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Sistemas de Informação
Professora: Elienaide Gomes de Melo
Autores: Dayany Melo;
Érica Patrícia;
Jessyca Joyce;
Jéssica Morgana;
Kalidja Gomes.
RELATÓRIO DE SEMINÁRIO
Tipos e padrões de redes de comunicação
Caruaru, 08 de novembro de 2013.
Introdução
Num primeiro momento, os computadores eram interconectados nos departamentos da empresa. Sendo assim, a distância entre os computadores era pequena, limitada a um mesmo local. Por esse motivo as redes passaram a ser conhecidas como redes locais. Com o passar do tempo, as necessidades continuaram a aumentar, a troca de informações somente entre computadores de um mesmo setor já não era suficiente. Surgiu a necessidade da troca de informações entre departamentos de uma empresa, filiais de uma empresa, prédios e edifícios espalhados por uma cidade ou uma região metropolitana.
Dessa forma, os computadores passaram a ser interligados por distâncias maiores o que passou a ser conhecido por rede de região metropolitana. Atualmente, existe a necessidade do envio e recebimento de dados entre computadores, em qualquer lugar do planeta, fato que gerou o aparecimento do termo rede de alcance mundial, ou simplesmente Internet.
Redes de Comunicações
Sistemas em que um conjunto de dispositivos, enlaces de comunicação e pacotes de software permitem que pessoas e equipamentos possam trocar informações.
Objetivos:
- Compartilhamento de recursos;
- Confiabilidade;
- Economia de recursos financeiros.
Início das Redes de Computadores
Os sistemas computacionais passaram a se organizar em redes de computadores a partir da combinação de computadores e técnicas de comunicações.
ARPANET
Projeto do governo Americano para interligar computadores em rede, que deu origem à internet.
Classificação quanto Redes Broadcast (ou Redes Multipontos)
ao tipo de transmissão Redes Point-to-point
Classificação quanto Redes locais (LANs)
à escala Redes Metropolitanas (MANs)
Redes Geograficamente distribuídas (WANs)
Tipos de redes
LAN (Local Area Network): uma rede local é convencionalmente definida como uma rede com abrangência física de até poucos quilômetros, com uma alta taxa de transferência (centenas ou até milhares de Mbps), baixa ocorrência de erros e sem roteamento de informação, (o roteamento é caracterizado por um broadcast, o que significa dizer que todos os elementos ligados naquele segmento de LAN irão saber que uma informação foi enviada).
Figura 1. Rede Local (LAN). Fonte: http://www.feng.pucrs.br/~decastro/pdf/Redes_Comutadas_Cap1_1.pdf
MAN (Metropolitan Area Network): as redes metropolitanas são caracterizadas por abrangerem uma região metropolitana de uma determinada cidade. Existe o roteamento de informação, mas este serviço é todo transparente para o usuário final, uma vez que é de responsabilidade de uma concessionária de telecomunicação (ou operadora de TV a cabo), proprietária e operadora da MAN.
Figura 2. Rede Metropolitana (MAN). Fonte: http://www.feng.pucrs.br/~decastro/pdf/Redes_Comutadas_Cap1_1.pdf
WAN (Wide Area Network): uma rede geograficamente distribuída engloba uma vasta região (estado, país, continente), tem uma taxa de transferência na ordem de dezena de Mbps, uma elevada taxa de erros (quando comparada de uma LAN), e tem o roteamento de informação.
Figura 3. Rede Geograficamente Distribuída (WAN). Fonte: http://www.feng.pucrs.br/~decastro/pdf/Redes_Comutadas_Cap1_1.pdf
WLAN (Wireless Local Area Network): é uma rede local que usa ondas de rádio para transmissão de dados e para conexão à Internet, sem necessidade de usar os tradicionais cabos para conectar dispositivos.
Uma das tecnologias usadas pela WLAN é o padrão de transmissão Wi-Fi (Wireless Fidelity), que permite a ligação de computadores portáteis, celulares, PDA, etc., que não estejam muito distantes do ponto de acesso.
Uma conexão WLAN é útil tanto para empresas como casas particulares. Nas empresas permite o rápido acesso dos funcionários aos dados, e em casa possibilita conexão à Internet para toda a família.
Figura 4. Rede Local sem fio (WLAN). Fonte: http://paginas.fe.up.pt/~ee99207/imagens/tecnologia/wlan/wlan.png
WWAN (Wireless Wide Area Network): é conhecida igualmente sob o nome de "rede celular móvel". Trata-se das redes sem fios mais comuns, dado que todos os telefones móveis estão ligados a uma rede vasta sem fios. As principais tecnologias são as seguintes:
- GSM (Global System for Mobile Communication)
- GPRS (General Packet Radio Service)
- UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)
Figura 5. Rede celular móvel (WWAN). Fonte: http://paginas.fe.up.pt/~ee99207/imagens/tecnologia/wlan/wlan.png
PAN (Personal Area Network): é uma rede (conectada por fios ou wireless) com tecnologia para interligar aparelhos em uma área pessoal, com um alcance de até 10 metros. O objetivo principal é proporcionar a comunicação entre um notebook e os outros dispositivos do usuário (como PDAs, smartphones etc.), por exemplo.
Uma PAN ou WPAN funcionam compondo uma rede de dispositivos operando por meio do tipo de conexão escolhida (Bluetooth, USB etc.). Por meio da configuração dos aparelhos, eles são capazes de operar em conjunto, formando uma rede e trocando informações entre si. A PAN também pode ser utilizada para ligar determinados dispositivos a uma rede maior ou à internet.
Figura 6. Rede de área pessoal (PAN). Fonte: http://www.tecmundo.com.br/bluetooth/11029-tecnologias-promissoras-pan-rede-sem-fio-de-area-pessoal.htm
GAN (GLOBAL AREA NETWORK)
Global Area Network (GAN) em português quer dizer Rede de Área Global, conhecido também como Inmarsat M4, que provê a comunicação de voz e dados, o Inmarsat é um grupo que foi criado no ano de 1979, na Inglaterra com o dever de criar formas para comunicação via satélite de voz e dados. GAN também é a designação de um serviço de comunicação global de alta velocidade.
Uma chamada realizada a partir de um terminal GAN, é captada através do satélite e repassada para uma estação terrestre, a qual é recebida por uma central de informações, que identifica o código do país e a transmite para a central do país de destino, onde este por sua vez realiza o roteamento da chamada para a rede de destino. A GAN permite também as comunicações via fax, dados e multimídia, o envio de imagens, troca de emails e navegação pela internet.
CAN (CAMPUS AREA NETWORK)
A s redes CAN são redes que abrange uma pequena área geográfica de uma LAN (Local Area Network), consiste em redes que se baseiam na transmissão da informação em tempo real.
As CAN's baseiam-se no conceito do uso de mensagens geradas por broadcast (uma forma de transmissão de dados onde todos os usuários recebem o mesmo tipo de mensagem) contendo um dispositivo central controlador de mensagens, as redes CAN não necessitam ter um computador host, ou seja, não necessita de um computador mestre.
CLIENTE-SERVIDOR
Método de distribuição de dados, onde existe uma rede que distribui informações para vários computadores, ou seja, muitos clientes para alguns poucos servidores, o cliente-servidor é uma rede que possibilita que um cliente acesse vários dados, por exemplo, quando acessamos uma página na internet, usamos um cliente que é o navegador e este por sua vez acessa um site que é o servidor. Existem vários tipos de servidores, servidor de fax, de arquivos, web, email, imagens e FTP (File Transfer Protocol, é um sistema de transferência e recebimento de arquivos, por meio de um endereço da web ou de um software instalado no computador). O cliente-servidor é uma ferramenta que possibilitou que cada área da empresa, adotasse soluções específicas relacionadas com suas reais necessidades.
PEER-TO-PEER (P2P ou ponto a ponto)
Na rede P2P a troca de dados é feita por computadores que estão interligados, os quais realizam ao mesmo tempo as funções de servidor e cliente, quanto mais pessoas estiverem disponibilizando arquivos, mais rápido é o processo de download. O sistema P2P trabalha interligado a vários computadores, por esse motivo consome mais banda, e por outro lado a espera no compartilhamento do arquivo é mínima, uma vez que nos permite compartilhar de forma mais rápida os dados disponibilizados.
As principais ameaças que existem para os usuários da rede P2P são:
a contaminação por vírus, worms e malware nos arquivos baixados por P2P;
a invasão através de vulnerabilidades em aplicações de redes P2P;
a publicação de informações sensíveis através de compartilhamento de arquivos acidentalmente;
os processos judiciais em decorrência de violação de direitos autorais através da obtenção de software, filmes, músicas, livros obtidos via redes P2P.
Padrões de Rede de Comunicação
Os padrões de rede de comunicação é uma forma de conexão entre dispositivos móveis ou fixos sem o uso de cabos. A rede transmite dados entre dois ou mais pontos, estejam eles próximos fisicamente ou não, e pode ser usada para o acesso Wi-Fi da Internet nos computadores, no Bluetooth dos celulares e até mesmo na transmissão de dados via satélite.
O funcionamento se dá por meio do Access Point (Ponto de Acesso), um aparelho que envia os dados na forma de ondas de rádio para serem captadas por antenas e transmitidas para todos os dispositivos conectados à rede.
IrDA (Infrared Data Association): a associação de fabricantes que desenvolveu o padrão utilizado nos transmissores infravermelhos que equipam os PCs, notebooks impressoras e handhelds atuais. A comunicação via infravermelho utiliza sinais de luz emitidos através de um LED e captados por um sensor instalado no destinatário. É um tipo de interface muito barata, encontrada na grande maioria dos notebooks e handhelds (o Palm m100, por exemplo, já tem uma) e até em algumas impressoras. A limitação é a baixa velocidade de transmissão (até 115 kpbs) e a necessidade do transmissor do primeiro dispositivo estar apontado diretamente para o receptor do segundo, separados por uma pequena distância. O princípio é o mesmo dos controles remotos, tanto que os Palms equipados com infravermelho podem ser usados como controle remoto para a TV, vídeo, etc. através de programas como o Omni Remote.
Quais as limitações desse padrão (Infravermelho):
1. Baixa taxa de transferência de dados;
2. Necessidade de visada (espécie de mira) entre os equipamentos, ou seja, não podiam existir obstáculos entre os equipamentos.
Figura 7. Infravermelho (IrDA). Fonte: http://www.symbian-freak.com/images/news/08/01/irda02.jpg
Bluetooth: A tecnologia sem fio Bluetooth, desenvolvida pela Ericsson em 1994, inclui definições de software e hardware para transmissões por rádio de curto alcance, baixo consumo de energia e baixo custo. A diferença entre o padrão Bluetooth e outros padrões wireless é que as especificações Bluetooth incluem a definição camada de enlace e aplicação para desenvolvedores de produto. O padrão define uma estrutura uniforme para uma ampla faixa de dispositivos eletrônicos se comunicarem uns com os outros.
Aplicações remotas devem ser implementadas sob uma pilha de protocolos idêntica para alcançar interoperabilidade universal. A pilha de protocolos do padrão Bluetooth tem arquitetura semelhante a outros protocolos de comunicação de dados, por exemplo, TCP/IP. Os dados são transferidos em pacotes que são empacotado-desempacotados no mesmo nível na pilha.
Figura 8. Bluetooth. Fonte: http://www.symbian-freak.com/images/news/08/01/irda02.jpg
RONJA (Reasonable Optical Near Joint Access): é um dispositivo de óptica em espaço livre originário da República Tcheca. Ele transmite dados sem fios usando feixes de luz. O Ronja pode ser usado para substituir um segmento de LAN, permitindo que os usuários da rede usufruam todas as suas atividades como se estivessem conectados diretamente por meio de uma rede Ethernet full duplex convencional de 10Mbit/s — jogando em rede, conectando à Internet, transmitindo áudio e vídeo em tempo real ou compartilhando arquivos.
O alcance da configuração básica é de 1,4 km. O dispositivo consiste de tubos receptor e transmissor (cabeça óptica) montados em um suporte firme e ajustável. Dois cabos coaxiais, semelhantes aos utilizados com antenas de TV, são usados para conectar essa instalação externa a um tradutor de protocolos instalado perto de um computador ou switch. O alcance pode ser estendido para 1,9 km dobrando ou triplicando o tubo transmissor.
Wi-Fi: O padrão Wi-Fi opera em faixas de frequências que não necessitam de licença para instalação e/ou operação. Para se ter acesso à internet através de rede Wi-Fi, deve-se estar no raio de ação ou área de abrangência de um ponto de acesso (normalmente conhecido por hot spot) ou local público onde opere rede sem fios e se usar dispositivo móvel, como computador portátil, tablet PC ou PDA com capacidade de comunicação sem fio, deixando o usuário do Wi-Fi bem à vontade em usá-lo em lugares de "não acesso" à internet, como aeroportos.
Figura 9. Wi-Fi
WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access/Interoperabilidade Mundial para Acesso de Micro-ondas): objetivo é promover a compatibilidade e interoperabilidade entre equipamentos baseados no padrão IEEE 802.16. Este padrão é similar ao padrão Wi-Fi (IEEE 802.11), que já é bastante difundido, porém agrega conhecimentos e recursos mais recentes, visando a um melhor desempenho de comunicação permitindo velocidades maiores que 1 Gbit/s.O padrão WiMAX tem como objetivo estabelecer a parte final da infraestrutura de conexão de banda larga (last mile - última milha) oferecendo conectividade para uso doméstico, empresarial e em hot spots.
Rede Mesh: é uma alternativa de protocolo ao padrão 802.11 para diretrizes de tráfego de dados e voz além das redes a cabo ou infraestrutura wireless. Uma rede mesh é composta de vários nós/roteadores, que passam a se comportar como uma única e grande rede, possibilitando que o cliente se conecte em qualquer um destes nós. Os nós têm a função de repetidores e cada nó está conectado a um ou mais dos outros nós. Desta maneira é possível transmitir mensagens de um nó a outro por diferentes caminhos.
Figura 10. Funcionamento da Rede Mesh. Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Redes_Mesh
Conclusão
A tecnologia hoje atingiu um grau de disseminação na sociedade que faz com que esteja presente em todas as áreas de trabalho e também até nas áreas de entretenimento. Esse crescimento fez com que as pessoas precisem se conectar em redes em qualquer lugar a qualquer hora. É aí que entra a conexão de redes sem fio que correspondem a infraestruturas que permitem a conexão de computadores entre si ou a uma rede convencional, utilizando tecnologias de comunicação que dispensam a utilização de cabos, como vimos anteriormente.
Com toda essa mobilidade, acesso fácil à internet e necessidade de comunicar-se, será cada vez mais comum o lançamento de equipamentos que não precisem estar conectados a um determinado local, proporcionando uma sensação de liberdade ao usuário, atrelado ao conforto e prazer que conectar-se à internet lhe oferecem.
Referências Bibliográficas
CAMARGO, Camila. O que é cliente-Servidor. Disponível em: http://www.tecmundo.com.br/982-o-que-e-cliente-servidor-.htm Acessado em – 31 de out. de 2013.
PINHEIRO, José Maurício Santos. GAN – Global Area Network. Disponível em: http://www.projetoderedes.com.br/artigos/artigo_gan_global_area_netwo. php. Acessado em 31 de out. de 2013.
CASTRO, Cristina Maria. Redes de Comunicações. Disponível em: http://www.feng.pucrs.br/~decastro/pdf/Redes_Comutadas_Cap1_1.pdf. Acessado em 16 de out. de 2013.
