Rede de Computadores: Componentes e Tipos
Uma rede de computadores é um sistema composto de dois ou mais computadores interconectados entre si, cuja conexão permite compartilhar e transportar dados em tempo real através dos equipamentos e programas habilitados para isso. Essas redes podem ser conectadas fisicamente ou sem fio.
O objetivo principal da rede de computadores é disseminar informações de forma instantânea e eficiente entre vários usuários online. Consequentemente, as redes de computadores são projetadas com um protocolo de comunicações que requer uma entidade emissora, um meio através do qual uma mensagem e um receptor de informações são transmitidos.
Os usuários conectados podem compartilhar recursos, acessar pastas de armazenamento comuns e usar juntos dispositivos periféricos interconectados à rede, como impressoras ou scanners. É ainda possível executar programas em dispositivos conectados remotamente, usando ferramentas de conexão remota.
Estas aplicações são muito úteis para diferentes áreas; Um exemplo disso é a atual corrente de telecomutação. Outra das principais vantagens das redes de computadores é a proteção de todas as informações armazenadas em sua posse, o que garante o backup e a integridade dos dados nela contidos.
Em suma, as redes de computadores facilitam consideravelmente o trabalho e as tarefas pessoais no dia a dia.
Componentes de uma rede de computadores
Uma rede de computadores é composta de equipamentos e ferramentas de programação, que possibilitam a efetiva interconexão dos elementos que fazem parte do sistema. De um modo geral, os componentes de uma rede de computadores são os seguintes:
Hardware
Refere-se a todos os elementos que compõem a montagem física da rede. Isso inclui todos os computadores e dispositivos periféricos conectados à rede, bem como os outros elementos que possibilitam a conexão entre eles. O hardware da rede de computadores consiste nos seguintes componentes:
Emissor
Refere-se à entidade que emite os sinais primários da rede. O remetente gera os sinais ou pedidos de um computador principal, que replica as instruções para o receptor através da rede de computadores.
Placa de rede
Também conhecido como placa de rede, este elemento codifica os sinais em código binário e os torna transmissíveis para enviar e receber pacotes de dados por meio do cabeamento secundário.
Da mesma forma, as placas de rede têm um endereço de controle de acesso para mídia, conhecido como MAC por sua sigla em inglês ( Media Access Control ).
Isso atribui um identificador exclusivo de 48 bits para cada elemento interconectado na rede, que é entendido como um endereço físico que envia diretamente as informações para a estação de trabalho correta.
Este cartão deve ser compatível com várias configurações ou arquiteturas de rede que permitam a transmissão rápida de informações.
Conexão
As redes de computadores podem ser conectadas através de dois mecanismos diferentes. Estes podem ser com ou sem fio, dependendo da tecnologia usada e dos recursos físicos disponíveis para a conexão.
Redes com fio
Neste tipo de redes, a transmissão de dados é realizada por meio de fiação secundária. Os cabos de rede conectam o transmissor ao equipamento de trabalho, de acordo com o esquema de rede correspondente.
Redes sem fio
As redes sem fio não possuem nenhum tipo de fiação, com o qual o equipamento não possui conexão física entre elas.
Nestes casos, a comunicação e transmissão de dados é feita por meio de infravermelho, ondas de radiofreqüência, roteadores ou pontes de rede.
Adaptador de rede
O decodificador está localizado dentro do receptor. Ele traduz as informações que foram codificadas no momento pela placa de rede e as converte em sinais elétricos que são interpretáveis pelo computador de destino.
Este decodificador está integrado na placa-mãe do computador receptor e é capaz de operar em diferentes velocidades.
Receptor
É a equipe de destino; isto é, o elemento que finalmente recebe o sinal transmitido por toda a rede.
No campo do computador, o receptor também é conhecido como cliente ou estação de trabalho. Eles podem ser computadores pessoais ou qualquer recurso periférico compartilhado, como impressoras, scanners ou fotocopiadoras.
Software
Refere-se ao sistema operacional, programas, controladores, instruções e configurações do computador que tornam viável a operação da rede de computadores.
O hardware não é nada sem uma ferramenta que facilita a interconexão de todos os elementos associados, e a configuração do equipamento só é viável através do uso de software .
O software da rede de computadores é composto pelos elementos detalhados abaixo:
Servidor
É um aplicativo que executa o sistema operacional correspondente e, consequentemente, é capaz de receber as preocupações das estações de trabalho e fornecer uma resposta relacionada.
Sistema operativo
É o sistema básico que permite a operação conjunta de todos os processos e programas elementares instalados nos equipamentos da rede.
Além do acima, o sistema operacional permite o acesso dos usuários e a interação efetiva de todos os computadores que compõem a rede.
O sistema operacional forma uma interface amigável no nível macro; isto é, permite a engrenagem de todos os programas instalados em cada equipamento.
Desta forma, nenhum programa interfere na operação do outro e cada ferramenta permite maximizar o uso de recursos interconectados na rede.
Aplicações
Esta seção cobre todos os programas e ferramentas que permitem ao usuário usar o equipamento diretamente. Por exemplo: ferramentas de escritório, bancos de dados, jogos, etc.
Protocolo de rede
O protocolo de rede estabelece as regras que enquadram a troca e o processamento de dados através da rede de computadores. Ou seja, estabelece as diretrizes de operação da rede.
Esse elemento inclui informações importantes para a conexão física do equipamento, bem como as ações a serem tomadas antes, por exemplo, a invasão de um usuário não identificado ou a corrupção de dados.
Tipos de rede de computadores
As redes de computadores têm uma classificação diversificada com base em seu uso, propriedade ou cobertura de serviço. Em cada caso, as diferentes tipificações associadas são mostradas.
De acordo com seu uso
Redes compartilhadas
São redes que possuem um grande número de estações de trabalho interconectadas entre si. Por exemplo, esse é o caso de redes instaladas em escritórios comerciais, que permitem que centenas de usuários acessem pastas de armazenamento comuns simultaneamente.
Redes exclusivas
Este tipo de redes é para uso exclusivo apenas para dois ou três usuários online. A restrição pode ser devido à guarda de informações confidenciais ou a uma velocidade de rede limitada.
De acordo com sua propriedade
Redes privadas
São redes instaladas por grandes corporações, empresas de médio porte, pequenas empresas e até pessoas físicas, nas quais apenas o acesso a partir dos terminais de usuários identificados é possível.
Por exemplo, um usuário convidado não teria acesso às informações armazenadas no computador pessoal que estão usando nem às funções de rede conjuntas.
Redes públicas
Ao contrário das redes privadas, esse tipo de rede permite o acesso a qualquer pessoa que exija o uso de equipamentos interconectados à rede de computadores, sem restrições de qualquer tipo.
De acordo com o acesso
Com fio
O transmissor e os receptores da rede de computadores estão fisicamente conectados uns aos outros. Isto implica uma limitação quanto às distâncias que separam o equipamento emissor dos respectivos receptores.
Isto é possível através da colocação de uma fiação de cobre e a interconexão do equipamento através das portas de conexão organizadas para ele.
Sem fio
O transmissor e as estações de trabalho não estão fisicamente conectados. Ou seja, a transmissão de dados é realizada sem nenhuma fiação.
Neste caso, em vez de cabos e portas de conexão, existem pontos de acesso sem fio, conhecidos como WAP por sua sigla em inglês ( Wireless Access Point ).
Os WAP permitem que o equipamento seja conectado usando ondas eletromagnéticas transmitidas pelo ar, que podem ser recebidas graças a placas de rede sem fio.
Redes combinadas
O caso pode surgir que uma rede de computadores apresenta um híbrido dos dois mecanismos anteriores. Isto é, a dita rede possui conexões físicas e sem fio simultaneamente.
De acordo com a sua localização geográfica e cobertura de serviço
Redes de área pessoal (PAN)
São as redes de menor alcance e são utilizadas basicamente para interconectar dispositivos eletrônicos de uso pessoal, como computadores pessoais, laptops, tablets, celulares, impressoras, etc.
O acima é feito para maximizar o uso de todos os recursos interconectados e trocar dados entre eles de forma rápida e segura.
A transmissão de dados é feita através de cabos de cobre, portas firewire ou USB. Também é comum fazer conexões sem fio através de redes de infravermelho, Bluetooth ou Wi-Fi.
Sua cobertura em distância é limitada a apenas 10 metros. Além disso, opera a uma velocidade entre 10 bytes por segundo (bps) e 100 megabytes por segundo (Mbps).
Redes locais (LAN)
São redes com um alcance limitado, dependendo da proximidade do equipamento. Podem ter rádios de ação de até 20 quilômetros, dependendo da sofisticação e complexidade da rede.
Eles geralmente são usados para fins domésticos ou corporativos. As redes LAN são usadas em edifícios ou complexos inteiros para interconectar todas as estações de trabalho ali presentes.
Isso é possível graças aos pontos de conexão (nós) estrategicamente distribuídos por toda a infraestrutura.
A transmissão de dados é realizada eletronicamente, utilizando cabos de fibra ótica ou cobre. As redes LAN geralmente operam em uma velocidade entre 100 e 1000 megabytes por segundo (Mbps).
Redes metropolitanas (MAN)
As redes MAN são constituídas por um conjunto de redes LAN, o que lhes permite ter uma extensão de área consideravelmente maior.
Eles são projetados para complexos industriais, instituições educacionais muito grandes, cidades ou mesmo cidades. Por exemplo, os governos locais os usam para oferecer sinal de Wi-Fi gratuito em grandes espaços públicos.
Pode cobrir uma distância entre 10 e 50 quilômetros e opera a uma velocidade entre 10 Mbps e 10 Gbps (gigabytes). Neste último caso, é esse o caso se a transmissão de dados for realizada com fibra ótica.
A versão sem fio de redes de área metropolitana (WMAN, por sua sigla em inglês: Wireless Metropolitan Area Network ) pode alcançar até 48 quilômetros de alcance.
Redes de longa distância (WAN)
As redes WAN contêm um amplo agregado de redes LAN e MAN conectadas umas às outras. O precedente permite cobrir áreas ainda mais extensas, que podem abranger países e regiões inteiros.
Os nós de uma rede WAN podem ser separados uns dos outros por distâncias que variam de 100 a 1000 quilômetros.
Neste caso, a transmissão de dados é via satélite ou através de sinais de rádio. Sua velocidade operacional varia de 1 megabyte a 1 gigabyte e são redes extremamente robustas.
Redes de área global (GAN)
As redes GAN permitem a comunicação entre estações de trabalho localizadas em qualquer parte do mundo. Um exemplo disso é o sistema de posicionamento global, popularmente conhecido por sua sigla em inglês: GPS.
Esse tipo de rede inclui a conexão de várias redes WAN por meio de uma estrutura de fibra de vidro que, por sua vez, é agrupada por cabos submarinos internacionais ou por transmissão via satélite.
Portanto, a cobertura geográfica das redes GAN não tem restrições. Opera a uma velocidade de transmissão entre 1, 5 Mbps e 100 Gbps.
De acordo com o tipo de conexão
Configuração estrela
As estações de trabalho estão conectadas à entidade emissora como se fosse um asterisco; isto é, o servidor central está no centro e o restante da equipe está localizado em torno dele.
Configuração do anel
Todos os clientes do sistema estão conectados uns aos outros, lado a lado, formando um círculo.
Configuração de malha
Todos os dispositivos são organizados com conexões ponto-a-ponto com o resto dos receptores na rede; isto é, eles podem se comunicar em série ou em paralelo com o resto dos elementos interconectados.
