP móveis heterogêneas. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE 
REDES DE COMPUTADORES E SISTEMAS DISTRIBUÍDOS, 34., 2016, Salvador. Anais [...]. 
Bahia, 2016. Disponível em: http://www.sbrc2016.ufba.br/downloads/WPEIF/155207_1-
-Arquitetura-SDN-Gerenciamento-Mobilidade-Distribuido.pdf. Acesso em: 12 ago. 2019.
ENTENDA sua rede de dados. Blog Webeasy, 2018. Disponível em: http://www.webe-
asy.com.br/blog/2018/06/04/entenda-sua-rede-de-dados/. Acesso em: 12 ago. 2019.
LIMA FILHO, E. C. Fundamentos de redes e cabeamento estruturado. São Paulo: Pearson, 
2015.
MARIN, P. S. Cabeamento estruturado: desvendando cada passo: do projeto à instalação. 
3. ed. São Paulo: Editora Érica, 2010.
Leituras recomendadas
ABNT. NBR 14565: cabeamento de telecomunicações para edifícios comerciais. Rio de 
Janeiro, 2007.
COMER, D. E. Redes de computadores e internet. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2016.
DERFLER, F. J.; FREED, L. Tudo sobre cabeamento de redes. Rio de Janeiro: Campus, 1994.
MORIMOTO, C. E. Redes: guia prático. São Paulo: GDH Press e Sul Editores, 2008.
SCRIMGER, R.; LASALLE, P.; PARIHAR, M. TCP/IP: a bíblia. Rio de Janeiro: Campus, 2002.
SOARES NETO, V.; SILVA, A. P. C. JUNIOR, M. B. Telecomunicações: redes de alta velocidade: 
cabeamento estruturado. São Paulo: Editora Érica, 2002.
TANENBAUM, A. S. Redes de computadores. Rio de Janeiro: Campus, 1997.
9Infraestrutura de dados e redes