Redes Locais

Conceito

Uma rede de área local (ou LAN, Local Area Network) é uma rede de computadores utilizada na interconexão de equipamentos processadores com a finalidade de troca de dados. Ou seja, é um conjunto de hardware e software que permite a computadores individuais estabelecerem comunicação entre si, trocando e compartilhando informações e recursos.

Trata-se de um conjunto de computadores que pertencem a uma mesma organização (confidencialidade dos dados) ou ligarem várias organizações diferentes em uma pequena área geográfica de 1 km no máximo, frequentemente através de uma única tecnologia que são as cabeadas como a Ethernet ou as redes locais sem fio WIFI.

Cada computador ligado à rede atua como um cliente que solicita serviços a um servidor. Todos os computadores da rede podem ver o servidor, mas não conseguem ver os restantes parceiros da mesma. Uma LAN tem geralmente um número reduzido de clientes, no entanto, tem capacidade para gerir algumas centenas.

A velocidade de transferência de dados de uma rede local pode variar entre 10 Mbps (para uma rede Ethernet,por exemplo) e 1 Gbps (em FDDI ou Gigabit Ethernet, por exemplo).

Tipos de rede

Num primeiro momento, os computadores eram interconectados nos departamentos da empresa. Sendo assim, a distância entre os computadores era limitada a um mesmo local. Por esse motivo as redes passaram a ser conhecidas como redes locais. Com o passar do tempo, as necessidades continuaram a aumentar, a troca de informações somente entre computadores de um mesmo setor já não era suficiente. Surgindo assim, outros tipos de rede como:

A WAN (Wide Area Network) que interconecta vários LANs através de grandes áreas geográficas, como países e continentes. Possuem velocidades muito inferiores às redes locais atuando na faixa de kilobits por segundo e chegando a poucos megabits por segundo e funcionam graças a switches(concentrador de rede) que determina qual o destino e a origem do pacote, encaminhando-o para a direção correta). O mais conhecido dos WAN é a Internet.

A MAN (Metropolitan Area Network) possui abrangência entre as LANs e as WANs atuando em locais situados em diversos pontos de uma cidade(no máximo dezenas de quilômetros) e é formado por comutadores ou switches interligados por relações de elevado débito (em geral em fibra óptica) permitindo a dois nós distantes comunicar como se fizessem parte de uma mesma rede local.

PAN (Personal Area Network – Redes Pessoais): abrangência bem limitada de poucos metros, são geralmente redes domésticas, onde é utilizada tecnologias de rede sem fios para interligar os mais variados dispositivos (ex: computadores, smartphones)

CAN(Campus Area Network – Redes Universitárias): Rede que interliga computadores situados em diferentes edificações de um mesmo complexo institucional (ex: universidades, hospitais).

SAN(Storage Area Network – Redes de Armazenamento de Dados): redes específicas para a interligação de equipamentos de armazenamento de dados em curtas distâncias.

Ethernet

A Ethernet (também conhecida sob o nome de norma IEEE 802.3) é o padrão mais utilizado em redes locais (LAN). Seu conceito original é: a comunicação compartilhada por um único cabo (coaxial ou de par trançado) para todos os dispositivos da rede.

Todos os computadores de uma rede Ethernet estão ligados a uma mesma linha de transmissão, e a comunicação faz-se com um protocolo chamado CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect) que tem como função: transmitir e receber pacotes de dados; decodificar pacotes de dados e verificar se os endereços são válidos, antes de passá-los às camadas superiores do modelo OSI; detectar erros dentro dos pacotes de dados ou na rede e emitir JAM(sinal de engarrafamento).

Esta comunicação faz-se de maneira simples : cada máquina verifica que não há nenhuma comunicação na linha antes de emitir, se duas máquinas emitirem simultaneamente, então há uma colisão (ou seja, várias tramas de dados encontram-se na linha ao mesmo momento), as duas máquinas interrompem a sua comunicação e esperam um prazo aleatório, seguidamente a primeira que ultrapassou este prazo pode então emitir de novo.

A maior parte do tráfego na Internet origina-se e termina com conexões Ethernet e o mesmo protocolo que transportava dados a 3 Mbps em 1973 está transportando dados a 10 Gbps.

Hoje existem vários padrões além do Ethernet e dentre os principais destacam-se Fast Ethernet e Gigabit Ethernet. O modo de transmissão é uma característica importante da Ethernet, podendo ser: Half-duplex: cada estação transmite ou recebe informações, não acontecendo transmissão simultânea; Full-duplex: cada estação transmite e/ou recebe, podendo ocorrer transmissões simultâneas.

•Fast Ethernet(100 Mbps): O padrão Fast Ethernet manteve do padrão ethernet o endereçamento, o formato do pacote, o tamanho e o mecanismo de detecção de erro. As mudanças mais significativas em relação ao padrão Ethernet são o aumento de velocidade que foi para 100 Mbps e o modo de transmissão que pode ser half-duplex ou full-duplex.

•Gigabit Ethernet(1Gbps ou 10Gbps): Este novo padrão agregou valor não só ao tráfego de dados como também ao de voz e vídeo. O Gigabit Ethernet foi desenvolvido para suportar o quadro padrão ethernet, isto significa manter a compatibilidade com a base instalada de dispositivos Ethernet e Fast Ethernet e não requerer tradução do quadro. Possui taxa de transmissão de 1Gbps(1000Mbps) e, na sua essência, segue o padrão Ethernet com detecção de colisão, regras de repetidores, aceita modo de transmissão half-duplex e full-duplex.