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Introdução |
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De início os computadores eram máquinas isoladas. Dados e programas só podiam ser transferidos de um para outro de forma manual, através de dispositivos externos de armazenamento, como discos e fitas magnéticas. Não é difícil imaginar os inúmeros benefícios que decorreram da possibilidade de dois ou mais computadores trocarem informações através de meios físicos permanentes como condutores elétricos, ondas eletromagnéticas, fibras óticas. A Internet é o exemplo mais evidente.
Esta página pretende iniciar uma seqüência de (futuras) outras, com alguns conceitos básicos de redes para computadores.
Comutação de circuitos (circuit switching) |
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A tecnologia é usada em redes telefônicas, mas raramente com computadores. Na figura abaixo, um diagrama simplificado.
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| Fig 01 |
Notar que a dedicação exclusiva de circuitos faz a rede ineficiente, uma vez que dificilmente dois dispositivos trocam informações durante 100% do tempo em que ficam conectados. Sempre há tempos ociosos que não podem ser aproveitados por outros. Além disso, é complexa a tarefa de interligar mais de dois dispositivos.
Comutação de pacotes (packet switching) |
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Devido às limitações do modelo anterior para a troca de dados, foi desenvolvida uma técnica pela qual os dados a serem transferidos são divididos em uma sucessão de segmentos (os chamados pacotes) que fluem por uma rede na qual os circuitos (ou canais) são comuns a todos os dispositivos conectados. Isso significa que nenhum par de dispositivos tem exclusividade de um ou mais canais e estes são usados de forma compartilhada.
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| Fig 01 |
Notar que, em um determinado trecho, os pacotes escuro e claro compartilham o mesmo canal.
Numa rede normal, com o número de canais adequadamente dimensionado para o número de computadores, o compartilhamento ocorre de forma intensiva.
Necessidade dos protocolos |
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Desde que, por um mesmo canal, trafegam pacotes de diferentes pares de computadores origem-destino, fica evidente que tais pacotes não podem ser apenas segmentos de seqüências de bytes dos dados originais. Se fossem, não haveria como fazê-los chegar aos destinatários.
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| Fig 01 |
Assim, os dados são acompanhados por um ou mais conjuntos de cabeçalhos e/ou trailers para que possam chegar ao destino.
Outro aspecto importante é a padronização dos formatos e funções das informações colocadas nos cabeçalhos e trailers. Isso permite que computadores de diferentes tecnologias e sistemas operacionais possam operar na mesma rede.
A esses conjuntos de informações e estruturas padronizadas que possibilitam o tráfego eficiente de dados pela rede, dá-se o nome de protocolos.
Divisão em camadas (layers) |
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Protocolos podem ser bastante complexos. Uma maneira de facilitar sua implementação é a divisão em camadas. Cada uma se refere a um conjunto de operações e serviços que são executados em partes distintas do hard e/ou software.
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| Fig 01 |
A figura ao lado dá um exemplo para 3 camadas.
Na recepção, os cabeçalhos são removidos na ordem inversa até a obtenção do dado original.
Uma analogia que pode ser feita é considerar os dados como um documento de papel que fosse colocado num envelope e este num segundo envelope maior e este num terceiro envelope maior ainda. No destino, os envelopes seriam removidos de forma inversa até se chegar ao documento.
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