Fundamentos de Redes de Computadores : Parte I
Published: 2022-10-08 15:32:58

#Introdução a Redes de Computadores e Histórico da Internet
### História da Internet
A internet surge no contexto da guerra fria em que havia duas potências em disputa tecnológica e objetivo era comunicar computadores que tinham acesso muito restrito e tornar mais flexível o compartilhamento de informações. Com isso surgem as primeiras redes com a Arpanet, uma rede que ligava os computadores dos EUA, e seus protocolos, um conjunto de regras que organizam a troca de informação, o TCP/IP.
### Comutação De Circuitos X Comutação De Pacotes
Antes da internet, as redes de telefonia utilizam a comutação de circuitos e a mudança de paradigma para comutação de pacotes foi fundamental para conectividade e rápida expansão das redes de computadores em escala global.
Na comutação de circuitos é necessário um estabelecimento de uma rede física de circuitos entre a origem e destino antes da transmissão propriamente dita, enquanto na comutação de pacotes a informação é dividida em pacotes e são encaminhados de forma individual e independente.
### Redes Definidas Por Software
Com o crescimento da rede de computadores as tarefas de gerência ficaram mais complicadas.As Redes Definidas Por Software (SDN) permitem programar o comportamento da rede de forma centralizada e controlada.Sua figura central é o controlador de redes, por onde o gerente políticas e comportamentos para toda a rede.
### Internet Das Coisas (IoT)
O objetivo dessa iniciativa é comunicar não só computadores e celulares, mas também qualquer outro dispositivo do cotidiano (ex. geladeira, porta de casa, lata de lixo, par de sapatos) pudessem trocar dados e serem utilizados remotamente.

### Nós, Enlaces e Protocolos
São os 3 componentes fundamentais da rede de computadores:
Nós => Representam os sistemas finais ou intermediários que são interconectados em rede.
Enlaces =>Representam as ligações físicas entre nós da rede, como fibra óptica e cabo coaxial.
Protocolos=>Implementam regras de comunicação nas redes que organizam e controlam o fluxo de informação.
### Classificação De Rede Quanto a Topologia
A topologia influencia diretamente o desempenho e a robustez de uma rede.
Na topologia centralizada todos os nós se ligam ao nó central e dependem dele se houver falha toda rede será comprometida.
Na topologia  descentralizada o papel do Nó central é reduzido, pois os nós estão ligados em sub regiões de concentração, porém se um elo falha pode comprometer partes da rede.
Na topologia distribuída os nós apresentam quase a mesma importância e a falha de um deles tem consequências mínimas para rede.
### Classificação De Rede Quanto a Área de Cobertura (Alcance)
LAN, WLAN => São uma rede local que interliga computadores próximos.
MAN, WMAN => São redes metropolitanas que abrangem dezenas de km.
WAN, WWAN => São redes de longa distâncias que conseguem abranger país ou continente.
SAN => São redes exclusivamentes usadas para armazenamento e comunicação entre servidores.  
PAN =>São redes que são usadas para conectar objetos próximos (Bluetooth).
PS: O “W” significa wireless, ou seja, essas redes com W antes são sem fio.

### Classificação De Rede Quanto o Meio de Transmissão
Podemos dividir as redes em dois grandes grupos:redes cabeadas e redes sem fio.
Nas redes cabeadas as conexões entre dispositivos usam meios físicos como o cabo coaxial, o cabo de par trançado e o cabo de fibra óptica.
Tanto o cabo de par trançado quanto o cabo axial transportam o sinal eletromagnético, enquanto a fibra óptica o sinal é propagado pela luz.
Embora o par trançado seja mais flexível e barato, enfrenta o problema de interferências eletromagnéticas em maior escala. Já a fibra óptica, que é mais cara, está imune às interferências e possui a capacidade de atingir altas taxas de transmissão.

Nas redes sem fio o sinal é transmitido em espaço aberto não guiado.

A primeira demonstração pública de uma rede sem fio foi no Havaí e se chamava alohanet, o objetivo era usar equipamentos de rádio de baixo custo para conexões entre terminais de usuários até um grande computador central de uso compartilhado. 

### Peculiaridades e Características Das Redes Sem Fio
A troca de enlaces físicos por sem fio lhe confere algumas vantagens e desvantagens.
#### Vantagens
O lançamento de cabos em áreas urbanas ou rurais pode ser bastante complicado, custoso ou até proibido. Então em casos assim a rede sem fio pode ser uma vantagem ou até mesmo a única opção.
A mobilidade dos terminais.
Facilidade de expansão da rede e rapidez na instalação.
#### Desvantagens
Transmissão em espaço aberto traz preocupação com segurança por fácil captura do sinal.
Transmissão em espaço aberto também está sujeita a interferência e atenuação do sinal.
A propagação do sinal também sofre o que se chama de propagação multivias, o sinal pode sofrer reflexões em obstáculos físicos e climáticos pelo caminho.
### Redes Locais sem Fio (WI-FI)
A tecnologia dominante empregada em redes locais sem fio é a tecnologia WiFi, identificada pelo padrão IEEE 802.11.
O BSS (BASIC SERVICE SET) é quando a estrutura é formada por um ponto de acesso central e todos os terminais se conectam nele.
Numa rede de wifi maior existem vários BSS’s conectados a um terminal central e damos a isso o nome de ESS(EXTENDED SERVICE SET)
#### Colisão de Redes
É quando dois transmissores ou mais sobrepõem o sinal um do outro e esse fenômeno embaralha o sinal dificultando a decodificação dos aparelhos. Por isso surge o protocolo CSMA fazendo o transmissor aguardar caso o espaço que ele iria usar para transmitir já estiver sendo usado por outro transmissor.
Quanto menor o tempo para transmitir, maior a prioridade do sinal e quanto maior o tempo menor a prioridade .(O tempo de transmissão do sinal e a prioridade de transmissão do sinal são inversamente proporcionais)

### Redes Móveis de Celulares
A cobertura que essas redes oferecem nas grandes cidades, estradas e até mesmo em zonas rurais é bastante ampla, o que motivou a explosão do consumo e a utilização de aparelhos celulares como plataformas de acesso à Internet.
Handodolf é o nome dado à mudança de célula de cobertura ao se movimentar.
Uplink é o canal de comunicação dos terminais até a BS.
Downlink é o canal de comunicação da BS até os terminais.