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Redes são sistemas que conectam dois ou mais dispositivos (como computadores, smartphones, servidores, impressoras, etc.) para compartilhar recursos, trocar informações e se comunicar. Elas são fundamentais para a comunicação digital e estão presentes em diversos contextos, desde redes domésticas simples até complexas redes corporativas e globais como a internet.

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As redes podem ser classificadas de diversas formas, mas as classificações mais comuns são:

1. Quanto à área de cobertura (escopo geográfico):

PAN (Personal Area Network)

Rede pessoal, de curto alcance (até 10 metros).

Exemplo: conexão entre smartphone e fone Bluetooth.

LAN (Local Area Network)

Rede local, geralmente dentro de um edifício (casa, escola, escritório).

Exemplo: computadores conectados em um escritório via roteador.

MAN (Metropolitan Area Network)

Rede que cobre uma cidade ou campus universitário.

Exemplo: rede que interliga filiais de uma empresa em uma cidade.

WAN (Wide Area Network)

Rede de longa distância, interligando cidades, países ou continentes.

Exemplo: a internet.

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2. Quanto à estrutura:

Rede ponto-a-ponto (P2P)

Todos os dispositivos têm funções iguais e compartilham dados entre si diretamente.

Exemplo: compartilhamento de arquivos entre dois computadores em uma LAN doméstica.

Rede cliente-servidor

Um ou mais servidores centralizam os dados e serviços, enquanto os clientes (dispositivos) acessam esses serviços.

Exemplo: site acessado por navegador (cliente) de um servidor web.

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3. Quanto ao meio de transmissão:

Redes com fio (wired)

Utilizam cabos (como Ethernet) para conectar dispositivos.

São geralmente mais estáveis e rápidas.

Redes sem fio (wireless)

Usam sinais de rádio para conexão (Wi-Fi, Bluetooth).

Oferecem mobilidade, mas podem ser mais vulneráveis a interferências.

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Os equipamentos de redes são dispositivos fundamentais para permitir a comunicação entre computadores e outros dispositivos em uma rede. Abaixo estão os principais tipos de equipamentos de redes e suas respectivas funções:

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1. Roteador (Router)

Função: Direciona pacotes de dados entre diferentes redes. Conecta redes locais (LANs) à Internet (WAN).

Exemplo: Um roteador doméstico conecta seus dispositivos à internet.

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2. Switch

Função: Conecta vários dispositivos dentro de uma mesma rede local (LAN) e gerencia o tráfego de dados entre eles, comutando pacotes diretamente ao dispositivo de destino.

Diferencial: Mais eficiente que hubs, pois envia dados apenas para o destinatário correto.

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3. Hub

Função: Dispositivo de conexão que transmite os dados recebidos para todos os dispositivos da rede.

Desvantagem: Ineficiente, pois gera muito tráfego desnecessário e não identifica o destino dos dados (quase obsoleto).

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4. Access Point (Ponto de Acesso)

Função: Permite que dispositivos sem fio (Wi-Fi) se conectem a uma rede com fio.

Uso comum: Expansão de sinal Wi-Fi em empresas e casas.

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5. Modem

Função: Modula e demodula sinais para permitir a comunicação entre a rede local e a Internet (ex: cabo, fibra ou DSL).

Nota: Pode estar embutido no roteador em equipamentos domésticos.

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6. Firewall (hardware)

Função: Controla o tráfego de entrada e saída baseado em regras de segurança, protegendo a rede contra acessos não autorizados.

Tipos: Pode ser um equipamento dedicado ou uma funcionalidade de outros dispositivos.

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7. Servidor

Função: Armazena, processa e gerencia dados e serviços na rede, como arquivos, e-mails ou aplicativos.

Exemplo: Um servidor de arquivos fornece acesso compartilhado a documentos.

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8. Bridge (Ponte)

Função: Conecta duas redes locais (LANs) separadas e filtra o tráfego, funcionando em camada de enlace (camada 2).

Uso atual: Largamente substituído por switches modernos.

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9. Repeater (Repetidor)

Função: Amplifica e retransmite sinais de rede para estender o alcance de uma conexão, especialmente em redes sem fio.

Uso: Quando o sinal Wi-Fi é fraco em uma área da casa.

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10. Gateway

Função: Atua como uma interface entre duas redes diferentes que usam protocolos distintos, como entre uma rede interna e a internet.

Nota: Todos os roteadores são gateways, mas nem todos os gateways são roteadores.

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4. Quanto à topologia (forma de conexão):

Barramento (bus)

Todos os dispositivos compartilham um mesmo cabo de dados.

Anel (ring)

Os dispositivos são conectados em círculo, os dados passam por cada um.

Estrela (star)

Todos os dispositivos se conectam a um ponto central (como um switch).

Malha (mesh)

Todos os dispositivos estão interconectados diretamente.

Árvore (tree)

Estrutura hierárquica que combina topologias de estrela e barramento.

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Topologia de redes refere-se à forma como os dispositivos de uma rede (como computadores, impressoras, switches e roteadores) estão organizados fisicamente ou logicamente. Ela influencia o desempenho, a escalabilidade, a segurança e a facilidade de manutenção da rede.

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1. Topologia em Barramento (Bus)

Descrição: Todos os dispositivos estão conectados a um único cabo central (o barramento).

Vantagens:

Econômica e fácil de instalar para redes pequenas.

Menos cabos comparado a outras topologias.

Desvantagens:

Se o cabo principal falhar, toda a rede para.

Difícil de diagnosticar problemas

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2. Topologia em Estrela (Star)

Descrição: Todos os dispositivos se conectam a um dispositivo central (geralmente um switch ou hub).

Vantagens:

Fácil de adicionar/remover dispositivos.

Problemas em um cabo não afetam toda a rede.

Desvantagens:

Se o dispositivo central falhar, toda a rede para.

Mais cabos são necessários.

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3. Topologia em Anel (Ring)

Descrição: Cada dispositivo está conectado a outros dois, formando um círculo fechado.

Vantagens:

Dados trafegam em uma direção, reduzindo colisões.

Desvantagens:

Falha em um único nó pode derrubar a rede (exceto em anéis com redundância).

Mais difícil de configurar e manter.

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4. Topologia em Malha (Mesh)

Descrição: Cada dispositivo se conecta diretamente a vários outros dispositivos.

Vantagens:

Alta redundância e confiabilidade.

Excelente desempenho e tolerância a falhas.

Desvantagens:

Muito caro e complexo de implementar.

Uso intensivo de cabeamento.

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5. Topologia em Árvore (Tree ou Hierárquica)

Descrição: Variação da topologia em estrela, com estrutura hierárquica (um switch central conectado a outros switches menores).

Vantagens:

Fácil expansão e gerenciamento.

Boa segmentação da rede.

Desvantagens:

Vulnerabilidade no nó raiz (se ele falhar, compromete a rede).

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6. Topologia Híbrida

Descrição: Combinação de duas ou mais topologias.

Vantagens:

Flexível, adaptável a diferentes necessidades.

Pode aproveitar o melhor de cada topologia.

Desvantagens:

Mais cara e complexa para planejar e manter.

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1. Organização do tráfego de dados: Define o caminho que os dados percorrem entre os dispositivos.

2. Gerenciamento e escalabilidade: Facilita o crescimento da rede e sua manutenção.

3. Desempenho e eficiência: A topologia afeta a velocidade, colisões e latência.

4. Resiliência e tolerância a falhas: Algumas topologias lidam melhor com falhas do que outras.

5. Custo e complexidade: Influencia diretamente os custos de instalação e manutenção.

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Os cabos de rede são essenciais para transmitir dados entre dispositivos em uma rede. Existem diferentes tipos de cabos, cada um com características próprias, vantagens e aplicações específicas.

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1. Cabo Par Trançado (Twisted Pair)

É o mais comum em redes locais (LANs). Contém pares de fios trançados para reduzir interferências eletromagnéticas.

🔸 Tipos:

UTP (Unshielded Twisted Pair) – Par trançado sem blindagem.

Mais barato e fácil de instalar.

Utilizado em redes Ethernet (Cat5e, Cat6, Cat6a, Cat7).

STP (Shielded Twisted Pair) – Par trançado com blindagem.

Mais resistente a interferência.

Ideal para ambientes com muitos equipamentos elétricos.

🔸 Categorias mais comuns:

Categoria Velocidade Frequência Uso

Cat5e Até 1 Gbps 100 MHz Padrão atual básico

Cat6 Até 1 Gbps (10 Gbps até 55 m) 250 MHz Melhor desempenho

Cat6a Até 10 Gbps 500 MHz Ambientes corporativos

Cat7 Até 10 Gbps 600 MHz Alta proteção contra interferência

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2. Cabo Coaxial

Era muito utilizado em redes antigas (como Ethernet 10Base2 e 10Base5) e ainda é usado para televisão a cabo e internet via cabo.

Vantagens:

Boa imunidade a interferências.

Mais resistente que o par trançado.

Desvantagens:

Mais difícil de instalar.

Menos flexível e mais caro.

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3. Cabo de Fibra Óptica

Utiliza sinais de luz para transmitir dados em altíssima velocidade e longas distâncias.

🔸 Tipos:

Monomodo (Single-Mode):

Transmissão a longas distâncias (até dezenas de km).

Usado em redes metropolitanas e backbone.

Multimodo (Multi-Mode):

Mais barato e usado em curtas/médias distâncias (até 2 km).

Ideal para ambientes internos.

Vantagens:

Altíssima velocidade e largura de banda.

Imune a interferência eletromagnética.

Desvantagens:

Mais caro que cabos de cobre.

Requer equipamentos específicos.

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4. Cabo USB (Universal Serial Bus)

Usado para conexões diretas entre dispositivos (ex: computador e impressora, ou para compartilhar internet).

Não é comum em redes estruturadas, mas pode ser útil para pequenas conexões ad-hoc.

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5. Cabo de Console (ou Rollover)

Utilizado para configurar equipamentos de rede como roteadores e switches por meio de porta serial (geralmente usando um adaptador USB-Serial).

É específico para gerenciamento, não para tráfego de rede.

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Cenário Cabo recomendado

Escritórios e residências comuns: Par trançado Cat5e ou Cat6

Ambientes com alta interferência elétrica: Par trançado STP ou fibra óptica

Grandes empresas ou datacenters: Fibra óptica (para backbone) + Cat6a/Cat7

Longas distâncias sem repetidores: Fibra óptica monomodo

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Pietro Bueno Marchesi & Victor Hugo Perasoli Caetano