1. Introdução
Desde a época primitiva, o homem tenta de algum modo comunicar-se ou transmitir informações de sua existência para as gerações futuras, através gravuras, mapas de batalha,etc.
Conforme a civilização evolui, o homem continua a procurar novos meios para facilitar a sua vida e, dessa maneira, dominar as forças da natureza. Por exemplo, o ser humano por natureza possui a marcha bípede e como forma de contornar as limitações impostas por esse tipo de marcha e permitir o alcance de grandes distancias em menor tempo, inventou a carroça, e percebendo que a carroça ainda tinha determinadas limitações inventou automóvel e ainda mais recente o transporte aéreo. Após muitas pesquisas chegou ao computador electrónico, um prolongamento do seu cérebro.
Ele reconhece o valor das ferramentas auxiliares para facilitar o seu trabalho físico e mental. Actualmente tem existido vários contextos que requerem o recurso a um sistema computação de modo a gerir a comunicação de uma dada instituição e nesta apostila pretende-se abarcar conceitos básicos relacionados a esses sistemas, desde a simples utilização ao planeamento, projeto e gestão de redes em sistemas de computadores, na dupla vertente de analise de problemas e soluções na transmissao de dados recorrendo aos protocolos TCP/IP. Assim tem-se como abordagem os segintes pontos:
- Conceitos básicos e definições de sistemas de computadores;
- Principais topologias;
- Meios de Transmissão;
- Modelo OSI e TCP;
- Protocolos de comunicação Ponto-a-Ponto;
- Implementação e configuração de Serviços principais de redes;
- Segurança de redes de computadores.
1.1 Historial das redes de computadores
A partilha de informações sempre constituiu uma grande
preocupação para o ser humano e os primeiros registos surgem em 1985. Nesse período
o cientista de nome Herman Holerith descobriu os cartões perfurados
Marcos históricos
1972 – Surgimento da Arpanet, o embrião
da Internet;
1973 – No laboratório da Xerox, em Palo
Alto, EUA é feito o primeiro teste de transmissão de dados usando o padrão
Ethernet
1974 –surgimento do protocolo TCP/IP,
que acabou se tornando o protocolo definitivo para uso na ARPANET;
1.2
Conceito de redes de computadores
Uma rede de computadores é formada por um conjunto de
módulos processadores capazes de trocar informações e compartilhar recursos,
interligados por um sistema de comunicação (meios de transmissão e protocolos).
Os recursos compartilhados podem ser
lógicos ou fisicos. Nos recursos lógicos
destacam sem os softwares operativos usados para gerir a comunicação(Windows
Server, Ubuntu Server…), bem como os softwares aplicaticos(Word, Excel)
compartilhados e os respectivos dados. Os recursos fisícos correspondem a todo
Hardware usado para prover a gestão e partilha de dados tais como os computadores,
os perifericos e os dispositivos.
Algumas
vantagens
ü Partilha de recursos;
ü Maior capacidade de armazenamento;
ü Descentralização da carga do CPU;
ü Transferência rápida da informação;
ü Muitas vezes dispensa o transporte físico de papéis;
ü Rápida disseminação da informação;
ü Redução de custos de Hardware e Software;
ü Comunicação remota;
ü Acesso a fornecedores e clientes;
ü Acesso a base de dados local e remoto;
ü Acesso a rede mundial;
ü Eliminação de
trabalhos repetitivos;
ü Redução do tempo necessário na realização de operações comerciais.
Algumas
desvantagens
ü Problemas de segurança;
ü Rápida
disseminação de vírus de computador;
ü Avaria
do(s) servidor(es) inibe o funcionamento de toda a rede;
ü Falta
de privacidade;
ü Gestão
de uma rede de grande escala é complicada, e requer um grande nível de capacitação.
Componentes básicos
Qualquer rede de
computadores devera possuir os seguintes elementos:
ü Computadores;
ü Placas
de rede;
ü Meios
de transmissão;
ü Software
de rede;
ü Conectores;
ü Outros
dispositivos.
Categoria dos equipamentos
ü Equipamentos
de processamento de dados;
ü Equipamentos
para interligação e comunicação da rede;
ü Equipamento
para o diagnóstico e teste da rede;
ü Outros equipamentos.
1.3
Aplicação
Aplicações
comerciais
Verifica-se o uso do computador para gerir o negocio de
uma dada instituição e ainda permitir o comercio electrónico com vista a
estabelecer comunicação entre clientes e fornecedores de serviços ou produtos.
Aplicações domésticas
Em 1977 o director da Digital Equipment teve a visão de que
"Não haveria nenhuma razão
para qualquer indíviduo ter um computador em casa“. Como contra factos não há argumentos com o
tempo esta afirmação mostrou-se desajustada a realidade e actualimente é quase
impossivel viver sem o computador em ambientes domesticos. São varias as
situações que exigem o recurso ao computador para efectivação de diversas
tarefas tais como:
ü Compras
de produtos;
ü Comunicação
entre amigos e familiares através de programas como Skype, whattsup, etc;
ü Entretenimento
para jogos.
1.4
Tipos de redes
Quanto ao tipo as redes
de computadores podem ser cliente/servidor ou ponto a ponto.
Redes
cliente/servidor – pressupoe a existencia de uma maquina cliente e uma
máquina servidora. A maquina cliente solicita recursos a máquina servidora e a
maquina servidora providencia com base nos privilegios definidos para a maquina
cliente. Os clientes podem ser:
ü Unidades que possuem disco;
ü Diskless.
A maquina que desempenha o papel de servidora nela é
instalado um sistema operativo de rede(NOS)[1]. Ex. windows server, ubunto server, etc… E
nela pode se configurar:
ü Servidor
de arquivos;
ü Servidor de impressão;
ü Servidor de Login;
ü Servidor de correioelectrónico;
ü Etc..
Ponto
a ponto – quanto ao papel
das maquinas envolvidas não há diferenciação, e cada uma delas pode funcionar
como cliente bem servidora. Devido a forma descentralizada em que funciona é
também designada de rede não hierarquica. Cada utilizador define os dados que pretende compartilhar. O sistema
operativo possui mecanismos de compartilhamento e mapeamento de arquivos e
impressoras, mecanismos de segurança menos eficientes. É indicada para redes
com poucos computadores.
A escolha da rede adequada depende:
o
Dimensão
da organização;
o
Nível
de segurança necessária;
o
Tipo
de negócio ou propósito;
o
Nível
de administração e suporte disponível;
o
Volume
de tráfico;
o
Necessidades
dos clientes; e
o
Orçamento
disponível.
1.5
Conceitos
de internet, intranet e extranet
internet
É uma rede de
computadores de escala mundial que
se caracteriza pela forma descentralizada em que atua, isto é não existe um
servidor dedicado que controla os recursos disponibilizados. Atraves da
internet são disponibilizados diversos serviços tais como a comunicações VOIP[2],
acesso remoto, transferência de arquivos, correio eletrônico,WWW, grupos de discussão, etc.
A
internet é baseada no conjunto de protocolos TCP/IP, em que o TCP é usado para
prover o controle na tranmissao de dados enquanto que o IP tem a funcao de
atribuir um endereço IP exclusivo a cada computador ou dispositivo conectado.
.
internet
2
O
Consórcio Internet2[3]
de mais de cem universidades e outras organizações que colaboram para o
desenvolvimento de tecnologia da próxima geração da Internet. Além de questões
de transmissão, trata de questões como integração de áudio e vídeo, aprendizado interactivo a distância, telemedicina etc.
Intranet
É uma rede de
computadores restrita(privada)baseada nos protocolos de internet.
Ex: Uma rede
empresarial em que o controlo de acesso
remoto é baseado no recurso a uma conta
de utilizador e sua respectiva senha;
Extranet
É
uma abrangência da intranet, ou seja, ela é estendida à utilizadores externos,
como representantes ou clientes de uma empresa. Outro uso comum do termo extranet ocorre na designação da
"parte privada" de um site, onde apenas os utilizadores regitados
(previamente autenticados por seu login e senha) podem navegar.
1.6
Classificação de redes de computadores
As redes de computadores podem ser classificados consoante tres
prespectivas: Meio de ligação; Propriedade;
e Distribuição geográfica.
1.6.1
Classificação
quanto ao meio de ligação
No
nosso dia dia são frequente situações em que necessitamos de interagir com
nossos amigos partilhando diversos tipos de arquivos sejam de músicas, fotos,
videos, etc. Para que seja possivel o envio desse tipo de conteúdos sem
recorrer ao transporte fisico dos mesmos através de dispositivos de
armazenamento, é necessario que exista um meio de ligação que providencie um
canal de interligação entre as terminais. O meio de ligação responsavél por
esta comunicação pode ser ser físico ou
Lógico.
Físico- Na comunicação baseada no meio fisico a interligação entre as máquinas é
feita através de cabos de rede. Os cabos de redes usados podem ser de par
trançado, fibra óptica.
Imagem
– Meio de ligação fisico
Lógico - O meio de ligação lógico é comumente designado de wireless que significa meio de transmissão não baseda em cabo. O envio de dados é feito usando as
ondas-electromagneticas. Nesta categoria destacam se o bluetooth, o wifi, microondas,
satélite, antena parabólicas, etc.
1.6.2
Classificação
quanto a propriedade
Quanto
a propriedade as redes podem ser privadas ou públicas.
Privadas - acesso restrito a uma determinada instituição ou
orgnização. Pode ser definida uma politica, em
que o acesso a rede seja feito dentro ou fora da corporação de forma
remota. Os acessos remotos só são possiveis mediante o fornecimento de um
determinado código de acesso associado a conta. Os exemplos são a rede da acedemia
militar, rede da Universidade Pedagógia que é de acesso restrito a pessoas com
vinculo com a instituição.
Públicas – pressupoe a existencia de um serviço que é disponibilizado a qualquer
entidade, seja ela pública ou privada, mediante uma subscrição ou pagamento de
uma determinada taxa de utilização. Geralmente a entidade que é providencia os
serviços é designada de provedora. No caso das provedores de Internet são
designadas por ISP(Internet Service Providers) e disponibilizam o serviço de
internet a qualquer entidade que manifeste seu interesse. O exemplo disso são
as empresas de telecominicões de Moçambique(TDM), Telecomunicações Moveis como
a Mcel, Vodacom e Movitel. Pode se destinguir as redes Redes publicas de transmissão
de dados (internet) e as redes públicas de telecomunicações que oferecem grande
cobertura geográfica e preços acessiveis nas ligações locais e regionais.
1.6.3
Classificação
quanto a extensão geográfica
Quanto
a extensão geográfica as redes podem ser:Redes pessoais ou PAN (Personal Area
Network), Redes locais LAN (Local
Area Networks), Redes metropolitanas MAN
(MetropolitanArea Networks) e WAN (WideAreaNetwoks) - abrange uma grande areageografica,(um pais ou
continente).
Redes PAN - Uma PAN (Personal Area Network), é uma rede doméstica que liga recursos diversos ao longo
de uma residência. A figura abaixo
ilustra um exemplo de uma rede PAN que interliga diversos recursos como laptop,
auriculares, telefone celular, mouse e
impressora através da rede bluetooth.
Figura 1 – Rede PAN
Redes locais(LAN - Local
Area Networks) - sao redes privadas contidas em um único edifício ou
campus universitário com cerca de alguns quilometros de extensão.
Redes Metropolitanas (MAN- MetropolitanArea Networks) – são redes de maior
alcance em relação a redes LAN, podem ocupar uma área aproximada a uma cidade
inteira.
Redes WAN
(WideAreaNetwoks) - abrange uma grande áreageografica maior que
as redes MAN podem ter uma abrangencia de um pais ou continente.
A imagem abaixo ilustra um resumo dos tipos de redes e as
respectivas características em termos de cobertura, meios de ligação, taxas
típicas, padrões e implementações representativas
1.7
Exercícios
1 .
Qual é
a diferença entre rede cliente/seridor e ponto a ponto.
2 . A universidade pedagógica delegação de nampula
adquiriu recentemente 10 computadores novos e pretende
criar uma rede para compartilhar os diversos recursos.
a. Considere 4 beneficios que a rede podera trazer na
instituição.
b. Qual o tipo de rede que se adequa melhor a esta
realidade. Justifique a sua resposta.
3.
Qual a diferença entre Internet, Intranet e
Extranet?
A diferenca entre rede cliente/servidor e ponto a ponto e: Rede servidor clente verfica-se que ha existencia de uma maquina cliente e uma máquina servidora, que a Maquina cliente solicita servicos a maquina servidor enquanto que a Rede ponto a ponto qualquer maquina pode ser cliente ou servidor repectivamente.
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