A arquitetura de rede nos dá acesso a conhecimento infinito na palma de nossas mãos. Com ele, podemos acessar rapidamente qualquer site e encontrar as informações necessárias com apenas alguns toques. Frequentemente tomamos como garantidos os mecanismos intrincados e surpreendentes - os fios, cabos e servidores - que permitem tudo porque são muito convenientes.
Esta é a ideia fundamental por trás da arquitetura de rede. É a transferência efetiva de dados de um computador para outro. É uma ideia crucial e com grande impacto no funcionamento dos negócios com componente online. Vamos começar definindo a arquitetura de rede.
O que é arquitetura de rede?
Arquitetura de rede refere-se ao layout lógico e estrutural de uma rede. Ele explica as regras que regem a transferência de dados entre dispositivos de rede e como os dispositivos são conectados uns aos outros. Dependendo do objetivo e escopo da rede, existem várias abordagens para o projeto de arquitetura de rede. Redes de longa distância (WAN), por exemplo, são uma coleção de redes interconectadas que frequentemente cobrem distâncias consideráveis. Sua arquitetura de rede será muito diferente da rede local (LAN) de uma filial de escritório menor.
Portanto, o planejamento da arquitetura de rede é essencial porque melhora ou degrada o desempenho do sistema. Por exemplo, a lentidão da rede pode resultar da seleção do meio de transmissão ou hardware incorreto para uma carga de servidor antecipada específica.
Além disso, a arquitetura de rede também pode ajudar na segurança, o que se torna mais crucial à medida que mais dispositivos de usuários se conectam à rede. O design e os protocolos da rede devem oferecer suporte à identificação e autorização imediata e efetiva do usuário. O Open Systems Interconnection Model, ou OSI, é usado na maioria das arquiteturas de rede. Da abstração mais baixa à mais alta, esse modelo conceitual divide as tarefas de rede em sete camadas lógicas. Por exemplo, a camada Física lida com as conexões de fios e cabos da rede. As APIs (interfaces de programação de aplicativos) que lidam com recursos específicos de aplicativos, como bate-papo e compartilhamento de arquivos, fazem parte da camada superior, a camada de aplicativos.
Observe que, ao separar as áreas problemáticas umas das outras, o modelo OSI facilita a solução de problemas de rede.
O que é arquitetura de rede e exemplos?
Vamos examinar como a arquitetura de rede funciona em uso real. Vamos usar o exemplo de uma empresa de manufatura com vários locais em todo o mundo.
Cada local terá sua rede, como uma fábrica. A computação de borda provavelmente será usada na instalação de fabricação se seu equipamento tiver sensores de Internet das Coisas (IoT). O WiFi será usado para conectar esses sensores a um servidor no local ou a um dispositivo de gateway de ponta. Isso também pode aceitar dispositivos de usuário da fábrica, como telefones celulares e estações de trabalho de funcionários.
Portanto, a rede de longa distância (WAN) da empresa será conectada a essas pequenas redes, frequentemente usando uma arquitetura cliente/servidor. O servidor central geralmente está localizado na sede corporativa, embora atualmente um servidor na nuvem também seja uma opção. No entanto, os gerentes de rede na sede podem ficar de olho e controlar toda a infraestrutura de WAN.
Por fim, por meio da conexão de banda larga do provedor de serviços, a WAN corporativa também está conectada à Internet.
O que é arquitetura de rede e seus tipos?
Existem dois tipos principais de arquiteturas de rede:
#1. Arquitetura ponto a ponto
Cada dispositivo em uma rede ponto a ponto recebe uma tarefa para concluir. Além disso, não há hierarquia real nessa rede; todos os computadores são tratados igualmente e têm os mesmos direitos de acesso a todos os recursos que oferece. Cada computador conectado a esta rede atuará como servidor para os arquivos armazenados nela, substituindo a necessidade de um servidor central para servir como unidade compartilhada.
Prós de uma rede peer-to-peer
- Ele não precisa de um servidor dedicado, tornando-o mais barato.
- Os outros computadores conectados à rede continuarão funcionando mesmo que um pare de funcionar.
- Como os sistemas operacionais modernos têm suporte integrado, a instalação e a configuração são bastante simples.
Contras de uma rede ponto a ponto
- Cada computador deve ter segurança e backups de dados.
- Questões de desempenho, segurança e acesso tornam-se muito problemáticas à medida que aumenta o número de computadores em uma rede P2P.
#2. Arquitetura cliente/servidor
A arquitetura cliente-servidor é uma arquitetura de rede de computadores em que vários clientes (processadores remotos) usam um servidor centralizado para fornecer serviços a eles (computador host). Um computador centralizado e extremamente poderoso (o servidor) serve como um hub ao qual outros computadores ou estações de trabalho (os clientes) podem se conectar em uma rede cliente/servidor. O cérebro do sistema, este servidor gerencia e distribui os recursos para qualquer cliente que os solicite.
Prós de uma rede cliente/servidor
- Por meio do servidor, os recursos e a segurança dos dados são gerenciados.
- Não se limita a alguns sistemas de computador.
- O servidor é acessível de qualquer lugar e em várias plataformas.
Contras de uma rede cliente/servidor
- Pode ser muito caro devido à necessidade de um servidor e equipamentos de rede como hubs, roteadores e switches.
- Toda a rede será afetada se e quando o servidor cair.
- O pessoal técnico é necessário para manter e garantir a eficácia da rede.
O que é arquitetura de rede básica?
Uma arquitetura de rede básica refere-se ao arranjo de serviços de rede e hardware que atende aos requisitos de conectividade de dispositivos e aplicativos clientes.
Quais são as 4 arquiteturas básicas de rede?
A seguir estão as quatro arquiteturas básicas de rede:
#1. Tolerância ao erro.
Como a Internet ocasionalmente apresenta problemas, uma rede tolerante a falhas reduz o número de dispositivos afetados negativamente. Ele foi projetado para se recuperar rapidamente e usar várias rotas para ir do ponto A ao ponto B; portanto, se um falhar, outro assume.
#2. Escalabilidade.
Ao oferecer suporte a novos clientes e aplicativos, uma rede escalável pode crescer rapidamente sem degradar o desempenho do serviço fornecido aos usuários atuais.
#3. Qualidade de Serviço (QoS).
Na era multinuvem contemporânea, as redes devem atender a certos padrões de qualidade de serviço. Os serviços devem ser confiáveis, quantificáveis e ocasionalmente garantidos sem preocupação com a qualidade inferior. Isso inclui controles para gerenciar largura de banda de rede obstruída.
#4. Segurança.
A segurança é essencial para uma arquitetura de rede impactante e é abordada na infraestrutura de rede e na segurança da informação, incluindo a proteção física de uma rede e ambientes nativos de nuvem.
Quais são as 5 camadas da arquitetura de rede?
#1. Camada de aplicação
A camada de aplicação define serviços padrão de Internet e aplicações de rede, que trabalham com a camada de transporte para enviar e receber dados.
#2. Camada de transporte
Os protocolos da camada de transporte TCP/IP (Transmission Control Protocol) trocam confirmações de recebimento de dados e retransmitem pacotes perdidos para garantir que os pacotes cheguem em ordem e sem erros. Essa forma de comunicação é conhecida como comunicação de ponta a ponta.
#3. Camada de rede física
A camada de rede física do TCP/IP especifica as características físicas do hardware usado para a rede, como IEEE 802.3 e RS-232.
#4. Camada de Enlace de Dados
A camada de enlace de dados fornece controle de erro e “enquadramento” de pacotes, como enquadramento Ethernet IEEE 802.2 e enquadramento PPP.
#5. Camada de Internet
Isso também é conhecido como camada de rede, que recebe e envia pacotes para a rede. O poderoso Protocolo da Internet (IP), o Protocolo de Resolução de Endereços (ARP) e o Protocolo de Mensagens de Controle da Internet fazem parte dessa camada (ICMP).
Qual é a arquitetura de rede mais comum?
Peer-to-peer (P2P) e arquitetura em camadas, também conhecida como arquitetura cliente-servidor, são os dois tipos de arquitetura mais populares. No entanto, as redes thin client estão se tornando mais comuns, principalmente quando se trata de proteger estações de trabalho móveis.
Quais são as 3 arquiteturas de gerenciamento de rede mais comuns?
#1. Arquitetura de gerenciamento de rede hierárquica
- Várias instalações de sistemas de gerenciamento são usadas em uma arquitetura hierárquica para acompanhar toda a rede.
- Cada sistema de gerenciamento é instalado em um Centro de Operações de Rede (NOC) que é responsável por monitorar uma determinada região administrativa ou geográfica, também conhecida como domínio.
#2. Arquitetura de gerenciamento de rede distribuída
- Várias instalações de sistemas de gerenciamento são usadas em uma arquitetura distribuída para monitorar toda a rede.
- Cada sistema de gestão é instalado em um NOC que se encarrega de monitorar uma determinada região administrativa ou geográfica, também conhecida como domínio.
#3. Arquitetura de gerenciamento de rede centralizada
Uma única instalação de sistema de gerenciamento supervisiona toda a rede em uma arquitetura centralizada e devido a restrições de hardware, esta instalação pode incluir um ou mais servidores. Por fim, uma arquitetura centralizada é aquela em que existem vários servidores, todos alojados no mesmo NOC.
Quais são as duas principais arquiteturas de rede?
A grande maioria dos projetos de arquitetura de rede se enquadra em uma das duas categorias, embora existam inúmeros projetos possíveis. As arquiteturas ponto a ponto e cliente/servidor são essas. Em uma rede ponto a ponto, todos os dispositivos compartilham as mesmas funções e privilégios de todos os outros dispositivos.
Vantagens da arquitetura de rede
#1. Melhora a comunicação e a disponibilidade de informações
O acesso à web tornou a rede mais rápida e avançada, tornando possíveis tarefas impossíveis e fornecendo feedback imediato nas indústrias de serviços. O Facebook é um exemplo disso.
#2. Leva ao compartilhamento conveniente de recursos
Uma rede de computadores facilita a coleta e geração de dados, permitindo que as organizações compartilhem recursos de forma rápida e eficiente. Também permite que outros setores da sociedade transfiram recursos e informações.
#3. Permite fácil compartilhamento de dados
O compartilhamento de arquivos e conjuntos de dados é essencial para uma rede de computadores e, com os constantes avanços, esse recurso ficou muito mais fácil. Muitas indústrias e organizações estão usando redes de computadores para suas operações, e é importante transferir dados de forma eficiente e economizar tempo. Também provou ser benéfico a longo prazo.
$ 4. É muito flexível
Os tempos mudaram e os meios rígidos de compartilhamento de informações não são mais relevantes. A rede de computadores é uma tecnologia em expansão, permitindo que qualquer pessoa em todo o mundo compartilhe informações ou dados, revolucionando o mundo e tornando tudo mais fácil e conveniente. As pessoas compram qualquer dispositivo e são incutidas no mundo das redes de computadores, facilitando o acesso e o uso.
#5. Agora é muito acessível
Por ser muito cara para instalar e usada principalmente para fins comerciais, a rede de computadores não era muito difundida há vinte e cinco anos. Mas agora os dispositivos de rede tornaram-se mais comuns entre as pessoas como resultado do tempo e da rápida modernização de tudo no mundo, e isso fez com que seus preços caíssem. O software que está disponível atualmente no mundo da informática é muito acessível e tem uma vida útil muito longa em gadgets. O software e o equipamento de rede têm preços muito razoáveis e oferecem um método simples para transferir dados pelas redes
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Referências:
