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PALAVRA DO PROFESSOR Olá caro estudante, seja bem-vindo ao curso de Informática e Novas Tecnologias, promovido pela Secretaria de Ciência, Tecnologia e Inovação (SECTI) do Maranhão, por meio do Instituto Estadual de Educação, Ciência e Tecnologia (IEMA). No mundo atual, temos observamos que o mercado de trabalho tem se tornado cada vez mais exigente, mais dinâmico e mais competitivo. Mudanças ocorrem diariamente. Esse cenário nos tem imposto uma crescente necessidade: o aperfeiçoamento profissional. Estamos orgulhosos de proporcionar a você, uma forma de aprender e/ou atualizar seus conhecimentos na área de informática. Este curso será ofertado de forma livre e aberta. Essa é uma tendência mundial na educação. Se trata dos Mooc’s, os Massive Open Online Course, ou cursos abertos massivo online. É um tipo de curso aberto ofertado por meio de ambientes virtuais de aprendizagem, ferramentas da Web 2.0 ou redes sociais que visam oferecer para um grande número de alunos a oportunidade de ampliar seus conhecimentos num processo de co-produção. A ideia é que você possa aprender, de forma individualizada, mas interagindo com pares em um ambiente na internet, cheio de ferramentas e recursos que facilitam seu aprendizado. Espero que você extraia o máximo de conhecimento deste material e cresça enquanto profissional, atualize-se e se destaque no tão concorrido mundo profissional. Bons estudos! Marco Aurélio S. Vieira Professor APRESENTAÇÃO DO CURSO Caro estudante, durante o planejamento deste curso, tivemos a ideia de lhe proporcionar alguns conhecimentos relevantes no âmbito da informática. Não se trata, em momento algum, de ofertar um curso completo na área de informática. Mas, separamos e vamos explorar alguns itens essenciais neste tão rico e amplo campo do conhecimento. Desta forma, o curso de informática e novas tecnologia, estará distribuído nas seguintes unidades: ● Unidade 1: Fundamentos de Informática. ● Unidade 2: Arquitetura de Computadores. ● Unidade 3: Sistemas Operacionais. ● Unidade 4: Fundamentos de Redes de Computadores. ● Unidade 5: Segurança da Informação. ● Unidade 6: Novas Tecnologias em Informática. Em um primeiro momento você irá conhecer sobre o histórico, evolução e conceitos relacionados aos computadores e aos sistemas de informação. Na unidade 2 você encontrará informações sobre o funcionamento dos componentes da arquitetura de um computador bem como as formas internas de representação de dados. Na unidade 3 veremos que um SO (sistema operacional) é o grande gestor do computador e possui muitas responsabilidades como: alocar recursos, gerenciar usuários e processos, controlar a execução de programas de usuários e muito mais. Na unidade 4 conheceremos alguns princípios das comunicações de dados, pois em um ambiente onde precisamos interagir uns com os outros constantemente, contamos com diversos recursos de comunicação que interligam vários equipamentos eletrônicos e nos dão respostas precisas e rápidas, atendendo aos nossos anseios. Daí surge à necessidade das redes de computadores. Na unidade 5, vamos abordar a segurança da informação e compreender porque é importante manter dados seguros e livres de más intenções de terceiros. Por fim, na unidade 6, apresentaremos uma visão geral das novas tendências do mundo da informação. O que, em breve, estará disponível, ou até mesmo já está no tão dinâmico mercado que é a informação? Nós vamos observar que transformação é a palavra! Ela move o mundo da tecnologia e da Informação. UNIDADE 1 – FUNDAMENTOS DE INFORMÁTICA Objetivos: ● Apresentar o histórico dos computadores, os sistemas de informação e seus fundamentos; ● Descrever a evolução dos computadores e os principais fatos que contribuíram para que ela ocorresse; ● Identificar os principais tipos de mídias utilizadas nos computadores para uso, transporte e armazenamento de dados e informação. Caro estudante, seja bem-vindo a primeira unidade do seu caderno de estudos do curso de Informática e Novas Tecnologias. Neste primeiro momento, faremos uma introdução ao universo da Informática. No decorrer deste capítulo iremos apresentá-lo o histórico e os fundamentos da informática, fazendo um passeio pela sua história, conhecendo como se deu a evolução dos computadores, desde os primórdios da informação, chegando aos dias atuais. Iremos destacar o que de mais relevante ocorreu e contribuiu para que chegássemos ao que conhecemos hoje em termos de tecnologia da informação. Na sequência, vamos estudar as unidades de informação e medidas em informática e conhecer os tipos de mídias utilizadas nos computadores para uso, transporte e armazenamento de dados e informação. 1. HISTÓRICO DA COMPUTAÇÃO A história e a evolução dos computadores estão intimamente ligadas à necessidade sempre eminente do ser humano de resolver problemas de forma rápida e prática. A História da Computação está marcada por interrupções repentinas, por mudanças inesperadas e imprevistas, tornando-se difícil a visão da evolução dos computadores mediante uma mera enumeração linear de invenções-nomes-datas (ASCARI, 2010). No entanto, iremos reconstruir aqui, de forma sistemática, a história e evolução dos computadores, para que você entenda e conheça os caminhos que a tecnologia da informação percorreu até chegarmos aos mais modernos computadores atuais. A história da computação está intimamente ligada à própria história da matemática, da lógica e outras ciências que tem no cálculo o seu fundamento. Nesse sentido, a compreensão do conceito de número e suas abstrações são fundamentais e são o ponto de partida para o entendimento da computação. INÍCIO DO BOX ATENÇÃO FIM DO BOX ATENÇÃO 1.1. Linha do tempo da história da computação 1.1.1. O ábaco: a primeira máquina de calcular Na antiguidade, por volta do ano 3000 A.C, os povos utilizavam essa ferramenta para a realização de cálculos cotidianos. Era muito comum para tarefas relacionadas às áreas como o comércio, a construção, etc. Era um sistema simples, porém bastante eficiente, pois solucionava problemas de rotina ligados à matemática. O ábaco (Figura 1) era formado, basicamente, por um conjunto de varetas de forma paralela com pequenas bolas que deslizam, realizando uma contagem. Figura 1: Ábaco Fonte: https://pt.wikipedia.org O primeiro registro de uso deste instrumento é dos povos que habitavam a antiga mesopotâmia. Existem registros históricos que também apontam a utilização do ábaco pelos antigos babilônios, gregos, índios, chineses e japoneses. Na clássica civilização romana, o ábaco era chamado de calculus, desse termo, em latim, resulta a palavra cálculo. 1.1.2. O Renascimento e a régua de cálculo O Renascimento foi um importante movimento de ordem artística, cultural e, sobretudo, científica, que se deflagrou na passagem da Idade Média para a Idade Moderna. Em um quadro de sensíveis transformações que não mais correspondiam ao conjunto de valores apregoados pelo pensamento medieval, o renascimento apresentou um novo conjunto de temas e interesses aos meios científicos e culturais de sua época. No campo da ciência, o racionalismo, o experimentalismo e a nova maneira de abordar o conhecimento humano provocaram o questionamento de vários dogmas medievais. Dentre eles, destacava-sea ideia da Terra como o centro do universo, o geocentrismo, que foi intensamente questionado pelos novos observadores dos movimentos celestes, os astrônomos, que propuseram novas explicações (FILHO, 2007). No campo da matemática muitos intelectuais debruçaram-se sobre a ideia de descobrir alguma maneira que tornasse mais eficaz o processo de efetuação de cálculos. Assim, em 1638, já na era cristã, o então padre inglês William Oughtred, cria uma tabela que facilita a multiplicação de grandes quantidades (Figura 2). Sua invenção esteve baseada em pesquisas sobre logaritmos, realizada pelo escocês John Napier. Figura 2: A regra de cálculo, invenção do inglês William Oughtred Fonte: https://technauta.wordpress.com/ Em 1642, surge o que se pode considerar como sendo a primeira máquina de calcular da história, construída por Blaise Pascal (1623-1662). Mas sabe-se que outra máquina foi construída mesmo antes que a de Pascal e esta máquina feita por Wilhelm Schickard (1592-1635) tinha capacidades de somar, subtrair, multiplicar e dividir diferentes da de Pascal, que fazia apenas somas e subtrações. Por muito tempo a máquina de calcular de Wilhelm Schickard ficou esquecida e por isso a primeira calculadora (Figura 3) foi atribuída a Blaise Pascal. Inventor do cálculo, o alemão Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1726) também trabalhou no projeto de Pascal o aprimorando. Figura 3: A calculadora de Pascal Fonte: https://catarinabaptista.wordpress.com/2010/06/20/calculadora-de- pascal/ 1.1.3. A Revoução Industrial e a Programação Funcional A revolução industrial impõe um novo ritmo de produção à humanidade. O conjunto de mudanças que aconteceram na Europa nos séculos XVIII e XIX trazem como particularidade a substituição do trabalho artesanal pelo assalariado e com o de máquinas, o que renova e acelera a produção de bens na Europa. INÍCIO DO BOX DICAS DE LEITURA Leia o Livro: Da Revolução Industrial ao Imperialismo. Eric John Ernest Hobsbawm. Editora Forense. Ano: 2011 FIM DO BOX DICAS DE LEITURA Seguindo essa mentalidade, a ideia de programar uma máquina surgiu da necessidade de que as “máquinas de tecer” produzissem padrões de cores diferentes. Depois de inventarem no século XVIII uma forma de representar padrões em cartões de papel perfurado, em 1801, Joseph Marie Jacquard (1752-1934) inventou um tear mecânico, com uma leitora automática de cartões. Essa invenção serviu de inspiração para um professor de matemática de Cambridge da época, chamado Charles Babbage (1792-1871), ele desenvolveu uma máquina para “tecer números”, uma máquina de calcular controlada por cartões perfurados denominada calculador analítico (Figura 4). Além de tudo isso Babbage ainda imaginou a primeira máquina de impressão. Figura 4: Charles Babage e seu calculador analítico. Fonte: https://www.pinterest.com/pin/24629129186707893/ Ainda no mesmo período a primeira programadora da história, Ada Lovelace (1815-1852) auxilia Babbage na explicação e projetação dos programas para a máquina ainda inexistente. Ada inventou conceitos importantes para a programação, foram eles: ● O par de sub-rotina, uma sequência de instruções que pode ser usada várias vezes; ● O conceito de de loop, uma instrução que permite a repetição de uma sequência de instruções; ● O conceito de salto condicional, instrução que permite saltar para algum trecho do programa caso uma condição seja satisfeita. 1.1.4. A Teoria de Boole George Boole (Figura 5) nasceu em Lincoln - Inglaterra em 2 de Novembro de 1815, filho de um sapateiro pobre. A sua formação básica, ocorreu na escola primária da National Society e foi muito rudimentar. Autodidata, fundou aos 20 anos de idade a sua própria escola e dedicou-se ao estudo da Matemática. O inglês pode ser apontado como o pai da Lógica como a concebemos atualmente. Boole criou e desenvolveu um sistema lógico que reduzia a representação de valores através dos números 0 e 1. Esse sistema, batizado por ele de números binários, se tornou mais tarde, a base em que os atuais computadores processam informação (ASCARI, 2010). Figura 5: George Boole Fonte: http://ro.math.wikia.com/wiki/George_Boole 1.1.5. A Máquina de Hollerith e a computação do século XX Nos Estados Unidos, durante a década de 1890. Hermanm Hollerith desenvolveu um mecanismo que dinamizava o processo de computação de dados. A máquina (Figura 6), que utilizava cartões perfurados para organizar, automaticamente, a grande quantidade de dados coletados nos recenseamentos do governo, acabou por se tornar um método revolucionário que deu notoriedade a Hollerith, que cria uma empresa que anos mais tarde se tornaria a Internacional Business Machines Corporation, a IBM – três letras que se tornaram sinônimo de computador. Figura 6: A máquina de Hollerith Fonte: http://www2.contilnet.com.br Durante a primeira metade do século XX, houve várias iniciativas no sentido do desenvolvimento de computadores mecânicos. A partir daí vários outros componentes foram adicionados às ideias e projetos. O computador como hoje o conhecemos, é a materialização dessas ideias. A seguir, de acordo com Ascari, 2010, estabelecemos uma cronologia do século XX e os principais avanços na computação. ● Em 1930 - Vannevar Bush, americano, constrói um computador utilizando válvulas de rádio e componentes mecânicos para seu funcionamento. ● Em 1946 surge o ENIAC Surge o ENIAC (Eletronic Numerical Integrator Analyzer And Computer), nome dado à primeira máquina que merece ser chamada de computador. Em 1954, com a descoberta do transistor, o ENIAC começa ser fabricado com silício. ● Em 1956 o O Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) cria primeiro computador com transistores em lugar de válvulas de vidro. ● Em 1963 e 1968 é patenteado o mouse, o teclado janelas, por Douglas Engelbart. ● Em 1964, Paul Baran, polonês, desenvolve a primeira rede de computadores, interligando alguns aparelhos. Em 1969, as Forças Armadas norte-americanas estendem a rede para uso militar. O sistema recebe o nome de ARPnet. ● Em 1971 surge o primeiro microcomputador pessoal, o MCS-4. ● Em 1976 Steve Wozniak e Steve Jobs, ambos americanos, finalizam o projeto do micro Apple I. ● Em 1985 é lançado pela Microsoft, o Windows e a versão de um programa de texto, chamado de Word. ● Em 1991 surge o Linux, programa de código fonte aberto. ● Em 1992 a Microsoft lança o Windows 3.1. ● Em 1993 surge o Mosaic, um programa de navegação capaz de exibir imagens. No mesmo ano surge o processador pentiu da Intel. ● Em 1995 surge o sistema operacional Windows 95. No mesmo ano surge a plataforma JAVA. 1.1.6. Os anos 2000 e a computação móvel. Os anos 2000, para o campo da informática, são marcados pelo surgimento e aperfeiçoamento da computação móvel e dos tablets. Em 2002 a empresa canadense RIM lançava o primeiro smartphone do mundo, chamado de Blackberry. O aparelho oferecia sistemas de e-mail e navegação na web, além de conexão móvel. Mas, apesar de todos os lançamentos importantes daquela década, ela foi marcada pelo surgimento do iPhone. Em 2007, Steve Jobs apresentou o Iphone durante a WWDC. Era o primeiro smarthphone com tela sensível ao toque e com um SO avançado, capaz de rodar aplicações mais complexas. Em 2010 é lançado o iPad que deu início a uma verdadeira indústria de Tablets. O final desta década é marcado pelo lançamento do Windows7. O Windows 7 inclui novas maneiras de trabalhar com janelas, como os recursos de ajuste, espiada e tremulação, que melhoram a funcionalidade e tornam o uso da interface mais divertido. A saga do Windows continuaria em 2012, com o lançamento do Windows 8 e 8.1 e em 2015 com o lançamento do Windows 10. 2. UNIDADES DE INFORMAÇÃO E MEDIDAS EM INFORMÁTICA Na computação, os sistemas atuam a partir de impulsos positivos e negativos. Estes são representados pelos números 0 e 1. A estes impulsos damos o nome de Bit. Um conjunto de Bits forma um Byte. Em um sistema computacional, os 256 números binários representam todo o tipo de informação. Por isso, os bytes possuem 8 bits. Dessa forma, os computadores operam utilizando a combinação de números binários com símbolos: A tabela ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Esse código é formado pelas combinações possíveis de 8 bits. A partir daí, foram criados vários termos para facilitar a compreensão humana da capacidade de armazenamento, processamento e manipulação de dados nos computadores. Observe a Tabela 1. 1 Byte 8 bits 1 Kilobyte 1024 bytes 1 Megabyte 1024 kilobytes 1 Gigabyte 1024 megabytes 1 Terabyte 1024 gigabytes 1 Petabyte 1024 terabytes 1 Exabyte 1024 petabytes 1 Zettabyte 1024 exabytes 1 Yottabyte 1024 zettabytes Tabela 1: Combinações possíveis 8 bits Fonte: do autor De acordo com a relação, um Megabyte equivale, então, a 1.048.576 bytes (1.024 x 1.024 bytes), um Gigabyte equivale a 1.073.741.824 bytes (1.024 x 1.024 x 1.024), e assim respectivamente. 3. ALGUNS TIPOS DE MÍDIA 3.1. Dvds O DVD é um formato para armazenar dados. Possui uma maior capacidade de armazenamento que o CD, devido a uma tecnologia óptica superior, além de padrões melhorados de compressão de dados. A popularização do uso do DVD fez como que diversos formatos desse tipo de mídia fossem criados: ● O DVD RAM. ● O DVD R. ● O DVD RW. ● O DVD + R. ● O DVD + RW. 3.2. Os Discos Rígidos. São dispositivos de armazenamento de dados que estão enquadrados na categoria chamada de dispositivos de memória secundária. O disco rígido é uma memória não volátil, ou seja, dados inseridos não são perdidos quando o computador é desligado. 3.3. Pen Drives Está caracterizado por ser um dispositivo de armazenamento que possui uma memória flash e uma ligação USB, o que permite realizar a conexão pelo mesmo tipo de entrada que encontramos presente em, praticamente, todos os computadores. RESUMO Nesta aula, estudamos que um pouco da história e da evolução dos computadores. Observamos desde os primeiros sistemas numéricos, como o ábaco, por exemplo, até a computação de bolso atual. Estudamos ainda, os principais tipos de mídia de um computador, como os DVD’s, os discos rígidos e os pen drives. Na unidade que se segue, vamos analisar como se da a arquitetura de um computador. Até lá. ATIVIDADES 1. Construa uma linha do tempo, evidenciando os principais acontecimentos que marcam a história da computação. 2. Faça uma pesquisa e descreva um pouco sobre a história do LINUX, sistema operacional muito popular atualmente, que possui como principal característica, ser de código aberto. 3. Pesquise sobre as principais diferenças entre estes tipos de DVD’s: ● O DVD RAM. ● O DVD R. ● O DVD RW. ● O DVD + R. ● O DVD + RW. REFERÊNCIAS ASCARI, Soelaine Rodrigues. Informática Básica. Cuiabá: EduUFMT 2010. A Historia do Computador e Sua Evolução. Disponível em: <http://www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2014/08/dia-da-informatica confira- historia-do-computador-e-sua-evolucao.html>. Acesso em 03 de Agosto de 2015. Informática Básica: O que é um computador. Disponível em <https://technauta.wordpress.com/>. Acesso em 03 de Agosto de 2015. FILHO, Fonseca Cleuzio. História da Computação: O caminho do pensamento e da tecnologia. Porto Alegre: EDIPUCRS, 2007. A História dos Computadores e da Computação. Disponível em <http://www.tecmundo.com.br/tecnologia-da-informacao/1697-a-historia-dos- computadores-e-da-computacao.htm>. Acesso em 03 de Agosto de 2015. Uma Breve História da Computação. Disponível em <http://www.icmc.usp.br/~andretta/ensino/aulas/sme0230-1-10/aula01.pdf>. Acesso em 03 de agosto de 2015. A História do Linux. Disponível em <http://www.oficinadanet.com.br/post/13511-a- historia-do-linux>. Acesso em 03 de agosto de 2015. Uma História do Windows. Disponível em http://windows.microsoft.com/pt- br/windows/history#T1=era10. Acesso em 03 de Agosto de 2015. UNIDADE 2 – INTRODUÇÃO À ARQUITETURA DE COMPUTADORES Objetivos da Unidade: ● Compreender o funcionamento dos componentes da arquitetura de um computador. ● Identificar as formas internas de representação de dados e suas relações com o desenvolvimento de sistemas. ● Conhecer os principais modelos de organização de computadores. Olá caro estudante, seja bem-vindo à unidade 2 do curso de Informática e Novas Tecnologias. Dando continuidade aos nossos estudos, iremos abordar o tema arquitetura de computadores. Nesta unidade vamos aprender alguns conceitos relacionados a hardware e software. Vamos entender como um computador representa dados através dos estudos da aritmética computacional. Vamos estudar os modelos de organização de computadores e o que é uma CPU. 2.1. Hardware O Hardware é entendido como a parte física do computador. É tudo aquilo que nós podemos tocar, como por exemplo, as caixas de som, fios, placas, mouse e outros componentes em geral. Ele é basicamente utilizado por computadores e elementos eletrônicos. Qualquer tipo de equipamento físico que auxilie no funcionamento do computador pode ser definido como hardware. Figura 7 – Exemplos de Hardware Fonte: http://www.novanett.com.br/cursos/profissionalizantes_hardware.html 2.1.1. Hardware: entrada e saída Em um computador, os dispositivos de entrada e saída (E/S) ou input/output podem ser denominados também como periféricos. Eles permitem a interação do processador com o homem, possibilitando a entrada e/ou a saída de dados. Algumas unidades são de entrada e saída de dados ou também chamados Dispositivos Híbridos. As interfaces de entrada e saída são responsáveis pela conexão entre as várias partes de um sistema computacional. Imagine que alguém lhe pergunta qual a cor da sua casa. Você recebe esta informação através de sua audição, isso configura uma entrada de dados. A pergunta que chega será processada pelo seu cérebro para que ele gere uma resposta, isso é processamento. Utilizando a fala, você responde, emitindo dados (saída). É dessa forma que o computador trabalha, de forma genérica. Unidades de entrada são, portanto, dispositivos físicos que capturam os dados a serem processados, que podem ser de vários formatos (texto, vídeo, áudio). Figura 8 – Exemplos de Dispositivos de Entrada Fonte: http://enderecoindesponivel.blogspot.com.br/2014/09/ficha-1- interface-grafica-e.html Unidades de saída apresentam os resultados finais do processamento. Para o usuário, os dispositivos de saída são tão normais que quase não são percebidos, como por exemplo, os monitores, as impressoras, etc. Figura 9 – Exemplos de Dispositivos de Saída Fonte: http://9c2010.weebly.com/dispositivos-de-saiacuteda-de-dados.html 2.1.2. Memória O termo memória, em informática, é utilizado de forma genérica para denominar as partes do computador ou dos dispositivos periféricos aonde dados e programas são armazenados. A memória pode ser dividida em dois tipos de categorias: ● Memória Principal. ● Memória Secundária. Memória principal é de acesso mais rápido, porém, de capacidade mais restrita. Ela armazena informações temporárias. A memória secundária é de acesso mais lento, tendo capacidade maior de armazenamento. 2.1.3. Unidade Central de Processamento (UCP). A Unidade Central de Processamento (UCP), também chamada de microprocessador ou processador corresponde ao cérebro do computador. Nela são feitos a maior parte dos cálculos pelos quais um computador é responsável. A CPU é responsável pelo processamento de todos os tipos de dados e pelos resultados deste processamento. Na maioria das CPUs a tarefa de processamento de dados é dividida entre uma unidade de controle que dirige o fluxo do programa e uma ou mais unidades que executam operações em dados. Uma CPU é formada pelos seguintes componentes: a ULA (unidade lógica e aritmética), a Unidade de Controle (UC) e os registradores e memória. A ULA executa as operações lógicas e aritméticas. A Unidade de Controle extrai instruções da memória e as decodifica e executa, requisitando a ULA quando necessário. Os Registradores e Memória Cache armazenam dados para o processamento. Figura 10 – Organização de um Sistema Computacional Fonte: http://alumni.ipt.pt/~pramos/computador.html 2.1.4. Software Um Software é uma sequência de instruções que são escritas para serem interpretadas por um computador. A partir desta interpretação o computador executa tarefas especificas. O Software, em suma, são programas que comandam o funcionamento do computador. A memória armazena, essencialmente, os bits. A menor unidade de informação em um computador é o bit, que pode assumir os valores 0 ou 1. Podemos classificar os softwares ou programas de várias formas. Separamos as três mais genéricas: ● Software de Sistema. ● Software de Programação. ● Software de Aplicação. Um software de sistema, ambiente ou mesmo sistema operacional, é o software responsável pelo gerenciamento do computador. Sem esse tipo de software, o funcionamento de um computador é inconcebível. Um software de Programação ou de linguagens é aquele responsável por servir de meio de comunicação entre computadores e usuários. As linguagens podem ser de baixo e alto nível. Essa classificação depende da forma como o computador as interpreta. As linguagens de baixo nível são interpretadas diretamente pelo computador. Já as de alto nível necessitam de compiladores, que traduzem a informação para a linguagem binária. O software de aplicação ou aplicativo possuem uma função específica e nos oferecem um determinado tipo de serviço, tais como processadores de textos, editores de planilhas ou cálculos, edição de imagens, criação de vídeos, manipulação de banco de dados, criação de apresentações, etc. 2.2. Aritmética Computacional e Representação de Dados 2.1.1. Os Números Binários Em nosso cotidiano, utilizamos como sistema de numeração o sistema decimal. Essa nomenclatura advém do fato de que utilizamos dez símbolos para representa-lo. Os computadores funcionam através do sistema binário. Isso porque seu processador trabalha apenas com dois tipos de informação: ligado ou desligado, 1 ou 0. Fazendo uma comparação entre os dois sistemas, temos o seguinte: o sistema decimal possui dez dígitos, o sistema binário, dois. Assim como fazemos potência de dez para calcular o número no sistema decimal, fazemos potência de dois para calcular o número no sistema binário. A seguir temos o seguinte exemplo: Na base dois, a base usada nos computadores binários, o número 110101 representa: 1x25 + 1x24 + 1x22 + 1x20 = (53)decimal. CC O sistema de numeração hexadecimal é um dos sistemas mais comuns em programação, principalmente em sistemas de desenvolvimento. Essa denominação advém dos termos 6 (hexa) e 10 (deci) e indicam a base 16. O sistema Hexadecimal é usado na informática, pois os computadores utilizam o byte como unidade básica da memória e com um byte representa-se 256 valores, ou seja, todo o alfabeto (maiúsculas e minúsculas), os números e outros caracteres especiais. A maior vantagem de utilização desse tipo de sistema vai se tornando clara à medida em que os números vão se tornando maiores. O conjunto de algarismos hexadecimais é representado da seguinte forma: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Nesse sistema, o A vale 10, o B vale 11, etc, até o F, que vale 15. 2.1.3. Sistema Octal O sistema octal é um tipo de numeração de base 8, conforme sua nomenclatura sugere. Ele recorre a 8 símbolos para a representação de um determinado valor. Este sistema já foi muito utilizado como uma alternativa viável e mais compacta aos sistemas binários. 2.1.4. Convertendo Bases Binário para Decimal – Considerar os valores na base 2 e fazer a soma das potências dos bits em 1. Por exemplo: Octal para Decimal – Utilizam-se novamente os valores posicionais. Por exemplo: Hexadecimal para Decimal – Utilizar as potências na base 16. Por exemplo: Decimal para Binário – dividir o número sucessivamente por dois e utilizar o resto da divisão para compor o número binário. Por exemplo: Decimal para Octal – Dividir o número sucessivamente por 8 e utilizar o resto da divisão para compor o número octal. Por exemplo: Decimal para Hexadecimal – Dividir o número sucessivamente por 16 e utilizar o resto da divisão para compor o número hexadecimal. Por exemplo: Na figura abaixo, de forma resumida, temos uma tabela de conversão destas bases: Figura 11 – Tabela de Conversão de Valores Fonte: http://pplware.sapo.pt/gadgets/high-tech/sistemas-de-numerao-decimal- binrio-octal-e-hexadecimal/ INÍCIO DO BOX SAIBA MAIS Aprofunde seus conhecimentos sobre os sistemas de conversão de bases: http://pt.slideshare.net/BigTheCat/sistemas-de-numerao-e-converso FIM DO BOX SAIBA MAIS 2.3. Organização de Computadores Atualmente, a organização de todos os projetos de computadores tem em comum um modelo básico, elaborado a partir dos estudos do matemático Von Neumann. A característica de máquinas von Neumann é a composição do sistema a partir de três subsistemas básicos: CPU, memória principal e sistema de entrada e saída. A CPU tem três blocos principais: unidade de controle (UC), unidade lógico-aritmética (ULA) e registradores. Esse modelo, que foi batizado com o nome do próprio matemático, é baseado em três preceitos básicos: ● Os dados e instruções ficam armazenados em uma única memória; ● O conteúdo da memória é endereçado pela sua posição; ● As instruções são executadas de forma sequencial. Figura 12 – Modelo de Von Neumann Fonte: ftp://ftp.dca.fee.unicamp.br/pub/docs/ea960/ea960.pdf 2.3.1. Funções dos Computadores ● Busca e Execução: segundo Amaral (2010), no início de cada ciclo de instrução, o processador busca uma instrução na memória. Existe um registrador chamado contador de programa (program counter – PC), que é usado para guardar o endereço da próxima instrução a ser buscada na memória. Após o processador buscaruma instrução na memória, ele incrementa o contador de programa, incluindo o endereço de memória seguinte. ● Interrupções: Segundo Monteiro (2007), uma interrupção consiste em uma série de procedimentos que suspendem o funcionamento corrente do processador, desviando sua atenção para outra atividade. Trata-se de uma alternativa para se evitar o desperdício de tempo do processador. As interrupções podem ser de software, de relógio, de entrada/saída e de falha de hardware. 2.3.2. Barramentos do Sistema Agora que sabemos que, dentro da organização interna de um computador, seu funcionamento é caracterizado pela existência de um conjunto de módulo de três tipos básicos: processador, memória e E/S), vamos detalhar as estruturas de interconexão que auxiliam na comunicação entre os dispositivos. Na organização de um computador, um barramento é um conjunto de linhas de comunicação (condutor elétrico ou fibra optica) que permitem a interligação entre dispositivos de um sistema de computação (CPU; Memória Principal; HD e outros periféricos), ou entre vários sistemas de computação. O desempenho do barramento é medido pela sua largura de banda (quantidade de bits que podem ser transmitidos ao mesmo tempo). Um barramento contém linhas distintas que se agrupam em três classificações: ● Linhas de Dados - fornecem um caminho de transferência entre os módulos do sistema (CPU, Memória e E/S). ● Linhas de Endereço - utilizadas para designar a fonte ou o destino dos dados transferidos pelo barramento de dados. ● Linhas de Controle - usadas para controlar o acesso e utilização das linhas de endereço e de dados. No computador (em forma de gabinetes, placas, etc.), o barramento é formado por um conjunto de fios interconectados. Na prática, esses fios são constituídos pelas trilhas que estão presentes na placa mãe. É muito comum que a estrutura de interligação dos componentes principais do sistema (CPU, Memória, E/S) seja feita de forma modular. Assim, podemos imaginar as estruturas de barramentos presentes na placa mãe como uma haste de metal onde podemos encaixar o processador, a memória e os dispositivos de E/S. (Amaral, 2010). Figura 13 – Barramento em um computador 2.3.3. Unidade Central de Processamento A Unidade Central de Processamento (CPU) atua como o cérebro do sistema, responsável por processar e analisar todas as informações que entram e saem do computador. Nos computadores mais comuns, os microcomputadores, essa unidade é representada pelo microprocessador. Figura 14 – Microprocessador intel core i7 Fonte: http://futurosengenheiros123456.blogspot.com.br/2015/04/os- microprocessadores-ou-simplesmente.html O microprocessador, também chamado de CHIP, tem sua velocidade medida em mega-hertz. A CPU é responsável pela manipulação de símbolos, números e letras além de ser responsável pelo controle das instruções executadas pelo Sistema Operacional e comandar os outros dispositivos da máquina. Nela, as atividades reais da computação são executadas. A seguir, vamos dissecar a CPU a partir dos itens que a compõe: a ULA (unidade lógica e aritmética), a unidade de controle e os registradores. A ULA, unidade lógica e aritmética é estruturada a partir de dispositivos lógicos digitais, que armazenam números binários e realizam operações lógicas e aritméticas. Figura 15 – ULA Fonte: http://gismatica.blogspot.com.br/2011/10/cpu-central-processing- unit.html Segundo Stallings (2002), a ULA pode também ativar bits especiais (flags) para indicar o resultado de uma operação. Por exemplo, caso o resultado de uma operação exceda a capacidade de armazenamento de um registrador, isso é indicado atribuindo o valor 1 ao bit de overflow. A unidade de controle (UC) controla a transferência de dados entre a ULA e os registradores. As unidades de controle (UC) tem como funções principais a busca, a interpretação e o controle da execução de instruções. Além disso, ela exerce a função de controle dos demais componentes de computador, conforme sua nomenclatura sugere. Essa função controladora é feita a partir da geração sinais de controle internos ao processador para mover dados entre registradores, para comandar a ULA na execução de uma determinada função e para controlar outras operações internas. Figura 16 – Unidades de Controle Fonte: http://gismatica.blogspot.com.br/2011/10/cpu-central-processing- unit.html Os registradores são unidades de memória capazes de armazenar um número variável de bits. Os registradores estão no topo da hierarquia de memória, sendo assim, são o meio mais rápido e caro de se armazenar um dado. Na organização interna de uma CPU, os registradores mais importantes são: ● Contador de Instruções (CI): armazena o endereço da próxima instrução a ser executada. ● Registrador de Instrução (RI): armazena a instrução a ser executada. ● Acumulador (ACC): armazena os dados para as operações na ULA. ● Registrador de armazenamento temporário de dados: contém uma palavra de dados a ser escrita na memória ou a palavra lida mais recentemente. Figura 17 – Os registradores em ação Fonte: http://blog.caloni.com.br/basico-do-basico-assembly/ RESUMO Nesta unidade de estudos, apresentamos os componentes da arquitetura básica de um computador, apresentando seus principais componentes. Entendemos os conceitos de hardware, estudamos os dispositivos de entrada e saída, o que é a memória e sua função na arquitetura de um computador. Você conheceu ainda as formas de representação de dados, ou seja, a linguagem interna dos computadores. Analisamos a CPU, seu funcionamento e principais componentes, entendendo assim, a lógica de organização dos computadores. ATIVIDADES 1. Descreva o que é um software e sua classificação básica. 2. Dê exemplos de três dispositivos de entrada e saída de um computador, explicando as suas funções. 3.Explique qual a função da memória em um computador. 4. Converta os sistemas de bases de acordo com o que se pede abaixo: ● 117 (decimal) para binário. ● 4E9 (hexadecimal) para decimal. ● 100111 (binário) para decimal. ● 986 (decimal) para hexadecimal. 5. Explique como o computador realiza as seguintes funções: ● Busca e execução; ● Interrupção; 6. O que são registradores? Existem um ou mais tipos de registradores? REFERÊNCIAS O que são barramentos? Disponível em <http://www.cursosdeinformaticabasica.com.br/o-que-sao-barramentos/>. Acesso em 13 de agosto de 2015. PINTO, Pedro. Sistemas de numeração: decimal, binário, octal e hexadecimal. Disponível em <http://pplware.sapo.pt/gadgets/high-tech/sistemas-de- numerao-decimal-binrio-octal-e-hexadecimal/>. Acesso em 13 de agosto de 2015. GONÇALVES, José. Introdução à Engenharia da Computação. Vitória: LPRM/DI/UFES, 2012. PROENÇA, José Alberto. Representação Binária de Números: notas de estudo. Disponível em < http://gec.di.uminho.pt/lei/sc/RepresNum_Mar04.pdf>. Acesso em 6 de agosto de 2015. O Que é o Sistema Hexadecimal? Disponível em <http://canaltech.com.br/o- que-e/o-que-e/O-que-e-sistema-hexadecimal/>. Acesso em 6 de agosto de 2015. LOBUR, Juila; NULL, Linda. Princípios Básicos de Arquitetura e Organização de Computadores. Porto Alegre: Bookman, 2006. RICARTE, Ivan Luiz Marques. Organização de Computadores. Disponível em <ftp://ftp.dca.fee.unicamp.br/pub/docs/ea960/ea960.pdf>. Acesso em 12 de agosto de 2015.AMARAL, Allan Francisco Forzza. Arquitetura de Computadores. Colatina: CEAD, 2010. MONTEIRO, Mario A. Introdução à Organização de Computadores. 5ª ed.Rio de Janeiro: LTC, 2007. UNIDADE 3 – SISTEMAS OPERACIONAIS Objetivos da unidade: ● Obter conhecimentos gerais sobre os Sistemas Operacionais ● Entender como os SO’s são construídos, quais são as características que devem estar presentes, os tipos de sistemas operacionais e quais as diferenças entre os sistemas. ● Identificar como os SO’s gerenciam dados, arquivos e processos. Olá caro estudante, seja bem-vindo à unidade 3 de estudos do curso aberto em Informática e Novas Tecnologias. Dando continuidade aos nossos estudos sobre a informática, iremos, nas linhas que se seguem, abordar o sistema operacional. Você sabe o que é um sistema operacional (SO)? Qual a sua função? Como ele atua no computador? Esses e outros questionamentos serão respondidos ao longo dessa unidade de estudos. Você verá que todas as atividades que você realiza em seu computador dependem, em maior ou menor escala, do sistema operacional. É ele quem gerencia os recursos da máquina, estabelece prioridades, define que programa ou processo merece mais ou menos atenção do processador. Ele gerencia a memória de seu PC, gerencia e equilibra recursos e fornece uma interface amigável entre você e a estrutura física do seu computador. 3.1. Conceitos Iniciais Ao trabalhar em um computador, na sua casa, no seu trabalho, em uma lan house, por exemplo, você consegue, a partir da manipulação do computador, digitar um trabalho em um editor de texto, criar uma apresentação em power point, conversar no Skype, navegar na internet com várias páginas abertas ao mesmo tempo, ouvir música em um player, etc. Ao abrir o gerenciador de tarefas do meu notebook, por exemplo, dá para ter uma noção de quantos processos estão em andamento. Analise a figura abaixo: Figura 18 – Gerenciador de Tarefas em um PC com Windows Fonte: do autor Perceba que meu computador executava nesse instante, 7 aplicativos e ainda muitos outros processos, que o sistema operacional (que nesse caso é Windows 10) chamou de “processos em segundo plano”. Cada uma dessas tarefas consome um valor “x” de memória, ocupa um espaço “y” em disco e consome uma porcentagem “z” de recursos da CPU. Nós temos a tendência em imaginar que tudo isso funciona ao mesmo tempo, mas provavelmente não funciona. Apesar de as máquinas mais novas conseguirem processar algumas instruções realmente em paralelo, ainda sim, esses aplicativos disputam recursos sob a gerência do Sistema Operacional. De acordo com Tanenbaun (2010): “Um sistema computacional moderno consiste em um ou mais processadores, memória principal, discos, impressoras, teclado, mouse, monitor, interfaces de rede e outros dispositivos de entrada e saída. Enfim, é um sistema complexo. Se cada programador de aplicações tivesse de entender como tudo isso funciona em detalhes, nenhum código chegaria a ser escrito. Além disso, gerenciar todos esses componentes e usá-los de maneira otimizada é um trabalho extremamente difícil. Por isso, os computadores tem um dispositivo de software denominado sistema operacional, cujo trabalho é fornecer aos programas do usuário um modelo de computador melhor, mais simples e mais limpo e lidar com o gerenciamento de todos os recursos mencionados”. (TANENBAUN, 2010, P. 19). Para lidar com esse processo, o sistema operacional se configura enquanto um conjunto de rotinas executadas pelo processador com a principal função de controlar o funcionamento do computador, gerenciando os recursos disponíveis no sistema. Figura 19 – Visão de um SO Fonte: http://saberinfo.comunidades.net/sistemas-operacionais 3.1.2. Tipos de SO Existem vários parâmetros para se classificar os sistemas operacionais. A seguir, de acordo com Maziero (2014), temos os principais tipos de sistemas operacionais: ● De Lote: os sistemas operacionais mais antigos trabalhavam “por lote”, ou seja, todos os programas a executar eram colocados em uma fila, com seus dados e demais informações para a execução. ● De Redes: deve possuir suporte à operação em rede, ou seja, a capacidade de oferecer às aplicações locais recursos que estejam localizados em outros computadores da rede, como arquivos e impressoras. ● Distribuído: os recursos de cada máquina estão disponíveis globalmente, de forma transparente aos usuários. ● Multiusuário: deve suportar a identificação do “dono” de cada recurso dentro do sistema (arquivos, processos, áreas de memória, conexões de rede) e impor regras de controle de acesso para impedir o uso desses recursos por usuários não autorizados. ● Desktop: é voltado ao atendimento do usuário doméstico e corporativo para a realização de atividades corriqueiras, como edição de textos e gráficos, navegação na Internet e reprodução de mídias simples. ● Servidor: deve permitir a gestão eficiente de grandes quantidades de recursos (disco, memória, processadores), impondo prioridades e limites sobre o uso dos recursos pelos usuários e seus aplicativos. ● Embarcado: é construído para operar sobre um hardware com poucos recursos de processamento, armazenamento e energia. Aplicações típicas desse tipo de sistema aparecem em telefones celulares, sistemas de automação industrial e controladores automotivos, equipamentos eletrônicos de uso doméstico (leitores de DVD, TVs, fornos-micro-ondas, centrais de alarme, etc.). ● Tempo Real: não precisa ser necessariamente ultra-rápido; sua característica essencial é ter um comportamento temporal previsível (ou seja, seu tempo de resposta deve ser conhecido no melhor e pior caso de operação). É importante notar que os sistemas operacionais podem se encaixar em uma ou mais características descritas acima. 3.1.3. Funcionalidades de um SO Para cumprir seus objetivos de abstração e gerência, o sistema operacional deve atuar em várias frentes. Cada um dos recursos do sistema possui suas particularidades, o que impõe exigências específicas para gerenciar e abstrair os mesmos. Sob esta perspectiva, podemos elencar algumas das principais funcionalidades de um SO, a partir da análise do diagrama abaixo: Figura 20 – Funcionalidade do SO Fonte: do autor, adaptado de Maziero (2014) 3.1.4.Estrutura de um SO A estrutura de um SO é composta pelos seguintes componentes: o Núcleo, tido como o coração do sistema, gerenciando recursos do hardware usados pelas aplicações; Drivers, módulos de código específicos para acessar os dispositivos físicos; Código de Inicialização, que reconhecem os dispositivos instalados, os testam e os configuram adequadamente para seu uso posterior; e Programas Utilitários, que facilitam o uso do sistema computacional. Núcleo Gerencia do processador Gerencia de Memória Gerencia de dispositivos Gerencia de Arquivos Interface Gráfica Gerencia de Proteção Suporte de Rede Figura 21: Estrutura de um SO Fonte: Maziero (2014). 3.1.5. SO e Estrutura de Hardware Um SO trabalha constantemente em sintonia com o hardware, a parte física do computador. Portanto, é necessário perceber os recursos fornecidos pelo hardware e como o sistema operacional os acessa. Um sistema de computação típico é constituído de um ou mais processadores,responsáveis pela execução das instruções das aplicações, uma área de memória que armazena as aplicações em execução e dispositivos periféricos que permitem o armazenamento de dados e a comunicação com o mundo exterior, como discos rígidos, terminais e teclados. A maioria dos computadores mono-processados atuais segue uma arquitetura básica definida nos anos 40 por Von Neumann, conhecida por “arquitetura Von Neumann”. A principal característica desse modelo é a ideia de “programa armazenado”, ou seja, o programa a ser executado reside na memória junto com os dados. Os principais elementos constituintes do computador estão interligados por um ou mais barramentos (para a transferência de dados, endereços e sinais de controle). 3.1.6. Pipelining Segundo Coutinho (2010), pilpeline corresponde à divisão de uma tarefa em uma sequência de subtarefas. O processador, por meio de suas várias unidades funcionais pipeline, funciona de forma a permitir que, enquanto uma instrução se encontra na fase de execução, uma outra instrução possa estar na fase de busca. Esse tipo de técnica é realizada por sistemas com um ou mais processadores. 3.1.7. Tradutores, compiladores, montadores e interpretadores. A função de um tradutor é converter a linguagem de programação de um sistema para o código de máquina. Um compilador é um programa de computador (ou um grupo de programas) que, a partir de um código fonte escrito em uma linguagem compilada, cria um programa semanticamente equivalente, porém escrito em outra linguagem, código objeto. Classicamente, um compilador traduz um programa de uma linguagem textual facilmente entendida por um ser humano para uma linguagem de máquina, específica para um processador e sistema operacional. Um programa que faz uma tradução entre uma linguagem de montagem e o código de máquina é denominado montador. Um interpretador é um tradutor que não gera o módulo objeto. A partir de um programa fonte, escrito em linguagem de alto nível, o interpretador, no momento da execução do programa, traduz cada instrução e a executa em seguida. 3.1.8.Linker O ligador (linker) é um utilitário que gera um único programa executável. Ele resolve todas as referências simbólicas existentes entre os módulos - objeto, reserva memória para a execução do programa e determina uma região da memória onde o programa será carregado para sua execução. 3.1.8. Loader O loader, também chamado de carregador, coloca fisicamente na memória principal um programa para sua execução. Ele permite que um programa possa ser carregado em regiões diferentes sempre que for trazido para a memória. O carregador pode ser absoluto, quando só necessita conhecer o endereço de memória inicial e o tamanho do módulo para realizar o carregamento; e relocável, quando o programa pode ser carregado em qualquer posição de memória. 3.1.9. Depurador Um depurador permite que o usuário acompanhe e controle a execução de um programa, podendo detectar erros em sua estrutura. Embora não corrija os erros encontrados, o depurador indica ao usuário algumas possibilidades de recursos, tais como acompanhar a execução de um programa instrução por instrução, alteração e a visualização do conteúdo de variáveis, colocar pontos de parada dentro do programa, especificar em forma de envio de mensagem, toda vez que o conteúdo de uma variável for modificado. (COUTINHO, 2010). 3.2. Arquitetura de Sistemas Operacionais Um sistema operacional pode ser arquitetado de diversas formas. De uma forma gera, apresentaremos no quadro abaixo, as arquiteturas mais populares para a organização de sistemas operacionais. Arquitetura Características Vantagens Monolítica • Todos os componentes operam em modo núcleo; • Os componentes se inter- relacionam conforme suas necessidades. • Desempenho • A interação direta entre componentes leva a sistemas mais compactos. Em camadas • A camada mais baixa realiza a interface com o hardware, enquanto as camadas intermediárias provêem níveis de abstração e gerência cada vez mais sofisticados. • Forma mais elegante de estruturar um sistema operacional. • Muito utilizada no domínio das redes de computadores. Micronúcleo • Retira do núcleo todo o código de alto nível, deixando no núcleo somente o código de baixo nível necessário para interagir com o hardware e criar as abstrações fundamentais. • As interações entre componentes e aplicações são feitas através de trocas de mensagens. • Robustez e flexibilidade: caso um sub-sistema tenha problemas, os mecanismos de proteção de memória e níveis de privilégio irão confiná-lo, impedindo que a instabilidade se alastre ao restante do sistema. Quadro 1 – Arquitetura de Sistemas Operacionais Fonte: Do autor 3.2.1. Máquinas Virtuais e Virtualização Um sistema operacional só funciona sobre o hardware para o qual foi construído, uma biblioteca só funciona sobre o hardware e sistema operacional para os quais foi projetada e as aplicações também têm de obedecer a interfaces pré-definidas. Essa questão de compatibilidade é contornada através do conceito e técnica de virtualização. Segundo Maziero (2010), é possível: Construir uma camada de software que ofereça aos demais componentes serviços com outra interface. Essa camada permitirá assim o acoplamento entre interfaces distintas, de forma que um programa desenvolvido para uma plataforma A possa executar sobre uma plataforma distinta B. O sistema computacional visto através dessa camada é denominado máquina virtual. (Maziero, 2010). De maneira simplificada, uma máquina virtual funciona como se fosse um computador dentro de um computador. Basta apenas instalar um programa específico dentro de um computador como qualquer outro. É dentro desse programa que se cria um disco rígido virtual e poderá executar um sistema operacional inteiro a partir dele. As máquinas virtuais são usadas em diversos casos, como no lançamento de programas e SOs ainda em estágio de desenvolvimento. Dessa forma, não se torna refém de aplicativos inacabados que podem apresentar diversos bugs. Figura 22 – Máquina Virtual em Funcionamento Fonte: Maziero (2010) Dicas de programas para virtualização de máquinas: Microsoft Virtual PC – http://www.baixaki.com.br/site/dwnld41555.htm Virtual Box - http://www.baixaki.com.br/download/virtualbox.htm INICIO DO BOX SAIBA MAIS FIM DO BOX SAIBA MAIS 3.3. Gerencia de processos, memória e arquivos. Um processo pode ser considerado um programa que se encontra em execução dentro do sistema operacional. É um programa de tempo compartilhado e precisa de determinados recursos, tais como tempo de CPU, memória, dispositivos E/S, etc. Em relação à gerência de processos, um sistema operacional se responsabiliza pelas seguintes atividades: ● Criar e excluir processos; ● Suspender e retomar processos; ● Contribuir para a sincronização e comunicação de processos; ● Contribuir para o tratamento de deadlocks. Outra preocupação central de um SO, diz respeito à forma como ele gerencia a memória. Nesse sentido um SO realiza as seguintes atividades: ● Mantém o registro das partes da memória que estão sendo usadas no momento e por qual processo; ● Decide quais processos deverão ser carregados na memória quando houver espaço disponível; ● Aloca edesaloca esaço na memória. O gerenciamento de arquivos é a atividade mais visível realizada pelo sistema operacional. Ela se dá na “superfície” do sistema. Um arquivo é uma coleção de informações relacionadas definidas por seu criador. O sistema operacional interage com os arquivos na medida em que: ● Cria e exclui arquivos e diretórios; ● Fornece suporte para sua manipulação; ● Provém ferramentas de recuperação de arquivos. RESUMO Nesta unidade de estudos abordamos o sistema operacional. Vimos que um SO é o grande responsável pelo funcionamento do computador. É um conjunto de arquivos de programas e rotinas que controla recursos de um computador e permite o acesso aos serviços de um computador. Vimos ainda quais as funcionalidades de um SO, como ele se estrutura e dialoga com o hardware. Definimos os tipos de arquitetura de sistemas operacionais, o conceito de máquinas virtuais e virtualização e como um SO gerencia processos, arquivos e memória. ATIVIDADES: 1) Defina o que é um sistema operacional. 2) Escolha três tipos de sistemas operacionais e discorra a respeito. 3) Conceitue Tradutor, compilador, montador e interpretador. 4) Aponte as vantagens e desvantagens da utilização do SO do tipo micronúcleo. 5) Explique quais as atividades de um SO no que tange o gerenciamento de memória, arquivos e processos. REFERENCIAS COUTINHO, Bruno Cardoso. Sistemas Operacionais. Colatina: CEAD/IFES, 2010. TANENBAUM, Andrew S. Sistemas Operacionais Modernos. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009. MAZIERO, Carlos Alberto. Sistemas Operacionais: conceitos e mecanismos. Disponível em http://dainf.ct.utfpr.edu.br/~maziero/lib/exe/fetch.php/so:so- cap01.pdf. Acesso em 10 de agosto de 2015. UNIDADE 4 – FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES Objetivos da Unidade: ● Compreender o funcionamento, princípios, conceitos e histórico das redes de computadores. ● Possuir uma visão da área de redes de computadores como uma plataforma básica para o desenvolvimento de sistemas e aplicações distribuídas. ● Identificar os ativos de rede. Caro estudante, seja bem-vindo à unidade 4 do curso de informática e novas tecnologias. Dando continuidade aos nossos estudos, iremos abordar os fundamentos das redes de computadores. Com o avento da informática e dos computadores, as grandes, pequenas empresas e os usuários comuns tiveram a possibilidade de transformar seu cotidiano a partir da utilização dos recursos que os computadores ofereciam. No entanto, essa revolução na informação era, de certa forma, limitada. Faltava algo que preenchesse a lacuna da informação e tornasse os sistemas de informação mais dinâmicos e rápidos. Essa limitação residia no fato de que os computadores não eram interligados entre si, mantendo uma distância entre determinado usuário e outro. O passo inicial para a quebra dessa barreira foi dado na década de 1980 a partir da utilização da tecnologia de redes de computadores. A importância das redes de computadores vem crescendo progressivamente com o passar dos anos. Hoje em dia as redes de computadores são encontradas em todos os lugares desde uma residência familiar até grandes empresas multinacionais. Isso acontece devido sua grande versatilidade, pois ela pode ser utilizada por uma variedade de aplicações que é capaz de atender as necessidades de cada usuário. O grande objetivo das redes, e o que a torna tão importante é ela fazer com que múltiplos usuários em distâncias indeterminadas compartilhem um determinado recurso Hoje, a interligação entre computadores permitiu uma série de outras possibilidades, principalmente no mercado de trabalho. No campo da tecnologia da informação, é imprescindível que haja um profissional capaz de administrar a rede de computadores de uma empresa, negócio, escola, faculdade, etc, garantindo a manutenção, a fluidez e, sobretudo, a segurança da informação trocada nesses espaços. 4.1. Conceitos Iniciais 4.1.1. Comunicação e Transmissão de Dados De uma forma genérica, a comunicação de dados é definida como uma troca de informação entre dois dispositivos, auxiliada por algum meio físico. Essa comunicação prevê a existência de, pelo menos, cinco elementos, a saber: ● A mensagem; ● Transmissor; ● Receptor; ● Meio; ● Protocolo. A mensagem é a informação, o dado a ser transmitido. O transmissor é o dispositivo que envia essa informação. O receptor recebe a mensagem. O meio é o caminho que o dado percorre até chegar ao receptor. O protocolo é um conjunto de especificações que governa a comunicação, estabelecendo as regras desta. A transmissão destes dados, entre dispositivos, pode ser de três formas diferentes: ● Simplex: quando a transmissão é unidirecional. ● Half-duplex: quando a transmissão é bidirecional, ou seja, os dispositivos compartilham o mesmo canal de comunicação. ● Full-duplex: os dispositivos transmitem e recebem dados de forma simultânea. 4.1.2. Conceito, classificação e topologia de redes Segundo Tanenbaum (2010), uma rede de computadores representa: Um conjunto de computadores autônomos interconectados por uma única tecnologia. Dois computadores estão interconectados quando podem trocar informações. A conexão não precisa ser feita por um fio de cobre; também podem ser usadas fibras ópticas, micro-ondas, ondas de infravermelho e satélites de comunicações. Existem redes em muitos tamanhos, modelos e formas. (Tanembaum, 2007). As redes de computadores são estruturas físicas e lógicas que permitem que dois ou mesmo mais computadores possam compartilhar suas informações entre si. Quando um computador está conectado a uma rede de computadores, ele pode ter acesso às informações que chegam a ele e às informações presentes nos outros computadores ligados a ele na mesma rede, o que permite um número muito maior de informações possíveis para acesso através daquele computador. Para a classificação das redes de computadores o critério mais utilizado é a condição geográfica. Sendo assim, as redes de computadores são classificadas em Locais (LAN’s), Metropolitanas (MANS’s) e distribuídas (WAN’s). Uma rede do tipo LAN (Local Area Network) é um tipo de tecnologia que apresenta uma boa resposta para interligação de dispositivos com distâncias relativamente pequena, com uma largura de banda considerável. Funciona perfeitamente quando se quer conectar dispositivos em um mesmo prédio, empresa, campus, por exemplo. Figura 22 – Uma rede LAN Fonte: http://fabrica.ms.senac.br/2013/07/redes-de-computadores-parte-v/ Uma rede do tipo MAN (Metropolitan Area Networks) devem prover a interligação das redes locais em uma área metropolitana de uma determinada região. Figura 23 – Rede MAN Fonte: http://redes-108005.webnode.pt/modulo-1-2/redes-de-computador/ Uma rede do tipo WAN (Wide Area Networks) é a abordagem a ser feita quando as distâncias envolvem são maiores que uma região metropolitana, podendo ser a dispersão tão grande quanto à distância entre continentes. Figura 23 – Rede WAN Fonte: https://10infrcpaulo.wordpress.com/2012/12/11/wan/ Em redes de computadores uma topologia é entendida como o canal no qual o meio de rede está conectado aos computadores e outros componentes de uma rede de computadores. Essencialmente, é a estrutura topológica da rede, e pode ser descrito física ou logicamente. Basicamente, a topologia de redes é dividida em três: ● Barramento;● Estrela; ● Anel. A topologia de barramento é aquela em que os microcomputadores são ligados à um mesmo cabo. Nessa topologia nenhum dispositivo pode utilizar o cabo em questão, enquanto este estiver sendo utilizado. Figura 24 – Topologia em Barramento Fonte: https://estudoderedes.wordpress.com/tag/hibrida/ A topologia em estrela utiliza um ativo de rede concentrador (que pode ser um hub), interligando as máquinas. Figura 25 – Topologia em estrela Fonte: http://tudodownloads.uol.com.br/tutoriais/redes/aq174- modelos_de_redes_de_computadores_de_grande_porte.html?pagina=2 Na topologia em anel, os computadores são conectados uns aos outros, obedecendo um sentido, formando um anel. Figura 26 – Topologia em estrela Fonte: http://voipbic.xpg.uol.com.br/topologias.htm 4.1.3. Os meios de transmissão Os meios de transmissão são formas físicas pelas quais são realizadas as transmissões de dados. Esses meios são agrupados em guiados (fios de cobre, por exemplo) e não guiados (ondas de rádio, por exemplo). A seguir, alguns exemplos de meios de transmissão que, segundo Tanembaum (2007) são os principais meios físicos para a transmissão de dados: Meio Características Ilustração Cabo Coaxial Consiste em um fio de cobre esticado na parte central, envolvido por um material isolante. O isolante é protegido por um condutor cilíndrico, geralmente uma malha sólida entrelaçada. Par Trançado É o tipo de cabo de rede mais usado atualmente. Existem basicamente dois tipos de par trançado: sem blindagem, também chamado UTP (Unshielded Twisted Pair), e com blindagem, também chamado de STP (Shielded Twisted Pair). A diferença entre eles é justamente a existência, no par trançado com blindagem, de uma malha em volta do cabo protegendo-o contra interferências eletromagnéticas. Fibra ótica Transmite informações através de sinais luminosos, em vez de sinais elétricos”. A fibra ótica é totalmente imune a ruídos, com isso, a comunicação é mais rápida. As fibras óticas são classificadas em monomodo,quando um único sinal é transportado e multimodo, quando um feixe de luz que viaja ao longo do seu trajeto, fazendo diferentes refrações nas paredes do núcleo do cabo. Quaro 2 – Tipos de meios de transmissão Fonte: do autor (adaptado de Tanembaum, 2007) 4.1.4. Os modelos de referência em redes Para facilitar o entendimento da arquitetura das redes de computadores foram criados modelos de referência. Examinaremos aqui duas importantes contribuições nesse sentido: o modelo de referência OSI e o modelo TCP/IP. Para satisfazer as necessidades e solicitações das novas redes de comunicação, os fabricantes de equipamentos e sistemas desenvolveram soluções proprietárias para as várias arquiteturas de sistemas. Consequentemente, várias redes foram criadas a partir de diferentes implementações de hardware e de software. O modelo OSI foi criado pela International Standards Organization (ISO) e tinha por objetivo estabelecer um esquema que fosse padrão para o desenvolvimento de produtos para redes de comunicação de dados, propondo uma estrutura em camadas para o desenvolvimento de soluções que resolvessem problemas de compatibilidade. Segundo Spurgeon (2000), o modelo de referência OSI é o método para descrever como os conjuntos interconectados de hardware e software de rede podem ser organizados para que trabalhem concomitantemente no mundo das redes. Com efeito, o modelo OSI oferece um modo de dividir arbitrariamente a tarefa da rede em pedaços separados, que estão sujeitos ao processo formal de padronização. Assim o modelo OSI apresenta uma arquitetura de redes dividas em camadas, a saber: ● Física; ● Enlace de Dados; ● Rede; ● Transporte; ● Sessão; ● Apresentação; ● Aplicação. No quadro abaixo, você tem uma visão das camadas e suas respectivas características. Camada Características Física Responsável pela interface física entre os equipamentos e os protocolos a serem seguidos para a transmissão das informações entre os diversos sistemas de informação e gerencia a transferência física da informação sobre os meios de transmissão possíveis. Enlace de Dados Gerencia a transferência da informação através do canal de transmissão. É responsável pelo controle do fluxo da informação na rede, bem como sua sincronização e garantia de entrega. Rede Responsável pelo gerenciamento do transporte das informações entre uma rede composta de múltiplos segmentos. Transporte Proporciona a interface entre as três camadas superiores e as três camadas inferiores, isolando o utilizador dos aspectos funcionais e físicos da rede. Garante ainda, a comunicação ponto-a-ponto, define e controla a qualidade da transmissão. Sessão Fornece uma estrutura de controle para a comunicação entre aplicações. Cuida do mecanismo conhecido como "name-to-station address translation" (NAT), ou seja, a tradução de endereços para o nome de uma estação de rede específica. Apresentação Realiza a conversão do formato de dados de forma que eles sejam entendidos por todos os sistemas envolvidos na comunicação. Esta camada também faz a compressão / descompressão e criptografia / descriptografia. Aplicação Define a semântica da informação a transmitir/receber. Os serviços desta camada são usados pelos próprios usuários do ambiente OSI. Quadro 3 – As camadas do Modelo OSI Fonte: Do autor. Adaptado de Pinheiro (2008). O modelo TCP/IP é a arquitetura mais conhecida na atualidade. O TCP/IP baseia-se em um modelo de referência de quatro camadas. Todos os protocolos que pertencem ao conjunto de protocolos TCP/IP estão localizados nas três camadas superiores desse modelo. São camadas do modelo TCP/IP: ● Aplicação; ● Transporte; ● Inter rede; ● Interface de Rede. Cada uma dessas camadas possui característica e função específica. Analise o quadro abaixo: Camada Característica Aplicação Faz a comunicação entre os aplicativos e o protocolo de transporte. Existem vários protocolos que operam na camada de aplicação. Os mais conhecidos são o HTTP, SMTP, FTP, SNMP, DNS e o Telnet. Transporte Responsável por captar os dados enviados pela camada de aplicação e transformá- los em pacotes, a serem repassados para a camada de Internet. Nesta camada operam dois rotocolos: o TCP (Transmission Control Protocol) e o UDP (User Datagram Protocol). Inter rede Há vários protocolos que podem operar nesta camada: IP (Internet Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol), ARP (Address Resolution Protocol) e RARP (Reverse Address Resolution Protocol). É responsável pelo roteamento de pacotes, isto é, adiciona ao datagrama informações sobre o caminho que ele deverá percorrer. Interface de Rede Tem como principal função, a interface do modelo TCP/IP com os diversos tipos de redes (X.25, ATM, FDDI, Ethernet, Token Ring, Frame Relay, etc.) e transmitir os datagramas pelo meio físico, tem a função de encontrar o caminho mais curto e confiável. Quadro 4 – Camadas do modelo TCP/IP Fonte: do autor, adaptado de Alencar (2010). 4.1.5. Protocolos de Comunicação e Endereçamento IP Um protocolo é um tipo de linguagem que os dispositivos usam de modo que consigam “se entender”. Conforme vimos no início desta unidade, significam um conjunto de regras e normas que governam a comunicação de dados. A seguir, descrevemos os principais tipos de protocolos, navisão de Alencar (2010): ● HTTP - é usado principalmente para acessar dados na World Wide Web. ● SMTP - esse protocolo é o mecanismo padrão de correio eletrônico da internet. ● FTP - mecanismo padrão oferecido pela internet para copiar um arquivo de um host para outro. ● SNMP – gerencia a internet. ● DNS - identifica endereços IPs e mantém uma tabela com os endereços dos caminhos de algumas redes na internet. ● TCP – oferece um serviço confiável entre aplicações. ● UDP – envia todos os seus pacotes, acreditando que eles chegarão sem problemas e em sequência ao destinatário. ● IP – é o principal protocolo do nível de inter-rede na arquitetura TCP/IP. ● ICMP – prover mensagens de controle na comunicação entre nós num ambiente de rede TCP/IP. ● ARP – mapeia um endereço IP no respectivo endereço MAC. ● RARP - mapeia um endereço MAC a um endereço IP. Nossos computadores e smartphones conseguem acessar facilmente páginas da web, enviar, receber arquivos, entre outras coisas. Isso é possível, estando conectado à internet. Isso ocorre, porque, tanto em nível local como em nível mundial, cada dispositivo conectado possui um endereço. Esse endereço é chamado de IP (Internet Protocol). Esse mesmo princípio é válido para sites na web. Segundo Tanembaum (2007): “Na Internet, cada host e cada roteador tem um endereço IP que codifica seu número de rede e seu número de host. A combinação é exclusiva: em princípio, duas máquinas na Internet nunca têm o mesmo endereço IP. Todos os endereços6 IP têm 32 bits e são usados nos campos Source address e Destination address dos pacotes IP. É importante observar que um endereço IP não se refere realmente a um host. Na verdade, ele se refere a uma interface de rede; assim, se um host estiver em duas redes, ele precisará ter dois endereços IP. Porém, na prática, a maioria dos hosts está em um a única rede e, portanto, só tem um endereço IP”. (TANEMBAUM, 2007). O endereço IP é uma sequência de números composta de 32 bits. Esse valor consiste em um conjunto de quatro sequências de 8 bits. Cada uma destas é separada por um ponto e recebe o nome de octeto ou simplesmente byte, já que um byte é formado por 8 bits. Você pode se perguntar como, a tantos computadores, em tantos lugares, serem atribuídos endereços distintos, obedecendo uma sequência lógica. Isso é possível porque contamos com um sistema de distribuição estabelecido internacionalmente, que facilita o endereçamento dos dispositivos. Esse sistema basicamente, divide endereços em classes, A, B, C, D e E: ● Classe A: 0.0.0.0 até 127.255.255.255 - permite até 128 redes, cada uma com até 16.777.214 dispositivos conectados. Os endereços dessa classe são usados em locais aonde são necessárias poucas redes. ● Classe B: 128.0.0.0 até 191.255.255.255 - permite até 16.384 redes, cada uma com até 65.536 dispositivos. Os endereços dessa classe são utilizados aonde a quantidade de redes é equivalente ou semelhante à quantidade de dispositivos. ● Classe C: 192.0.0.0 até 223.255.255.255 - permite até 2.097.152 redes, cada uma com até 254 dispositivos. Os endereços dessa classe são usados em locais que requerem grande quantidade de redes. ● Classe D: 224.0.0.0 até 239.255.255.255 – multicast. Os endereços dessa classe são usados para propagação de pacotes especiais para a comunicação entre os computadores. ● Classe E: 240.0.0.0 até 255.255.255.255 - multicast reservado. Os endereços dessa classe são reservados para aplicações futuras ou experimentais. Ainda assim, esses endereçamentos podem ser insuficientes, devido ao aumento vertiginoso no número de dispositivos, cada vez mais conectados. Prevendo isso, foi planejado o IPV 6, uma nova especificação que suporta até 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 de endereços. Talvez você nem consiga ler este número, devido a sua enorme dimensão, mas o IPV 6 já está em uso atualmente. Nós iremos aprofundar este tema em nossa última unidade, quando trataremos das novas tecnologias em informática. 4.1.6. Os Ativos de Redes Os ativos de redes são os equipamentos básicos que fazem uma rede de computadores funcionar. Além dos meios de transmissão, que já estudamos nessa unidade e que também podem ser considerados ativos, temos como exemplo de ativos de redes: ● Hub: dispositivos concentradores, responsáveis por centralizar a distribuição dos quadros de dados em redes fisicamente ligadas em estrela. Figura 28 – Hub Fonte: http://www.hardware.com.br/livros/linux-redes/conectando-hubs.html ● Switch: são pontes que contêm várias portas. Eles enviam os quadros de dados somente para a porta de destino, ao contrário do hub, que transmite os quadros simultaneamente para todas as portas. Figura 29 – Switch Fonte: http://www.tp-link.com.br/products/details/?model=TL- SF1008P ● Roteador: são pontes que operam na camada de rede do Modelo OSI. Eles são responsáveis por tomar a decisão de qual caminho percorrer para interligar redes diferentes. Figura 30 – Roteador Fonte: http://www.techtudo.com.br/dicas-e-tutoriais/noticia/2014/03/o-que-levar- em-conta-na-hora-de-comprar-um-roteador-wireless.html ● Repetidor: Os repetidores também são chamados de concentradores e são usados em redes locais, aumentando seu alcance. Figura 31 – Repetido (wifi) Fonte: http://www.foxoutlet.com.br/repetidor-de-sinal-wireless-wi-fi-wa850re- p112 ● Ponte: é um dispositivo capaz de dividir uma rede em sub-redes com o objectivo de reduzir tráfego ou compatibilizar diferentes padrões de redes. Figura 32 – Ponte Fonte: http://faqinformatica.com/diferencas-hub-switch-bridge-router/ RESUMO Durante os estudos desta unidade, pudemos conhecer os fundamentos das redes de computadores. Apresentamos os conceitos de comunicação e transmissão de dados. Vimos a definição, classificação e as topologias mais comuns em redes de computadores, além dos meios de transmissão em redes. Identificamos o modelo TCP/IP como a mais comum e utilizada arquitetura de redes, apesar da grande contribuição do modelo OSI, criado pela ISO na década de 1980. Vimos ainda que os dispositivos, para fins de comunicação na internet, necessitam de uma identificação, chamada de IP. Por fim, identificamos os ativos de redes, os equipamentos que contribuem para o funcionamento de uma rede. Os temas relacionados à internet, intranet e extranet serão abordados no último capítulo do seu material de estudos. ATIVIDADES 1) elabore um desenho que contemple os elementos que participam da counicação. 2) De acordo com a abrangência geográfica, as redes de computadores podem ser classificadas em três grupos principais.Cite e descreva esses grupos. 3) Identifique e discorra sobre as principais topologias de redes. 4) Diferencia a arquitetura OSI da arquitetuta TCP/IP 5) Cite e comente sobre as camadas do modelo OSI 6) Quais são os principais ativos de uma rede? REFERÊNCIAS PINHEIRO, José Maurício Santos. OSI: um modelo de referência. Disponível em http://www.projetoderedes.com.br/artigos/artigo_osi_um_modelo_de_referencia .php. Acesso 03 de setembro de 2015. SPURGEON, Charles. Ethernet: O guia definitivo. Rio de Janeiro: Campus, 2000. ALENCAR, Márcio Aurélio dos Santos. Fundamentos de Redes de Computadores. Manaus: CETAM, 2010. TANENBAUM, Andrew S. Redes de Computadores. 4a edição. Rio de Janeiro: Campus, 2007.UNIDADE 5 – SEGURANÇA DA INFORMAÇÃO Objetivos: - Identificar os conceitos básicos da Segurança da Informação. - Identificar os principais problemas enfrentados pela Segurança da Informação. - Conhecer os conceitos básicos sobre o tema softwares de Segurança da Informação. Olá caro estudante, seja bem vindo à unidade 5 do caderno de estudos do curso de Informática e novas tecnologias. Vamos dar continuidade aos nossos estudos abordando uma temática cada vez mais atual no mundo da tecnologia: a segurança da informação. A informação é um bem preciso na humanidade. Ao longo de nossa existência, ela foi gerada, acumulada e passada de geração em geração. Isso não evitou que, em algum momento, algo fosse perdido. A preservação da informação permitiu que a humanidade pudesse desenvolver meios de, por exemplo, expandir a produção de alimentos, combater doenças, crescer em aspectos tecnológicos e financeiros. Dessa forma, a informação é necessária e importante para a humanidade, do aspecto mais geral ao particular e sua segurança é fundamental, pois está diretamente relacionada com a proteção de um conjunto de informações, no sentido de preservar o valor que possuem para um indivíduo ou uma organização Para dimensionarmos o valor da informação na sociedade, vamos resgatar um fato importantes e atual, que despertou a atenção do mundo e diz respeito a forma como tratamos a informação. 5.1. O caso Snowden No mês de junho de 2013, uma revelação sobre um esquema de monitoramento de dados organizado pelo governo dos Estados Unidos agitou o noticiário internacional. Tratava-se do Caso Snowden, "batizado" com este nome por causa do delator do esquema de monitoramento: Edward Snowden. O americano é um ex-consultor técnico da Agência Central de Inteligência (CIA) dos Estados Unidos (EUA). Na época, Snowden revelou os documentos secretos sobre o modus operandi da segurança norte-americana para os jornais The Guardian (Reino Unido) e Washington Post (EUA). Entenda o caso: Na reportagem publicada no dia 5 de junho de 2013 pelo The Guardian, Snowden apontou que a Agência Nacional de Segurança (NSA) coletou dados de ligações telefônicas de milhões de cidadãos americanos a partir do programa de monitoramento chamado de PRISM. O ex-consultor da CIA também revelou que a Casa Branca acessava fotos, e-mails e videoconferências de quem usava os serviços de empresas como Google, Skype e Facebook. As denúncias não pararam por aí. No dia 7 de junho, o jornal americano Washington Post detalhou a existência de um programa de vigilância secreta dos Estados Unidos que envolve setores de inteligência de gigantes da internet como Microsoft, Facebook e Google. Após realizar as denúncias, Snowden fugiu para Hong Kong (China). A partir da pressão dos Estados Unidos pedindo sua extradição, o ex-técnico viajou secretamente para a Rússia onde ficou refugiado no Aeroporto Internacional de Moscou até conseguir asilo político temporário de um ano no país. O pedido foi aceito no início de agosto. Para o professor da Universidade de Brasília (UnB) e especialista em Segurança da Computação, Pedro Rezende, os Estados Unidos realiza uma vigilância como argumento na luta contra o terrorismo. “Na hora de monitorar, a busca está direcionada para tudo e todos que a pretexto de encontrar uma centena de pessoas criminosas no meio de bilhões”, alerta. A presidenta Dilma Rousseff chegou a afirmar que a luta contra o terrorismo não justificava a espionagem. Uma visita da presidenta aos Estados Unidos está marcada para o dia 23 de outubro. O assunto espionagem deve entrar na pauta dos encontros de Dilma com políticos americanos. Fonte: http://www.ebc.com.br/tecnologia/2013/08/web-vigiada-entenda-as- denuncias-de-edward-snowden O caso em questão expôs ao mundo uma série de problemas que devem ser pensados em relação ao acesso, manipulação e divulgação da informação, que no caso em questão, era confidencial. Ficou evidente que o mundo da tecnologia da informação pode estar sujeito ao domínio de grandes conglomerados internacionais (google, Microsoft,etc). Quando estas organizações se colocam a serviço de governos, nós, usuários, estamos de certa forma reféns, expondo dados, informações, segredos em “nuvens” controladas por grandes empresas. Estamos na era do supermarketing. Facebook, Google, Twitter etc faturam com o uso de nossos dados e cadastros proporcionando identificação de tendências, mecanismos de veiculação de publicidade direta do fabricante e das lojas para o internauta, vendendo propagandas pelas redes. Em outras palavras, quanto estamos conectados, somos cotidianamente vigiados. Esse é um dos grandes pontos de discussão na era da informação. 5.2. Conceitos Iniciais Segundo Novo (2010), a segurança da Informação é o ramo do conhecimento responsável pela preservação e descarte dos ativos de informação, seja ela pessoal ou corporativa, através da elaboração de critérios que protejam esses ativos contra o furto, roubo, perda, corrupção ou uso indevido. A SI é considerada um fator de competitividade e sobrevivência das empresas no atual mundo dos negócios. 5.2.1. Dado Um dado é tido como o menor componente da informação. A construção de todo e qualquer sistema de informação prevê, necessariamente, a fundamentação em dados. Podemos ter como exemplo de dados: gravações, fatos, imagens, etc. 5.2.2. Informação A Informação é um processo que resulta da manipulação e da organização de dados, sendo que, de tal forma, representa uma modificação (quer seja quantitativa, quer seja qualitativa) naquele conhecimento do sistema (uma pessoa, animal ou máquina, por exemplo) que a recebe. Sendo assim, a informação nada mais é que o conjunto dos dados. É quando atribuímos à esses dados um determinado valor. Em um contexto empresarial, a informação é um bem mais valioso que se pode ter. Toda e qualquer informação possui um ciclo de vida. Segundo Dantas (2011): A doutrina tem apresentado o seguinte ciclo de vida para as informações: produção e manuseio, armazenamento, transporte e descarte. A produção é a fase na qual nasce a informação, e o manuseio, como o próprio nome já o diz, é o ato de manusear a informação. É nessa fase que se caracteriza a materialização do conhecimento; O transporte é a fase da condução por quaisquer meios nos quais conste a informação. O armazenamento é o ato de arquivar as informações. E o descarte é o ato de descartar ou inutilizar a informação. (DANTAS, 2011, p. 19). 5.2.3. Ativos de Informação Em um ambiente corporativo, empresarial, um ativo de informação é algo que tenha valor para uma determinada empresa. Podemos incluir nesse conceito de ativo de informação os meios físicos que os suportam (e também que permitem seu transporte) assim como as pessoas que os utilizam. Temos como exemplos de meios físicos, discos rígidos (HD), pen drive, CD, DVD, estrutura de cabeamento de redes, ativos de redes como switches e roteadores. Além desses ativos citados, também temos os documentos impressos, as correspondências, as linhas de código para programação, os relatórios de finanças, projetos de engenharia, etc. São esses os principais ativos de informação que a SI objetiva sempre manter protegidos. 5.2.4. Vulnerabilidade, Ameaça, Risco e Impacto Em segurança da informação, dizemos que existe uma vulnerabilidade quando fatores internos possuem algum potencial para expor as informações de um sistema a furto, roubo, perda,corrupção e ou uso indevido. Essas vulnerabilidades podem ser classificadas em: ● Ambientais – quando são relacionadas ao meio ambiente, à geografia de um determinado local. São exemplos dessas ameaças: risco de ventos fortes, maremotos, inundações, terremotos. ● Infraestrutura – são vulnerabilidades relacionadas ao espaço que abriga a informação. São exemplos desse tipo de vulnerabilidade: locais mal refrigerados, goteiras, cabeamento inadequado, etc. ● Armazenamento – estão relacionadas à meios físicos, às mídias que armazenam a informação (CD, DVD, HD, etc). ● Transmissão – estão ligadas à comunicação de dados. É quando a informação pode ser afetada por defeitos em meios físicos de transmissão (cabos, redes,ondas, etc.). ● Hardware – está relacionada aos equipamentos que fornecem alguma estrutura à informação. ● Software – está relacionada a erros em implantação de aplicativos que dão suporte à informação. Essas são as vulnerabilidades mais comuns. ● Humanas – são decorrentes das falhas dos seres humanos, causadas pelo desconhecimento de normas básicas de segurança. Enquanto as vulnerabilidades são fatores internos que expõem a informação, as ameaças são fatores externos capazes de expor a informação aos mesmos problemas: perda, furto, roubo, corrupção ou uso indevido da informação. Para Dantas (2011): No ambiente atual, bastante competitivo, as empresas devem estar sempre atentas para as ameaças aos negócios corporativos, que, se concretizadas poderão tirá- las desse cenário, encerrando suas atividades para sempre. Com a automação dos sistemas de processamento e de armazenamento de informações, a própria informação torna-se mais susceptível às ameaças, uma vez que ela (a informação) está mais acessível e disponível para usuários de uma forma geral. (DANTAS, 2011, p. 31). As ameaças podem ser classificadas em: ● Naturais – quando são relacionadas ao meio ambiente. ● Intencionais – quando são resultados de ações conscientes de terceiros. ● Não intencionais – relacionadas a atividades inconscientes de usuários do ambiente. Quando um determinado tipo de ameaça se concretiza ou possui uma certa probabilidade de se concretizar e provocar danos à informação, chamamos esse processo de risco. Portanto, um risco pode ser considerado como uma vulnerabilidade combinada com uma ameaça. E quando esse riso deixa de ser uma simples possibilidade e se transforma em uma realidade, temos um dano ou um impacto. Na figura abaixo temos a relação entre risco e impacto. Figura 34 – Relação risco x impacto Fonte: NOVO (2010). 5.3. Os princípios da segurança da informação Um princípio é um conceito, uma norma geral que rege uma determinada atividade. Em SI, os princípios orientam a atividade de segurança contra os danos potenciais. São cinco os princípios da SI: ● Confidencialidade ● Integridade. ● Disponibilidade. ● Autenticidade. ● Irretratabilidade. 5.4. Vírus, trojans e spywares, ransonwares, worms e spam. A seguir, listamos os principais problemas enfrentados pela segurança da informação: ● Vírus - são programas desenvolvidos por com o objetivo de infectar sistemas operacionais e disseminar cópias de si para mais sistemas. Em geral uma infecção por vírus pode diminuir o desempenho dos equipamentos, furtar informações dos usuários e impedir o acesso a sites e vários outros serviços na internet. ● Trojans – os trojans ou cavalos de tróia são programas que são aparentemente legítimos mas que, secretamente, executam uma série de funções que são prejudiciais ao sistema operacional e, por vezes, ao próprio usuário. Os trojans podem estar disponíveis em sites que disponibilizam algum tipo de conteúdo para download, na forma de outros programas como editores de imagens, textos, etc, visualizadores de documentos, até mesmo programas antivírus, jogos de computador e protetores de tela estão sensíveis a esses programas. Os usuários devem ser criteriosos com os programas que baixa na internet para seu computador assim como com os links que recebe. ● Spywares - São programas criados com o objetivo de roubar informações do usuário, tais como: os websites que ele visita, os produtos que costuma comprar na internet, os assuntos que lhe interessam, os horários de acesso, os tipos de e-mails que recebe etc., De posse desse tipo de informação o spyware as envia para alguma uma entidade externa, sempre sem o consentimento do usuário. ● Ransomwares - Seu funcionamento implica no sequestro dos dados do usuário ou mesmo no bloqueio de acesso ao computador. No primeiro caso, o ransomware criptografa o todo ou uma parte do disco rígido do usuário, impedindo o seu acesso. No segundo, muda as senhas de login do sistema operacional. Após o sequestro, informa à vítima que seus dados apenas serão liberados se a pagar um resgate por eles. Os ransomwares são ferramentas de extorsão. Após o pagamento, o usuário recebe uma senha que permite recuperar seus dados. ● Worms – É uma espécie de malware mais perigosa que existe. Possui como características a alta velocidade em que suas cópias se propagam. ● Spam – Um spam se configura como uma atividade de envio de e-mails de forma massiva para usuários que sequer consentiram ou solicitaram seu recebimento. 5.5. Cuidados a serem tomados Agora que você já conhece os principais conceitos relacionados à segurança da informação, vamos indicar alguns cuidados a serem tomados por você, usuário, que quer se manter conectado, porém, seguro, na rede mundial de computadores. Segundo o Centro de Estudos, Resposta e Tratamento de Incidentes de Segurança no Brasil (cert.br), nós usuários, estamos cotidianamente expostos a situações problemas relacionados à segurança da informação na internet. Assim, uma série de requisitos básicos devem ser tomados. A seguir listamos alguns deles: Identificação: permitir que uma entidade se identifique, ou seja, diga quem ela é. Autenticação: verificar se a entidade é realmente quem ela diz ser. Autorização: determinar as ações que a entidade pode executar. Integridade: proteger a informação contra alteração não autorizada. Confidencialidade ou sigilo: proteger uma informação contra acesso não autorizado. Não repúdio: evitar que uma entidade possa negar que foi ela quem executou uma ação. Disponibilidade: garantir que um recurso esteja disponível sempre que necessário. No cenário organizacional esses critérios se transformam em políticas de segurança que definem direitos e responsabilidades em relação aos recursos computacionais que são utilizados. Uma política de segurança contém: Política de senhas: define as regras sobre o uso de senhas nos recursos computacionais, como tamanho mínimo e máximo, regra de formação e periodicidade de troca. Política de backup: define as regras sobre a realização de cópias de segurança, como tipo de mídia utilizada, período de retenção e frequência de execução. Política de privacidade: define como são tratadas as informações pessoais, sejam elas de clientes, usuários ou funcionários. Política de confidencialidade: define como são tratadas as informações institucionais, ou seja, se elas podem ser repassadas a terceiros. Política de uso aceitável (PUA) ou Acceptable Use Policy (AUP): também chamada de "Termo de Uso" ou "Termo de Serviço", define as regras de uso dos recursos computacionais, os direitos e as responsabilidades de quem os utiliza e as situações que são consideradas abusivas. 5.6. Dicas de FerramentasVamos reservar este espaço para indicar a você um conjunto de ferramentas disponíveis de forma gratuita que podem auxiliar você a manter seus dados seguros e íntegros frente às constantes ameaças que aqui estudamos. 5.6.1. Antivírus São programas de proteção do computador que detectam e eliminam os vírus (certos programas danosos) nele existentes, assim como impede sua instalação e propagação. ● AVG Antivírus 2015 - um dos antivírus mais populares e respeitados do mundo. Este programa serve como ferramenta para que você mantenha seu computador protegido contra a ação dos mais variados tipos de pragas virtuais — incluindo vírus, spywares, worms e trojans. Aonde baixar: http://www.avg.com/br-pt/free-antivirus-download ● AVAST 2015 - Escaneamentos diferentes, mais precisos na hora de apontar o que é ou não é uma ameaça. A quantidade de falsos-positivos deve diminuir no seu dia a dia. Onde baixar: https://www.avast.com/pt-br/int-trial-download-pre 5.6.2. Anti Spywares e Adwares Esses programas podem auxiliar o sistema a se livrar de pragas virtuais como os adwares, aquelas propagandas indesejadas que escondem outros tipos de ameaças. ● Spybot Search & Destroy – Aplicativo que encontra e remove programas maliciosos que se escondem em um computador. Aonde baixar: https://www.safer-networking.org/dl/ ● ComboFix – Aplicativo que remove grande parte das pragas que infectam um computador. Aonde baixar: http://www.baixaki.com.br/download/combofix.htm 5.6.3. Firewalls São dispositivos desenvolvidos com a finalidade de aplicar políticas de segurança ao tráfego de dados entre um computador e uma rede ou entre redes, bloqueando qualquer transmissão não autorizada de informações. ● Comodo Firewall - um firewall poderoso mundialmente premiado devido à sua qualidade, monitorando e defendendo constantemente o sistema tanto contra ataques internos quanto externos, como trojans, sites maliciosos e crackers. Aonde baixar: http://www.comodobr.com/firewall/comodo_firewall.php RESUMO Caro estudante, nesta unidade de estudos do seu caderno de estudos do curso de Informática e Novas Tecnologias, você conheceu aspectos ligados à segurança da informação. Trabalhamos os conceitos de dado, informação, ativos de informação, vulnerabilidades, ameaças, risco e impactos. Vimos que a segurança da informação é norteada por princípios que mantém os ativos de informação seguros. Identificamos as principais ameaças à segurança da informação, como vírus, trojans, spywares, malwares, entre outros. Por fim, analisamos o nosso papel enquanto usuários, no sentindo de nos mantermos sempre seguros de ameaças virtuais. ATIVIDADES 1) conceitue dado, informação e ativo de informação 2) Clasifique os tipos de vunlerabilidades em SI. 3) O que são ameaças em segurança da informação? 4) Quais são os princípios da SI? 5) Conceitue virus, trojans e spywares. 6) Em um cenário empresarial uma politica de segurança deve conter políticas específicas. Cite-as e comente cada uma delas. REFERÊNCIAS NOVO, Jorge Procópio da Costa. Softwares de Segurança da Informação. Manaus: CETAM, 2010. DANTAS, Marcus Leal. Segurança da Informação: uma abordagem focada em gestão de riscos. Olinda: Livro Rápido, 2011. CARTILHA de segurança para internet. Disponível em http://cartilha.cert.br/mecanismos/. Acesso em 13 de setembro de 2015. AULA 6 – INFORMÁTICA E NOVAS TECNOLOGIAS Objetivos: ● Conhecer as novas tendências no mercado tecnológico e informacional. ● Analisar a evolução da comunicação através da internet. ● Estudar os conceitos relacionados à computação em nuvem. ● Entender o conceito de internet das coisas. Olá caro estudante, seja bem-vindo à última unidade do nosso caderno de estudos, do curso de informática e novas tecnologias. Nós vamos finalizar nosso material abordando o tema novas tecnologias em informática. Trata-se de um estudo que centra suas atenções em temas relativamente recentes na área da tecnologia da informação, mas que, nos últimos anos, tem ganho força e popularidade, devido à expansão da internet e pulverização de recursos ligados a ela. Em informática, devido ao seu assustador avanço, é difícil fazer projeções, antever cenários, abordagens, pensar o que teremos a longo prazo em termos de tecnologia. Em matéria veiculada no site UOL informática (http://tecnologia.uol.com.br), foram listadas algumas previsões na área de informática feitas a algum tempo atrás, e que falharam feio. Só para listar algumas: ● Em 1977, falando sobre computadores, Ken Olsen, fundador da DEC (Digital Equipment Corporation), uma das empresas de informática mais respeitadas na época, afirmou que “não há razão para qualquer indivíduo ter um computador em casa”. ● “A televisão não se manterá no mercado após seis meses. As pessoas se cansarão de ficar olhando para uma caixa de madeira todas as noites", afirmou em 1946 Darryl Zanuck, produtor e cofundador da 20th Century Fox. Quando deu esta declaração, o executivo já havia produzido mais de cem filmes para o cinema e subestimava o poder que a pequena tela poderia ter. Em tempos de plasma e LCD, pode-se dizer que ninguém mesmo usa a caixa de madeira. ● "Eu prevejo que a internet irá, em 1996, sofrer um colapso catastrófico", afirmou em 1995 Robert Metcalfe, fundador da 3Com. Neste mesmo texto para a revista "InfoWorld", ele declarou que se a profecia não se tornasse realidade, ele engoliria suas próprias palavras. Em 1999, Metcalfe honrou sua palavra e, durante uma palestra na World Wide Web Conference, engoliu uma cópia impressa do artigo. ● "Os americanos precisam do telefone, mas nós não. Temos meninos de recados o suficiente", afirmou em 1878 William Preece, engenheiro- chefe do serviço de correio britânico. A ITU (União Internacional de Telecomunicações), ligada à ONU, estima que havia 6 bilhões de usuários de telefonia celular em todo o mundo em 2011 – uma penetração global de 86%. ● "Ninguém precisará de mais que 637 kb de memória em um computador pessoal", disse em 1981 Bill Gates, da Microsoft. Hoje, caso um usuário queira ouvir alguma música em seu computador, precisará de pelo menos alguns MBs. Aliás, é muito difícil encontrar um PC com uma configuração tão rasteira – os modelos mais baratos no Brasil são vendidos com em média 100 GB de espaço e 500 MB de memória RAM. Percebemos que, o dinâmico mercado da informação é sujeito, constantemente, a inúmeras transformações. Isso é fruto, em primeiro lugar, dos avanços tecnológicos e, em segundo lugar, da lógica de consumo imposta pelo capitalismo globalizado. Não vamos aqui construir cenários futuros, mas podemos fazer um esforço semelhante ao apresentado e, com base em uma realidade mais próxima, apresentar alguns elementos e tendências no mundo da informática, para os próximos anos. Vamos listar alguns: ● Incorporação do tema sustentabilidade. Já há em vigor um lado verde da tecnologia. É cada vez mais comum que os dispositivos tenham alguma preocupação em serem sustentáveis. A preservação do meio ambiente será ampliada também no campo da tecnologia da informação, a partir do uso de materiais que sejam menos poluentes e cada vez mais recicláveis. ● Mais conectividade. As formas de se conectar estão sem ampliando cada vez mais. Conexões do tipo Wi-Fi, Edge, 3G, 4G, por satélites, fibras óticas e redes ad-hoc estão sendo melhoradas e outrostipos de conexões já estão sendo pensadas. ● A tecnologia estará ainda mais presente e ainda menos aparente. Com a internet das coisas, as donas de casa não precisarão fazer aquelas imensas listas de compras, já que seus eletrodomésticos, como refrigeradores, e as dispensas farão encomendas de forma automática quando os produtos começarem a ficar escassos. Os pagamentos serão efetuados por meios eletrônicos e, em pouco tempo, superarão o uso do papel moeda, tornando as notas e os cheques ultrapassados. ● Armazenamento em nuvens. A computação na nuvem traz inúmeros benefícios, tais como a necessidade dos espaços de armazenamento serem menores, edições cada vez mais colaborativas e menores exigências de hardware para aplicações. Muito embora tudo isso seja dependente de internet em conexões altas a internet constante e de alta velocidade para funcionar corretamente. ● Advento da nanotecnologia. Estamos diminuindo a computação. Computadores cada vez menores, com uso diversificado. Teremos microcirurgiões realizando operações delicadas no corpo humano. Nadadores minúsculos contribuindo para a despoluição de rios e mares. Robôs tão pequenos que são capazes de serem levados pelo ar para analisar condições atmosféricas no mundo todo, promovendo uma qualidade superior na previsão do clima e catástrofes naturais. 6.1. O Mundo da Internet A internet é definida como uma rede em escala mundial, que interliga milhões de computadores. Basicamente, é uma forma de fazer com que dispositivos distantes possam se comunicar. Essa rede, que é a internet, é composta por equipamentos comuns e por outros, mais especiais, os servidores, máquinas que possuem alta capacidade, um grande poder de processamento de dados e informações, conexões de alta velocidade, controladas por instituições como universidades, empresas e órgãos do governo. Para se chegar aos padrões atuais de comunicação de dados, as de computadores passaram por um grande processo de transformação e evolução. Vamos apresentar uma linha do tempo com os aspectos que marcam o nascimento e evolução da rede mundial de computadores. Na década de 1960, foi criada a ARPNET, o que é considerado o embrião da internet. Segundo Morimoto (2008): A rede entrou no ar em dezembro de 1969, inicialmente, com apenas quatro nós, que respondiam pelos nomes SRI, UCLA, UCSB e UTAH e eram sediados, respectivamente, no Stanford Research Institute, na Universidade da Califórnia, na Universidade de Santa Barbara e na Universidade de Utah, todas elas nos EUA. Eles eram interligados através de links de 50 kbps, criados usando linhas telefônicas dedicadas, adaptadas para o uso como link de dados. (MORIMOTO, 2008, p. 26). O projeto ARPNET possuía como características principais: ● Comunicação com um computador central; ● A operação com um modem; ● Expansão geográfica; ● Variedade de aplicações; ● Interconexão de computadores; ● Crescimento das redes de teleprocessamento. No ano de 1974, com o surgimento do protocolo TCP/IP, que passa a se tornar definitivo no ARPNET, uma rede interligando várias universidades permitiu o livre tráfego de dados e informações, levando ao desenvolvimento de alguns recursos que usamos até hoje na internet, como o e-mail, o telnet e o FTP, que permitiam aos usuários trocar informações, acessar a outros computadores de forma remota e ainda compartilhar arquivos. Essa rede, batizada de ARPA, possuía como características: ● Marca o início da era da tecnologia de redes; ● Distribuía aplicações entre vários computadores interligados; ● Comutação de pacotes; ● Divisão em várias camadas funcionais das tarefas de comunicação entre aplicações de computadores distintos; ● Desenvolvimento dos protocolos FTP e TELNET, os primeiros de aplicação; ● Interligação de computadores de universidades americanas e em outros países. A década de 1980 marcou a entrada da primeira rede considerada de grande extensão baseada no protocolo TCP/IP. Os computadores que usavam a tal ARPANET trocaram os sistemas antigos de pacotes pela nova tecnologia então surgida. Em 1985, surgiu a National Science Foundation Network, um conjunto de redes de computadores universitárias interconectadas em 56 kilobits por segundo. O Protocolo de Internet (IP) permitia a transição de dados entre redes. Dessa forma, todas as redes conectadas pelo endereço IP poderiam navegar pelos arquivos e trocar mensagens entre si. Então, surgiram os backbones, computadores que faziam estas tarefas. Estava estabelecido o modo de conexão. Mas foi somente em no ano de 1988, a partir da abertura da rede para os interesses comerciais, é que começou a popularização da grande rede. Os serviços de correio eletrônico e de provedores, que faziam a conexão às redes pelo antigo método do dial-up começaram a surgir em fins dos anos de 1980. O grande boom da web, que observamos na década de 1990 só foi possível graças a esta atitude dos EUA em comercializar a Internet. No início da década de 1990, Tim Berners-Lee criou a World Wide Web, o famoso “www” que nós digitamos antes do nome de um site qualquer. Essa rede nasceu na Organização Europeia para a Investigação Nuclear, que propôs a criação dos hipertextos para que fosse possível várias pessoas trabalharem de forma cooperativa, acessando os mesmos arquivos. Isso foi considerado o embrião do processo de conexão à Internet que temos na atualidade. Ainda nesta década, a empresa Netscape criou um protocolo, chamado de HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure), que garantia (e ainda garante) o envio dos dados criptografados pela web. Isso marcava o nascimento da Internet atual. O interesse em todo mundo nesta nova ferramenta foi enorme, o que causou o grande “boom” na década de 1990, quando as pessoas começaram a ter computadores e acesso, ainda que fosse discado, à grande rede mundial de computadores. A oferta de conteúdo passou a existir de forma massiva e aumentava a cada ano a partir do início da década de 1990. Foi nesse período que começaram a surgir grandes portais de internet, como o AOL e Yahoo, salas virtuais de bate-papo e serviços de mensageiros instantâneos, a exemplo do ICQ e do mIRC. Surgiram os serviços de e-mail gratuitos, como o Hotmail, e também os sites de busca, como o Google e o Cadê. Após o surgimento da Internet para o público em geral, era necessário consolida-la entre as pessoas. E esta tarefa não foi muito difícil dada às facilidades impostas para aquisição de computadores e também às grandes novidades que a web recebeu nos anos 2000. A tecnologia evoluiu muito e, assim, permitiu avanços significativos. A Internet discada deu lugar à Banda Larga e até à conexão no seu próprio celular, com a rede 3G (e agora 4G). Ao invés de uma ferramenta de difícil acesso e ainda crescendo, a Internet virou praticamente uma necessidade diária, seja no dia a dia das empresas ou na casa de um usuário que busca entretenimento ou faz pesquisas para o dever de casa. INÍCIO DO BOX SAIBA MAIS Infográfico interativo sobre evolução da Web – http://www.evolutionoftheweb.com/?hl=pt-br FIM DO BOX SAIBA MAIS 6.1.1. Internet, Intranet e Extranet Segundo Almeida e Rosa (2000), a internet é um conjunto de redes de computadores interligadas entre si, que são espalhadas pelo mundo inteiro. Todos os serviços disponíveis na internet são padronizados e utilizam o mesmo conjunto de protocolos (TCP/IP). Uma intranet é uma rede de computadores privada que [se] assenta sobre a suíte de protocolos da internet.Consequentemente, todos os conceitos da última aplicam-se também a uma intranet, como, por exemplo, o paradigma de cliente-servidor. Resumidamente, o conceito de Intranet pode ser interpretado como “uma versão privada da Internet”, ou uma mini internet confinada por uma organização. Uma extranet, em um ambiente corporativo, é a porção da rede de uma empresa que faz uso da internet para partilhar com segurança parte do seu sistema de informação. Tomado o termo em seu sentido mais amplo, o conceito confunde-se com intranet. A extranet também pode ser vista como uma parte da empresa que é estendida a usuários externos tais como representantes e clientes. Outro uso comum do termo ocorre na designação da parte privada de um site, onde somente usuários registrados podem navegar, previamente autenticados por sua senha. 6.1.2. Internet das Coisas A internet of things, ou internet das coisas, ou dos objetos é um conceito e também uma prática ligada à forma como já é possível conectar os objetos do cotidiano à internet. Há quem diga que, com o desenfreado crescimento tecnológico e o impacto que isso representa para a humanidade, a internet será como a eletricidade. Ela estará presente em todo tipo de utensílio necessário para a sociedade. Figura 35 – Internet das coisas Fonte: Cisco, 2011. Muitas aplicações práticas do conceito de internet das coisas já estão sendo realizadas. No campo do agronegócio, por exemplo, existem sensores de rastreamento para o gado, que permitem que os pecuaristas possam monitorar a saúde dos animais e acompanharem todos os seus movimentos, garantindo assim um aumento na produção e também na qualidade do alimento, que tende a se tornar mais saudável para o consumo. Em nossas casas, geladeiras inteligentes e smart TVs já são uma realidade. Para Evans (2011), Já há projetos da IoT em desenvolvimento prometendo fechar a lacuna entre ricos e pobres, melhorar a distribuição dos recursos do mundo para aqueles que mais precisam deles e nos ajudar a entender nosso planeta para podermos ser mais proativos e menos reativos. Mesmo assim, existem várias barreiras que ameaçam diminuir o desenvolvimento da IoT, incluindo a transição para IPv6, ter um conjunto comum de padrões e desenvolver fontes de energia para milhões, até mesmo bilhões, de sensores minúsculos. No entanto, à medida que empresas, governos, organizações de normas técnicas e instituições acadêmicas trabalham juntos para solucionar esses desafios, a IoT continuará a progredir. Portanto, o objetivo deste artigo é ensinar a você sobre termos simples para possibilitar o entendimento da IoT e de seu potencial para mudar tudo o que conhecemos hoje. (EVANS, 2011, p. 2). 6.2. A Computação em Nuvem O sistema de computação em nuvem tem se estabelecido nos últimos anos como uma importante plataforma de pesquisa que apresenta uma série vantagens e de desafios. Algumas tarefas como a obtenção, o compartilhamento, a manipulação e a exploração de enorme quantidade de dados são absolutamente comuns no cenário atual, porém a execução das mesmas demanda um grande volume de recursos. A computação em nuvem pode contribuir com este cenário a medida que pode disponibilizar de forma indefinida recursos de processamento, memória, armazenamento, dentre outros, para utilização imediata. A disponibilidade destes recursos agrega uma série de vantagens para as organizações e usuários, visto que preocupações com complexas instalações e manutenções de infraestruturas deixam de existir e passam a ser de exclusiva responsabilidade dos provedores de serviços, além de possibilitar que os usuários se concentrem exclusivamente nas regras dos negócios que lhes são pertinentes. Este cenário de escalabilidade de serviços, processos e infraestrutura quase ilimitados não possui precedentes e efetivamente melhora a flexibilidade relacionada a estruturas de tecnologia de informação (TI) bem como pode diminuir o custo total dos negócios pelo provimento de serviços sob demanda. Para Sousa (2010): Computação em nuvem é uma tendência recente de tecnologia cujo objetivo é proporcionar serviços de Tecnologia da Informação (TI) sob demanda com pagamento baseado no uso. Tendências anteriores à computação em nuvem foram limitadas a uma determinada classe de usuários ou focadas em tornar disponível uma demanda específica de recursos de TI, principalmente de informática [Buyya et al. 2009b]. Computação em nuvem pretende ser global e prover serviços para as massas que vão desde o usuário final que hospeda seus documentos pessoais na Internet até empresas que terceirizarão toda a parte de TI para outras empresas. Nunca uma abordagem para a utilização real foi tão global e completa: não apenas recursos de computação e armazenamento são entregues sob demanda, mas toda a pilha de computação pode ser aproveitada na nuvem. (SOUSA, 2010, sem paginação). Como características essenciais da computação em nuvem, podemos citar : ● Acesso à rede: o acesso à rede é permitido por diferentes mecanismos e por uma heterogeneidade de plataformas. ● Pool de recursos: os recursos computacionais de um provedor são agrupados a fim de servirem múltiplos consumidores em um modelo multiuso. ● Localização independente: os clientes não sabem, de forma exata, aonde estão localizados os recursos provisionados e nem possuem o controle e conhecimento desse local. ● Rápida elasticidade: capacidade de rapidamente e elasticamente provisionar recursos. ● Serviço mensurado: de forma automática, os sistemas de cloud controlam e otimizam recursos levando em conta a capacidade de medir em algum nível de abstração apropriado por cada tipo de serviço. Os modelos de nuvens são quatro: nuvem privada, aonde a infraestrutura é controlada e operada por uma organização e pode ser gerida por ela própria ou por empresa terceira ligada à ela. Nuvem comunitária, aonde a infraestrutura de cloud é compartilhada por diversas organizações e abrange uma comunidade específica. Nuvem pública, aonde a infraestrutura está disponível para o público em geral ou um grupo de corporações. Nuvem híbrida, aonde a infraestrutura de cloud é composta de uma ou mais nuvens que se mantém como entidades únicas. A seguir, listamos alguns serviços em nuvem, que podem ser úteis ao seu dia a dia, pessoal ou profissional. ● Dropbox: permite sincronizar todos os documentos que você deseja no serviço de nuvem e tabém manter seus dados atualizados com o HD do seu computador. O aplicativo funciona da seguinte forma: toda vez que você copiar ou mover um arquivo, ele será duplicado no servidor do Dropbox e em outros aparelhos que tenham o mesmo aplicativo instalado. ● Google Drive: O sistema, além do armazenamento, oferece várias ferramentas no estilo do pacote Office que possiblitam redigir textos, criar e editar planilhas e até criar e visualizar apresentação de slides online. ● SkyDrive: Assim como os outros citados acima, este também permite que o internauta guarde seus arquivos na rede e os acesse de qualquer outro computador que esteja conectado à Internet. O SkyDrive oferece um aplicativo na área de trabalho para que o usuário sincronize os arquivos da sua máquina ou de qualquer dispositivo móvel, como smartphones e tablets, automaticamente. ● icloud: O iCloud é a rede de computação em nuvem oferecida pela Apple. Lançada junto com a versão 5 do iOS – sistema operacional móvel – , a tecnologia integra arquivos do computador Mac ou Windows com os dispositivosmóveis iPad, iPhone e/ou iPod touch. RESUMO Nesta unidade você conheceu mais a respeito das novas tecnologias em informação. Descobrimos algumas das tendências que estão transformando um mundo da informação. Estudamos a evolução da internet, de uma rede privada, limitada a três ou quatro instituições, até a revolução da informação dos dias atuais. Trabalhamos o conceito de internet das coisas, como uma maneira de conectar objetos do nosso cotidiano à rede mundial de computadores. E, por fim, vimos que a computação em nuvem provém uma utilidade prática, no sentido de facilitar o acesso e o armazenamento de arquivos na internet. ATIVIDADES 1) Crie uma linha do tempo, citando os aspectos quer marcam a história da internet. 2) Diferencie internet, intranet e extranet. 4) Caracterize o conceito de internet das coisas, citando exemplos. 5) Cite as principais características da computação em nuvem, citando exemplos de serviços que oferecem essa facilidade. REFERÊNCIAS MORIMOTO, Carlos Eduardo. [Hardware: manual completo]. Cabo Coaxial. GDH Press, [S.l.]. 2002a. Disponível em: <http://www.gdhpress.com.br/hmc/leia/index.php?p=cap13-8>. Acesso em 23/09/2015. Top 10: previsões tecnológicas que erraram feio. Disponível em http://tecnologia.uol.com.br/listas/top-10-previsoes-tecnologicas-que-erraram- feio.htm. Acesso em 23/09/2015. ALMEIDA, Marcus; ROSA, Priscila. Internet, Intranet e Redes Corporativas. Rio de Janeiro: Brasport, 2000. EVANS, Dave. A Internet das Coisas: como a próxima evolução da Internet está mudando tudo. Disponível em http://www.cisco.com/web/BR/assets/executives/pdf/internet_of_things_iot_ibsg _0411final.pdf. Acesso em 23/09/2015. SOUSA, Flávio RC. Computação em Nuvem: Conceitos, Tecnologias, Aplicações e Desafios. Disponível em http://www.ufpi.br/subsiteFiles/ercemapi/arquivos/files/minicurso/mc7.pdf. Acesso em 21/09/2015.