Redes de computadores
Protocolo TCP/IP e Classificação da redes
Redes de Computadores
O TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) é o conjunto de protocolos fundamentais que possibilita a comunicação na Internet e na maioria das redes modernas. Diferentemente de protocolos como IPX/SPX ou AppleTalk (obsoletos), o TCP/IP tornou-se o padrão universal. Seguem as informações essenciais:
Arquitetura em Camadas (Modelo TCP/IP)
Camada | Protocolos Chave | Função Principal |
|---|---|---|
Aplicação | HTTP, FTP, SMTP, DNS, SSH | Interface para aplicações (navegação, e-mail, transferência de arquivos). |
Transporte | TCP, UDP | TCP: Entrega confiável e ordenada de dados. UDP: Entrega rápida, sem confiabilidade. |
Rede (Internet) | IP, ICMP, ARP | IP: Endereçamento e roteamento de pacotes entre redes. ICMP: Mensagens de erro/controle (ex.: ping). |
Enlace/Física | Ethernet, Wi-Fi, PPP | Transmissão física de dados entre dispositivos na mesma rede. |
LAN (Local Area Network)
A LAN (Local Area Network) é uma rede local utilizada para conectar dispositivos em uma área geográfica pequena, como uma residência, escritório, escola ou empresa. Seu objetivo é permitir o compartilhamento de recursos, como arquivos, impressoras, acesso à Internet e serviços.
MAN (Metropolitan Area Network)
A MAN (Metropolitan Area Network) é uma rede metropolitana, projetada para interligar várias redes locais (LANs) dentro de uma mesma cidade ou região metropolitana. Ela possui alcance maior que uma LAN e menor que uma WAN.
-> Pode ser publica ou privada
-> A interconexão das redes privada, entre suas filiais gera a MAN, área maior que uma LAN
WAN (Wide Area Network)
A WAN (Wide Area Network) é uma rede de longa distância, utilizada para conectar redes locais (LANs) e redes metropolitanas (MANs) que estão separadas por grandes distâncias geográficas, como cidades, estados, países ou continentes.
PAN (Personal Area Network)
A PAN (Personal Area Network), ou Rede de Área Pessoal, é uma rede de curtíssimo alcance, criada para conectar dispositivos eletrônicos de um único usuário. Geralmente, seu alcance é de até 10 metros, embora algumas tecnologias possam atingir distâncias um pouco maiores.
O principal objetivo da PAN é permitir a comunicação e a troca de dados entre dispositivos pessoais, de forma simples, rápida e com baixo consumo de energia.
WLAN – Wireless Local Area Network (Rede Local Sem Fio)
Conceito
Rede local sem fio que cobre um espaço limitado, como uma casa, escritório ou escola.
Exemplos
- Wi-Fi doméstico conectando smartphones, notebooks e smart TVs a um roteador;
- Rede Wi-Fi de uma empresa permitindo acesso à Internet e a servidores internos;
- Wi-Fi em salas de aula ou laboratórios universitários.
WMAN – Wireless Metropolitan Area Network (Rede Metropolitana Sem Fio)
Conceito
Rede sem fio que abrange uma cidade ou área metropolitana, conectando múltiplas redes locais.
Exemplos
- WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), utilizado para fornecer Internet de alta velocidade em áreas urbanas;
- Redes públicas de Wi-Fi cobrindo centros urbanos, praças e prédios governamentais;
- Conexões sem fio entre campi universitários espalhados por diferentes bairros da mesma cidade.
WWAN – Wireless Wide Area Network (Rede de Longa Distância Sem Fio)
Conceito
Rede sem fio de ampla abrangência, capaz de cobrir estados, países ou continentes, geralmente utilizando infraestrutura de telecomunicações.
Exemplos
- Redes móveis 3G, 4G e 5G operadas por companhias de celular;
- Conexões via satélite, como aquelas usadas em áreas rurais ou embarcações no mar;
- Dispositivos com modems LTE ou 5G embutidos acessando a Internet sem precisar de Wi-Fi.
Comparativo
Característica | LAN | MAN | WAN |
|---|---|---|---|
Abrangência | Casa, prédio, empresa | Cidade | Países e continentes |
Distância | Até alguns quilômetros | Dezenas de quilômetros | Centenas ou milhares de quilômetros |
Velocidade | Alta | Média/Alta | Variável |
Exemplo | Rede de um escritório | Rede de uma prefeitura | Internet |
Topologias de rede
-> Topologia Ponto a Ponto (Point-to-Point)
A topologia ponto a ponto (Point-to-Point – P2P) é uma topologia de rede na qual dois dispositivos são conectados diretamente por um único enlace de comunicação, sem a necessidade de equipamentos intermediários, como switches ou hubs.
É uma das topologias mais simples e eficientes, pois toda a largura de banda do enlace é dedicada exclusivamente à comunicação entre esses dois dispositivos.
Computador A ───────── Computador B
-> Topologia Estrela (Star Topology)
A topologia estrela é a topologia de rede mais utilizada atualmente em redes locais (LANs). Nela, todos os dispositivos são conectados a um equipamento central, normalmente um switch (ou, em redes antigas, um hub).
Toda a comunicação entre os dispositivos passa por esse equipamento central, que é responsável por encaminhar os dados ao destino correto.
Como funciona
Computador
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Notebook ──── Switch ──── Impressora
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│
Servidor
│
SmartphoneTopologia em Anel (Ring Topology)
A topologia em anel (Ring Topology) é uma topologia de rede em que cada dispositivo é conectado a exatamente dois outros dispositivos, formando um círculo fechado (anel). Assim, cada equipamento atua como um ponto intermediário, recebendo e retransmitindo os dados até que eles cheguem ao destino.
Foi bastante utilizada em redes antigas, especialmente com a tecnologia Token Ring (IBM) e em algumas redes de fibra óptica, mas atualmente é menos comum em redes locais Ethernet.
Como funciona
PC1
/ \
PC2 PC5
| |
PC3 ------- PC4Cada computador possui ligação apenas com os dois vizinhos.
Topologia em Barramento (Bus Topology)
A topologia em barramento (Bus Topology) é uma topologia de rede em que todos os dispositivos compartilham um único cabo principal, chamado de barramento (backbone). Todos os computadores são conectados a esse cabo, e os dados transmitidos percorrem todo o barramento até encontrar o destinatário.
Foi muito utilizada nas primeiras redes Ethernet (10BASE2 e 10BASE5), mas atualmente praticamente não é mais empregada, tendo sido substituída pela topologia estrela.
A topologia em barramento utiliza ocabo coaxialcomo meio principal de transmissão (backbone). As tecnologias mais comuns envolvidas nesse tipo de rede são a 10Base5 (cabo coaxial grosso) e a 10Base2 (cabo coaxial fino)
Como funciona
Cabo Principal (Barramento)
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PC1 PC2 PC3 PC4
═══════════════════════════════════════════════Todos os dispositivos compartilham o mesmo cabo de comunicação.
Topologia em Árvore (Tree Topology)
A topologia em árvore (Tree Topology) é uma topologia de rede que combina as características das topologias estrela e barramento. Nela, existe uma estrutura hierárquica, semelhante aos galhos de uma árvore, onde um equipamento principal conecta outros equipamentos, que por sua vez conectam novos dispositivos.
É muito utilizada em redes corporativas, universidades, data centers e campi, pois facilita a expansão e o gerenciamento da rede.
Como funciona
Core Switch
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Switch A Switch B Switch C
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PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6