Módulo II - Aula 1 Hardware, Software e Redes

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1 Módulo II - Aula 1 Hardware, Software e Redes

2 Este Módulo está dividido em quatro aulas. Aula 1: Hardware, Software e Redes Aula 2: Internet Aula 3: Comunicação Aula 4: Educação on-line Nesta aula abordaremos os conceitos de hardware, software e redes de computadores, de maneira técnica: o computador, a sua estrutura, os seus componentes e os sistemas necessários para seu funcionamento, assim como os sistemas operacionais e os softwares aplicativos. Você irá compreender o funcionamento de uma rede de computadores e seus vários tipos. Bom estudo! 2

3 A origem do computador A primeira geração de computadores, na década de 40, utilizava válvulas a vácuo e era extremamente difícil de programar. Essas válvulas falhavam com frequência, assim, os computadores de primeira geração não funcionavam a maior parte do tempo. Em 1946, foi construído o ENIAC (Eletronic Numerical Integrator And Computer). Era enorme: tinha 18 mil válvulas e consumia 200 quilowatts de potência, o suficiente para alimentar 100 casas comuns. Suas inúmeras panes eram difíceis de detectar. O ENIAC era programado à mão: não havia uma linguagem de programação (a primeira bem-sucedida foi a Fortran, apresentada em 1954). Programar o ENIAC significava conectar e desconectar fios, ligando diferentes partes dos circuitos, num processo semelhante àquelas antigas mesas de operação telefônica. 3

4 No final dos anos 50 surgiu a segunda geração dos computadores. Com consumo menor, passaram dos departamentos de física experimental para as grandes empresas. Daí para frente, a ordem sempre foi a mesma: miniaturizar. Depois do transistor, veio o circuito integrado. A velha fiação do ENIAC foi então substituída por caminhos impressos sobre base de silício. O desenvolvimento e barateamento desses chips permitiram que o computador diminuísse e ficasse mais rápido. Os computadores foram ganhando maior capacidade de processamento para atender as múltiplas necessidades de um público usuário cada vez mais amplo. Este público vem crescendo à medida que os comandos tornam-se mais acessíveis, com telas amigáveis, fáceis de usar (ex: comandos de arrastar e colar). Isso disparou vertiginosamente a ascensão da microinformática. 4

5 O computador Existem diversos tipos de computadores: Desktop (ou computadores de mesa) - é o tipo mais popular para uso individual em casa ou na empresa, bem como para acesso à Internet. Conhecido por PC (Personal Computer, computador pessoal, em inglês); Notebooks - são os computadores portáteis, muitas vezes tão poderosos quanto os de mesa. O custo destes computadores também é mais elevado. Indicados para profissionais que viajam ou que precisam transportar os equipamentos de um lugar para outro, para apresentações, palestras, aulas etc.; Assistentes digitais pessoais PDAs (Personal Digital Assistants) - também são denominados computadores handheld (os conhecidos palmtops, computadores de mão). A maioria inclui um software embutido para compromissos, agendamento e correio eletrônico. Os computadores com interface de caneta aceitam a entrada manuscrita. 5

6 Supercomputadores são computadores ultrarrápidos, desenvolvidos para processar quantidades enormes de dados científicos. Por exemplo: um supercomputador IBM, desenvolvido para o Departamento de Energia dos EUA, pode executar 3 trilhões de instruções de programa por segundo e equipado com 2,5 terabytes de memória. Seu preço é de US$ 95 milhões. Mainframes são os chamados computadores de grande porte. Embora ainda em uso atualmente, perderam grande parte de seu mercado para os PCs. O computador possui duas partes distintas, chamadas de hardware e software, o que o torna bem diferente de outras máquinas. Hardware representa a parte física do computador e software a parte lógica, ou seja, os programas do computador. 6

7 Hardware Um computador é composto por diversos dispositivos, então podemos dividi-los em periféricos, processamento, armazenamento e memória. 7

8 Hardware Os periféricos são os dispositivos responsáveis por entrar ou sair com os dados que o usuário deseja trabalhar. Podemos classificar como periféricos de entrada mouse, teclado, scanner; como periféricos de saída monitor, impressora, caixas de som; e existem periféricos que realizam as duas tarefas como drives de DVD/CD, dispositivos que utilizam a porta USB (pen drive, MP3, MP4). 8

9 A CPU (Unidade Central de Processamento) é o componente que realmente processa os dados e também é o elemento fundamental para determinar o desempenho e a velocidade do computador. Atualmente, nos computadores de uso pessoal, a CPU compreende um único circuito eletrônico, extremamente complexo, que está no chip de silício. Todo computador é composto por dois tipos de memórias: a Memória RAM e a Memória ROM. Na Memória RAM (Random Access Memory/Memória de Acesso Aleatório) são gravados dados e programas durante o processamento. A RAM possui o inconveniente de ser volátil, isto é, se faltar energia elétrica, todos os dados armazenados são perdidos. A Memória ROM (Read Only Memory/Memória Somente de Leitura) é uma memória pré-gravada de fábrica, não permitindo gravação de dados adicionais. Esta memória contém as rotinas básicas para o início do funcionamento do computador, uma vez que, ao ligar o computador, a memória RAM está vazia. 9

10 Armazenamento é o nome dado aos dispositivos que têm a capacidade de guardar os dados para que possam ser visualizados mais tarde. Podemos classificá-los em dispositivos de armazenamento local como HD (Hard Disk/Disco Rígido); dispositivos de armazenamento removível como CD, DVD, chips (presentes em máquina digital, pen drive, MP3). 10

11 Atualmente, é possível armazenar dados em nuvem ou cloud storage, que são modelos de concentração de dados físicos e armazenados on-line em pools virtualizados e especializados em armazenamento (estoque) de dados físicos. 11

12 Software O software é um conjunto de programas, procedimentos e documentação relacionados a um sistema de computador. Veja como os softwares podem ser classificados. CURIOSIDADE LEI N 9.609, DE 19 DE FEVEREIRO DE 1998 Art.1 Programa de computador é a expressão de um conjunto organizado de instruções em linguagem natural ou codificada, contida em suporte físico de qualquer natureza, de emprego necessário em máquinas automáticas de tratamento da informação, dispositivos, instrumentos ou equipamentos periféricos, baseados em técnica digital ou analógica, para fazê-los funcionar de modo e para fins determinados. Fonte: Software Básico ou Sistema Operacional é o software utilizado como intermediário entre o hardware do computador e os outros tipos de software. Um computador não funciona sem um Sistema Operacional, que normalmente é armazenado no disco rígido do computador. Quando você liga um computador, os programas essenciais do Sistema Operacional são copiados para a memória principal, onde permanecem enquanto ele estiver ligado. O Sistema Operacional trabalha estritamente sobre o hardware e com os demais softwares, devendo todos funcionar de maneira harmoniosa. 12

13 Exemplos de Sistema Operacional: MS-DOS, UNIX, Windows NT, Linux, Windows 2000, Mac Os, AIX, Windows 95 e 98, Novell, Windows Me, Solaris, Windows XP, Vista. Windows 7. Windows 8. Software aplicativo é o termo que se refere, geralmente, a todos os programas destinados ao uso direto na solução dos problemas relacionados com o usuário. Pode-se classificar o software aplicativo em aplicativos de uso geral (aplicativos horizontais) e aplicativos específicos (aplicativos verticais). Exemplos de software aplicativo: Microsoft Word, Microsoft Excel, Open Office, Jogos, Photoshop, CorelDraw, Antivírus, Windows Media Player, Flash, Mozilla Firefox, Internet Explorer. 13

14 Softwares livres X softwares proprietários Software livres possuem programas-fontes abertos, como, por exemplo, o Linux. As empresas que os desenvolveram ganham com a venda de serviços, manuais, assistência, contratos para extensão e a adaptação das capacidades destes produtos. Já os softwares proprietários têm seus programas-fontes reservados e as empresas que os criaram investem pesadamente para atualizá-los. Sua comercialização está baseada em licenças de uso (BORGES, 2001). Aplicativos do tipo software livre são chamados de FREEWARE, pois têm cessão livre dos direitos autorais. A condição é que você não os revenderá para obter lucro. Aplicativos de software proprietários são chamados de SHAREWARE, pois têm direitos autorais protegidos, mas que podem ser utilizados por um período específico para avaliação. Você os experimenta antes da decisão de compra efetiva. Para continuar a utilizar o programa após o período de teste é necessário pagar a taxa de registro, caso contrário estará transgredindo a lei de direitos autorais. 14

15 Administração Digital A Administração Digital valoriza a informalidade e as informações on-line, disponibilizando-as a quem precisa, melhorando a interatividade nas comunicações. Busca a desburocratização e exige certa infraestrutura de hardware, software e rede para atingir uma boa integração. Ela vai além da automação de escritórios. A automação propriamente dita preocupa-se em trazer dados e informações atualizadas, para que se trabalhe de forma digital e on-line (em grupos de trabalho). Já a Administração Digital trata as informações como um todo, incluindo seus aspectos estratégicos, de interação com o mercado e de inteligência empresarial. 15

16 Mundo de bits e bytes Na realidade, os circuitos eletrônicos do computador entendem somente a indicação de que existe ou não corrente elétrica no circuito. Estas duas situações são representadas por dois valores: zero (0) e um (1). Esse sistema de dois símbolos chamado de sistema binário, de onde vem o termo BIT, forma abreviada de dígito binário (Binary Digit). Um bit é a menor unidade de informação com a qual um computador pode trabalhar. Byte é a unidade de medida da memória do computador. O acrônimo de Binary Term (termo binário). Um byte é composto de 8 bits. A quantidade necessária de bits para representar um caractere (letra ou número) no sistema binário. Um byte, portanto, representa apenas uma pequeníssima quantidade de informação: a memória de um computador comporta muito mais e para expressar essa capacidade são utilizados múltiplos do byte, da mesma forma que, para expressar peso, por exemplo, utilizamos múltiplos da grama (quilo, tonelada etc.). 16

17 Curiosidade: O mundo produziu cerca de três Exabytes de novas informações no ano de 2000, o que daria para cada habitante do planeta uma quantidade equivalente existente em 500 livros comuns de 300 páginas de texto e ilustrações. A quantidade de informação produzida no mundo dobra a cada ano, sem perspectiva de diminuir esse ritmo. A informação impressa corresponde a apenas 0,003% do total produzido no mundo (SIQUEIRA, 2001). Tabela de equivalência 8 bits são equivalentes a 1 byte 1024 bytes são equivalentes a 1 Kilobyte 1024 Kilobytes são equivalentes a 1 Megabyte 1024 Megabytes são equivalentes a 1 Gigabyte 1024 Gigabytes são equivalentes a 1 Terabyte 1024 Terabytes são equivalentes a 1 Petabyte 1024 Petabytes são equivalentes a 1 Exabyte 17

18 Uma rede de computadores é um conjunto de, no mínimo, dois computadores conectados entre si com o objetivo de compartilhar informações e também os recursos de hardware (por exemplo, uma impressora). Os tipos de redes são LAN, MAN e WAN. LAN (Local Area Network) é restrita a uma área geográfica próxima, como uma sala, um andar, um prédio ou mesmo um pequeno conjunto de prédios. MAN (Metropolitan Area Network) é uma rede com abrangência de alguns quilômetros, como a região geográfica de uma cidade ou um grande campus universitário. WAN (Wide Area Network) é uma rede na qual a abrangência se estende por grandes regiões, como estados ou mesmo países. Os principais componentes de uma rede são os meios de ligação ou mídia, dispositivos de acesso, computadores e um sistema operacional. Estes dois últimos itens já foram abordados anteriormente. 18

19 Redes de computadores Meios de ligação ou mídia compreendem o meio físico que interliga os computadores e por onde trafegam os dados. São os cabos que conectam os computadores. Os mais comuns são os cabos coaxial, cabo de par trançado e a fibra óptica. Também existem redes que não utilizam cabeamento físico, chamadas redes sem fio, que iremos ver em seguida. Em uma rede, os computadores podem ser classificados em dois tipos: computador servidor (server) e computador cliente (client). Servidor é um computador, geralmente, de maior capacidade de processamento e memória. Sua função é centralizar e administrar os recursos de software e hardware compartilhados na rede. Cliente é o computador que acessa os recursos da rede. Dispositivos de acesso são as placas de rede, em que se conectam os cabos nos computadores. Em redes sem fio, esses dispositivos podem ser uma antena. 19

20 Tecnologia sem fio A tecnologia sem fio (wireless) a cada dia que passa torna-se cada vez mais presente no cotidiano das pessoas. O que, até então, eram equipamentos de elite, hoje se transformam em ferramentas de trabalho importantes para uma população numerosa. O telefone celular, com seus inúmeros planos de utilização (incluindo pré-pagos via cartão e pós-pagos com conta telefônica), é um grande exemplo de tecnologia sem fio que transformou as comunicações com imensa aceitação e repercussão. Com a importância crescente das comunicações sem fio, vários estudiosos formulam alguns preceitos, paradigmas e leis que orientam esse segmento, como a Lei de Cooper e a Lei de Moore. 20

21 A Lei de Cooper, formulada por Martin Cooper, o inventor do celular, afirma que o número de transmissões de voz ou de dados que se consegue enviar pelo ar em todo o mundo dobra a cada 30 meses. Desta forma, em poucos anos poderemos ter aparelhos sem fio conectados à Internet de alta velocidade. A Lei de Moore, elaborada por Gordon Moore, um dos fundadores da Intel, afirma que o processamento dos microchips dobra a cada 18 meses e garante o barateamento e a popularização da tecnologia em escala jamais vista. De acordo com ela, você pode colocar hoje no bolso da camisa um computador de mão 100 milhões de vezes mais poderoso que o ENIAC, o primeiro computador totalmente eletrônico, um monstro de ferro de 30 toneladas que ocupava uma sala de 200 m². No futuro, acredita-se que os aparelhos sem fio serão variados, unindo diferentes dispositivos, dependendo do perfil do seu usuário. Câmera, tocador de música, navegador de Internet, palmtop, poderão ser encontrados em diferentes combinações, por meio de uma equação ainda não resolvida. Algo parecido com o computador transformarse em um celular devido ao seu tamanho cada vez mais compacto e à sua possibilidade de enviar voz, além de dados ou, no caminho inverso, o celular transformar-se em um pequeno computador, pois estão cada vez mais inteligentes, absorvendo funções variadas. 21

22 Nesta aula você aprendeu sobre: O surgimento do primeiro computador chamado ENIAC; Os tipos de computadores - desktop, notebook, computadores de mão, supercomputadores, mainframe; Conceitos, diferenças e exemplos de hardware e software; Software livre versus software proprietário; Administração digital ; Bits e bytes; Redes de computadores e tecnologia sem fio. Agora verificaremos a aprendizagem por meio de um Quiz, disponibilizado na sequência. Basta responder à algumas questões. Bom estudo! Prof. Wagner 22