Redes Informáticas

Unidade 03 – Introdução às Redes de Computadores3.1 – Redes Informáticas

Nesta aula…Redes Informáticas:

O que é uma Rede?Rede de Computadores;Conceitos;PC numa Rede;Actividades de Normalização.

2Prof. Jorge Capela | PMMREI | ESFF

O que é uma rede?

É um conjunto de sistemas ou objectos ligados entre si.

O exemplo mais comum de uma rede é o sistema telefónico, o qual é conhecido como Public Switched Telephone Network (PSTN).Uma rede PSTN permite que qualquer pessoa em qualquer

local do mundo possa comunicar com qualquer outra que tenha acesso a um aparelho telefónico.

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Rede de Computadores

Do mesmo modo, uma rede de computadores é composta por dois ou mais computadores ligados entre si de modo a partilhar recursos, dados e programas.

Essa ligação pode ser efectuada através de fios de cobre, fibra óptica ou uma ligação sem fios (wireless), que por sua vez poderá ser por ondas de rádio, infravermelhos ou via satélite.


ConceitosLANUma rede em que todas as máquinas estão situadas

dentro do mesmo espaço físico, como um edifício por exemplo, denomina-se como LAN (Local Area Network).

Estas redes locais são um dos tipos de redes mais utilizados. Através delas é possível interligar postos de trabalho, servidores e dispositivos de interligação.

A área geográfica poderá ser limitada a um edifício ou um conjunto de edifícios próximos.


ConceitosLAN

Esta interligação permite, por exemplo, a partilha de sistemas de ficheiros, a partilha de impressoras, a comunicação entre utilizadores ou o acesso a outras redes.

Actualmente a tecnologia de rede local mais utilizada é a Ethernet.

Dois outros tipos de redes são, também, utilizados para interligar dispositivos em áreas restritas.


ConceitosPAN e SAN

PAN (Personal Area Network): Estas redes de área pessoal são redes que utilizam tecnologias de

comunicação sem fios para interligar computadores, periféricos e equipamentos de voz numa área reduzida.

SAN (Storage Area Network): As redes de armazenamento destinam-se à interligação de

grandes computadores e dispositivos de armazenamento de massa, também numa área relativamente pequena (por exemplo, uma sala ou um centro de informática).


Conceitos:MANSe a rede se encontra dispersa por um espaço geográfico

mais vasto como, por exemplo, uma cidade designa-se por MAN (Metropolitan Area Network).

A rede de área metropolitana é no fundo um conjunto de várias LANs ligadas através de modems ou routers, sendo a ligação efectuada através da linha telefónica, cabo ou ligações wireless.


Conceitos:MAN

Essencialmente utilizam-se para interligar redes locais situadas em diversos pontos de uma cidade.

Por exemplo, poderão interligar um conjunto de ministérios ou organismos governamentais, ou para interligar pólos universitários.


Conceitos:WANQuando a área se alarga para além desses limites

poderemos já estar em face de uma WAN (Wide Area Network).

As redes de área alargada possibilitam a interligação de equipamentos, redes locais e redes metropolitanas dispersas por uma grande área geográfica (um país, um continente ou vários continentes).


Conceitos:WAN

Dado que as distâncias podem ser consideráveis, os atrasos de propagação poderão ser não negligenciáveis, principalmente se forem utilizadas ligações via satélite. Assim, a débitos elevados, as quantidades de informação em trânsito nestas redes podem ser grandes, o que coloca problemas em termos de controlo de erros e eficácia.

No entanto, em distâncias da ordem das centenas de quilómetros e a débitos não muito elevados, até 1 Mbps, o comportamento destas redes é relativamente transparente para os utilizadores.


Conceitos:VANA possibilidade de interligar equipamentos à escala

global, independentemente da sua localização, decorrentes dos tipos de rede referidos anteriormente, conduziu ao conceito de VAN (Virtual Area Network).

Esta rede de área virtual, no entanto, é associada às redes de área metropolitana, sobre as quais podem ser constituídas diversas VANs independentes para a ligação de redes e equipamentos pertencentes a diferentes clientes.


Conceitos:VAN

Uma dada VAN comporta-se como uma rede totalmente distinta de outras VANs, independentemente de as diversas VANs serem constituídas sobre a mesma VAN.


Conceitos:VLANO conceito de rede virtual tem, também, aplicação nas

redes locais as VLAN (Virtual Local Area Networks).

Numa da rede local podem ser constituídas várias redes locais virtuais, sendo a comunicação entre VLANs efectuada através de encaminhadores (routers), como se de redes distintas se tratasse.


Conceitos:VLAN

A constituição de VLANs pode justificar-se por: Questões organizacionais (diferentes departamentos terão a sua

VLAN); Questões de segurança (acesso a determinados servidores só

será possível a utilizadores de uma dada VLAN); Questões de compartimentação de tráfego (determinados

utilizadores interagem mais frequentemente).

Como o nome indica a VLAN está limitada a uma rede local e funciona ao nível da segunda camada (Ligação).


Conceitos:InternetActualmente, é praticamente impossível falar de redes

informáticas sem falar da Internet.

Como o nome sugere é uma rede de interligação de redes.

É presentemente, a maior rede informática existente no mundo, interligando máquinas e redes à escala planetária, fornecendo acesso a repositórios de informação e a uma enorme variedade de serviços nas mais diversas áreas de actividade.


Conceitos:IntranetA aplicação, às redes privadas das organizações, do

paradigma e tecnologias em uso na Internet, conduziu ao conceito de Intranet.

A partir das vantagens da utilização das diversas aplicações telemáticas no contexto da Internet passou-se a organizar o sistema de informação de uma entidade numa “Internet” privada a cada entidade.

Uma intranet é uma rede privada que utiliza tecnologias iguais às que são utilizadas na Internet, trazendo um enorme ganho ao sistema de informação da entidade.


Conceitos:Intranet

Uma intranet poderá ou não estar ligada à Internet. Geralmente é frequente a ligação à Internet. Neste caso é necessário a utilização de mecanismos de segurança para que apenas os utilizadores autorizados acedam à informação.

Geralmente o sistema utilizada é uma firewall que, entre outras funções, impede acessos não autorizados a partir do exterior.


Conceitos:IntranetA figura ilustra o conceito de Intranet:


Conceitos:ExtranetPor vezes certas entidades necessitam de disponibilizar

informação a outras entidades. Em alguns casos esta informação pode ser considerável e, neste caso, pode ser conveniente interligar as diversas intranets das entidades envolvidas, constituindo-se a Extranet.

Como é natural os mecanismos de segurança são também essenciais.

Nem toda a informação de uma intranet será acessível a partir de outras intranets.


Conceitos:Extranet

Assim em cada intranet existem uma parte privada e uma parte pública, que pode ser acedida pelos membros da extranet.

A interligação das diversas intranets poderá ser feita com recurso a redes privadas ou com recurso à própria Internet. Neste último caso deverão ser utilizados mecanismos para garantir a confidencialidade e integridade da informação.


Conceitos:ExtranetA figura ilustrao conceito deExtranet.


Conceitos:VPNA VPN (Virtual Private Network) é outro conceito de rede

virtual, de grande implementação, e que por vezes é confundido com a VLAN.

Trata-se de uma rede privada virtual que interliga duas redes de uma forma segura, através de uma rede insegura, como a Internet.

Em cada lado é estabelecido uma entrada para um “túnel” e os dados que entram neste túnel da VPN são encriptados, encapsulados e enviados para a saída do túnel.


Conceitos:VPNUma VPN tem várias vantagens:

Elimina a necessidade de linhas dedicadas;É escalável;As mesmas vantagens da VLAN:

Segmentar o tráfego; Segurança dos acessos; Acesso apenas a determinados dados e aplicações só aos

utilizadores da VPN.

A desvantagem principal é o aumento do peso devido à segurança implementada.


Conceitos:VPN

Funciona ao nível da terceira camada (rede).

Exemplo de uma VPN suportada na Internet:


PC numa Rede (1/2)

As primeiras redes eram compostas por terminais ligados ao mesmo sistema que centralizava os dados e os programas, sendo por isso associado ao conceito de Arquitectura Centralizada.

Com o aparecimento dos PCs essa arquitectura foi gradualmente abandonada, assim os terminais passivos, ou vulgarmente denominados de terminais estúpidos, foram sendo substituído por PCs, que permitiam o processamento local e individual e comunicação como o sistema central.


PC numa Rede (2/2)

Os programas começaram a ser removidos do sistema central para ser instalados nos PCs de secretária, deixando no sistema central somente os dados. Era a Arquitectura Cliente/Servidor.

Nesta arquitectura o PC cliente solicita os dados ao servidor e processa-os localmente.


Actividades de Normalização (1/2)

A necessidade de serem garantidas, de forma independente dos fabricantes, a máxima abertura na integração dos diferentes componentes de uma rede informática e na interoperação de redes de diferentes tecnologias faz com que as actividades de normalização tenham uma enorme importância nesta área tecnológica.


Actividades de Normalização (2/2)

Existem diversas organizações na área de redes informáticas que podem ser agrupadas em quatro níveis:

Organizações de Âmbito Internacional;

Organizações de Âmbito Regional;

Organizações de Âmbito Nacional;

Organizações de Âmbito Sectorial.


Organizações de Âmbito Internacional(1/8)ISO – International Organization for Standardization

É uma organização não governamental, sem fins lucrativos, onde estão representadas as organizações nacionais de normalização de países membros (actualmente mais de 100).

É a organização mais importante de normalização a nível mundial tendo sido formada em 1947 com o objectivo de promover a normalização em todas as áreas para facilitar a troca de produtos a nível internacional.


Organizações de Âmbito Internacional(2/8)

As normas ISO são designadas por International Standards e resultam de um processo normalmente longo de desenvolvimento, em que se procura mais ampla aceitação por parte de todas as entidades participantes.

Na área de redes de comunicação a principal iniciativa da ISO consistiu no Modelo OSI.


Organizações de Âmbito Internacional(3/8)ITU – International Telecommunications Union

É uma organização intergovernamental para a regulação e para o desenvolvimento das comunicações terrestres e via satélite (ex. utilização do espectro radioeléctrico e definição de órbitas).

Dentro da ITU, o sector designado por ITU-T (antes era designado por CCITT – International Telegraphand Telephone Consultive Committee), trata das telecomunicações e promove o desenvolvimento de normas com o objectivo de facilitar a interligação de sistemas de telecomunicações dos vários países independentemente da tecnologia usada e do fabricante.


Organizações de Âmbito Internacional(4/8)

As normas do ITU-T são designadas por Recomendações Internacionais.

Na área das redes informáticas existe uma estreita cooperação entre a ISO e a ITU-T que se traduz na adopção cruzada de normas entre as duas organizações.


Organizações de Âmbito Internacional(5/8)ISOC – Internet Society

É uma organização internacional cujo objectivo é promover o desenvolvimento, evolução e utilização da Internet.

Para além de coordenar actividades de natureza técnica (desenvolvimento de normas e protocolos para a Internet) e de actuar como fonte oficial de informações sobre a Internet, a ISOC tem vindo a apoiar iniciativas menos técnicas, como sejam iniciativas educacionais e promocionais.


Organizações de Âmbito Internacional(6/8)A nível técnico as actividades centram-se na arquitectura

protocolar TCP/IP.

Estes trabalhos técnicos são desenvolvidos no âmbito de grupos de trabalho do IETF (Internet Engineering Task Force), sob a coordenação técnica do IESG (Internet Engineering Steering Group) e coordenação do IAB (Internet Architecture Board).


Organizações de Âmbito Internacional(7/8)Os diversos documentos técnicos são publicados numa

série de documentos designados RFC (Request for Comments), livremente acessíveis num grande número de servidores na Internet.

Os RFCs podem ter carácter experimental, informativo ou normativo.

Devido ao seu carácter normativo alguns RFCs são adoptados como Internet Standards, formando uma subsérie de RFCs designada STD.

Estes STDs estão correctos, foram testados em múltiplas implementações e têm uma grande base de apoio.


Organizações de Âmbito Internacional(8/8)IEC – International Electrotechnical Commission

É uma organização formada por representações nacionais dos países industrializados e é responsável pela coordenação de actividades de normalização na área da electrotecnia e da electrónica.

Na área das redes informáticas existe uma grande cooperação entre a ISO e a IEC, que se traduz na edição conjunta de normas – normas ISO/IEC.


Organizações de Âmbito Regional(1/2)A normalização de âmbito internacional é normalmente

influenciada por um conjunto de entidades que desenvolvem técnicas de divulgação e coordenação da adopção de normas internacionais.

Estas são bastante importantes, principalmente na Europa, que hoje em dia potencia o aparecimento de organizações supranacionais. Na área das redes informáticas, a CEN é a mais reconhecida.


Organizações de Âmbito Regional(2/2)CEN – Comité Européen de Normalisation

É a organização responsável pelo processo de normalização a nível europeu em todas as áreas, como a excepção da área de electrotecnia que está a cargo do CENELEC (Comité Européen de Normalisation Electrotechinque) e das telecomunicações a cargo do ETSI (European Telecommunications Standards Institute).


Organizações de Âmbito Nacional(1/4)A actividade de normalização tem, muitas vezes, início a

nível nacional, sobretudo nos países mais desenvolvidos, sendo senso comum que um processo de normalização iniciado a nível nacional venha a ter uma posterior adopção a nível regional e/ou internacional.


Organizações de Âmbito Nacional(2/4)ANSI – American National Standards Institute

É o principal responsável pelo processo de normalização nos EUA. É uma instituição privada, sem fins lucrativos, fundada em 1918, onde estão representados entidades do sector público e privado.

SA – Standards Australia e NZS – New Zeland StandardsSão as organizações nacionais dos respectivos países e têm

bastante influência a nível internacional.


Organizações de Âmbito Nacional(3/4)DIN – Deutsche Institute fur Normung

É o principal responsável de normalização da Alemanha, e pelo influência da Alemanha no desenvolvimento tecnológico europeu as suas normas são muitas vezes adoptadas.

BSI – British Standards InstituteÉ o responsável da normalização na Grã-Bretanha e como o

DIN tem bastante influência.


Organizações de Âmbito Nacional(4/4)AFNOR – Association Française pour la Normalisation

É o responsável da normalização na França e como o DIN e o BSI tem também bastante influência.

Em Portugal as actividades de produção e normalização nacionais (NP – Norma Portuguesa) e a representação nos organismos europeus (CEN, CENELEC) e internacionais (ISO) são desempenhadas pelo IPQ – Instituto Português da Qualidade, no âmbito das suas responsabilidades de gestão e desenvolvimento do Sistema Português da Qualidade.


Organizações de Âmbito Sectorial(1/5)Para além das organizações nacionais, regionais e

internacionais existem múltiplas associações sectoriais:de fabricantes;de consumidores;de utilizadores;de profissionais

envolvidas em actividades de normalização, normalmente numa determinada área tecnológica.


Organizações de Âmbito Sectorial(2/5)EIA – Electrical Industries Association

É um associação sectorial dos industriais de electrotecnia e electrónica dos EUA e Canadá. É responsável por uma intensa actividades de normalização na área das redes informáticas.

É responsável pelas normas da família RS, das quais se destacam as normas EIA-232D (evolução da RS-232C) e EIA-530 (evolução diferencial da EIA-232D).


Organizações de Âmbito Sectorial(3/5)TIA – Telecommunications Industries Association

É uma associação congénere da EIA mas para a área de telecomunicações sendo o trabalho de ambas enquadrado no âmbito da ANSI, na qual são associadas.


Organizações de Âmbito Sectorial(4/5)IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineers

Fundado em 1884 é uma das maiores associações profissionais do mundo.

Iniciou-se nos EUA mas actualmente envolve mais de 400 mil profissionais do todo o mundo das áreas de engenharia electrónica, electrotécnica e informática.

Também se envolve em actividades de normalização na área de redes informáticas.


Organizações de Âmbito Sectorial(5/5)ECMA – European Computer Manufactors Association

É uma organização representativa dos fabricantes europeus de computadores.

Teve um envolvimento bastante importante no desenvolvimento da arquitectura OSI.


Para consultar…

Documento Vlans.pdf


Trabalho de Grupo

Pesquisar na Internet sobre a temática dos tipos de redes (LAN, MAN, WAN, VLAN, …).

Tendo por base a pesquisa realizada e os apontamentos fornecidos na aula, pretende-se a elaboração de um trabalho em PowerPoint para apresentar oralmente ao professor e à turma.


Questões e sugestões

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