Rct 1 - histórico e evolução das redes de telecomunicações e de computadores

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Rct 1 - histórico e evolução das redes de telecomunicações e de computadores

  1. 1. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 1(16) HISTÓRICO E EVOLUÇÃO DAS REDES DE TELECOMUNICAÇÕES E DE COMPUTADORES Comunicação Comunicação é o ato de transmissão de informações de uma pessoa à outra. Comunicação sempre foi, desde o início dos tempos, uma necessidade humana buscando aproximar comunidades distantes. Na pré-história as informações se referiam a perigos iminentes, busca de caça, etc. Tribos indígenas se valiam de sinais de fumaça ou de tambores para se comunicar. Os grandes conquistadores foram obrigados a estabelecer um sistema de mensageiros. Há, na História, referência à utilização de pombo-correio como uma forma de comunicação, em especial durante as guerras. Para que exista comunicação são necessários 4 elementos básicos: Emissor: transmite informações; Receptor: que recebe as informações do emissor; Meio de transmissão: interface ou caminho entre o emissor e receptor que transporta o sinal; Sinal: um sinal contém uma mensagem composta de dados e informações. EMISSOR RECEPTOR Sinal Meio de Transmissão É importante notar duas características sobre comunicações. Primeira, a mensagem não é comunicada diretamente mas é comunicada por meio de um sinal. Segunda, o sinal sempre passa através de algum meio de comunicação qualquer (fios, cabos, fibras, ar, ondas de rádio, etc) que carregue o sinal entre o transmissor e o receptor. Telecomunicações - Telegrafia As telecomunicações se diferenciaram destes processos visuais pelo uso de sinais processados eletricamente no transporte das informações. As telecomunicações se iniciaram verdadeiramente em 1844, quando Samuel Morse transmitiu a primeira mensagem em uma linha entre Washington e Baltimore (Código Morse). Mais de 30 anos se passaram em que a telegrafia fora o único meio de telecomunicação. Foi o sistema que acompanhou os desbravadores de territórios virgens e, mesmo após a invenção da transmissão por rádio, permaneceu em uso pela sua inteligibilidade mesmo na presença de ruídos e sinais de baixa intensidade. TGSI/FMR Prof. Moreira
  2. 2. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 2(16) Telefonia Em 1876 um novo fato iria revolucionar as telecomunicações. Tratava-se da recente invenção do Telefone com microfone de magneto-indutivo, por Alexander Graham Bell. Disputando com dois notáveis de seu tempo, Elisha Gray co- fundador da Empresa Western Eletric e Thomas Edson, ele ganhou a corrida inventando um aparelho de uso prático. Quando 10 anos mais tarde surgiu o microfone a carvão (1886), estavam concretizados os princípios operacionais da transmissão telefônica, que iriam prevalecer praticamente até a década de 1950 em todos os telefones. Radiocomunicação Também em 1886 Heinrich Hertz provou experimentalmente, a analogia entre ondas de luz e elétricas. Gugliermo Marconi, usando os fundamentos de James Maxwell e de Hertz, construiu o primeiro transmissor de rádio (1895). TGSI/FMR Prof. Moreira
  3. 3. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 3(16) Satélites Em 1957 foi lançado o primeiro satélite artificial (Sputnik). Em 10 de junho de 1962 foi colocado em órbita o primeiro satélite ativo de comunicações - o Telstar, que permitiu transmissão de conversações telefônicas, telefoto e sinais de televisão a cores. Estava aberta a era de telecomunicações, via satélite. A extraordinária expansão das telecomunicações nos últimos 50 anos reclamou e forçou desenvolvimentos para obtenção de meios de transmissão de alta capacidade, qualidade e custos competitivos. Cabos Ópticos Em 1870 o físico inglês Tyndall demonstrara que a luz podia acompanhar um feixe (tubo) de água, mesmo quando curvado. Estavam lançados os fundamentos da fibra óptica: um delgado filamento flexível de sílica que conduz um feixe de luz, capaz de transportar dezenas de milhares de conversações simultâneas à grandes distâncias. TGSI/FMR Prof. Moreira
  4. 4. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 4(16) TGSI/FMR Prof. Moreira
  5. 5. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 5(16) EVOLUÇÃO DA TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO Anos 60 e 70 3174 - Mainframes e Front-Ends - Terminais Burros e impressoras - Circuitos de baixa velocidade - X-25 - Processamento batch - Dependência de gerenciamento centralizado TGSI/FMR Prof. Moreira
  6. 6. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 6(16) Início dos anos 80 PC Printer - Introdução do PC - Tecnologia digital e micro-eletrônica - Baixo custo - Processamento perto do usuário - Descentralização - Individualização - Sem backup - Vírus, pirataria e duplicações de informações TGSI/FMR Prof. Moreira
  7. 7. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 7(16) Fim dos anos 80 Ethernet Token-ring FDDI - As redes de computadores ganham importância - Rapidamente assimiladas pelas empresas - Aplicações Departamentais - Compartilhamento de recursos - “down-sizing” - Correio Eletrônico - Transferência de arquivos - Principais tecnologias: Ethernet, Token-Ring e FDDI - Tecnologias diferentes dentro da mesma Empresa - Sistemas Operacionais de rede não se falavam - Problemas na interligação com o Mainframe TGSI/FMR Prof. Moreira
  8. 8. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 8(16) Anos 90 - Integração de Serviços Na década de 90, com o surgimento das redes corporativas baseadas em sistemas abertos, tornou-se possível a interligação das diversas tecnologias de redes de computadores e a integração das mesmas com os mainframes e minicomputadores. A padronização proposta pelas redes corporativas permitiu que os diversos computadores se comunicassem independentemente das suas arquiteturas de hardware e software. As redes corporativas motivaram uma reengenharia das aplicações, que começaram a fazer uso dos recursos de distribuição de dados e de processamento. Este aumento de demanda de tráfego inter-redes estimulou o desenvolvimento de novas tecnologias de telecomunicação como o Frame-Relay, ISDN ou RDSI (Rede Digital de Serviços Integrados), ATM (Asynchronous Transfer Mode), VPNs(Virtual Private Network), etc... O tráfego local também cresceu, levando ao desenvolvimento de tecnologias de redes locais de alta velocidade como o Fast-Ethernet , o GigaBit Ethernet (1000Base-LX) , o ATM em rede local(LATM) e mais recentemente o 10 Gigabit Ethernet. É a década da Internet que explode em número de usuários. Ainda nos anos 90 e a primeira década do século XXI pode-se assistir as mudanças estruturais nas redes, onde a Telefonia compartilhará a mesma rede com a Comutação de Dados a alta velocidade e, integrará serviços hoje inéditos ou prestados por redes segregadas, como por exemplo; - Voz sobre IP - Videoconferência - TV interativa - Ensino à Distância - Realidade Virtual TGSI/FMR Prof. Moreira
  9. 9. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 9(16) Rede IP VPN IP (MPLS) Rede Privada Virtual TGSI/FMR Prof. Moreira
  10. 10. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 10(16) REDE DE COMPUTADORES Uma rede de computadores envolve a interconexão entre dois ou mais micros, o que permite a troca de dados entre essas unidades e otimiza os recursos de hardware e software. Deve ter regras básicas que garantam o envio seguro de informações. Para ser eficiente, ela precisa que os dados transitem de um computador para outro sem que sofram danos. Também é necessário que a rede seja capaz de determinar corretamente para onde as informações estão indo. Além disso, os computadores interligados tem que poder se identificar uns aos outros e deve existir um modo padronizado de nomear e identificar as partes que a compõem. Redes de computadores são muito mais comuns no dia-a-dia das pessoas do que normalmente se imagina. É um grande engano pensar que a Internet é a única com a qual se convive. Toda vez que se usa um cartão de crédito, um caixa eletrônico ou se faz uma chamada telefônica, os serviços de uma rede estão sendo usados. De uma forma bastante simplificada, rede de computadores é um sistema de processamento de informação constituído por computadores autônomos que se interligam por uma rede de comunicação. TGSI/FMR Prof. Moreira
  11. 11. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 11(16) Conceitos básicos Rede de Computadores é um conjunto de computadores e outros dispositivos capazes de trocar informações e compartilhar recursos, interligados por um sistema de comunicação constituído de enlaces físicos e regras que disciplinam esta comunicação. Nó: cada um dos computadores ou outros dispositivos que se interligam em uma rede. Estes dispositivos podem ser, entre outros: impressora, fax, telefone, hub, roteador, chave ou switch, bridge ou ponte. Meio físico: é o sistema de comunicação que une os nós de uma rede. É qualquer meio capaz de transportar informações eletromagnéticas. Pode ser fio, cabo coaxial, fibra óptica e o próprio ar. Protocolo: conjunto estabelecido ou aceito de procedimentos, regras ou especificações formais que governam a comunicação entre os nós de uma rede. TGSI/FMR Prof. Moreira
  12. 12. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 12(16) Aplicações A explosão observada na utilização das redes de computadores só foi possível graças à acelerada expansão verificada nas últimas décadas nas Telecomunicações e na Tecnologia da Informação. Necessidades criadas pelo processo de Globalização que se observa nos últimos anos na economia, na política e no comportamento das Nações tem transformado as redes em ferramentas indispensáveis no relacionamento do dia-a-dia das organizações e das pessoas. As redes de computadores, inicialmente desenvolvidas com forte apoio do Departamento de Estado americano, com o declarado propósito de usá-las para fins militares, passaram a despertar a curiosidade acadêmica de Universidades dos Estados Unidos e, logo se disseminaram por Universidades e grandes empresas. Hoje, empresas em geral e milhões de pessoas as utilizam em aplicações comerciais e domésticas pelo mundo inteiro. Como exemplos de aplicações comerciais pode-se citar, entre muitos outros: Compartilhamento de recursos de informática; Transferência eletrônica de informações; Acesso ao sistema bancário; Democratização / compartilhamento de informações; Meio de comunicação; Vídeo-conferência substituindo deslocamento de pessoas; Negócios eletrônicos; Treinamento (educação a distância, universidade corporativa, etc.). Algumas aplicações domésticas mais comuns: Acesso a informações remotas; Comunicação entre pessoas; Entretenimento interativo; Comércio eletrônico; e-learning; imposto de renda; Acesso a bancos. Já começam a aparecer as primeiras aplicações em sistemas móveis, tais como: A utilização em notebooks, PDA e outros começa a criar a idéia do escritório portátil; Aplicações em frotas de veículos; Localização geográfica (GPS). TGSI/FMR Prof. Moreira
  13. 13. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 13(16) Novas relações são disponibilizadas através da troca eletrônica de informações: Uma quantidade infinita de utilizações se torna possível, num processo cada vez mais rápido: TGSI/FMR Prof. Moreira
  14. 14. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 14(16) Serviços na Internet: e-mail listas de discussão news Telnet FTP www chats outros Evolução Uma breve linha do tempo mostra alguns momentos importantes da evolução das redes de computadores: - 1957 Criação da ARPA (Advanced Research Projects Agency = Agência de Projetos de Pesquisas Avançadas) – pesquisa e desenvolvimento de redes para fins militares. Resposta dos EUA ao lançamento do Sputnik pela URSS. - 1969 Implantação da ARPANET – pode ser considerada como a precursora da Internet: e-mail newsgroups logon remoto transferência de arquivos - 1970 Implantação da 1ª rede pública de dados – X.25 - 1976 Implantação da Ethernet – visando redes locais (transmissão no mesmo cabo, com retransmissão caso haja colisão, velocidade 2.95 Mbps) - 1978 Token ring (rede em anel desenvolvida pela IBM. Nó transmissor fica de posse de um sinalizador até fim da transmissão. Só com a liberação deste sinalizador outro nó pode transmitir) - 1980 Frame relay – Rede com chaveamento por conexão que emprega circuitos virtuais, com controle dos quadros transmitidos entre dois sites. - 1984 RDSI – Rede digital de sistemas integrados. Transmite em uma única conexão digital voz, dados, fax e vídeo. - 1990 ATM – transmissão de dados, voz, TV, etc. - 1995 LAN sem fio - 1995 Bluetooth TGSI/FMR Prof. Moreira
  15. 15. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 15(16) PARÂMETROS DE COMPARAÇÃO Ao determinar a topologia, o tipo e o modo de transferência de rede que melhor apoiarão as atividades e metas de uma empresa que está implantando uma rede nova ou ao comparar redes já existentes, alguns fatores devem ser considerados, analisados e comparados: Custo x Desempenho: O custo é um fator muito importante, já que as redes envolvem tanto custos fixos quanto os variáveis. Entre os exemplos de custos fixos estão equipamentos, cabos e fiação, tomadas ou terminais de linhas. Os custos variáveis incluem pessoal adicional que pode ser necessário, custo de aluguel de equipamentos e assim por diante. O desempenho pode ser medido, por exemplo, pelo tempo de resposta, que se refere ao tempo, geralmente em segundos, que se leva para receber uma mensagem através de uma rede. Muitas organizações desejam tempo de resposta de 10 segundos em média. Um tempo de resposta de 30 segundos ou mais pode causar insatisfação do cliente e perdas de vendas imediatas e futuras. O maior ou menor nível de desempenho desejado implica diretamente em maiores ou menores custos. Confiabilidade: refere-se à capacidade de execução da rede, conforme o esperado. Panes ou tempo de paralisação em excesso, distorções, pobreza de serviços são exemplos de problemas que reduzem a confiabilidade da rede. O aumento da complexidade no projeto de uma rede traz consigo maiores possibilidades de pane. Uma rede será mais confiável para o usuário se o atender com a qualidade e o tempo esperados. Compatibilidade: também chamada de interoperabilidade, é a capacidade que a rede possui de se ligar a dispositivos de fabricantes diferentes, tanto em nível de hardware quanto de software. Isto permite que sejam aproveitados equipamentos já existentes na empresa, bem como dá maior poder de barganha junto aos fabricantes na aquisição de novos dispositivos para implantar ou ampliar uma rede. Modularidade: uma rede deve ter flexibilidade bastante para poder ser implantada com poucos dispositivos para atender pequenas necessidades iniciais, com baixo custo e com facilidades de ampliação conforme surgirem novas necessidades, ou ainda, deve poder ser implantada para atender grandes necessidades já de início. Deve também permitir modificações de forma simples, sem afetar toda a rede e sem necessidade de mudar o projeto inicial, como se estivesse construída em módulos. Um projeto de rede bem feito deve permitir que ela se adapte modularmente às várias aplicações a que se propõe, bem como deve prever futuras utilizações e expansões. Segurança: significa a capacidade da rede de proteger os seus dados de interceptação ou ruptura ilegal ou imprópria. O controle adequado da rede é fundamental; as empresas devem se certificar de que suas redes possuem as características que previnem que indivíduos ou organizações não-autorizadas tenham acesso aos dados que fluem pela rede. Atualmente, até os códigos de segurança das empresas estão sendo quebrados pela ação dos hackers. Portanto, diversas organizações estão desenvolvendo procedimentos rigorosos para segurança, baseando em técnicas de Criptografia. Esse termo vem da palavra grega crypta (secreto). O software de criptografia converte os dados em códigos altamente TGSI/FMR Prof. Moreira
  16. 16. GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 16(16) complexos, sendo extremamente difícil sua interpretação por pessoas que não o conheçam. Este software e um dispositivo de criptografia são instalados no computador que envia mensagens, com a finalidade de colocar código em todas as comunicações; um dispositivo de decodificação deve ser instalado no computador receptor para decodificar os dados que entram. Também deve ser considerada a implantação de produtos de controle de acesso à rede como firewalls, que são dispositivos especiais de hardware que protegem uma rede do mundo exterior. Entretanto, talvez o mais importante seja a adoção, nos procedimentos rotineiros de segurança, de uma política interna rigorosamente seguida e bem definida de utilização dos recursos da rede somente por pessoas autorizadas. Redes e Sistemas de Informação É bem pouco provável que o profissional de Sistemas de Informação, hoje, desenvolva sistemas para utilização de um usuário isolado. Portanto, todas as soluções propostas por estes profissionais tem que considerar, em seu desenvolvimento, que os usuários de seu sistema vão estar dispersos pela organização em seções diferentes, em prédios distantes ou mesmo em países diversos ao redor do mundo e que, por isto, vão estar acessando as informações disponibilizadas através dos recursos de uma rede de computadores. É imprescindível que as aplicações estejam preparadas para “rodar” em rede. Para tanto, é necessário conhecer e entender como as mesmas funcionam. Bibliografia: 1. SOARES, L. F. G., LEMOS,G. e COLCHER, S.: “Redes de Computadores: das LANs, MANs e WANs às Redes ATM”, 2ª Ed., Rio de Janeiro, Ed. Campus, 1995. 2. TANENBAUM, A. S.: “Redes de Computadores”, Tradução da 4ª edição, Rio de Janeiro, Ed. Campus, 2003. 3. GALLO, MICHAEL A., HANCOCK, W. M.: “Comunicação entre Computadores e Tecnologías de Rede”, São Paulo, 2003. TGSI/FMR Prof. Moreira

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