Redes de Computadores: Conceitos, Topologias e Tecnologias Atuais

Uma rede de computadores é uma coleção de hardware e software que permite que os computadores se comuniquem entre si e compartilhem dados e recursos como impressoras e conexões com a Internet.

As informações fluem por essas redes, permitindo que os usuários da rede troquem documentos e dados entre si, imprimam na mesma impressora e, geralmente, compartilhem qualquer hardware ou software conectado à rede. Um nó é um computador, impressora ou outro dispositivo periférico conectado à rede. Uma rede pode ter dezenas, milhares ou até milhões de nós.

Essa rede pode ser uma rede local (LAN) que cobre uma área limitada, como um único edifício, ou uma rede mais ampla (Wide Area Network / WAN) que cobre uma área geográfica maior.

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O uso de redes de computadores tem muitos benefícios, incluindo melhorar a eficiência do trabalho, permitindo acesso rápido e fácil a dados e recursos. As redes de computadores também facilitam uma melhor comunicação entre usuários em diferentes locais, apoiam a colaboração da equipe e reduzem os custos operacionais por meio do uso mais eficiente dos recursos. Além disso, a rede permite a centralização de dados, melhora a segurança dos dados e oferece suporte ao backup automático de dados, o que é fundamental para empresas e organizações.

Principais Componentes das Redes de Computadores

Nodo

Os nós são componentes básicos de uma rede de computadores que servem como ponto de conexão entre outros dispositivos. Cada nó pode ser um computador, impressora, servidor ou outro dispositivo conectado à rede. Os nós atuam como remetentes e receptores de dados, permitindo que as informações se movam pela rede.

Funções do nó:

  • Remetente de dados: Um nó pode enviar dados para outros nós da rede.
  • Receptor de dados: os nós também podem receber dados de outros nós.
  • Organizador de fluxo de dados: os nós ajudam a organizar o fluxo de dados dentro da rede, garantindo que os dados cheguem ao seu destino de forma eficaz.

Cabeamento

Os tipos de cabos de rede comumente usados são Twisted-pair e Thin Coax.

Twisted-Pair (10BaseT):

  • Um cabo de par trançado consiste em 8 fios conectados em dois pares de fios trançados. Esses cabos são relativamente baratos e fáceis de instalar.
  • Vantagens: Barato, flexível e ideal para distâncias curtas.
  • Desvantagens: Os cabos de par trançado têm uma velocidade de transferência de dados mais baixa em comparação com outros cabos.

Thin Coax (10Base2):

  • Os cabos coaxiais finos são feitos de cobre e têm um diâmetro maior do que os cabos de par trançado. Este cabo é frequentemente usado para conectar o videocassete à TV.
  • Vantagens: Pode ser usado para distâncias maiores e tem uma velocidade de transferência de dados mais alta.
  • Desvantagens: Mais caro e mais difícil de instalar do que os cabos de par trançado.

Placa de interface de rede (NIC)

Uma NIC é uma peça de hardware que permite que um computador se conecte a uma rede. A placa de rede serve como um link entre o computador e a rede, convertendo os dados que serão transmitidos pela rede em sinais eletrônicos que podem ser compreendidos por outros dispositivos de rede.

Existem dois tipos de NICs:

  • NICs de cabo que usam uma conexão física via cabo Ethernet
  • Uma placa de rede sem fio que usa ondas de rádio para se conectar a uma rede Wi-Fi.

Hub

Um hub é um dispositivo usado para reunir vários computadores em uma única rede. O hub permite que vários computadores compartilhem recursos e se comuniquem entre si.

Tipos de hubs:

  1. Hub Ethernet Standard (10Mbps): Usado para redes Ethernet padrão com velocidade de 10 Mbps.
  2. Hub Fast Ethernet (100Mbps): Usado para redes Fast Ethernet com velocidade de 100Mbps.

O Hub permite que os usuários construam redes maiores com dezenas, centenas ou até milhares de nós.

Interruptor

Um switch é um dispositivo de rede que conecta vários computadores em uma rede local (LAN) e funciona de forma mais inteligente do que um hub. O switch recebe os dados enviados de um dispositivo e os encaminha apenas para o dispositivo de destino, reduzindo assim o risco de colisão e melhorando a eficiência da rede.

Os switches permitem que os dados se movam com mais eficiência e eficácia, além de melhorar a velocidade e a segurança da rede.

Tipos de interruptores

1. Switch Ethernet (Layer 2):

Os switches Ethernet operam na camada de enlace de dados (Camada 2) do modelo OSI. Eles podem filtrar e rotear dados com base em endereços MAC (Media Access Control).

Vantagens: Melhora a velocidade e a eficiência da rede, reduzindo conflitos e interrupções.

Desvantagens: Não é possível filtrar a camada superior (Camada 3 e superior), portanto, não é possível distinguir entre diferentes pacotes de dados.

2. Switch Router (Layer 3):

Os roteadores de switch operam na camada de rede (Camada 3) do modelo OSI. Eles podem filtrar e rotear dados com base em endereços IP.

Vantagens: Pode filtrar a camada superior, permitindo que os usuários diferenciem entre diferentes pacotes de dados.

Desvantagens: Mais complexo e caro que os switches Ethernet, exigindo assim um conhecimento mais profundo de interconexão de redes.

3.  Switch Gigabit Ethernet (1000BaseT):

Os switches Gigabit Ethernet operam a uma velocidade de 1000 Mbps, que é mais rápida do que os switches Ethernet padrão.

Vantagens: Aumenta a velocidade da rede em até 1000 Mbps, ideal para aplicativos que exigem altas velocidades, como desktop e vídeo multimídia.

Desvantagens: Mais caro que os switches Ethernet padrão e requer equipamento especial para conectá-los.

4. Switch Fiber Optic (1000BaseSX/LX):

Os switches de fibra óptica operam a uma velocidade de 1000 Mbps usando tecnologia de fibra óptica.

Vantagens: Aumenta a velocidade da rede em até 1000 Mbps e oferece maior segurança porque não usa cabos de cobre.

Desvantagens: Mais caro que os switches Ethernet padrão e requer equipamento especial para conectá-los.

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