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1. AULA 1 - INTRODUÇÃO À REDES DE COMPUTADORES
Objetivos da Aula
Aprender os conceitos básicos para compreensão das próximas aulas. Na maioria dos
casos, os conceitos apresentados serão revistos com maior riqueza de detalhes nas aulas
seguintes. Desta forma, é possível aprofundar o tema gradualmente, facilitando o
aprendizado.
Quando Thomas Watson (presidente da IBM em 1943) declarou que: “no mundo não
haverá mercado para mais de cinco computadores”, e Ken Olsen (presidente da Digital
Equipament Corporation) disse que: “não há nenhuma razão para qualquer indivíduo ter
um computador pessoal em casa”, certamente eles não imaginavam os sensacionais
avanços envolvendo as tecnologias de informação e comunicação.
Já na década de 80, os chamados microcomputadores se disseminaram rapidamente pelo
mundo devido ao seu baixo custo e desempenho cada vez maior. Consequentemente,
surgiram as primeiras redes locais de computadores (LAN) que causaram uma
revolução na informatização de empresas, escritórios e fábricas.
LAN (do inglês, Local Area Network) consiste em uma rede local, ou seja,
ocupa um espaço físico limitado de até algumas centenas de metros, como
uma sala, um prédio ou até mesmo o campus de uma instituição de ensino.
A evolução das redes culminou com a criação da Internet, que transformou-se de
simples curiosidade acadêmica, na década de 80, a uma onda avassaladora em nível
mundial, na década de 90, causando forte impacto na humanidade em aspectos
econômicos, sociais, políticos, educacionais, profissionais, religiosos e culturais.
Internet consiste em um conglomerado de redes de computadores
permanentemente interligadas entre si a nível mundial e que funcionam
como emissores e receptores de informação, utilizando para isso um
conjunto de protocolos de comunicação denominados TCP/IP. Os meios
para efetuar essas interligações incluem rádio, linhas telefônicas, linhas
digitais, satélite, fibra-óptica, entre outros.

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1.1. Motivações para a criação de Redes de Computadores
Mas afinal de contas, o que é uma Rede de Computadores? E para que precisamos de
dela?
Para compreender melhor a importância e o significado de uma rede de computadores,
imaginem o cenário exibido na Figura 1.1:
Figura 1.1: Empresa com computadores desconectados
Neste cenário, observe que o usuário do Computador 1 quando precisar imprimir um
documento, precisará abrir o arquivo no Computador 4, que é o único computador na
empresa que possui uma impressora instalada.
Repare que essa troca de computadores no momento da impressão do
arquivo acontece porque não existe nenhuma ligação entre o computador do
usuário (Computador 1) e o computador que possui a impressora instalada
(Computador 4).
Observe agora o mesmo cenário, mas com uma ligação entre os computadores de forma
que um consiga acessar as informações e utilizar os recursos do outro, como
demonstrado na Figura 1.2.
Figura 1.2: Empresa com computadores conectados

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Neste cenário, o usuário poderá imprimir o seu arquivo a partir do computador em que
ele o criou, pois a ligação entre os computadores permite acessar o Computador 4 e
utilizar o serviço de impressão instalado no mesmo.
De acordo com os dois cenários apresentados, podemos definir o que é que uma rede de
computadores.
Uma Rede de Computadores é um conjunto de dispositivos
interconectados com a finalidade de trocar informações e compartilhar
recursos.
Como já apresentado nos dois cenários discutidos anteriormente, existem dois motivos
para o surgimento e a evolução das redes de computadores. O primeiro é a necessidade
de troca de informações, como ocorre na Internet. Por exemplo, uma instituição de
ensino oferece cursos na modalidade online (educação à distância) de forma que os
alunos consigam acessar o conteúdo das aulas, participar e interagir com outros alunos,
professores e tutores, utilizando Fóruns para discussões ou Chats. Os bancos permitem
que seus clientes acessem o seu sistema utilizando a Internet para transações eletrônicas
como pagamento de contas, consultas de saldo e transferência de valores. O comércio
eletrônico permite que as empresas divulguem e vendam seus produtos na Internet
independentemente da localização dos seus clientes. Os governos podem oferecer
serviços aos cidadãos, como declaração de imposto de renda, emissão de certidão
negativa e renovação da carteira de habilitação. Em todos os casos citados
anteriormente o computador do usuário acessa, via Internet, outro computador para
obter as informações e utilizar os serviços disponíveis.
O segundo motivo se baseia na necessidade de compartilhamento de recursos. Com uma
rede, é possível que uma empresa compartilhe uma impressora com vários usuários de
diversos departamentos. Uma instituição de ensino pode compartilhar a Internet com
vários professores, alunos e funcionários. Um supercomputador em um centro de
pesquisas pode ser utilizado para processar informações de aplicações científicas
submetidas por outras instituições.

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1.2. Transmissor, Receptor e Canal de Comunicação
Em uma rede existem três figuras fundamentais presentes na comunicação entre os
dispositivos (Figura 1.3):
• o dispositivo transmissor, responsável por transmitir o dado;
• o dispositivo receptor, que recebe o dado enviado;
• o canal de comunicação em que o dado é transportado, que pode ser um cabo
coaxial, par trançado, fibra óptica, microondas ou até mesmo via satélite.
O papel do emissor e transmissor é bastante dinâmico, pois na verdade, um
mesmo dispositivo pode transmitir e receber dados ao mesmo tempo.
Figura 1.3: Transmissor, Receptor e Canal de Comunicação
Fonte: MAIA, 2009, p. 2.
Como pode ser visto na Figura 1.3, os dispositivos são conectados fisicamente ao canal
de comunicação utilizando um mecanismo denominado interface de rede. A interface de
rede tem a função de codificar o dado em um sinal (de acordo com o canal de
comunicação utilizado) e colocá-lo no canal de transmissão. Quando o sinal codificado
chegar ao destino, a interface de rede recebe o sinal do canal de comunicação,
decodifica o sinal recebido e passa o dado enviado para o receptor. Um bom exemplo é
quando alguém fala ao telefone, a voz (dado) é codificada em pulsos elétricos (sinal) no
telefone emissor e enviada por meio de fios (canal de comunicação) ao receptor, que
recebe os pulsos elétricos e decodifica os sinais elétricos transformando-os novamente
em voz (dado). Como mencionado anteriormente, a codificação (voz pulsos
elétricos) e a decodificação (pulsos elétricos voz) são realizadas pela interface de
rede.
Assim como os telefones, os hosts em uma rede também possuem um número que
permite identificá-los na rede. Os hosts de uma rede possuem um nome e um número,
denominado endereço IP.

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Hosts: nome dado a qualquer máquina ou computador conectado em uma
rede.
1.3. Classificação das Redes por Extensão Geográfica
Um critério muito utilizado na classificação de redes é o que leva em conta a extensão
geográfica, ou seja, a distância física entre os dispositivos que compõem a rede.
Tipicamente, é utilizada a seguinte denominação das redes quanto a este critério:
• LAN (Local Area Network) - Rede Local;
• MAN (Metropolitan Area Network) - Rede Metropolitana;
• WAN (Wide Area Network) - Rede Distribuída.
Em uma rede local (LAN) os dispositivos estão fisicamente próximos, ocupando um
espaço físico limitado em algumas centenas de metros, e utilizam meios de conexão de
curta distância tais como cabeamentos e tecnologias sem fio de curta distância.
É a típica rede encontrada dentro de uma sala, empresa, escola, casa, prédio e até em um
espaço aberto, como uma rede entre prédios de um campus (Figura 1.4).
Figura 1.4: Rede Local
Fonte: FILHO, 2009a. p. 5.

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Como as distâncias são pequenas, as LANs oferecem taxas de transmissão de dados
elevadas e baixas taxas de erros. Outra característica é que os canais de comunicação da
rede são montados e mantidos pela própria instituição ou empresa.
Com o surgimento de várias redes locais, surgiu a necessidade de interligar as LANS de
uma cidade, como pode ser visto na Figura 1.5. Essa interligação de várias redes locais
culminou com a criação das redes metropolitanas (MAN). Um bom exemplo de redes
MANs são as redes de TV a cabo disponível em muitas cidades. Em princípio os
sistemas de TV a cabo eram utilizados somente para distribuição de canais fechados
como esporte, notícias, filmes, culinária, etc. Porém a partir do momento em que a
internet entrou em cena e atraiu uma audiência em massa, os operadores de TV a Cabo
perceberam que com algumas mudanças na sua infra-estrutura elas poderiam oferecer
serviços de Internet. Nesse momento, os sistemas de TV a Cabo passaram a se
transformar em uma rede metropolitana.
Figura 1.5: Rede Metropolitana
Fonte: FILHO, 2009a. p. 5.
As redes geograficamente distribuídas (WAN) permitem interligar dispositivos
distantes, ou seja, localizados em diferentes cidades, estados ou países (Figura 1.6).
Normalmente os canais de comunicação utilizados para interconexão dos dispositivos
de uma WAN pertencem às empresas de telecomunicações. O melhor exemplo de um
WAN é a Internet, que interliga redes espalhadas pelo mundo inteiro.

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Figura 1.6: Rede Distribuída
Fonte: FILHO, 2009a. p. 6.
1.4. Redes Cabeadas e Sem Fio
Outra forma de classificação das redes é em relação ao mecanismo de comunicação,
pois elas podem ser implantadas de duas formas: utilizando algum tipo de cabeamento
(redes cabeadas) ou sem fio.
Nas redes cabeadas, existe algum tipo de cabo ligando os dispositivos, como, por
exemplo, cabo par trançado, coaxial ou fibra óptica.
Com a evolução das redes a necessidade de mobilidade aumentou e chegamos às redes
sem fio. Redes sem fio (ou redes wireless) não possuem cabos para a interligação dos
dispositivos. Existem várias formas de comunicação sem fio, como freqüência de rádio,
microondas, satélite e infravermelho.
Mas, com a grande vantagem da mobilidade dos dispositivos de uma rede sem fio, visto
que não existem cabos, existe alguma desvantagem? A resposta é sim. As redes sem fio
são mais suscetíveis a problemas de interferência no sinal, em comparação com as redes
cabeadas. Devido a isso, a velocidade de transmissão é menor. Outro problema é a

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segurança desse tipo de rede, pois o sinal pode ser capturado por outras antenas e as
informações podem ser capturadas por pessoas não autorizadas.
1.5. Redes Ponto a Ponto e Cliente-Servidor
As redes podem ser classificadas também em relação ao seu tipo: Ponto a Ponto ou
Cliente-Servidor.
1.5.1. Redes Ponto a Ponto
Uma rede ponto a ponto é constituída de computadores ou outros equipamentos que não
possuem um papel fixo de cliente ou de servidor na rede.
Um computador atua como cliente quando acessa as informações ou utiliza
os recursos de outro computador na rede. Já o computador que recebe as
requisições, processa e devolve uma resposta é chamado de servidor.
A característica principal desta rede é que não há distinção entre computadores clientes
ou servidores, em outras palavras, um computador pode agir tanto como cliente quanto
como servidor de acordo com a transação iniciada por outro ponto na rede.
Isso significa que os computadores podem ser considerados, de certa forma, iguais. Não
iguais do ponto de vista de desempenho ou de hardware, mas iguais na maneira como se
comunicam e se relacionam na rede, e desta forma são tratados aos pares (Figura 1.7).
Figura 1.7: Tipo de Rede Ponto a Ponto
Uma rede ponto a ponto normalmente é uma rede pequena com uma média de até 20
computadores. É normalmente utilizada para atender as necessidades de pequenas

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empresas ou escritórios. Também é normalmente o modelo de uma rede doméstica, ou
ainda de treinamentos em uma sala de aula.
1.5.2. Cliente-Servidor
A principal característica no modelo baseado em servidor é que existem as figuras dos
computadores clientes e servidores, como pode ser observado na Figura 1.8. O cliente é
o dispositivo que realiza requisições ao servidor de um determinado serviço executado
por ele. O servidor, por sua vez, recebe as requisições dos clientes, processa e responde
às requisições recebidas.
Figura 1.8: Modelo Cliente-Servidor
Um servidor pode executar vários serviços como impressão de arquivos, banco de dados
e serviços Web. Quando acessamos uma página da WEB é empregado este mesmo
modelo de rede, com o servidor WEB fazendo o papel de servidor e o seu computador
pessoal fazendo o papel de cliente.
Um único servidor pode cuidar de um grande número de clientes. Por esse motivo, esses
dispositivos devem ser mais robustos para oferecer requisitos mínimos de
disponibilidade e desempenho.
LAN (do inglês, Local Area Network) consiste em uma rede local, ou seja,
ocupa um espaço físico limitado de até algumas centenas de metros, como
uma sala, um prédio ou até mesmo o campus de uma instituição de ensino.

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Na rede baseada em servidor tanto a administração (configuração e
organização das informações) quanto a segurança são centralizadas. A
segurança é uma das principais razões pelas quais uma empresa passa a
utilizar uma rede baseada em cliente/servidor. Em uma rede baseada em
cliente/servidor o administrador cuida da segurança dos recursos
disponibilizados no servidor e, portanto, pode monitorar mais de perto
quem acessa ou não estes recursos.
1.6. O que é um Protocolo?
A boa e educada comunicação entre as pessoas no dia-a-dia exige alguns protocolos, ou
regras de boas maneiras, quando, por exemplo, nos dirigimos a uma pessoa para
perguntar as horas (Figura 1.9). Observe que no exemplo do protocolo de comunicação
para perguntar as horas, existem mensagens emitidas, respostas, e ações específicas que
são enviadas de acordo com as respostas recebidas.
Já em relação à comunicação entre computadores, temos a interação entre componentes
de software e hardware, ao invés de pessoas. Dessa forma, os protocolos de rede
consistem em um conjunto de regras utilizadas pelos computadores para estabelecer a
comunicação entre eles. Assim como na linguagem falada, onde duas pessoas somente
se comunicam se falarem a mesma língua, dois computadores só conseguem se
comunicar se utilizarem o mesmo protocolo.
Existem diversos protocolos relacionados à comunicação de dados e redes
de computadores, e cada qual possui uma função específica no processo de
comunicação. Vale lembrar ainda que um computador pode ter vários
protocolos instalados.
Como exemplo do funcionamento de protocolos de rede, considere a requisição da
página Web referente ao endereço eletrônico www.muz.ifsuldeminas.edu.br por um
usuário. O cenário é apresentado na Figura 1.9:
• inicialmente, o computador cliente envia uma mensagem requisitando uma
conexão com o servidor da página requerida;
• o servidor web receberá a requisição e responderá afirmativamente;

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• com a conexão estabelecida, o computador cliente faz uma requisição para
receber a página procurada (www.ifsuldeminas.edu.br);
• o servidor envia o arquivo da página correspondente;
• o cliente recebe a página enviada pelo servidor e exibe as informações para o
usuário.
Figura 1.9: Protocolos
As regras e a forma de execução de cada uma das etapas descritas anteriormente são
implementadas pelos protocolos.
1.7. Serviços oferecidos em uma Rede
Já aprendemos que as principais razões para a existência de uma rede são os serviços de
troca de informações e o compartilhamento de recursos de hardware e software.
Veremos agora alguns desses serviços, que terão o seu funcionamento mais detalhado
na Aula 8.
1.7.1. Acesso a um Site Web
A Web OU WWW (World Wide Web) é basicamente um conjunto de documentos ou
páginas contendo imagens, textos, áudio e vídeo. As páginas são interconectadas por
links de uma página para outra (este esquema é também conhecido como hipertexto). Os
links permitem que o usuário navegue entre as várias páginas utilizando um aplicativo
denominado Browser, também chamado de navegador. Os Browsers mais conhecidos
atualmente são: Internet Explorer, Mozilla Firefox e Google Chrome.

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O principal protocolo utilizado no acesso a um site Web é o HTTP. A função do
protocolo HTTP é transportar uma página Web hospedada em um servidor Web até o
computador que fez a requisição da página para que o Browser possa exibí-la.
1.7.2. Transferência de Arquivos
Um dos serviços mais básicos da Internet é a transferência de arquivos. O serviço
permite ao usuário copiar arquivos para um computador remoto e gerenciar seus
diretórios (criar, renomear e apagar pastas) utilizando a rede.
O protocolo FTP (File Transfer Protocol) é utilizado para transferência de arquivos. O
FTP utiliza o modelo cliente-servidor. Dessa forma, um cliente FTP pode enviar
arquivos para um servidor remoto (disponível na Internet) e copiá-los posteriormente de
outra máquina.
1.7.3. Correio Eletrônico
O correio eletrônico, ou email (eletronic mail) é um dos meios de comunicação mais
utilizados atualmente. O email é muito semelhante a uma carta convencional, pois
possui informações como o remetente, destinatário e a mensagem propriamente dita. O
serviço permite compor, enviar e receber mensagens através de sistemas eletrônicos de
comunicação. Cada usuário deste sistema possui um endereço eletrônico, como
vinicius@muz.ifsuldeminas.edu.br. O endereço é formado por três partes: nome do
usuário (vinicius), o símbolo @ e o servidor (muz.ifsuldeminas.edu.br).