O que é computação em rede?

A computação em rede refere-se ao uso de computadores e dispositivos interconectados para compartilhar recursos, dados e aplicações, permitindo comunicação e colaboração eficientes em uma rede.

A computação em rede envolve a interconexão de vários dispositivos de computação, como servers, desktops, laptops e dispositivos móveis, para criar um sistema onde recursos, dados e aplicativos podem ser compartilhados e acessados perfeitamente pela rede. Este ambiente interconectado permite que os usuários se comuniquem, colaborem e executem tarefas sem serem limitados por sua localização física ou pelo ambiente específico Hardwares eles estão usando.

A essência da computação em rede reside na sua capacidade de distribuir poder de processamento, armazenamento de dados e funcionalidade de aplicativos entre vários dispositivos, melhorando flexflexibilidade e eficiência. Este sistema é a espinha dorsal de muitas tecnologias modernas, incluindo cloud computação, onde serviços e dados são hospedados remotamente e acessados via Internet, bem como redes empresariais que dão suporte às operações comerciais, conectando vários escritórios e departamentos.

A computação em rede também inclui os protocolos, padrões e tecnologias que governam o transmissão e a gerenciamento de dados, garantindo que o sistema opere de forma segura e confiável.

Como funciona a computação em rede?

A computação em rede funciona por meio de uma série de etapas que garantem que os dispositivos possam se comunicar, compartilhar recursos e executar tarefas com eficiência em uma rede. Veja como funciona:

Estabelecimento de conexão. Dispositivos como computadores, servers, e os dispositivos móveis se conectam à rede via cabo (Ethernet) ou sem fio (Wi-Fi) métodos. Cada dispositivo recebe um nome exclusivo Endereço IP, o que permite identificá-lo na rede.
Transmissão de dados. Os dados são divididos em pequenos pacotes quando um dispositivo precisa enviar ou receber informações. Esses pacotes são transmitidos pela rede usando um conjunto de protocolos de comunicação, como TCP/IP, que garantem que os dados cheguem ao destino pretendido com precisão.
Roteamento. À medida que os pacotes de dados viajam pela rede, eles são direcionados por roteadores. Os roteadores determinam o caminho mais eficiente para os dados viajarem da origem ao destino, com base no tráfego de rede, localização dos dispositivos e outros fatores.
Compartilhamento de recursos. A computação em rede permite o compartilhamento de recursos como arquivos, aplicativos, impressoras e acesso à Internet. Quando um dispositivo solicita acesso a um recurso, a rede facilita a conexão, permitindo que vários dispositivos utilizem o mesmo recurso simultaneamente sem conflitos.
Processamento e armazenamento de dados. Na computação em rede, as tarefas de processamento podem ser distribuídas entre vários dispositivos. Por exemplo, cloud a computação permite que cálculos complexos sejam realizados remotamente servers, reduzindo a carga em dispositivos locais. O armazenamento de dados também pode ser centralizado, permitindo fácil acesso e gerenciamento pela rede.
Gestão de Segurança. Para proteger a integridade dos dados e impedir o acesso não autorizado, a computação em rede emprega diversas medidas de segurança, como firewalls, criptografia e autenticação protocolos. Estas medidas garantem que apenas utilizadores e dispositivos autorizados possam aceder à rede e aos seus recursos.
do Paciente e gestão. Administradores de rede monitorar o desempenho, a segurança e a confiabilidade da rede. Eles usam ferramentas para rastrear o fluxo de dados, detectar possíveis problemas e gerenciar recursos de rede de maneira eficaz. O gerenciamento contínuo garante que a rede opere de maneira suave e eficiente.

Componentes de computação em rede

A computação em rede depende de vários componentes que trabalham juntos para permitir a comunicação, o compartilhamento de recursos e o processamento de dados entre dispositivos conectados. Abaixo estão os principais componentes da computação em rede:

Placas de interface de rede (NICs). Estes são componentes de hardware instalados em dispositivos, como computadores ou servers, que permitem que eles se conectem a uma rede. As NICs fornecem a interface física para conexões de rede com ou sem fio.
Roteadores. Roteadores são dispositivos que direcionam pacotes de dados entre redes, garantindo que as informações cheguem ao destino pretendido. Eles gerenciam o tráfego dentro da rede e entre diferentes redes, como conectar uma rede local à Internet.
Switches. Switches são dispositivos que conectam vários dispositivos dentro de um rede local (LAN). Eles recebem pacotes de dados e os encaminham para o dispositivo apropriado na rede, otimizando a comunicação interna.
Servers. Servers são computadores poderosos que fornecem recursos, serviços ou aplicativos para outros dispositivos (clientes) na rede. Eles gerenciam tarefas como armazenamento de arquivo, hospedagem de e-mail, serviços web e banco de dados gestão.
Clientes. Clientes são os dispositivos, como computadores, tablets ou smartphones, que solicitam e utilizam os recursos ou serviços fornecidos pela servers. Eles dependem da rede para acessar arquivos compartilhados, aplicativos e outros recursos.
firewalls. Firewalls são dispositivos ou software de segurança que monitoram e controlam o tráfego de entrada e saída da rede. Eles protegem a rede contra acesso não autorizado e ameaças cibernéticas filtrando dados com base em regras de segurança predefinidas.
Centrais. Hubs são dispositivos de rede básicos que conectam vários dispositivos em uma rede. Ao contrário dos switches, os hubs transmitem os dados recebidos para todos os dispositivos da rede, o que pode levar a uma comunicação menos eficiente.
Modems. Modems são dispositivos que convertem dados digitais de um computador em um formato adequado para transmissão por telefone ou cabo. Eles permitem a conectividade com a Internet conectando uma rede local a um provedor de serviços de internet (ISP).
Pontos de acesso. Pontos de acesso são dispositivos que permitem que dispositivos sem fio se conectem a uma rede com fio. Eles ampliam o alcance da rede, permitindo que os dispositivos se conectem via Wi-Fi.
Cabos de rede. Cabos de rede, como cabos Ethernet, são usados para conectar fisicamente dispositivos dentro de uma rede. Eles facilitam a transmissão de dados entre dispositivos em uma rede cabeada.
Protocolos. Protocolos são conjuntos de regras que governam como os dados são transmitidos, recebidos e processados pela rede. Os protocolos comuns incluem TCP/IP, que garante transmissão confiável de dados, e HTTP/HTTPS, que regem o tráfego da web.
Sistemas operacionais de rede (NOS). Um sistema operacional de rede é um software que gerencia recursos de rede e fornece serviços a dispositivos conectados à rede. Exemplos incluem Microsoft Windows Server, Linux e Unixsistemas baseados.

Tipos de computação em rede

A computação em rede abrange vários tipos de arquiteturas e modelos de rede que facilitam o compartilhamento de recursos, dados e aplicativos entre dispositivos. Cada tipo atende a necessidades diferentes, desde uso pessoal até ambientes empresariais de grande escala. Eles incluem:

Cliente-server Informática. Neste modelo, a computação em rede envolve uma central server que fornece recursos e serviços para vários dispositivos clientes. O server lida com tarefas como armazenamento, processamento e gerenciamento de dados, enquanto os clientes acessam esses recursos por meio de solicitações. Este modelo é comum em ambientes de negócios onde o gerenciamento e o controle centralizados são cruciais.
Computação ponto a ponto (P2P). A computação ponto a ponto permite que dispositivos na rede compartilhem recursos diretamente entre si, sem uma central. server. Cada dispositivo, ou "peer", atua tanto como cliente quanto como server, compartilhando arquivos, poder de processamento ou outros recursos. Esse tipo de rede é frequentemente usado em aplicativos de compartilhamento de arquivos e plataformas colaborativas.
Cloud Informática. Cloud a computação permite que os usuários acessem e armazenem dados, aplicativos e serviços pela Internet, em vez de em dispositivos locais. Este modelo fornece escalabilidade, flexdisponibilidade e acesso remoto, permitindo que empresas e indivíduos utilizem recursos sob demanda sem gerenciar a infraestrutura subjacente.
Computação em grade. A computação em grade conecta vários computadores para trabalharem juntos em tarefas complexas, como cálculos científicos ou processamento de dados em grande escala. O poder de computação combinado da rede pode ser muito maior do que o de qualquer máquina individual, tornando-a ideal para aplicações com uso intensivo de recursos que exigem capacidades de processamento significativas.
Computação distribuída. A computação distribuída envolve uma rede de computadores independentes que trabalham juntos para executar tarefas. Ao contrário da computação em grade, que muitas vezes se concentra no processamento paralelo para uma única tarefa, a computação distribuída pode envolver múltiplas tarefas executadas em dispositivos diferentes. Este modelo é utilizado em aplicações como a tecnologia blockchain, onde múltiplos nós contribuem para o funcionamento da rede.
Computação de borda. A edge computing aproxima a computação e o armazenamento de dados do local onde são necessários, normalmente na "borda" da rede, como em Dispositivos IoT ou local servers. Isso reduz a latência e melhora os tempos de resposta, tornando-o ideal para aplicações em tempo real, como veículos autônomos, redes inteligentes e automação industrial.
Virtualização e virtualização de funções de rede (NFV). Virtualização de rede envolve a criação de instâncias virtuais de recursos de computação, como servers ou armazenamento, em um dispositivo físico. NFV estende esse conceito para funções de rede, permitindo que sejam implantadas como serviços virtualizados, reduzindo a necessidade de hardware especializado. Essa abordagem é amplamente usada em moderno data centers e telecomunicações.

Tipos de topologia de rede

A topologia de uma rede afeta seu desempenho, confiabilidade e escalabilidade. Abaixo estão os principais tipos de topologias de rede:

Topologia de barramento. Em uma topologia de barramento, todos os dispositivos são conectados a um único cabo central, conhecido como barramento. Os dados enviados por qualquer dispositivo viajam ao longo do barramento e são recebidos por todos os outros dispositivos da rede. Essa topologia é simples e barata de implementar, mas pode apresentar problemas de desempenho à medida que mais dispositivos são adicionados. Se o cabo principal falhar, toda a rede cairá.
Topologia em estrela. Em uma topologia em estrela, todos os dispositivos estão conectados a um hub ou switch central. O hub atua como um repetidor para o fluxo de dados. Se um dispositivo falhar, isso não afetará o restante da rede, tornando esta topologia mais confiável que um barramento. No entanto, se o hub central falhar, toda a rede ficará comprometida. Essa topologia é comumente usada em redes domésticas e de pequenos escritórios.
Topologia de anel. Uma topologia em anel conecta cada dispositivo a exatamente dois outros dispositivos, formando um caminho de dados circular. Os dados viajam em uma direção ao redor do anel até chegar ao seu destino. Essa topologia pode gerenciar com eficiência o tráfego de dados, mas se um dispositivo ou conexão falhar, poderá derrubar toda a rede, a menos que uma topologia de anel duplo seja usada como backup.
Topologia de malha. Em uma topologia mesh, cada dispositivo está conectado a todos os outros dispositivos da rede, fornecendo vários caminhos para os dados trafegarem. Isto cria uma rede altamente confiável, pois há caminhos alternativos disponíveis caso uma conexão falhe. No entanto, é também o mais caro e complexo de implementar devido ao número de conexões necessárias.
Topologia de árvore. Uma topologia em árvore é uma combinação de topologias em estrela e em barramento. Consiste em grupos de redes configuradas em estrela conectadas a um barramento central. Essa topologia permite fácil expansão e fornece uma estrutura hierárquica, útil para organizar grandes redes. Contudo, se a linha de backbone (barramento central) falhar, toda a rede pode ficar segmentada.
Topologia híbrida. A topologia híbrida é uma combinação de dois ou mais tipos diferentes de topologias, como anel em estrela ou barramento em estrela. Ele aproveita os pontos fortes de cada topologia enquanto minimiza seus pontos fracos. Topologias híbridas são flexsão acessíveis e escaláveis, tornando-os adequados para redes grandes e complexas.

Casos de uso de computação em rede

A computação em rede é amplamente utilizada em vários setores e aplicações, fornecendo a espinha dorsal para comunicação contínua, compartilhamento de recursos e processamento de dados. Aqui estão alguns casos de uso comuns:

Cloud Informática. A computação em rede sustenta cloud serviços, onde o armazenamento de dados, o poder de processamento e os aplicativos são hospedados remotamente servers e acessado pela internet. Isso permite que empresas e indivíduos usem software e armazenem dados sem a necessidade de infraestrutura local, fornecendo escalabilidade e eficiência de custo.
Rede corporativa. Nas empresas, a computação em rede permite a conexão de vários escritórios, departamentos e funcionários remotos. Este ambiente interconectado permite o compartilhamento de arquivos, aplicativos e outros recursos, apoiando a colaboração e melhorando a eficiência operacional.
Telecomunicações. As empresas de telecomunicações utilizam a computação em rede para gerenciar grandes quantidades de tráfego de dados, garantindo serviços de comunicação rápidos e confiáveis. Isso inclui transmissão de voz, vídeo e dados através de redes, permitindo serviços como VoIP, videoconferência e comunicação móvel.
Computação distribuída. A computação em rede permite sistemas de computação distribuídos, onde vários dispositivos dividem tarefas computacionais. Isso é frequentemente usado em pesquisas científicas, modelagem financeira e outras áreas que exigem computação de alto desempenho para processar grandes conjuntos de dados e complexos algoritmos.
Internet of Things (IoT). Os dispositivos IoT dependem da computação em rede para comunicar e compartilhar dados. Estes dispositivos, como eletrodomésticos inteligentes, sensores e tecnologia wearable, estão interligados através de redes, permitindo-lhes trabalhar em conjunto para fornecer informações e automação em tempo real.
Serviços de virtualização e desktop remoto. A computação em rede suporta virtualização, onde vários máquinas virtuais executado em um único físico server. Também permite desktop remoto serviços, permitindo aos usuários acessar e controlar um computador remotamente, facilitando o trabalho em casa e o suporte remoto de TI.
Redes de entrega de conteúdo (CDNs). As CDNs usam computação em rede para distribuir conteúdo, como vídeos e sites, em vários canais. servers ao redor do mundo. Isso reduz a latência e garante acesso rápido e confiável ao conteúdo, melhorando a experiência do usuário.