ADMINISTRAÇÃO DE REDES TCP/IP COM ESTUDO DE CASO NO WINDOWS SERVER 2003

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1 UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS DEPARTAMENTO DE COMPUTAÇÃO GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO ADMINISTRAÇÃO DE REDES TCP/IP COM ESTUDO DE CASO NO WINDOWS SERVER 2003 MAYARA KRISTINE VENTURA ALEXANDRE PRISCILLA BARROS DOS SANTOS RENATA ÁVILA DE ALMEIDA ROGÉRIO EDUARDO DE ALMEIDA JULHO 2008

2 UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS DEPARTAMENTO DE COMPUTAÇÃO GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO ADMINISTRAÇÃO DE REDES TCP/IP COM ESTUDO DE CASO NO WINDOWS SERVER 2003 Trabalho de Projeto Final de Curso apresentado por Mayara Kristine Ventura Alexandre, Priscilla Barros dos Santos, Renata Ávila de Almeida e Rogério Eduardo de Almeida à Universidade Católica de Goiás, como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Ciência da Computação, Orientadora Prof. Ms. Angélica da Silva Nunes.

3 ADMINISTRAÇÃO DE REDES TCP/IP COM ESTUDO DE CASO NO WINDOWS SERVER 2003 MAYARA KRISTINE VENTURA ALEXANDRE PRISCILLA BARROS DOS SANTOS RENATA ÁVILA DE ALMEIDA ROGÉRIO EDUARDO DE ALMEIDA Trabalho de Projeto Final de Curso apresentado por Mayara Kristine Ventura Alexandre, Priscilla Barros dos Santos, Renata Ávila de Almeida e Rogério Eduardo de Almeida à Universidade Católica de Goiás Departamento de Computação, como parte dos requisitos para obtenção do título de Bacharel em Ciência da Computação. Professora Angélica da Silva Nunes, Ms. Orientadora Professor Jeová Martins Ribeiro, Esp. Coordenador de Projeto Final de Curso

4 i DEDICATÓRIA Dedicamos esta conquista primeiramente a Deus e aos nossos pais que sempre estiveram presentes em nossas vidas nos apoiando e incentivando. Também aos nossos namorados (a), amigos e familiares que foram pacientes e nos deram força quando precisávamos.

5 ii AGRADECIMENTOS Aos nossos familiares que nos compreenderam e ajudaram em momentos difíceis. A professora Ms. Angélica da Silva Nunes, nossa orientadora, pelo apoio e dedicação ao longo de todo o projeto. Ao CPD da Universidade Católica de Goiás que nos forneceu o software necessário para a implementação deste trabalho. Aos amigos e colegas de sala pela amizade e consideração.

6 iii RESUMO Este projeto aborda a implementação e configuração dos serviços de rede do Windows Server 2003 utilizando o protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol Protocolo de Controle de Transmissão/Protocolo de Internet). Para isso foi criada uma pequena empresa fictícia com o nome MRRP, cujo domínio é o MRRP.com. O modelo de rede adotado é o cliente/servidor para uma Intranet que faz uso do servidor de arquivos e impressão, controlador de domínio, autenticação, DNS ( Domain Name System Sistema de Nomes de Domínios), servidor web, servidor de , DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol Protocolo de configuração dinâmica de hosts), FTP (File Transfer Protocol- Protocolo de Transferência de Arquivos) e acesso remoto. A instalação desses elementos foi feita através do Active Directory porque é nele que ficam armazenadas todas as informações necessárias para o funcionamento do sistema. Vários testes foram realizados para verificar o funcionamento destes serviços. Palavra-chave: Cliente/servidor, Intranet, Active Directory.

7 iv ABSTRACT This project focuses on the implementation and configuration of network services of Windows Server 2003 using the TCP/IP protocol. A small business with a fictitious name MRRP was set up to implement these network services, whose domain is MRRP.com. The network model adopted was client/server for an Intranet that makes use of file and printing servers, controller domain, authentication, DNS, web Services, server, DHCP, FTP and remote access. The installation of these elements were done using Active Directory which is where all the necessary information for the system to function is stored. Several tests were performed to verify the operation of these services. Keyword: Client/server, Intranet, Active Directory.

8 v SUMÁRIO DEDICATÓRIA... iv AGRADECIMENTOS... v RESUMO... vi ABSTRACT... vii SUMÁRIO... viii LISTA DE FIGURAS... xiv LISTA DE TABELAS... xix LISTA DE ABREVIATURAS... xx INTRODUÇÃO... 1 Capítulo 1 - Modelos de Redes Processamento centralizado versus distribuído Arquitetura cliente/servidor Conceito de PDD... 8

9 vi 1.3. Particionamento vertical e particionamento horizontal Banco de dados distribuído Requisitos do PDD na rede Computação Distribuída A arquitetura Cliente/Servidor e o Mainframe Intranet Extranet Evolução dos Sistemas Operacionais A Primeira Geração ( ): Válvulas e Painéis A Segunda Geração ( ): Transistores e Sistemas Batch A Terceira Geração ( ): CIs e Multiprogramação A Quarta Geração: Computadores Pessoais Sistema Operacional Monousuário versus Sistema Operacional Multiusuário Capítulo 2 - O Sistema Operacional Windows Server Introdução ao Windows Server Edições do Windows Server Windows Server 2003 Standard Edition Windows Server 2003 Enterprise Edition... 26

10 vii Windows Server Data Center Edition Windows Server 2003 Web Edition Active Directory Compartilhamento de Arquivos e Impressão Segurança no Windows Server Serviços de Rede e Comunicação Serviços de Gerenciamento do Windows Server Suporte ao desenvolvimento de Aplicativos no Windows Server Capítulo 3 - O Active directory Diretórios Domínios e Grupos de Trabalho (Workgroups) Rede Baseada no Modelo de Workgroups Rede Baseada no Conceito de Diretório - Domínio Domínios, Árvores de Domínios e Unidades Organizacionais Active Directory Árvores de Domínios Unidades Organizacionais Objetos de um Domínio Contas de Usuários Contas de Computador... 45

11 viii Grupos de Usuários Permissões em Múltiplos Domínios Árvore de Sete domínios Nomenclaturas de Objetivos no Domínio Estudo de Caso 01: Exemplo de Uso de Grupos Universais Estudo de Caso 02: Analisando o Escopo de Grupo em relação a Membros e permissões de Acesso Unidades Organizacionais Relações de Confiança e Florestas Relações de Confiança no Windows NT Server Relações de Confiança no Windows Server Tipos Padrão de Relações de Confiança Outros Tipos de Relações de Confiança Servidores de Catálogo Global (Global Catalogs) Principais Funções Desempenhadas por um Servidor de Catálogo Global Replicação de Informações Entre os Servidores de Catálogo Global Sites, Replicação do Active Directory e Estrutura Física da Rede Introdução e Definição de Sites Motivação Para Uso de Sites Pelo Active Directory Definição de Sites Utilizando Sub-redes... 60

12 ix Relação Entre Sites e domínios Replicação no Active Directory Replicação Dentro do Mesmo Site Intrasite Replication Replicação Entre Sites Schema do Active Directory Definição dos Objetos do Active Directory no Schema Armazenamento do Schema no Active Directory Cache do Schema Níveis de Funcionalidade de um domínio Capítulo 4 - Configuração de uma rede TCP/IP no Windows Server Hardware e software utilizados Instalação do Active Directory DNS Contas de Usuários e Grupos Sistema de impressão DHCP Instalando o servidor DHCP Configurando Escopos no DHCP Acesso Remoto com o RRAS Habilitando o RRAS... 93

13 x 4.8. Instalação e Configuração do IIS Criação do site FTP Configurando o Servidor de CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

14 xi LISTA DE FIGURAS Figura 1.1 Arquitetura de sistemas de informação do Holiday Inn...6 Figura 1.2 Arquitetura de sistemas distribuídas de J.P. Morgan...7 Figura 1.3 Conectividade plena usando enlaces diretos...10 Figura 1.4 Uso de um comutador central para conectividade plena...11 Figura 1.5 Ambiente cliente/servidor genérico...13 Figura 1.6 Arquitetura cliente/servidor genérica...14 Figura 1.7 Arquitetura cliente/servidor de três camadas...15 Figura 1.8 Exemplo de estrutura de página Web corporativa...16 Figura 3.1 Aplicações em diferentes ambientes e baseadas em diferentes modelos...39 Figura 3.2 Uma rede baseada no conceito de Workgroup...40 Figura 3.3 Uma rede baseada no conceito de diretórios domínio...41 Figura 3.4 Todos os domínios de uma árvore compartilham um espaço de nomes em comum...44 Figura 3.5 O usuário herda as permissões do grupo...46

15 xii Figura 3.6 Uma árvore de domínios...47 Figura 3.7 Divisão de um domínio em OU s...51 Figura 3.8 Relação de confiança unilateral...52 Figura 3.9 Relação de confiança unidirecionais, não transitivas do Windows NT Server Figura 3.10 Relação de confiança bidirecional e transitiva do Windows Server Figura 3.11 Relação de confiança externa unidirecional ou bidirecional...55 Figura 3.12 Relação de confiança do tipo Shortcut (atalho)...56 Figura 3.13 Informações armazenadas em um Servidor de Catalogo Global...57 Figura 3.14 Definição de um site...60 Figura 3.15 Flexibilidade na definição de sites e Domínios...61 Figura 4.1 Topologia da rede...67 Figura 4.2 Tipo de Controlador de domínio...68 Figura 4.3 Criar novo domínio...69 Figura 4.4 Novo nome de domínio...69 Figura 4.5 Nome do domínio NetBIOS...70 Figura 4.6 Pastas do banco de dados e log...70 Figura 4.7 Volume do sistema compartilhado...71 Figura 4.8 Senha do administrador do modo de restauração do serviço de diretório...71 Figura 4.9 Criação de uma zona primária integrada com o Active Directory...73

16 xiii Figura 4.10 Definindo o nome da zona...73 Figura 4.11 Definindo o tipo de atualização dinâmica...74 Figura 4.12 Nome da zona reversa...75 Figura 4.13 O registro SOA para o domínio MRRP.com...76 Figura 4.14 Criação de um novo registro...76 Figura 4.15 Criando um registro CNAME...77 Figura 4.16 Usuários e Computadores do Active Directory...78 Figura 4.17 Criando a conta mayarakris...78 Figura 4.18 Definindo a senha e as opções da nova conta...79 Figura 4.19 Criando um grupo de segurança com escopo global...80 Figura 4.20 Adicionar usuários ao grupo...81 Figura 4.21 Membros do grupo administração...81 Figura 4.22 Propriedade da impressora...83 Figura 4.23 Tela da logon...84 Figura 4.24 Listagem das impressoras no navegador...84 Figura 4.25 Gerenciar servidor...86 Figura 4.26 Mensagem alertando que é necessária outra interface de rede...87 Figura 4.27 Nome do escopo DHCP...87 Figura 4.28 Intervalos de endereços IP no escopo DHCP...88 Figura 4.29 Adicionar exclusões no escopo DHCP...88

17 xiv Figura 4.30 Gateway Padrão...89 Figura 4.31 Nomes de domínio e DNS...90 Figura 4.32 Concessões Ativas...91 Figura 4.33 Configuração de IP estático...92 Figura 4.34 Configuração do acesso remoto via VPN...94 Figura 4.35 Tipos de conexão...94 Figura 4.36 Conexão VPN...95 Figura 4.37 Configurar servidor RADIUS...96 Figura 4.38 Roteamento e acesso remoto...96 Figura 4.39 Propriedades de BEETLE...98 Figura 4.40 Propriedades de BEETLE...99 Figura 4.41 Tipos de autenticação Figura 4.42 Métodos de Autenticação EAP Figura 4.43 Propriedades IP Figura 4.44 Propriedade PPP Figura 4.45 Propriedade Log Figura 4.46 Ativando o serviço ASP.NET Figura 4.47 Requisitos mínimos para instalação do IIS Figura 4.48 Acrescentado/removendo componentes do Windows Figura 4.49 Subcomponentes de Servidor de Aplicativo...107

18 xv Figura 4.50 Subcomponentes de Serviços de Informações da Internet Figura 4.51 Testando o funcionamento do IIS Figura 4.52 Criando pastas virtuais Figura 4.53 Permitindo acesso Figura 4.54 Testando o site IIS Figura 4.55 Descrição do site FTP Figura 4.56 Configurações de porta e endereço IP para o site FTP Figura 4.57 Configuração do Isolamento do usuário de FTP Figura 4.58 Permissões de acesso a site FTP Figura 4.59 Teste do site FTP Figura 4.60 Configuração do método de autenticação Figura 4.61 Criando-se uma nova caixa de correios Figura 4.62 Adicionando-se nome e senha a caixa de correios Figura 4.63 Adicionando a caixa de correios...116

19 xvi LISTA DE TABELAS Tabela 2.1 Comparação entre todas as edições do Windows Server

20 xvii LISTA DE ABREVIATURAS AD/AM Active Directory in Application Mode ADMT Active Directry Migration Tool ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line AIX Advanced Interactive Executive - APIs Application Program Interfaces ASR Automated System Recovery BAP Bandwidth Allocation Protocol BACP Bandwidth Allocation Control Protocol BOOTP Bootstrap Protocol CD Compact Disc Disco compacto CHAP Encrypted authentication CI Circuito Integrado CN Common Name CNAME Canonical name DC Domain Controler - Controlador de domínio DFS Enhanced Distributed File System DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Protocolo de configuração dinâmica de hosts DNS Domain Name System Sistema de Nome de Domínios DTC Coordenador de Transações Distribuídas EAP Extensible authentication protocol

21 xviii EFS FGV Encrypting File System - Sistema de criptografia de arquivos Fundação Getúlio Vargas FRS File Replication Services FTP File Transfer Protocol GB Gigabytes GPMC Microsoft Group Policy Management Console GPO Group Polices Objects GUI Grafical User Interface Interface Gráfica do Usuário HD Hard Disk Disco Rígido HINFO Host Information HP Hewllet Packard HTTP HiperText Transfer Protocol - Protocolo de Transferência de HiperTexto IBM International Business Machines IFC Internet Connection Firewall IIS Internet Information Services- Serviços de Informação da Internet IOCS Input/ Output Control System Controle de sistema de entrada/saída IP Internet Protocol Protocolo de Internet IPSec Internet Protocol Secure Protocolo de Internet Seguro IPv6 Internet Protocol version 6 Protocolo de Internet versão 6 IPCP Internet Protocol Control Protocol IPP Internet Printing Protocol ISDN Integrated Services Digital Network - Rede Digital Integrada de Serviços KDC Key Distribution Center KCC Knowledge Consistency Checker LAN Local Área Network Rede de Área Local LCP Link Control Protocol LDAP Lightweight Directory Access Protocol LSI Large Scale Integration Integração em larga escala MAC Medium Access Control MPPC Microsoft Point-to-Point Compression Protocol MS CHAP Microsoft encrypted authentication

22 xix MS CHAP v2 Microsoft encrypted authentication version 2 MULTICS Multiplexed Information and Computing Service MX Mail exchanger NAT Network Address Translation - Conversão de endereços de rede NNTP Network News Transfer Protocol NTFS OU PAP PC PDD PEAP PPP PPPoE RADIUS RAM RIS RRAS RsoP New Technology File System Organizacional Unit - Unidade Organizacional Password Authentication Protocol Personal Computer Computador Pessoal Processamento de Dados Distribuídos Protected Extensible Authentication Protocol Point -to- Point Protocol - Protocolo ponto a ponto Point-to-Point Protocol over Ethernet Remote Authentication Dial In User Service - Serviço de autenticação remota de usuários discados Ramdom Acess Memory Memória de acesso aleatório Serviço de instalação remota Remote Acess Server - Servidor de Acesso Remoto Resultant Set of Policy

23 1 INTRODUÇÃO Com o avanço no desenvolvimento tecnológico na computação, as empresas tiveram que se adaptarem a essa nova realidade. Houve a necessidade de interligar várias estações de trabalho para facilitar a comunicação de dados dentro da corporação. Com isso surgiu à computação distribuída que tem como exemplo a arquitetura cliente/servidor. As primeiras redes criadas eram do tipo centralizadas onde os dados eram armazenados numa instalação central chamada de mainframe. Para acessar este computador de grande porte era necessário utilizar os conhecidos terminais burros. Este tipo de arquitetura causava transtornos nas organizações como a diminuição da produtividade e o custo que era elevado. Apesar disto o modelo é considerado seguro, pois as informações eram armazenadas em um único local. A arquitetura cliente/servidor vem substituindo os modelos centralizados, pois permite o rápido acesso aos dados e seu custo é menor. Uma outra vantagem é que oferece uma interface amigável. O desenvolvimento das redes surgiu com inúmeros padrões de protocolos para auxiliar o transporte das informações entre os computadores, sem precisar estar próximo um do outro. O padrão que mais se destacou foi TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol Protocolo de Controle de Transmissão/Protocolo de Internet) devido alguns fatores como a flexibilidade, baixo custo de instalação e manutenção. Os primeiros sistemas operacionais eram monousuários, característica dos sistemas centralizados, que permitiam que um único usuário utilizasse recursos computacionais de

24 hardware e software por vez. Já o sistema operacional multiusuário possibilita o acesso de vários usuários aos mesmos recursos no mesmo tempo. A família Windows e o Linux são exemplos deste sistema. 2 O Linux é um software livre que possui seu código aberto, podendo ser alterado por qualquer pessoa que tenha conhecimento em programação. Alguns indivíduos da área de informática têm preferência por ele por causa deste motivo. Depois do Windows ele é sistema mais procurado de acordo com a revista do Linux. Acredita-se que ele pode vir a ser uma ameaça futura aos sistemas proprietários [REV04]. As configurações do Windows são simples se comparadas com as do Linux. Por isso os usuários melhor se adaptam com ele. O Linux é customizado porque aceita diversos programas e aplicativos diferentes, enquanto que a Microsoft padroniza seus serviços e exige a licença de uso. Mesmo assim, existem levantamentos estatísticos que afirmam que este último ainda é o sistema operacional mais aceito no mercado. A revista Info publicou, no mês de março de 2008, uma pesquisa realizada pela FGV (Fundação Getúlio Vargas) em 2007, que mostrou que 65% dos servidores no Brasil utilizam o Windows. [INF08] No mês de abril de 2008 ela publicou que 97,4% dos leitores são adeptos deste sistema operacional e 95% das empresas utilizam o Windows Server 2003 [INF08/1]. Isto foi a razão para implementação deste projeto. O Windows Server 2003 é o tema deste trabalho. Foi escolhido devido à crescente demanda no mercado como mostrado nessas pesquisas. Essa demanda implica na necessidade de profissionais capazes de administrar e gerenciar a rede de uma empresa usando esse sistema operacional. Assim, essa monografia tem como objetivo o estudo, configuração e gerenciamento de serviços TCP/IP em um protótipo de uma rede corporativa fictícia. Para realização deste projeto foi criada uma empresa fictícia de pequeno porte chamada MRRP. O domínio usado foi MRRP.com que utiliza uma rede Intranet e faz uso dos serviços de servidor de arquivos e impressão, controlador de domínio, autenticação, DNS, servidor web, servidor de , DHCP, FTP e acesso remoto.

25 3 Esta monografia segue a seguinte estrutura: no capítulo 1 são apresentados os modelos de rede como o centralizado, a arquitetura cliente/servidor, Intranet e Extranet, assim como a evolução dos sistemas operacionais e os sistemas mono e multiusuários. No capítulo 2 são ilustrados os componentes do Windows Server 2003 e suas versões. O capítulo 3 menciona os elementos básicos deste sistema operacional como o Active Directory. O capítulo 4 mostra a implementação dos serviços utilizados neste trabalho que são: DNS, IIS (Internet Information Services - Serviços de Informação da Internet), VPN (Virtual Private Network - Rede Privada Virtual), FTP, DHCP, servidor de impressão e e- mail. No final é apresentado uma conclusão e a bibliografia utilizada.

26 4 CAPÍTULO 1 - MODELOS DE REDES Com surgimento de redes de computadores, ficou mais ágil e eficiente a comunicação entre dispositivos numa corporação. Em uma empresa nem todas as máquinas trabalham com a mesma plataforma, porém, executam serviços semelhantes. A busca da segurança e do controle das informações trafegadas nas LANs (Local Área Network Rede de Área Local) leva a adoção de um modelo de rede que satisfaça tanto aos usuários, quanto aos seus administradores. Neste capítulo, serão discutidos alguns modelos de redes existentes. Será mostrada a diferença entre uma a arquitetura de redes do tipo cliente/servidor e a arquitetura de redes do tipo centralizada, caracterizada pelos mainframes. Também serão destacados os benefícios e exemplos de aplicações utilizadas em cada modelo assim como os conceitos de Intranet, Extranet e sua aplicabilidade em empresas de médio e grande porte. No final será apresentada a história (evolução) dos sistemas operacionais e também as características dos sistemas monousuários e multiusuários Processamento centralizado versus distribuído O suporte ao processamento de dados é fornecido por um conjunto de máquinas, tradicionalmente de grande porte, que estão situados numa instalação central, que é devidamente apropriado para processamento de dados.

27 5 Numa organização, onde se encontra uma arquitetura centralizada, cada indivíduo possui um terminal que lhe fornece agilidade e facilidade de comunicação entre a sua máquina e um mainframe via processamento de dados centralizado. A palavra centralizada é adotada, devido os muitos sentidos que a palavra possui. Por exemplo: Computadores centralizados: uma ou mais máquinas que estão devidamente interligadas se encontram numa instalação central; Processamento centralizado: todas as aplicações são processadas nos computadores centrais; Dados centralizados: os dados são armazenados em bancos de dados e são controlados por computadores centrais; Controle centralizado: o controle centralizado de informações facilita a proteção de informações de uma corporação; Pessoal de suporte centralizado: a equipe de suporte técnico que ajuda a manter o computador que processa os dados. Na figura 1.1 é apresentado um exemplo de instalação de processamento de dados centralizado, na empresa Holiday In de Atlanta [STA05]. Uma instalação de PDD (Processamento de Dados Distribuídos) é aquela em que os computadores estão espalhados pela empresa. Estes computadores necessitam de alguma coisa que possa interligá-los, que os façam comunicar entre si. Essa coisa é a rede de computadores. Até a década de 70, o processamento de dados centralizados era a estrutura mais adotada nas empresas. A partir desta época, o PDD, obteve um grande crescimento entre as empresas do mundo [STA05].

28 6 Os fatores que fizeram o PDD crescer foram: a diminuição considerável no preço do hardware e aumento na capacidade destes; e a adoção das GUIs (Grafical User Interface Interface Gráfica do Usuário), que facilitou o manuseio dos equipamentos e acesso as respostas das aplicações. Figura 1.1 Arquitetura de sistemas de informação do Holiday Inn A figura 1.2 mostra outro exemplo de sistema distribuído adotado na empresa J. P. Morgan [STA05]. Nessa empresa é verificado que os usuários têm a liberdade na escolha de uma estação de trabalho de acordo com a preferência pessoal Arquitetura cliente/servidor A arquitetura cliente/servidor cresceu, devido ao aparecimento das LANs, juntamente com aparecimento de softwares preparados para oferecer processamento entre os computadores. Esta arquitetura é econômica e flexível, ou seja, é possível numa única máquina funcionar ao mesmo tempo o servidor de arquivos e de impressão juntos. Pode-se também ter duas máquinas numa mesma rede, um com servidor de impressão e a outra com

29 7 servidor de arquivos. Não importa a localização do servidor, mas se eles estão na mesma rede. Normalmente a Intranet fornece aos usuários recursos e aplicações de forma isolada dentro da empresa. Figura 1.2 Arquitetura de sistemas distribuídas de J.P. Morgan As Extranets oferecem acesso a recursos externos como a Internet. Ela utiliza o protocolo TCP/IP.

30 Conceito de PDD O PDD é um conjunto de computadores que estão dispersos remotamente e possuem algum tipo de interligação em comum entre eles. No PDD são encontradas funções como aplicações, controladores de dispositivo, controle e dados Particionamento vertical e particionamento horizontal O particionamento vertical ocorre quando os dados são processados ao nível de aplicação e é distribuído seguindo certa forma hierárquica entre as máquinas. Um exemplo de particionamento vertical é o controle de processo de uma fábrica. Quando o processamento de dados no nível de aplicação é distribuído entre uma faixa de computadores que se relacionam na forma de parceria não existe conceito sobre cliente/servidor. Neste caso, é chamado de particionamento horizontal. Um exemplo é o sistema de controle de tráfego aéreo [STA05]. Existem outros tipos de PDD, como: Dispositivos distribuídos: um conjunto distribuído de dispositivos que são manipulados via processadores. Ex: caixa eletrônico; Gerenciamento de rede: forma de gerenciamento e controle que é exigido num sistema distribuído. Este ajuda na disponibilidade e a responsividade numa rede de comunicação Banco de dados distribuído O banco de dados distribuído é um conjunto de dados que estão dispersos, ou seja, que estão espalhados entre uma série de sistemas de computador, que possui algum tipo de interligação em comum entre eles. Existem três maneiras de organizar os dados: centralizada, replicada e particionada.

31 9 No banco de dados centralizado os dados são armazenados em um computador central, nos computadores clientes e até mesmo o próprio computador central pode utilizar estes dados. Este tipo de organização de dados possui um grave problema que é o gargalo no servidor (computador central que contém os dados), ou seja, tráfego de dados desta região é elevado, possibilitando que toda a rede possa ter um alto tempo de resposta [STA05]. No banco de dados replicado os dados, na sua totalidade ou parcial, são copiados para outros computadores que estão presente no mesmo sistema. Existem, três subtipos de organização por replicação: Replicação por tempo real: é utilizado em sistemas que envolvem transações em que todas as cópias dos dados necessitam de ser sincronizadas imediatamente. Este tipo de operação eleva o tempo de resposta na rede; Replicação quase por tempo real: neste tipo de operação, a sincronização das cópias dos dados não é realizada de forma imediata, mas são feitas com certo intervalo de tempo pré-definido. Exemplo: sincronização de dados ocorre a cada uma hora; Replicação adiada: nesta operação, a sincronização ocorre em intervalos longos, como um por dia ou a cada 18 horas, por exemplo; No banco de dados particionado os dados estão dispersos, ou seja, estão distribuídos entre vários computadores da rede Requisitos do PDD na rede Os requisitos para comunicações e redes gerados pelo uso do PDD são divididos em três áreas: conectividade, disponibilidade e desempenho. A conectividade é a capacidade dos componentes no sistema trocarem dados com outros computadores do mesmo sistema que estão interconectados. Um sistema PDD que

32 10 utiliza particionamento vertical tradicionalmente necessita de enlaces entre entidades que estão em um nível acima ou abaixo dele na hierarquia. A figura 1.3 mostra vários grupos de computadores, conectados entre si, através de enlaces diretos. Figura 1.3 Conectividade plena usando enlaces diretos Na figura 1.4 são mostrados cinco computadores que são interligados indiretamente via um comutador central. O resultado de seu uso implica na redução dos gastos relativos aos equipamentos, principalmente placas de rede. A disponibilidade é a quantidade de tempo em que uma determinada aplicação está disponível para o usuário que solicitou. O desempenho é a eficiência da comunicação entre os computadores que estão interligados num mesmo sistema.

33 11 Figura 1.4 Uso de um comutador central para conectividade plena 1.6. Computação Distribuída A Computação distribuída pode ser definida através da conexão de várias máquinas em uma rede, através da troca de mensagens. São exemplos à arquitetura cliente/servidor e a Intranet [STA05] A arquitetura Cliente/Servidor e o Mainframe A arquitetura cliente/servidor vem substituindo as técnicas de computação centralizada, em que todo ou quase todo o processamento é feito em um host central (mainframe). Durante a década de 70 e até a metade da década de 80, este foi o modelo dominante, sem nenhum concorrente para ameaçá-lo. Para acessar este computador de grande porte, eram utilizados os chamados terminais burros [BAT03]. O mainframe é um equipamento que precisa de instalações adequadas, nas quais existe controle de temperatura, umidade do ar e alimentação elétrica estabilizada. Ele possui algumas vantagens que são:

34 12 Os programas e os dados ficam instalados no mainframe o que facilita o gerenciamento deste ambiente; Manter o ambiente seguro é mais simples porque o gerenciamento é centralizado; Maior facilidade para atualização dos sistemas. Apesar aplicações baseadas em mainframe apresentarem essas qualidades, elas não tem capacidade de responder rapidamente as demandas da maior parte das empresas. Além disso o custo é elevado. Em uma organização em que se encontra essa arquitetura, para se ter acesso aos dados é necessário uma linha de dados ligada à outra empresa dotada de um modem, que estão conectados os terminais burros. Além de estas linhas apresentarem sérios problemas de desempenho e o preço é alto. Quando a linha esta desativada ou offline nenhum usuário tem acesso aos sistemas [BAT03]. No final da década de 80 e início dos anos 90, os PCs (Personal Computer - Computador Pessoais) já eram uma realidade. Nessa época surgiu a computação cliente/servidor. A idéia deste modelo era uma descentralização dos dados e dos aplicativos [BAT03]. Os seus componentes são: os clientes, que solicitam serviços ao servidor e o servidor que atende as requisições dos clientes. Estes estão ligados e se comunicam através de uma rede, que pode ser uma LAN ou WAN (Wide Área Network Rede de Área Alargada ou rede de longa distância) ou mesmo a Internet, como mostra a figura 1.5. Os servidores geralmente são equipamentos com grande capacidade de armazenamento em disco, processamento e quantidade de memória RAM (Ramdom Acess Memory Memória de acesso aleatório). Eles normalmente rodam um Sistema Operacional específico para servidor, como por exemplo: Windows NT Server (3.51, 4.0); Alguma versão do UNIX, como o mandrake, slackware e o red hat; Windows 2000 Serve;