ISVOUGA

Instituto Superior entre Douro e Vouga

Arquitectura da Internet

Docente: Drº Nuno Peixoto

Discente: Cristiana Rosa Soares Carvalho

Instituto Superior entre Douro e Vouga

Índice

Introdução………………………………………………………………..…………………pág.3

Internet / Arquitectura…………………………………………….………………………pág.4

Redes Servidores………………………………………………….………………………pág.5

Hardware e software de servidores…………………………...………………………

pág.7

Software…………………………………………………………………………………pág.8

Servidores na Internet……………………………………….…………………………

pág.9

Cliente-servidor……………………………………………………………………….…..pág.10

Tipos de Rede…………………………………………………………………………….pág.13

Conclusão…………………………………………………………………………………

pág.16Bibliografia……………………………………………………………………………...…

pág.17

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Tecnologias da Internet

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Introdução

No âmbito da disciplina de Tecnologias da Internet, leccionada pelo Drº Nuno Peixoto,

foi-me solicitado a elaboração de um trabalho, alusivo ao tema “Arquitectura da

Internet, redes servidores, cliente servidor e tipos de rede.

A Internet é um conglomerado de redes em escala mundial de milhões de

computadores interligados pelo TCP/IP que permite o acesso a informações e todo tipo

de transferência de dados. Ela carrega uma ampla variedade de recursos e serviços,

incluindo os documentos interligados por meio de hiperligações da World Wide Web

(Rede de Alcance Mundial), e a infraestrutura para suportar correio electrónico e

serviços como comunicação instantânea e compartilhamento de arquivos

Muitos cientistas de computação vêm a Internet como o "maior exemplo de sistema de

grande escala altamente engenharizado, ainda muito complexo". A Internet é

extremamente heterogênea, por exemplo, as taxas de transferências de dados e as

características físicas das conexões variam grandemente. A Internet exibe "fenómenos"

que dependem da sua organização de grande escala. Por exemplo, as taxas de

transferências de dados exibem autossimilaridade temporal. Adicionando ainda mais à

complexidade da Internet, está a habilidade de mais de um computador de usar a

Internet através de um elo de conexão, assim criando a possibilidade de uma sub-rede

profunda e hierárquica que pode teoricamente ser estendida infinitivamente,

desconsiderando as limitações programáticas do protocolo IPv4. Os princípios desta

arquitectura de dados originam-se na década de 1960, que pode não ser a melhor

solução de adaptação para os tempos modernos. Assim, a possibilidade de

desenvolver estruturas alternativas está actualmente em planejamento.

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Tecnologias da Internet

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Internet / Arquitectura

A Internet é uma rede global de telecomunicações que conecta milhões de

computadores em todo o mundo e cujas características principais são:

• É formada pela conexão de várias redes que podem operar estando ou não

conectadas com outras redes.

• A operação da rede não é dependente de nenhuma entidade de controle

centralizado.

• Qualquer computador conectado a Internet pode se comunicar com outro também

conectado a Internet. Esta comunicação é gratuita.

• Email e WEB ainda são os serviços principais propiciados pela Internet, embora o

seu uso tem sido feito também para aplicações de serviços de Voz (VoIP) e para a

transmissão de conteúdos de áudio e vídeo sob demanda (música, filmes, show, e

até mesmo programação de TV).

A arquitectura típica da Internet é apresentada na figura a seguir.

O acesso a Internet é feito normalmente através de microcomputadores (PCs) que

estão conectados a rede através de um provedor de acesso a Internet.

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Tecnologias da Internet

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Redes Servidores

Em informática, um servidor é um sistema de computação que fornece serviços a uma

rede de computadores. Esses serviços podem ser de natureza diversa, como por

exemplo, arquivos e correio electrónico. Os computadores que acessam os serviços de

um servidor são chamados clientes.

As redes que utilizam servidores são do tipo cliente-servidor, utilizadas em redes de

médio e grande porte (com muitas máquinas) e em redes onde a questão da

segurança desempenha um papel de grande importância. O termo servidor é

largamente aplicado a computadores completos, embora um servidor possa equivaler a

um software ou a partes de um sistema computacional, ou até mesmo a uma máquina

que não seja necessariamente um computador.

A história dos servidores tem, obviamente, a ver com as redes de computadores. As

redes permitiam a comunicação entre diversos computadores, e, com o crescimento

destas, surgiu a ideia de dedicar alguns computadores para prestar algum serviço à

rede, enquanto outros se utilizariam destes serviços. Os servidores ficariam

responsáveis pela primeira função.

Com o advento das redes, foi crescendo a necessidade das redes terem servidores e

minicomputadores, o que acabou contribuindo para a diminuição do uso dos

mainframes.

O crescimento das empresas de redes e o crescimento do uso da Internet entre

profissionais e usuários comuns foi o grande impulso para o desenvolvimento e

aperfeiçoamento de tecnologias para servidores.

Existem diversos tipos de servidores em que os mais conhecidos são:

• Servidor de Fax: Servidor para transmissão e recepção automatizada de fax

pela Internet, disponibilizando também a capacidade de enviar, receber e

distribuir fax em todas as estações da rede.

• Servidor de arquivos: Servidor que armazena arquivos de diversos usuários.

• Servidor web: Servidor responsável pelo armazenamento de páginas de um

determinado site, requisitados pelos clientes através de browsers.

• Servidor de e-mail: Servidor responsável pelo armazenamento, envio e

recebimento de mensagens de correio electrónico.

• Servidor de impressão: Servidor responsável por controlar pedidos de

impressão de arquivos dos diversos clientes.

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• Servidor de banco de dados: Servidor que possui e manipula informações

contidas em um banco de dados

• Servidor DNS: Servidores responsáveis pela conversão de endereços de sites

em endereços IP e vice-versa.

• Servidor proxy: Servidor que actua como um cache, armazenando páginas da

internet recém-visitadas, aumentando a velocidade de carregamento destas

páginas ao chamá-las novamente.

• Servidor de imagens: Tipo especial de servidor de banco de dados,

especializado em armazenar imagens digitais.

• Servidor FTP: Permite acesso de outros usuários a um disco rígido ou servidor.

Esse tipo de servidor armazena arquivos para dar acesso a eles pela internet.

• Servidor webmail: servidor para criar emails na web.

• Servidor de virtualização: permite a criação de máquinas virtuais (servidores

isolados no mesmo equipamento) mediante compartilhamento de hardware,

significa que, aumentar a eficiência energética, sem prejudicar as aplicações e

sem risco de conflitos de uma consolidação real.

• Servidor de sistema operacional: permite compartilhar o sistema operacional

de uma máquina com outras, interligadas na mesma rede, sem que essas

precisem ter um sistema operacional instalado, nem mesmo um HD próprio.

Os clientes e os servidores comunicam através de protocolos, assim como dois ou

mais computadores de redes.

Um computador, ocasionalmente, pode prover mais de um serviço simultaneamente.

Pode existir em uma rede, um computador que actue como um servidor web e servidor

de banco de dados, por exemplo: ou um computador pode actuar como servidor de

arquivos, de correio electrónico e proxy ao mesmo tempo. Os computadores que

actuam como um único tipo de servidor é chamado de servidor dedicado. Os servidores

dedicados possuem a vantagem de atender a uma requisição de um cliente mais

rapidamente.

Com excepção do servidor de banco de dados (um tipo de servidor de aplicação), os

demais servidores armazenam apenas informações, ficando por conta do cliente o

processamento das informações. No servidor de aplicações, os papéis invertem-se,

com o cliente recebendo o resultado do processamento de dados da máquina

servidora.

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Numa rede heterogênea (com diversos hardwares e softwares) um cliente também

pode ser um servidor e assim um servidor pode ser "cliente do cliente" tal como

"servidor do servidor". Por exemplo, uma rede tem um servidor de impressão e um de

arquivos,

Hardware e software de servidores

Servidores dedicados, que possuem uma alta requisição de dados por partes dos

clientes e que actuam em aplicações críticas utilizam hardware específico para

servidores. Já servidores que não possuam essas actuações podem utilizar hardware

de um computador comum.

Para começar, muitos servidores baseiam-se em entradas e saídas de informações

(principalmente gravações e deleções de arquivos), o que implica interfaces de entrada

e saída e discos rígidos de alto desempenho e confiabilidade. O tipo de disco rígido

mais utilizado possui o padrão SCSI, que permite a interligação de vários periféricos,

dispostos em arranjos RAID.

Devido a operar com muitas entradas e saídas de informações, os servidores

necessitam de processadores de alta velocidade. Os servidores têm disponível uma

grande quantidade de memória RAM, sendo geralmente usada para caching de dados.

Por ter de operar por muito tempo (frequentemente de maneira ininterrupta), alguns

servidores são ligados a geradores eléctricos. Outros utilizam sistemas de alimentação

(por exemplo, o UPS) que continuam a alimentar o servidor caso haja alguma queda de

tensão.

Existem outros hardwares específicos para servidor, especialmente placas, do tipo hot

swapping, que permite a troca destes enquanto o computador está ligado, o que é

primordial para que a rede continue a operar.

Discute-se muito sobre a utilização ou não de um micro comum, o popular Personal

Computer (PC), como servidor e a necessidade de ou não de se adquirir um

equipamento mais robusto para actuar como servidor. A resposta a essa questão

depende da utilização do equipamento e da "criticidade" do serviço que o servidor está

executando. Numa estrutura não crítica, um computador comum pode ser usado como

servidor. Note que o tamanho da rede não importa; por exemplo: uma empresa com 3

instrutores on-line na Internet tem 3 computadores e um deles é o servidor de acesso à

Internet. Se este servidor falha o negócio da empresa está parado.

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Prevendo esse tipo de necessidade, os fabricantes de componentes de computadores

desenvolvem placas mais robustas, aplicam uma engenharia mais elaborada de

ventilação, redundância de itens e capacidade de expansão ampliada, para que o

servidor possa garantir a disponibilidade do serviço e a confiabilidade no mesmo.

Normalmente a preocupação em desenvolver servidores fica centrada em grandes

fabricantes do mercado, que possuem equipes preparadas e laboratórios com esse fim.

Software

Para que funcione uma rede cliente-servidor, é necessário que no servidor esteja

instalado um sistema operacional que reconheça esse tipo de rede. Os sistemas

operacionais para redes cliente-servidor são:

●Unix ●Linux. ●Solaris. ●FreeBSD ●Mac OS X ●Novell Netware

●Windows NT, Windows 2000, Windows 2003, Windows XP, Windows Vista, Windows

Server 2008 e Windows 7.

Os sistemas operacionais Windows 95, Windows 98 e Windows ME reconhecem

somente redes do tipo ponto-a-ponto; e o sistema operacional DOS não tem suporte a

qualquer tipo de rede.

Nos servidores, o sistema Unix e sistemas baseados neste (como Linux e Solaris) são

os sistemas mais utilizados para aplicações como Firewall e servidor web, ao passo

que o sistema Windows, são mais utilizados para Gerenciamento de Usuários e

serviços pela facilidade de operação e manutenção (AD).

Servidores na Internet

A Internet, maior rede de computadores do mundo, utiliza o modelo cliente-servidor.

Muitos servidores em todo o mundo são interligados e processam informações

simultaneamente.

Alguns serviços oferecidos por servidores de internet são: páginas web, correio

electrónico, transferência de arquivos, acesso remoto, mensagens instantâneas e

outros. É interessante notar que qualquer acção efectuada por um usuário envolve o

trabalho de diversos servidores espalhados pelo mundo.

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Cliente-servidor

Cliente-servidor é um modelo computacional que separa clientes e servidores. Estes

estão interligados entre si utilizando-se normalmente uma rede de computadores. Cada

instância de um cliente pode enviar requisições de dado para algum dos servidores

conectados e esperar pela resposta. Por sua vez, algum dos servidores disponíveis

pode aceitar tais requisições, processá-las e retornar o resultado para o cliente. Apesar

do conceito ser aplicado em diversos usos e aplicações, a arquitectura é praticamente

a mesma.

Os clientes e servidores comunicam-se muitas vezes através de uma rede de

computador com hardwares separados, mas o cliente e servidor podem residir no

mesmo sistema.

Um cliente não compartilha de seus recursos, mas solicita o conteúdo de um servidor

ou função de serviço. Os clientes, portanto, iniciam sessões de comunicação com os

servidores que esperam as solicitações de entrada.

A característica de cliente-servidor, descreve a relação de programas num aplicativo. O

componente de servidor fornece uma função ou serviço a um ou muitos clientes, que

iniciam os pedidos de serviços.

Funções como a troca de e-mail, acesso à internet e acessar banco de dados, são

construídos com base no modelo cliente-servidor. Exemplo: um navegador da web é

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Tecnologias da Internet

•

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um programa cliente em execução no computador de um usuário que pode acessar

informações armazenadas num servidor web na Internet. Usuários de serviços

bancários acessando do seu computador usam um cliente navegador da Web para

enviar uma solicitação para um servidor web em um banco. Esse programa pode

encaminhar o pedido para o seu próprio programa de banco de dados do cliente que

envia uma solicitação para um servidor de banco de dados noutro computador do

banco para recuperar as informações da conta. O saldo é devolvido ao cliente de

banco de dados do banco, que lhe serve de volta ao cliente navegador exibindo os

resultados para o usuário.

Características do Cliente

• Inicia pedidos de servidores;

• Espera por respostas;

• Recebe respostas;

• Conecta-se a um pequeno número de servidores de uma só vez;

• Interage directamente com os usuários finais através de qualquer interface com

o usuário;

• Utiliza recursos da rede.

Características do Servidor

• Espera por um pedido de um cliente;

• Atende os pedidos e responde aos clientes com os dados solicitados;

• Pode se comunicar com outros servidores para atender uma solicitação

específica do cliente;

• Fornece recursos de rede.

Vantagens

• Na maioria dos casos, a arquitectura cliente-servidor permite que os papéis e

responsabilidades de um sistema de computação possam ser distribuídos entre

vários computadores independentes que são conhecidos por si só através de

uma rede. Isso cria uma vantagem adicional para essa arquitectura: maior

facilidade de manutenção. Por exemplo, é possível substituir, reparar, actualizar

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ou mesmo realocar um servidor de seus clientes, enquanto continuam a ser a

consciência e não afectado por essa mudança;

• Todos os dados são armazenados nos servidores, que geralmente possuem

controles de segurança muito maior do que a maioria dos clientes. Servidores

podem controlar melhor o acesso e recursos, para garantir que apenas os

clientes com as permissões adequadas podem acessar e alterar dados;

• Desde o armazenamento de dados é centralizada, as actualizações dos dados

são muito mais fáceis de administrar, em comparação com o paradigma P2P,

onde uma arquitectura P2P, actualizações de dados podem precisar ser

distribuída e aplicada a cada ponto na rede, que é o time-consuming é passível

de erro, como pode haver milhares ou mesmo milhões de pares;

• Muitas tecnologias avançadas de cliente-servidor já estão disponíveis, que foram

projectadas para garantir a segurança, facilidade de interface do usuário e

facilidade de uso;

• Funciona com vários clientes diferentes de capacidades diferentes.

Desvantagens

• Um servidor poderá ficar sobrecarregado caso receba mais solicitações

simultâneas dos clientes do que pode suportar;

• Este modelo não possui a robustez de uma rede baseada em P2P. Na

arquitectura cliente-servidor, se um servidor crítico falha, os pedidos dos clientes

não poderão ser cumpridos. Já nas redes P2P, os recursos são normalmente

distribuídos entre vários nós. Mesmo se uma ou mais máquinas falharem no

momento de download de um arquivo, por exemplo, as demais ainda terão os

dados necessários para completar a referida operação.

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Tipos de Rede

Num primeiro momento, os computadores eram interconectados nos departamentos da

empresa. Sendo assim, a distância entre os computadores era pequena, limitada a um

mesmo local. Por esse motivo as redes passaram a ser conhecidas como redes locais.

Com o passar do tempo, as necessidades continuaram a aumentar, a troca de

informações somente entre computadores de um mesmo sector já não era suficiente.

Surgiu a necessidade da troca de informações entre departamentos de uma empresa,

filiais de uma empresa, prédios e edifícios espalhados por uma cidade ou uma região

metropolitana. Dessa forma, os computadores passaram a ser interligados por

distâncias maiores o que passou a ser conhecido por rede de região metropolitana.

Actualmente, existe a necessidade do envio e recebimento de dados entre

computadores, em qualquer lugar do planeta, fato que gerou o aparecimento do termo

rede de alcance mundial, ou simplesmente Internet.

LAN

Em computação, rede de área local (ou LAN, acrônimo de local area network) é uma

rede de computador utilizada na interconexão de computador equipamentos

processadores com a finalidade de troca de dados. Um conceito mais definido seria: é

um conjunto de hardware e software que permite a computadores individuais

estabelecerem comunicação entre si, trocando e compartilhando informações e

recursos. Tais redes são denominadas locais por cobrirem apenas uma área limitada

(10 Km no máximo, quando passam a ser denominadas MANs), visto que, fisicamente,

quanto maior a distância de um nó da rede ao outro, maior a taxa de erros que

ocorrerão devido à degradação do sinal.

As LANs são utilizadas para conectar estações, servidores, periféricos e outros

dispositivos que possuam capacidade de processamento em uma casa, escritório,

escola e edifícios próximos.

MAN

Os MAN (Metropolitan Area Network, redes metropolitanas) interligam vários LAN

geograficamente próximos (no máximo, a algumas dezenas de quilómetros) com

débitos importantes. Assim, um MAN permite a dois nós distantes comunicar como se

fizessem parte de uma mesma rede local.

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o

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Um MAN é formado por comutadores ou switchs interligados por relações de elevado

débito (em geral, em fibra óptica, e os desevolvimentos mais recentes para acesso a

internet de alta velocidade sem fio, resultaram em outra MAN).

WAN

A Wide Area Network (WAN), Rede de área alargada ou Rede de longa distância,

também conhecida como Rede geograficamente distribuída, é uma rede de

computadores que abrange uma grande área geográfica, com freqüência um país ou

continente. Difere, assim, das Rede pessoal (PAN), das Rede de área local (LAN) e da

Rede de área metropolitana (MAN).

As WAN tornaram-se necessárias devido ao crescimento das empresas, onde as LAN

não eram mais suficientes para atender a demanda de informações, pois era

necessária uma forma de passar informação de uma empresa para outra de forma

rápida e eficiente. Surgiram as WAN que conectam redes dentro de uma vasta área

geográfica, permitindo comunicação de longa distância.

WLAN

Wireless LAN ou WLAN (Wireless Local Area Network) é uma rede local que usa ondas

de rádio para fazer uma conexão Internet ou entre uma rede, ao contrário da rede fixa

ADSL ou conexão-TV, que geralmente usa cabos. WLAN já é muito importante como

opção de conexão em muitas áreas de negócio. Inicialmente os WLANs assim distante

do público em geral foi instalado nas universidades, nos aeroportos, e em outros

lugares públicos principais. A diminuição dos custos do equipamento de WLAN trouxe-

o também a muitos particulares.

WMAN

É uma rede sem fio de maior alcance em relação a WLAN, isto é, cobre cidades

inteiras ou grandes regiões metropolitanas e centros urbanos.

A wman é uma rede sem fio que tem um alcance de dezenas de quilometro.

Podendo interligar por exemplo diversos escritórios regionais, ou diversos setores de

um campos universitário, sem a necessidade de uma estrutura baseada em fibra óptica

que elevaria o custo da rede.

WWAN

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É uma rede sem fio de maior alcance em relação a WAN, isto é, pode cobrir diversos

países atingindo milhares de quilómetros de distância. Para que isso seja possível

existe a necessidade de utilização de antenas potentes para retransmissão do sinal.

Um exemplo de WWAN refere-se a rede de celulares que cobre as diversas regiões do

globo. A distância alcançada é limitada apenas pela tecnologia de transmissão

utilizada, uma vez que o nível do sinal vai depender dos equipamentos de transmissão

e recepção.

SAN

Uma SAN (Storage Area Network), é uma rede destinada exclusivamente a armazenar

dados.

PAN

Uma PAN (Personal Area Network), é uma rede doméstica que liga recursos diversos

ao longo de uma residência. Através da tecnologia Bluetooth obtém-se uma rede PAN.

GAN

Uma GAN (Global Area Network), é uma colecção de redes de longa distância ao longo

do globo.

CAN

Uma CAN (Campus Area Network), é uma ligação entre vários computadores de vários

edifícios numa determinada área (EX. Universidades, Escolas, …). Os tipos de rede

podem-se classificar como:

• Peer-to-Peer: Neste tipo de arquitectura os computadores não necessitam de

qualquer tipo de sistema operativo, e os computadores não necessitam de ter

grande capacidade quer de memória como de processamento;

• Client/Server: Neste tipo de arquitectura existem computadores dedicados que

têm recursos a que os outros computadores (manejados pelos clientes) vão

aceder, estes tipos de computadores, são quase como super computadores, ou

seja, computadores com muita memória e de grande quantidade de

processamento, e usam sistemas operativos de rede (EX. Windows 2000

server).

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Conclusão

A Internet tem revolucionado o mundo dos computadores e das comunicações como

nenhuma invenção foi capaz de fazer antes. A Internet é um mecanismo de

disseminação da informação e divulgação mundial e um meio para colaboração e

interacção entre indivíduos e computadores, independentemente das localizações

geográficas.

A Internet representa um dos mais bem sucedidos exemplos dos benefícios da

manutenção do investimento e do compromisso com a pesquisa e o desenvolvimento

de uma infra-estrutura para a informação. As primeiras pesquisas começaram com

trocas de pacotes, o governo, a indústria e o meio académico. Estes tem sido parceiros

na evolução e uso desta excitante nova tecnologia.

Internet é a rede mundial de computadores, à qual estão conectados milhões de

computadores do mundo todo.

A ideia de concepção de uma rede mundial surgiu nos Estados Unidos ainda nos anos

50, tornando-se, 50 anos depois, uma importante e abrangente forma de comunicação

da sociedade e uma excelente oportunidade de negócios

Base da Arquitetura é um serviço de transporte orientado à conexão, fornecido pelo

Transmission Control Protocol (TCP) e um serviço de rede não-orientado à conexão

(datagrama não confiável), fornecido pelo Internet Protocol (IP)

Aparecimento do TCP/IP é um esquema de endereçamento capaz de suportar até 4

bilhões de máquinas e a adopção de uma arquitectura multicamadas.

Consiste na função do TCP (Transmission Control Protocol) —entrega “confiável” das

mensagens trocadas entre dois hosts. Função do IP (Internet Protocol) — definir o

caminho a ser seguido pelas mensagens trocadas entre dois hosts

Arquitectura Internet TCP/IP dá uma ênfase à interligação de diferentes tecnologias de

redes. A ideia baseia-se na seguinte constatação: não existe nenhuma tecnologia de

rede que atenda aos anseios de toda a comunidade de usuários. Alguns precisam de

redes de alta velocidade que cobrem uma área geográfica restrita. Outros se

contentam com redes de baixa velocidade que conectam equipamentos distantes

milhares de quilómetros uns dos outros.

A inter-rede é a única forma de permitir que um grande volume de usuários possa

trocar informações é interligar as redes às quais eles estão conectados formando uma

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inter-rede. Para interligar duas redes distintas é necessário conectar uma máquina a

ambas as redes. A máquina fica responsável pela tarefa de transferir mensagens de

uma rede para a outra. A máquina que conecta duas ou mais redes é denominada

Internet gateway ou Internet router (roteadores)

A melhor imagem que se pode fazer da internet é pensar que o mundo, antes dela, era

formado por milhões de cabeças pensantes e que, com o seu advento, passou a ser

apenas uma cabeça pensante composta por aquelas originais que se transformam em

neurônios de um cérebro mundial, aos quais estão, sempre, em comunicação entre si.

Todos esses aspectos fazem com que o desenvolvimento das ciências, das

tecnologias, dos assuntos em geral, seja em um ritmo muito mais acelerado do que

vem acontecendo.

Vivemos em um mundo de constantes transformações, a cada nova geração mudam-

se as formas de se relacionar e de viver em sociedade. Creio que a nossa geração

ficará marcada pelas transformações causadas pela internet

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Bibliografia

http://www.luis.blog.br/importancia-da-internet-na-sociedade.aspx

http://www.inf.ufsc.br/~silveira/INE5602/Laminas/INE5602Aula12.pdfemails.

http://www.aisa.com.br/historia.html

http://pt.wikipedia.org/wiki/Cliente-servidor

http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialinter/pagina_1.asp

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