Arquitetura de Redes

Conceito

A Arquitetura de Redes é como se designa um conjunto de protocolos e camadas de rede. Baseando em uma definição concreta, é como se fosse um edifício, porém funcional, composto de equipamentos de softwares, de transmissão, além de protocolos de comunicação e de uma infra-estrutura radioelétrica ou filiar que permite a difusão dos dados entre os diversos componentes. Em outras palavras, a especificação de uma arquitetura deve conter informações suficientes para permitir que um implementador construa o hardware de cada camada ou desenvolva o programa, de maneira que ela obedeça corretamente ao protocolo adequado.

O arquiteto de redes atual enfrenta muitas questões, e se espera que ele tenha uma base de conhecimento vasta, pois a tecnologia tem se desenvolvido cada vez mais. Antes dos anos 90, o termo “arquiteto de rede” não existia no vocabulário popular, as redes consistiam em um relacionamento simples de cliente e servidor, e possuía apenas um protocolo – possivelmente dois. Agora, as redes incluem vários protocolos, mais locais geográficos e diversos aplicativos.

Um projetista de rede precisa ser arquiteto, administrador de segurança, escritor técnico, analista financeiro e de suporte técnico. Isso porque, em muitas situações, uma única pessoa, ou melhor, um único arquiteto, tem de realizar todas essas tarefas, documentando assim, todo o trabalho que está sendo feito. Ele também deve trabalhar dentro de diretrizes exclusivas de orçamento, enquanto constrói a rede mais eficiente possível.

Abaixo um exemplo de sistema de Arquitetura de Redes para um restaurante:

Redes de Computadores

As Redes de Computadores surgiram da necessidade da troca de informações, são estruturas físicas (equipamentos) e lógicas (programas, protocolos), o qual permite que dois ou mais computadores compartilhem elementos entre si, já que é possível ter acesso a um dado que está localizado fisicamente distante do usuário. Para que se possa interligá-los, possibilitando a estes se comunicarem, é necessária a configuração ou escolha de alguns aspectos, como: protocolos de comunicação, sistemas operacionais, interfaces de redes envolvidas, topologia, dispositivos de conexões e outros, dessa forma, este sistema constitui-se de um arranjo topológico que interliga os vários computadores (terminais – estações – nós), e de um conjunto de regras, de forma a organizar a comunicação.

As redes existem desde a época dos primeiros computadores, portanto, não são uma tecnologia que se pode chamar de nova. No entanto, com o desenvolvimento tecnológico, estas se aprimoraram e novas padronizações permitiram que computadores pudessem se comunicar melhor e a um custo menor. Este crescimento, também gerou um impacto econômico, pois as redes têm disponibilizado formas de comunicação inovadoras entre os indivíduos e já mudaram a comunicação no mundo dos negócios, uma vez que têm produzido novos empregos em empresas que necessitam de pessoas especializadas para planejar, instalar, adquirir, operar e gerenciar sistemas como o de hardware e software.

Além da facilidade de se trocar dados como arquivos, há ainda a vantagem de se compartilhar recursos, como o acesso a internet ou uma impressora, sistema de mensagens instantâneas, correio eletrônico (e-mail) e, ainda, utilizar nos aspectos de negócios, incluindo produção, propaganda, transporte, faturamento, contabilidade e planejamento.

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Classificação das redes

As redes podem ser classificadas de diversas formas diferentes, uma vez que uma mesma rede pode receber inúmeras classificações dependendo do critério analisado.

A classificação mais conhecida é quanto sua abrangência:

PAN (Personal Area Network): são redes de curta distância, como o Bluetooth, que permite a conexão sem fio.

LAN (Local Area Network): são as redes locais, é o tipo mais comum de rede, abrange o espaço de um escritório, sala, uma casa ou prédio inteiros.

WLAN (Wireless Local Area Network): mais conhecida como Wi-Fi, é parecida com a rede anterior, porém não utiliza o uso de cabos e, sim, de transmissões em radiofrequência.

CAN (Campus Area Network): são as redes de campo, maiores que a rede local, podendo abranger mais de um prédio. Mais utilizadas por universidades, hospitais e grandes empresas.

MAN (Metropolitan Area Network): maior que a rede de campo, esta é a rede metropolitana, a qual pode abranger até mesmo uma cidade inteira.

WAN (Wide Area Network): também chamada de rede de longa distância, abrange uma área maior que uma cidade.

VLAN (Virtual Local Area Network): quando configura-se uma rede para que determinadas máquinas passem a fazer parte de uma mesma rede local, mesmo distantes uma da outra, para que possam acessar os mesmos recursos.

Modelo OSI

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O modelo OSI - Open Systems Interconnection – criado no fim da década de 1970, tem como objetivo facilitar a comunicação entre diferentes sistemas, sem a necessidade de realizar mudanças na lógica do hardware e software de cada um deles. Quem o desenvolveu foi o órgão ISO (International Organization for Standardization) o qual se dedica ao estabelecimento de acordos mundiais sobre padrões internacionais, e o padrão que cobre todos os aspectos das comunicações de dados em redes é o OSI. Este não é um protocolo; e sim um modelo para compreender e projetar uma arquitetura de redes robusta e flexível.

A estrutura do modelo OSI é feita em camadas para o projeto de sistemas de redes que permitem a comunicação entre todos os tipos de sistemas de computadores. É formado por sete camadas distintas, porém relacionadas entre si, definindo cada uma como parte do processo de transferência de informações através de uma rede. A ordem numérica das camadas é decrescente, assim, o processo começa na camada física (1) e termina na camada aplicação (7). Cada camada define uma família de funções diferentes das demais, dessa forma, dentro de uma máquina individual, cada camada precisa dos serviços da camada imediatamente inferior a ela. Por exemplo, a camada 3 usa os serviços oferecidos pela 2 e, esta, fornece serviços à 4.

Já entre máquinas, a comunicação se dá pela camada de uma máquina respectiva à mesma de outra máquina (camada x máquina 1 -> camada x máquina 2), sendo orientada por uma série de convenções e regras estabelecidas, chamadas protocolos. Esse processo é denominado peer-to-peer.

7	Esta camada funciona como uma interface de ligação entre os processos de comunicação de rede e as aplicações utilizadas pelo usuário.
6	É na apresentação que os dados são convertidos e garantidos em um formato universal.
5	Na sessão, se estabelece e encerra os enlaces de comunicação.
4	Na camada transporte, são efetuados os processos de sequenciamento e, em alguns casos, há a confirmação de recebimento dos pacotes de dados.
3	Tem a função de implementar o roteamento dos dados através da rede.
2	No enlace, a informação é formatada em quadros (frames). Um quadro representa a exata estrutura dos dados fisicamente transmitidos através do fio ou outro meio.
1	Define a conexão física entre o sistema computacional e a rede. Especifica o conector, a pinagem, níveis de tensão, dimensões físicas, características mecânicas e elétricas.

Arquitetura de Redes

Índice

Conceito

Redes de Computadores

Classificação das redes

Modelo OSI

Referências Bibliográficas