RETROFUTURE

Pablo 12ºI

Curso profissional de técnico de gestão e programação de sistemas informáticos

Start

Redes de comunicação

Trabalho prático

Next

Módulo OP2

Arquiteturas Cliente-Servidor

Conclusão

Conceito de DHC

Conceito de protocolo

Evolução da arquitetura

Tipos de protocolos de comunicação

Esquema Exemplificativo

Arquiteturas

Domain Name System

índice

Arquitetura de...

SOA

TCP / IP

Cliente / Servidor

+ info

A arquitetura cliente/servidor é um modelo de design em que as funções de um sistema são divididas entre dois tipos principais de componentes: clientes e servidores. Os clientes solicitam serviços e recursos, enquanto os servidores os fornecem. Este modelo é amplamente utilizado em sistemas de computação, incluindo aplicações web, bases de dados e sistemas de correio eletrónico.

Cliente / Servidor

+ info

A arquitetura SOA (Service-Oriented Architecture) é um estilo de design de software que permite que diferentes serviços, desenvolvidos de forma independente, interajam entre si através de interfaces bem definidas.

SOA

+ info

A arquitetura TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) é um conjunto de protocolos de comunicação utilizados para interligar dispositivos em redes, permitindo que estes troquem dados de forma eficiente e fiável.

TCP / IP

Um protocolo, em termos gerais, refere-se a um conjunto de regras e normas que definem a forma como a comunicação deve ocorrer entre entidades, sejam elas dispositivos, sistemas ou pessoas. Os protocolos são essenciais para garantir a interoperabilidade, a segurança e a eficiência na troca de informação. Contendo diversos tipos.

conceito de protocolo

Protocolos de Gestão de Rede:

Protocolos de Aplicação:

Protocolos de Link (Camada de Enlace):

Protocolos de Sincronização de Tempo:

Protocolos de Resolução de Endereços:

Protocolos de Segurança:

Protocolos de Transporte:

Tipos de protocolos de comunicção

Protocolos de Rede (Camada de Rede):

+ info

O Domain Name System (DNS) é um sistema de gestão de nomes que traduz os nomes (www.exemplo.com) em endereços IP numéricos (como o 192.0.2.1), que os computadores utilizam para comunicar na rede. O DNS atua como uma espécie de "agenda telefónica" da internet, facilitando o acesso a sites e serviços sem a necessidade de recordar endereços IP complexos.

Domain Name System

+ info

O DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) é um protocolo de rede que permite a atribuição automática de definições de rede aos dispositivos de uma rede. Facilita a distribuição de parâmetros, como endereços IP, máscara de sub-rede, gateway padrão e servidores DNS, a partir de um servidor DHCP para os dispositivos ligados à rede, denominados clientes DHCP.

Conceito de DHCP

A arquitetura cliente/servidor continua a evoluir, integrando inteligência artificial e edge computing para criar sistemas mais responsivos e eficientes, adaptando-se às necessidades dinâmicas dos utilizadores e ao crescimento da Internet das Coisas.

2024

2010 - 2020

SOA e Serverless - Adoção de arquitetura orientada a serviços (SOA) e modelos serverless, que aumentam a eficiência sem necessidade de gestão de servidores.

1990 - 2000

Arquitetura de Três Camadas - Separação em camadas de apresentação, aplicação e dados, melhorando a escalabilidade, especialmente em aplicações web.

2000 - 2010

Arquitetura Web e Cloud Computing - Os browsers como clientes e serviços online na nuvem, oferecendo flexibilidade e escalabilidade.

Arquitectura de Duas Camadas - Introdução dos PCs; os clientes geriam a interface, enquanto os servidores lidavam com os dados.

1980 - 1990

Evolução da Arquitetura Cliente / Servidor

1960- 1970

Sistemas Mainframe - Modelo centralizado com terminais "burros"; processamento e armazenamento realizados em mainframes.

Esquema

Está é uma representação esquemática de uma arquitetura Cliente/Servidor em ambiente escolar, com o servidor central e os diferentes clientes ligados, como o computador de um professor, o smartphone de um aluno e o computador da secretaria. O fluxo de dados entre eles é mostrado com setas.

Por conseguinte, a arquitetura cliente/servidor continua a ser uma peça essencial na organização de sistemas de TI. Este modelo evoluiu ao longo do tempo para se adaptar às novas necessidades, integrando arquiteturas como SOA, que oferecem ainda mais flexibilidade e escalabilidade. Sobretudo em ambientes como as escolas, onde a centralização de dados e a facilidade de acesso são essenciais.

Conclusão

Ethernet: Define a forma como os dispositivos numa rede local (LAN) comunicam entre si através de ligações físicas (cabos). Define tanto o formato dos dados como o controlo de acesso ao meio. PPP (Point-to-Point Protocol): Utilizado em ligações ponto a ponto, como por exemplo em redes de marcação ou em ligações de banda larga.

• HTTP/HTTPS: Para transferência de dados na web.
• FTP: Para transferência de arquivos.
• TCP/IP: Conjunto de protocolos fundamental para a comunicação na internet.

Protocolos de comunicação

Regem a transmissão de dados entre computadores e dispositivos. Exemplos incluem:

IPv4: Utiliza endereços de 32 bits (exemplo: 192.168.0.1). IPv6: Utiliza endereços de 128 bits, permitindo um número muito maior de endereços (exemplo: 2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334).

ARP (Address Resolution Protocol): Traduz endereços IP para endereços MAC numa rede local, permitindo a comunicação entre dispositivos numa LAN. RARP (Reverse Address Resolution Protocol): Traduz endereços MAC em endereços IP.

Importância dos Protocolos

Os protocolos existem para auxiliar as equipas na tomada de decisão, uniformizar condutas, contribuir para a segurança do doente e, de forma indireta, reduzir custos nas instituições.

• Automatização: Atribui automaticamente endereços IP, simplificando a administração de redes grandes.
• Flexibilidade: Permite a reutilização de endereços IP, facilitando a ligação de dispositivos que entram e saem da rede.
• Centralização: Configurações de rede, como gateway padrão e DNS, são distribuídas centralmente .

Benefícios do DHCP:

Funcionamento do DNS:

• Resolução de nomes: Quando um usuário digita um nome de domínio em um navegador, o sistema precisa encontrar o endereço IP correspondente.
• Consulta recursiva e iterativa: Se o servidor DNS local não souber a resposta, ele consulta outros servidores DNS até encontrar a correspondência correta.

• Cache de DNS: Para melhorar a eficiência e reduzir o tempo de resposta, as informações resolvidas são armazenadas em cache, tanto nos servidores DNS quanto no próprio computador ou roteador local, o que diminui a necessidade de consultas repetidas.

SSL/TLS (Secure Sockets Layer / Transport Layer Security): Protocolos de encriptação que proporcionam uma comunicação segura sobre redes, como por exemplo a internet. São utilizados em conjunto com outros protocolos, como o HTTPS, para proteger a privacidade e a integridade dos dados. IPsec (Internet Protocol Security): Conjunto de protocolos para encriptar e autenticar pacotes de dados ao nível do IP, utilizado principalmente em VPNs (Redes Privadas Virtuais).

• DHCP: Para atribuição automática de endereços IP.
• DNS: Para resolução de nomes de domínio em endereços IP.

Protocolos de Rede

Definem como os dispositivos se ligam e interagem em uma rede. Exemplos incluem:

Protocolos em Processos

No contexto de procedimentos ou interações, como em eventos formais ou reuniões, um protocolo pode referir-se a um conjunto de normas de comportamento e etiqueta.

HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Utilizado para transferir dados na web, especialmente páginas HTML. É o protocolo principal para a navegação na internet. HTTPS (HTTP Secure): Versão segura do HTTP, que utiliza encriptação (SSL/TLS) para proteger os dados transmitidos. FTP (File Transfer Protocol): Utilizado para a transferência de ficheiros entre computadores numa rede. SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Utilizado para o envio de e-mails entre servidores de correio eletrónico. POP3 (Post Office Protocol 3) e IMAP (Internet Message Access Protocol): Protocolos utilizados para a receção de e-mails. O POP3 descarrega os e-mails para o dispositivo local, enquanto o IMAP permite aceder aos e-mails directamente no servidor.

NTP (Network Time Protocol): Usado para sincronizar os relógios dos dispositivos numa rede com precisão, essencial para aplicações que dependem de horários corretos, como transações financeiras e sistemas distribuídos.

Modelo em Camadas: A arquitetura TCP/IP está organizada em camadas, facilitando a modularidade e a interoperabilidade. As camadas principais são:

Principais características da arquitectura TCP / IP

• Camada de Aplicação: Onde estão os protocolos de aplicação, como o HTTP, FTP e SMTP.
• Camada de Transporte: Responsável pela comunicação entre sistemas finais, com o TCP e o UDP.
• Camada de Internet: Ocupa-se do endereçamento e encaminhamento dos pacotes através da rede , principalmente utilizando o protocolo IP.
• Camada de Acesso à Rede: Controla a transmissão de dados na rede física.

• SSL/TLS: Para encriptação de dados em trânsito.
• IPSec: Para proteção de comunicações em redes IP.

Protocolos de Segurança

Estabelecem normas para proteger a comunicação. Exemplos:

TCP (Transmission Control Protocol): Protocolo orientado à ligação que garante a entrega fiável dos dados. Estabelece uma ligação entre o emissor e o recetor antes de enviar os dados e utiliza o controlo de erros. UDP (User Datagram Protocol): Protocolo sem ligação e sem garantia de entrega, ideal para aplicações que necessitam de baixa latência e podem tolerar alguma perda de pacotes, como por exemplo, streaming de vídeo ou jogos online.

Principais Características da Arquitetura Cliente/Servidor

• Comunicação:Os clientes e servidores comunicam através de uma rede, utilizando protocolos como o HTTP, TCP/IP ou FTP.

• Modelo de Pedido e Resposta:Os clientes enviam pedidos ao servidor, que processa a informação e devolve uma resposta.

• Interoperabilidade:Diferentes tipos de clientes podem ligar-se ao mesmo servidor, desde que respeitem os protocolos de comunicação.

• Manutenção e Atualização:As atualizações no servidor podem ser feitas sem necessidade de modificar os clientes, facilitando a manutenção do sistema.

• Descoberta: Quando um dispositivo (como um computador ou um telemóvel) se liga a uma rede, envia uma mensagem de broadcast em busca de um servidor DHCP.

• Oferta: O servidor DHCP responde com uma mensagem de oferta, propondo um endereço IP disponível e outras informações de rede.

• Requisição: O dispositivo aceita a oferta enviando uma mensagem de requisição, solicitando formalmente o endereço IP.

• Confirmação: O servidor DHCP confirma a atribuição, e o dispositivo começa a utilizar o endereço IP fornecido.

Funcionamento básico do DHCP

SNMP (Simple Network Management Protocol): Utilizado para gerir e monitorizar dispositivos de rede como routers, switches e servidores. ICMP (Internet Control Message Protocol): Protocolo utilizado para diagnóstico e gestão de redes, como em ferramentas como o ping e o traceroute.