Redes de Computadores TEMPORADA 1 EP 1

Prévia do material em texto

Redes de Computadores
Apresentação
Seja bem-vindo!
A interconexão de computadores é uma realidade comum em ambientes corporativos e, mais 
recentemente, em ambientes domésticos. O entendimento básico do funcionamento de uma rede 
de computadores é essencial para facilitar a utilização dos recursos disponíveis via rede de 
computadores.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você irá aprender o conceito básico de funcionamento de uma 
rede de computadores, tipos e classificações de redes.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Reconhecer os princípios básicos de redes.•
Identificar os tipos de redes.•
Classificar as redes de computadores.•
Desafio
Você é o gerente de Tecnologia da Informação da empresa XYZ, que atua na venda de seguros. A 
empresa possui trinta vendedores que atuam externamente oferecendo os produtos 
comercializados pela empresa e quinze funcionários que ficam alocados em sua sede.
Tanto os funcionários quanto os vendedores necessitam acessar o sistema de gestão da empresa. 
Porém, a equipe de vendas da empresa deve acessar o sistema em seus tablets para efetuarem o 
cadastro de clientes e concluir os processos de vendas.
É sabido que a segurança é essencial nessas transações, uma vez que os dados dos clientes exigem 
cuidado.
Diante desse contexto, qual é o tipo de rede indicada para a utilização do sistema de gestão fora da 
empresa?
Infográfico
Há várias formas com as quais se pode organizar a interligação entre cada um dos nós 
(computadores) da rede. A topologia física é a verdadeira aparência ou o layout da rede.
O Infográfico desta Unidade de Aprendizagem apresenta um comparativo com vantagens e 
desvantagens de três tipos diferentes de topologias de rede: estrela, anel e barramento.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Conteúdo do livro
Uma rede de computadores pode ser definida como um conjunto de equipamentos computacionais 
conectados através de cabos, fibras ópticas ou links sem fio, de modo que os vários dispositivos 
separados (chamados de "nós") podem "conversar" uns com os outros e trocar dados. Um nó pode 
ser um dispositivo capaz de enviar ou receber dados gerados por outros nós na rede, como um 
computador, uma impressora, etc. Esses links que conectam os dispositivos são chamados de canais 
de comunicação.
No capítulo Rede de Computadores, da obra Fundamentos computacionais, você vai estudar as 
características básicas de uma rede de computadores, as topologias de rede e as classificações de 
redes de computadores quanto à sua área de abrangência. 
FUNDAMENTOS 
COMPUTACIONAIS 
Ramiro Córdova Júnior 
Redes de computadores
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Conceituar os princípios básicos de redes.
 � Identificar os tipos de redes.
 � Classificar as redes de computadores.
Introdução
A interconexão de computadores é uma realidade bem comum em 
ambientes corporativos e mais recentemente em ambientes domésticos. 
Logo, o entendimento básico do funcionamento de uma rede de com-
putadores é essencial para facilitar a utilização dos recursos disponíveis 
via rede de computadores.
Neste capítulo, você vai aprender o conceito básico de funcionamento 
de uma rede de computadores, os tipos e as classificações de redes.
Conceito de redes de computadores
Uma rede de computadores pode ser definida como um conjunto de equipa-
mentos computacionais conectados por meio de cabos, fibras ópticas ou links 
sem fio, de modo que os vários dispositivos separados (chamados de nós) 
possam “conversar” uns com os outros e trocar dados (Figura 1). Um nó pode 
ser um dispositivo capaz de enviar ou receber dados gerados por outros nós na 
rede, como um computador, uma impressora, etc. Esses links que conectam 
os dispositivos são chamados de canais de comunicação.
Figura 1. Exemplo de uma rede de computadores.
Fonte: O que... (2013).
Uma rede deve ser capaz de atender a basicamente três critérios:
1. performance;
2. confiabilidade;
3. escalabilidade.
Performance
A performance de uma rede de computadores pode ser medida a partir de 
alguns indicadores:
 � Tempo de tráfego: é o tempo necessário para que uma mensagem de
rede trafegue de um dispositivo para outro da rede.
 � Tempo de resposta: é o tempo decorrido entre o envio da informação
e a sua resposta.
 � Eficiência de software: é uma métrica utilizada para verificar o tráfego
de rede com softwares específicos.
 � Número de usuários: a quantidade de usuários conectados a uma rede
influencia diretamente na performance da rede.
 � Capacidade de hardware: a capacidade de processamento de dados
dos dispositivos físicos que compõem a rede também influencia na
performance da rede.
Redes de computadores2
Confiabilidade
A confiabilidade em redes de computadores refere-se à proteção de dados de 
qualquer usuário ou acesso não autorizado. Ao trafegar pela rede, os dados 
passam por várias camadas de rede e podem ser rastreados, caso necessário. 
Por isso, a segurança dos dados também é uma característica muito importante 
para as redes de computadores.
Uma rede de computadores pode ter a sua confiabilidade medida pela 
taxa de pacotes de rede perdidos durante a comunicação. Normalmente, os 
protocolos de comunicação de rede possuem tolerância a falhas, que garante 
a retransmissão de pacotes de rede que tenham sido perdidos.
Escalabilidade
A escalabilidade é a capacidade que uma rede de computadores tem de 
crescer, atendendo às demandas, sem que seja perdida a qualidade do serviço 
de rede. Essa característica é essencial em redes de computadores corpo-
rativas, pois as empresas tendem a expandi-las à medida que expandem as 
suas operações.
Em um projeto de rede, a escalabilidade deve ser um objetivo primário. 
Uma rede bem projetada deve permitir que sejam adicionados novos usuários, 
novas aplicações, novos sites e novos recursos em geral, com uma velocidade 
de operação da rede razoável para o seu bom funcionamento.
Topologia de redes
Topologia de redes é a descrição esquemática de um arranjo de rede utilizado 
para conectar os seus nós, a partir dos canais de comunicação. As características 
da topologia de rede influenciam diretamente em aspectos como escalabilidade 
e performance.
Topologia barramento
A topologia de barramento é um tipo de rede no qual cada computador e ou 
dispositivo de rede é conectado a um único cabo (Figura 2). O barramento de 
rede possui dois pontos de extremidade — essa topologia também é conhecida 
como topologia de barramento linear.
3Redes de computadores
Figura 2. Esquema ilustrativo da topologia de barramento.
Fonte: Gomes (2014).
Uma rede com a topologia de barramento transmite os dados em apenas 
uma direção de cada vez. Como pode ser observado na Figura 2, todos os 
dispositivos são conectados no mesmo cabo. Devido a essas características, 
apenas redes de pequeno porte utilizam a topologia de barramento. Caso o 
barramento apresente algum problema, toda a rede ficará inoperante.
Topologia em anel
Essa topologia é chamada de anel em função do seu desenho físico: cada com-
putador é conectado diretamente a outro computador, e o último é conectado 
ao primeiro. Cada dispositivo da rede tem exatamente dois vizinhos. A Figura 
3 ilustra essa topologia.
Figura 3. Topologia em anel.
Fonte: Gomes (2012).
Redes de computadores4
A transmissão de dados é unidirecional nessa topologia, e esses dados 
são transmitidos de forma sequencial, passando por cada um dos nós que 
compõem a rede, até que alcancem o destino. A transmissão de dados não é 
afetada pelo alto tráfego ou pela adição de mais nós, pois somente os nós com 
o direito de transmissão (definido pelos tokens) podem transmitir dados. O 
grande problema dessa topologia é que a falha de um computador da rede faz 
com que toda a rede fique inoperante.
Topologia em estrela
Nesse tipo de topologia, todos os computadores estão conectados a um único 
dispositivoconcentrador de rede (como um hub ou switch) por meio de um 
cabo. Esse dispositivo é o nó central da rede, e todos os demais estão conec-
tados a ele (Figura 4).
Figura 4. Topologia em estrela.
Fonte: phipatbig, IconBunny/Shutterstock.com.
Cada nó da rede tem uma ligação direta com o dispositivo concentrador da 
rede, que age como um repetidor do fluxo de dados. Essa topologia de rede pode 
usar cabo de par trançado, fibra óptica ou cabo coaxial para implementação 
física das conexões da rede. Além disso, a topologia em estrela apresenta um 
desempenho rápido de tráfego de rede.
5Redes de computadores
Topologia em malha (mesh)
Essa topologia apresenta uma conexão ponto a ponto com os nós e dispositivos 
da rede; todos os nós estão conectados uns aos outros (Figura 5). Existem duas 
técnicas para a transmissão de dados pela topologia em malha:
 � Roteamento: os nós têm uma lógica de roteamento dos dados, conforme 
os requisitos da rede, e a lógica da menor distância é utilizada para enviar 
os dados para o destino. A lógica de roteamento também é capaz de 
detectar os links quebrados e redirecionar o tráfego, evitando esses links.
 � Inundação (flooding): os mesmos dados são transmitidos para todos os 
nós da rede; portanto, não utiliza lógica de roteamento. A perda de dados 
é improvável, mas a rede fica sobrecarregada com tráfego desnecessário.
Figura 5. Topologia em malha.
Fonte: Ine (2015).
Topologia em árvore 
Essa topologia possui um nó de rede considerado raiz, e todos os outros nós 
estão conectados a ele, criando uma hierarquia de rede (Figura 6). Essa topo-
logia é indicada para redes nas quais as estações de trabalho são localizadas 
em agrupamentos.
Redes de computadores6
Figura 6. Topologia em árvore.
Fonte: Rafaelbke (2013).
Topologia híbrida 
Essa topologia mistura dois ou mais tipos de topologias existentes. Por 
exemplo, em uma empresa na qual a extensão da rede é grande, um segmento 
de rede pode ter uma topologia em anel e outro pode ter topologia estrela. 
A Figura 7 traz um exemplo de uma topologia híbrida.
Figura 7. Exemplo de topologia híbrida.
Fonte: Carlos (2008).
7Redes de computadores
Classificação de redes de computadores
O método mais comum de classificação de redes de computadores está relacio-
nado com o seu alcance. Analisando por essa perspectiva, temos as seguintes 
classificações:
 � Local Area Network (LAN);
 � Wide Area Network (WAN);
 � Metropolitan Area Network (MAN);
 � VPN (Virtual Private Network).
Local Area Network (LAN)
Também conhecida como rede local, é um grupo de computadores e disposi-
tivos associados, que compartilham um link de comunicação comum ou um 
link sem fio para um servidor (Figura 8). Normalmente, uma LAN abrange 
computadores e periféricos conectados a um servidor dentro de uma área 
geográfica limitada, como um escritório ou um estabelecimento comercial. 
Computadores e outros dispositivos móveis usam uma conexão LAN para 
compartilhar recursos, como uma impressora ou um storage de rede.
Uma rede local pode servir apenas dois ou três usuários (por exemplo, em 
uma rede de uma pequena empresa) ou várias centenas deles, como em um 
escritório maior. A rede LAN compreende cabos, switches, roteadores e outros 
componentes de rede, que permitem que os usuários se conectem a servidores 
internos, sites e outras LANs via redes de longa distância.
Figura 8. Rede do tipo LAN.
Fonte: PGI do Brasil ([200-?]).
Redes de computadores8
Wide Area Network (WAN)
Uma WAN (ou rede de longa distância) é uma rede de comunicações 
que abrange uma grande área geográfica, como cidades, estados ou países 
(Figura 9). Ela pode ser privada, para conectar partes de uma empresa, 
ou pode ser pública, para conectar redes menores. A maneira mais fácil 
de entender o que é uma WAN é pensar na internet como um todo — a 
maior WAN do mundo. A internet é uma WAN porque, por meio do uso de 
provedores de acesso, conecta várias redes locais menores (LANs) ou redes 
metropolitanas (MANs).
Figura 9. Rede do tipo WAN.
Fonte: Palpite Digital (2018).
Metropolitan Area Network (MAN)
Uma rede de área metropolitana (MAN) é semelhante a uma rede local 
(LAN), mas abrange uma cidade ou um campus inteiro (Figura 10). As redes 
metropolitanas são formadas por meio da conexão de várias redes locais. 
Assim, as redes MANs são maiores que as redes LANs, mas menores que as 
redes de longa distância (WAN). As redes MAN são extremamente eficientes 
e fornecem comunicação rápida por meio de links de alta velocidade, como 
cabos de fibra ótica.
9Redes de computadores
Figura 10. Rede de área metropolitana (MAN).
Fonte: Medeiros et al. (2014).
Virtual Private Network (VPN)
Uma rede privada virtual (VPN) é uma tecnologia que cria uma conexão 
segura e criptografada em uma rede menos segura, como a internet (Figura 
11). A tecnologia VPN foi desenvolvida como uma forma de permitir que 
usuários remotos e filiais acessem com segurança aplicativos corporativos 
e outros recursos. Para garantir a segurança, os dados trafegam por túneis 
seguros, e os usuários de VPN devem usar métodos de autenticação — in-
cluindo senhas, tokens e outros métodos de identificação exclusivos — para 
obter acesso à VPN.
O benefício de usar uma VPN segura é garantir o nível apropriado de 
segurança aos sistemas conectados, quando a infraestrutura de rede não 
puder fornecê-lo. A justificativa para usar o acesso VPN, em vez de uma 
rede privada, geralmente se resume a custo e viabilidade, pois não é possível 
ter uma rede privada, por exemplo, para um representante de vendas em 
viagem. 
Redes de computadores10
Figura 11. Rede privada virtual (VPN).
Fonte: Scheck (2017). 
11Redes de computadores
CARLOS, J. Topologia hibrida. 2008. Disponível em: <http://rinconjuancarlos.blogspot.
com.br/2008/10/topologia-hibrida.html>. Acesso em: 16 abr. 2018.
CONCEITO de topologia. [200-?]. Disponível em: <https://conceito.de/topologia>. 
Acesso em: 16 abr. 2018.
GOMES, R. Topologia de redes. 2014. Disponível em: <https://rafaelagomesp.wordpress.
com/2014/10/21/topologia-de-redes>. Acesso em: 16 abr. 2018.
GOMES, J. M. Topologia de redes. 2012. Disponível em: <https://estudoderedes.word-
press.com/tag/anel/>. Acesso em: 16 abr. 2018.
INE, W. Rede de computadores. 2015. Disponível em: <http://novateceducacional.
blogspot.com.br/2015/03/rede-de-computadores.html>. Acesso em: 16 abr. 2018.
MEDEIROS, C. B. et al. LAN, MAN E WAN. 2014. Disponível em: <https://informaticaead-
ministracao.wordpress.com/2014/04/22/lan-man-e-wan/>. Acesso em: 16 abr. 2018.
O QUE é Rede de computadores? 2013. Disponível em: <http://www.cursosdeinfor-
maticabasica.com.br/o-que-e-rede-de-computadores/>. Acesso em: 16 abr. 2018.
PALPITE DIGITAL. O que é uma rede LAN e uma rede WAN? 2018. Disponível em: <ht-
tps://www.palpitedigital.com/o-que-e-uma-rede-lan-e-uma-rede-wan/>. Acesso 
em: 16 abr. 2018.
PGI DO BRASIL. Redes convergentes. [200-?]. Disponível em: <https://www.pgidb.com.
br/redesconvergentes>. Acesso em: 16 abr. 2018.
RAFAELBKE. Topologias de rede. 2013. Disponível em: <https://rafaelbke.wordpress.
com/2013/11/16/topologias-de-red/>. Acesso em: 16 abr. 2018.
SCHEKE, S. The different pros and cons of using a virtual private network (VPN). 2017. 
Disponível em: <http://tweakyourbiz.com/technology/2017/07/25/the-different- 
pros-and-cons-of-using-a-virtual-private-network-vpn/>. Acesso em: 16 abr. 2018.
Leituras recomendadas
KUROSE, J. F.; ROSS, K. W. 2013.
ROSS, J. Redes de computadores. Rio de Janeiro: Julio Ross, 2008.
SOUSA, L. B. Redes de computadores. São Paulo: Érica, 2009.
Redes de computadores12
Dica do professor
Você sabe o que é VPN? Nesta Dica do Professor, você vai entender o que são e quando são 
indicadas as redes virtuais privadas.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/27884db9029661092b0bb6d6979b9f4e
Exercícios
1) Qual dosindicadores a seguir refere-se à performance de uma rede de computadores?
A) Tempo de acesso ao disco.
B) Velocidade de memória do computador.
C) Tempo de resposta.
D) Capacidade de processamento.
E) Potência da fonte de alimentação.
2) O termo escalabilidade, em redes de computadores, refere-se:
A) à compatibilidade dos equipamentos.
B) à capacidade de expansão conforme a demanda.
C) à velocidade de tráfego.
D) ao tempo de acesso à rede.
E) à confiabilidade do tráfego de rede.
3) A topologia de rede em estrela necessita de um dispositivo de rede chamado de 
concentrador, para distribuição do tráfego de rede por meio dos nós. Qual dos dispositivos a 
seguir representa um concentrador de rede?
A) Computador desktop.
B) Impressora de rede.
C) Processador.
D) Caixa de rede.
E) Hub.
4) A Internet é um exemplo de rede do tipo:
A) LAN.
B) MAN.
C) WAN.
D) VPN.
E) local.
5) O que é uma VPN?
A) É uma rede local.
B) É uma rede que conecta um único smartphone à rede de uma filial.
C) É um tipo de rede de longo alcance sem recursos de segurança.
D) É um tipo de rede com topologia de barramento.
E) É uma rede virtual privada que utiliza a infraestrutura da Internet.
Na prática
A Internet é considerada como o melhor exemplo de rede do tipo WAN (Wide Area Network) ou 
rede de longo alcance. A performance do link que permite a conexão dos usuários à Internet é uma 
característica importante, uma vez que, dependendo do tipo de aplicação utilizada, a performance 
pode ser um diferencial. Por exemplo, para o envio de arquivos multimídia, é importante que a 
performance do link seja elevada, enquanto que para a navegação em sites simples a performance 
pode ser menor.
O teste de velocidade do acesso à Internet é essencial para a verificação da performance do link. A 
partir do teste, os usuários podem auditar junto às operadoras de telecom se o serviço contratado 
está de acordo com o que é oferecido.
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Qual é a diferença entre LAN, MAN e WAN?
No vídeo indicado, você encontrará uma explicação, de maneira didática, sobre a diferença entre 
redes classificadas como LAN, MAN e WAN.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Conceitos básicos, ferramentas, aplicativos e procedimentos de 
Internet e Intranet
Acessando o link a seguir, você lerá sobre a definição de termos técnicos utilizados no contexto de 
redes de computadores.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Segurança em redes de computadores uma visão sobre o 
processo de Pentest
Neste artigo, você lerá algumas considerações importantes referentes à auditoria de segurança em 
redes de computadores.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://www.youtube.com/embed/sGh4j1cT1qs
https://centraldefavoritos.com.br/2017/08/11/conceitos-basicos-ferramentas-aplicativos-e-procedimentos-de-internet-e-intranet/
https://periodicos.set.edu.br/exatas/article/view/2258/1296