Conceitos da Web para a Educação/Introdução às redes de computadores e a evolução da Internet

Introdução às Redes de Computadores e a Evolução da Internet

Rede de computadores

São dois ou mais computadores interligados entre si, com o intuito de trocar informações e compartilhar recursos. Exemplos de recursos compartilhados: físicos (impressora) e/ou lógicos (softwares). As Redes de Computadores sugiram com a necessidade que os usuários de computadores das empresas terem de compartilhar programas, equipamentos e bases de dados. Atualmente, é muito difícil encontrar um computador que não trabalhe em rede, pois inclusive nas casas que contam com um só sistema, este passa a se tornar parte de uma rede mundial de computadores quando se conecta à internet.

Meios físicos de comunicação de redes

Os sistemas podem ser unidos por meio de cabos (comunicação tradicional: com fio) ou por meio de sinais infravermelho, entre outras (comunicação sem fio). Ou seja, os meios de comunicação podem ser: linhas telefônicas, cabos, satélites ou comunicação sem fios. Segundo o meio de transmissão de Rede por cabo (com fio) temos como exemplo: Rede de Cabo coaxial, Rede de Cabo de fibra óptica e Rede de Cabo de par trançado. A principal diferença das redes sem fio é que, como seu próprio nome indica, não utilizam cabos, ou seja, uma mídia guiada. Em seu lugar, o meio de transmissão é o ar, no qual são emitidas tanto as ondas de rádio como a luz infravermelha. Temos como exemplo: Rede por infravermelhos, Rede por microondas ou laser e Rede por rádio.

O QUE É A INTERNET?

Segundo o Ibope/NetRatings, já somos 79,9 milhões de internautas no Brasil, número quando fechou 2011, o 5º país mais conectado. Mas o que tanta gente faz por tanto tempo na internet? Consultas, pesquisas e compras, com certeza. Mas também relacionam-se com outras pessoas, escrevem blogs, trocam fotos, mantêm-se informados, participam de projetos e trabalham. A internet como se conhecia alguns anos atrás está mudando e rápido. Os números dos serviços que colocam os usuários na linha de frente não deixam dúvidas que o número de usuários de computador vai dobrar até 2012, chegando a 2 bilhões. A cada dia, 500 mil pessoas entram pela primeira vez na Internet e são publicados 200 milhões de tuítes; a cada minuto são disponibilizadas 48 horas de vídeo no YouTube; e cada segundo um novo blog é criado. 70% das pessoas consideram a Internet indispensável. Em 1982 havia 315 sites na Internet. Hoje existem 174 milhões.

De acordo o fragmento acima percebe-se a variedade de serviços que a internet oferece aos usuários. No entanto, o que realmente é a Internet? A internet é o conjuto de redes em escala mundial de milhões de computadores interligados pelo protocolo de comunicação TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), que permite o acesso a todo tipo de informação e troca de dados. Esse protocolo é a linguagem comum dos computadores que integram a internet. Os serviços mais conhecidos da Internet são: o correio-eletrônico (protocolos SMTP, POP3), a transferência de arquivos (FTP), o compartilhamento de arquivos (NFS), a emulação remota de terminal (Telnet), o acesso à informação hipermídia (HTTP), conhecido como WWW (World Wide Web).

COMO SURGIU A INTERNET?

A Internet nasceu em 1969 no tempo de GUERRA, assim como várias evoluções criadas pela humanidade. Criada nos Estados Unidos na II Guerra Mundial, quando o país estava em guerra fria com a União Soviética, a rede interligava laboratórios de pesquisa do exército e se chamava ARPAnet (ARPA: Advance d Research Projects Agency / Net: Rede - Rede da Agência de Projetos de Pesquisa Avançados). Criada com o objetivo de descentralizar as informações, esta rede interligava várias redes em diversas regiões dos Estados Unidos. Ligava, inicialmente, computadores com informações sigilosas do governo para prevenir a perda destas informações caso houvesse um ataque russo, garantindo a segurança das mesmas informações em vários outros lugares. Com o fim da guerra fria, permitiram que cientistas e pesquisadores pudessem se conectar para estudo, logo depois as universidades e em seguidas universidades de outros países, desimanando para o resto do mundo. Hoje na nossa casa, na rua e quase todo lugar temos acesso a essa grande teia que hoje se chama Internet ou seja rede internacional. Nenhum outro meio de comunicação se expandiu tão rapidamente quanto a rede mundial de computadores.

Internet no Brasil

A Internet no Brasil chegou aqui em 1988, quando algumas universidades brasileiras começaram a fazer parte da rede de computadores das instituições de ensino superior dos Estados Unidos (a ARPANET). Mas, ainda nesta data, surgia a AlterNex, primeiro esboço do que seria a internet brasileira a partir dos anos 90. Assim como a ARPANET, a AlterNex começou como uma rede restrita para pesquisadores e acadêmicos de universidades. Mais tarde, em 1992 o público pode conhecer a rede mundial de computadores. Mais tarde, em 1997, os provedores comerciais de Internet passam a ganhar mercado no Brasil e o número de usuários começa a aumentar bastante. Os provedores puderam abaixar o preço com a chegada da conexão Banda Larga.

A WORLD WIDE WEB ou WWW

Para expansão da utilização da Internet foi decisiva a criação da www – World Wide Web. A Web nasceu em 1991, no laboratório CERN, na Suíça. Seu criador, Tim Berners-Lee e Robert Caillaiu, concebeu-a unicamente como uma linguagem que serviria para interligar computadores do laboratório e outras instituições de pesquisa, e exibir documentos científicos de forma simples e fácil de acessar. Estes cientistas também são responsáveis pelo desenvolvimento de duas ferramentas indispensáveis para a Internet: o código HTML e o protocolo HTTP. Com as invenções desses cientistas várias evoluções e melhorias nestes protocolos e códigos chegamos à Internet como a conhecemos. Hoje é o segmento que mais cresce e a chave do sucesso da World Wide Web (WWW) é o hipertexto. Os textos e imagens são interligados por meio de palavras-chave, tornando a navegação simples e agradável.

Classificação das redes de Computadores Segundo a arquitetura de Rede: - DSL - Ethernet - FDDI - ATM - e outras

Segundo a extensão geográfica: - LAN - Redes Locais - MAN - Redes Metropolitanas - WAN - Redes Mundiais - e outras...

Segundo a topologia - Rede em Anel - Rede em Barramento - Rede em Estrela - e outras

Segundo o meio de Transmissão - Por cabos - Sem fios

Introdução às Redes de Computadores e Evolução da Internet.

• Meios físicos de comunicação de redes;
• Protocolo;
• Pacote;
• Roteamento;
• Web;
• Internet e TCP/IP;
• Histórico da Internet e da web;
• Realidade aumentada e virtual;
• Computação nas nuvens;
• Tecnologias emergentes;
  

Meios físicos de comunicação de redes:

O meio físico de comunicação de redes mais usado atualmente é o padrão Ethernet. Esse padrão é formado por um conjunto de padrões conforme o meio de transmissão dos dados: Coaxial, par trançado, UTP, Gigabit ethernet, fibra óptica, e também a rede sem fio que se subdivide em outras: Wi fi, bluetooth, wimax e outras.

Protocolo:

Segundo o site do Wikipédia: “O TCP/IP é um conjunto de protocolos de comunicação entre computadores em rede (também chamado de pilha de protocolos TCP/IP). Seu nome vem de dois protocolos: o TCP (Transmission Control Protocol - Protocolo de Controlo de Transmissão) e o IP (Internet Protocol - Protocolo de Interconexão). O conjunto de protocolos podem ser vistos como um modelo de camadas, onde cada camada é responsável por um grupo de tarefas, fornecendo um conjunto de serviços bem definidos para o protocolo da camada superior. As camadas mais altas estão logicamente mais perto do usuário (chamada camada de aplicação) e lidam com dados mais abstratos, confiando em protocolos de camadas mais baixas para tarefas de menor nível de abstração”.
Como o próprio nome diz podemos fazer uma comparação com protocolo como sendo um conjunto de procedimentos e regras de funcionamento a serem aplicados em cerimoniais e ocasiões em que se encontram representados os chefes de estado de um país, assim então comparando as duas definições podermos entender melhor o funcionamento do TCP/IP, que diz respeito a como os dados vão comunicar-se, as regras e o que deve ser feito em determinada circunstância, no que se refere ao tráfego dos dados.

Pacote:

É uma unidade de transferência de informação (carrinho que carrega os dados (bits)).
Pensando dessa maneira o cabo seja ele qual for (como os citados acima nos meios físicos), é a estrada por onde passam/trafegam esses carrinhos/dados empacotados.
Cada pacote carrega a informação que o ajudará a chegar a seu destino: o endereço IP do emissor, o endereço IP do destinatário pretendido, quantos pacotes essa mensagem de e-mail foi dividida e o número desse pacote em particular. Cada pacote é então enviado para seu destino por meio do melhor caminho disponível: um caminho que pode ser seguido por todos os outros pacotes da mensagem ou por nenhum deles. Isso torna a rede mais eficiente.
Geralmente os pacotes têm três partes: cabeçalho (instruções e informações), corpo (dados a serem transmitidos) e rodapé (normalmente avisa ao receptor que o fim do pacote foi atingido, ou pode verificar se algum erro ocorreu).

Roteamento:

É definir a rota/caminho.
Roteamento é a forma utilizada na internet através da qual, duas máquinas em comunicação (conectadas através da rede) “acham” e usam o melhor caminho através dessa rede, para entregar os pacotes de dados entre hosts (equipamentos de rede de uma forma geral, incluindo computadores, roteadores etc.).

Essa sequência de transmissão de dados envolve:

• Definir que caminhos estão disponíveis;
• Escolher o “melhor” caminho, para um objetivo específico;
• Usar esse caminho para chegar ao destino desejado;
• Adaptar o formato dos dados às tecnologias de transporte (comunicação) disponíveis.

Web:

A World Wide Web que significa, "Rede de alcance mundial"; também conhecida como apenas Web ou WWW. Internet e TCP/IP:
Segundo Wikipédia: “A Internet é um conglomerado de redes em escala mundial de milhões de computadores interligados pelo protocolo de comunicação TCP/IP que permite o acesso a informações e todo tipo de transferência de dados. Ela carrega uma ampla variedade de recursos e serviços, incluindo os documentos interligados por meio de hiperligações da World Wide Web (Rede de Alcance Mundial), e a infraestrutura para suportar correio eletrônico e serviços como comunicação instantânea e compartilhamento de arquivos.”
A Internet possibilitou a integração e interação das pessoas em diversos lugares permitindo interação a troca de ideias e pontos de vista, além é claro de agilizar processos, antes jamais pensados de serem executados com tamanha rapidez e perspicácia de informações.

Realidade aumentada e virtual:

“De uma forma simples, Realidade Aumentada é uma tecnologia que permite que o mundo virtual seja misturado ao real, possibilitando maior interação e abrindo uma nova dimensão na maneira como nós executamos tarefas, ou mesmo as que nós incumbimos às máquinas. Assim, se você pensava que objetos pulando para fora da tela eram elementos de filmes de ficção científica, está na hora de mudar seus conceitos. Aliás, o que acontece com a Realidade Aumentada é o contrário: você pulará para dentro do mundo virtual para interagir com objetos que só estão limitados à sua imaginação.”
Leia mais em: http://www.tecmundo.com.br/2124-como-funciona-a-realidade-aumentada.htm#ixzz1t0FelnV6
Uma prova disso são os novos vídeos game que estão aí, levando você cada vez mais a entrar nesse mundo virtual e interagir, inserindo-se no contexto dos jogos, o que proporciona aumentar a realidade da interação através da virtualização. Com o aumento da capacidade de processamento dos celulares eles estão se tornando uma plataforma para o desenvolvimento desses jogos que utilizam realidade aumentada para poder imergir os usuários na realidade dos jogos.

Computação nas nuvens:

“O conceito de computação em nuvem (em inglês, cloud computing) refere-se à utilização da memória e das capacidades de armazenamento e cálculo de computadores e servidores compartilhados e interligados por meio da Internet, seguindo o princípio da computação em grade.
O armazenamento de dados é feito em serviços que poderão ser acessados de qualquer lugar do mundo, a qualquer hora, não havendo necessidade de instalação de programas x ou de armazenar dados. O acesso a programas, serviços e arquivos é remoto, através da Internet - daí a alusão à nuvem. O uso desse modelo (ambiente) é mais viável do que o uso de unidades físicas. Num sistema operacional disponível na Internet, a partir de qualquer computador e em qualquer lugar, pode-se ter acesso a informações, arquivos e programas num sistema único, independente de plataforma. O requisito mínimo é um computador compatível com os recursos disponíveis na Internet. O PC torna-se apenas um chip ligado à Internet — a "grande nuvem" de computadores — sendo necessários somente os dispositivos de entrada (teclado, mouse) e saída (monitor).” Wikipédia.
Ainda sou contra essa modalidade de armazenamento e compartilhamento de recursos, acho que a confiabilidade ainda é um ponto a ser bem pensado antes de entregar seus dados a alguém, ou submeter-se a vontade de outrem de disponibilizar ou não recursos. Posso estar errada, mas por enquanto estou receosa em utilizar à computação em nuvem. Apesar de achar que esse compartilhamento de recursos possa ser viável para auxiliar na disseminação e uso de tecnologias pelas pessoas que não podem adquirir tais recursos. Muitos defendem falando das criptografias e que nem mesmo eles sabem onde estão seus dados, mas eu me pergunto por que eles seriam tão bonzinhos com todo mundo. E penso logo, o que eles querem alcançar “ganhar” com isso. Continuo não confiando e ainda me mantenho na retaguarda esperando o que vai acontecer daqui pra frente.

Tecnologias emergentes:

São as novas tecnologias, eletrônicas, programas, aplicativos, de lançamento recente, ou em fase de teste e com previsão de lançamento, para os consumidores.

• Informática para Agregação de Valor à Informação
• Biologia Sintética e Engenharia Metabólica
• Revolução Verde 2.0 - Tecnologias para a Alimentação e Aumento da Biomassa
• Materiais em Nanoescala
• Biologia de Sistemas e Modelagem Computacional e Simulação de Sistemas Químicos e Biológicos
• Utilização do Dióxido de Carbono como um Recurso
• Energia sem Fios
• Sistemas de Energia de Alta Densidade
• Medicina Personalizada, Nutrição e Prevenção de Doenças

E a melhor de todas. Porque através dessa todas as outras são desencadeadas e tornam-se possíveis.

• Tecnologias Avançadas para Educação

Fontes pesquisadas: google e Wikipédia.

“Bom mesmo é ir a luta com determinação, abraçar a vida com paixão, perder com classe e vencer com ousadia… Pois o triunfo pertence a quem se atreve.” Charles Chaplin

Modelo OSI – Modelo de Referência de desenvolvimento de comunicação

No intuito de facilitar o processo de padronização e obter comunicação entre máquinas de diferentes fabricantes, a ISO (International Standards Organization em português: Organização Internacional de Normalização), criou um modelo de arquitetura para sistemas abertos, visando permitir a comunicação entre máquinas heterogêneas e definindo diretivas genéricas para a construção de redes de computadores independente da tecnologia de implementação.
O modelo foi denominado OSI (Open Systems Interconnection), servindo de base para a implementação de qualquer tipo de rede, seja de curta, média ou longa distância. Definindo exatamente o que cada camada deve fazer, mas não como fazer e nem define quais os protocolos que as camadas utilizaram.
A arquitetura do modelo OSI é formada por camadas (ou níveis), interfaces e protocolos. Esses protocolos são conjuntos de regras e formatos que permitem a comunicação entre as camadas nas diferentes máquinas. Em cada camada podem ser definidos um ou mais protocolos.
A forma mais simples de entender qual o principio de funcionamento do modelo OSI é pensar que cada camada adicionar um cabeçalho com informações nos dados do usuário que serão transmitidos para outro sistema, e quando a informações chega ao outro lado a função do modelo é entender o cabeçalho, retirar a informação que precisa e passar a informação a diante para a próxima camada que entenderá e ao final do processo será exibido para o usuário final.

Exemplificando cada camada do modelo OSI, do nível mais baixo ao mais alto.

1 – Camada Física Os protocolos deste nível são os que realizam a codificação/decodificação de símbolos e caracteres em sinais elétricos lançados no meio físico. O nível físico tem a função de transmitir uma seqüência de bits através de um canal de comunicação.

2 – Camada de Enlace de Dados Neste nível a camada receber/transmiti uma seqüência de bits do/para o nível físico e transformá-los em uma linha que esteja livre de erros de transmissão, a fim de que essa informação seja utilizada pelo nível de rede.

3 – Camada de Rede A camada de rede controla a operação da rede de um modo geral. Fazendo o roteamento dos pacotes entre fonte e destino, o controle de congestionamento e a contabilização do número de pacotes ou bytes utilizados pelo usuário, para fins de tarifação.

4 – Camada de Transporte A camada de transporte inclui funções relacionadas com conexões entre a máquina fonte e máquina destino, segmentando os dados em unidades de tamanho apropriado para utilização pelo nível de rede, seguindo ou não as orientações do nível de sessão.

5 – Camada de Sessão A função da camada de sessão é administrar e sincronizar diálogos entre dois processos de aplicação. Os protocolos desse nível tratam de sincronizações na transferência de arquivos.

6 – Camada de Apresentação A função da camada de apresentação é assegurar que a informação seja transmitida de tal forma que possa ser entendida e usada pelo receptor.

7 – Camada de Aplicação A camada de aplicação fornece ao usuário uma interface que permite acesso a diversos serviços de aplicação, convertendo as diferenças que existem em diferentes fabricantes para um denominador comum. Esta camada de aplicação é o nível que possui o maior número de protocolos existentes, devido ao fato de estar mais perto do usuário e os usuários possuírem necessidades diferentes.

Tabela pra entender melhor:

CAMADA	FUNÇÃO
APLICAÇÃO	Funções especializadas (transferência de arquivos, terminal virtual, e-mail)
APRESENTAÇÃO	Formatação de dados e conversão de caracteres e códigos
SESSÃO	Negociação e estabelecimento de conexão com outro nó
TRANSPORTE	Meios e métodos para a entrega de dados ponta-a-ponta
REDE	Roteamento de pacotes através de uma ou várias redes
ENLACE	Detecção e correção de erros introduzidos pelo meio de transmissão
FÍSICA	Transmissão dos bits através do meio de transmissão

Bibliografia: 1 – José Mauricio Santos Pinheiro em 22/11/2004 http://www.projetoderedes.com.br/artigos/artigo_modelo_osi.php

2 – Como funciona as camadas do medelo de camada OSI http://archive.is/20121225185814/andersonfrancisco.wordpress.com/2011/03/30/como-funciona-as-camadas-do-medelo-de-camada-osi/

3 - A World Wide Web completa 20 anos, conheça como ela surgiu. Disponível em: http://www.tecmundo.com.br/historia/1778-a-world-wide-web-completa-20-anos-conheca-como-ela-surgiu.htm. Acessado em 22/05/12.

4 - Banda larga no Brasil é cara e ruim; entenda. Disponível em: http://revistagalileu.globo.com/Revista/Common/0,,EMI138571-17770,00-BANDA+LARGA+NO+BRASIL+E+CARA+E+RUIM+ENTENDA.html. Acessado em 22/05/12.

5 - Conceitos de Internet e TCP/IP. Disponível em: http://www.si.lopesgazzani.com.br/docentes/mauro/daw-2009/tcp-apostila.pdf. Acessado em 22/05/12.

6 - Estatísticas, dados e projeções atuais sobre a Internet no Brasil. Disponível em: http://tobeguarany.com/internet_no_brasil.php. Acessado em 22/05/12.

7 - PNBL e 3G fazem números de brasileiros online chegar a 79,9 milhões. Disponível em: http://info.abril.com.br/noticias/internet/brasil-fecha-2011-com-79-9-mi-de-internautas-10042012-29.shl. Acessado em 22/05/12.

Referências

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