A Rede de Computadores

Rede de Computador

        Rede de computadores é formada por vários computadores ligados por um sub-sistema que disponibiliza uma troca de informações entre as máquinas.
        As redes podem ser classificas como LAN, MAN, WAN e as sem fio WLAN, WMAN, WWAN. A classificação LAN (Local area network) é uma rede local de computadores, onde estes estão todos ligados através de um mesmo switch. MAN (metropolitan area network) interliga várias redes geograficamente próximas. WAN (wide area network) é uma rede de longa distância. WLAN (Wireless LAN) é o mesmo que uma rede Wi-Fi, WMAN e WWAN possuem as mesmas características porém em uma escala maior.

        Rede wireless ad-hoc é uma rede onde cada dispositivo conectado se torna um roteador, sendo assim, ela não possui um único ponto de conexão e todos que estão na rede podem usufruir.

        Em uma rede ponto a ponto computadores são conectados em grupo para que outros usuários possam compartilhar recursos e informações. Não há um local central para autenticação de usuários, armazenamento de arquivos ou acesso a recursos. Isso significa que os usuários devem lembrar em qual computador do grupo de trabalho está o recurso ou a informação compartilhada que desejam acessar. Isso significa também que os usuários precisam efetuar login em cada computador para acessar os recursos compartilhados no computador indicado.

        Um sistema operacional de rede (SOR) é um sistema operacional que possui como enfoque disponibilizar aplicações para aumentar o desempenho da rede. Empresas como a Microsoft vendem sistemas operacionais como este.

        A organização de um SOR é baseada no modelo Cliente/Servidor, onde o servidor disponibiliza serviços para o usuário.

        Exemplo: Uma rede de computadores todos conectados na mesma rede, onde um servidor disponibiliza serviços de backups para os usuários, o mesmo disponibiliza serviços de memória e outros aplicativos para o computador do usuário.

A Internet é uma enorme rede de computadores interligados em escala mundial. A ideia de interligar computadores não é recente, pois na década de 60, nos Estados Unidos já havia a intenção de conectar computadores. Naquela época, a Guerra Fria estava ficando cada vez mais quente, por isso, o Governo estadunidense precisava que as trocas de informações entre bases militares fossem mais seguras. Em decorrência desta necessidade, surgiu a ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network), considerada a mãe da Internet.
Este projeto consistia em realizar a interconexão dos computadores existentes através de um sistema conhecido como comutação. Neste sistema, as informações eram divididas em pequenos “pacotes” que continham trecho de dados, desta forma cada computador enviava seu trecho e este, era montado no computador que havia solicitado os dados. Como cada vez mais pessoas estavam se conectando à ARPANET, foi necessário desenvolver outra forma de comunicação que fosse mais eficiente. Um esquema denominado “Protocolo de Internet”, o TCP/IP, permitia que o fluxo das informações transitasse pela rede. É o mais utilizado atualmente por permitir diversos tipos de configuração. “TCP” e “IP” são abreviações de: “Transmission Control Protocol – Protocolo de Controle de Transmissão” e “Internet Protocol – Protocolo de Interconexão”. O modelo inicial do TCP/IP é baseado em 4 níveis: Host/rede; Inter rede; Transporte; e Aplicação. Surgiu, então, um modelo híbrido, com 5 camadas, que retira o excesso do modelo OSI e melhora o modelo TCP/IP: Física, Enlace, Rede, Transporte e Aplicação.

A camada de aplicação é a camada que a maioria dos programas de rede usa de forma a se comunicar através de uma rede com outros programas. Processos que rodam nessa camada são específicos da aplicação; o dado é passado do programa de rede, no formato usado internamente por essa aplicação, e é codificado dentro do padrão de um protocolo.

Alguns programas específicos são levados em conta nessa camada. Eles proveem serviços que suportam diretamente aplicações do usuário. Esses programas e seus correspondentes protocolos incluem o HTTP (navegação na World Wide Web), FTP (transporte de arquivos), SMTP(envio de e-mail), SSH (login remoto seguro), DNS (pesquisas nome <-> IP) e muitos outros. Uma vez que o dado de uma aplicação foi codificado dentro de um padrão de um protocolo da camada de aplicação ele será passado para a próxima camada da pilha IP.

Os protocolos na camada de transporte podem resolver problemas como confiabilidade (o dado alcançou seu destino?) e integridade (os dados chegaram na ordem correta?). Na suíte de protocolos TCP/IP os protocolos de transporte também determinam para qual aplicação um dado qualquer é destinado.  Os protocolos dinâmicos de routing, que tecnicamente cabem nessa camada do TCP/IP, são geralmente considerados parte da camada de rede. Como exemplo tem-se o OSPF (protocolo IP número 89). O TCP, número 6 do protocolo IP, é um mecanismo de transporte “confiável”, orientado à conexão e que fornece um stream de bytes confiável, garantindo assim que os dados cheguem íntegros (não danificados e em ordem). O TCP tenta continuamente medir o quão carregada a rede está e desacelera sua taxa de envio para evitar sobrecarga. Além disso, o TCP irá tentar entregar todos os dados corretamente na sequência especificada. Essas são as principais diferenças dele para com o UDP, e pode se tornar desvantajoso em streaming, em tempo real ou aplicações de routing com altas taxas de perda na camada internet.

Como definido anteriormente, a camada de rede resolve o problema de obter pacotes através de uma rede simples. Exemplos de protocolos são o X.25 e o Host/IMP da ARPANET. Com o advento da internet novas funcionalidades foram adicionadas nesta camada, especialmente para a obtenção de dados da rede de origem e da rede de destino. Isso geralmente envolve rotear o pacote através de redes distintas que se relacionam através da internet. Na suíte de protocolos para a internet, o IP executa a tarefa básica de levar pacotes de dados da origem para o destino. O protocolo IP pode transmitir dados para diferentes protocolos de níveis mais altos, esses protocolos são identificados por um único número de protocolo IP.

IPX é um protocolo proprietário da Novell. O protocolo Novell IPX/SPX ou Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange’ é um protocolo proprietário desenvolvido pela Novell, variante do protocolo “Xerox Network Systems” (XNS). IPX é o protocolo nativo do Netware –sistema operacional –cliente-servidor, que fornece aos clientes serviços de compartilhamento de arquivos, impressão, comunicação, fax, segurança, funções de correio eletrônico, etc. IPX não é orientado a conexão.

O IPX/SPX tornou-se proeminente durante o início dos anos 80 como uma parte integrante do Netware, da Novell. O NetWare tornou-se um padrão de facto para o Sistema Operativo de Rede (SOR), da primeira geração de Redes Locais. A Novell complementou o seu SOR com um conjunto de aplicações orientado para negócios e utilitários para conexão das máquinas cliente. Por sua vez, o SPX ou Sequencial Packet Exchange é um módulo do NetWare DOS Requester que incrementa o protocolo IPX mediante a supervisão do envio de dados através da rede.  O SPX verifica e reconhece a efetivação da entrega dos pacotes a qualquer nó da rede pela troca de mensagens de verificação entre os nós de origem e de destino. A verificação do SPX inclui um valor que é calculado a partir dos dados antes de transmiti-los e que é recalculado após a recepção, devendo ser reproduzido exatamente na ausência de erros de transmissão. O SPX é capaz de supervisionar transmissões de dados compostas por uma sucessão de pacotes separados. Se um pedido de confirmação não for respondido dentro de um tempo especificado, o SPX retransmite o pacote envolvido. Se um número razoável de retransmissões falhar, o SPX assume que a conexão foi interrompida e avisa o operador.