Uma Rede Local (ou LAN, do inglês Local Area Network), é uma infraestrutura de interconexão confinada a uma área geográfica limitada – como uma residência, escola, laboratório ou edifício comercial.
Essas redes são amplamente utilizadas para conectar computadores e dispositivos eletrônicos, permitindo o compartilhamento de recursos e a troca de informações.
Neste artigo, abordaremos os principais componentes e configurações das LANs, incluindo aspectos físicos e lógicos que asseguram o desempenho, a confiabilidade e a segurança dessas redes.
Confira!
Embora a grande maioria das redes locais modernas estejam conectadas à Internet, isso não é uma característica intrínseca.
Na verdade, as LANs precedem a própria Internet, com as primeiras implementações ocorrendo em empresas no final da década de 1970, focadas exclusivamente na comunicação interna e no compartilhamento de recursos.
Exemplos comuns de LANs incluem a rede Wi-Fi em uma residência, a rede de uma instituição educacional ou uma rede interna de uma organização.
Dependendo da aplicação, uma LAN pode ser estruturada de diferentes maneiras para atender às necessidades específicas de desempenho, escalabilidade e gerenciamento.
Tipos de Redes Locais
As Redes Locais podem variar de configurações mais simples, como as encontradas em residências ou pequenas empresas, até estruturas mais complexas que interconectam vários edifícios próximos (também conhecidas como Redes de Campus ou CANs)
Vamos explorar em detalhes cada uma delas:
Rede Residencial (HAN)
Uma Rede Residencial (ou HAN, do inglês Home Area Network), é uma configuração de Rede Local que interconecta computadores, smartphones, impressoras e outros dispositivos IoT em um ambiente doméstico.
Esse tipo de rede viabiliza a comunicação interna entre esses equipamentos e possibilita a conexão com redes externas, como a Internet, assegurando a integração e o compartilhamento de recursos dentro do ambiente residencial.
Rede Local sem Fio (WLAN)
As Redes Locais sem Fio (ou WLANs do inglês Wireless Local Area Networks), são um tipo de Rede Local que utiliza tecnologias sem fio, como Wi-Fi, para interconectar dispositivos.
As WLANs são extremamente populares atualmente, especialmente em residências e locais onde a instalação de cabeamento é inviável.
Nessa configuração, a comunicação entre os dispositivos geralmente é mediada por um ponto de acesso sem fio (Access Point) ou um roteador, que gerencia o tráfego de dados e assegura a conectividade dentro da rede.
No entanto, em cenários onde os dispositivos estão suficientemente próximos, é possível configurar uma comunicação direta entre eles, utilizando uma topologia ponto a ponto (P2P).
Rede de Campus (CAN)
Quando as Redes Locais (LANs) são implementadas para cobrir múltiplos edifícios em um mesmo local, como em universidades, parques tecnológicos ou grandes corporações, elas são denominadas Redes de Campus (ou CAN, do inglês Campus Area Network).
Essas redes são projetadas para integrar e interconectar diferentes prédios ou instalações dentro de um campus, proporcionando uma comunicação eficiente e segura entre diversos departamentos e barracões.
Uma Rede de Campus pode ser considerada uma coleção de LANs interligadas, e alguns autores até as classificam como um tipo distinto de rede devido à sua complexidade e escala.
Configuração Física de uma LAN
A configuração física de uma LAN refere-se à estruturação dos componentes físicos que compõem a rede local, garantindo a conectividade e a eficiência no tráfego de dados.
Equipamentos de Rede
Os equipamentos de rede são os dispositivos essenciais que permitem a interconexão entre os diferentes nós (dispositivos) dentro da LAN, garantindo a comunicação e o gerenciamento dos dados.
Switch
Um switch é um dispositivo de rede que conecta vários dispositivos dentro de uma LAN e utiliza endereçamento MAC para encaminhar dados para o dispositivo correto. Ele opera na camada 2 do modelo OSI (Camada de Enlace) e é crucial para segmentar a rede, melhorar o desempenho e reduzir colisões de dados.
Access Point
O Access Point é um dispositivo que permite a conexão sem fio (Wi-Fi) de dispositivos à rede local. Ele converte o sinal de rede com fio em sinal sem fio, funcionando na camada 1 (Física) e camada 2 (Enlace) do modelo OSI. Os APs modernos suportam múltiplos padrões Wi-Fi (como 802.11ac e 802.11ax) para oferecer velocidades de conexão variáveis e segurança através de protocolos como WPA3.
Roteador
O roteador é um dispositivo que encaminha pacotes de dados entre redes diferentes, permitindo a comunicação entre a LAN e redes externas, como a Internet. Ele opera principalmente na camada 3 (Rede) do modelo OSI, utilizando endereços IP para determinar o melhor caminho para o envio dos pacotes de dados. Em uma LAN, o roteador pode incluir funções adicionais como firewall, NAT (Network Address Translation), e DHCP server.
Infraestrutura de Cabeamento
A infraestrutura de cabeamento é a base física que permite a transmissão de dados entre os dispositivos em uma LAN. A escolha correta do cabeamento e sua instalação adequada são fundamentais para garantir a integridade e velocidade da rede.
Meio de Transmissão
O meio de transmissão refere-se aos materiais físicos que transportam sinais elétricos ou ópticos entre dispositivos de rede.
Topologia
A topologia de rede descreve a forma como os dispositivos estão fisicamente conectados em uma LAN.
Configuração Lógica de uma LAN
A configuração lógica de uma LAN envolve a definição de parâmetros que controlam a forma como os dados são endereçados, segmentados e gerenciados na rede.
Endereçamento
O endereçamento em uma LAN refere-se à atribuição de endereços IP aos dispositivos, permitindo que eles se comuniquem dentro da rede e com redes externas.
DHCP
O DHCP é um protocolo que automatiza a atribuição de endereços IP, máscaras de sub-rede, gateways e servidores DNS para dispositivos na LAN. Um servidor DHCP responde a solicitações de dispositivos que entram na rede, atribuindo um endereço IP disponível dentro de um pool configurado, garantindo que não haja conflitos de IP.
Endereçamento manual
Também conhecido como IP estático, o endereçamento manual envolve a atribuição de endereços IP fixos a dispositivos específicos. Isso é útil para dispositivos que precisam de um endereço IP constante, como servidores, impressoras de rede, e roteadores. Embora ofereça maior controle, requer mais trabalho administrativo e cuidado para evitar conflitos de IP.
Máscaras de Sub-rede
A máscara de sub-rede determina a parte do endereço IP que identifica a rede e a parte que identifica os hosts dentro dessa rede. Por exemplo, uma máscara de sub-rede de 255.255.255.0 indica que os primeiros três octetos do endereço IP representam a rede, e o último octeto identifica o dispositivo dentro dessa rede. Isso permite a criação de sub-redes dentro de uma LAN maior.
Segmentação de Rede
A segmentação de rede envolve a divisão de uma LAN em segmentos menores para melhorar o desempenho, segurança e gestão de tráfego.
Sub-redes
Sub-redes são divisões lógicas de uma rede maior, criadas para isolar tráfego e gerenciar o uso de endereços IP. A segmentação por sub-redes reduz o tráfego desnecessário e pode melhorar a segurança, isolando grupos de dispositivos. Sub-redes são definidas utilizando máscaras de sub-rede para delinear o tamanho da sub-rede.
Rede Local Virtual (VLAN)
Uma Rede Local Virtual (ou VLAN, do inglês Virtual Local Area Network) é uma técnica de segmentação de rede que permite criar redes lógicas independentes dentro de uma única Infraestrutura física.
Como funciona a conexão das Redes Locais com a Internet?
A conexão de uma Rede Local (LAN) à Internet é um processo que envolve a interação com um Sistema Autônomo (AS).
Um Sistema Autônomo (AS) é um conjunto de redes IP gerenciadas por uma única entidade administrativa, como um Provedor de Serviços de Internet (ISP). Cada AS tem controle sobre um bloco de endereços IP e pode estabelecer suas próprias políticas de roteamento.
A relação entre LANs e a Internet pode ser vista como uma série de conexões hierárquicas: uma LAN se conecta a um AS, que por sua vez se conecta a outros ASs, formando a vasta malha de redes que compõem a Internet. Isso permite que dois computadores, cada um em sua própria LAN e potencialmente a milhares de quilômetros de distância, se comuniquem enviando dados através dessa cadeia de conexões.
Considerações Finais
Uma LAN é composta por elementos físicos e lógicos que trabalham em conjunto para criar uma infraestrutura de comunicação eficiente.
Desde redes residenciais até grandes redes corporativas, essas redes locais representam a base essencial de toda conectividade, garantindo a troca de dados de maneira eficiente e segura.
