Usando e Construindo Aplicações Internet: iniciando com aplicações e escrevendo programas que se comunicam através da Internet

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1 Usando e Construindo Aplicações Internet: iniciando com aplicações e escrevendo programas que se comunicam através da Internet

2 Sumário do Capítulo 1.1 Crescimento das Redes de Computadores Complexidade em Sistemas de Rede Dominando a Complexidade Conceitos e Terminologia O Valor da Experiência Prática Organização do Livro Resumo 35

3 Capítulo 1 Introdução 1.1 Crescimento das redes de computadores As redes de computadores têm crescido explosivamente. Há duas décadas, poucas pessoas tinham acesso a uma rede. Agora, a comunicação via computador transformou-se em uma parte essencial da infra-estrutura de todos. A ligação de computadores em rede é usada em cada aspecto dos negócios, incluindo propaganda, produção, transporte, planejamento, faturamento e contabilidade. Conseqüentemente, a maioria das corporações tem múltiplas redes. As instituições de ensino, em todos os níveis, do fundamental ao pós-graduação, estão utilizando redes de computadores para fornecer a estudantes e professores acesso instantâneo a informações em bibliotecas on-line em todo o mundo. Escritórios governamentais em níveis federal, estadual e municipal utilizam redes, assim como organizações militares. Em resumo, as redes de computadores estão em toda parte. O crescimento contínuo da Internet global é um dos fenômenos mais interessantes e excitantes em redes. Há pouco mais de vinte anos, a Internet era um projeto de pesquisa que envolvia algumas dúzias de sites. Hoje, ela cresceu e se tornou um sistema de comunicação produtivo que alcança milhões de pessoas em todos os países do mundo. Nos Estados Unidos, a Internet conecta a maioria das corporações, faculdades e universidades, assim como escritórios federais, estaduais e municipais. Também alcança a maioria das escolas. Além disso, muitas residências têm acesso à Internet através das conexões de linha discada, cable-modens, DSL e tecnologias sem fio. Uma prova do impacto da Internet na sociedade pode ser percebida nas propagandas em revistas e na televisão, que freqüentemente contêm referências a sites da Web que fornecem informações adicionais sobre os produtos e serviços dos anunciantes. O crescimento das ligações de computadores em rede tem também um impacto econômico. As redes de dados têm disponibilizado o telecommuting aos indivíduos e mudaram a comunicação no mundo dos negócios. Além disso, uma indústria inteira surgiu e desenvolve produtos, serviços e tecnologias de rede. A popularidade e a importância das redes de computadores têm produzido uma forte demanda em todos os empregos para pessoas com maior conhecimento sobre o assunto. As empresas necessitam de empregados para planejar, adquirir, instalar, operar e gerenciar os sistemas de hardware e software que fazem redes de computadores e inter-redes. Além disso, a programação computacional não é mais restrita a computadores individuais; espera-se que os programadores projetem e executem software aplicativo que possa se comunicar com o software em outros computadores.

4 34 Redes de Computadores e Internet 1.2 Complexidade em sistemas de rede A ligação de computadores em rede é um assunto complexo. Existem muitas tecnologias, e cada uma possui características que a distingue das outras. Muitas organizações criaram, independentemente, padrões de ligação em rede que não são totalmente compatíveis. Muitas empresas criaram produtos comerciais e serviços de ligação em rede que usam as tecnologias de maneiras nãoconvencionais. Finalmente, a ligação em rede é complexa porque existem múltiplas tecnologias que podem ser usadas para interconectar duas ou mais redes. Como conseqüência, são possíveis muitas combinações de redes. A ligação de computadores em rede pode ser especialmente confusa para um novato porque não há nenhuma teoria de base que explique o relacionamento entre todas as partes. Várias organizações e grupos de pesquisa têm tentado definir os modelos conceituais que podem ser usados para explicar as diferenças e similaridades entre hardware de rede e sistemas de software. Infelizmente, o conjunto de tecnologias é diverso e está mudando rapidamente; os modelos são tão simples que não distinguem os detalhes ou tão complexos que não ajudam a facilitar o assunto. A falta de uma teoria de embasamento produziu um outro desafio para os novatos: não há uma terminologia simples e uniforme para os conceitos sobre ligação de computadores em rede. Uma vez que várias organizações definem tecnologias e padrões sobre ligação em rede, existem vários termos para um dado conceito. Os profissionais freqüentemente usam um termo técnico de uma tecnologia ao se referirem a uma característica análoga de outra tecnologia. E os termos técnicos são confundidos às vezes com nomes de produtos populares. Assim, além de um grande conjunto de termos e de siglas que contêm muitos sinônimos, o jargão da ligação em rede contém termos que são freqüentemente abreviados, mal-empregados ou associados a produtos. 1.3 Dominando a complexidade Para dominar a complexidade, deve-se olhar para além dos detalhes e concentrar-se em entender os conceitos. Por exemplo, embora não seja importante compreender os detalhes sobre os fios usados para conectar computadores a uma rede específica, é importante entender as poucas categorias básicas de esquemas de fiação e as vantagens de cada um. Similarmente, embora não seja importante aprender os detalhes de como um protocolo de comunicação particular trata uma rede congestionada, é importante saber o que é congestionamento e porque ele deve ser tratado. 1.4 Conceitos e terminologia Este livro foi escrito para ajudar a superar a complexidade, concentrando-se em conceitos e evitando detalhes desnecessários. Explica a finalidade de cada tecnologia de ligação em rede, apresenta suas vantagens e desvantagens e descreve algumas das conseqüências ao usá-las. Sempre que possível, são utilizadas analogias e ilustrações para simplificar as explicações. Além de cobrir os conceitos e as tecnologias, o livro apresenta terminologia sobre ligação de computadores em rede. Quando é apresentado um conceito novo, sua terminologia é definida. O livro também mostra as abreviaturas e os sinônimos populares utilizados pelos profissionais. A terminologia está resumida em um glossário no Apêndice 1, que serve como uma referência rápida para os muitos termos e siglas definidas ao longo do livro. 1.5 O valor da experiência prática Este texto fornece uma visão abrangente do material essencial para o iniciante; conhecimento aprofundado resulta somente da experiência pessoal. Portanto, os leitores são fortemente recomendados a ganhar tanta experiência prática quanto for possível com softwares e hardwares de redes.

5 Capítulo 1 Introdução 35 Possibilidades incluem: construir aplicativos que se comuniquem pela rede, configurar sistemas de rede, observar os protocolos em ação e medir a performance do sistema. O texto para acompanhamento, Hands-On Networking*, contém muitas sugestões de experiências e projetos. Alguns dos exercícios do livro se referem ao Hands-On Networking e recomendam experimentos específicos que ajudarão o leitor a ter uma compreensão aprofundada do material. 1.6 Organização do livro O texto começa com capítulos que introduzem aplicativos e programação de redes. Leitores que têm acesso a um computador são encorajados a construir e usar aplicativos que utilizem a Internet enquanto prosseguem com a leitura. As quatro partes do livro que seguem os capítulos sobre aplicativos explicam como as tecnologias subjacentes funcionam. A primeira parte descreve a transmissão de dados. Ela explica que, no nível mais baixo, são usados sinais elétricos que viajam através dos fios para carregar informações e mostra como os dados podem ser codificados usando sinais elétricos. Os capítulos da primeira parte não fornecem detalhes para engenheiros que projetam hardware de ligação em rede. Em vez disso, fornecem descrições gerais dos princípios e das realidades práticas da transmissão de dados e de suas conseqüências para as redes de computadores. A segunda parte do livro se concentra na transmissão de pacotes. Explica porque as redes de computadores usam pacotes e mostra como são agrupados dados em pacotes para transmissão. Essa seção introduz as duas categorias básicas de redes de computadores: Redes Locais (Local Area Networks, LANs) e Redes de Longo Alcance (Wide Area Networks, WANs). Explica as diferenças entre as duas e revisa exemplos de tecnologias. Finalmente, discute os conceitos importantes de endereçamento e roteamento, explicando como uma rede roteia um pacote a seu destino. A terceira parte do livro cobre a ligação inter-redes a idéia importante que permite que as tecnologias heterogêneas de rede sejam combinadas em um grande sistema integrado de comunicação. O livro explica TCP/IP, a tecnologia do protocolo usada na Internet global. A quarta parte do livro retorna às aplicações da ligação de computadores em rede. Os capítulos começam explicando o modelo cliente-servidor de interação. Capítulos posteriores usam o modelo para explicar como programas aplicativos fornecem serviços como correio eletrônico e navegação na Web. 1.7 Resumo O grande conjunto de tecnologias, produtos e esquemas de interconexão torna a ligação em rede um assunto complexo. Muitas organizações têm definido padrões competitivos, e a maioria das redes incorpora componentes que usam padrões múltiplos. Além disso, não existe uma teoria que possa ser usada para explicar como as partes se encaixam. Conseqüentemente, a terminologia e o jargão usados na ligação em rede são complexos e confusos. Para dominar tal complexidade, é importante enfatizar a compreensão dos conceitos e da terminologia. A obra, que enfatiza a conceituação, cobre todos os aspectos da ligação de computadores em redes: desde as aplicações comuns até os detalhes de baixo nível sobre ligações e sinais. Explica como as tecnologias são usadas para formar a Internet. O livro de acompanhamento, Hands-On Networking, contém um conjunto de projetos que examinam as tecnologias de rede disponíveis e fornecem experiência prática ao leitor. * Nota: Para mais informações sobre esse material, acessar o endereço