Introdução a Redes
2º Período

Tecnólogo em Gerenciamento de Redes

Cliente/servidor;  Mainframe; Redes comuns baseadas em PC;
Computação distribuída; Banco de Dados Relacionais e
Distribuídos; Redes virtuais; Placas de rede; Tipos de rede: LAN, MAN, WAN,
INTERNET; A Internet e Arquiteturas que Derivaram Dela; Topologias; Modelo
ISO/OSI; Hubs; Switch; Bridges (Pontes); Roteadores; Repetidores; Backbone;
Gateways;  Modem; Protocolo;  Firewall;  Criptografia e Proxy.

O
que é uma rede local e o que ela pode fazer

Introdução

“Quando
você precisar ir além do computador em cima de sua mesa, esta na
hora de instalar uma rede local”.

Quando interconectamos computadores eles podem
trabalhar mais pelos usuários, e, quando as pessoas trabalham em
equipes, concretizam tarefas inteiras, num menor espaço de tempo e com
menos esforço. Podemos imaginar uma rede como um recurso valioso
projetado para apoiar uma equipe de usuários.

Interconectar os
computadores, assim como gerenciar um grupo de pessoas é sem
dúvida um desafio. O vocabulário de redes locais é repleto
de siglas. Os preços podem variar de alguns Reais a milhares. Os
benefícios de se conectar os recursos podem ser grandes (mas em alguns
casos pode ficar pior com ela), e podem significar um avanço incalculável
de benefícios que um micro isolado nunca poderia apresentar.

Atenta aos
possíveis benefícios e recompensas, e apesar  dos riscos, as empresas estão
interconectando seus computadores em ritmo acelerado.

Antigamente as redes
eram de difícil instalação e manutenção
exigindo mão de obra altamente qualificada, mas atualmente esta
história mudou muito, hoje encontramos kit’s para
instalação de redes que qualquer pessoa pode instalar.

Em um ambiente
profissional é muito importante um responsável pelo bom funcionamento
da rede, dentre as responsabilidades deste citamos: Coordenar tarefas, gerenciar
problemas, monitorar progressos, administrar usuários etc.

Sem dúvida
alguma, um dos maiores benefícios de uma rede é o
compartilhamento de informações entre os usuários ou mesmo
oferecer um meio de armazenamento final superior ao que é utilizado sem
a rede.

Outros
benefícios podem ser citados dentre eles temos: Compartilhamento de
impressoras, CD-ROM, Fax/Modem, Drives, correio eletrônico, agenda
eletrônica do grupo de trabalho.

Cliente/servidor

Servidor

É um computador que eleva a
capacidade do processamento, cuja função é disponibilizar
serviços à rede. Em geral essa máquina processa grandes
volumes de dados requerendo por tanto CPU’s rápidas e dispositivos
de armazenamento de alta capacidade e acesso rápido. Esta máquina
poderá ser fornecida por fabricantes especializados (IBM etc.) e por ser
uma máquina especial entre as outras, possui características
não encontradas nos modelos mais simples.

Em uma rede baseada em servidor, temos
normalmente sistemas operacionais mais potentes como é o caso do Windows
2000, Netware, LAN Server IBM, UNIX, ou as mais variadas
distribuições LINUX, sendo necessário um estudo mais
criterioso para a definição de qual S.O utilizar.

Cliente
(PC Desktop)

Os PC’s clientes também
conhecidos por Workstation
individuais de trabalho. A partir dela os usuários acessam
informações no servidor (Bando de dados etc.) e rodam
aplicações locais (Word, Excel etc). O hardware da workstation
pode ser desde um antigo 486 e Pentium-IV e dependerá das
informações  a serem
processadas.   Em um ambiente
cliente/servidor utilizaremos a mesma rede local (10 ou 100Mb). Porém, o
que irá mudar será a concentração dos dados ou dos
sistemas a serem utilizados em um servidor o qual será utilizado somente
para esta função (Salvo raras exceções).

Quando ao equipamento utilizado como
servidor, normalmente encontramos máquinas IBM com a seguinte
configuração mínima: Processador de 1Ghz com processador
duplo, winchester ultra- SCSI 80GB, Memória RAM de 256Mb,
Multimídia, sistema operacional Windows 2000 com placa de rede on-board.

Em um ambiente cliente servidor, o grande
gargalo das aplicações reside na taxa de transferência do
winchester e na sua velocidade de leitura o que inviabiliza a
utilização de máquinas convencionais.

Outra característica é a
utilização de um sistema operacional com recursos
avançados de gerenciamento de usuários e hardware. Temos
atualmente o Windows-2k (2000 e 2003 com versões como Professionional,
Server, etc.) Neste ambiente todo o processamento é realizado pelo
servidor enquanto do lado do cliente ficam as aplicações visuais
para acesso ao servidor. É comum encontrarmos ambientes em que o banco
de dados se localiza do servidor, podendo ser um Windows SQL server, Oracle,
DB2 da IBM. Do lado do cliente encontramos aplicações
desenvolvidas em Visual
Basic, PowerBilder, Delphi, FoxPro 5.0 etc. Estes programas
não realizam nenhum tipo de processamento no ambiente cliente/servidor
ficando para o servidor todo o gerenciamento de dados e
manutenção de índices.

A aplicação no servidor
é chamada de Back-end e no cliente Front-end.

Um exemplo de Front-end seria os caixas
eletrônicos de banco 24Hs onde solicitamos uma informação
ao servidor (saldo, extrato) onde a informação e processada e
repassada ao Cliente. Neste caso (bancário) temos uma conexão
dedicada entre as agências bancárias o que agiliza o
processamento.

Além de máquinas Intel
podemos ter equipamentos maiores como servidores (Alpha, Risc), porém, a
base do funcionamento será sempre o mesmo. (O Windows 2000 poderá
ser também instalado nestas máquinas).

Cliente/Servidor: Prós e Contra

Prós

Contra

ñ      Barato: os custos dos PCs
estão caindo diariamente.

ñ      Velocidade: podem alcançar
mais que 100Mbps.

ñ      Suporte: vários fabricantes
de hardware e software oferecem várias opções para essa
plataforma.

ñ      Aplicativos em abundância: por
basear-se no Windows.

ñ
Interface
gráfica e amigável:

Por
basear-se também no Windows.

ñ      Aberto: tem soluções
de vários fabricantes para a interoperabilidade com outras
plataformas.

ñ      Fácil
desenvolvimento: conta-se hoje
com inúmeras ferramentas de desenvolvimento para esse modelo, sendo a
maioria delas de alta produtividade, bem intuitiva e amigável.

ñ      Segurança:
é ótima no servidor
já que usa geralmente um SO robusto para gerenciar a rede, mas
não se pode dizer o mesmo nos clientes.

ò
Segurança:
por utilizar o DOS e seu sistema de arquivos para implementar esse modelo nos
clientes.

ò
Gerenciamento:
pelo fato dos recursos de rede estarem descentralizados, o mesmo gera
custos adicionais e empecilhos para se ter um mínimo de gerenciamento.

ò
Custos de propriedade: requer muitos custos
com manutenção, treinamento e atualização de
hardware e software.

Þ
Tipos de Servidores

a)
Servidor de Arquivo - Tem como função oferecer às
estações da rede um serviço de armazenamento de
informações e compartilhamento de discos. Possui procedimentos
que protegem os arquivos, permitindo apenas que pessoas autorizadas o utilizem.
Este servidor permite que o usuário possua uma área em disco que
seja uma extensão da existente em seu próprio equipamento, além
de permitir disponibilidades de acesso em área comum a vários
usuários.

b)
Servidor de Impressão - Tem como função oferecer às
estações de trabalho, serviço de gerenciamento dos
produtos a serem impressos. Com o servidor de impressão é
possível compartilhar equipamentos de alta qualidade a vários
usuários, ao invés de deixá-los conectados a um
único equipamento. Este servidor utiliza a técnica de
"spooling", que significa a impressão de um relatório
de um programa já encerrado apenas quando a impressora estiver liberada,
enquanto isto não ocorre, este relatório ficará aguardando
sua vez de ser impresso.

c)
Servidor de Comunicação - Tem por objetivo gerenciar acessos
às informações fora da rede local, armazenadas em
equipamentos de grande porte na empresa ou acessar pontos fora da empresa. Este
servidor é necessário para utilizar linhas públicas ou
privativas de telefonia. Para sua utilização é
necessário ter um gerenciador que possui as funções de
interface com essas redes, chamado
GATEWAY. Quando é feita a ligação entre duas ou mais
redes utilizamos o conceito de "Pontes" para caracterizar este tipo
de servidor de comunicação.

d)
Servidor de Bancos de Dados - Tem como função armazenar o
software de gerenciamento de Banco de Dados da empresa e os arquivos nele
definidos, possibilitando uma centralização desses arquivos e
utilização dos mecanismos de proteção existente no
servidor de arquivo.

Mainframe

Difundido em
larga escala entre as décadas de 60 e 80, onde até hoje é
amplamente utilizado, isto porque, desde o seu início era um modelo
estável, de alta segurança e de fácil gerenciamento (por
ser centralizado). Entretanto, é uma tecnologia muito cara, inclusive a
sua manutenção, com ferramentas não muito iterativas de
desenvolvimento, produção e operação.

Atualmente
ele é utilizado em locais onde a demanda de processamento e de dados
é muito grande e necessita de muita segurança, nesse meio temos
bancos, seguradoras, grandes corporações, entre outros.

Realmente,
para esses casos, este modelo ainda se justifica, podendo até crescer,
como é esperado para esse ano, um aumento no investimento em mainframes
e computadores de grande porte em torno de 16% em relação ao ano
passado, é muito para um modelo que diziam que estava definhando.

Entretanto,
ainda ouvimos falar em mainframe e computadores de grande porte em centros de
processamentos de dados não muito grandes, onde não existem dados
e informações em quantidade suficiente para se justificar a
utilização deste modelo, principalmente agora, onde se conta com
alternativas mais viáveis economicamente e tecnicamente.

Prós

Contra

ñ      Estável: é difícil
falar-se que esses computadores caíram ou tiveram falhas.

ñ      Alta Segurança: por ser um
sistema proprietário, é justificável essa
segurança, mesmo assim houve falhas de segurança em computadores
da NASA, IBM e outras grandes corporações.

ñ
Fácil
gerenciamento: por ser baseado em um modelo centralizado, uniformizado e
padronizado.

ò
Altos
custos: de contrato de leasing, aluguel, de manutenção etc.

ò
Proprietário:
tem que se basear na solução fornecida por um único
fabricante

ò
Interface
pouco amigável: baseado em caracteres

ò
Difícil
desenvolvimento: ferramentas pouco amigáveis e de baixíssima
produtividade.

ò
Baixa
velocidade e segurança do canal de comunicação: varia
entre 9600bps a 19200, e a codificação dos dados nesses canais
são um pouco ineficientes.

Redes comuns baseadas em PC

São
sistemas operacionais que integram PCs em departamentos ou grupo de trabalhos,
onde permitem, ao contrário do modelo hierárquico dos sistemas de
servidor, o compartilhamento de arquivos e recursos entre todas as
máquinas do grupo, de modo que todos possam atuar como clientes ou
servidores em cada momento.

São
usadas mais a nível departamental, em pequenas ou micro empresas,
baseando-se em topologia ponto a ponto, usando geralmente Windows-9x. Tais
redes, geralmente são usadas, além de compartilhamento de
arquivos e impressoras, também para comunicação e
integração entre usuários via e-mail ou chat, onde se
utilizam ferramentas visuais, mais interativas e amigáveis para o trabalho.

Essas
redes ponto-a-ponto baseadas em DOS não tem boa reputação
entre administradores de redes. Elas podem ser frágeis, porque utilizam
o DOS como seu mecanismo subjacente de acesso a arquivos. Além disso, os
administradores vêem o compartilhamento indiscriminado dos discos
rígidos e diretórios das estações com reservas,
porque isso diminui seu controle sobre os recursos do sistema.

Não
é muito aconselhável usá-la em ambientes onde requer
segurança (seja ela mínima) e confiabilidade (para
aplicações em missão crítica e em tempo real), pois
este modelo não foi projetado para tal tarefa.

Pelos
motivos apresentados anteriormente e por serem muitos instáveis, elas
estão deixando de existir mesmo nas pequenas empresas, sendo
incorporadas por redes de maior porte, baseadas em cliente/servidor e
Intranets, onde se oferece estabilidade, confiabilidade e segurança.

Prós

Contra

ñ      Simples: qualquer um pode
implementar uma rede ponto a ponto.

ñ      Barato: os custos dos PCs
estão caindo diariamente.

ñ      Velocidade: podem alcançar
até 100 Mbps.

ñ      Suporte: vários fabricantes
de hardware e software oferecem várias opções para essa
plataforma.

ñ      Aplicativos em abundância:  por basear-se no Windows e DOS,
sistemas com a maior base instalada em todo o mundo.

ñ
Interface
gráfica e amigável:

Por basear-se
também no Windows.

ñ      Aberto: tem soluções
de vários fabricantes para a interoperabilidade com outras
plataformas.

ñ      Fácil
desenvolvimento: conta-se hoje com
inúmeras ferramentas de desenvolvimento para esse modelo, sendo a
maioria delas de alta produtividade, bem intuitivas e amigáveis.

ò
Segurança:
por utilizar o DOS e seu sistema de arquivos para implementar esse modelo.

ò
Gerenciamento:
é quase impossível gerenciar de forma satisfatória
rede desse tipo.

ò
Custos de propriedade: requer muitos custos
com manutenção, treinamento e atualização de
hardware e software.

Computação
distribuída

Lida
com níveis mais altos do que os meios físicos de
interconexão. Os ambientes distribuídos devem dar aos
usuários e aos aplicativos acesso transparente a dados,
computação e outros recursos ao longo de conjunto de sistemas
heterogêneos de múltiplos fabricantes.

O
quadro final é uma rede virtual: uma coleção de redes
locais ou de grupos de trabalhos, departamentais, empresariais e
interempresariais que aparecem para o usuário final ou aplicativo
cliente como um todo sem descontinuidade e facilmente acessível.

Banco de Dados Relacionais e
Distribuídos

A
partir da computação distribuída, possibilitou-se,
também, a distribuição dos dados. Surge então o banco
de dados distribuídos, na qual nada mais é do que uma
coleção de dados distribuídos, ou espalhados, por
vários computadores.

Trata-se
de um único banco de dados lógico, gerenciado de forma
centralizada e armazenado em múltiplas localizações
físicas Nem os usuários, nem os programadores precisam saber onde
ou como o banco armazena os dados, para eles as operações parecem
ser efetuadas sobre um único banco de dados contínuo. O sistema
gerencia sozinho a distribuição. A partir desse conceito é
que surgiram os Sistemas Gerenciadores de Bancos de Dados Distribuído
(SGBDD)

Ao
permitir que os dados sejam acessados localmente e gerenciados globalmente, um
SGBD distribuído totalmente funcional pode fornecer
informações confiáveis a qualquer hora e em qualquer lugar.

Ele
proporciona aos usuários acesso oportuno e flexível às
informações, dão-lhes ferramentas para analisar os dados
de forma mais significativa, otimiza o uso da capacidade de processamento do
computador e permite que o departamento de informática controle a
segurança e a integridade dos dados, onde a chave para tudo isso
é a transparência oferecida pela computação
distribuída.

Redes virtuais

Juntamente
com o conceito de computação distribuída, banco de dados
distribuídos, a filosofia cliente/servidor permitiu o advento de um novo
conceito, amplamente utilizado atualmente, das redes virtuais.

Essas
redes permitem que os administradores segmentem a rede em redes lógicas
independentes da estrutura física subjacente, as redes virtuais podem
simplificar tarefas de gerenciamento, como a movimentação e o
acréscimo de estações ou a criação de grupos
de trabalho.

A
tecnologia por trás das redes virtuais é a dos switch
gerenciáveis (permitem o conceito de VLANs)  de redes inteligentes, que traz o
tão necessário acréscimo de largura de faixa às
congestionadas redes de hoje. Utilizando tecnologia de chaveamento e gerenciado
portas para segmentar o tráfego da rede, as organizações
são capazes de conectar mais e mais usuários à rede sem
sacrificar a performance.

Placas de rede

Uma Nic (network interface card) é
uma placa de circuitos que faz a interface física entre o computador e o
cabeamento. É instalada em um slot Para instalar uma placa deve-se levar
em consideração o IRQ (pedido de interrupção). Cada
dispositivo (teclado, mouse, etc) utiliza um artifício chamado
interrupção para informar ao processador que dados estão
trafegando. Cada um deles possui um nº para identificar a
interrupção. A placa também. As placas de rede Ethernet
que você irá adquirir deve ser adequada ao tipo de rede escolhido
(10Mb ou 100Mb). Devemos saber qual o tipo de barramento (PCI, ISA)
disponível do equipamento a ser instalada a placa, sendo que, sempre que
possível seria melhor o desempenho com a utilização de
placas PCI.

Tipos de rede: LAN, MAN, WAN, Internet

Atualmente podemos
contar com alguns tipos de rede quando a sua disposição
física, vamos as principais.

LAN
– Local Area Network - Rede de
alcance local

Redes locais
(LAN’s) são basicamente um grupo de computadores interconectados e
opcionalmente conectado a um servidor.

Os usuários
executam tarefas a partir de seus computadores. Entre as tarefas podemos
destacar os banco de dados, planilhas e editores de texto. Normalmente temos um
grupo destes usuários executando uma operação no servidor.

Os módulos mais
importantes de uma rede local são:

. Servidores

. Workstations
(Clientes/usuários)

. Recursos

MAN – Metropolitan Area Network

É uma
rede de abrangência de alguns quilômetros. Tipo grande São
Paulo ou um grande campus

WAN
– Wide Area Network            -
Rede de alcance remoto

Interligação
de computadores geograficamente distantes. As WAN’S  utilizam linhas de transmissão
oferecidas por empresas de telecomunicações como a Embratel, e
suas concessionárias.

A necessidade de transmissão
de dados entre computadores surgiu com os mainframes, bem antes do aparecimento
dos PC’s. Com os PC’s houve um aumento da demanda por
transmissão de dados a longa distância. Isto levou ao surgimento
de diversos serviços de transmissão de dados (RENPAC, TRANSDATA,
MINASPAC). Os serviços são geralmente de aluguel de linhas
privadas (Leased lines) ou discadas (Switched) permitindo a
utilização de diversos protocolos tais como SNA, PPP/TCP-IP, etc.

As redes WAN’s
estão passando por uma evolução muito grande com a
aplicação de novas tecnologias de telecomunicações
com a utilização de fibra ótica (Optical fiber). Novos
padrões estão surgindo como a ATM ( Asynchronous Transfer Mode)
que disponibiliza a transmissão de dados, som e imagem em uma
única linha e em altíssima velocidade ( 300Mbps ou superior). A
velocidade passa a ser determinada pelos equipamentos que processam as
informações (Clientes/Servidores) e não do meio
físico.

A
conecção entre os equipamentos geralmente e feita através
de Modem’s de 33.6K ou 56K.

Ela é virtual
porque não é feita de linhas dedicadas (tudo é transporta
do pela internet) . É privada porque os dados que viajam pela internet
são codificados.

A Internet
e Arquiteturas que Derivaram Dela

A Internet
também pode ser considerada como uma WAN de alcance mundial. Onde
vários computadores estão conectados através do protocolo
TCP/IP e conecções discadas, ou dedicada. A grande maravilha
talvez esteja no protocolo TCI/IP que possibilita total compartilhamento de
recursos e informações, e ainda disponbiliza serviçoes
como GOPHER, WWW e FTP.

Network Computer – NC

O que as grandes
organizações perceberam, é que tem muita gente que usa o
computador apenas para fazer operações simples, e questionaram se
não tem um jeito de simplificar o PC. É claro que nem todos em
uma empresa usam ou precisam de um Pentium com Windows_2k ou XP.

Surgiu então a
proposta de uma máquina totalmente dependente da rede, sem discos e
rodando um browser compatível com os utilizados para navegar na
Internet. Baseada na linguagem Java, essa solução abre caminho
para uma arquitetura multiplataforma, pois todos aplicativos são
compilados para um bytecodes não nativo do processador, que é
interpretado por uma máquina virtual Java embutida no browser.

Como o NC guarda toda
a sua configuração no servidor, pode-se iniciar um trabalho em
uma máquina e termina-lo em outra, com as mesmas
configurações. Dessa forma não se tem mais o conceito de
configuração vinculada com a máquina, e sim, com o
usuário. No caso de defeito no NC, basta trocá-lo e pronto, sem o
trabalho adicional de instalar aplicativo e configurar toda a máquina,
como ocorre nos PCs. O NC é ideal para implementar intranets, onde as
suas três funções principais são o browser, executar
aplicativos Java e emular terminais.

A internet trouxe a possibilidade de
simplificar o computador, tendo o browser como ambiente computacional
propriamente dito, a partir da qual se ativam as aplicações.
É nesse contexto que o NC torna-se uma alternativa.

NetPC

O Fundamento da proposta
do netpc está no alto custo de propriedade (gerenciamento,
manutenção, suporte, atualização, treinamento) dos
PCS em redes e no fato de grande maioria dos usuários corporativos
necessitar somente de alguns aplicativos para trabalhar, e nem sempre com todos
os recursos oferecidos hoje.

A proposta do NETPC
é mais simples que a do PC: fazer uma máquina barata, e mais
integrada com o servidor.

Essa diferença
faz sentido para o custo total de propriedade, pois rodando no servidor
ganhar-se em segurança e confiabilidade da informação.

O netPC tem toda a
compatibilidade para rodar aplicações windows, preservando os
investimentos já feitos em softwares. Outra característica que o
aponta é a existência de um disco rígido. Fornecendo um
equilibro de processamento entre o servidor e o cliente, pois, o custo do mips
no servidor é mais caro. E sabemos dos problemas da banda e das
dificuldades de comunicação.

O PC trouxe a liberdade para os
usuários, mais aumentou os riscos para as empresas por ser um produto aberto.
O NETPC é o PC domado, como um produto fechado, sem que o usuário
tenha acesso ao interior da maquina onde dá ao administrador alta
capacidade dos recursos de computação em uma empresa.

Clientes Magros

Existe outra classe de
máquinas que são verdadeiros terminais, no sentido
clássico: ao contrario dos NCs, elas não rodam programas no
desktop. Ao invés disso, os aplicativos rodam remotamente em um servidor
multiusuário, e a máquina cuida localmente apenas da camada de
apresentação, ou seja, da parte da interface gráfica.

Essas máquinas
oferecem um enfoque mais conservador que os NCs verdadeiros, porque são
projetadas para rodar windows e outros programas populares – embora
remotamente – ao invés de requerer Java.

Os aplicativos rodam
em um servidor, não no desktop. É este o motivo pelo qual essas
máquinas são tecnicamente terminais, e não computadores,
mais não são terminais burros sem poder.  Embora custem menos em termos de
aquisição e de suporte, eles são capazes de rodar
softwares para PC tão bem quanto qualquer outro PC. O termo
técnico para esses computadores é cliente magro.

Todos os clientes
magros têm três pontos em comum:

·
Custam pouco menos de um PC típico
na hora da compra,

·
O suporte tem um custo menor que um PC
típico,

·
E são máquinas sem estado,
que dependem de servidores para armazenar todos os dados voláteis e
softwares.

Em outras palavras, os
clientes magros são projetados basicamente para poupar custos
administrativos á longo prazo, e são peças
intercambiáveis, fáceis de repor em caso de falha, já que
não armazenam informações de forma persistentes.

PC x NC x NetPC x Cliente Magro

Analisando todas as
alternativas, percebe-se que cada tipo de arquitetura de computador, ou seja,
ela baseada em PCS gordos, magros, NC, NETPC, ou qualquer outra que venha a
aparecer, suportam a Internet.

Mas pelo fato dos NCS
e NETPC serem mais baratos e mais fáceis de gerenciar, faz-se
interessante elaborar projetos com estes tipos de computadores.

Redes de 10Mb/100Mb

Nos dias de hoje
quando a velocidade de comunicação das redes locais encontramos
velocidades de 10 a
100Mb. A utilização de um padrão mais veloz estará
na necessidade do usuário. Redes de 100Mb exigem um hardware especial
(Placas e hub’s de 100mb) de curso elevado para redes pequenas.

As redes de 10Mb
não necessita de nenhum hardware específico. Estas redes
normalmente são instaladas em ambiente onde não é
necessário executar aplicações no servidor com
freqüência, pois isto tornaria lenta a velocidade de
comunicação entre os equipamentos.

Redes de 100Mb
são recomendadas onde a velocidade é fundamental ao bom
funcionamento, normalmente é utilizada em locais onde seja
necessário troca de informações como som e imagem ou
também em redes maiores.

Quando ao tipo de
cabeamento, para as redes de 10Mb poderemos utilizar tanto o cabo coaxial
(10Base2) ou par trançado (10BaseT). Em uma rede 100Mb necessariamente
utilizaremos cabos de par trançado (100BaseT)

Topologias

A
topologia refere-se ao “layout físico” e ao meio de
conexão dos dispositivos na rede, ou seja, como estes estão
conectados. Os pontos no meio onde são conectados recebem a
denominação de nós, sendo que estes nós sempre
estão associados a um endereço, para que possam ser reconhecidos
pela rede.

Várias
são as estratégias de topologia, embora as
variações sempre derivem de três topologias básicas
que são as mais freqüentemente empregadas.

A
topologia de uma rede depende do projeto das operações, da
confiabilidade e do seu custo operacional. Ao se planejar uma rede, muitos
fatores devem ser considerados, mas o tipo de participação dos
nodos é um dos mais importantes. Um nodo pode ser fonte ou
usuário de recursos, ou uma combinação de ambos.

Anel

Uma rede em anel consiste de
estações conectadas através de um caminho fechado. Nesta
configuração, muitas das estações remotas ao anel
não se comunicam diretamente com o computador central.

Redes em
anel são capazes de transmitir e receber dados em qualquer
direção, mas as configurações mais usuais
são unidirecionais, de forma a tornar menos sofisticado os protocolos de
comunicação que asseguram a entrega da mensagem corretamente e em
seqüência ao destino.

Quando um
mensagem é enviada por um modo, ela entra no anel e circula até
ser retirada pelo nó destino, ou então até voltar ao
nó fonte, dependendo do protocolo empregado. O último
procedimento é mais desejável porque permite o envio
simultâneo de um pacote para múltiplas estações.
Outra vantagem é a de permitir a determinadas estações
receber pacotes enviados por qualquer outra estação da rede,
independentemente de qual seja o nó destino.

Os maiores
problemas desta topologia são relativos a sua pouca tolerância a
falhas. Qualquer que seja o controle de acesso empregado, ele pode ser perdido
por problemas de falha e pode ser difícil determinar com certeza se este
controle foi perdido ou decidir qual nó deve recriá-lo. Error de
transmissão e processamento podem fazer com que uma mensagem continue
eternamente a circular no anel. A utilização de uma estação
monitora contornar estes problemas. Outras funções desta
estação seriam: iniciar o anel, enviar pacotes de teste e
diagnóstico e outras tarefas de manutenção. A
estação monitora pode ser dedicada ou uma outra que assuma em
determinado tempo essas funções.

Esta
configuração requer que cada nodo seja capaz de remover
seletivamente mensagens da rede ou passá-las adiante para o
próximo nó. Nas redes unidirecionais, se uma linha entre dois
nodos cair, todo sistema sai do ar até que o problema seja resolvido. Se
a rede for bidirecional, nenhum ficará inacessível, já que
poderá ser atingido pelo outro lado.

Barramento

Nesta
configuração todos os nodos (estações) se ligam ao
mesmo meio de transmissão. A barra é geralmente compartilhada em
tempo e freqüência, permitindo transmissão de informação.

Nas redes em
barra comum, cada nó conectado à barra pode ouvir todas as informações
transmitidas. Esta característica facilita as aplicações
com mensagens do tipo difusão (para múltiplas
estações).

Existem uma
variedade de mecanismos para o controle de acesso à barra pode ser
centralizado ou descentralizado. A técnica adotada para acesso à
rede é a multiplexação no tempo. Em controle centralizado,
o direito de acesso é determinado por uma estação especial
da rede. Em um ambiente de controle descentralizado, a responsabilidade de
acesso é distribuída entre todos os nodos.

Nas
topologias em barra, as falhas não causam a parada total do sistema.
Relógios de prevenção (“watch-dos-timer”) em
cada transmissor devem detectar e desconectar o nodo que falha no momento da transmissão.

O desempenho
de um sistema em barra comum é determinado pelo meio de transmissão,
número de nodos conectados, controle de acesso, tipo de tráfego
entre outros fatores. O tempo de resposta pode ser altamente dependente do
protocolo de acesso utilizado.

Estrela

Neste tipo
de rede, todos os usuários comunicam-se com um nodo central, tem o controle
supervisor do sistema, chamado “host”. Através do host os
usuários podem se comunicar entre si e com processadores remotos ou
terminais. No segundo  caso, o host
funciona como um comutador de mensagens para passar os dados entre eles.

O arranjo em estrela é a melhor
escolha se o padrão de comunicação da rede for de um
conjunto de estações secundárias que se comunicam com o
nodo central. As situações onde isto é mais acontece
são aquelas em que o nodo central está restrito às funções
de gerente das comunicações e a operações de
diagnósticos.

O
gerenciamento das comunicações por este nó central pode
ser por chaveamento de pacotes ou de circuitos.

O nodo central
pode realizar outras funções além das de chaveamento e
processamento normal. Por exemplo, pode compatibilizar a velocidade de
comunicação entre o transmissor e o receptor. Se o protocolo dos
dispositivos fonte e destino utilizarem diferentes protocolos, o nó
central pode atuar como um conversor, permitindo duas redes de fabricantes diferentes
se comunicar.

No caso de
ocorrer falha em uma estação ou no elo de ligação
com o nodo central, apenas esta estação fica fora de
operação. Entretanto, se uma falha ocorrer no nodo central, todo
o sistema pode ficar fora do ar. A solução deste problema seria a
redundância, mas isto acarreta um aumento considerável dos custos.

A
expansão de uma rede deste tipo de rede só pode ser feita
até um certo limite, imposto pelo nodo central: em termos de capacidade
de chaveamento, número de circuitos concorrentes que podem ser
gerenciados e número de nós que podem ser servidos.

O desempenho
obtido numa rede em estrela depende da quantidade de tempo requerido pelo nodo
central para processar e encaminhar mensagens, e da carga de tráfego de
conexão, ou seja, é limitado pela capacidade de processamento do
nodo central.

Esta
configuração facilita o controle da rede e a maioria dos sistemas
de computação com funções de
comunicação possuem um software que implementa esta configuração.

Placas de rede

Existem basicamente dois tipos de
placas de rede: ISA e PCI. A diferença fica por conta da taxa de
transferência máxima que pode ser obtida. A
comunicação em placas de rede ISA chega a somente 10 Mbps,
enquanto em placas de rede PCI a comunicação pode atingir
até 100 Mbps.

No caso de você optar por
utilizar placas PCI, tome cuidado com o tipo de cabo e outros
periféricos que serão utilizados (como hubs), já que nem
todos trabalham com taxas acima de 10 Mbps. Por exemplo, há hubs que
trabalham somente a 10 Mbps. Mesmo que sua rede seja composta somente por
micros com placas de rede PCI, a taxa ficará limitada pela taxa do hub
de 10 Mbps. Da mesma forma, há cabos do tipo para trançado (por
exemplo, categoria 3 ou categoria 4) que não são indicados a
trabalhar a 100 Mbps.

Figura
1: Placa de rede ISA contendo todos os conectores.

Além disso, devemos adquirir
placas de rede de acordo com o tipo de cabo a ser utilizado. Na Figura 1
você observa uma placa de rede ISA contendo 3 conectores. Nem todas as
placas possuem todos esses conectores. Você pode encontrar em placas de
rede basicamente três tipos de conectores:

Conector
RJ-45: Para a conexão de cabos do tipo par trançado.

Conector
AUI: Permite a conexão de transceptores (transceivers), para a
utilização de cabo coaxial do tipo grosso (10Base5) ou outras
mídias. (Raramente utilizado nos dias atuais)

Conector
BNC: Para a conexão de cabos do tipo coaxial.

Os cabos talvez tenham
50% do fracasso ou do sucesso da instalação de uma rede. Muito
dos problemas encontrados nas redes são identificados como causados pela
má instalação ou montagem dos cabos. Um cabo bem feito
contará pontos a seu favor no restante da rede, em caso de
dúvidas com algum cabo o melhor é não utiliza-lo.  Entre as ferramentas necessárias
temos:

§
Alicate de crimpar para conectores BNC e
RJ45

§
Ferro de solda, ferramentas diversas

Para testes dos cabos
contamos com equipamentos que medem com precisão o seu bom
funcionamento.

Quando você for
comprar uma placa de rede, ela deverá vir obrigatoriamente com manual e
um disquete contendo seus drivers. No caso de placas de rede com conector BNC,
elas vêm também com um conector BNC do tipo "T".

Modelo
ISO/OSI

O modelo OSI (Open
System Interconect) foi criado em 1977 pela ISSO (International Organization
for Standardization) com o objetivo de criar padrões de conectividade
para interligar sistemas de computadores locais e remotos. Os aspectos gerais
da rede estão divididos em 7 camadas funcionais, facilitando assim a
compreensão de questões fundamentais sobre a rede.

A tabela apresentada
mostra o modelo ISO/OSI e a atuação dos produtos de
comunicação em cada uma das camadas deste modelo, em uma
divisão muito clara das camadas de um sistema de
comunicação.

Este é um
grande auxílio para o entendimento dos diversos protocolos de mercado.

7

Aplicação

6

Apresentação

5

Sessão

4

Transporte

3

Rede

2

Enlace

1

Física

Camada
física

A camada 1 compreende
as especificações de hardware (Mecânicos, elétricos,
físicos) todos documentados em padrões internacionais.

Camada
de enlace

Responsável
pelo acesso lógico ao ambiente físico, como transmissão e
reconhecimento de erros.

Camada
de rede

Cuida do
tráfego e roteamento dos dados na rede.

Camada
de transporte

Controla a
transferência dos dados e transmissões, isto é executado
pelo protocolo utilizado.

Camada
de sessão

Estabelece as
sessões entre os usuários com a configuração da
tabela de endereço dos usuários.

Camada
de apresentação

Transfere
informações de um software de aplicação para o
sistema operacional.

Camada
de aplicação

É representada
pelo usuário final. Os serviços podem ser: correio,
transferência de arquivos etc.

Redes
/ Equipamentos de conectividade

Hubs

Um hub é um dispositivo utilizado
para conectar os equipamentos que compõem uma LAN. Com ele, as
conexões da rede são concentradas, fato esse que faz com que o hub também seja conhecido como
concentrador, ficando cada equipamento em um segmento próprio. Com isso,
o gerenciamento da rede é favorecido e a solução de
problemas facilitada, uma vez que o defeito fica isolado no segmento da rede.

Os hubs mais comuns são os hubs Ethernet 10Base-T (conectores
RJ-45), sendo eventualmente parte integrante de bridges e roteadores.

Um tipo existente
de hub é o passivo. Esse hub serve simplesmente como um canal de
dados, que possibilita o tráfego desse dados de um dispositivo, ou
segmento, para outro dispositivo qualquer.

Um segundo
tipo de hub é o chamado hub inteligente. A diferença
desse dispositivo para o anterior é que esse último inclui
aspectos adicionais que permitem que um administrador monitore todo o
tráfego que está passando pelo hub e configure cada porta desse. Esse tipo é também
conhecido como hub gerenciável.

Por
último, ainda temos o switching
hub, que é o tipo de hub .
O switching hub é um tipo
especial de hub que transmite pacotes
para a porta apropriada, baseando-se no endereço do pacote. Já os
hubs convencionais simplesmente fazem
broadcast de cada pacote repetidas
vezes para cada porta. Assim, vê -se que, pelo fato do switching hub transmitir cada pacote
somente para a porta requerida, a performance da rede torna-se muito melhor,
pois evita-se assim que ela fique lenta. Temos ainda que a maioria dos swtiching hubs também suportam
balanceamento de carga, de forma que as portas são redirecionadas
dinamicamente para segmentos diferentes da LAN, baseando-se nos padrões
de tráfego, evitando assim que um dispositivo seja inundado com dados. Alguns
switching hubs mais novos suportam tanto portas Ethernet tradicionais, de 10 Mbps, quanto portas Fast Ethernet de 100 Mbps. Isto permite
que o administrador de rede estabeleça um canal Fast Ethernet para dispositivos de tráfego elevado, como
servidores por exemplo

Switch

É
um aparelho dotado de múltiplas portas para a conexão de
dispositivos ligados a uma rede. Realiza a operação de
comutação (switching), ou seja, recebe dados de uma
estação ou do roteador conectado ao mundo externo e os envia para
as estações locais, conforme o endereço do
destinatário. A sua função é segmentar uma rede
muito grande em LAN’s menores e menos congestionadas, de forma a melhorar
o desempenho da rede. Esse aumento de performance é obtido fornecendo a
cada porta do switch uma largura de
banda dedicada. No caso de redes locais diferentes serem conectadas em cada uma
dessas portas, pode-se transmitir dados entre essas LAN’s conforme o
necessário. O switch também
provê uma filtragem de pacotes entre LAN’s que estejam separadas. O
switch, porém, ao contrário da ponte, que usa um barramento
interno compartilhado, deve permitir que estações em segmentos
separados transmitam simultaneamente, já que comuta pacotes utilizando
caminhos dedicados.

Colisões não ocorrerão,
porém poderá ser experimentada a contenção de dois
ou mais quadros que necessitem do mesmo caminho ao mesmo tempo , que são
transmitidos posteriormente graças aos buffers de entrada e saída
das portas.

Os
switches possuem vários tipos de projetos físicos diferentes, atualmente
são três:

·
Shared-Memory - Armazena
todos os pacotes de entrada em um buffer comum a todas as portas, então
manda os pacotes para as portas corretas relacionadas ao nó de destino.

·
Matrix - este tipo de switch
possui uma rede interna com as portas de entrada e de saída cruzadas
umas com as outras, quando um pacote é detectado numa porta de entrada,
o endereço MAC é comparado com a tabela de portas de
saída, encontrada a porta o switch faz a conexão entre os dois
nós.

·
Bus-Architeture - Em vez de
uma grade ele possui um caminho interno de transmissão dividido para
todas as portas usando TDMA, nesta configuração cada porta tem um
buffer de memória dedicado.

Enquanto a maioria dos
switches trabalha na camada 2 do Modelo OSI, alguns incorporaram características
dos roteradores e passaram a trabalhar na camada 3 (Rede), sendo muito
similares aos roteadores.

Bridges (Pontes)

Conectam
múltiplas LAN’s como por
exemplo a LAN da contabilidade com a LAN do departamento de Marketing. Isto
divide o tráfego na rede, apenas passando informações de
um lado para outro quando for necessário.

É
um dispositivo de armazenamento e encaminhamento; ela não passa o sinal
original para o segmento de destino. Costuma ser usada para separar
tráfego em uma rede movimentada. É chamada de ponte onde
examina o endereço de destino de hardware baseada nas suas tabelas,
decide se deve ser passado adiante ou não. Ao contrário dos
repetidores, as pontes não propagam erros de um segmento para o outro.
Conecta segmentos de mesma topologia ou similar

Conectam
duas LANs de mesmos protocolos. As Bridges atuam nas camadas 1 e 2 do
modelo de referência OSI (da ISO), lendo o campo de endereço de
destino dos pacotes de mensagens e transmitindo-os quando se tratar de
segmentos de rede diferentes, utilizando o mesmo protocolo de
comunicação.

Algumas
das Atribuições das Bridges são:

- Filtrar
as mensagens de tal forma que somente as mensagens endereçadas à
ela sejam tratadas.

-
Armazenar mensagens quando o tráfego for muito grande. - Ler o endereço
do pacote e retransmití-lo.

- Filtrar
as mensagens, de modo que pacotes com erros não seja retransmitidos.

- Funcionar como uma estação repetidora
comum. As Bridges também atuam como elementos passivos gerenciadores de
rede, e pode coletar dados estatísticos de tráfego de pacotes
para elaboração de relatórios. São equipamentos
usados para interligar duas LANs localizadas a curta distância, ainda que
ambas utilizem diferentes meios de transmissão. Protegem a rede
resultante em relação à passagem de pertubações
elétricas e erros relativos a dados, mas não em
relação a erros vindos dos níveis superiores do protocolo.

Roteadores

Faz o
papel de guarda de trânsito, garantindo que os pacotes de mensagens sejam dirigidos a endereços certos na rede.

É a Rota

Um
dispositivo (pode ser um computador) que interliga duas ou mais redes,
inclusive    as que
utilizam diferentes tipos de cabos e diferentes velocidades de
transmissão e o mesmo protocolo.

É
responsável pelo encaminhamento de    pacotes de
comunicação em uma rede ou entre redes. Ele examina o
endereço
destinatário de uma mensagem e seleciona o caminho mais
eficiente.

As chamadas pontes (do inglês bridge)
são dispositivos similares aos
roteadores, só que mais "burros". É porque o
roteador chega a interpretar os
pacotes de dados que está recebendo e com isso consegue fazer o
melhor roteamento possível, dinamicamente.

Uma ponte não tem esse tipo de  capacidade, simplesmente repassa os
pacotes de dados que recebe entre os    segmentos de rede que conecta.
Tipicamente, as pontes são usadas na
segmentação de LANs, para isolar problemas, dividir o
tráfego e tornar a rede
mais eficiente, ou mesmo para ampliar uma LAN.

Operam nas
camadas de níveis 1,2 e 3 do modelo de referência ISO/OSI e fazem o
roteamento de pacotes entre LAN's. Para estabelecer a conexão, o O
protocolo baseia-se em algoritmos para escolher a melhor rota, sendo
composto pôr vários critérios. Os roteadores podem
comprimir e compactar dados. Os roteadores permitem que LAN's tenham
acesso a WAN's.

Em poucas
palavras eles evitam que os "hosts" percam tempo assimilando
conhecimentos sobre a rede. Estes roteadores podem estar conectados a duas ou mais redes.

Já
os roteadores oferecem muito mais flexibilidade no tráfego do fluxo. Redes
facilmente podem ser divididas em grupos lógicos distintos, utilizando
para isso convenções de endereçamento como no TCP/IP

Roteadores
Internos e Externos

Existem
duas opções de roteadores que são usados no mercado com as
seguintes características:

Roteadores
internos

São
aqueles formados pela combinação de placa de
comunicação síncrona/assíncrona, PC, placa Ethernet
e SW de roteamento carregado ou bult-in no S.O do PC. Trata-se de uma
solução fácil e baixo custo. Porém existe
dependência com as características técnicas do servidor em
que reside: tipo de bus e sistema operacional. Se um desses dois componentes
mudam (digamos você muda o servidor de Intel para PA RISC), então
todo investimento do roteador interno (Hardware + Software) é perdido.

Roteadores
externos

São
aqueles formados por HW e SW dedicados ao roteamento, estando concentrados em
uma "caixa" externa. Por ter funções exclusivamente
voltadas ao roteamento, sua performance atinge índices superiores,
justificando até um custo ligeiramente maior que a dos roteadores
internos. O produto nesse caso é independente da arquitetura de HW /SW
do servidor, pois tipicamente estamos falando de ligação ao
servidor via Ethernet e host do TCP/IP, ou outro protocolo de comunicação.

Aplicações
de Roteadores

Os
roteadores são bem utilizados no meio Internet/Intranet e para
comunicação LAN-to-LAN (como, por exemplo, ligação
matriz- filial). No meio Internet/Intranet, o roteador aparece na
ligação do site do provedor (rede local do provedor) ao link
Internet, bem como na conexão do provedor a sub-provedores via LP de
dados (especializada), LP de voz (não especializada) ou mesmo linha
discada. Matriz- filial pode usar a Internet para este fim, usando algum
artificio de proteção nas pontas para evitar acesso público,
o chamado software de firewall.

Um dos objetivo da utilização de um roteador é manter um
isolamento "político". Estes roteadores permitem que dois
grupos de equipamentos comuniquem-se entre si e, ao mesmo tempo continuem
isolados fisicamente.

Os roteadores,
em sua maioria possuem funções de filtragem de pacotes que
permitem ao administrador de rede controlar com vigor quem utiliza a rede e o
que é utilizado na mesma.

Como os
roteadores possuem também funções de filtragem, com
certeza podemos caracterizá-los como parte integrante de uma
política de segurança de rede. Podemos configurar um roteador
para filtrar pacotes e/ou protocolos específicos. Vamos usar um exemplo
prático. Em seu provedor internet, alguns dos serviços essenciais
são protocolos como http(web), ftp(envio/recebimento de arquivos),
telnet(acesso remoto), smtp(envio de mensagens), assim como suas respectivas
portas. Como parte de uma política pode-se simplesmente bloquear a porta
de ftp, onde evitaremos um possível ataque externo mediante este tipo de
protocolo e claro, fecharemos o acesso aos usuários para envio e
recebimento de arquivos via ftp.

A
implementação correta e eficiente de um roteador na
política de segurança de uma rede coloca-o em um patamar de
comparação de um firewall, ou "parede de fogo",
bloqueando assim acessos indesejados para vários tipos de portas e
protocolos. É certo que a implementação deste
acarretará períodos de lentidão na rede, talvez
imperceptíveis para você usuário, mas que existirão
isso é inegável. Contudo, um administrador de rede sensato,
utiliza de vários artifícios para que sua navegação
seja mais segura.

Na
comunicação LAN-to-LAN, a matriz pode ser conectada às
filiais através do roteador usando LP (dados ou voz) ou mesmo rede de
pacotes.

O roteador
difere da bridge e do gateway, pois:

·
A bridge tem como
função segmentar uma rede LAN em sub-redes LANs para
diminuir o tráfego de mensagens na LAN (aumento de performance) e fazer
conversão de padrões de rede diferentes (por exemplo, permite
ligação de redes Ethernet com Token-Ring). As bridges
diferenciam-se dos repetidores, pois manipulam pacotes ao invés de
sinais elétricos. As bridges possuem vantagens sobre os repetidores,
pois não retransmitem ruídos, erros, ou frames mal formados; um
frame deve estar completamente válido para ser retransmitido por uma
bridge. Algumas das atribuições da bridge são: filtrar as
mensagem de tal forma que somente as mensagens endereçadas para ela
sejam tratadas; armazenar mensagens, quando o tráfego for muito grande,
além de funcionar como uma estação repetidora comum.

·
O gateway tem como
função fazer a interligação de redes distintas
(usando protocolos distintos, com características distintas). Ele atua
em todas as camadas do modelo ISO/OSI, resolvendo problemas de diferença
entre as redes que ele interliga, tais como: tamanho dos pacotes que transitam
nas redes, forma de endereçamento, temporizações, forma de
acesso, padrões de linguagem interna de formato de correios
eletrônicos.

·
O roteador tem como
função decidir por qual caminho deve seguir um dado pacote de
dados recebido. Ele atua nas camadas 1, 2 e 3 (modelo ISO/OSI). Através
de uma série de regras como: rotas estáticas inseridas no
roteador, rotas dinâmicas aprendidas através de protocolos de
roteamento usados entre roteadores (RIP, OSPF, etc), o roteador consegue rotear
pacotes de dados recebidos por um determinado caminho.

Repetidores

São
equipamentos utilizados quando se deseja repetir
o sinal enviado por um equipamento quando a distância  a ser percorrida é maior do que o
recomendado (180Mts). Ele realiza uma ampliação no sinal
já fraco dando nova força para que chegue ao ponto de destino.

Constituem a forma mais
simples de interligação. Os repetidores são utilizados, geralmente,
para a interligarão de duas ou mais redes idênticas. Atuando
no nível físico, o repetidor é um dispositivo que propaga
(regenera e amplifica) sinais elétricos em uma conexão de dados,
para estender o alcance da transmissão, sem fazer decisões de
roteamento ou de seleção de pacotes. Dispositivo que recebe
sinais elétricos do barramento de uma determinada rede e envia-os
(repete-os) para o barramento de uma segunda rede. Isto faz com que as redes
comportem-se como uma única rede, possuindo inclusive o mesmo
endereço lógico. Os repetidores podem ser utilizados para:

·
Estender a rede à
distâncias maiores que 187 ou 500 metros (no caso de ethernet BNC (cabo fino)
e AUI (cabo grosso)

·
Implementar topologias em
estrela

·
Repetidores e Concentradores,
copiam bits individuais entre dois segmentos de cabo (repetidor) ou distribui
sinais para estações ligadas em estrela (concentrador).
São dispositivos de baixo nível que amplificam sinais
elétricos.

Os
repetidores isolam segmentos da rede, impedindo a passagem de perturbações
de natureza elétrica, mas não eliminam falhas
intrínsecas aos dados. São mais usados na topologia barramento
e apresentam custo relativamente baixo.

Ainda
outro ponto a respeito dos
repetidores deve ser mencionado, este ligado diretamente ao desempenho. Ao
repetir todas as mensagens que recebe, um tráfego extra inútil
é gerado pelo repetidor quando os pacotes repetidos não se
destinam às redes que interligam, Uma solução para tal
problema vem com a utilização de estações especiais
denominadas pontes (bridges).

Backbone

Gerenciador
de rede que conecta outras redes à internet. Trata a parte mais intensa
do tráfego. É composto por
linhas de conexão de alta velocidade, a que se ligam os servidores.

Exemplo:

Um
prédio de 3 andares, cada andar tem um Hub com seus respectivos
computadores. A ligação desses 3 andares é um backbone. O
cabo dessa ligação pode ser um coaxial.

Na
literatura sobre redes, o termo backbone é usado para designar o
tronco principal de uma rede, ao qual podem estar ligados diversos roteadores,
cada um com um segmento de rede específico.

O backbone
é a espinha dorsal que garante a interconexão dos diversos
segmentos de uma rede. É preciso se ter claro que essa espinha dorsal
não é composta apenas de um grande cabo, mas geralmente acaba
sendo ela mesma uma grande rede.

Quando se
trata de Internet, existem os "backbones Internet", que nada mais
são do que uma rede baseada na arquitetura de protocolos TCP/IP de
grande abrangência geográfica e de grande capacidade de
tráfego através da qual se interconectam redes de menor escala,
sendo que o backbone Internet é capaz de rotear tráfego de dados
entre as redes a ele ligadas e o resto da Internet.

Empresas
que operam, ou prestam serviços de backbones Internet, assim como os
provedores de acesso, são empresas cujo produto é a venda de
conectividade IP, de conectividade global à Internet. Por esta
razão, muitas vezes a distinção entre um provedor de
acesso e uma empresa prestadora de serviço de backbone não
é exatamente clara. As diferenças entre elas, em geral,
são duas:

1º: o
backbone tipicamente tem uma abrangência muito maior que o provedor,
estando presente em diversas localidades, enquanto que o provedor está
presente em uma ou apenas algumas cidades.

2º:
lugar: os provedores geralmente não tem seus próprios canais
internacionais de acesso à Internet, precisando passar pelos backbones
para que seu tráfego seja levado para o resto da rede.

Mas
há ainda outras diferenças: enquanto que o provedor normalmente
vende acesso para o usuário doméstico e pequenas empresas, o
backbone atua em outra faixa de mercado, provendo serviços para os
próprios provedores de acesso e também para grandes empresas ou
empresas que trabalhem ativamente com a Internet (como provedores de
informação e empresas de informática).

Evidentemente,
em maior ou menor escala, essas diferenças podem desaparecer: há
provedores que têm abrangência nacional e até internacional,
através de acordos com outros provedores, assim como há
provedores que têm seus próprios canais com a Internet no exterior
e, ainda, há backbones que vendem acesso discado para usuários
domésticos.

A
ligação que um provedor tem com um backbone é comumente
denominada de link. Quanto maior o link de um provedor, mais capacidade de transmissão de dados ele tem, potencialmente sendo mais
veloz e podendo ter mais usuários simultaneamente acessando a Internet.
A velocidade dos links é medida em bits por segundo, sendo alguns
valores típicos 64 Kbps, 128 Kbps e 2Mbps.

Existem
links com diferentes capacidades de transmissão de dados com a Internet.
É importante se notar que não necessariamente isso significa
maior velocidade de acesso e que o desenho, propositadamente feito colocando-se
cabos com diâmetros diferentes, quer mostrar especificamente que alguns
links tem maior capacidade de transmissão que outros. Entretanto, se um
link de 64 Kbps estiver descongestionado, poderá até mesmo
proporcionar velocidades mais rápidas que um link de 2 Mbps
congestionado. Não é a velocidade que muda, mais a capacidade
de transmissão, o número de usuários
simultâneos que são possíveis nos diferentes links.

O
tráfego internacional passa obrigatoriamente por carriers, que
são empresas que têm concessão/autorização
dos governos de cada país para operarem meios de
comunicação em nível nacional (inter-estadual) e internacional.

Carriers
alugam canais de comunicação (por cabo submarino, via
satélite ou micro-ondas) para a passagem de dados e, dentre esses dados,
também se incluem pacotes TCP/IP.

A maioria
dos carriers também possuem backbones IP e seus backbones têm uma
característica fundamental: roteiam pacotes para outros backbones
na Internet. Assim, um backbone não precisa estar ligado diretamente a
todos os outros na rede.

A grande
verdade é que o termo backbone não tem uma
definição única adotada por todos. Para uns, só
poderiam ser considerados backbones Internet
as redes com pontos de presença em todo o país, com alta
capacidade de tráfego e conexões próprias e de alta
capacidade, com a Internet.

Gateways  (Tradutor de Protocolo)

É
um dispositivo que efetua a tradução entre dois protocolos
diferentes, e às vezes entre duas topologias diferentes.

Atuam em
todas as camadas do modelo ISO/OSI, onde recompõem os pacotes de dados e
os transmite entre as redes. Estes equipamentos resolvem problemas de
diferença entre tamanho máximo de pacotes, forma de
endereçamento, técnicas de roteamento, controle de acesso, tempo
máximo de espera, entre outros.

É
um computador dedicado que está ligado a duas ou mais redes que roteia
pacotes de uma rede para outra.

Gateways
roteiam pacotes para outros gateways até atingir o host destino, podem ser também caixinhas pretas ou brancas, com algumas
luzes piscantes e vários cabos de rede conectados a eles.

São
roteadores de alta capacidade. Quando mensagens são deslocadas de uma
rede para outra, são necessárias conversões de protocolos.
Os gateways são classificados conforme o maior nível de protocolo
convertido.

Modem

v
Modem (Modulador / Demodulador)

Atualmente um periférico bastante usado é o modem,
que transforma os sinais digitais do micro em analógico e transmite os
dados a uma linha telefônica comum.

Os modem podem ser internos e externos. O modem interno é
uma placa ligada  a um dos slots de
expansão. Quando é instalada a placa, ficam expostos 2
conectores: um para linha telefônica e outro para o aparelho
telefônico. O modem só entra em ação quando estiver
sendo feita uma ligação entre  computadores.

O modem externo é um aparelho separado, mas funciona igual
ao interno. A ligação é feita através da porta
serial do micro por meio de um cabo especial.

O que são Modulação e
Demodulação?

O computador é um dispositivo digital que opera ligando e
desligando chaves
eletrônicas. Por outro lado, as linhas telefônicas
são dispositivos analógicos que
enviam sinais numa corrente contínua. O modem tem que cobrir a
diferença entre
esses dois tipos de dispositivo. Ele precisa enviar os dados digitais do
computador
através de linhas telefônicas analógicas. Para isso
ele modula os dados digitais em     sinais analógicos;
ou seja, o modem varia a freqüência do sinal digital para formar
um     sinal
analógico contínuo.

Protocolo

Mas, o que significa,
afinal, um protocolo? Um protocolo é um conjunto de procedimentos
padrão, de  regras, que
permite aos computadores se comunicarem, com a possibilidade adicional de
minimizar os  erros de
comunicação e controlar as comunicações
através deles.

Uma
designação formal dos formatos de mensagens e de regras de dois
computadores    que
precisam ser seguidos para que possa haver troca de mensagens, incluindo o    controle de fluxo
(início-fim), a detecção ou correção de
erros e os parâmetros (bits    de dados, bits de parada,
paridade). O padrão de protocolos que permite    computadores de diferentes
usuários comunicarem-se, fazendo com que programas    "rodem" em ambos,
concordando com os dados contidos.

EX.:
diplomatas de um país aderem as protocolo para se orientarem na
interação com diplomatas de outros países

Serviços de rede :
(referem-se as camadas de rede, enlace e física do OSI. Fornecem os
chamados serviços de link. Tratam de informações de
endereçamento e roteamento, checagem de erros e retransmissões.)

Os
protocolos de rede definem regras para comunicação  em ambientes específicos de rede
como redes Ethernet e Token ring. Alguns exemplos de protocolos de rede

NETBEUI

É  mais rápido e eficiente.

Vantagens:
Sua velocidade de transferência de dados na mídia da rede e sua
compatibilidade com todos as redes microsoft

Desvantagem:
limita as redes microsoft

Significa Network Basic End User
Interface. Ele suporta pequenas LAN’s
é rápido e simples. Porém, tem uma estrutura
arquitetônica inerente que limita sua eficiência à medida
que a rede se expande.

IPX/SPX

Conexão
do computador com servidores Novell

Significa Internet Packet
Exchange/Sequence Packet Exchange. Ele foi
desenvolvido para suportar redes NetWare, e suporta redes de tamanho pequeno e
médio e também tem a capacidade básica de roteamento.

TCP/IP

Protocolo
de controle de transmissão / protocolo Internet

Transfer
Control Protocol/Internet Protocol. Ele foi desenvolvido para ser um protocolo
roteável, e serve como padrão para redes de longa distância
(WAN’s) e para acesso a internet.

Tornou-se padrão utilizado para inter
operabilidade entre muitos tipos diferentes de computadores. Essa
interoperatividade (capacidade de atuar de forma transparente em ambientes
heterogeneos) é a principal vantagem.

SEGURANÇA

Firewall, proxy e gateway são três
conceitos de servidores que não se podem desagregar ou separar pois, quase
sempre num Firewall está montado um Proxy ou, um Proxy esta a funcionar
como Firewall e, em ambos os casos um servidor Proxy funciona como um Gateway
para as redes externas (Internet) á nossa rede (Intranet). A
função de um servidor Proxy é basicamente, com maior ou
menor grau de segurança, o de aceder as redes externas a nossa rede em
vez de ser o nosso Cliente a aceder diretamente, enviando ou recebendo os dados
com os que o utilizador está a trabalhar. Desta forma fica como que mascarado
o acesso do Cliente a rede. Falar-se em segurança é falar numa
das maiores preocupações das empresas que possuem redes ligadas
à Internet. A Internet devido à forma como foi concebida é
insegura, muitas vezes são enviados dados como texto simples sem ser
usada qualquer espécie de encriptação sendo por isso muito
fácil, por parte de um cliente externo, ler ou ver esses dados para
além de que na Internet é muito fácil assumir falsas
entidades.

Um
Firewall é um dispositivo ou uma aplicação de software que
funciona como uma barreira entre os
computadores de uma rede privada (Intranet) e as redes exteriores (Internet).
Aplicam um conjunto de regras que especificam quem tem acesso a determinadas
máquinas e quais os serviços que podem utilizar. O serviço
de saida para a rede externa (Internet), serviço este que se pode
comparar em parte com o de um Router, ou seja, um serviço de Gateway
quando devidamente configurado sabe, de certa forma, qual o encaminhamento a
dar a um pacote de dados quando recebe ou lê o endereço IP do destino
desses dados.

Ainda
existe um nó a ser desatado para que as empresas aproveitem todo o
potencial da Intemet/Intranet/Extranet, a segurança. Pela mesma porta
por onde entram fornecedores e clientes para se conectar à rede da
organização também podem passar hackers e bisbilhoteiros
de todos os tipos atrás de informações preciosas. E
preciso proteger a Intranet e a Extranet de ponta a ponta.

E os sistemas começam a caminhar para isso. Os
próprios navegadores da Microsoft e Netscape ganharam um componente
chamado SSL (Secure Sockets Layer), baseado no padrão de
segurança da Web para transações eletrônicas.

Existem, também, outros cuidados para que a extranet
não se transforme em brinquedos de hackers. Um deles é a
codificação das mensagens por criptografia. Isso contribui
para que informações sigilosas não caiam em mãos
erradas.

Para se ter uma idéia do nível de segurança
adotado “atualmente” na Internet, as chaves de
codificação dos dados (que permitem a criptografia dos mesmos)
são normalmente de 128 bits, isto é, 2^128 (ou seja 2 elevado a
128) que resultará = 3,4028236692093846346337460743177e+38
combinações possíveis para se identificar essa chave. Para
um computador do tipo que ganhou do campeão mundial de xadrez, o Deep
Blue, seriam necessários mais de 15 dias para decodificá-lo. Por
outro lado, há  mainframes
com chave  de 8 bits em
média, o que um simples computador de pequeno porte, como um Pentium,
levaria poucos minutos para decodificar.

É claro que a Internet/Extranet não é o
único meio de conectar uma empresa a outros negócios. Redes de
computadores são usadas há anos para isso. Mas, as vantagens
dessa tecnologia são seus padrões abertos. Isso significa que
não importa se uma ponta da rede esteja um poderoso servidor Unix e na
outra um modesto Pentium. Essa é a grande diferença, a Extranet
não exige canal especifico de comunicação nem uma
estrutura complexa de hardware e software. Ela é simples. O tipo de
hardware e os programas usados para montar urna Intranet/Extranet variam de
empresa para empresa.

PROXY

Em
linguagem simples, um Proxy não é mais que um
intermediário que actua como cliente/servidor e que permite acesso a
redes exteriores á nossa rede, com o
intuito de criar uma porta de segurança entre a nossa Intranet e a
Internet. Podemos ver na figura 1 o principio de funcionamento de um Proxy.
Tipicamente, um Proxy está implementado de forma permitir o acesso, de
dentro de uma Intranet protegida por um Firewall as redes exteriores à
mesma ou seja, á Internet. Na maioria das situações este
Proxy executa serviços de Gateway. Normalmente, dois computadores
establecem uma logação TCP/IP do tipo cliente servidor. Com o
crescimento exponencial da utilização da Internet, o trafego WWW
nacional e internacional tambem cresceu exponencialmente, levando ao
aparecimento de milhões de maquinas com endereços IP. A
criação de Routers com tabelas estáticas e/ou
dinâmicas de encaminhamento veio ajudar a que o trafego na Internet se
torna-se mais fluido. Mas não bastava, era necessário criar
maquinas que suportassem serviços e protocolos que os clientes e
servidores não pudessem ou não tivessem implementados (o caso do
serviço de DNS), de forma a que o primeiro encaminhamento de uma
ligação se torna-se o mais rápido possível. Deram o
nome de servidor Proxy a essa maquina, sendo um dos seus serviços o
encaminhamento de uma ligação para o Router mais próximo
do destinatário.

·
Assim. podemos sintetizar
que, na pratica, um servidor Proxy implementa os protocolos cliente/servidor
necessários para cumprir as seguintes funções:

·
aceitar secções
de clientes e aparecer-lhes como om servidor;

·
receber do cliente o URL ou o
endereço IP do servidor de destino da ligação;

·
iniciar a
ligação ao servidor de destino aparecendo-lhe como um cliente;

·
criar a sessão entre o
cliente de origem e o servidor de destino, fazendo a transferencia dos pedidos,
respostas e dados entre eles;

·
praticar o controle de acesso
conforme o desempenho de servidor Proxy que estiver estabelecido.

Podemos
então dizer que , o objetivo funcional de um servidor Proxy é estabelecer
sessões para troca de dados entre clientes e servidores que não
têm ou não podem estabelecer uma ligação IP
directamente entre eles.

Ao
nível de segurança um servidor Proxy implementa o controle de
acesso que tipicamente o software de cliente ou servidor não suportam ou
não têm implementado.

Nota:

O conteúdo apresentado é uma “livre”
adaptação de várias fontes, sendo passivo de pequenas
atualizações.