Rede local

Um diagrama conceitual de uma rede local usando topologia de rede de ônibus.

Uma rede local (LAN) é uma rede de computadores que interconecta computadores dentro de uma área limitada, como uma residência, escola, laboratório, campus universitário ou edifício comercial. Por outro lado, uma rede de longa distância (WAN) não apenas cobre uma distância geográfica maior, mas também geralmente envolve circuitos de telecomunicações alugados.

Ethernet e Wi-Fi são as duas tecnologias mais comuns em uso para redes locais. As tecnologias de rede históricas incluem ARCNET, Token Ring e AppleTalk.

História

A crescente demanda e uso de computadores em universidades e laboratórios de pesquisa no final da década de 1960 gerou a necessidade de fornecer interconexões de alta velocidade entre sistemas de computador. Um relatório de 1970 do Lawrence Radiation Laboratory detalhando o crescimento de seu "Octopus" rede deu uma boa indicação da situação.

Várias tecnologias de LAN experimentais e comerciais iniciais foram desenvolvidas na década de 1970. A Ethernet foi desenvolvida na Xerox PARC entre 1973 e 1974. Cambridge Ring foi desenvolvida na Universidade de Cambridge a partir de 1974. ARCNET foi desenvolvida pela Datapoint Corporation em 1976 e anunciada em 1977. Teve a primeira instalação comercial em dezembro de 1977 no Chase Manhattan Bank em Nova Iorque. Em 1979, os sistemas de votação eletrônica para o Parlamento Europeu foram a primeira instalação de uma LAN conectando centenas (420) de terminais de votação controlados por microprocessador a uma unidade central de votação/seleção com um barramento multiponto com arbitragem mestre/escravo (tecnologia).

O desenvolvimento e a proliferação de computadores pessoais usando o sistema operacional CP/M no final da década de 1970, e posteriormente sistemas baseados em DOS a partir de 1981, significou que muitos sites cresceram para dezenas ou mesmo centenas de computadores. A força motriz inicial para a rede era compartilhar armazenamento e impressoras, ambos caros na época. Houve muito entusiasmo pelo conceito e, por vários anos, a partir de 1983, os especialistas da indústria de computadores costumavam declarar que o próximo ano seria "O ano da LAN".

Na prática, o conceito foi prejudicado pela proliferação de camadas físicas incompatíveis e implementações de protocolo de rede e uma infinidade de métodos de compartilhamento de recursos. Normalmente, cada fornecedor teria seu próprio tipo de placa de rede, cabeamento, protocolo e sistema operacional de rede. Uma solução apareceu com o advento do Novell NetWare, que forneceu suporte uniforme para dezenas de tipos de cabos e placas concorrentes e um sistema operacional muito mais sofisticado do que a maioria de seus concorrentes.

Dos concorrentes do NetWare, apenas o Banyan Vines tinha pontos fortes técnicos comparáveis, mas o Banyan nunca conquistou uma base segura. A 3Com produziu o 3+Share e a Microsoft produziu o MS-Net. Estes então formaram a base para a colaboração entre a Microsoft e a 3Com para criar um sistema operacional de rede simples LAN Manager e seu primo, o LAN Server da IBM. Nenhum deles teve sucesso duradouro; O Netware dominou o negócio de LAN de computadores pessoais desde o início de sua introdução em 1983 até meados da década de 1990, quando a Microsoft introduziu o Windows NT.

Em 1983, o TCP/IP foi mostrado pela primeira vez como capaz de suportar aplicativos reais do departamento de defesa em um banco de teste de LAN da Defense Communication Agency localizado em Reston, Virgínia. A LAN baseada em TCP/IP suportou com sucesso Telnet, FTP e um aplicativo de teleconferência do Departamento de Defesa. Isso demonstrou a viabilidade de empregar LANs TCP/IP para interconectar computadores do Sistema Mundial de Comando e Controle Militar (WWMCCS) em centros de comando nos Estados Unidos. No entanto, o WWMCCS foi substituído pelo Sistema Global de Comando e Controle (GCCS) antes que isso pudesse acontecer.

Durante o mesmo período, as estações de trabalho Unix usavam rede TCP/IP. Embora o segmento de mercado de estações de trabalho esteja muito reduzido, as tecnologias desenvolvidas na área continuam a ser influentes na Internet e em todas as formas de rede - e o protocolo TCP/IP substituiu IPX, AppleTalk, NBF e outros protocolos usados pelo primeiras LANs de PC.

Cabeamento

Cabo LAN de par torcido

Em 1979, os sistemas de votação eletrônica para o Parlamento Europeu usavam 10 quilômetros de cabo simples de par trançado não blindado categoria 3 - o mesmo cabo usado para sistemas telefônicos - instalado dentro das bancadas dos Hemiciclos do Parlamento Europeu em Estrasburgo e Luxemburgo.

A Ethernet antiga (10BASE-5 e 10BASE-2) usava cabo coaxial. O par trançado blindado foi usado na implementação da Token Ring LAN da IBM. Em 1984, a StarLAN mostrou o potencial do par trançado não blindado simples usando cabo de categoria 3 - o mesmo cabo usado para sistemas telefônicos. Isso levou ao desenvolvimento de 10BASE-T (e seus sucessores de par trançado) e cabeamento estruturado que ainda é a base da maioria das LANs comerciais hoje.

Embora o cabo de fibra óptica seja comum para links entre switches de rede, o uso de fibra para o desktop é raro.

Mídia sem fio

Em uma LAN sem fio, os usuários têm movimento irrestrito dentro da área de cobertura. As redes sem fio se popularizaram em residências e pequenas empresas, devido à sua facilidade de instalação. A maioria das LANs sem fio usa Wi-Fi, pois os adaptadores sem fio geralmente são integrados a smartphones, tablets e laptops. Os hóspedes geralmente recebem acesso à Internet por meio de um serviço de ponto de acesso.

Aspectos técnicos

A topologia de rede descreve o layout das interconexões entre dispositivos e segmentos de rede. Na camada de enlace de dados e na camada física, uma ampla variedade de topologias de LAN foi usada, incluindo anel, barramento, malha e estrela.

As LANs simples geralmente consistem em cabeamento e um ou mais switches. Um switch pode ser conectado a um roteador, modem a cabo ou modem ADSL para acesso à Internet. Uma LAN pode incluir uma ampla variedade de outros dispositivos de rede, como firewalls, balanceadores de carga e detecção de intrusão de rede. As LANs avançadas são caracterizadas pelo uso de links redundantes com switches usando o protocolo spanning tree para evitar loops, sua capacidade de gerenciar diferentes tipos de tráfego por meio de qualidade de serviço (QoS) e sua capacidade de segregar tráfego com VLANs.

Nas camadas de rede mais altas, protocolos como NetBIOS, IPX/SPX, AppleTalk e outros já foram comuns, mas o conjunto de protocolos da Internet (TCP/IP) prevaleceu como o padrão de escolha.

As LANs podem manter conexões com outras LANs por meio de linhas alugadas, serviços alugados ou pela Internet usando tecnologias de rede privada virtual. Dependendo de como as conexões são estabelecidas e protegidas e da distância envolvida, essas LANs vinculadas também podem ser classificadas como rede de área metropolitana (MAN) ou rede de área ampla (WAN).