REDE DE COMPUTADORES

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CENTRO UNIVERSITÁRIO PLANALTO DO DISTRITO FEDERAL
CURSO DE CIÊNCIAS CONTÁBEIS
ESTUDOS DISCIPLINARES
	
Brasília/DF
2017
CENTRO UNIVERSITÁRIO PLANALTO DO DISTRITO FEDERAL
REDES
Nome: Jefferson da Silva Fernandes
RA: 02410029530
2° Semestre/2017
Curso: Ciências Contábeis 
Professor: Gilberto Gomes Guedes
BRASÍLIA/DF
2017
SUMÁRIO
1 – INTRODUÇÃO 
Neste trabalho acadêmico iremos falar sobre rede de computadores onde o mesmo consiste de 2 ou mais computadores e outros dispositivos conectados entre si de modo a poderem compartilhar seus serviços, que podem ser: dados, impressoras, mensagens (e-mails), etc. A Internet é um amplo sistema de comunicação que conecta muitas redes de computadores. Existem várias formas e recursos de vários equipamentos que podem ser interligados e compartilhados, mediante meios de acesso, protocolos e requisitos de segurança.
2 – Rede de Computadores 
2.1 – Conceito
Rede, do latim rete, é uma estrutura que dispõe de um padrão característico. Um computador, por sua vez, é uma máquina electrónica que processa dados e que possibilita a execução de diversas sequências ou rotinas indicadas pelo utilizador.
Uma rede de computadores, por conseguinte, é um conjunto destas máquinas onde cada um dos integrantes partilha informação, serviços e recursos uns com os outros. Por norma, fala-se de rede informática, já que é habitual que, para além dos computadores, se utilizem outros equipamentos complementares para facilitar a comunicação (como, por exemplo, um router ou um switch).
A rede de computadores permite partilhar recursos à distância, aumentar a velocidade da transmissão de dados (é mais rápido aceder a um arquivo por uma rede do que através da Internet, por exemplo) e incrementar a fiabilidade.
Os computadores podem estar interconectados/interligados através de cabo coaxial (que transporta os dados através de dois condutores concêntricos), cabo de par traçado (os dois condutores concêntricos estão entrelaçados para reduzir as interferências) ou fibra óptica (um fio muito fino através do qual fluem os impulsos de luz com a informação a transmitir).
Quanto ao alcance, é possível distinguir diversos tipos de redes de computadores. A Rede de Área pessoal (Personal Area Network ou PAN, sigla em inglês) reúne os dispositivos situados perto de uma pessoa. A Rede de Área Local (LAN), por sua vez, inclui os computadores conectados numa área pequena, como um quarto, um escritório ou um edifício. Outras redes são a Rede de longa distância (WAN) e a Rede de Área de Armazenamento (SAN).
2.2 – Tipos de Redes
A classificação de redes em categorias pode ser realizada segundo diversos critérios, alguns dos mais comuns são:
Dimensão ou área geográfica ocupada
Redes Pessoais / Redes Locais / Redes Metropolitanas / Redes de área alargada / 
Capacidade de transferência de informação
Redes de baixo débito / Redes de médio débito / Redes de alto débito / ...
Topologia ("a forma da rede")
Redes em estrela / Redes em "bus" / Redes em anel / ...
Meio físicos de suporte ao envio de dados
Redes de cobre / Redes de fibra óptica / Redes rádio / Redes por satélite / ...
Ambiente em que se inserem
Redes de industriais / Redes de coorporativas / ...
Método de transferência dos dados
Redes de "broadcast" / Redes de comutação de pacotes / Redes de comutação de circuitos / Redes ponto-a-ponto / ...
Tecnologia de transmissão
Redes "ethernet" / Redes "token-ring" / Redes FDDI / Redes ATM / Redes ISDN / ...
Como todas as classificações, tem um valor relativo, por exemplo o significado de "alto débito" varia com a evolução da "tecnologia corrente". Por outro lado ao diferentes critérios de classificação geram sobreposições entre si.
Neste documento abordam – se algumas designações mais comuns de tipos de rede sob a forma de glossário.
Rede de área alargada (WAN)
A redes de área alargada ("Wide Area Network") têm a dimensão correspondente a países, continentes ou vários continentes. São na realidade constituidas por multiplas redes interligadas, por exemplo LANs e MANs. O exemplo mais divulgado é a "internet". Dada a sua dimensão e uma vez que englobam LANs e WANs, as tecnologias usadas para a transmissão dos dados são as mais diversas, contudo para que as trocas de informação se processem é necessário um elo comum assente sobre essa tecnologia heterogénea. Esse elo comum é o protocolo de rede.
A interligação ("internetworking") de redes de diferentes tecnologias é assegurada por dispositivos conhecidos por "routers" (encaminhadores). Um "router" possui tipicamente ligação física a duas ou mais redes, recebendo dados de uma rede para os colocar na outra rede. Uma exemplo tipico é a ligação de uma rede "Ethernet" a uma rede ponto-a-ponto.
Por exemplo quanto um particular estabelece uma ligação telefónica com um fornecedor de serviços internet (ISP), podemos considerar que a parte da rede telefónica que está a ser usada passa a fazer parte da WAN que é a "internet".
Rede local (LAN)
Uma "Local Área Network" caracteriza-se por ocupar uma área limitada, no máximo um edifício, ou alguns edifícios próximos, muitas vezes limitam-se a apenas um piso de um edifício, um conjunto de salas, ou até uma única sala. São redes de débito médio ou alto (desde 10 Mbps até 1 Gbps, sendo atualmente o valor de 100 Mbps o mais comum). A tecnologia mais divulgada é o "ethernet", ainda em "broadcast", ou usando já "comutação". Existe um conjunto de serviços e protocolos que são caraterísticos das redes locais e que fazem parte da definição de rede coorporativa.
Rede local sem fios(WLAN)
Recentemente tem crescido a utilização de redes locais sem fios, conhecidas com WLAN ("Wireless Local Área Network"). Além de ser adequada a situações em que é necessário mobilidade (ex.: posto montado num veiculo que circula num armazém, ou portátil que circula nas mãos de um operador de "hipermercado"), são flexíveis e da fácil instalação. Embora os equipamentos sejam mais caros do que para uma LAN tradicional e redução significativa dos custos de instalação é muitas vezes compensatória.
Rede metropolitana (MAN)
Uma "Metropolitan Área Network" é basicamente uma WAN, cuja dimensão é reduzida, geralmente também assegura a interligação de redes locais. A área abrangida corresponde no máximo a uma cidade. São usadas, por exemplo, para interligar vários edifico afins dispersos numa cidade.
A tecnologia empregue pode incluir redes ponto-a-ponto ou usar meios que permitem um débito mais elevado como FDDI, ATM, DQDB ("Distributed Queue Dual Bus") ou até mesmo Gigabit Ethernet. Uma vez que as redes de área metropolitana (tal como as WAN) envolvem a utilização de espaços públicos, apenas podem ser instaladas por empresas licenciadas pelo estado, sendo a tecnologia de eleição o ATM. Os únicos casos em que é possível realizar interligações através de espaços públicos são usando micro-ondas rádio ou laser, mesmos nestes casos existem restrições quanto à potência de emissão.
Um exemplo de MAN atual e bastante conhecido entre o público geral é a "net-cabo".
Rede Pessoal (PAN)
O conceito de rede pessoal "Personal Área Network" está não só relacionado com a sua reduzida dimensão, mas com também com o facto de utilizar comunicação sem fios. O alcance limita-se a algumas dezenas de metros. Os débitos são relativamente baixos, na casa de 1 Mbps.
Rede local virtual (VLAN)
As redes locais virtuais "Virtual Local Area Network" são definidas sobre redes locais que estão equipadas com dispositivos apropriados (dispositivos que suportam VLANs). Trata-se de definir até que zonas da LAN se propagam as emissões em "broadcast" que tem origem noutra zona. Como muitos serviços de rede local, como por exemplo os da "MicroSoft" e da "Novell" são detectados com recurso ao "broadcast", ao definir zonas às quais este tráfego não chega pode-se criar zonas distintas dentro de uma LAN que não são visiveis entresí. Note-se que apenas se torna as zonas não visiveis entre sí, as VLAN não proporcionam qualquer segurança.
Rede "Ethernet"
As redes ethernet dominam claramente as redes locais, e têm alguma expressão nas redes metropolitanas. Ainda existem redes "Ethernet" a 10 Mbps, atualmente o taxa de transmissão mais divulgada é de 100 Mbps (Fast Ethernet) e especialmente em redes metropolitanas e redes de armazenamento utiliza-se 1 Gbps (Gigabit Ethernet).
Embora atualmente as redes ethernet ainda utilizem "broadcast", a comutação é cada vez mais generalizada, entre outras limitações a utilização de "broadcast" limita fortemente o tamanho de uma rede "ethernet", por exemplo a 100 Mbps o comprimento máximo é de 210 metros. Na realidade as o Gigabit Ethernet apenas funciona em modo de comutação. Os meios físicos de transmissão mais usados são o cobre e a fibra óptica.
Rede Industrial
Estas redes utilizam técnicas próprias, neste ambiente um dos aspectos mais importante é a imunidade a interferências. São usadas em ambientes fabris, por exemplo para controle e automação. O protocolo MAP ("Manufacturing Automation Protocol") é usado neste tipo de redes para ambiente fabril e recorriam à técnica "token-passing" em barramento, atualmente esta tecnologia foi abandonada.
Rede de armazenamento (SAN)
As redes de armazenamento ("Storage Area Network") são usadas para ligações de muito curta distância (dentro de uma sala) entre servidores e dispositivos de armazenamento de massa. São redes de muito alto débito que recorrem a tecnologias distintas, como por exemplo "fiber-channel", ou mesmo barramentos SCSI.
Rede de cobre
Esta designação usa-se para as redes que utilizam fios condutores eléctricos para transmitir os dados sob a forma de sinais eléctricos. São ainda bastante comuns, mas devido a gerarem perturbações eletromagnéticas e serem muito afetadas por ruídos externos, cedem cada vez mais o lugar a redes de fibra óptica.
Existem vários tipos de cabos de cobre usados para a transmissão de dados, com ou sem blindagem. Por exemplo as redes ethernet mais antigas usavam cabos coaxiais (10base2 e 10base5) posteriormente passaram a poder usar cabos tipo telefónico contendo 4 condutores (dois pares).
Rede de fibra óptica
Trata-se de redes que utilizam sinais luminosos para transmitir a informação através de fibras condutoras de luz. Comparativamente como as redes de cobre permitem uma capacidade (quantidade de dados por unidade de tempo) largamente superior, atualmente os limites são definidos pelas limitações dos dispositivos emissores e receptores.
A tecnologia mais corrente são as fibras multimodo que produzem um efeito conhecido por "dispersão modal" que limita a sua capacidade. As fibras monomodo são extremamente finas (3 a 10 micrometros, contra os cerca de 50 das fibras multimodo), devido à sua espessura são difíceis de manusear, mas permitem atingir distâncias até 70 Km com capacidades na ordem dos gigabits por segundo, em monomodo é vulgar a utilização de luz laser o que torna o manuseamento ainda mais difícil.
Além das redes que utilizam a luz através de fibras, também se podem usar ligações sem fios com luz, é o caso dos infravermelhos (alcance muito reduzido) e especialmente da luz laser.
Rede privada virtual (VPN)
As redes privadas virtuais ("Virtual Private Network") utilizam uma rede pública, por exemplo a "internet" para estabelecer uma ligação de dados entre dois pontos, estes dados têm a particularidade de serem codificados (cifrados) de tal forma que apenas os dois intervenientes os conseguem compreender.
Os dois pontos da ligação passam a funcionar como encaminhadores ("routers") para as respectivas redes. Esta técnica pode ser usada para interligar redes distantes pertencentes a uma mesma organização, com baixa qualidade, mas com grandes vantagens econômicas.
2.3 – Topologias de Redes 
As topologias de redes descrevem o arranjo dos elementos de uma rede (computadores, cabos e outros componentes). São uma espécie de “mapa” da rede, que pode ser físico ou lógico. A topologia física se refere especificamente à disposição física dos componentes da rede, ao passo que a topologia lógica mostra a forma como os dados trafegam dentro dessa rede, independentemente da topologia física empregada. Assim, podemos ter uma rede que utiliza uma topologia física específica, e uma topologia lógica diferente.
O tipo de topologia usado afeta o tipo e recursos do hardware da rede, seu gerenciamento e as possibilidades de expansão futura.
As principais topologias de rede existentes são as seguintes:
Barramento
Anel
Estrela
Malha
Híbrida
Ponto-a-ponto
Ponto-a-multiponto
Vamos descrever cada uma delas a seguir.
Topologia em Barramento (Bus)
Trata-se de uma topologia antiga, na qual havia um único caminho para o tráfego de dados, na forma de um cabo coaxial, e todas as estações (pontos da rede) são conectadas a esse mesmo cabo para trocar dados pela rede.
Neste tipo de topologia as transmissões dos dispositivos de rede se propagam por toda a extensão do meio (cabo) e são recebidas por todos os nós da rede, que devem então determinar se a transmissão é direcionada a eles para aceitá-la ou não.
Topologia Barramento - Bus
As redes em Barramento apresentam como vantagem a facilidade de implementação e expansão, porém trazem diversas desvantagens críticas, como por exemplo:
Se um cabo se rompe, cai toda a rede.
Dificuldade em reparar defeitos - é muito difícil determinar onde está o defeito, caso o cabo se rompa, sem o uso de equipamentos de teste de custo elevado
Comprimento do cabo e nº de estações são limitados; quanto mais estações são conectadas ao cabo, maior a probabilidade de ocorrerem colisões de dados.
Performance diminui com o aumento das estações, devido ao problema de colisão de dados
Necessita de um Terminador próprio conectado nas extremidades do cabo, para evitar problemas de reflexão de sinal, que levam à ocorrência de colisões de dados.
Topologia em Anel (Ring)
Outra topologia antiga, não mais em uso em redes locais, mas que ocasionalmente pode ser encontrada em algumas redes legadas. O exemplo mais típico de uma rede em anel é a tecnologia Token Ring, da IBM.
A topologia em anel ainda é empregada em redes metropolitanas (MAN) e algumas redes WAN também, como redes SONET, e nesse caso possui tolerância a falhas (geralmente com o uso de múltiplos anéis redundantes).
Topologia de Rede em Anel (Ring)
As redes em anel, no geral, possuem um custo de implantação mais elevado, pois necessitam de equipamentos de controle especiais (não mostrados na figura) para controlar o tráfego de dados pelo cabo.
Topologia Estrela (Star)
Nesta topologia de rede todos os dispositivos (nós) são conectados a um dispositivo distribuidor de comunicações central, como um Hub ou (preferencialmente) um Switch.
Usada na maioria das redes de pequeno ou de grande porte, é a principal topologia de redes utilizada atualmente, principalmente em redes locais (LAN).
Topologia em Estrela
A topologia Estrela traz uma série de vantagens, com por exemplo a facilidade para implementação e expansão da rede, custo relativamente baixo, além da (praticamente) eliminação dos problemas de colisão de dados, quando usamos Switches como dispositivos concentradores.
Uma desvantagem no uso de redes em estrela é que se o dispositivo central for danificado, toda a rede será afetada. Além disso, o número de estações é limitado pelo número de portas disponíveis para conexão ao concentrador.
Topologia em Malha (Mesh)
Esta topologia possui uma ou múltiplas conexões ao mesmo ponto, podendo ser classificada em Malha Totalmente Conectada ou Malha Parcialmente Conectada, dependendo do nível de conectividade existente entre os pontos da rede.
Permite aplicar os conceitos de redundância, tolerância a falhas e balanceamento de carga à rede. Desta forma, se um link entre dois pontos se torna inoperante, por uma razão qualquer, haverá um outro link (caminho) quepermitirá o tráfego de dados entre esses pontos, mantendo a funcionalidade da rede mesmo em caso de falhas no meio de transmissão. Além disso, é possível escolher caminhos alternativos para os dados caso haja congestionamento de tráfego, e até mesmo dividir a carga de transmissão dos dados entre dois ou mais caminhos distintos.
Topologia em Malha
Ela tem um alto custo e é difícil de gerenciar pois o nº de conexões cresce exponencialmente, de acordo com a fórmula:
N x (N – 1) / 2
Onde N é o número de dispositivos na rede. Então, por exemplo, em uma topologia em malha totalmente conectada com, digamos, 10 nós, o número de conexões necessárias seria:
10 x (10 -1) / 2 = 45 conexões.
A topologia em malha é usada extensivamente em redes WAN, interconectando roteadores e outros equipamentos de rede, mas no geral não em redes locais, devido ao problema citado anteriormente.
Topologia Híbrida
Trata-se de uma combinação de duas ou mais topologias de rede distintas, com por exemplo uma rede em topologia estrela conectada a uma rede em topologia barramento. É uma topologia comum, se levarmos em consideração que, por exemplo, nossas redes locais são do tipo estrela, porém conectadas a redes do tipo malha ou anel quando temos conectividade com a Internet.
Topologia Ponto-a-ponto
Como o próprio nome diz, trata-se de uma topologia onde um ponto da rede é conectado diretamente a outro ponto da rede. Alguns links WAN antigos são do tipo ponto-a-ponto, como as redes T1. Podemos também conectar, por exemplo, um PC diretamente a outro por meio de um cabo ligado diretamente entre suas placas de rede, ou até mesmo conectando as portas seriais das máquinas.
Topologia Ponto-a-ponto
Topologia Ponto-a-multiponto
Esta topologia lembra, fisicamente, uma topologia estrela, porém sem que necessariamente todos os nós da rede possam se comunicar completamente uns com os outros.
Um exemplo típico dessa topologia são as redes 802.11 (sem fio), na qual podemos ter diversos pontos de rede se conectando a um Access Point (AP / Ponto de Acesso), o qual gerencia a conectividade entre os pontos de rede e pode impedir que as estações e comuniquem entre si, somente trocando dados com o próprio AP.
Topologia Ponto-a-Multiponto
2.4 – Vantagens e Desvantagens
Uma rede de computadores é um sistema de comunicação de dados constituído através da interligação de computadores e outros dispositivos, com a finalidade de trocar informação e partilhar recursos.
• Hardware:
– computadores;
– periféricos (impressoras, modems, etc);
– meios físicos de transmissão (cabos que interligam os
componentes).
• Software:
– drivers de placas de rede;
– protocolos de comunicação;
– sistemas operativos específicos para redes;
– utilitários e programas.
• Objectivos e vantagens:
– partilha de recursos físicos da rede;
– intercâmbio de informação;
– melhor organização do trabalho:
• definição de diferentes níveis de acesso à informação;
• supervisão e controlo do trabalho;
• calendarização de tarefas.
Vantagens do uso das redes
O exemplo anterior apresentou um cenário extremamente confuso onde não existia a filosofa de trabalho em rede, logo o caos esteve presente nessa instituição. A seguir, apresentaremos de forma resumida algumas das vantagens do uso de redes, as quais deveriam ser implementadas na instituição comentada anteriormente.
Compartilhamento de arquivos de trabalho 
Esse é um dos recursos mais utilizados, pois permite que os usuários acessem arquivos armazenados em outros computadores interligados entre si, evitando o deslocamento de pessoas portando disquetes, como foi apresentado no exemplo anterior.
Compartilhamento de programas
Os computadores podem acessar programas que ficam instalados fisicamente no disco rígido de outros computadores, evitando o desperdício de espaço local, e padronizando a versão do programa em uso. Além disto, pode-se economizar no custo dos programas, pois o custo de um software para operar em rede é menor se comparado à compra de uma licença para cada computador da rede.27 Capítulo 1 • Introdução às Redes de Computadores
Compartilhamento de periféricos
Com a grande diversidade de mídias existentes, é inviável ter-se em cada computador um leitor de CD-RW, um ZIP Drive, um leitor de DVD ou um scanner. Quando os computadores estão ligados em rede, o próprio sistema operacional permite, de forma simples, o compartilhamento de periféricos, garantindo maior produtividade dentro da empresa.
Compartilhamento de impressoras
O compartilhamento de impressoras é um dos mais utilizados pelos usuários de rede, pois permite que todos na rede imprimam em qualquer impressora, desde que compartilhada, assim pode-se otimizar os investimentos futuros. O sistema operacional oferece um caminho muito simples para o compartilhamento de impressoras.
Compartilhamento de acesso à Internet
Mesmo quando se tem apenas um modem para acesso à Internet é possível compartilhar esta conexão na rede, assim, vários usuários estarão habilitados a realizar o acesso por meio de uma única conexão. Quando a conexão com a Internet for do tipo dedicada utilizando um serviço ADSL ou cable TV, o compartilhamento dessa conexão é praticamente obrigatório, pois o custo desse link só se justifca quando mais de um equipamento o utiliza. O uso da Internet, principalmente dos serviços de www e e-mail, tornaram-se indispensáveis pela rapidez e facilidade de uso. É possível comunicar-se com pessoas do outro lado do mundo em questões de segundos, a um custo muito baixo. Depois do aparecimento da Internet, a comunicação entre duas pessoas que era baseada em ligações telefônicas ou troca de cartas, é realizada gastando-se pouco dinheiro e sem perda de tempo.
Desvantagens do uso das redes
Como nem tudo é facilidade e felicidade, as redes também trazem junto com inúmeras vantagens algumas desvantagens. A seguir iremos descrevê-las.
Ataque de vírus
Talvez esse seja um piores problemas encontrados nas redes locais, pois pode danificar os softwares instalados e até o hardware, em alguns casos. Um arquivo infectado por vírus pode se espalhar pela rede em questão de minutos, fazendo todo o sistema para e necessitar de uma manutenção global. Além da interrupção dos sistemas de redes esse também pode roubar informações sigilosas de uma empresa, ocasionando perdas financeiras e sociais. 28 Redes de Computadores
Problemas generalizados
Além dos danos que os vírus causam ao computador, também podemos ter problemas com os equipamentos que centralizam as informações, tais como o HUB, switch ou os servidores de rede. Problemas ocorridos nos equipamentos que centralizam os cabos das redes (patch pannel) podem gerar muitos problemas conhecidos e desconhecidos, tais como lentidão da rede, lentidão de uma parte da rede ou até a sua parada definitiva independente da topologia utilizada. Os servidores de rede quando param comprometem os usuários de seus programas, os usuários das impressoras ou os periféricos compartilhados por ele.
Invasão de hackers internos e externos
Esses ataques estão mais presentes em redes que estejam conectadas com a Internet 24 horas por dia por meio de ADSL ou cable TV. Essa conexão facilita ao hacker a sua procura por portas (TCP ou UDP) de acesso à rede local, monitorando o tráfego da rede ou instalando programas do tipo cavalo de tróia, enviados por e-mail. Nesse tipo de conexão, o endereço IP do computador ligado à Internet é fxo por um grande período de tempo, logo o intruso pode fcar tentando a invasão durante horas. Quando se acessa a Internet por meio de linhas discadas, o endereço IP muda a cada acesso, dificultando os ataques de um hacker. Entretanto, esta forma de conexão não é válida quando muitos usuários compartilham o acesso em virtude da sua lentidão. É muito importante observar que muitos dos ataques ocorridos em uma rede são originados pelos próprios funcionários ou prestadores de serviço.
Logo, tenha sempre o controle de senhas como prioridade dentro da sua empresa. Aseguir, apresentaremos os componentes mínimos utilizados para que uma redede computadores possa funcionar adequadamente.
3 – Conclusão 
A topologia de uma rede descreve como é o layout do meio através do qual há o tráfego de informações, e também como os dispositivos estão conectados a ele. 
Na rede em barramento ou Bus: a topologia de barra é composta de um meio de transmissão linear ao qual todos nós estamos diretamente conectados. A barra deve ser "determinada" em ambas as pontas. A principal característica desta topologia é que nos compartilham um único meio de transmissão, de forma que todo transmitido é recebido por todos os nós. 
Na rede em anel ou ring: nessa topologia os dispositivos são conectados em série, formando um circuito fechado (anel). Os dados são transmitidos unidirecialmente de nó em nó até atingir o seu destino. 
Na rede em estrela ou star: na topologia em estrela cada nó é conectado a um ponto central. Este ponto é, normalmente, chamado de hub, repetidor multiporta ou concentrador. Desta forma, todos os dados transmitidos devem, necessariamente, passar uma única vez pelo ponto central alcançado, em seguida, seu destino, topologia estrela estendida nada mais e que uma estrela mais complexa.
4 – Bibliografia 
https://conceito.de/rede-de-computadores
https://www.dei.isep.ipp.pt/~andre/doc/redes-classificacao.html
http://www.bosontreinamentos.com.br/redes-computadores/topologias-de-redes-curso-de-redes-de-computadores/
https://leandromoreira10.wordpress.com/2009/11/13/redes-de-computadores-vantagens-e-desvantagens/