No ambiente de escritório moderno, cada funcionário está equipado com um computador pessoal com seu próprio processador e várias unidades de disco. O computador pode ser autônomo (praticamente a exceção hoje em dia) ou pode estar conectado a uma rede, no mínimo à Internet. Em muitas pequenas operações, como um consultório médico, um único computador pode ser usado - mas conectado à Internet. Na maioria das situações típicas de escritório, os computadores da organização estão interconectados entre si também por meio de uma rede local (LAN), normalmente por meio de um único computador dedicado conhecido como 'servidor', abreviatura de servidor de arquivos. ' A ligação pode ser por fio ou por uma frequência de rádio especial. O servidor utilizado também pode fornecer a cada 'nó' da rede serviço de Internet; e as comunicações entre escritórios entre computadores são feitas por e-mail. Como o nome sugere, essas redes são local e protegidos de influências externas, exceto se forem mediadas pelo servidor de rede, que por sua vez é protegido pelos chamados 'firewalls' de interferências não autorizadas. Em organizações maiores, as redes locais podem ser conectadas umas às outras. Essa disposição estendida é então chamada de rede de longa distância ou WAN. As comunicações entre LANs podem ser feitas por linhas de comunicação proprietárias (com fio, sem fio ou uma combinação) ou podem usar a Internet.
Um dos benefícios de uma LAN é que ela pode ser instalada de forma simples e incremental, atualizada ou expandida com pouca dificuldade e movida ou reorganizada com pouca interrupção. LANs também são úteis porque podem transmitir dados rapidamente. O uso dessas redes está se tornando cada vez mais fácil porque os novos funcionários quase sempre trazem conhecimentos de informática e experiência na Internet facilmente adaptados aos costumes locais.
HISTÓRIA
O advento dos computadores pessoais (PCs) mudou o tipo de informação enviada pelas redes de computadores de escritório. Antes de sua rápida disseminação na década de 1970, os funcionários se comunicavam com mainframes e minicomputadores por meio dos chamados terminais 'burros'. Todo o processamento ocorreu no computador principal que todos os indivíduos usados simultaneamente. Quando o uso era pesado, o desempenho do sistema diminuía. Os PCs assumiram as tarefas de processamento na mesa e, portanto, aceleraram as coisas substancialmente. Com o poder de computação massivo não sendo mais necessário, 'servidores de arquivos' menores e mais simples podem ser substituídos. A informatização, portanto, abriu-se até mesmo para operações bem pequenas.
LANs desenvolvidas simultaneamente para conectar computadores autônomos em escritórios que, até que as LANs surgissem, trocavam dados passando disquetes e em operações usando terminais burros, tais terminais sendo primeiro substituídos por PCs e, posteriormente, a conexão a mainframes cortada com os PCs agora conectados entre si ou com um servidor; o uso de servidores tornou-se de longe a configuração de LAN mais comum.
Os desenvolvimentos em LANs ocorreram em duas frentes na década de 1990: sistemas concorrentes de software de rede desenvolvidos e mudanças na fiação ocorreram para fornecer velocidades de comunicação cada vez mais rápidas. A transmissão sem fio apareceu em meados da década de 1990 e se tornou a vanguarda da tecnologia LAN em meados da década de 2000, usando um novo padrão de radiocomunicação conhecido como 802.11, emitido pelo Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos, Inc. Com a fundação de Wi -Fi Alliance em 1998 como uma agência de certificação, 'Wi-Fi' passou a significar comunicações sem fio. A abreviatura significa Wi reless Ser delidade. As LANs sem fio são chamadas de WLANs e, às vezes, de LAWNs.
Durante a década de 1990, também, a rede global provocada pelo desenvolvimento explosivo da Internet desempenhou um papel de aprimoramento - aprimorando o ambiente íntimo local aspectos das LANs, dando a essas redes também acesso nacional, na verdade internacional. A tecnologia LAN, de fato, migrou das empresas para as residências. Em muitas residências, vários computadores são ligados por conexões de rede, alguns conectados por fio e outros por links de rádio.
COMPONENTES FÍSICOS DE LANs
As propriedades físicas de uma LAN incluem unidades de acesso à rede (ou interfaces) que conectam o computador pessoal à rede. Essas unidades são, na verdade, placas de interface instaladas nas placas-mãe dos computadores. Seu trabalho é fornecer uma conexão, monitorar a disponibilidade de acesso à LAN, definir ou armazenar em buffer a velocidade de transmissão de dados, garantir contra erros de transmissão e colisões e reunir dados da LAN em uma forma utilizável para o computador.
placas de rede podem se comunicar com a rede, quer por fio ou por sinal de rádio. A fiação continua sendo a forma mais comum em meados dos anos 2000, mas pode mudar com o tempo. Onde a fiação é usada, ela determina as velocidades de transmissão. As primeiras LANs foram conectadas com cabo coaxial, o mesmo tipo usado para fornecer televisão a cabo. Essas instalações são relativamente baratas e simples de instalar. Mais importante, eles fornecem grande largura de banda (a taxa de transferência de dados do sistema), permitindo velocidades de transmissão inicialmente de até 20 megabits por segundo.
Outro tipo de fiação, desenvolvido na década de 1980, usava um par de fios trançado comum (comumente usado para telefones). As principais vantagens do par de fios torcidos são de baixo custo e simplicidade. A desvantagem é uma largura de banda mais limitada.
Um desenvolvimento ainda mais recente em cabeamento LAN foi o cabo de fibra óptica. Esse tipo de fiação usa fios finos de vidro para transmitir pulsos de luz entre os terminais. Ele fornece uma largura de banda tremenda, permitindo velocidades de transmissão muito altas e (por ser óptico em vez de eletrônico) é impermeável à interferência eletromagnética. Ainda assim, a emenda pode ser difícil e requer um alto grau de habilidade. A principal aplicação da fibra não é entre computadores, mas entre barramentos LAN (terminais) localizados em andares diferentes. Como resultado, a interface de dados distribuída por fibra é usada principalmente na construção de risers. Em andares individuais, as instalações de LAN permanecem como pares de fios coaxiais ou trançados.
A comunicação sem fio entre dispositivos de rádio que são eles próprios cartões ou modems especializados. As vantagens são evitar custos de fiação e complicações; desvantagens são limitações de distância e interferência. A menos que um sistema sem fio seja configurado corretamente para usar criptografia de sinal, o problema do 'gêmeo do mal' aparece - uma frase usada para rotular um dispositivo que parece participar das comunicações porque interfere inadvertidamente em uma rede mal configurada.
TOPOLOGIAS DE LAN COM FIO
As LANs são projetadas em vários arranjos físicos diferentes de computadores nós, conhecidos como topologias. Esses padrões podem variar de linhas retas a um anel. Cada terminal na LAN disputa com outros terminais para acesso ao sistema. Quando tiver acesso seguro, ele transmite sua mensagem para todos os terminais de uma vez. A mensagem é captada pelo terminal a que se destina - ou por vários deles. A topologia de árvore ramificada é uma extensão do barramento, fornecendo um link entre dois ou mais barramentos.
Uma terceira topologia, a rede em estrela, também funciona como um barramento em termos de contenção e transmissão. Mas na estrela, as estações são conectadas a um único nó central (computador individual) que administra o acesso. Vários desses nós podem ser conectados uns aos outros. Por exemplo, um ônibus servindo seis estações pode ser conectado a outro ônibus servindo 10 estações e um terceiro ônibus conectando 12 estações. A topologia em estrela é mais frequentemente usada onde as instalações de conexão são coaxiais ou pares de fios trançados.
A topologia em anel conecta cada estação ao seu próprio nó, e esses nós são conectados de forma circular. O nó 1 está conectado ao nó 2, que está conectado ao nó 3 e assim por diante, e o nó final é conectado de volta ao nó 1. As mensagens enviadas pela LAN são regeneradas por cada nó, mas retidas apenas pelos destinatários. Eventualmente, a mensagem circula de volta para o nó de envio, que a remove do fluxo.
MÉTODOS DE TRANSMISSÃO USADOS POR LANs
As LANs funcionam porque sua capacidade de transmissão é maior do que qualquer terminal único no sistema. Como resultado, cada terminal de estação pode receber um determinado período de tempo na LAN, como um acordo de compartilhamento de tempo. Para economizar nessa pequena janela de oportunidade, as estações organizam suas mensagens em pacotes compactos que podem ser distribuídos rapidamente. Quando duas mensagens são enviadas simultaneamente, elas podem colidir na LAN, fazendo com que o sistema seja interrompido temporariamente. LANs mais ocupadas geralmente utilizam um software especial que praticamente elimina o problema de colisões ao fornecer acesso ordenado e sem contenção.
Os métodos de transmissão usados em LANs são banda base ou banda larga. O meio de banda base usa um sinal digital de alta velocidade que consiste em tensão CC de onda quadrada. Embora seja rápido, que pode acomodar apenas uma mensagem de cada vez. Como resultado, é adequado para redes menores onde a contenção é baixa. Também é muito simples de usar, não requerendo sintonia ou circuitos de discrição de frequência. Este meio de transmissão pode ser conectado diretamente à unidade de acesso à rede e é adequado para uso em instalações de par de fios trançados.
Em contraste, o meio de banda larga sintoniza os sinais em frequências especiais, como a televisão a cabo. As estações são instruídas sinalizando informações para sintonizar um canal específico para receber informações. As informações dentro de cada canal em um meio de banda larga também podem ser digitais, mas são separadas de outras mensagens por frequência. Como resultado, o meio geralmente requer recursos de maior capacidade, como cabo coaxial. Adequado para LANs mais ocupadas, os sistemas de banda larga requerem o uso de dispositivos de sintonia na unidade de acesso à rede que podem filtrar tudo, exceto o canal único de que precisa.
O SERVIDOR DE ARQUIVOS
O software administrativo da LAN reside ou em um servidor de arquivos dedicado; em uma LAN menor e menos ocupada; ou em um computador pessoal que atua como servidor de arquivos. Além de funcionar como uma espécie de controlador de tráfego, o servidor de arquivos mantém arquivos para uso compartilhado em seus discos rígidos, administra aplicativos como o sistema operacional e aloca funções.
Quando um único computador é usado como estação de trabalho e servidor de arquivos, os tempos de resposta podem demorar porque seus processadores são forçados a executar várias tarefas ao mesmo tempo. Este sistema armazenará certos arquivos em diferentes computadores na LAN. Como resultado, se uma máquina ficar inativa, todo o sistema pode ficar paralisado. Se o sistema travar devido à falta de capacidade, alguns dados podem ser perdidos ou corrompidos.
A adição de um servidor de arquivos dedicado pode ser cara, mas oferece várias vantagens em relação a um sistema distribuído. Além de garantir o acesso mesmo quando algumas máquinas estão desligadas, suas únicas funções são reter arquivos e fornecer acesso.
OUTROS EQUIPAMENTOS DE LAN
As LANs são geralmente limitadas em tamanho devido às propriedades físicas da rede, incluindo distância, impedância e carga. Alguns equipamentos, como repetidores, podem estender o alcance de uma LAN. Os repetidores não têm capacidade de processamento, mas simplesmente regeneram os sinais enfraquecidos pela impedância. Outros tipos de equipamento de LAN com capacidade de processamento incluem gateways, que permitem que LANs que operam com protocolos diferentes transmitam informações, traduzindo-as em um código mais simples, como ASCII. Uma ponte funciona como um gateway, mas em vez de usar um código intermediário, ela traduz um protocolo diretamente em outro. Um roteador executa essencialmente a mesma função que uma ponte, exceto que administra as comunicações por caminhos alternativos. Gateways, pontes e roteadores podem atuar como repetidores, aumentando os sinais em distâncias maiores. Eles também permitem que LANs separadas localizadas em edifícios diferentes se comuniquem entre si.
A conexão de duas ou mais LANs em qualquer distância é chamada de rede de longa distância (WAN). As WANs requerem o uso de programas de software especiais no sistema operacional para permitir conexões dial-up que podem ser realizadas por linhas telefônicas ou ondas de rádio. Em alguns casos, LANs separadas localizadas em cidades diferentes - e até mesmo países diferentes - podem ser conectadas pela rede pública.
DIFICULDADES DA LAN
As LANs são suscetíveis a muitos tipos de erros de transmissão. A interferência eletromagnética de motores, linhas de energia e fontes de estática, bem como curtos por corrosão, podem corromper os dados. Bugs de software e falhas de hardware também podem introduzir erros, assim como irregularidades na fiação e nas conexões. As LANs geralmente compensam esses erros desligando-se de uma fonte de alimentação ininterrupta, como baterias, e usando um software de backup para recuperar a atividade mais recente e manter o material não salvo. Alguns sistemas podem ser projetados para redundância, como manter dois servidores de arquivos e fiação alternativa para contornar as falhas.
Os problemas de segurança também podem ser um problema com as LANs. Eles podem ser difíceis de gerenciar e acessar porque os dados que usam geralmente são distribuídos entre muitas fontes de rede diferentes. Além disso, muitas vezes esses dados são armazenados em várias estações de trabalho e servidores diferentes. A maioria das empresas possui administradores de LAN específicos que lidam com esses problemas e são responsáveis pelo uso do software LAN. Eles também funcionam para fazer backup de arquivos e recuperar arquivos perdidos.
COMPRANDO UMA LAN
Ao considerar se uma LAN é adequada para um negócio, várias coisas devem ser consideradas. Os custos envolvidos e o apoio administrativo necessário muitas vezes excedem em muito as previsões razoáveis. Uma contabilidade completa dos custos potenciais deve incluir fatores como preço de compra do equipamento, peças sobressalentes e impostos, custos de instalação, mão-de-obra e modificações no edifício e licenças. Os custos operacionais incluem tráfego previsto de rede pública, diagnósticos e manutenção de rotina. Além disso, o comprador deve buscar um cronograma de custos potenciais associados a atualizações e estudos de expansão e engenharia.
O fornecedor deve concordar com um contrato explicitamente detalhando o grau de suporte que será fornecido na instalação e ajuste do sistema. Além disso, o fornecedor deve fornecer um contrato de manutenção que obrigue a empresa a fazer reparos gratuitos imediatos quando o desempenho do sistema exceder os padrões prescritos. Todos esses fatores devem ser considerados na solicitação de proposta do comprador que é distribuída a fornecedores em potencial.
LANs também podem ser adquiridos para uso doméstico. Inicialmente, esses kits eram caros e lentos e transmitiam dados por meio de linhas telefônicas em casa. Surgiram novos produtos que são mais rápidos, mais baratos e usam tecnologia sem fio para permitir que vários computadores compartilhem impressoras e executem outras funções de LAN. Essa tecnologia permite que linhas telefônicas, conexões de cabo e LANs sejam usados simultaneamente e é perfeita para um pequeno empresário que trabalha fora de casa.
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