Arquitetura de Redes de Computadores

Descrição detalhada

O termo redes de computadores está cada vez mais em desuso com as novas tecnologias e dispositivos que estão sendo interconectados na internet pública. Estes dispositivos conhecidos como sistemas finais não são unicamente compostos de computadores de mesa mas também de uma grande variedade de equipamentos que incluem telefones celulares, sistemas de automação residencial ou industrial, computadores portáteis e aparelhos eletrônicos diversos.

Estes sistemas finais são interconectados e percorrem uma rota ou caminho que passa por enlaces de comunicação (cabos, ondas, fibras ópticas etc) e também por comutadores de pacotes (switches, hubs, roteadores etc). O primeiro é o meio físico responsável pela transmissão em si enquanto o segundo faz o encaminhamento dos pacotes aos seus destinos.

Os sistemas finais acessam a internet por meio de ISPs (provedores de serviço de internet) de nível baixo que são interconectados por ISPs de nível alto, compostos por roteadores e sistemas de fibra óptica de altíssima velocidade, obedecendo certas convenções de nomeação e endereço a fim de padronizar o acesso à rede.

Os protocolos controlam o envio e recebimento das informações e envolvem todos os dispositivos que compõem a internet, sendo o mais famoso deles o conjunto de protocolos conhecido como TCP/IP. Este protocolo, cujo nome vem dos protocolos mais importantes de pilha, TCP e IP, foi desenvolvido originalmente pela Universidade da Califórnia para o Departamento de Defesa dos EUA (DoD). Atualmente o TCP/IP é o protocolo padrão para redes locais e remotas.

Topologia

A topologia da rede define o modo como diversos dispositivos computacionais (nós) estão ligados um ao outro. A topologia de rede mais simples é a que representa dois nós interligados. Esta é a topologia Ponto a Ponto, que pode ser utilizada também na conexão entre mais de dois nós. Além da ligação Ponto a Ponto há outros exemplos de topologias, como:

Tipos de cabo

Existem 4 tipos de cabo de rede: Cabo de par trançado não blindado (UTP - Unshielded Twisted Pair), cabo de par trançado blindado(STP - Shielded Twisted Pair), cabo de fibra óptica e cabo coaxial, que é usado em redes antigas.

Camadas da pilha de protocolos TCP/IP

O TCP/IP foi implementado em uma arquitetura de pilhas, onde cada camada interage com a camada imediatamente superior ou inferior a ela. A divisão superficial em camadas e alguns protocolos TCP/IP são mostrados abaixo:

Camada	Protocolo
4. Aplicação	FTP, TORRENT, SMTP,POP3,HTTP
3. Transporte	TCP,UDP,DCCP
2. Rede	ARP,RARP,IPv4,IPv6
1. Física	BLUETOOTH,USB,ETHERNET

Descrição do serviço

Através da internet os sistemas finais executam aplicações distribuídas (navegação na web, compartilhamento de arquivos, jogos em rede, troca de mensagens, aúdio, vídeo etc) que podem se comunicar entre si e dois serviços são oferecidos a essas aplicações: serviço confiável orientado a conexão TCP (Transmission Control Protocol) e, serviço não confiável não orientado a conexão UDP (User Datagram Protocol). O primeiro é geralmente mais lento que o segundo, mas oferece garantia de entrega dos pacotes a serem transmitidos.

Um dos problemas que a internet enfrenta é que não há garantia de tempo que os pacotes levarão para ser transmitidos. O usuário pode apenas aumentar a velocidade de tráfego entre sua rede e seu provedor de acesso, geralmente pagando mais ao seu provedor.

Referência

Redes de Computadores e a Internet, JAMES F. KUROSE - KEITH W. ROSS