As redes de hoje
Introduction to Networks (ITN) · Cisco CCNAv7
Por que devo cursar este módulo?
Bem-vindo a Redes de Hoje! Parabéns! Este módulo inicia você em seu caminho para uma carreira bem sucedida em Tecnologia da Informação, dando-lhe uma compreensão fundamental da criação, operação e manutenção de redes. Como bônus, você começa a mergulhar em simulações de rede usando Packet Tracer. Nós prometemos que você realmente vai gostar!
O que vou aprender neste módulo?
| Título do Tópico | Objetivo do Tópico |
|---|---|
| Redes afetam nossas vidas | Explicar como as redes afetam nossas vidas diárias. |
| Componentes de rede | Explicar como os dispositivos de host e de rede são usados. |
| Representações e topologias de rede | Explicar representações de rede e como elas são usadas na rede topologias. |
| Tipos comuns de redes | Comparar as características de tipos comuns de redes. |
| Conexões com a Internet | Explicar como LANs e WANs se interconectam com a Internet. |
| Redes confiáveis | Descrever os quatro requisitos básicos de uma rede confiável. |
| Tendências das redes | Explicar como tendências BYOD, colaboração, vídeo e nuvem estão mudando a interação. |
| Segurança da rede | Identificar ameaças e soluções básicas de segurança. |
| O profissional de TI | Explicar oportunidades de emprego no campo de rede. |
Redes Conectam-nos
Entre todas as coisas essenciais para a existência humana, a necessidade de interagir com os outros está logo abaixo das nossas necessidades básicas. A comunicação é quase tão importante para nós quanto nossa dependência de ar, água, comida e abrigo.
No mundo de hoje, com o uso de redes, estamos conectados como nunca estivemos. Pessoas que têm ideias podem se comunicar instantaneamente com as demais para torná-las uma realidade. Novos acontecimentos e descobertas são conhecidos no mundo inteiro em questão de segundos.
Não Há Limites
Os avanços nas tecnologias de redes são talvez as mudanças mais significativas no mundo hoje. Eles estão ajudando a criar um mundo em que fronteiras nacionais, distâncias geográficas e limitações físicas se tornem menos relevantes.
A criação da nuvem nos permite armazenar documentos e imagens e acessá-los em qualquer lugar, a qualquer hora. Portanto, quer estejamos em um trem, em um parque ou em pé no topo de uma montanha, podemos acessar facilmente nossos dados e aplicativos em qualquer dispositivo.
Funções do Host
Todos os computadores conectados a uma rede e que participam diretamente da comunicação são classificados como hosts (dispositivos finais). Cada host possui um número de identificação chamado endereço IP.
Servidores são computadores com software que fornecem informações (e-mail, páginas web) para outros dispositivos. Clientes são hosts que solicitam e exibem essas informações.
Modelo Cliente-Servidor
| Tipo | Descrição |
|---|---|
| Servidor executa software de e-mail. Clientes acessam com Outlook, etc. | |
| Web | Servidor web hospeda páginas. Clientes usam navegador. |
| Arquivo | Servidor de arquivos centraliza documentos. Clientes acessam via Explorador. |
Dispositivos Finais e Intermediários
Dispositivos finais: origem ou destino da mensagem (PCs, laptops, impressoras, telefones IP). Dispositivos intermediários: conectam os finais à rede, garantem fluxo (roteadores, switches, firewalls). Funções: regenerar sinais, escolher caminhos, priorizar tráfego, aplicar segurança.
Meios de rede
Três tipos principais: cabos de metal (cobre) – pulsos elétricos; fibra óptica – pulsos de luz; sem fio – ondas eletromagnéticas.
Representações de Rede
Arquitetos e administradores usam diagramas com símbolos para representar dispositivos e conexões. Símbolos comuns:
- Computador desktop
- Laptop
- Impressora
- Roteador sem fio
- Switch LAN
- Firewall
Diagramas de Topologia
Topologia física: mostra localização física dos dispositivos (salas, racks, cabos). Topologia lógica: mostra como os dados fluem, endereços e caminhos lógicos.
Dica: pesquise "diagramas de topologia de rede cisco" para ver exemplos mais complexos usando ícones similares aos que você viu nas figuras.
1.4.1 Redes de vários tamanhos
Agora que você está familiarizado com os componentes que compõem as redes e suas representações em topologias físicas e lógicas, você está pronto para aprender sobre os muitos tipos diferentes de redes.
Existem redes de vários tamanhos. Eles variam de redes simples compostas por dois computadores a redes que conectam milhões de dispositivos.
As redes domésticas pequenas conectam alguns computadores entre si e com a Internet.
Redes de pequeno escritório e escritório doméstico (SOHO) permitem que pessoas trabalhem em casa ou em um escritório remoto.
Redes de médio a grande porte, como as usadas por empresas e escolas, podem ter muitos locais com centenas ou milhares de hosts interconectados.
A internet é uma rede de redes que conecta centenas de milhões de computadores em todo o mundo.
As redes domésticas simples permitem que você compartilhe recursos, como impressoras, documentos, imagens e música, entre alguns dispositivos finais locais.
Empresas e grandes organizações usam redes para fornecer consolidação, armazenamento e acesso a informações em servidores de rede. As redes fornecem e-mail, mensagens instantâneas e colaboração entre funcionários. Muitas organizações usam a conexão de sua rede à Internet para fornecer produtos e serviços aos clientes.
A internet é a maior rede existente. Na verdade, o termo Internet significa uma "rede de redes". É uma coleção de redes públicas e privadas interconectadas.
Em pequenas empresas e residências, muitos computadores funcionam como servidores e clientes na rede. Esse tipo de rede é chamado de rede ponto a ponto.
1.4.2 LANs e WANs
As infra-estruturas de rede variam muito em termos de:
- Tamanho da área coberta
- Número de usuários conectados
- Número e tipos de serviços disponíveis
- Área de responsabilidade
Os dois tipos mais comuns de infraestruturas de rede são as redes locais (LANs) e as redes de longa distância (WANs).
LAN
Uma LAN é uma infraestrutura de rede que abrange uma pequena área geográfica.
- Interconecta dispositivos finais em uma área limitada (casa, escola, edifício de escritórios ou campus)
- Geralmente administrada por uma única organização ou pessoa
- Fornece largura de banda de alta velocidade para dispositivos finais internos e dispositivos intermediários
Uma rede que atende uma casa, prédio pequeno ou campus pequeno é considerada uma LAN.
WAN
Uma WAN é uma infraestrutura de rede que abrange uma ampla área geográfica.
- Interconecta LANs em grandes áreas geográficas (entre cidades, estados, países ou continentes)
- Geralmente administrada por vários prestadores de serviço (SPs ou ISPs)
- Geralmente fornece links de velocidade mais lenta entre as LANs
Uma WAN interconecta duas ou mais LANs.
1.4.3 A Internet
A internet é uma coleção mundial de redes interconectadas (internetworks, ou internet para abreviar). A internet é uma rede de redes que conecta centenas de milhões de computadores em todo o mundo.
Existem organizações que foram desenvolvidas para ajudar a manter a estrutura e a padronização de protocolos e processos da Internet. Essas organizações incluem:
- Internet Engineering Task Force (IETF)
- Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN)
- Internet Architecture Board (IAB)
Algumas LANs são conectadas entre si por meio de uma WAN. As WANs estão conectadas entre si. As WANs podem se conectar através de fios de cobre, cabos de fibra ótica e transmissões sem fio.
1.4.4 Intranets e Extranets
Existem outros dois termos semelhantes ao termo internet: intranet e extranet.
Intranet
Termo frequentemente usado para se referir a uma conexão privada de LANs e WANs que pertence a uma organização. Uma intranet é projetada para ser acessada apenas por membros da organização, funcionários ou outras pessoas autorizadas.
Extranet
Fornece acesso seguro e protegido a indivíduos que trabalham para uma organização diferente, mas exigem acesso aos dados da organização.
Exemplos de extranets:
- Uma empresa que fornece acesso a fornecedores e contratados externos
- Um hospital que fornece um sistema de reservas aos médicos para que eles possam marcar consultas para seus pacientes
- Um escritório local de educação que está fornecendo informações sobre orçamento e pessoal às escolas de seu distrito
Intranet
Apenas a empresa
Extranet
Fornecedores, clientes, colaboradores
Internet
O Mundo
1.5.1 Tecnologias de Acesso à Internet
Então, agora você tem uma compreensão básica do que compõe uma rede e os diferentes tipos de redes. Mas, como você realmente conecta usuários e organizações à Internet? Como você deve ter adivinhado, existem muitas maneiras diferentes de fazer isso.
Usuários domésticos, trabalhadores remotos e pequenos escritórios geralmente exigem uma conexão com um ISP para acessar a Internet. As opções de conexão variam muito entre os ISPs e as localizações geográficas. No entanto, as opções populares incluem:
- Banda larga a cabo
- Banda larga via digital subscriber line (DSL)
- WANs sem fio
- Serviços de telefonia móvel celular
As organizações geralmente precisam acessar outros sites corporativos e a Internet. Conexões rápidas são necessárias para dar suporte a serviços comerciais que incluem telefones IP, videoconferência e armazenamento em data center. As controladoras oferecem interconexões de nível empresarial. Os serviços populares de nível empresarial incluem DSL, linhas dedicadas e Metro Ethernet.
1.5.2 Conexões com a Internet para Residências e Pequenos Escritórios
A figura ilustra opções de conexão comuns para usuários de pequenos escritórios e escritórios domésticos.
Normalmente oferecido por provedores de serviços de televisão a cabo, o sinal de dados da Internet transmite no mesmo cabo que fornece televisão a cabo. Ele fornece alta largura de banda, alta disponibilidade e uma conexão sempre ativa à Internet.
As linhas de assinante digital também fornecem alta largura de banda, alta disponibilidade e uma conexão sempre ativa à Internet. O DSL funciona utilizando a linha telefônica. Em geral, usuários de pequenos escritórios e escritórios domésticos se conectam com o uso de DSL Assimétrico (ADSL), o que significa que a velocidade de download é maior que a de upload.
O acesso celular à Internet usa uma rede de telefonia celular para se conectar. Onde quer que você possa obter um sinal de celular, você pode obter acesso à Internet por celular. O desempenho é limitado pelos recursos do telefone e da torre de celular à qual está conectado.
A disponibilidade do acesso à Internet via satélite é um benefício nas áreas que, de outra forma, não teriam conectividade com a Internet. As antenas parabólicas exigem uma linha de visão clara para o satélite.
Uma opção de baixo custo que usa qualquer linha telefônica e um modem. A baixa largura de banda fornecida por uma conexão de modem dial-up não é suficiente para grandes transferências de dados, embora seja útil para acesso móvel durante a viagem.
1.5.3 Conexões Corporativas com a Internet
As opções de conexão corporativas são diferentes das opções do usuário doméstico. As empresas podem exigir largura de banda maior, largura de banda dedicada e serviços gerenciados. As opções de conexão disponíveis diferem dependendo do tipo de provedor de serviços localizado nas proximidades.
As linhas alugadas são circuitos reservados na rede do provedor de serviços que conectam escritórios geograficamente separados para redes privadas de voz e/ou dados. Os circuitos são alugados a uma taxa mensal ou anual.
Isso às vezes é conhecido como Ethernet WAN. As ethernet metropolitanas estendem a tecnologia de acesso à LAN na WAN. Ethernet é uma tecnologia de LAN que você aprenderá em um módulo posterior.
O DSL comercial está disponível em vários formatos. Uma escolha popular é a linha de assinante digital simétrica (SDSL), que é semelhante à versão DSL do consumidor, mas fornece uploads e downloads nas mesmas velocidades altas.
O serviço de satélite pode fornecer uma conexão quando uma solução com fio não está disponível.
1.5.4 A Rede Convergente
Redes Separadas Tradicionais
Considere uma escola construída há trinta anos. Naquela época, algumas salas de aula eram cabeadas para a rede de dados, a rede telefônica e a rede de vídeo para televisões. Essas redes separadas não puderam se comunicar. Cada rede usava tecnologias diferentes para transmitir o sinal de comunicação. Cada rede possuía seu próprio conjunto de regras e padrões para assegurar a comunicação bem-sucedida. Vários serviços foram executados em várias redes.
Redes de Computadores
Dados
Redes Telefônicas
Voz
Redes de Transmissão
Vídeo
Redes Convergentes
Uma rede - vários dispositivos
Padrão de contrato de regras unificado para dados, voz e vídeo
1.6.1 Arquitetura de Redes
Você já esteve ocupado trabalhando on-line, e achou que "a internet caiu"? Como você sabe até agora, a internet não caiu, você acabou de perder sua conexão com ela. Isso é muito frustrante. Com tantas pessoas no mundo confiando no acesso à rede para trabalhar e aprender, é imperativo que as redes sejam confiáveis.
O papel da rede mudou de uma rede somente de dados para um sistema que permite a conexão de pessoas, dispositivos e informações em um ambiente de rede convergente rico em mídia. Para que as redes funcionem com eficiência e cresçam nesse tipo de ambiente, a rede deve ser construída sobre uma arquitetura de rede padrão.
À medida que as redes evoluem, aprendemos que há quatro características básicas que os arquitetos de rede devem atender para atender às expectativas do usuário:
Tolerância a falhas
Escalabilidade
Qualidade de serviço (QoS)
Segurança
1.6.2 Tolerância a Falhas
Uma rede tolerante a falhas é aquela que limita o número de dispositivos afetados durante uma falha. Ela foi desenvolvida para permitir uma recuperação rápida quando ocorre uma falha. Essas redes dependem de vários caminhos entre a origem e o destino de uma mensagem. Se um caminho falhar, as mensagens serão instantaneamente enviadas por um link diferente. Ter vários caminhos para um destino é conhecido como redundância.
Conexões redundantes oferecem caminhos alternativos se um dispositivo ou link falhar
1.6.3 Escalabilidade
Uma rede escalável se expande rapidamente para oferecer suporte a novos usuários e aplicativos. Ela faz isso sem degradar o desempenho dos serviços que estão sendo acessados por usuários existentes. Essas redes são escaláveis porque os projetistas seguem padrões e protocolos aceitos.
Usuários adicionais e redes inteiras podem ser conectados sem reduzir o desempenho
1.6.4 Qualidade do Serviço (QoS)
A qualidade do serviço (QoS) é um requisito crescente das redes atualmente. Novos aplicativos disponíveis para usuários em redes, como transmissões de voz e vídeo ao vivo, criam expectativas mais altas em relação à qualidade dos serviços entregues.
O congestionamento acontece quando a demanda por largura de banda excede a quantidade disponível. A largura de banda é medida pelo número de bits que podem ser transmitidos em um único segundo, ou bits por segundo (bps).
Prioridade Alta
Voz e vídeo ao vivo
Prioridade Baixa
E-mail e páginas web
1.6.5 Segurança da rede
Os administradores de rede devem abordar dois tipos de preocupações de segurança de rede: segurança da infraestrutura de rede e segurança da informação.
Três requisitos principais de segurança:
Confidencialidade
Apenas destinatários autorizados podem acessar e ler dados
Integridade
Informações não foram alteradas na transmissão
Disponibilidade
Acesso oportuno e confiável aos serviços de dados
1.7.1 Tendências recentes
Existem várias tendências de rede que afetam organizações e consumidores:
BYOD
Colaboração on-line
Comunicação por vídeo
Computação em nuvem
1.7.2 Traga seu próprio dispositivo (BYOD)
O conceito de qualquer dispositivo, para qualquer conteúdo, de qualquer maneira é uma grande tendência global. Isso se chama Bring Your Own Device (BYOD).
1.7.3 Colaboração On-line
A colaboração é definida como "ato de trabalhar com outro ou outros em um projeto em parceria". Ferramentas de colaboração, como o Cisco WebEx, oferecem uma maneira de conectar, interagir e alcançar instantaneamente seus objetivos.
Cisco Webex Teams - Mensagens instantâneas, imagens, vídeos e links
1.7.4 Comunicações em vídeo
O vídeo é usado para comunicação, colaboração e entretenimento. Chamadas de vídeo são feitas de e para qualquer pessoa com uma conexão à Internet, independentemente de onde elas estão localizadas. A videoconferência é uma ferramenta poderosa para se comunicar com outras pessoas, local e globalmente.
1.7.6 Computação em nuvem
A computação em nuvem nos permite armazenar arquivos pessoais, até fazer backup de uma unidade inteira em servidores pela Internet. Para as empresas, a computação em nuvem amplia os recursos de TI sem exigir investimento em nova infraestrutura.
Tipos de nuvem:
| Tipo de nuvem | Descrição |
|---|---|
| Nuvens públicas | Aplicativos e serviços disponíveis para a população em geral. Modelo de pagamento por uso. |
| Nuvens privadas | Destinadas a uma organização específica. Podem ser caras para construir e manter. |
| Nuvens híbridas | Composta de duas ou mais nuvens (parte privada, parte pública) conectadas em única arquitetura. |
| Nuvens comunitárias | Criada para uso exclusivo por entidades específicas com necessidades semelhantes (ex: saúde). |
1.7.7 Tendências Tecnológicas em Casa
A tecnologia de casa inteligente se integra a aparelhos diários que podem ser conectados a outros dispositivos para torná-los mais "inteligentes" ou automatizados.
Termostato
Iluminação
Segurança
Eletrodomésticos
1.7.8 Rede Powerline
A rede Powerline usa a fiação elétrica existente para conectar dispositivos. Usando um adaptador padrão powerline, os dispositivos podem se conectar à LAN onde quer que haja uma tomada elétrica.
1.7.9 Banda Larga Sem Fio
Um provedor de serviços de Internet sem fio (WISP) conecta assinantes a um ponto de acesso usando tecnologias sem fio. Comum em ambientes rurais onde DSL ou cabo não estão disponíveis.
Antena no telhado → Transmissor WISP → Internet
1.8.1 Ameaças à Segurança
A segurança de rede é parte integrante da rede de computadores. A proteção de uma rede envolve protocolos, tecnologias, dispositivos, ferramentas e técnicas para proteger dados e mitigar ameaças. Vetores de ameaça podem ser internos ou externos.
Ameaça externa
Originada da Internet
Ameaça interna
Dispositivos perdidos, funcionários acidentais ou mal-intencionados
Ameaças externas comuns:
- Vírus, worms e cavalos de Tróia
- Spyware e adware
- Ataques de dia zero
- Ataques de ator de ameaça
- Ataques de negação de serviço (DoS)
- Interceptação de dados e roubo
- Roubo de identidade
1.8.2 Soluções de Segurança
A segurança deve ser implementada em várias camadas, com uso de mais de uma solução.
Segurança para redes domésticas/pequeno escritório:
- Antivírus e antispyware - Protegem dispositivos finais contra software malicioso
- Filtragem por firewall - Bloqueia acesso não autorizado dentro e fora da rede
Segurança para redes corporativas:
- Sistemas de firewall dedicados
- Listas de controle de acesso (ACL)
- Sistemas de prevenção de intrusões (IPS)
- Redes privadas virtuais (VPN)
Firewall · ACL · IPS · VPN
1.9.1 CCNA
A certificação Cisco Certified Network Associate (CCNA) demonstra que você tem conhecimento de tecnologias fundamentais e garante que você permaneça relevante com os conjuntos de habilidades necessárias para a adoção de tecnologias de próxima geração.
Existem novas certificações DevNet nos níveis associado, especialista e profissional, para validar suas habilidades de desenvolvimento de software. Não há pré-requisitos para começar a obter sua certificação.
1.9.2 Trabalhos em rede
Sua certificação CCNA irá prepará-lo para uma variedade de empregos no mercado atual.
Administrador de rede
Arquiteto de rede
Administrador de sistemas
Segurança de redes
Onde procurar oportunidades:
- Cisco Networking Academy - Talent Bridge Matching Engine
- Indeed, Glassdoor, Monster
- Termos de pesquisa: TI, administrador de rede, arquiteto de rede, Cisco CCNA
Sua certificação CCNA abre portas para uma carreira em TI!
Verifique seu aprendizado
Qual das seguintes opções descreve uma topologia física?
🎯 As redes de hoje
Conceitos + Mundo Real + Analogias
Imagine que você quer enviar uma carta para um amigo em outro país. Você escreve o endereço (IP), coloca no envelope (pacote), entrega nos Correios (roteador), e eles encontram a melhor rota para entregar. Se uma estrada estiver congestionada, os Correios escolhem outra rota. É EXATAMENTE assim que a Internet funciona! Cada dispositivo tem um "endereço único" e os dados viajam pulando de roteador em roteador até chegar ao destino.
Os 4 Pilares de uma Rede Confiável
🔁 Tolerância a falhas
📦 Caso real: Netflix usa servidores em várias regiões. Se um falha, você nem percebe - os dados vêm de outro servidor.
💡 Analogia: Waze redireciona seu trajeto quando há engarrafamento ou acidente.
📈 Escalabilidade
🏢 Caso real: Black Friday na Amazon - a rede cresce automaticamente para milhões de compradores.
💡 Analogia: Um restaurante que abre novas mesas e contrata mais garçons durante o horário de pico.
⚡ QoS (Qualidade)
📞 Caso real: Zoom prioriza chamadas de vídeo sobre downloads de arquivos. Por isso a chamada não trava mesmo com rede lenta.
💡 Analogia: O corredor do hospital: uma ambulância (voz/vídeo) passa na frente de um paciente agendado (e-mail).
🔒 Segurança
🏦 Caso real: Banco do Brasil usa firewalls, VPNs e criptografia para proteger transações.
💡 Analogia: Cofre + detector de metais + câmeras + segurança armada. Várias camadas para proteger o dinheiro.
Componentes de Rede - A Grande Obra
LAN (Local)
💡 Analogia: Conversar com alguém sentado ao seu lado no mesmo sofá. Fácil, rápido e sem ruído.
WAN (Larga Distância)
💡 Analogia: Ligar para seu avô em Portugal. A chamada passa por várias operadoras e torres até chegar lá.
Topologias - O Mapa da Mina
Tendências que Você VIVE Hoje
BYOD
Seu celular pessoal usado para acessar e-mail do trabalho 📱
Nuvem
Google Drive, Netflix, Spotify - tudo na "nuvem" ☁️
IoT
Alexa, lâmpada inteligente, geladeira conectada 🏠
Colaboração
Google Meet, Teams, Zoom com câmera ligada 🎥
Mapa Mental - O que você aprendeu
- 1️⃣ Redes = comunicação entre dispositivos com endereços únicos (IP)
- 2️⃣ Componentes = Dispositivos finais (PCs) + Intermediários (roteadores) + Meios (cabos, Wi-Fi)
- 3️⃣ Tipos = LAN (local, rápido) vs WAN (longa, mais lento)
- 4️⃣ Internet = Rede de redes que conecta o mundo todo
- 5️⃣ Convergência = Voz + Vídeo + Dados na mesma rede (antes eram 3 redes separadas!)
- 6️⃣ Segurança = Firewall, antivírus, VPN, criptografia (várias camadas)
- 7️⃣ Carreiras = CCNA abre portas para admin de redes, segurança, nuvem
"Entender redes é entender como o mundo se comunica hoje. Do seu WhatsApp até uma cirurgia remota, tudo passa por uma rede. Você acabou de dar o primeiro passo para dominar esse universo."
🚀 Next step: Módulo 2 - Protocolos e Modelo OSI. Vamos mergulhar nas regras da comunicação!