Já tinha pensado na importância da Rede de Informação e comunicação na minha vida, mas com este módulo o meu interesse por Redes de Computadores aumentou porque além da teoria comecei a conhecer na prática como funciona uma rede de computadores. A enorme experiencia o seu dinamismo e a emotividade que o Professor Fernando Ferreira colocou nas aulas, também contribui para o meu maior interesse neste módulo.

Rede de Informação e comunicação são duas das mais importantes questões estratégicas para o sucesso de qualquer empresa e não funcionam sem uma rede de computadores. Embora hoje em dia quase toda a organização usa um número substancial de computadores e ferramentas de comunicação (telefones, fax, dispositivos portáteis pessoais), são ainda muitas vezes isoladas. While managers today are able to use the newest applications, many departments still do not communicate and much needed information cannot be readily accessed. Enquanto os gerentes de hoje são capazes de utilizar as mais recentes aplicações, muitos departamentos ainda não se comunicam e muitas informações necessárias não podem ser facilmente acedidos.

To overcome these obstacles in an effective usage of information technology, computer networks are necessary. They are a new kind (one might call it paradigm) of organization of computer systems produced by the need to merge computers and communications. Para superar esses obstáculos, em um uso eficaz da tecnologia da informação, redes de computadores são necessários. Eles são um novo tipo (pode-se chamá-lo de paradigma) de organização de sistemas de computador produzido pela necessidade de mesclar computadores e comunicações. At the same time they are the means to converge the two areas; the unnecessary distinction between tools to process and store information and tools to collect and transport information can disappear. Computer networks can manage to put down the barriers between information held on several (not only computer) systems. Ao mesmo tempo são os meios de fazer convergir as duas áreas; desnecessária distinção entre ferramentas para processar e armazenar informações e ferramentas para colectar e transportar informações podem desaparecer. Redes de computadores conseguem derrubar as barreiras entre as informações contidas em vários (não apenas um computador) dos sistemas. Only with the help of computer networks can a borderless communication and information environment be built. Só com a ajuda de redes de computadores pode uma comunicação sem fronteiras e ambiente de informação ser construído.

Computer networks allow the user to access remote programs and remote databases either of the same organization or from other enterprises or public sources. As redes de computadores permitem ao utilizador aceder a programas remotos e bancos de dados remotos, quer da mesma organização ou de outras empresas ou entidades públicas. Computer networks provide communication possibilities faster than other facilities. Because of these optimal information and communication possibilities, computer networks may increase the organizational learning rate, which many authors declare as the only fundamental advantage in competition. As redes de computadores oferecem possibilidades de comunicação mais rápido do que outras comodidades. Por causa dessas informações óptima e possibilidades de comunicação, redes de computador podem aumentar a taxa de aprendizagem organizacional, que muitos autores declaram que a única vantagem fundamental na competição.



Besides this major reason why any organization should not fail to have a computer network, there are other reasons as well: Além desta razão principal pela qual qualquer organização não deve deixar de ter uma rede de computadores, existem outros motivos também.

sábado, 6 de novembro de 2010

Guerreiros da Internet o filme que o Professor Fernando apresentou numa aula deste módulo

RESUMO: Este filme, produzido por Thomas Stephanson e Monte Reid, convida o telespectador a viajar pela galáxia do mundo das informações. O vídeo apresenta, de maneira lúdica, o trajeto que as informações percorrem para chegar ao usuário final. São exibidos componentes e pacotes como, por exemplo, o pacote TCP, o pacote Ping ICMP e pacote VDP. Com isso, você conhecerá também como funciona o Roteador e o switch, além de entender a importância do IP no processo de empacotamento das informações.
O filme ainda mostra a atuação e o funcionamento do Proxy, do firewall e do vírus. Outro ponto importante e interessante é que o vídeo explica como o Proxy é utilizado por muitas empresas com função de “intermediário”, por questões de segurança. Assim, o Proxy abre o pacote e procura o endereço da WEB ou URL e se o endereço for aceitável, o pacote é enviado para a Internet. Para apresentar tudo, o filme se utiliza de uma simulação gráfica do processo de funcionamento da Internet. Embarque nessa viagem e descubra os mistérios sobre a Internet!
A cena de abertura do filme é apresentada e o tema que será tratado é introduzido. Além disso, são apresentados também alguns componentes que serão mostrados como personagens do filme. Os componentes são os seguintes: Pacote TCP, Pacote Ping ICMP, Pacote UDP, Roteador, Ping Mortal e Roteador – switch. A partir destes “personagens” serão trabalhados os conceitos ao longo do filme. O filme mostra o trajecto que os pacotes de informações seguem para atingir seus destinos, explicando o funcionamento do fluxo de informações. Para isto, é considerado o caminho por onde essas informações passam, o processamento e o empacotamento das mesmas. Em seguida, são passadas explicações sobre a rede de Internet, onde trafegam as informações e como o roteador as organiza.
O ponto central neste vídeo é o Roteador, considerando suas funcionalidades e importância no trabalho de processamento das informações. Para demonstrar as funções do roteador, o filme explica o fato de a rede conter muitas informações desencontradas e caóticas. Sendo assim, o roteador tem a função de organizar tais informações, considerando os endereços dos pacotes para lançá-los em outra rede.
O mundo da Internet é como uma teia de aranha interligada que se estende por todo o planeta. Portanto, perigos se escondem por toda a parte como, por exemplo, os vírus que atrapalham o funcionamento de computadores desprotegidos. Por isso, o Proxy e os Firewalls têm importância para a segurança do computador. O Proxy abre o pacote e procura o endereço da WEB ou URL. Se o endereço for aceitável, o pacote é enviado para a Internet. Enquanto que o firewall bloqueia conteúdos indesejados e protege a intranet. Uma vez passados pelo firewall, os pacotes são recolhidos pelo roteador e colocados numa rede.


Caracterização das Redes

As redes podem caracterizar-se quanto à sua dispersão geográfica em três tipos principais que são LAN (Local Area Network) , MAN (Metropolitan Area Network) e WAN (Wide Area Network).

LAN

LAN é o acrónimo de Local Area Network, é o nome que se dá a uma rede de carácter local, e onde estão ligados alguns sistemas numa área geográfica pequena. Normalmente uma LAN está enquadrada num escritório ou numa empresa não dispersa geográficamente. As tecnologias principais que uma LAN pode utilizar são a Ethernet, o Token Ring, o ARCNET e o FDDI ("Fiber Distributed Data Interface").

O FDDI alarga a extensão de uma LAN para uma área geográfica muito maior do a habitual com Ethernet, o que pode trazer um incremento no numero de utilizadores do sistema. Numa LAN Ethernet é normal ter-se somente 4 ou 5 utilizadores, enquanto que numa LAN que utilize FDDI podem existir algumas centenas de utilizadores.

Existe um conjunto de aplicações tipicas que estão no servidor de uma LAN, e permitem aos utilizadores da rede correr as aplicação remotamente. Os utilizadores da LAN podem utilizar diversos serviços desde a impressao até à partilha de ficheiros. O acesso a ficheiros, nomeadamente para leitura e/ou escrita é gerida pelo administrador da LAN. Um servidor de LAN pode também ser configurado como servidor de web, sendo conveniente tomar as devidas precauções.

MAN

MAN significa em inglês Metropolitan Area Network. Esta rede de carácter metropolitano liga computadores e utilizadores numa área geográfica maior que a abrangida pela LAN mas menor que a á rea abrangida pela WAN. Uma WAN normalmente resulta da interligação de várias LAN numa cidade, formando assim uma rede de maior porte, pode inclusive estar ligada a uma rede WAN. O termo MAN é também usado para referir a ligação de várias redes locais por bridges (este procedimento pode ser denominado de bridging), por vezes este tipo de MAN é referida por campus network. Existem várias cidades que possuem redes metropolitanas de vários tamanhos como Londres, Lodz, Genebra, etc.

WAN

WAN significa Wide Area Network, e como o nome indica é uma rede de telecomunicações que está dispersa por uma grande á rea geográfica. A WAN distingue-se duma LAN pelo seu porte e estrutura de telecomunicações. As WAN normalmente são de carácter público, devido à sua dimensão, mas podem eventualmente ser privadas e consequentemente alugadas. Duas ou mais redes separadas por uma grande distância e interligadas, são consideradas uma WAN


Tecnologias utilizadas nas redes

Ethernet

A Ethernet é a tecnologia mais utilizada nas redes locais, tendo sido especificada pela norma IEEE 802.3, foi inicialmente desenvolvido pela Xerox vindo posteriormente a ser desenvolvido pela Xerox, DEC e Intel. Uma rede Ethernet utiliza normalmente cabo coaxial ou par entrançado, permitindo normalmente velocidades até 10Mbps (10Base-T). Os diversos dispositivos que estão ligados à rede competem pelo acesso à rede através do protocolo CSMA/CD ("Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection"). Os dispositivos Ethernet possuem um endereç o de 6 bytes (48 bits) que é atribuido por uma entidade central por forma a não haver endereços repetidos.

Existe a Ethernet rápida também denominada 100BASE-T que proporciona a transmissão a velocidades até 100Mbps. É tipicamente usada para sistemas de backbone que suportam workstations com acessos à rede de 10Mbps. Como a sua congenere 10Base-T a Ethernet rápida utiliza também o protocolo CSMA/CD para acesso ao meio. O protocolo CSMA/CD tem uma propriedade muito interessante que permite aumentar ou diminuir o tamanho da rede sem que a performance e fiabilidade da rede se degradem o que facilita a sua gestão. Está especificada na norma IEEE 802.4u.

A passagem de 10Base-T para 100Base-T é fácil uma vez que ambas utilizam o protocolo CSMA/CD. Muitos dos adaptadores de rede suportam comunicaçõ es a 10 e 100Mbps sendo a detecção da velocidade feita automáticamente. A passagem de 10 Mbps para 100 Mbps reduz o tamanho máximo que a rede pode ter, para um comprimento máximo de 500 metros a 10 Mbps passa-se para cerca de 200 a 100 Mbps. Para se conseguirem distâncias superiores a 205 metros numa rede a 100 Mbps é necessário instalar repetidores em cada 200 metros.

Presentemente estão a ser desenvolvidas novas normas dentro desta tecnologia. A primeira é a Gigabit Ethernet (também conhecida como 1000Base-T ou 802.3z), e permitirá aumentar a velocidade de transmissão para 1000 Mbps. Foi desenvolvida para funcionar com os mesmos cabos que a 100Base-T de forma a que qualquer upgrade será barato e fácil de realizar. Até ao momento a rede de 1000 Mbps é utilizada como backbone das redes de 100 Mbps, mas à medida que o tecnologia evolui as redes de 1000 Mbps tornar-se-ão mais comuns.

Está também a ser desenvolvida uma outra norma conhecida como 10 Gigabit Ethernet, que será baseada nas normas Ethernet precedentes, serão necessários cabos de maior capacidade (fibra óptica e cabos coaxiais de elevada capacidade), o que irá permitir velocidades de 10000 Mbps.

ARCNET

A ARCNET é uma tecnologia para LAN desenvolvida pela Datapoint Corporation. A ARCNET utiliza o protocolo token-bus para gerir o acesso à rede dos diversos dispositivos ligados. Neste tipo de rede circulam constantemente pacotes vazios ( frames) no barramento, cada pacote chega a todos os dispositivos da rede mas cada dispositivo só lê o pacote que contém o seu endereço. Quando um qualquer dispositivo pretende enviar uma mensagem insere um "token" num pacote vazio onde também insere a mensagem (o token pode ser simplesmente um bit que é posto a 1). Assim que o dispositivo a quem se destina a mensagem a lê faz reset ao token (põe-no a 0) para que o pacote possa ser utilizado por outro dispositivo. Este processo é bastante eficaz com um grande volume de tráfego uma vez que todos os dispositivos têm a mesma oportunidade de usar a rede.

A ARCNET pode usar cabo coaxial ou fibra óptica, podendo o comprimento de cada segmento de cabo ir até cerca de 600 metros, e o comprimento total da rede pode ir até cerca de 6km sem perda de Largura de Banda que é de 2,5 Mbps. Das 4 principais tecnologias de LAN (Ethernet, Token Ring, FDDI e ARCNET), a ARCNET é a mais barata de instalar.

FDDI

A FDDI (Fiber-Distributed Data Interface) destina-se à transmissão de dados por fibra óptica para redes locais (LAN). As redes desta tecnologia podem ter uma extensão máxima de 200 km e podem suportar milhares de utilizadores. Com velocidades de transmissão de 100Mbps, costumam ser utilizadas na ligação de 2 ou mais LANs.

As redes FDDI têm uma topologia dupla em anel, que consiste em dois aneis fechados e onde os pacotes viajam em direcções opostas nos aneis. Ambos os aneis podem transportar dados ao mesmo tempo, mas o anel primário é utilizado no transporte de dados enquanto o secundário funciona como backup. Caso se utilizem os dois aneis para transporte de dados, a capacidade da rede para passa para 200 Mbps, e a distância máxima diminui para 100 km.

O FDDI é um producto do American National Standards Committee, e foi desenvolvido de acordo com o modelo OSI (Open Systems Interconnect) de camadas funcionais. As redes FDDI também são conhecidas como ANSI X3T9.5

O FDDI tem 4 tipos de nós distintos, o DAS ( Dual-Attached Stations ), o SAS ( Single-Attached Stations ), o SAC ( Single-Attached Concentrator s ), e o DAC ( Dual-Attached Concentrators ). Os nós DAS e DAC ligam-se em ambos os aneis, enquanto os nós SAS e SAC ligam-se somente ao anel primário. Caso um cabo seja danificado ou uma ligação falhe, o nó DAS ou DAC nos extremos da quebra/falha fará o roteamento dos dados por forma a passarem pelo anel secundário no local da falha, mantendo assim a rede a funcionar. O principal problema da FDDI é o preço, uma vez que os adaptadores e cabos são relativamente caros quando comparados com tecnologias com a mesma velocidade.

O FDDI-II é uma outra versão de FDDI mas com a capacidade acrescida de um serviço de comutação de circuitos de forma a permitir a transmissão de sinais de voz pela rede. Entretanto estão a ser conduzidos esforços para a interconexão de redes FDDI às redes SONET ( Syncronous Optical NETwork ) ainda em desenvolvimento.

Token ring

Uma rede token ring é uma LAN na qual todos os computadores estã ;o ligadas em anel ou em estrela. Nesta rede é usado um bit ( ou token ) por forma a evitar colisões de dados entre computadores que pretendem enviar mensagens ao mesmo tempo. O protocolo token ring é o segundo mais utilizado em LANs depois do protocol o Ethernet. O protocolo token ring da IBM deu origem a uma versão normalizada, vindo a ser especificada como IEEE 802.5. O protocolo IEEE 802.5 permite a transmissão de dados a velocidades de 4 ou 16 Mbps.

Neste tipo de redes existem pacotes vazios que circulam permanentemente na rede. Assim que um computador pretende enviar uma mensagem insere um token num pacote vazio, o que pode consistir somente na mudança de um 0 para 1 de um bit algures no pacote, a seguir é inserida a mensagem nesse pacote e o destinatário. O pacote é examinado por cada computador, até que chega a vez do destinatário da mensagem que copia então a mensagem do pacote e muda o token para 0. Quando o pacote chega de novo ao emissor este ao ver que o token está a 0 sabe que a mensagem foi recebida e copiada, removendo então a mensagem do pacote. O pacote continua a circular vazio pronto para ser agarrado por um computador que necessite de enviar uma mensagem.

Token ring

Token ring

TCP/IP - Introdução

O conjunto de protocolos TCP/IP ( Transmission Control Protocol/Internet Protocol ) são o pilar das comunicaçõ es na Internet, como os protocolos TCP e IP são os mais conhecidos, dão desta forma nome ao conjunto. Este conjunto de protocolos foi desenvolvido de forma a permitir a partilha de recursos entre os diversos constituintes de uma rede.

O TCP/IP é um protocolo estruturado por camadas, estando a camada TCP ( Transmission Control Protocol ) acima da camada IP ( Internet Protocol ). A camada TCP gere o envio das mensagens ou ficheiros, necessitando por vezes de dividi-los em vários pacotes de tamanho apropriado, no receptor a aplicação que implementa a camada TCP será a responsável pela sua reconstrução.

A camada IP tem a responsabilidade de fazer chegar o pacote ao endereço IP de destino, o pacote é-lhe entregue pela camada TCP juntamente com o endereço do computador a que se destina. Durante a viagem o pacote passará eventualmente por vários sistemas, onde eventualmente será verificado o endereço do destinatário de forma a rotear o melhor possivel o trajecto.

O TCP/IP usa o modelo cliente/servidor, onde uma aplicação cliente pede um serviço a uma aplicação servidor (a aplicação cliente normalmente encontra-se num computador distinto da aplicação servidor). A comunicação TCP/IP é ponto-a-ponto, o que significa que quando o cliente e servidor estão em computadores distintos as mensagens envolverão apenas esses dois computadores.


Estrutura do TCP/IP

Estrutura do TCP/IP

O conjunto de protocolos TCP/IP

O conjunto de protocolos TCP/IP ( Transmission Control Protocol/Internet Protocol ) são o pilar das comunicaçõ es na Internet, como os protocolos TCP e IP são os mais conhecidos, dão desta forma nome ao conjunto. Este conjunto de protocolos foi desenvolvido de forma a permitir a partilha de recursos entre os diversos constituintes de uma rede.

A camada mais elevada é a camada onde se encontram as aplicações de rede e que corresponde a aplicações que utilizam o acesso à rede. Nesta camada encontram-se outros protocolos de nível superior ao TCP/IP e que pertencem à camada aplicaçã o, estes destinam-se à execução de tarefas especificas como a transferência de ficheiros entre computadores, envio de e-mail, ou até abrir uma sessão de trabalho num computador remoto. Os protocolos da camada aplicações de rede implementam pelo menos os seguintes seguintes serviços do TCP/IP:

FTP

( File Transfer Protocol ): Este serviço/protocolo permite transferir ficheiros entre dois computadores diferentes em qualquer dos sentidos. Usualmente e por medida de segurança, é pedido um username e uma password. Para a descriçã o mais detalhada deste protocolo consultar o RFC 959.

Telnet

: Este serviço/protocolo permite a um utilizador abrir uma sessão de trabalho numa máquina remota. Ao utilizar-mos este serviço é pedido um username e uma password como no serviço anterior. Para mais informações acerca deste serviço pode ser consultado o RFC 854 e 855.

Mail

: Este serviço permite o envio de mensagens a outros utilizadores dispersos pela rede. Normalmente a gestão do mail é feita um servidor próprio, tornando-se neste caso a aplicação de mail do computador onde se encontra o utilizador um mero interface entre o computador e o servidor de mail. Para mais pormenores acerca deste serviço ver o RFC 821 e 822 e RFC 937 POP.

Os serviços descritos devem estar presentes em qualquer implementação dos protocolos TCP/IP, uma vez que possuem um papel muito primordial nas redes baseadas nos protocolos TCP/IP. Hoje em dia nas redes modernas existem diversos computadores dedicados a serviços especificos, já não é utilizado aquele modelo onde cada computador tinha que implementar todos os serviços. É de referir que existem outros serviços para além dos listados, estes foram apenas descritos por serem dos mais importantes e conhecidos existindo no entanto outros mais especificos a determinadas aplicações.

Para ver todas as especificaçoes de serviços/protocolos existentes consultar a última edição dos Protocolos de Internet (RFC 1011), que para além de listar todos os protocolos disponiveis também refere as maiores implementações TCP/IP de forma que é possivel visualizar o que os fornecedores de equipamento adicionaram.

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