Rede local ou LAN
Uma rede local (LAN) é um grupo de computadores e dispositivos periféricos que compartilham uma linha de comunicação comum ou link sem fio com um servidor em uma área geográfica específica. Uma rede local pode servir apenas dois ou três usuários em um escritório doméstico ou milhares de usuários em uma sede corporativa. Proprietários de residências e gerentes de tecnologia da informação (TI) configuram uma LAN para que os nós da rede possam se comunicar e compartilhar recursos, como impressoras ou armazenamento de rede.
A LAN requer cabos Ethernet e switches da Camada 2, juntamente com dispositivos que podem se conectar e se comunicar usando Ethernet. LANs maiores geralmente incluem switches ou roteadores da Camada 3 para agilizar os fluxos de tráfego.
Uma LAN permite que os usuários se conectem a servidores internos, sites e outras LANs que pertencem à mesma rede de longa distância (WAN). Ethernet e Wi-Fi são as duas formas principais de habilitar conexões LAN. Ethernet é uma especificação do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE) que permite que os computadores se comuniquem entre si. O Wi-Fi usa ondas de rádio no espectro de 2,4 gigahertz (GHz) e 5 GHz para conectar computadores à LAN.
As tecnologias de LAN legadas, incluindo Token Ring, Fiber Distributed Data Interface (FDDI) e Attached Resource Computing Network (ARCNET), perderam popularidade à medida que as velocidades da Ethernet e Wi-Fi aumentaram e os custos de comunicação diminuíram.
Entenda as redes locais
Existem dois tipos principais de LANs: LANs com fio e LANs sem fio (WLAN). Uma LAN com fio usa cabeamento Ethernet e switches para conectar pontos de extremidade, servidores e dispositivos da Internet das Coisas (IoT) à rede corporativa. Para pequenas empresas com apenas alguns dispositivos, uma LAN com fio pode consistir em um único switch LAN não gerenciado com portas Ethernet suficientes para interconectar todos os dispositivos. Mas as LANs maiores que conectam milhares de dispositivos requerem hardware, software e etapas de configuração adicionais para garantir que a rede funcione de maneira ideal. É aqui que o conceito de LANs virtuais (VLANs) entra em ação.
Como uma LAN Ethernet é um meio compartilhado, se uma organização tiver muitos dispositivos conectados a uma única LAN, a quantidade de tráfego de broadcast, que é ouvido por todos os dispositivos na LAN, pode criar congestionamentos e gargalos. Para aliviar a quantidade de tráfego de broadcast enviado e recebido em uma LAN, a rede pode ser dividida em várias VLANs. Isso condensa o tráfego de broadcast para que seja o ouvido apenas por outros dispositivos dentro dessa LAN virtual, e não por toda a rede. Isso elimina grande parte da sobrecarga de transmissão que pode causar problemas de desempenho.
Embora as LANs virtuais possam ajudar a reduzir os problemas de congestionamento de transmissão, elas criam um outro entrave. Quando dispositivos em diferentes VLANs precisam se comunicar entre si, um switch de Camada 3 é necessário para transmitir e receber tráfego entre as duas LANs. Isso é conhecido como roteamento entre VLANs. Além disso, como as grandes redes corporativas quase sempre são divididas em centenas de VLANs, elas exigem a implantação de roteadores em partes da rede geral. Hoje, os fornecedores integram os recursos de roteamento da Camada 3 aos switches de rede para criar um switch da Camada 3. Assim, um switch da Camada 3 pode executar roteamento inter-VLAN e funções de comutação em um único dispositivo.
As LANs sem fio usam a especificação IEEE 802.11 para transportar dados entre os dispositivos finais e a rede usando o espectro sem fio. Em muitas situações, uma LAN sem fio é preferível a uma conexão LAN com fio devido à sua flexibilidade e economia de custos, pois não é necessário instalar a fiação em todo o edifício. As empresas que avaliam as WLANs como o meio principal de conectividade costumam ter usuários que dependem exclusivamente de smartphones, tablets e outros dispositivos móveis.
Configurando uma rede local básica
Os sistemas operacionais (SO), como Microsoft Windows, Linux, Apple OS X, Android e iOS, possuem recursos de rede IPv6 e IPv4 integrados. Além disso, o hardware do computador pessoal (PC), tablet e smartphone vem com uma porta Ethernet, um chip Wi-Fi ou ambos. Isso significa que, desde que o administrador da rede tenha um laptop ou desktop relativamente atualizado, é bastante simples conectar as máquinas da rede a uma LAN com ou sem fio.
A configuração de uma LAN com fio simples requer que um administrador conecte o dispositivo final a um switch LAN usando um cabo Ethernet de par trançado. Uma vez conectados, os dispositivos podem se comunicar uns com os outros na mesma LAN física ou VLAN.
Para configurar uma rede sem fio, o administrador precisa de um ponto de acesso sem fio (WAP). O WAP pode ser configurado para transmitir um identificador de conjunto de serviços (SSID) e exigir que os dispositivos sejam autenticados na rede usando uma das várias técnicas de autenticação Wi-Fi. As opções de autenticação mais populares incluem Wi-Fi Protected Access 2 e chave pré-compartilhada WPA2 Enterprise.
Benefícios de usar uma LAN
As redes locais permitem que os dispositivos se conectem, transmitam e recebam informações uns com os outros. Os benefícios das tecnologias LAN incluem o seguinte:
- permitir o acesso a aplicações centralizadas que residem em servidores;
- permitir que todos os dispositivos armazenem dados críticos de negócios em um local centralizado;
- permitir o compartilhamento de recursos, incluindo impressoras, aplicações e outros serviços compartilhados;
- permitir que vários dispositivos em uma LAN compartilhem uma única conexão com a internet;
- proteger os dispositivos conectados à LAN usando ferramentas de segurança de rede.
Tipos de LAN
Do ponto de vista de arquitetura, uma LAN pode ser considerada ponto a ponto ou cliente-servidor. Uma LAN ponto a ponto conecta diretamente dois dispositivos, geralmente estações de trabalho ou computadores pessoais, usando um cabo Ethernet. Uma LAN cliente-servidor consiste em vários terminais e servidores conectados a um switch LAN. O switch direciona os fluxos de comunicação entre os vários dispositivos conectados.
Diferenças entre LAN, WAN e MAN
Embora LAN, WAN e MAN sejam recursos de rede, existem algumas diferenças claras em termos de tecnologias, tamanhos geográficos e responsabilidades de gerenciamento.
LAN: uma rede local conecta dispositivos relativamente próximos. Uma LAN pode ser implantada em uma casa, escritório, prédio ou campus corporativo. Normalmente, a organização possui e mantém o hardware e o cabeamento da rede. A Ethernet é frequentemente usada, de 1 gigabit por segundo a 100 Gbps, e pode consistir em cabeamento de cobre de par trançado, bem como interconexões de fibra monomodo ou multimodo.
MAN: as redes de área metropolitana MAN são mais frequentemente usadas quando uma organização mantém vários edifícios ou espaços em uma cidade ou município. Os edifícios são normalmente conectados por cabos de fibra ótica. Na maioria dos casos, a organização tem parceria com uma empresa de telecomunicações para fornecer e gerenciar o serviço MAN em nome do cliente. Como alternativa, a empresa pode optar por alugar fibra ótica escura e possuir ou gerenciar o equipamento MAN internamente. As redes MAN modernas são construídas usando Metro Ethernet, Multiprotocol Label Switching (MPLS) e tecnologias sem fio ponto a ponto ou ponto a multiponto.
WAN: uma rede de longa distância conecta locais de negócios que estão espalhados por um estado, país ou até mesmo globalmente. A organização adquire serviços WAN de um provedor de telecomunicações que gerencia o status operacional de cada link WAN. Na maioria dos casos, apenas o tráfego de rede de ida e volta que precisa ser transportado entre os locais de negócios se move pela WAN. Devido a possíveis problemas de latência, os locais geograficamente dispersos geralmente são construídos com sua própria conexão com a internet. Dessa forma, os dados vinculados à internet podem ser enviados diretamente de e para uma filial, em vez de enviá-los a um escritório central.
As tecnologias usadas para construir WANs podem incluir MPLS, Virtual Private LAN Service (VPLS), Ethernet sobre Rede Ótica Síncrona (SONET) e tecnologias baseadas em satélite. Como a operadora geralmente lida com as tecnologias subjacentes, para o cliente final a WAN parece uma conexão Ethernet padrão entre locais.
Segurança da LAN
Depois que a rede for configurada, você precisa ter segurança. Isso pode ser feito por meio das configurações de segurança nos switches L2/ L3 e em qualquer roteador existente. O uso de mecanismos de autenticação de gerenciamento, registros de dispositivos e atualizações de software frequentes ajudam a manter os equipamentos da LAN seguros. A segurança baseada em hardware, como reconhecimento de impressão digital, tokens de segurança e criptografia total do disco, também pode ser usada para aprimorar a segurança da rede. Pacotes de segurança adicionais para proteger e manter o perímetro da rede podem ser instalados localmente ou adquiridos por meio de um modelo de entrega de software como serviço (SaaS).
5 Topologias de LAN mais populares
As topologias de rede descrevem como os dispositivos são conectados em uma LAN, bem como a forma como os dados são transmitidos de um nó a outro. As topologias mais populares são:
- estrela
- anel
- malha
- barramento
- árvore
As organizações têm muitas opções para implementar tecnologias de rede. Esteja você atualizando uma rede de negócios existente ou configurando uma nova que incorpore as tecnologias discutidas aqui, a primeira etapa é escolher a arquitetura e a topologia certas.