O que é infraestrutura de rede?

Estrutura de metal abstrata futurista com fundo branco e estrutura de fio orgânico

Autores

Mesh Flinders

Staff Writer

IBM Think

Ian Smalley

Staff Editor

IBM Think

O que é infraestrutura de rede?

A infraestrutura de rede é a combinação de componentes de hardware e software que tornam possíveis as redes de computadores modernas. As empresas dependem da infraestrutura de rede e da conectividade que ela oferece para a comunicação entre usuários, aplicações e dispositivos que sustentam a maioria dos processos de negócios atuais.

Para ajudar a garantir a disponibilidade da rede, a maioria das empresas inclui algum tipo de gerenciamento de infraestrutura de rede em seu planejamento. Isso inclui ferramentas de monitoramento,manutenção e gerenciamento de rede e soluções de segurança que ajudam a otimizar o desempenho da rede.

Devido ao seu papel nas operações de negócios principais, a infraestrutura de rede tornou-se uma parte crítica da transformação digital, e o mercado global de infraestrutura de rede corporativa é grande e está crescendo. Muitas empresas veem isso como uma oportunidade de usar tecnologias emergentes, como inteligência artificial (IA)computação em nuvem.

Com uma avaliação de quase US$ 60 bilhões há apenas dois anos, o mercado global de infraestrutura de rede deve crescer a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 4,9% nos próximos cinco anos1.

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Funcionalidades e componentes da infraestrutura de rede

As redes modernas dependem de uma combinação de componentes de hardware e software, práticas, processos e sistemas para funcionar. Veja aqui uma breve visão geral de alguns dos componentes e serviços mais usados e como eles permitem que a infraestrutura de rede funcione de forma eficaz.

Nós e endereços IP

Um nó é um ponto em uma rede, conectado a um dispositivo como um computador, impressora ou modem, que pode receber, enviar, criar ou armazenar dados. Os dispositivos de rede, como computadores, roteadores e switches, precisam ser capazes de reconhecer, processar e transmitir informações para que a infraestrutura de rede funcione. Assim, cada nó é identificado por seu endereço (conhecido como endereço IP) e recebe acesso à rede.

Um endereço de Internet Protocol (IP) é um número que foi atribuído a um nó que está conectado a uma rede de computadores. Cada endereço IP identifica o dispositivo e a rede à qual ele está conectado e sua localização específica na rede. Quando um dispositivo envia dados para outro, os dados incluem os endereços IP de ambos os dispositivos. Os dados são enviados por uma rede, entre nós, usando roteadores e comutadores.

Roteadores e switches

Um roteador é um dispositivo que envia pacotes de dados (pequenas unidades de informação que foram formatadas para transmissão por uma rede) entre redes. Os roteadores analisam os dados para determinar o melhor caminho para o envio, contando com algoritmos de roteamento sofisticados para encaminhá-los de forma eficiente até o nó de destino.

Um switch é um dispositivo que conecta dispositivos de rede e gerencia a comunicação nó a nó em uma rede, garantindo que os pacotes de dados cheguem ao destino pretendido. Diferentemente dos roteadores, que enviam informações entre redes, os switches enviam informações através de redes, entre os nós conectados. 

Pontos de acesso sem fio (WAP)

Um ponto de acesso sem fio (WAP) é um componente que permite que dispositivos como smartphones e notebooks que dependem de conexões Wi-Fi se conectem por meio de uma rede. Os WAPs permitem que uma ampla gama de dispositivos acesse a Internet, atuando como intermediários entre uma rede com fio (uma rede onde os nós estão conectados por cabos, como Ethernet) e uma rede sem fio (uma rede que depende de um sinal sem fio, como 5G).

Os WAPs são críticos para a infraestrutura de rede porque ajudam a preencher a lacuna de dispositivos que precisam acessar ambos os tipos de redes, com e sem fio, e permitem conectividade perfeita para os usuários e aplicações que dependem deles.

Rede definida por software (SDN)

Rede definida por software (SDN) é uma abordagem controlada por software para a infraestrutura de rede projetada para interfaces de programação de aplicativos que são centrais para muitas operações de negócios principais. A SDN ajuda as empresas a maximizar uma plataforma centralizada para se comunicarem com sua infraestrutura de rede e guiar o tráfego de rede. Devido à sua crescente popularidade, o mercado de SDN atingiu uma avaliação de US$ 28,2 bilhões no ano passado e espera-se que cresça a um CAGR de 17% nos próximos sete anos2.

No gerenciamento de rede, uma abordagem centralizada conhecida como rede de longa distância definida por software (SD-WAN) oferece uma visão de toda a rede que permite aos administradores reunir informações de roteamento, otimizar recursos de rede, aumentar o desempenho da rede, automatizar tarefas simples, melhorar a distribuição de carga e reduzir a latência e as interrupções. As soluções de SDN-WAN também ajudam a adicionar segurança à infraestrutura de rede por meio da adição de funcionalidades como firewalls e sistemas de intrusão/detecção/prevenção (IDS/IPS). 

Redes com fio versus sem fio

Além de suas diferenças arquitetônicas, as redes com fio e sem fio desempenham papéis diferentes na infraestrutura de rede moderna. Redes com fio (onde os dados são transmitidos entre nós, switches e roteadores por meio de cabos) são críticas para processar cargas de trabalho em que alta largura de banda, conectividade de rede e segurança são fundamentais, como grandes transferências de dados. 

As redes sem fio, no entanto, dependem de ondas de rádio para transmitir dados e são mais ideais para situações em que a largura de banda, a confiabilidade e a segurança não são tão críticas. Por exemplo, a internet doméstica muitas vezes depende de conexões de internet sem fio, assim como os dispositivos conectados à Internet das coisas (IoT), que vão desde refrigeradores e smart TVs até carros autônomos. Embora não sejam tão seguras quanto as tecnologias com fio, cada geração de redes sem fio é mais segura e confiável que a anterior. Por exemplo, as conexões 5G extremamente rápidas de hoje apresentam padrões de criptografia e autenticação melhores do que seu antecessor, o 4G.

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Benefícios corporativos de uma forte infraestrutura de rede

As tecnologias digitais desempenham um papel fundamental na maioria dos processos de negócios modernos, tornando essencial que as organizações invistam em uma infraestrutura de rede robusta. Redes bem projetadas sustentam novas soluções tecnológicas, aumentam a produtividade e ajudam as empresas a reunir e processar grandes quantidades de dados de forma mais eficaz. 

No entanto, uma infraestrutura de rede deficiente pode se manifestar de várias maneiras, resultando em falhas de segurança, velocidades lentas de transferência de dados, interrupções nos fluxos de trabalho de funcionários e usuários, baixo desempenho das aplicações e muito mais.

As organizações dependem da infraestrutura de rede para alimentar recursos como trabalho remoto e computação em nuvem que se tornaram essenciais ao sucesso. Infraestruturas de TI fortes e bem projetadas ajudam a garantir uma colaboração perfeita e em tempo real para os usuários, acesso desinibido à internet e menos interrupções no trabalho.

Veja a seguir alguns dos benefícios mais populares da criação e manutenção de uma forte infraestrutura de rede:

  • Maior escalabilidade: a infraestrutura de rede moderna pode ser altamente escalável de acordo com as necessidades específicas de uma empresa ou setor. Infraestruturas de rede construídas com as tecnologias mais recentes são facilmente ampliadas ou reduzidas, incluindo recursos importantes, como largura de banda, armazenamento e poder computacional. À medida que as cargas de trabalho e as necessidades de negócios mudam, uma infraestrutura de rede bem construída pode diminuir ou crescer conforme a necessidade.
  • Maior resiliência: as arquiteturas modernas de infraestrutura de rede são projetadas com recursos integrados de balanceamento de carga que distribuem o tráfego de rede de forma eficaz, mesmo durante os horários de pico de uso. Quando componentes específicos falham, a infraestrutura de rede moderna pode redistribuir as cargas de trabalho de forma rápida e eficaz para evitar o downtime.
  • Segurança forte: à medida que as ameaças cibernéticas continuam evoluindo, manter a segurança da rede é fundamental para muitas organizações. A infraestrutura de rede moderna ajuda a evitar violações de dados dispendiosas, incluindo malware, ataques cibernéticos e acesso não autorizado a dados confidenciais. Desde firewalls robustos e redes privadas virtuais (VPNs) até controle de acesso, segmentação de rede e atualizações regulares de software, as soluções modernas de segurança de infraestrutura de rede são abrangentes e altamente eficazes.
  • Forte retorno sobre o investimento (ROI): o custo de construir uma infraestrutura de rede moderna e escalável é pequeno no início e pode ser construído ao longo do tempo conforme as necessidades da empresa crescem. Essa abordagem segura e econômica permite que empresas de todos os tamanhos invistam em infraestrutura de rede no seu próprio ritmo, vejam quais serviços e recursos usam e ajustem conforme a necessidade.
  • Melhor experiência do usuário: uma infraestrutura de rede moderna que utiliza todas as tecnologias digitais mais recentes e relevantes pode criar uma melhor experiência de usuário para os funcionários. O design de rede robusto permite conectividade perfeita, confiável e rápida; ajuda a garantir o sucesso dos processos de negócios; e ajuda a oferecer uma experiência de usuário melhor aos clientes.   

Casos de uso da infraestrutura de rede moderna

À medida que a infraestrutura de rede moderna evolui para se adaptar a novas tecnologias e às mudanças nas necessidades de negócios, seus casos de uso são abundantes. Veja a seguir alguns dos mais populares.

Redes pessoais (PANs)

Simples e confiáveis, as redes pessoais (PANs) conectam dispositivos que estão a apenas alguns metros de distância usando a tecnologia de infravermelho. Bluetooth é um dos exemplos mais populares de uma rede PAN, permitindo que os usuários conectem alto-falantes e TVs em casa com seu smartphone ou notebook.

As PANs são tipicamente sem fio, permitindo que uma ampla gama de dispositivos se conectem em uma pequena área. Eles também podem fornecer internet estabelecendo pequenas redes que só podem ser usadas por dispositivos autenticados — por exemplo, usando um smartphone para criar um “hotspot” de internet em um café. Embora as PANs sejam considerados seguras, em grande parte devido ao seu alcance limitado, ainda é aconselhável o uso de senhas fortes e criptografia para evitar o acesso não autorizado.

Redes locais (LANs)

Redes locais (LANs) são sistemas que conectam computadores e outros tipos de dispositivos em um único local. As LANs podem usar conexões com fio e sem fio, e seu alcance depende da topologia de rede (o número de dispositivos que estão conectando e a proximidade física dos dispositivos entre si). Ao contrário dos PANs, as conexões LAN começam em alguns metros e podem se estender por centenas de metros em um ambiente de escritório grande.

As LANs são amplamente usadas em ambientes de negócios, onde muitos usuários e computadores precisam trocar dados em uma área geográfica limitada. Quando configuradas corretamente, as LANs podem ser altamente seguras. No entanto, elas ainda exigem a adoção de medidas ativas, como a instalação de firewalls e controles de acesso, caso contrário, os nós que conectam podem ser vítimas de ataques cibernéticos, violações de dados e outras ameaças.

Redes de longa distância (WANs)

Redes de longa distância (WANs) são redes de computadores em grande escala, normalmente usadas por empresas que precisam conectar escritórios em diferentes locais físicos. O exemplo mais conhecido de uma WAN é a própria internet — uma rede que conecta bilhões de usuários e dispositivos em locais fisicamente separados ao redor do mundo . Outro exemplo é a rede financeira que fornece serviço de caixa eletrônico aos usuários de bancos em diversas cidades e países.

As WANs se estendem muito além das PANs ou LANs (embora sejam, tecnicamente, compostas por muitas PANs e LANs menores e conectadas) e requerem abordagens diferentes de segurança. Além de firewalls e soluções de criptografia, as WANs usam tecnologias mais recentes, como multiprotocol label switching (MPLS) para ajudar a garantir a segurança dos dados que trafegam entre regiões e até mesmo em todo o mundo.

Redes metropolitanas (MANs)

Assim como as WANS, as redes metropolitanas (MANs) são compostas por LANs e PANs interconectadas dispersas em uma área física. As MANs vinculam empresas locais, edifícios em um campus, governo e outros tipos de redes menores conectadas, mas separadas fisicamente. Como outras redes, as MANs dependem de uma combinação de conectividade com fio e sem fio, incluindo fibra óptica, Ethernet e 5G.

As MANs são menores que as WANs e são mais eficientes porque não cobrem uma área física tão grande. Embora as MANs sejam compostas por redes menores e interconectadas, a segurança e a administração das MANS são controladas por uma única organização.

Redes em nuvem

As redes em nuvem são uma infraestrutura de rede virtual que consiste em servidores, máquinas virtuais (VMs), aplicações e outros sistemas. Provedores de serviços de nuvem (CSPs) se especializam em computação em nuvem e oferecem uma ampla gama de soluções de nuvem que são executadas em redes de nuvem. Ao contrário de outros tipos de redes, as redes em nuvem são totalmente virtuais, o que significa que são executadas e hospedadas em uma arquitetura de rede fornecida por um CSP, não pelo usuário. 

Os CSPs fornecem o software e o hardware virtualizado necessários para que as organizações executem uma ampla gama de soluções e serviços na nuvem e dimensionem seus recursos dinamicamente de acordo com a necessidade. Os serviços de nuvem explodiram em popularidade recentemente, com mais de 90% das organizações usando a nuvem de alguma forma3. Para acessar a infraestrutura de rede em nuvem e todos os seus benefícios, tudo aquilo de que uma organização precisa é um dispositivo com acesso à internet. 

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Notas de rodapé
  1. Global Enterprise Network Infrastructure Outlook, (link externo a ibm.com), Grandview Research, 2023
  2. Software defined networking market size (link externo a ibm.com), Global Market Insights, fevereiro de 2024
  3. How many companies use cloud computing in 2024? (link externo a ibm.com), Edge Delta, maio de 2024