As Redes de Computadores podem ser classificadas como Redes Pessoais (PANs), Redes Locais (LANs), Redes de Longa Distância (WANs) e muitas outras.
Neste artigo, vamos nos aprofundar em cada tipo de Classificação por abrangência.
Confira!
Como são Classificadas as Redes Quanto à Abrangência?
As redes de computadores podem ser classificadas com base em sua extensão geográfica, influenciando diretamente na arquitetura e nos desafios específicos relacionados a implementação e gerenciamento de cada tipo de rede.
Essas classificações podem variar desde redes extremamente pequenas, na ordem de nanômetros, até vastas redes globais, como a Internet. Cada tipo de rede tem características distintas e é utilizada para diferentes aplicações:
Nanorredes
As Nanorredes consistem em uma infraestrutura de comunicação entre nanomáquinas, que são dispositivos projetados para operar em escala molecular.
Existem diversos desafios associados à implementação dessas redes, incluindo a necessidade de novas abordagens de modelagem, simulação, experimentação e padronização de tecnologias.
Com grande potencial de revolucionar o tratamento de doenças e a preservação de ecossistemas, as nanorredes representam um tópico de pesquisa muito ativo e multidisciplinar, envolvendo áreas como Física, Química, Biologia, Engenharia e Ciência da Computação.
Os principais desafios de implementação incluem a diminuição de tamanho dos componentes, uma gestão eficiente de energia, a mitigação de interferências em escala molecular e o desenvolvimento de protocolos de comunicação adequados aos requisitos específicos desses sistemas.
NFC (Near-field Communication)
As redes de Comunicação por campo de proximidade (ou NFC, do inglês Near-field Communication) consistem em uma tecnologia de comunicação sem fio que permite a troca de dados entre dispositivos situados a poucos centímetros de distância.
Essa tecnologia é amplamente utilizada em diversas aplicações do nosso cotidiano, como pagamento por aproximação, autenticação de dispositivos e sistemas de controle de acesso.
O NFC proporciona uma maneira prática e eficiente de transmitir informações rapidamente, como o compartilhamento de pequenos arquivos e a configuração de dispositivos inteligentes com um simples toque.
BAN (Body Area Network)
As Redes de Área Corporal (ou BAN, do inglês Body Area Network) referem-se à comunicação de entre dispositivos eletrônicos portáteis utilizados no corpo humano.
Esses dispositivos podem ser vestíveis, como smartwatches, pulseiras de fitness e óculos de realidade aumentada, ou implantados, como sensores médicos e dispositivos de monitoramento de sinais vitais.
Avanços recentes na área têm permitido o desenvolvimento de tecnologias inovadoras que prometem transformar os procedimentos médicos.
Já existem protótipos de dispositivos ingeríveis capazes de percorrer o trato gastrointestinal, capturando e transmitindo imagens em tempo real para dispositivos externos, oferecendo uma alternativa muito menos invasiva do que os métodos endoscópicos tradicionais.
PAN (Personal Area Network)
As Redes de Área Pessoal (ou PAN, do inglês Personal Area Network) são redes de comunicação de curto alcance projetadas para interconectar dispositivos eletrônicos em proximidade imediata ao usuário, geralmente em um raio de até 10 metros.
As PANs são projetadas para suportar a comunicação direta entre dispositivos como smartphones, computadores, caixas de som, fones de ouvidos e controles remotos.
Essas redes operam predominantemente com tecnologias de comunicação sem fio como Bluetooth e Zigbee, que são otimizadas para baixo consumo de energia e taxas de transferência adequadas para a sincronização de dados e controle de dispositivos, mas podem ser implementadas utilizando tecnologias cabeadas, como USB, para a conexão direta de dispositivos.
NAN (Near-me Area Network)
As Redes de Área Próxima (ou NAN, do inglês Near-me Area Network) referem-se a um tipo de comunicação que possibilita a interação direta entre dispositivos próximos, sem a necessidade de uma infraestrutura de rede centralizada.
As NANs são caracterizadas pela capacidade de configuração automática, onde os dispositivos se conectam de maneira autônoma. Em um ambiente como um supermercado, por exemplo, as NANs podem ser utilizadas para disseminar informações sobre promoções diretamente aos dispositivos dos clientes, sem exigir conexão manual à rede Wi-Fi local.
Essa tecnologia permite uma comunicação rápida e eficiente, suportando aplicações que vão desde a interação em espaços públicos até soluções avançadas para segurança e automação.
LAN (Local Area Network)
As Redes Locais (ou LAN, do inglês Local Area Network), são sistemas de interconexão de computadores e dispositivos eletrônicos confinados a uma área geográfica limitada – como uma residência, escola, laboratório ou edifício comercial.
A arquitetura de uma LAN é definida por uma combinação de topologias, tecnologias de acesso e protocolos de comunicação. Esses componentes são projetados para garantir a interconectividade e a transmissão de dados com integridade, segurança e alta disponibilidade.
As LANs são construídas para facilitar o compartilhamento de recursos de hardware, software e serviços entre os dispositivos conectados, como impressoras, servidores, arquivos e conexões à internet.
Elas podem ser divididas em várias categorias com base em sua estrutura:
WLAN (Wireless Local Area Network)
Uma Rede Local sem fio (ou WLAN, do inglês Wireless Local Area Network) permite a comunicação entre dispositivos em uma área local sem a necessidade de cabeamento direto entre os equipamentos. Esse tipo de rede é caracterizado por sua mobilidade e facilidade de instalação, permitindo que os usuários se conectem à rede de diferentes locais dentro da área de cobertura.
Com o avanço contínuo das tecnologias Wi-Fi, as WLANs têm evoluído constantemente, oferecendo melhorias em termos de velocidade, segurança e capacidade, no entanto, essas redes são predominantemente implementadas em ambientes onde a instalação de cabos é inviável, como em locais de difícil acesso, edifícios históricos ou instalações temporárias.
Em ambientes corporativos e industriais a dependência exclusiva de redes sem fio é menos comum devido a preocupações com estabilidade e desempenho.
Embora o Wi-Fi ofereça conveniência, redes cabeadas oferecem vantagens em termos de desempenho e confiabilidade. As conexões cabeadas utilizam um meio físico dedicado para a transmissão de dados, proporcionando menor latência, maiores taxas de transferência e uma comunicação mais estável, com menos suscetibilidade a interferências.
Por essa razão, as LANs frequentemente combinam as tecnologias cabeadas e sem fio, aproveitando o melhor de ambos os mundos, criando redes que atendem de forma eficiente às variadas necessidades de conectividade em diferentes ambientes, otimizando o desempenho geral da rede.
HAN (Home Area Network)
As Redes Domésticas (ou HAN, do inglês Home Area Network) são redes locais que interconectam dispositivos dentro de uma residência. Geralmente, essas redes utilizam um equipamento centralizador fornecido por provedores de internet, que combina as funcionalidades de roteador, switch e ponto de acesso Wi-Fi em um único dispositivo, simplificando a infraestrutura de rede.
Atualmente, muitos dispositivos podem ser conectados à rede doméstica, como computadores, televisões, smartphones, eletrodomésticos e câmeras de segurança. Essa integração amplia a conectividade e a funcionalidade dentro de um ambiente residencial, impulsionada pela evolução da Internet das Coisas (IoT).
As HANs continuam evoluindo com tecnologias de automação e controle inteligente, proporcionando maior conveniência, eficiência energética e segurança para os usuários.
VLAN (Virtual Local Area Network)
As VLANs (Virtual Local Area Networks) referem-se a uma técnica de segmentação de redes que permite a criação de redes locais virtuais sobre uma infraestrutura física existente.
Essa segmentação organiza o tráfego de dados de forma lógica, sem a necessidade de separar fisicamente os dispositivos em diferentes redes.
Uma VLAN é configurada com a mesma lógica de uma sub-rede, mas com uma diferença crucial: cada quadro de dados que trafega na rede possui uma informação adicional, chamada VLAN ID ou VLAN Tag. Esse identificador agrupa os dispositivos em redes virtuais, independentemente de sua conexão física no hardware da rede.
Uma aplicação comum de VLANs é a segmentação de rede para sistemas de monitoramento. Ao isolar o tráfego de vídeo em uma VLAN específica, é possível garantir que outras aplicações críticas na rede não sejam impactadas, mantendo o desempenho.
CAN (Campus Area Network)
Uma Rede de Área de Campus (CAN, do inglês Campus Area Network) é um tipo de rede local (LAN) projetada para cobrir áreas que vão além de um único edifício, como campi universitários ou complexos corporativos.
MAN (Metropolitan Area Network)
Uma Rede de Área Metropolitana (ou MAN, do inglês Metropolitan Area Network) é um tipo de rede de computadores projetado para interligar usuários e recursos computacionais em uma área geográfica que abrange uma região metropolitana.
A designação “metropolitana” é exclusivamente relacionada à extensão geográfica da rede, sem implicar nas características demográficas da área atendida.
Em termos de escopo geográfico, as MANs cobrem uma área maior que uma Rede Local (LAN) e menor que uma Rede de Longa Distância (WAN).
Tipicamente, uma MAN pode abranger uma cidade inteira ou uma grande área urbana, interconectando múltiplas LANs e conectando diferentes edifícios, campi universitários, instalações empresariais e outros locais distribuídos dentro da área metropolitana.
WAN (Wide Area Network)
Uma Rede de Área Ampla (ou WAN, do inglês Wide Area Network), é um tipo de rede de computadores que interconecta várias redes locais (LANs) em uma vasta área geográfica, abrangendo cidades, estados, ou até mesmo países.
Vamos considerar uma empresa que tem uma unidade fabril em Manaus e um escritório em São Paulo. A empresa precisa de uma maneira eficiente de compartilhar informações entre esses dois locais. Uma WAN permite que a empresa faça exatamente isso.
A empresa não precisaria passar um cabo entre Manaus e São Paulo, o que seria caro e impraticável. Em vez disso, a empresa contrataria um provedor de serviços de telecomunicações para fornecer a infraestrutura de rede necessária.
O provedor de serviços de telecomunicações possui e opera a infraestrutura de rede que conecta as LANs da empresa em Manaus e São Paulo, formando uma WAN.
A Internet é o exemplo mais conhecido de uma WAN. Ela conecta bilhões de dispositivos em todo o mundo, permitindo que usuários e computadores em um local possam se comunicar com usuários e computadores em outros locais.
Alguns autores referem-se à Internet como uma Rede de Área Global (GAN – Global Area Network) devido ao seu alcance verdadeiramente global. No entanto, a terminologia pode variar e a Internet é comumente referida como uma WAN.
SAN (Storage Area Network)
As Redes de Área de Armazenamento, ou SAN (Storage Area Network), são redes especializadas projetadas para fornecer acesso de alto desempenho a dispositivos de armazenamento, como discos rígidos e arrays de discos, em uma infraestrutura de rede dedicada.
IAN (Internet Area Network)
Uma Internet Area Network (ou IAN) é um conceito avançado de redes de telecomunicações que utiliza o Protocolo de Internet (IP) para interligar endpoints de voz e dados em um ambiente de nuvem, substituindo as redes LAN e WAN tradicionais.
Em uma IAN, todos os serviços de comunicação e aplicativos são hospedados na nuvem por um provedor de serviços gerenciados (Managed Service Provider – MSP).
A IAN permite que os pontos de conexão (endpoints) se comuniquem e troquem informações de maneira segura através da Internet pública, eliminando a dependência de uma localização física específica.
Isso é possível porque os aplicativos e serviços de comunicação foram virtualizados. Os endpoints só precisam de uma conexão de banda larga para acessar a rede e utilizar os serviços.
A virtualização de serviços é uma característica fundamental da IAN, onde todos os serviços de comunicação, como VoIP, videoconferência, e-mail, e aplicativos de colaboração, são virtualizados e acessíveis na nuvem. Isso permite uma escalabilidade dinâmica e uma alocação eficiente de recursos conforme a demanda.
Redes Interplanetárias
Uma rede interplanetária é uma rede de comunicação que conecta dispositivos em diferentes planetas ou corpos celestes, usando tecnologias como rádio, laser ou satélites. Uma rede interplanetária é um desafio para a ciência e a engenharia, pois envolve problemas como atrasos, perdas, interferências e segurança na transmissão de dados entre os pontos da rede.
A NASA (National Aeronautics and Space Administration) é uma das principais agências que estão desenvolvendo e testando uma rede interplanetária, chamada de IPN (Interplanetary Internet). A IPN já foi usada para enviar comandos e receber dados de missões espaciais, como a Mars Science Laboratory, que levou o robô Curiosity para Marte, e a Deep Impact, que lançou um projétil contra um cometa. A IPN também pode ser usada para enviar mensagens de texto, e-mail e até mesmo voz e vídeo entre a Terra e outros planetas.
A implementação bem-sucedida da Internet Interplanetária pode revolucionar a forma como exploramos o espaço, permitindo uma comunicação mais eficaz entre a Terra e as missões espaciais. Isso poderia abrir caminho para missões mais complexas e ambiciosas no futuro, incluindo a exploração humana de outros planetas.
Conclusão
A classificação de redes é essencial para entender as diferentes formas de comunicação e interconexão de dispositivos, atendendo a necessidades específicas de desempenho, segurança, escalabilidade e alcance.
