2 - Histórico e Evolução

1. Tipos de redes

1.1. LAN - Local Area Network

1.1.1. Embora historicamente as LANs tivessem uma cobertura de poucos quilômetros, hoje sua definição está mais ligada à função e à administração privada do que a uma distância fixa.

1.1.2. São conhecidas também como redes “shared”, pois compartilham um mesmo tipo de meio físico para transmissão.

1.1.3. Área Geográfica Limitada

1.1.3.1. A rede opera dentro de um espaço físico restrito e bem definido, como uma residência, um único edifício de escritórios, um laboratório ou um campus universitário.

1.1.4. Propriedade e Administração Privada

1.1.4.1. Diferente das redes de longa distância (WANs) que utilizam infraestrutura pública, uma LAN é de propriedade e gerenciamento da organização ou indivíduo que a utiliza. A empresa ou o morador é dono dos roteadores, switches, cabos e pontos de acesso.

1.1.5. Alta Velocidade de Transferência

1.1.5.1. As LANs oferecem taxas de transferência de dados significativamente mais altas do que as WANs.

1.1.6. Baixa Latência e Taxa de Erros

1.1.6.1. Devido às curtas distâncias e ao controle privado sobre o meio físico, a comunicação dentro de uma LAN tem um atraso (latência) muito baixo e uma taxa de erros de transmissão mínima.

1.1.7. Compartilhamento de Recursos:

1.1.7.1. Um dos seus principais propósitos é permitir que os dispositivos conectados compartilhem recursos de forma eficiente.

1.2. MAN - Metropolitan Area Network

1.2.1. Uma rede metropolitana é uma rede maior que uma LAN, normalmente cobrindo a área geográfica de uma cidade.

1.2.2. Uma MAN pode abranger um grupo de escritórios vizinhos ou uma cidade inteira e pode ser privada ou pública.

1.2.3. Sua principal função é servir como uma ponte entre as Redes Locais (LANs) de diversas localidades e as Redes de Longa Distância (WANs), como a internet.

1.2.4. Caracteristicas:

1.2.4.1. Interconexão de LANs

1.2.4.1.1. É a solução ideal para empresas e instituições com múltiplos escritórios ou campi espalhados por uma cidade, permitindo que se comuniquem como se estivessem em uma única rede local.

1.2.4.2. Acesso à Internet

1.2.4.2.1. Provedores de serviços de internet (ISPs) utilizam MANs para fornecer acesso de alta velocidade a residências e empresas.

1.2.4.3. Convergência de Serviços

1.2.4.3.1. Uma MAN é projetada para transportar de forma eficiente todos os tipos de tráfego digital, incluindo dados, voz sobre IP (VoIP) e vídeo de alta definição (streaming, videoconferência). É a tecnologia por trás das redes de fibra óptica oferecidas por operadoras de telefonia e TV a cabo.

1.2.4.4. Propriedade Pública ou Privada

1.2.4.4.1. A rede pode ser privada, pertencendo a uma grande corporação ou a um município (para serviços de "cidade digital"), ou pública, operada por uma empresa de telecomunicações que vende o serviço de conectividade a múltiplos clientes.

1.3. WAN - Wide Area Network

1.3.1. A principal função de uma WAN não é executar diretamente os aplicativos do usuário, mas sim fornecer a infraestrutura de conectividade que permite a comunicação entre dispositivos e redes geograficamente distantes.

1.3.1.1. Uma WAN abrange uma ampla área geográfica, com frequência um país ou continente.

1.3.1.2. As redes WAN geralmente interconectam LAN’s dispersas pelo mundo

1.3.2. Tipos

1.3.2.1. Rede Empresarial ou Corporativa (por exemplo, rede de uma empresa)

1.3.2.2. Rede Global ou Wide Area Network (por exemplo, Internet)

1.3.3. Essa estrutura de rede é altamente simplificada, pois separa os aspectos de comunicação pertencentes às redes individuais.

1.3.3.1. elementos de comutação

1.3.3.1.1. Os elementos de comutação são computadores especializados usados para conectar duas ou mais linhas de transmissão.

1.3.3.1.2. Quando os dados chegam a uma linha de entrada, o elemento de comutação deve escolher uma linha de saída para encaminhá-las.

1.3.3.2. linhas de transmissão

1.3.3.2.1. As linhas de transmissão (também chamadas de circuitos, canais ou troncos) transportam os bits entre as máquinas.

1.3.3.2.2. Normalmente utilizada serviços públicos de comunicação

1.4. Resumo

1.4.1. Vídeo

2. Redes sem fio

2.1. Conceitos

2.1.1. As redes sem fio surgiram como redes complementares às redes cabeadas, com o intuito de promover a mobilidade e a visualização rápida dos dados independentemente da localização do usuário

2.1.2. os dados transmitidos pelo ar ou espaço livre, que se constituem como meio físico para propagação de sinais eletromagnéticos, provendo uma interconexão completa, e permitindo uma grande flexibilidade na localização das estações

2.1.3. A palavra wireless é um termo em inglês e significa “sem fio” (wire - fio, less - sem ou menos).

2.1.4. Em 1901, um físico italiano chamado Guglielmo Marconi demonstrou o funcionamento de um telégrafo sem fio que transmitia informações de um navio para o litoral por meio de código Morse.

2.2. Padronização

2.2.1. Padrões Legados

2.2.1.1. 802.11 (1997)

2.2.1.1.1. O padrão original. Extremamente lento para os dias de hoje, com velocidade máxima de 2 Mbps. Foi a prova de conceito da tecnologia.

2.2.1.2. 802.11b (1999)

2.2.1.2.1. O primeiro padrão a ser amplamente adotado pelo mercado. Operava na frequência de 2.4 GHz e atingia até 11 Mbps. Foi o responsável por popularizar o Wi-Fi.

2.2.1.3. 802.11a (1999)

2.2.1.3.1. Lançado na mesma época do "b", mas operava na frequência menos congestionada de 5 GHz, atingindo 54 Mbps. Tinha um alcance menor e era mais caro, por isso foi mais usado em ambientes corporativos.

2.2.1.4. 802.11g (2003)

2.2.1.4.1. O grande sucesso da época. Combinou o melhor dos dois mundos: usava a popular frequência de 2.4 GHz mas com a velocidade do padrão "a", de 54 Mbps.

2.2.2. Padrões Modernos

2.2.2.1. 802.11n (2009) - Wi-Fi 4:

2.2.2.1.1. Frequências: 2.4 GHz e 5 GHz (primeiro padrão a usar ambas).

2.2.2.1.2. Velocidade Máxima Teórica: 600 Mbps.

2.2.2.1.3. Introduziu a tecnologia MIMO (Multiple Input, Multiple Output), que usa múltiplas antenas para transmitir e receber mais dados simultaneamente, melhorando drasticamente a velocidade e a confiabilidade.

2.2.2.2. 802.11ac (2013) - Wi-Fi 5:

2.2.2.2.1. Frequência: Exclusivamente 5 GHz.

2.2.2.2.2. Velocidade Máxima Teórica: Até 3.5 Gbps (e em ondas posteriores, até 6.9 Gbps).

2.2.2.2.3. Aumentou a largura dos canais de comunicação e aprimorou o MIMO, focando totalmente na faixa de 5 GHz para oferecer altíssimas velocidades com menos interferência, tornando-se o padrão dominante por muitos anos.

2.2.2.3. 802.11ax (2019) - Wi-Fi 6

2.2.2.3.1. Frequências: 2.4 GHz e 5 GHz.

2.2.2.3.2. Velocidade Máxima Teórica: Até 9.6 Gbps.

2.2.2.3.3. O foco não foi apenas na velocidade máxima, mas na eficiência em ambientes com muitos dispositivos conectados (como casas inteligentes, escritórios e locais públicos). Introduziu tecnologias como OFDMA e Target Wake Time (TWT) para reduzir congestionamentos e economizar bateria dos dispositivos.

2.2.2.4. 802.11ax (2020) - Wi-Fi 6E

2.2.2.4.1. Frequências: 2.4 GHz, 5 GHz e a nova faixa de 6 GHz

2.2.2.4.2. Velocidade Máxima Teórica: Até 9.6 Gbps.

2.2.2.4.3. É uma extensão do Wi-Fi 6 que adiciona acesso à nova "supervia" de 6 GHz. Essa faixa é exclusiva para dispositivos compatíveis, resultando em muito menos interferência e latência, ideal para jogos, realidade virtual e streaming em 8K.

2.2.2.5. 802.11be (2024) - Wi-Fi 7

2.2.2.5.1. Frequências: 2.4 GHz, 5 GHz e 6 GHz.

2.2.2.5.2. Velocidade Máxima Teórica: Acima de 30 Gbps.

2.2.2.5.3. Projetado para o futuro, foca em latência extremamente baixa e velocidades massivas. Sua principal inovação é a MLO (Multi-Link Operation), que permite que um dispositivo se conecte a múltiplas bandas de frequência (ex: 5 GHz e 6 GHz) ao mesmo tempo para garantir uma conexão ultrarrápida e sem interrupções.

2.2.3. Resumo

2.3. Classificação

2.3.1. WPAN: A Rede Pessoal e o Bluetooth

2.3.1.1. A quantidade de fios atrás do computador sempre foi motivo de reclamações dos usuários durante anos.

2.3.1.2. Com o Bluetooth é possível a conexão com câmeras digitais, fones de ouvido e até o seu celular sem precisar de instalação de drivers, sendo necessário só os aproximar ao computador e ligá-los.

2.3.1.3. A tecnologia Bluetooth foi criada em 1994, iniciativa da empresa L. M. Ericsson em conjunto com as empresas IBM, Intel, Nokia e Toshiba. O nome Bluetooth foi dado em homenagem a Harald Blaatand (Bluetooth) II, um rei viking que conquistou a Dinamarca e a noruega.

2.3.1.4. Paradigma: Comunicação "Central/ Periférico» (evolução dos termos mestre/escravo).

2.3.1.5. Experiência: Emparelhamento (pairing) transparente, onde o sistema operacional gerencia drivers automaticamente.

2.3.1.6. Ecossistema: Fones de ouvido, smartwatches, automação (IOT) e sistemas automotivos.

2.3.2. WLAN

2.3.2.1. WLAN é a sigla inglesa de Wireless Local Area Network, que em português significa "Rede Local Sem Fios".

2.3.2.2. A velocidade de uma rede com essa tecnologia pode chegar a 54 Mbps e pode chegar a distâncias de dezenas de metros.

2.3.2.3. O objetivo principal dessa categoria é a mobilidade, ou seja, esteja conectado a qualquer hora em qualquer lugar.

2.3.2.4. Superou o antigo padrão de 54 Mbps. Redes modernas ultrapassam 1 Gbps, operando em frequências de 2.4 GHz, 5 GHz e 6 GHz.

2.3.3. WWan

2.3.3.1. A WWAN (Wireless Wide Area Network - Rede sem fio de longa distância) também é conhecida como rede celular móvel. São as redes sem fio mais comuns, já que todos os telefones celulares estão conectados a uma rede estendida sem fio.

2.3.3.2. Definição: Infraestrutura de telefonia celular que conecta bilhões de dispositivos móveis através de torres e antenas.

2.3.3.3. Quebrando Mitos: As redes modernas (4G/5G) competem diretamente com a banda larga fixa em velocidade e capacidade de dados.

2.3.3.4. Aplicações Críticas

2.3.3.4.1. Banda larga móvel e VoLTE (Voz sobre LTE).

2.3.3.4.2. Missão Crítica (serviços de emergência).

2.3.3.4.3. Internet das Coisas (IOT)

2.3.3.4.4. veículos autônomos.

3. Importância

3.1. necessidade de interagir

3.1.1. Necessidade Vital: A interação social está logo abaixo da necessidade de ar, água e comida na hierarquia da existência humana.

3.1.2. Cara a Cara

3.1.3. Evoluiu de varias formas

3.1.3.1. Imprenssa

3.1.3.2. Televisão

3.1.4. As redes são a tecnologia da vez

3.1.4.1. Inicialmente somente trocavam informações baseadas em caracteres entre sistemas de computadores conectados.

3.1.4.2. Atualmente

3.1.4.2.1. desenvolveram-se a ponto de transferir fluxos de voz, vídeo, texto e gráficos entre diferentes tipos de dispositivos.

3.1.4.2.2. Formas de comunicação previamente separadas e distintas convergiram em uma plataforma comum.

3.1.4.2.3. Imagem

3.2. Comunicadas Globais

3.2.1. A natureza imediata das comunicações na Internet favorece a formação de comunidades globais. E essas comunidades promovem uma interação social independente de localização ou fuso horário.

3.2.2. Imagem

3.2.3. Atualmente, a tecnologia é provavelmente o principal agente modificador do mundo, já que ajuda a criar um mundo no qual as fronteiras nacionais, distâncias geográficas e limitações físicas se tornam menos relevantes e apresentam obstáculos cada vez menores.

3.2.4. Imagem

3.2.5. A Infraestrutura Invisível Para milhões de usuários, a complexa interconexão de meios físicos é invisível, mas torna-se uma parte valiosa e pessoal da vida diária.

3.3. Internet já faz parte de nossa vida

3.3.1. Imagem

3.3.2. Decidir o que vestir por meio das previsões do tempo on-line;

3.3.3. Encontrar o caminho menos congestionado até o seu destino, mostrando vídeos sobre o clima e o trânsito;

3.3.4. Olhar seu saldo bancário e pagar contas eletronicamente;

3.3.5. Receber e enviar e-mail, ou fazer uma ligação pela Internet em um cyber café na hora do almoço;

3.3.6. Obter informações sobre saúde e nutrição de especialistas ao redor do mundo e trocar informações em um fórum sobre saúde ou tratamentos;

3.3.7. Baixar novas receitas e técnicas de culinária para criar um jantar espetacular;

3.3.8. Compartilhar suas fotos, vídeos e experiências com amigos ou com o mundo.

3.3.9. Imagem

3.3.10. Exemplos

3.3.10.1. Podcasting

3.3.10.2. Mensagens Instantâneas

3.3.10.3. Blogs

3.3.10.4. Ferramentas de Colaboração

3.3.10.5. Redes Sociais

3.3.11. Na Educação

3.3.11.1. Tradicional

3.3.11.1.1. Livros

3.3.11.1.2. Professor

3.3.11.2. On-line

3.3.11.2.1. Vídeos

3.3.11.2.2. Atividades Interetivas

3.3.11.2.3. Material Didático em vários formatos

3.3.11.2.4. Áudio

3.3.11.2.5. Comunicação Instantânea

3.3.11.2.6. Outras fontes de informação

3.3.12. No trabalho

3.3.12.1. Intranets

3.3.12.2. Extranet

3.3.12.3. E-mail

3.3.12.4. Vídeo e áudio conferencias

3.3.12.5. Teletrabalho

3.3.12.6. E-Commerce

3.3.13. Diversão

3.3.13.1. Vídeos

3.3.13.2. Musica

3.3.13.3. Streaming

3.3.13.4. Viagens

3.3.13.5. Passatempos

3.3.13.6. Resumo

4. Histórico e Evolução

4.1. Evolução

4.1.1. Década de 50

4.1.1.1. Grandes Computadores

4.1.1.2. Operação Complexa

4.1.1.3. Mão de Obra Especializada

4.1.1.4. Sem Interação direta com a maquina

4.1.2. Década de 60

4.1.2.1. Terminais Interativos

4.1.2.2. time-sharing

4.1.2.2.1. Slice

4.1.3. Década de 70

4.1.3.1. Microcomputadores

4.1.3.1.1. Com o grande crescimento do uso de microcomputadores nas empresas, cresceu a necessidade de comunicação entre eles e entre os recursos de processamento de dados centralizados e fontes de informações empresariais.

4.1.3.2. Primeiras redes

4.1.3.2.1. Compartilhamento de recursos

4.1.3.2.2. Compartilhamento de Dados

4.1.3.3. Placas de Redes

4.1.3.3.1. Vídeo

4.1.3.4. Sistemas Operacionais de Redes

4.2. Conceitos

4.2.1. Em seu nível mais elementar, uma rede consiste em dois computadores conectados um ao outro por um cabo para que possam compartilhar dados.

4.2.1.1. Vídeo

4.2.2. Em uma rede, qualquer equipamento ligado a ela pode se comunicar com qualquer outro ligado à mesma rede.

4.2.3. Rede de Comunicação

4.2.3.1. infraestrutura necessária ao estabelecimento da comunicação confiável entre dois quaisquer pontos.

4.2.4. Composição

4.2.4.1. Nós

4.2.4.1.1. Os nós se referem a qualquer dispositivo conectado a uma rede e são normalmente conhecidos como estações.

4.2.4.1.2. Todos os nós de uma rede estão interconectados através de um sistema de cabeamento que inclui os canais de comunicação físicos e os dispositivos para interconexão das estações com a rede.

4.2.4.2. Enlaces

4.2.4.2.1. são a infraestrutura de hardware e software utilizadas na comunicação entre os componentes da rede.