O que são redes de computadores? Conceitos Básicos.

Descrição

Rede de computadores - um sistema de comunicação entre dois ou mais computadores. No sentido mais amplo, uma rede de computadores é um sistema de comunicação por meio de cabo ou meio sem fio, computadores para diversas finalidades funcionais e equipamentos de rede.

Vários fenômenos físicos podem ser usados para transmitir informações, via de regra - vários tipos de sinais elétricos ou radiação eletromagnética.

Os meios de transmissão em redes de computadores podem ser cabos telefônicos e cabos de rede especiais: cabos coaxiais, pares trançados, cabos de fibra óptica, ondas de rádio, sinais luminosos.

Noções básicas sobre camadas e protocolos

Protocolo de rede - um conjunto de regras para interação entre computadores. Os protocolos definem formato, sincronização, sequenciamento e controle de erros. Sem essas regras, o computador não verá o significado do fluxo de bits de entrada.

OSI (Open System Interconnection) modelo - inclui um conjunto de protocolos que definem e padronizam o processo de comunicação de dados. O modelo divide esse processo em 7 grupos chamados camadas.

Camadas de rede:

• Application layer (Programa) - garante a interação entre o software em execução no computador e a rede.
• Presentation layer (apresentação) - realiza conversão de código e alteração de formato de dados (tradução de sintaxe). É um tradutor de rede que verifica se os dados estão no formato correto para a aplicação que os receberá.
• Session layer (Sessão) - decide quando ativar ou desativar a comunicação entre dois computadores.
• Transport layer (Transporte) - verifica se os dados foram enviados e recebidos com sucesso nos dois nós finais. Caso os dados sejam enviados incorretamente, esta camada é responsável por reenviar os dados.
• Network layer (Rede) - estabelece, mantém e interrompe conexões lógicas e físicas entre muitas redes intermediárias. Responsável pela tradução (conversão) de endereços lógicos ou nomes em endereços físicos. Ele executa as funções de roteamento de rede e controle de fluxo por meio da interface rede-computador.
• Data-Link - lida com transmissão física, enquadramento (montagem de dados em um único bloco), controle de fluxo e controle de erros durante uma única transferência de dados.
• Physical layer (Físico) - fornece uma interface elétrica ou mecânica para um cabo de rede. Esta camada dá à camada Data-Link a capacidade de transmitir um fluxo de bits de dados entre dois sistemas em interação. Transmite bits de dados a serem movidos.

Compreensão do modelo e protocolos TCP/IP

Grupos generalizados de camadas de rede:

• Application layer (Programa) - fornece programas para solução de problemas de rede, transferência de arquivos, controle remoto e atividade na Internet. Ele também oferece suporte a APIs (Application Programming Interfaces), que permitem que programas escritos para determinados sistemas operacionais acessem a rede.
• Transport layer (Transporte) - fornece serviços de controle de fluxo, controle de erros e autenticação para a Internet. Serve como interface para aplicações de rede.
• Internet layer (Internet) - fornece endereçamento lógico independente de hardware para que os dados possam ser transferidos entre sub-redes com diferentes arquiteturas físicas. Fornece roteamento para reduzir o tráfego e oferece suporte à entrega de rede. Associa endereços físicos (usados na camada de acesso à rede) a endereços lógicos.
• Network Access layer (Acesso à rede) - fornece uma interface com a rede física. Formata os dados para transmissão e endereça os dados para a sub-rede com base nos endereços de hardware físico. Fornece controle de erros para dados transmitidos por uma rede física.

Compreensão dos protocolos e dispositivos da camada física

Nível físico determina as características elétricas, de tempo e outras características das redes através das quais os bits de informação são transmitidos na forma de sinais elétricos. O desempenho dos canais de transmissão de dados (largura de banda, tempo de atraso e taxa de erro) é determinado por várias propriedades das portadoras físicas.

Compreensão dos protocolos da camada de software (HTTP, FTP, Telnet)

Camada de software está no topo do conjunto de protocolos TCP/IP. Comunica-se com camadas inferiores através de portas TCP ou UDP.

Entendimento HTTP e WWW

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) é usado para comunicação entre o navegador e o servidor web. NTTR suporta a transferência de documentos HTML. Para estabelecer uma conexão, é usado o protocolo de transporte TCP.

A NTTR é responsável pelo seguinte:

• Estabelece uma conexão entre o navegador e o servidor
• Configurando parâmetros para a sessão
• Fornece transmissão ordenada de conteúdo HTML
• Fechando a conexão com o servidor
• Depois de estabelecer uma conexão TCP, o navegador usa o comando HTTP GET para recuperar a página da Web do servidor.

UDP (User Datagram Protocol) - um protocolo na pilha TCP/IP que, ao contrário do protocolo TCP, funciona sem estabelecer uma conexão. Troca mensagens sem confirmação e garantia de entrega. Ao usar o protocolo UDP, a responsabilidade pelo tratamento de erros e retransmissão de dados é atribuída à camada de protocolo acima. Eficaz para servidores que enviam pequenas respostas para um grande número de clientes.

Ferramentas para rastrear e resolver problemas (ICMP, ping, traceroute)

Ping - um utilitário que testa a conexão de rede.

Traceroute - um utilitário que rastreia o caminho de um datagrama (mensagem) entre redes.

ICMP (Internet Control Message Protocol) - um protocolo de rede usado para transmitir mensagens sobre erros ocorridos durante a transmissão de dados. A operação das concessionárias é baseada neste protocolo ping e traceroute .

Modelo cliente-servidor

Servidor cliente - uma arquitetura de rede na qual a tarefa ou carga da rede é dividida entre provedores de serviços (servidores) e clientes (clientes).

Soquetes, endereçamento IP e porta

Soquete de rede - o ponto abstrato final de conexão em uma rede de computadores.

Soquete de API - uma interface de software para controlar e usar soquetes de rede.

Endereço de soquete - combinação de endereço IP e número de porta.

Uso de servidores proxy

Servidor proxy - um servidor (computador ou programa) que permite realizar solicitações indiretas (e às vezes proxy) a serviços de rede. É utilizado para acesso de computadores da rede local à Internet, cache de dados, compactação de dados, proteção da rede local contra acesso externo, restrição de acesso à Internet e controle de tráfego, para acesso anônimo.

Serviços de transferência de arquivos: FTP, TFTP

FTP (File Transfer Protocol) - utilitário e protocolo cliente/servidor usado para transferir arquivos entre dois computadores em uma rede TCP/IP. Também pode criar e excluir diretórios e exibir o conteúdo dos diretórios.

TFTP (Trivial File Transfer Protocol) - um utilitário e protocolo cliente/servidor baseado em UDP e usado para operações simples de transferência de arquivos.

Serviços de conversão de nomes: DNS, whois

DNS (Domain Name System) - um sistema para nomear recursos em redes TCP/IP.

WHOIS - um protocolo/serviço de rede (baseado no protocolo TCP) que permite determinar o proprietário de um nome de domínio/endereço IP.

Serviços de acesso remoto: Telnet, SSH, rdesktop, VNC

Telnet - um conjunto de componentes que fornecem acesso terminal a um computador remoto. Uma sessão Telnet requer um cliente Telnet e um servidor Telnet. Telnet também é um protocolo, um sistema de regras que define a interação entre o servidor Telnet e o cliente.