Guia Completo sobre Conceitos Fundamentais, Protocolos e Tecnologias
Uma rede de computadores é um conjunto de equipamentos interligados de maneira a trocarem informações e compartilharem recursos. Esta conexão pode ser estabelecida através de cabos físicos, sinais de rádio, linhas telefônicas, satélites ou qualquer outro método de comunicação.
"Sistema de comunicação de dados constituído por um conjunto de equipamentos terminais conectados para realizar comunicação de dados."
Recursos, arquivos, aplicações e periféricos
Email, mensagens, videoconferência
Backup, redundância e alta disponibilidade
| Tipo | Abrangência | Características | Exemplos |
|---|---|---|---|
| PAN | Pessoal (1-10m) | Dispositivos pessoais próximos | Bluetooth, USB |
| LAN | Local (10m-1km) | Edifício, campus | Ethernet, Wi-Fi |
| MAN | Metropolitana (1-100km) | Cidade, região | Metro Ethernet, WiMAX |
| WAN | Ampla (>100km) | País, continente | Internet, MPLS |
O modelo OSI é um modelo conceitual criado pela ISO (International Organization for Standardization) que padroniza as funções de um sistema de comunicação em sete camadas distintas.
Interface com usuário, serviços de rede (HTTP, FTP, SMTP)
Criptografia, compressão, formatação de dados
Controle de sessões, sincronização
Segmentação, controle de fluxo (TCP, UDP)
Roteamento, endereçamento lógico (IP)
Controle de acesso ao meio, detecção de erros
Transmissão de bits, características elétricas
O modelo TCP/IP é o modelo prático usado na Internet, composto por 4 camadas que correspondem às funções das camadas do modelo OSI.
Combina as camadas 5, 6 e 7 do OSI
Equivale à camada 4 do OSI
Equivale à camada 3 do OSI
Combina as camadas 1 e 2 do OSI
| Aspecto | Modelo OSI | Modelo TCP/IP |
|---|---|---|
| Camadas | 7 camadas | 4 camadas |
| Desenvolvimento | ISO (teórico) | DARPA (prático) |
| Uso | Referência educacional | Internet real |
| Flexibilidade | Rígido, detalhado | Flexível, adaptável |
A topologia de rede refere-se à forma como os dispositivos são interconectados em uma rede, tanto do ponto de vista físico (como os cabos são conectados) quanto lógico (como os dados fluem pela rede).
Arranjo físico real dos equipamentos e cabos
Como os dados fluem pela rede
Todos os dispositivos conectam-se a um ponto central (hub/switch)
Todos os dispositivos compartilham um único cabo principal
Dispositivos conectados em formato circular
Múltiplas conexões entre dispositivos
| Topologia | Custo | Confiabilidade | Performance | Uso Comum |
|---|---|---|---|---|
| Estrela | Médio | Alta | Boa | LAN moderna |
| Barramento | Baixo | Baixa | Degrada | Redes antigas |
| Anel | Médio | Média | Consistente | Token Ring |
| Malha | Alto | Muito Alta | Excelente | WAN crítica |
Protocolos são conjuntos de regras e convenções que governam como os dispositivos em uma rede se comunicam. Eles definem o formato das mensagens, a sequência de comunicação e como lidar com erros.
Protocolo de transferência de hipertexto
Protocolo de transferência de arquivos
Protocolo de transferência de email
Sistema de nomes de domínio
Configuração dinâmica de host
Shell seguro
Protocolo confiável, orientado à conexão
HTTP, FTP, SMTP, SSH
Protocolo simples, sem conexão
DNS, DHCP, streaming, jogos
Endereçamento e roteamento
Mensagens de controle e erro
Resolução de endereços
Padrão para redes locais
Rede sem fio
Protocolo ponto-a-ponto
| Protocolo | Porta | Transporte | Descrição |
|---|---|---|---|
| HTTP | 80 | TCP | Web - navegação |
| HTTPS | 443 | TCP | Web segura |
| FTP | 20/21 | TCP | Transferência de arquivos |
| SSH | 22 | TCP | Acesso remoto seguro |
| SMTP | 25 | TCP | Envio de email |
| DNS | 53 | UDP/TCP | Resolução de nomes |
| DHCP | 67/68 | UDP | Configuração automática |
O endereço IP (Internet Protocol) é um identificador único para cada dispositivo em uma rede. É como um endereço postal que permite que os dados sejam entregues ao destino correto.
Subnetting é o processo de dividir uma rede IP em redes menores (sub-redes). Isso permite melhor organização, segurança e utilização eficiente dos endereços IP.
| CIDR | Máscara | Hosts |
|---|---|---|
| /24 | 255.255.255.0 | 254 |
| /25 | 255.255.255.128 | 126 |
| /26 | 255.255.255.192 | 62 |
| /27 | 255.255.255.224 | 30 |
| /28 | 255.255.255.240 | 14 |
NAT permite que múltiplos dispositivos com endereços privados compartilhem um único endereço IP público para acessar a Internet.
Mapeamento 1:1 fixo entre endereços privados e públicos
Pool de endereços públicos atribuídos dinamicamente
Múltiplos endereços privados compartilham um IP público usando portas
Os equipamentos de rede operam em diferentes camadas do modelo OSI, cada um com funções específicas para garantir o funcionamento adequado da comunicação.
Dispositivo que conecta múltiplos dispositivos criando um domínio de colisão único
Obsoleto: Substituído por switches
Amplifica e regenera sinais para estender a distância da rede
Conexões de longa distância, Wi-Fi extenders
Meio físico de transmissão dos dados
Dispositivo inteligente que conecta dispositivos em uma LAN
Conecta dois segmentos de rede, filtrando tráfego
Conectar redes Ethernet diferentes, extensão de LANs
Dispositivo que conecta diferentes redes e direciona tráfego
Switch com capacidades de roteamento
Core de rede, distribuição, roteamento interno
Dispositivo all-in-one para uso residencial
Dispositivo de segurança que filtra tráfego
Distribui tráfego entre múltiplos servidores
| Equipamento | Camada OSI | Função Principal | Domínio de Colisão | Domínio de Broadcast |
|---|---|---|---|---|
| Hub | Física (1) | Repetir sinal | Único grande | Único grande |
| Switch | Enlace (2) | Comutação por MAC | Por porta | Único (por VLAN) |
| Roteador | Rede (3) | Roteamento por IP | Por interface | Por interface |
| Bridge | Enlace (2) | Conectar segmentos | Por segmento | Único |
Ethernet é a tecnologia de rede local mais utilizada no mundo, padronizada pelo IEEE como 802.3. Define como os dados são formatados e transmitidos através de cabos de rede.
| Padrão | Velocidade | Meio Físico | Distância Máx. | Uso |
|---|---|---|---|---|
| 10BASE-T | 10 Mbps | UTP Cat 3 | 100m | Redes antigas |
| 100BASE-TX | 100 Mbps | UTP Cat 5 | 100m | Fast Ethernet |
| 1000BASE-T | 1 Gbps | UTP Cat 5e/6 | 100m | Gigabit Ethernet |
| 10GBASE-T | 10 Gbps | UTP Cat 6a/7 | 100m | 10 Gigabit Ethernet |
Wi-Fi é um conjunto de padrões para redes locais sem fio (WLAN), permitindo que dispositivos se conectem à Internet e comuniquem entre si através de ondas de rádio.
| Padrão | Nome Comercial | Frequência | Velocidade Máx. | Alcance |
|---|---|---|---|---|
| 802.11 |