Trabalho realizado por : - Diogo Cabral , Nº4 10º13 Ano Letivo:2013/2014

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Quando falamos em redes de computadores, a maioria das pessoas pensa numa série de

computadores ligados entre si por meio de cabos para trocarem dados, ou então pensam numa

grande rede como a internet. A disciplina de Redes de Comunicação de facto estuda isto, mas

também aborda muitas mais coisas, pois o assunto de redes de computadores é algo bastante mais

amplo e possui uma quantidade enorme de aplicações.

Redes de Computadores: Uma rede de computadores é um conjunto de dois ou mais

dispositivos (também chamados de nós) que usam um conjunto de regras (protocolo) em comum

para partilhar recursos (hardware, troca de mensagens) entre si, através de uma rede.

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Troca de Informações;

Partilha de periféricos;

Uso de sistemas distribuídos;

Uso da Internet;

Economia, agilidade e confiabilidade

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Antes do advento de computadores dotados com algum tipo de sistema de telecomu-nicação, a comunicação entre máquinas calculadoras e computadores antigos era realizada por usuários humanos através do carregamento de instruções entre eles. Em Setembro de 1940, George Stibitz usou uma máquina de telétipo para enviar instruções para um conjunto de problemas a partir de seu Model K na Faculdade de Dartmouth em Nova Hampshire para a sua calculadora em Nova Iorque e recebeu os resultados de volta pelo mesmo meio. Conectar sistemas de saída como telétipos a computadores era um interesse na Advanced Research Projects Agency (ARPA) quando, em 1962, J. C. R. Licklider foi contratado e desenvolveu um grupo de trabalho , o qual ele chamou de "Rede Intergaláctica”, um precursor da ARPANET.

George Stibitz

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Em 1964, pesquisadores de Dartmouth desenvolveram o Sistema de Compartilhamento de Tempo de Dartmouth para usuários distribuídos de grandes sistemas de computadores. No mesmo ano, no MIT, um grupo de pesquisa apoiado pela General Electric e Bell Labs usou um computador (DEC’s PDP-8) para rotear e gerenciar conexões telefónicas. Durante a década de 1960, Leonard Kleinrock, Paul Baran e Donald Davies, de maneira independente, conceituaram e desenvolveram sistemas de redes os quais usavam data gramas ou pacotes, que podiam ser usados numa rede de comutação de pacotes entre sistemas de computadores. Em 1969, a Universidade da Califórnia em Los Angeles, SRI (em Stanford), a Universidade da Califórnia em Santa Bárbara e a Universidade de Utah foram conectadas com o início da rede ARPANET usando circuitos de 50 kbits/s.

Paul Baran Donald Davies

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Atualmente, redes de computadores são o núcleo

da comunicação moderna. O escopo da

comunicação cresceu significativamente na

década de 1990 e essa explosão nas

comunicações não teria sido possível sem o

avanço progressivo das redes de computadores.

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As redes de computadores podem ser classificadas de duas formas: • Dispersão geográfica

– LAN – MAN – WAN - CAMPUS

• Topologia de interconexão

– Física Determina os caminhos físicos utilizados.

– Lógica Determina a configuração lógica da rede.

Hardware de rede :

Refere-se ao equipamento que facilita o uso de uma rede de

computadores. Geralmente, incluí routers, switches, pontos de acesso sem

fio, adaptadores de rede e outros hardwares relacionados.

O tipo mais comum de hardware de rede em uso são os adaptadores de

rede Ethernet, ajudados em grande parte por sua inclusão-padrão na

maioria dos sistemas informáticos modernos.

As redes sem fio têm-se tornado cada vez mais populares, especialmente

para dispositivos portáteis.

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Passivos Transporte da informação (meio físico): - Cabos.

Tecnologia de Transmissão (meio lógico): - Hubs, Switches, Routers.

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Ativos : Servidor: - Máquina que oferece recurso para rede.

Cliente: - Dispositivo que acesa recursos oferecidos pela rede.

Protocolo: - Define regras de comunicação utilizada pelos dispositivos de rede para que eles

possam comunicar de forma correta.

Recurso: - “Dispositivos” oferecidos e/ou utilizado pelos clientes de rede, como impressoras, arquivos, memória, processamento, internet.

O sistema operacional de rede é um programa informático de controlo da máquina que

dá suporte à rede, sendo que existem 2 classes de sistema:

- Sistema cliente;

- Sistema servidor;

O sistema cliente possui características mais simples, voltadas para a utilização de

serviços, enquanto que o sistema servidor possui uma maior quantidade de recursos,

tais como serviços para serem disponibilizados aos clientes.

Os sistemas baseados em Unix são potencialmente clientes e servidores, sendo feita a

escolha durante a instalação dos pacotes, enquanto que em sistemas Windows, existem

versões clientes (Windows 2000 Professional, Windows XP) e versões servidores

(Windows 2000 Server, Windows 2003 Server e Windows 2008 Server).

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Dispositivos de rede são os meios físicos necessários para a comunicação entre os

componentes de uma rede. Como exemplo temos:

- Roteadores, repetidores, os switchs, as bridges, as placas de rede e os pontos de

acesso wireless.

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Protocolo é a "linguagem" que os diversos dispositivos de uma rede utilizam para

comunicar. Para que seja possível a comunicação, todos os dispositivos devem falar a

mesma linguagem, isto é, utilizar o mesmo protocolo que pode ser designado como

o conjunto de regras que tornam a comunicação possível. Os protocolos mais usados

actualmente são o TCP/IP, IPX/SPX e o NetBEUI.

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Placa de Rede; Bridge; Router; Gateway; Switch; Modems; Repetidor; Hub;

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É um dispositivo eletrónico que modula um sinal digital numa onda analógica, que pode ser transmitida pela linha telefónica remodelando-a para formato digital. É muito utilizado para aceder à Internet, BBS ou mesmo a outro computador.

Síncronos: Utilizados por redes de teleprocessamento/mainframes. Exigem linhas dedicadas (Lps) Assíncronos: Comuns entre os microcomputadores. São usados em linhas discadas (linhas telefónicas comuns).

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Modulação: - Modulação/conversão digital-analógico, é a conversão de sinais binários para analógicos. Demodulação: - Depois de receber o sinal, um outro modem faz o processo contrário, ou seja,

é a conversão de sinais analógicos para binários.

- Para isso, ambos os modems devem estar a trabalhar de acordo com os mesmos padrões, que especificam, entre outras coisas, a velocidade de transmissão (bps, baud), nível e algoritmo de compressão de dados, protocolo, etc.

Uma placa de rede (Adaptador de Rede ou NIC,

acrónimo inglês para Network Interface Card) é

um dispositivo de hardware responsável pela

comunicação entre os computadores de

uma rede.

A placa de rede é o hardware que permite aos

computadores conversarem entre si através da

rede. A sua função é controlar todo o envio e

receção de dados através da rede. Cada

arquitetura de rede exige um tipo específico de

placa de rede.

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Em computação, rede de área local (ou

LAN, acrónimo de Local Área Network),

ou ainda Rede local, é uma rede de

computadores utilizada na interconexão

de equipamentos processadores com a

finalidade de troca de dados. Um

conceito mais preciso seria: é um

conjunto de hardware e software que

permite a computadores individuais

estabelecerem comunicação entre si,

trocando e compartilhando informações

e recursos.

Tais redes são denominadas locais por cobrirem uma área limitada

(1 Km no máximo).

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Servidores

Servidores são computadores com alta capacidade

de processamento e armazenagem que tem por

função disponibilizar serviços, arquivos ou

aplicações a uma rede.

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Servidores

Como provedores de serviços, eles podem:

- Disponibilizar e-mail, hospedagem de páginas na internet, firewall, proxy,

impressão, banco de dados, servir como controladores de domínio e muitas outras

utilidades. Como servidores de arquivos, eles podem servir de depósito para que

os utilizadores guardem os seus arquivos num local seguro e centralizado. E,

finalmente, como servidores de aplicação, disponibilizar aplicações que necessitam

de alto poder de processamento a máquinas com menor capacidade.

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São máquinas que possuem um poder de processamento menor. Algumas vezes são

usadas estações sem disco (diskless), as quais usam completamente os arquivos e

programas disponibilizados pelo servidor.

As estações de trabalho, também chamadas de clientes, são geralmente computadores

de mesa, portáteis ou PDA’s, os quais são usados para acesso aos serviços

disponibilizados pelo servidor, ou para executar tarefas locais.

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Clientes

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Barramento

Anel

Estrela

A topologia de barramento que utiliza o padrão IEEE 802.3 (Ethernet) tem um

controle descentralizado, onde cada máquina transmite quando quiser e até ao

mesmo tempo. Se os pacotes colidirem, cada computador aguardará um tempo

aleatório e fará nova tentativa.

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A topologia em anel utiliza bits que se propagam de modo independente, antes

mesmo do pacote ser transmitido totalmente, percorrendo todo o anel. Quando o

padrão IEEE 802.5 (Token Ring) é adoptado, as máquinas realizam "turnos" no envio

dos seus bits. Isso evita colisões nos acessos simultâneos.

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Precisa de um elemento central (Concentrador) (HUB – SWITCH – Router);

Estabilidade da rede depende do elemento central;

Tamanho da rede depende do comprimento máximo do cabo entre a estação e o elemento central;

Número de estações limitado pelo elemento central;

Fluxo de dados dependente da topologia lógica

MAN (Metropolitan Area Network, redes metropolitanas) ligam várias LAN

geograficamente próximas umas das outras (no máximo, a poucas dezenas de

quilómetros), com débitos importantes. Assim, uma MAN permite a dois nós

distantes comunicar como se fizessem parte de uma mesma rede local.

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A partir do momento que a internet atraiu uma audiência de massa, as

operadoras de redes de TV a cabo, começaram a perceber que, com algumas

mudanças no sistema, elas poderiam oferecer serviços da Internet.

Os desenvolvimentos mais recentes para acesso à internet de alta velocidade

sem fio resultaram em outra MAN, que foi padronizada como IEEE 802.161.

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A Wide Area Network (WAN), Rede de área

alargada ou Rede de longa distância, também

conhecida como Rede geograficamente

distribuída, é uma rede de computadores que

abrange uma grande área geográfica, com

frequência um país ou continente. Difere ,

assim, das Rede Pessoal (PAN), das Rede de

Área Local (LAN) e da Rede de Área

Metropolitana (MAN).

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As WAN tornaram-se necessárias devido ao

crescimento das empresas, onde as LAN não

eram suficientes para atender à demanda de

informações, pois era necessária uma forma

de passar informação de uma empresa para

outra de forma rápida e eficiente. Surgiram as

WAN que conectam redes dentro de uma

vasta área geográfica, permitindo

comunicação de longa distância.

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A segurança utilizada para redes de longa distância, é muito exigente na transmissão de dados e exige certos cuidados.

Dentro os recursos mais utilizados pode-se citar: IDS; Firewall; Criptografia; PKI; VPN;

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O tráfego das WAN aumenta continuamente surgindo em função disso mais

congestionamento do que será transportado na rede, definindo as características

destes tráfegos (voz, dados, imagens e vídeo), qualidade de serviço (QoS),

protocolos com ultra compreensão. O tráfego da rede tem que ser modelado

através de medições com um grau de resolução elevado, incluindo a analise de

pacotes a fim de disponibilizar aos interessados usando técnicas gráficas,

estatísticas descritivas, entre outros. Quando ocorre variação na chegada de

pacotes isso indica que a Wan está consistente e seu tráfego pode ser acelerado de

acordo com as necessidades dos serviços .

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Protocolo ponto-a-ponto (Point-to-Point Protocol): protocolo mais comum para acesso à internet tanto em conexões discadas como dedicadas.

Rede X25: é uma arquitetura de rede de pacotes definida nas recomendações do ITUT. A rede X.25 fornece uma arquitetura orientada à conexão para transmissão de dados sobre uma rede física sujeita a alta taxa de erros. A verificação desses erros é feita em cada nó da rede, o que acarreta alta latência e inviabiliza a rede X.25 para a transmissão de voz e vídeo.

Rede ATM (Asynchronous Transfer Mode): é uma tecnologia de rede usada para WAN (e também para backbones de LAN), suporte a transmissão em tempo real de dados de voz e vídeo. A topologia típica da rede ATM utiliza-se de switches que estabelecem um circuito lógico entre o computador de origem e destino, deste modo garantindo alta qualidade de serviço e baixa taxa de erros. Diferentemente de uma central telefônica, a rede ATM permite que a banda excedente do circuito lógico estabelecido seja usada por outras aplicações. A tecnologia de transmissão e comutação de dados utiliza a comutação de células como método básico de transmissão, uma variação da comutação de pacotes onde o pacote possui um tamanho reduzido. Por isso, a rede ATM é altamente escalável, permitindo velocidades entre nós da rede como: 1.5Mbps, 25Mbps, 100Mbps, 155Mbps, 622Mbps, 2488Mbps (2,5Gbps), 9953Mbps (10Gbps).

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MPLS (Multi-Protocol Label Switching) - Mais nova Rede WAN.

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Esses avanços terão um profundo efeito na maneira como vivemos e

trabalhamos e a realidade virtual a que assistimos em filmes como o Matrix,

pode vir a tornar-se algo comum na próxima década.

Nos últimos 20 anos, a velocidade de processamento dos computadores tem

aumentado dramaticamente , e espera-se que continue assim .

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Em comparação com os computadores de hoje em dia, que funcionam através de

transístores, fios e electricidade, no futuro, os computadores podem usar

átomos, fibras e luz.

Há até quem acredite, que um dia os computadores serão nada mais nada menos

do tamanho de moléculas, ou seja, passarão a existir em lugares que ninguém

imagina, sem nunca serem vistos, como por exemplo:

- Na sua roupa;

- No interior do seu corpo (o que poderá ser uma ajuda para prevenir e tratar

da sua saúde);

- Dentro de casa;

- Dentro do seu próprio carro.

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Ao longo dos anos, muita coisa foi

imaginada, desde robôs em forma

de empregados domésticos até

computadores tão pequenos que

cabem no bolso. Na verdade,

algumas previsões passaram a fazer

parte do quotidiano com a

introdução dos PDA’s e aspiradores

de pó robóticos.

(Bio Computadores de Nanodimensão)

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Se precisares de comunicar com outro computador que se encontra a cerca de 300 Km do

teu, qual das seguintes opções está incorrecta?

Lan Wan

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Pensa-se que num futuro próximo, as tecnologias continuarão a ser muito úteis na

vida das pessoas.

No entanto, essa “dependência” não impede que estas máquinas se tornem:

Mais pesadas e difíceis de serem utilizadas . Cada vez mais pequenas mas no entanto cada vez mais fáceis de compreender .

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Bibliografia Protocolos/Topologia. (16 de Novembro de 2013). Obtido em Outubro e Novembro de 2013,

de Wikipédia: http://pt.wikipedia.org/wiki/Rede_de_computadores#Protocolo

Redes de Computadores. (10 de Janeiro de 2004). Obtido em Outubro e Novembro de 2013, de

http://redescomputadores.no.sapo.pt/index.htm

Redes de Computadores. (10 de Janeiro de 2004). Obtido em Outubro e Novembro de 2013, de

Redes de Computadores: http://redescomputadores.no.sapo.pt/lanmanwan.htm

Redes de Computadores. (16 de Novembro de 2013). Obtido em Outubro e Novembro de

2013, de Wikipédia: http://pt.wikipedia.org/wiki/Rede_de_computadores

Redes de longa distância. (7 de Outubro de 2013). Obtido em Outubro e Novembro de 2013,

de Wikipédia: http://pt.wikipedia.org/wiki/Rede_de_longa_dist%C3%A2ncia

Topologia. (16 de Novrmbro de 2013). Obtido em Outubro e Novembro de 2013, de Wikipédia:

http://pt.wikipedia.org/wiki/Rede_de_computadores#Topologia

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