Arquitetura de rede
Existem várias maneiras de projetar uma rede de computadores. A arquitetura de rede se refere a como os computadores são organizados em um sistema e como as tarefas são alocadas entre esses computadores. Dois dos tipos de arquitetura de rede mais amplamente usados são ponto a ponto e cliente / servidor . A arquitetura cliente / servidor também é chamada de ‘camadas’ porque usa vários níveis. Esta lição discutirá cada um desses dois tipos com mais detalhes.
Pessoa para pessoa
Em uma rede ponto a ponto ou P2P , as tarefas são alocadas entre todos os membros da rede. Não existe uma hierarquia real entre os computadores e todos são considerados iguais. Isso também é conhecido como arquitetura distribuída ou grupo de trabalho sem hierarquia. Uma rede ponto a ponto não usa um servidor de computador central que controla a atividade da rede. Em vez disso, cada computador da rede possui um software especial em execução que permite a comunicação entre todos os computadores.
Ponto a ponto é usado principalmente para compartilhamento de arquivos. Veja como funciona o compartilhamento de arquivos: Um usuário de computador disponibiliza alguns dos arquivos da unidade de disco rígido para compartilhamento. As informações sobre esses arquivos são disponibilizadas para o restante dos usuários para que eles possam decidir se desejam fazer o download de um ou mais desses arquivos. Depois que um segundo usuário faz o download de um arquivo, ele também pode ser disponibilizado para o restante dos usuários. Portanto, agora existem duas fontes possíveis para baixar o mesmo arquivo. É assim que os arquivos podem ser espalhados por milhares de usuários, um download de cada vez.
Uma das primeiras redes de compartilhamento de arquivos peer-to-peer foi o Napster. Um dos protocolos mais recentes para compartilhamento de arquivos é o BitTorrent. Este protocolo é usado por muitos usuários que fornecem links para seus arquivos em sites, como o The Pirate Bay.
Uma rede ponto a ponto é robusta no sentido de que, se um ou vários computadores individuais pararem de funcionar por algum motivo, a rede continuará a funcionar. Por outro lado, a qualidade da rede depende totalmente da contribuição de cada participante. Por exemplo, no caso de compartilhamento de arquivos, se muito poucas pessoas disponibilizam seus arquivos, há muito pouco para os usuários baixarem.
Embora existam várias aplicações diferentes de arquitetura de rede ponto a ponto, o compartilhamento de arquivos é de longe o mais popular. Isso também inclui redes de compartilhamento de arquivos que distribuem material protegido por direitos autorais, como filmes, músicas e livros, sem permissão. Isso é contra a lei na maioria das jurisdições. Como as redes ponto a ponto carecem de um sistema de controle central, esses sistemas de compartilhamento de arquivos representam um sério desafio para as agências que tentam impedir esse tipo de compartilhamento.
Servidor cliente
Em uma rede cliente / servidor , vários clientes da rede ou estações de trabalho solicitam recursos ou serviços da rede. Um ou mais servidores de rede gerenciam e fornecem esses recursos ou serviços. Os clientes são computadores que dependem do servidor para dados e software. Os servidores de rede também são chamados de servidores de computador ou simplesmente servidores. Às vezes, um servidor é descrito em termos do serviço específico que fornece, como servidor de e-mail, servidor de impressão ou servidor de armazenamento. Alguns servidores, no entanto, podem fornecer todos esses serviços.
Os servidores são normalmente computadores com mais velocidade de processamento, memória e espaço em disco rígido do que um computador desktop normal. Os servidores de rede executam seu próprio sistema operacional que gerencia as várias tarefas de rede, bem como os serviços executados na rede. Dependendo da necessidade de armazenamento e serviços de rede, uma única rede pode usar apenas um ou um grande número de servidores.
Os clientes são dispositivos de hardware que fornecem aos usuários finais acesso a dados e serviços no servidor. Você pode usar esses dispositivos de forma mais ou menos independente. Por exemplo, você pode abrir aplicativos de software, criar e editar documentos e salvar arquivos no meio de armazenamento local, como um disco rígido. No entanto, em uma rede cliente / servidor típica, várias tarefas essenciais não são executadas apenas pelo cliente. Alguns exemplos típicos são:
- Uma impressora está conectada à rede – para imprimir um documento, o cliente envia uma solicitação de impressão ao servidor.
- Todas as mensagens de e-mail são armazenadas no servidor – o cliente é usado para visualizar e gerenciar as mensagens, mas não armazena os arquivos reais.
- Bancos de dados muito grandes são armazenados no servidor – o cliente os acessa sem copiá-los no disco rígido local.
Computadores desktop e laptop são exemplos de clientes típicos, mas dispositivos de computação móvel, como smartphones e tablets, são cada vez mais usados como clientes.
Arquitetura multicamadas
Uma rede cliente / servidor também é chamada de rede ‘em camadas’, com os clientes representando um nível e os servidores ou servidor representando um segundo nível. Esses níveis são chamados de ‘níveis’. Considere o exemplo de uso de um banco de dados. Um cliente (nível 1) envia uma solicitação de dados a um servidor (nível 2). O servidor obtém os dados do banco de dados e responde à solicitação, enviando os dados de volta ao cliente. Isso é conhecido como um sistema de ‘duas camadas’, pois há dois níveis.
Este sistema simples pode ser expandido adicionando outro nível ou ‘camada’. Por exemplo, um cliente (nível 1) envia uma solicitação de dados a um servidor de aplicativos (nível 2). Este servidor de aplicação lida com todos os tipos de solicitações de dados, e-mail ou impressão. O servidor de aplicativos envia a solicitação de dados para um servidor de banco de dados (nível 3). Este é um servidor dedicado apenas a lidar com solicitações de dados. O servidor de banco de dados obtém os dados de um banco de dados e os envia ao servidor de aplicativos. O servidor de aplicativos, por sua vez, envia os dados ao cliente.
Isso é conhecido como um sistema de ‘três camadas’, pois há três níveis. Níveis mais altos são possíveis, mas não tão amplamente usados como ‘três níveis’. A vantagem da arquitetura multicamadas é que diferentes servidores podem ser configurados para lidar com diferentes tarefas. Em uma grande organização com centenas de usuários, pode ser simplesmente demais para um único servidor lidar com todos os tipos de solicitações. Em geral, a arquitetura multicamadas tem os seguintes benefícios:
- Oferece maior flexibilidade por não ter que depender de um único servidor
- Aumenta a segurança, permitindo diferentes políticas de segurança em cada nível
- Aumenta o desempenho, pois as tarefas são alocadas a vários servidores
Por outro lado, um sistema cliente / servidor multicamadas requer mais recursos e também é mais complexo de gerenciar.
Resumo da lição
Existem vários tipos de arquitetura de rede. Em uma rede ponto a ponto , as tarefas são alocadas entre todos os membros da rede e não há hierarquia. Em uma rede cliente / servidor , vários clientes da rede ou estações de trabalho solicitam recursos ou serviços da rede. Um servidor é usado para fornecer esses recursos ou serviços. Uma rede cliente / servidor de várias camadas torna possível configurar diferentes servidores para diferentes tarefas.
Resultados de Aprendizagem
Após esta lição, você deverá ser capaz de:
- Definir arquitetura de rede
- Descreva como as redes ponto a ponto e cliente / servidor operam
- Identifique exemplos desses tipos de arquiteturas de rede
- Explique os benefícios e limitações de um sistema cliente / servidor multicamadas