Fundamentos de Redes

Nos primeiros episódios, arranhamos um pouco sobre como funciona uma rede local. Com a internet e ainda mais dispositivos conectados a rede, eu acredito que já esteja na hora de apresentar conceitos um pouco mais avançados de redes internas e externas, para que você entenda como funciona a comunicação entre seu smartphone e a internet.

Neste mês de junho, mês de são joão, vou trazer algumas curiosidades e informações sobre esta parte importante da tecnologia que é a rede de computadores. Mas primeiras coisas primeiro e no episódio de hoje, vou trazer alguns fundamentos de redes: como funcionam, como os dispositivos se comunicam e outros elementos das redes de computadores. Posso entrar no seu smartphone?

Se me permite, muitíssimo obrigado, meu nome é pétrus davi e este é o versão beta sobre os conceitos básicos de redes.

Recados

Hoje temos apenas um recado, bem rápido mesmo. O recado é que, como eu disse na introdução do episódio. Eu já arranhei a superfície dos conceitos básicos de rede, mas em um contexto mais histórico, mais especificamente sobre a história da internet.

Os dois primeiros episódios do programa foram justamente sobre a história da internet e eu aconselho que você os ouça pois servirão de complemento para que você entenda um pouco melhor algumas coisas que eu já mencionei antes. Você pode ouvir a parte um clicando aqui e a parte dois clicando aqui. Recado dado, vamos ao episódio!

Exemplos de Redes: Cabeadas e Sem fio

Bom, vamos começar com uma parte simples sobre os fundamentos de redes que são os meios que os dispositivos se comunicam. Se você não tem vivido em uma caverna em todos esses anos, certamente já conhece esses dois meios: As redes cabeadas e as redes sem fio.

Redes Cabeadas

As redes cabeadas são as mais comuns de ver em empresas e ambientes domésticos e como o nome diz, é necessário um cabo de rede para fazer a conexão.

Os cabos de rede em sí, geralmente são cabos azuis ou amarelos, são feitos de cobre. Dez pequenos fios de cobre entrelaçados entre sí ficam dentro do cabo e as suas pontas se conectam a uma ponta de plástico chamada de conector RJ45.

Para você que já crimpou um cabo de rede na vida, já deve estar familiarizado com a forma que esse procedimento é feito. Mas para você que ainda não crimpou um cabo na vida ou sequer sabe do que estou falando não se preocupe que vou explicar devagar.

Existem três padrões que esses cabos de rede são crimpados, 568A, 568B e o cruzado. Não há muita diferença entre os padrões e é provável que o cabo de rede que estiver conectado ao seu pc seja o padrão 568A. O cruzado é pouco usado hoje e geralmente serve para conectar um dispositivo ao outro sem a necessidade de um switch, um dispositivo que vou explicar mais a frente.

Para verificar qual o padrão do seu cabo de rede, é só verificar a parte de baixo da ponta RJ45 e você verá a ordem que o cabo está crimpado. Se da esquerda para a direita, o cabo começar com a pontas verde branco e depois verde, ele está no padrão 568A. Se ele começar com as pontas laranja branco e laranja, ele está no padrão 568B. Eu vou deixar na descrição do episódio algumas imagens dos padrões de cabo de rede.

As redes cabeadas apresentam uma vantagem em relação as redes sem fio em função da estabilidade que o cabo de rede fornece, além da velocidade de conexão que é superior a de uma rede sem fio. É comum que redes cabeadas domésticas se comuniquem em uma velocidade de 100 Mbps, embora existam switchs e roteadores que já ofereçam uma velocidade de 1Gbps.

Redes sem fio

Hoje em dia, é muito comum ver redes sem fio, ou WiFi como são mais conhecidas. Certamente deve ter uma em sua casa ou você conhece alguém que tem uma. WiFi significa Wireless Fidelity, que em uma tradução literal significa fidelidade sem fio.

As redes sem fio se tornaram muito populares e são muito úteis quando não é possível fazer a instalação de cabos de rede no prédio ou na casa, geralmente quando a estrutura é muito antiga. Isso impossibilita a instalação de uma rede cabeada que tornaria a conexão mais estável e segura. Foi pensando solucionar esse problema de comunicação que as redes sem fio foram desenvolvidas.

Como mencionei anteriormente, embora as redes sem fio ofereçam uma mobilidade melhor dentro do ambiente interno, ela tem suas limitações. A sua velocidade de conexão não é tão rápida e estável quanto as redes cabeadas e pode sofre interferências de vários outros fatores como: Paredes, sinais de rádio, sinais de celular, entre outros.

Os roteadores sem fio melhoraram muito ao longo dos anos e as interferências são poucas, mas ainda ocorrem.

As redes sem fio se comunicam com outros computadores e smartphones através de sinais de rádio transmitidos em canais escolhidos automaticamente pelo roteador para evitar a interferência de outros sinais ou definidos pelo usuário. Esses sinais de rádio são transmitidos geralmente a velocidades que variam de 11 a algumas centenas de Mbps.

Os sinais de rádio do roteador são propagados a uma frequência de 2.4 GHz ou 5 GHz. A diferença entre essas duas frequências são a velocidade de transmissão. A 2.4 GHz por ser transmitido em uma frequência menor, preza mais pela estabilidade da conexão e por isso sofre uma interferência menos de objetos sólidos e outros sinais de rádio.

Já os sinais transmitidos a 5 GHz prioriza uma conexão mais rápida com o roteador e portanto, sofre mais interferência de objetos sólidos e outros sinais externos. É mais indicado que você se conecte a uma rede de 5GHz se você estiver próximo do roteador e utilize a rede de 2.4 GHz se você estiver mais distante dele.

Bom, até o momento vimos os meios pelos quais os dispositivos se comunicam. Agora podemos dar um passo adiante e entender como acontece a comunicação em sí.

Dispositivos de Rede: Roteador, Modem, Switch e Hub

Até agora vimos que existem dois meios de conexão de rede, as cabeadas e as sem fio. As cabeadas, embora deem mais trabalho para instalar, são mais confiáveis e rápidas. As redes sem fio, embora percam um pouco dessa credibilidade, são indicadas para quem deseja uma mobilidade melhor no ambiente e fornece uma solução rápida para estabelecer uma rede local.

Agora, vamos ver quais os dispositivos responsáveis por tornar a comunicação entre dois ou mais dispositivos possíveis. Os mais conhecidos são o roteador, switch, modem e o hub de rede. Cada um tem suas particularidades e embora eles tenha funções parecidas, tem algumas diferenças que preciso destacar para você não se confundir.

Hub

O hub é um equipamento de rede bem antigo sendo um dos primeiros a serem nas redes internas de empresas. Ele conecta os computadores de uma rede e possibilita a transmissão das informações entre eles.

Porém, é exatamente nesta transmissão que está o seu ponto fraco: ao pegar a informação de um computador para enviar, ele passa as informações por todos os computadores até encontrar o destinatário final. Isto causa um tráfego enorme, além de expor os dados a qualquer um que esteja conectado nela, gerando um sério problema de segurança.

Assim, por causa da maneira como trabalha e dos perigos decorrentes disto, o hub caiu em desuso há alguns anos. Embora algumas empresas ainda o usem (acredite, isso ainda acontece), ele foi perdendo espaço à medida que os fabricantes criaram uma solução mais inteligente para substituí-lo: o switch.

Switch

Criado principalmente para resolver os problemas que o hub apresentava, o switch é um equipamento que executa a mesma tarefa do hub. Porem, diferente de seu antecessor, o switch recebe a informação a ser transmitida e a repassa apenas para o destinatário, evitando mandá-la a outros computadores que não fazem parte da comunicação entre esses dois computadores.

O aparelho guarda os endereços dos destinatários em uma tabela na sua memória. Desta forma, ele consegue entregar as informações unicamente à máquina destinada e, assim, consegue ainda diminuir o tráfego da rede.

Vale lembrar que mesmo em uma rede com um switch ainda é possível capturar informações através de algumas técnicas de invasão. É necessário que o equipamento tenha algum tipo de proteção especial para evitar este tipo de roubo.

Quanto aos recursos, os switchs podem ser classificados como gerenciáveis e não gerenciáveis. A principal diferença entre eles é que o primeiro se limita a apenas conectar dispositivos e transmitir dos dados dentro da rede, enquanto o segundo, além de fazer isso, conta com ferramentas que permitem administrá-lo remotamente ou até mesmo ver relatórios sobre determinados aspectos da rede e seu uso.

Roteador

O roteador é um equipamento que faz o papel de um intermediador, possibilitando a comunicação entre redes diferentes, geralmente sendo uma rede local para a internet. Este trabalho é realizado seguindo um conjunto de regras que são encontradas na tabela de roteamento.

O uso de aparelhos do gênero é comum em situações em que é necessário interligar redes diferentes, mas que, ao mesmo tempo, é preciso mantê-las isoladas. Na prática, quem está em uma delas não consegue enxergar diretamente a outra, a menos que utilize o dispositivo como “caminho” para isso.

Atualmente, os roteadores tem um vasto leque de recursos, que vão desde proteções iniciais para evitar invasões até controlar a banda de internet que vai para os dispositivos da rede local, o que o torna um componente fundamental para a administração da internet em uma casa ou uma empresa.

Roteadores podem ser encontrados na forma de equipamentos fechados ou como computadores com mais de uma placa de rede, usando um sistema operacional configurado para esta função. Nesse último caso, boa parte dos PCs usados como firewall também atuam como roteador por causa do inerente trabalho de segurança desse tipo de funcionalidade.

Modem

O modem é um dispositivo eletrônico que modula um sinal digital em uma onda analógica, capaz de ser transmitida pela linha telefônica, e que demodula o sinal analógico e o converte novamente para o formato digital original, criando uma comunicação entre dois pontos. É exatamente por causa desta característica que o aparelho tem este nome, que vem da junção das palavras (mo)dulador e (dem)odulador.

Cabe ressaltar que diferente dos modems para acesso discado, os modems ADSL não precisam converter o sinal de digital para analógico e vice-versa, porque ele é sempre digital – o que pode, inclusive, ser visto no nome da tecnologia: ADSL – Asymmetric Digital Subscriber Line.

Até aqui já cobrimos uma parte dos conceitos básicos de rede, porém ainda falta uma parte também importante, os protocolos. Para entender melhor um pouco mais o que são protocolos e outros aspectos básicos de uma rede, fique ligado no episódio da semana que vem, até a próxima!

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