As redes locais foram desenvolvidas como meio de trocar informações entre dois ou mais hospedeiros, sem a necessidade de mídias (disquete etc) para isso.
1. Ponto a ponto
Na figura abaixo, imagino como deve ter sido a primeira rede. Dois computadores ligados por meio de um cabo. Existem muitas considerações a fazer a respeito de topologia, que faremos em momento posterior (ou, se você for apressado, lendo o livro IRCH). Por enquanto, vamos nos dedicar no conceito desta primeira rede. Uma máquina envia uma informação, que passa através do cabo e chega em outro computador, que o recebe.
A informação lógica é codificada em sinais elétricos. As duas máquinas devem saber como codificar e, é claro, como decodificar esses sinais, para que possam comunicar-se. Enfim, as máquinas devem seguir o mesmo padrão de conversa. A isso chamamos de protocolo.
2. Malha completa
Mais tarde, os engenheiros decidiram que seia bem melhor expandir suas redes locais para que outros computadores fossem conectados.
A malha completa é uma solução simples, porém cara. Basta que (aí está a parte “simples”) cada computador possua mais de uma placa de rede, quantas forem necessárias para interconectá-lo aos outros computadores. A parte “cara”, você deve compreender: o número de placas de rede que cada computador deve ter, além do número de cabos. Além disso, visto que as placas mães dos computadores possuem slots muito limitados, não é possível formar uma rede grande.
3. Barramento
Bom, vamos fazer uma rede mais barata? Sim, porque não! Surgiu a rede em barra ou barramento (é claro que nesse meio tempo, várias soluções em rede surgiram).
Nesta rede, existe um cabo por toda a rede, e todos os computadores são ligados diretamente neste cabo, em vez de um no outro, como acontecia na cara topologia em malha completa. Como você pode perceber, o número de placas de rede por computador é sempre um, e a rede pode vir a se tornar grande, mas não muito grande, por causa de um comportamento (não necessariamente um problema, como muitos dizem) interessante: a informação que uma máquina envia são ecoadas por toda a rede. É como se a rede inteira fosse um único cabo.
Em suma: nessa topologia em barramento, quando uma máquina envia os sinais elétricos, todas as outras máquinas percebem-o, mas apenas a destinatária (ou um espião que se faça passar pelo destinatário) recebe e decodifica os sinais elétricos. As outras máquinas ignoram isso.
3.1. Colisões na topologia barramento
Como consequência do comportamento de “eco” nas redes em barramento, temos um outro comportamento absolutamente natural: colisões. A colisão ocorre quando duas máquinas enviam sinais elétricos pelo mesmo cabo, ao mesmo tempo. Os sinais elétricos encontram-se, misturando-se e tornando impossível interpretar os sinais bagunçados depois disso.
Existe uma solução “simples”, porém de implementação complexa, que não vamos discutir a fundo neste post mas vamos mencionar: o algoritmo de detecção de colisão. Em termos simples, cada computador roda um módulo de programa que ouve se o cabo está em uso antes de enviar o sinal. Se o cabo estiver em uso, então espera e ouve novamente mais tarde. Caso o cabo esteja livre, envia. Isso reduz muito o número de colisões, mas se mesmo assim houver, o módulo de programa em cada computador detecta a colisão e reenvia o quadro, obedecendo a regra de ouvir o cabo antes de enviar.
4. Substituindo o barramento por um dispositivo central: o hub, ou concentrador, ou repetidor
Um problema das redes em barramento era que, caso qualquer parte do cabeamento apresentasse defeito ou estivesse desconectado de suas máquinas, a rede inteira parava de funcionar.
Um dos últimos passos (não o último, mas um dos últimos) para a mlehoria nas comunicações das redes locais, foi o surgimento do hub, ou concentrador, ou repetidor, como você preferir. Ele age da mesma forma que a topologia barramento – inclusive quanto ás colisões – porém tem a vantagem de concentrar tudo em um lugar só (o que facilita a administração da rede), além de fazer com que a rede continue funcionando sem problemas caso algum computador ou cabo apresente falha, ou seja desconectado.
A expansão da rede se torna mais fácil, pois basta conectar um dispositivo ao hub e ele fará parte da rede.
5. Conclusão
Procurei mostrar de forma bem simples e rápida a evolução das redes locais, até chegar ao hub. Você acompanhou uma evolução de conceito. O próximo passo depois do hub, e que caracteriza as redes de hoje, é o uso de um switch, ou comutador, que veremos em breve, ou, se você tiver pressa (olha a propaganda) lendo o livro IRCH, que mesmo em versão beta fala sobre isso nos capítulos iniciais.
Bons estudos.
