Conceitos de Programação e Arquitectura de Software (I)

Introdução

Hoje em dia a complexidade dos sistemas de software, exige a sua concepção e desenvolvimento obedeçam a regras criteriosas, à utilização das tecnologias e técnicas mais adequadas e à aplicação de boas práticas.

Um dos pontos chave para atingir o objectivo de criar bons sistemas é a Arquitectura de Software.

Mas o que é isso da Arquitectura de Software? E as técnicas? E as boas práticas?

O objectivo desta série de artigos é dar resposta a estas e muito mais perguntas, sistematizando, de forma clara e sucinta, um conjunto de conceitos base sobre arquitectura e desenvolvimento de software, para novos programadores.

O artigo foca-se na Programação Orientada a Objectos (POO) e os exemplos apresentados foram desenvolvidos na linguagem C#, da plataforma Microsoft .NET, mas os conceitos são aplicáveis a qualquer outra tecnologia ou linguagem.

Conteúdo

• 1. Arquitectura de Software
  • 1.1. O que é a Arquitectura de Software?
  • 1.2. Porque é importante a Arquitectura de Software?
  • 1.3. Quais os objectivos da Arquitectura de Software?
  • 1.4. Arquitecturas por camadas
    • 1.4.1. O que é a arquitectura de 2 camadas (2-tier)?
    • 1.4.2. O que é a arquitectura de 3 camadas (3-tier)?
    • 1.4.3. O que é a Data Access Layer (DAL)?
    • 1.4.4. O que é a Business Logic Layer (BLL ou BL)?
    • 1.4.5. O que é a Presentation Layer (PL ou UI)?
  • 1.5. Algumas Arquitecturas populares
    • 1.5.1. O que é a Arquitectura MVC?
    • 1.5.2. O que é a Arquitectura SOA?
• Referências

1. Arquitectura de Software

1.1. O que é a Arquitectura de Software?

A Arquitectura de Software corresponde ao processo de de criar uma solução estruturada que responda a todos os requisitos técnicos e operacionais do sistema. Consiste na estrutura, ou estruturas de alto nível do sistema, às regras, procedimentos heurísticos e padrões para criar tais estruturas e à documentação dessas estruturas.

“As estruturas do sistema compreendem elementos de software, as propriedades desses elementos, visíveis do exterior e as relações entre eles. A arquitectura preocupa-se com a parte pública dos interfaces, os detalhes privados dos elementos de software – aqueles que dizem respeito apenas à implementação – não são arquitecturais.”
-- Bass, Clements e Kazman
”Software Arquitecture in Practice” (3ª edição)

A arquitectura de software NÃO É um conjunto ou uma pilha de tecnologias (entenda-se aqui tecnologias como as ferramentas, técnicas e APIs usadas para construir o sistema).

No mundo da programação, quando alguém pergunta como vamos arquitectar uma dada aplicação, muitas vezes dizemos, por exemplo, que vamos construir um sistema baseado em “ASP.NET MVC 4, com uma camada de serviços WCF, em cima duma framework e os dados são guardados numa BD do SQL Server”. Isto é uma pilha de tecnologias, mas não nos descreve como vai ser o sistema. É como se perguntássemos qual a arquitectura de um edifício e nos dissessem que é feito com tijolos, cimento e que vão ser usadas betoneiras e colheres de pedreiro para o construir.

1.2. Porque é importante a Arquitectura de Software?

A arquitectura de um sistema define as grandes decisões a serem tomadas.

Primeiro temos que identificar os requisitos do sistema, que pode ser de diferentes tipos.

Como podemos ver, nem todos os requisitos são compatíveis entre si. Então, temos que tomar decisões que garantam que o sistema está equilibrado - que corresponde aos objectivos para que foi desenhado, dentro do ambiente onde vai ser executado.

Em resumo, a arquitectura de software é importante porque:

• Controla a complexidade
• Força a aplicação das melhores práticas
• Dá consistência e uniformidade
• Aumenta a previsibilidade
• Permite a reutilização

1.3. Quais os objectivos da Arquitectura de Software?

O principal objetivo da arquitectura de software é identificar os requisitos que afectam a estrutura do sistema. A arquitectura procura construir uma ponte entre os requisitos de negócio e os requisitos técnicos, através da compreensão dos Casos de Uso e da definição de formas de implementar esses casos de uso no software.

Lembrar que a arquitectura deve:

• Expor a estrutura do sistema, mas esconder os detalhes de implementação
• Identificar todos os casos de utilização e cenários
• Tentar dar resposta aos requisitos de vários intervenientes (stakeholders)
• Tratar dos requisitos funcionais e de qualidade

1.4. Arquitecturas por camadas

1.4.1. O que é a arquitectura de 2 camadas (2-tier)?

A arquitectura de 2 camadas refere-se ao modelo cliente/servidor, termo que começou a ser usado na década de 1980, referindo-se a computadores pessoais ligados em rede. O modelo cliente/servidor real começou a ganhar aceitação no final de 1980 e mais tarde foi adoptado para a programação Web.

Actualmente, na utilização da arquitectura de 2 camadas, os interfaces do utilizador (UI) (p.ex. todas as páginas Web, numa aplicação para Internet) são executados no cliente e a Base de Dados (BD) é armazenada no servidor. A lógica da aplicação pode ser executada no cliente ou no servidor. Portanto, neste caso, o UI vai aceder diretamente à BD. Os clientes também podem ser motores de processamento (e não de interface), que fornecem soluções para outros sistemas remotos ou locais.

Em qualquer dos casos, hoje em dia, o modelo de 2 camadas é preterido em relação ao modelo de 3 camadas. A vantagem de um sistema de 2 camadas é a sua simplicidade, mas a simplicidade tem o custo da escalabilidade. A arquitectura de 3 camadas (mais recente) introduz uma camada intermédia, para a lógica da aplicação.

1.4.2. O que é a arquitectura de 3 camadas (3-tier)?

A arquitetura de 3 camadas surgiu na década de 1990 com o intuito de superar as limitações da arquitetura de 2 camadas. Esta arquitectura tem sido intensivamente adoptada e aperfeiçoada pelos modernos projectistas e programadores de sistemas Web.

O modelo de 3 camadas é uma arquitetura cliente/servidor em que o UI, a lógica funcional, o armazenamento de dados e o acesso aos dados são desenvolvidos e mantidos como módulos independentes (algumas vezes até em plataformas distintas). O termo "três camadas" ou "três níveis" (3-layer), bem como o conceito de arquitecturas multi-camada, parece ter sido originado a partir do Software Rational.

A arquitetura de 3 camadas, classicamente, tem os seguintes níveis:

• Camada de apresentação ou de servidor Web: Interface do Utilizador, que exibe os dados para ou aceita inputs do utilizador (ver detalhes abaixo).
• Camada de Lógica de Negócio/Aplicação ou Servidor Aplicacional: Validação e aceitação dos dados antes de guardar na BD, processamentos, cálculos e todas as outras operações específicas do negócio/aplicação (ver detalhes abaixo).
• Camada de Dados ou Servidor BD: Simples operações de leitura e escrita de dados na BD ou em qualquer outro sistema de armazenamento (ver detalhes abaixo).

1.4.3. O que é a Data Access Layer (DAL)?

A Camada de Acesso a Dados (DAL) consiste principalmente num conjunto simples de código que efectua as interações básicas com a BD ou qualquer outro dispositivo de armazenamento de dados. Estas funcionalidades são muitas vezes referidos como CRUD (Create, Retrieve, Update, Delete).

A DAL deve ser genérica, simples, rápida e eficiente. Não deve incluir lógica de negócio/aplicação complexa. Muitos sistema têm longas e complexas Stored Procedures (SP), que são executadas para uma simples operação de leitura de dados. Estas SP contém, muitas vezes, lógica de negócio, lógica da aplicação e lógica de UI também. Se uma SP estiver a ficar muito longa, isso é sinal de que está a colocar a lógica de negócio na DAL.

1.4.4. O que é a Business Logic Layer (BLL ou BL)?

Ao lermos a imensa documentação disponível sobre este tema, percebemos que nem todos os autores concordam com o que é a Camada de Lógica de Negócio (BL). Em muitos casos é apenas uma ponte entre a Camada de Apresentação e a Camada de Dados, sem qualquer função adicional que não seja passar dados de uma lado para o outro. No entanto, nada nos impede de alterar a abordagem a este tipo de BL. Mas a mudança deve ser feita como e quando se sentir confortável de que o método a aplicar é flexível o suficiente para suportar o crescimento do sistema. Existem muitas maneiras excelentes de implementar a BL, mas tenha cuidado ao selecioná-las, pois podem complicar em excesso um sistema simples. É um equilíbrio que é preciso encontrar com base na sua experiência.

Como recomendação geral, deve decidir como mapear os dados das tabelas para Entidades de Negócio (classes) correctamente definidas. As entidades de negócio devem levar em consideração os vários tipos de requisitos e funcionamento do sistema. Pode-se usar uma abordagem de definir uma entidade separada para cada tabela da BD (a maioria dos ORMs levam a isto), mas recomenda-se a criação de entidades que permitam encapsular as exigências funcionais e de UI da aplicação, que podem ser autónomas ou, por exemplo, agregar várias entidades relacionadas com as tabelas da BD.

1.4.5. O que é a Presentation Layer (PL ou UI)?

A Camada de Apresentação ou Interface com o Utilizador (UI), como o nome indica, interage directamente com o utilizador. Tipicamente é constituída por um ambiente gráfico composto por variados objectos (controlos) que permitem ao utilizador interagir com o sistema, quer através da introdução e visualização de dados, quer através da realização de acções e introdução de comandos.

1.5. Algumas Arquitecturas populares

1.5.1. O que é a Arquitectura MVC?

A arquitetura Model-View-Controller (MVC) separa a modelagem do domínio, a apresentação e as ações baseadas nos inputs do utilizador (lógica de apresentação) em três classes distintas.

Infelizmente, a popularidade deste modelo resultou em alguns usos defeituosos. Cada tecnologia (Java, ASP.NET, etc.) definiu-o da sua própria maneira, fazendo com que seja difícil de entender. Em particular, o termo "controlador" tem sido usado para significar coisas diferentes em contextos diferentes. As definições abaixo estão o mais próximo possível da tecnologia ASP.NET MVC.

• Model: conjunto de classes que criam um modelo do sistema, usado para apresentar os dados ao utilizador. Podemos ter entidades de negócio, coleções, DataSets, etc.
• View: ficheiro de página Web (HTML, Javascript) que se encarrega de implementar o UI.
• Controller: classe que recebe os pedidos e eventos despoletados pelas acções do utilizador na View.

Num sistema distribuído de n camadas, a arquitetura MVC tem o papel vital de organizar a Camada de Apresentação.

Recomenda-se a consulta do artigo “ASP.NET MVC vs ASP.NET Web Forms – Porquê o MVC?” para maior detalhe nos conceitos desta arquitectura.

1.5.2. O que é a Arquitectura SOA?

A Arquitetura Orientada a Serviços (SOA) é  um modelo de programação em que as funcionalidades das aplicações são disponibilizadas como serviços, que utilizam o paradigma pedido/resposta para estabelecer a comunicação entre os sistemas clientes e os sistemas que implementam os serviços.

A SOA é essencialmente uma coleção de serviços, que comunicam uns com os outros e com os sistemas clientes. A comunicação pode envolver a simples passagem de dados ou pode envolver dois ou mais serviços na coordenação de alguma atividade.

Com o desenvolvimento das aplicações baseadas em Web, a utilização de Web Services tornou-se popular, tendo-se assistido a uma proliferação dos sistemas SOA. Todavia há que salientar que um serviço não é necessariamente um web service, nem tem que estar relacionado com a Web.

A SOA pode ser ainda usada como o conceito para conectar vários sistemas de prestação de serviços. Esta arquitectura tem um grande quinhão de participação no futuro do mundo das TI.

Referências

- MSDN Patterns & Practices
- Microsoft Application Architecture Guide
- Code Project - Introduction to Object Oriented Programming Concepts (OOP) and More
- Learn Visual Studio.NET - Application Architecture Fundamentals

Nem todos os Cabos de Rede Ethernet são iguais

As redes com fio, que utilizam cabos Ethernet, são geralmente mais rápidas e têm menor latência do que as conexões Wi-Fi. Mas, assim como o hardware Wi-Fi tem evoluído, os cabos Ethernet modernos são capazes de comunicar a velocidades mais rápidas.

Para uma rede doméstica típica, isto não é realmente um grande problema – o gargalo está na sua conexão à Internet. Mas existem diferenças entre estes cabos e pode obter velocidades de rede local mais rápida, simplesmente por actualizá-los.

Categorias de Cabo

Comprou recentemente um novo cabo Ethernet, ou está a usar um cabo Ethernet que vinha em conjunto com um router moderno ou outra peça de equipamento? Provavelmente, este cabo é recente o suficiente para que não precise de se preocupar.

Mas, se ainda está a usar cabos Ethernet antigos, que têm estado quietos num armário qualquer, então pode querer actualizá-los. Se instalou cabos Ethernet na sua casa há muito tempo – talvez os tenha passado através das paredes ou sob as carpetes, para expandir o acesso com fio à Internet a cada divisão - provavelmente tem cabos antigos Cat-5 ou Cat-5e.

Não existe uma coisa como um “cabo Ethernet genérico”. Os cabos são padronizados em diferentes categorias. Por exemplo, existe a "Categoria 5", "Categoria 5e", "Categoria 6" e assim por diante, encurtado para "Cat-5", "Cat-5e" e "Cat-6". Cada cabo com um número mais elevado é um padrão novo. E sim, estes cabos são compatíveis com versões anteriores. Eles só viabilizam a comunicação a velocidades mais rápidas se tiver dispositivos modernos que as suportem. O tipo de conector é o mesmo (RJ45), pelo que pode conectar um cabo Cat-6 num dispositivo fabricado quando a Cat-5e era o novo padrão e a Cat-6 ainda não tinha sido lançada.

Cada novo padrão traz maiores velocidades possíveis e interferência reduzida, o que ajuda a atingir maiores velocidades - mesmo com cabos mais longos. Existem novos tipos de cabo como Cat-7 e Cat-7a - mas não são realmente relevantes para redes domésticas.

Categoria	Comprimento máximo	10 Mbps	100 Mbps	1 Gbps	10 Gbps	PoE1	MHz
Cat-5	100 m	X	X			X	100
Cat-5e	100 m	X	X	X		X	100
Cat-6	100 m (55m para 10Gbps)	X	X	X	X	X	250
Cat-6a	100 m	X	X	X	X	X	500

¹PoE - Power Over Ethernet

Vale a pena actualizar? Talvez não, mas…

A realidade é que um cabo Cat-5e com uma velocidade máxima de 1 Gbps vai ser rápido o suficiente para a sua conexão à Internet. Provavelmente nem sequer tem Internet Gigabit, pelo que não vai notar qualquer aumento na sua velocidade de Internet, se mudar de cabos Cat-5e para Cat-6. Mas, se costuma fazer muitas transferências de dados entre computadores na sua rede local, a actualização pode valer a pena. E se for comprar cabos novos para a sua casa, deve escolher Cat-6, em vez de Cat-5e.

A Cat-5 e Cat-5e (Cat-5 melhorada) são, basicamente, o mesmo. Nada mudou fisicamente no próprio cabo - em vez disso, os cabos Cat-5e são testados de forma mais rigorosa para garantir menos crosstalk (interferência eléctrica). Por outras palavras, só alguns dos antigos cabos Cat-5 são bons o suficiente para ser Cat-5e.

Cabos Cat-6 e Cat-6a são mais interessantes. Se tiver um router e dispositivos habilitados para Ethernet modernos, pode obter velocidades mais rápidas – de 1 Gbps até 10 Gbps – se usar cabos Cat-6 ou Cat-6a em vez de Cat-5 ou Cat-5e. O resto do seu hardware tem de suportar estas velocidades, mas não vai conseguir mais de 1 Gbps, a menos que tenha cabos bons o suficiente. Se conectar todo o seu novo hardware de rede com cabos antigos Cat-5e, que passou pelas paredes da sua casa, há anos atrás, não vai conseguir obter as velocidades máximas.

Isso não significa que deva rasgar as paredes da sua casa, para substituir o cabo Cat-5e instalado anos atrás, especialmente se não tiver a necessidade de velocidades de rede mais rápidas. Mas nem todos os cabos Ethernet são iguais.

Como ver o que está a usar

Na maioria dos casos, deve conseguir olhar para o próprio cabo e encontrar a etiqueta impressa sobre a superfície exterior. Essa é a melhor hipótese.

Os cabos Cat-6 são geralmente mais grossos e menos flexíveis que os cabos Cat-5e - de modo que esta é outra maneira de saber se tem cabos Cat-5 ou Cat-5e instalados anteriormente.

 

A maioria das pessoas não se vai importar se está a usar cabos Cat-5e ou Cat-6, em casa. A conexão à internet é o gargalo da rede e cabos Cat-6 não vão dar nenhuma ajuda. Estes cabos podem permitir velocidades mais rápidas durante a transferência de ficheiros ou qualquer outra forma de comunicação entre dois computadores na rede local, mas a maioria das pessoas nem sequer vai notar.

Ainda assim, existe uma diferença! Se estiver a fazer uma instalação nova na sua casa, com cabos que vão permanecer durante algum tempo, então deve definitivamente usar Cat-6, para poder usufruir de maiores velocidades de rede, num futuro próximo.

Tradução livre do artigo "Not All Ethernet Cables Are Equal: You Can Get Faster LAN Speeds By Upgrading", de Chris Hoffman para a How-To-Geek.

Como estender a sua rede doméstica com Powerline Networking

Passar novos fios e estender fisicamente a rede doméstica na sua casa é, no mínimo, um aborrecimento, podendo tornar-se mesmo num pesadelo. Mas não precisa abrir roços ou colocar calha para esticar novos cabos. Pode usar a instalação eléctrica da sua casa, como uma rede doméstica de alta velocidade. Neste artigo vamos mostrar-lhe como.

O que é Powerline Networking?

Muitos de nós pensa na instalação elétrica das nossas casas como tendo apenas uma função (embora uma função muito valiosa): os fios distribuem a electricidade, o que torna a vida moderna possível e muito confortável. No entanto, há outra função que esses mesmos fios são capazes de executar. E quando estiver preocupado a pensar como esticar cabo de rede, abrir buracos na parede, colocar calha, ou qualquer outra forma de passar um fim de semana (ou mais) numa renovação de rede, a instalação eléctrica pode ser uma ajuda real.

Além da simples transmissão de energia eléctrica, a instalação eléctrica doméstica pode ser usada para transmitir dados, quando adicionado o hardware correcto. É isto o Powerline Networking.

Como é possível fazer isso? Pense nos fios eléctricos como o espectro de radiofrequências. A electricidade utiliza uma frequência (por analogia, é uma "estação" de rádio) e há espaço de sobra para inserir outras "estações" no espectro disponível. Há um conjunto de especificações técnicas, regras governamentais e outros detalhes para determinar exactamente onde a nossa nova estação de partilha de dados pode residir na instalação eléctrica de casa, mas não há necessidade de nos preocupar-mos com isso. O detalhe importante é que é fácil transformar o sistema elétrico da sua casa num sistema de dupla função, que proporciona tanto energia eléctrica, como transmite dados a alta velocidade.

Depois de apreender os termos técnicos (indicados mais à frente, neste artigo) e souber o que precisa para realizar a configuração de rede que deseja, todo o processo é tão simples como ligar uma lâmpada.

Com o tutorial deste artigo, vamos orientá-lo através da criação de um sistema de rede powerline simples e, simultaneamente, ver o hardware - a partir do sistema D-Link PowerLine – que vamos usar para demonstrar como funciona.

Compreender termos e conceitos de Powerline Networking

Pode ultrapassar uma enorme quantidade de bazófia comercial se tiver um conhecimento mais sólido sobre as denominações formais utilizados pela indústria. Quase todos os fabricantes de produtos powerline pertencem ao grupo HomePlug Alliance. Se o dispositivo que está a analisar não é certificado HomePlug, sugerimos que procure outro.

Classificação de velocidade

Os produtos powerline estão claramente divididos em categorias principais. Embora as categorias sejam tecnicamente conhecidas como HomePlug XXX – p.ex. HomePlug AV, a maioria das empresas abreviam estas designações e colocam apenas a designação AV ou similar na embalagem do produto ou publicidade.

HomePlug 1.0
Esta é a primeira especificação HomePlug que começou unificar indústria powerline networking em 2001. A velocidade máxima é de 14 Mbps e foi substituída por especificações mais recentes. Por causa das mudanças significativas entre a norma HomePlug 1.0 e as iterações posteriores da especificação, a compatibilidade com versões anteriores é muito rara, já que o fabricante teria que incluir duplo hardware para lidar com o sinal antigo e o novo. Dito isto, pode usar sistemas antigos HomePlug 1.0 lado-a-lado com os sistemas HomePlug mais recentes, sem qualquer problema.

HomePlug AV
Introduzida em 2005 e ainda em uso, a HomePlug AV é capaz de debitar 200 Mbps. Existem algumas configurações de chipset proprietário, produzidas por vários fornecedores de redes domésticas, que têm impulsionado a capacidade de HomePlug AV para a faixa dos 500 Mbps. Estas unidades HomePlug aprimoradas são comercializadas com a etiqueta AV500.

HomePlug AV2
A especificação mais recente do padrão de rede powerline, introduzida em 2012, é a HomePlug AV2. A nova especificação é a primeira iteração do padrão que suporta a transferência de dados de classe gigabit. Os produtos são comercializados simplesmente como AV2 ou AV2 600 indicando que o produto pode sustentar velocidades de 600 Mbps. Os avanços recentes no padrão AV2 introduziram a tecnologia MIMO (multiple-in multiple-out) e os novos produtos AV2 estão a aparecer no mercado com a velocidade ainda mais reforçada.

Para a maioria das aplicações, as velocidades de nível AV são mais do que suficientes e, desde que os consumidores evitem comprar tecnologia significativamente ultrapassada (produtos HomePlug 1.0 ou anteriores e produtos HomePlug AV menos eficientes), têm poucas hipóteses de dar um passo em falso.

Compatibilidade entre fabricantes

Em teoria, todos os dispositivos HomePlug devem interagir facilmente com outros dispositivos HomePlug. Na prática, qualquer dispositivo certificado HomePlug, fabricado depois de 2010, deve lidar com a comunicação com um dispositivo de outro fornecedor, sem problemas. Nessa altura foram adoptadas internacionalmente as normas para dispositivos HomePlug, através do padrão IEEE 1901 e todos os fabricantes estão na mesma sintonia agora. No entanto, os fabricantes individuais continuam a ajustar e optimizar os seus próprios dispositivos e se quiser maximizar a facilidade de uso e a velocidade da rede, uma prática recomendada é usar dispositivos do mesmo fornecedor e, quando possível, da mesma família (p.ex. todos dispositivos AV2 600).

Preocupações com a segurança

Uma questão que aparece muitas vezes quando introduzimos as pessoas ao conceito de rede powerline é: "Os meus vizinhos conseguem aceder à minha rede?"

Na década de 1990, na infância do powerline networking doméstico, essa pode ter sido uma preocupação, mas hoje as redes powerline usam hardware e algoritmos de segurança adequados e protocolos de criptografia (AES 128-bit), como o seu router Wi-Fi, conexão segura de browser e assim por diante. Na realidade, uma rede powerline é significativamente mais segura que uma rede Wi-Fi, simplesmente porque um potencial invasor necessitaria de se conectar fisicamente à sua rede eléctrica, utilizando hardware semelhante ou compatível e, em seguida, tentar ultrapassar a criptografia. Em comparação, alguém que queira penetrar na sua rede Wi-Fi basta apenas fazer scan ao sinal do seu ponto de acesso e começar a trabalhar (quer estejam do outro lado da parede do seu apartamento ou numa carrinha na rua).

Localização

Pode colocar o seu equipamento powerline em qualquer lugar, sem qualquer problema. As únicas duas considerações preliminares são de que o conector base deve ser ligado perto do router (para facilidade de acesso à rede principal) e as fichas secundárias não devem compartilhar uma tomada elétrica com um aparelho de alta carga (como um aquecedor ou máquina de lavar roupa), nem estar ligadas a uma UPS ou protetor contra picos (porque estes dispositivos podem bloquear a frequência usada pelo padrão HomePlug).

Idealmente, se tiver os circuitos da sua casa mapeados ou se estiver disposto a fazê-lo, deve ligar o conector base e as fichas secundárias no mesmo circuito. Passar de um circuito para outro diminui a força do sinal.

Que tipo de hardware Powerline Networking é que preciso?

O hardware de rede powerline é muito simples em termos de configuração e seleção. Para garantir uma experiência simples, deve primeiro planear exactamente o que pretende alcançar com o seu sistema powerline. Quer ligar um desktop do escritório de casa ao seu router através de um cabo rede? Quer colocar um novo ponto de acesso wi-fi na sua garagem ou oficina? Quer mudar todo o seu sistema para um híbrido wi-fi/powerline porque vai ter que actualizar o router de qualquer maneira?

Determine primeiro quais os objetivos de melhoria da sua rede e vai evitar a compra de equipamentos que não correspondam à sua aplicação. Vamos dar uma vista de olhos às opções de configuração de rede powerline mais comuns e ilustrá-las com o hardware que usamos para realizar os nossos testes de campo.

Powerline Ethernet Bridging

Ethernet Bridging foi a ferramenta de rede powerline original e continua a ser o equipamento mais comum e amplamente instalado. Para os nossos testes testes iniciais foi utilizado o kit D-Link AV2 600, um simples par de conectores que requerem quase ou nenhuma configuração.

Para usar os conectores, basta ligar um numa tomada perto do seu router e ligar os equipamentos via cabo Ethernet (o router e o conector). Insira o outro conector numa tomada noutro local na mesma casa (ou nas proximidades do mesmo sistema de energia) e ligue este conector a qualquer dispositivo habilitado para Ethernet por cabo, que deseje ligar ao router.

O processo de configuração é simplesmente ligar tudo e, em seguida, pressionar um pequeno botão na parte inferior das duas unidades para iniciar a comunicação. Tão simples como isto, não é brincadeira:

• ligar conectores powerline às tomadas,
• ligar equipamentos com cabos Ethernet,
• pressionar o botão de link dos conectores powerline.

A beleza do sistema módulo-dual simples é que é agnóstico em relação a dispositivos numa rede regular. Pode ligar o que quiser no outro extremo: um único dispositivo, como um computador ou consola de jogos, um switch de rede, ou mesmo um ponto de acesso Wi-Fi completo. Como tal, é uma grande oportunidade de reutilizar velhos equipamentos, como, por exemplo, ligar um router antigo na outra ponta para actuar tanto como um switch de rede, como um novo ponto de acesso Wi-Fi para a sua garagem ou similares.

Extensão Wi-Fi Powerline

Uma extensão natural da configuração simples que acabamos de destacar é adicionar um nó de Wi-Fi na ponta do sistema powerline. Existem equipamentos apenas de Wi-Fi, mas não faz muito sentido estarmos limitados a isso. O modelo que testamos, o D-Link PowerLine AV500 + Network Wi-Fi Extender combina a configuração de ligação por cabo apresentada no modelo anterior e acrescenta um hotspot Wi-Fi.

O processo de instalação é idêntico: ligar as unidades às tomadas, ligar o router por cabo à unidade base, e do outro lado pode conectar um dispositivo por cabo, um dispositivo Wi-Fi, ou ambos. Pressionar um botão na base de cada dispositivo powerline e… está feito! Se quiser usar o SSID e senha aleatória impressos na etiqueta da parte traseira do conector wi-fi, então não há mais configurações a fazer. Se quiser mudar o SSID e senha, basta simplesmente ligar ao dispositivo usando a informação administrativa e URL padrão indicados na etiqueta e faça as suas alterações. Pode então usar a porta Ethernet para ligar um switch de rede para ligar vários dispositivos por cabo, bem como aproveitar o Wi-Fi.

Outros dispositivos Powerline

Enquanto a maioria das pessoas usa redes powerline com simples conectores emparelhados (ou um conector base com um punhado de conectores adicionais espalhados pela casa), também pode usar um sistema totalmente powerline, se assim o desejar. A D-Link, por exemplo, produz mais que um router habilitado para powerline, em que pode ignorar toda a configuração modem-router-powerline e ligar o seu modem directamente numa combinação router-powerline.

Existem até adaptadores de 4 portas,  que colocam um switch de rede no outro lado da sua conexão de rede elétrica. Na realidade, pode comprar um switch muito bom por um preço barato, hoje em dia, pelo que não faz muito sentido fazer alarde de um switch de rede powerline dedicado, quando pode usar um switch regular que é mais fácil reutilizar mais tarde. Ainda assim, é bom que estes equipamentos existam para aquelas pessoas que realmente querem minimizar os cabos extras e a desordem.

Qual a performance da rede powerline?

A realidade, e seria hipócrita da nossa parte dizer outra coisa, é que o desempenho que obtém dum sistema de rede powerline é significativamente dependente do local onde mora, da qualidade da cablagem eléctrica da sua casa, do tipo de casa em que vive (o que influencia a idade da cablagem, estilo de cablagem, e assim por diante) e ainda outros factores.

Com isso em mente, nós pensamos que o nosso laboratório, para este artigo, oferece um teste de stress muito bom para hardware de rede powerline, pois é uma casa de 260 m2, com uma mistura de cablagem velha e nova, instalada durante o último século. Se conseguimos pôr estes equipamentos a funcionar, transmitindo dados entre uma cave e um sótão distante, sobre uma cablagem instalada algures, entre os últimos 40 a 90 anos, estamos confiantes de que vai ser capaz de fazer o mesmo.

A primeira coisa (e mais importante) que temos a relatar em relação ao desempenho é o agrado que tivemos em toda a linha dos nossos testes. A última vez que usamos a sério qualquer tipo de equipamento de rede powerline, foi pouco antes do advento do padrão HomePlug, quando a qualidade dos produtos era péssima e as velocidades eram tão lentas que não colocavam qualquer ameaça real às redes de cabo Ethernet.

Tanto o sistema AV2 (D-Link AV2 600), como o sistema AV (D-Link AV500+), que testamos, operaram de forma mais que satisfatória, independentemente de onde os colocámos na nossa casa de teste. Ambos os pares de conectores tiveram as suas unidades base ligadas na mesma tomada, logo abaixo do nosso router e ambas as unidades foram testadas com os conectores secundários colocados em locais remotos no primeiro, segundo e terceiro andares, bem como num anexo separado cerca de 10 m do edifício principal.

Quando o conector remoto AV2 600 foi colocado no mesmo circuito, fomos capazes de transmitir facilmente dados a cerca de 98 Mbps. A colocação num circuito secundário, no interior do edifício principal, diminuiu a velocidade de transmissão para cerca 74 Mbps. Mesmo quando colocado o aparelho no anexo acima mencionado, em que o sinal tinha que passar de um circuito para outro, de seguida para um sub-painel através de um circuito externo e finalmente para o anexo, ainda fomos capazes de transmitir dados a cerca de 38 Mbps. Isto é um grande impacto na performance, mas dado o quão pobre era o router que forçamos o dispositivo a usar, ainda é bastante impressionante.

O equipamento AV500+, como previsto, teve uma diminuição de desempenho, simplesmente porque é um projecto mais antigo, a executar o padrão anterior. Repetimos os mesmos testes nos mesmos locais e constatou-se que na colocação ideal, no mesmo circuito, o AV500+ foi capaz de aproximadamente 71 Mbps de transferência, quando colocado num circuito secundário, caiu para 59 Mbps e quando colocado nas condições de funcionamento de percorrer todo o caminho de vários circuitos, até ao anexo, caiu para 19 Mbps.

Agora, enquanto a taxa mais baixa de ambos os testes possa não ser a ideal para transferir toda a sua coleção de Bluray ripado, de uma extremidade da casa para a outra, num estalar de dedos, as taxas de transferência através da placa são mais que satisfatórias para streaming de vídeo, transferência de ficheiros e certamente mais do que suficiente para um acesso simples à Internet.

O Bom, o Mau e o Veredicto

Embora este artigo tenha sido um híbrido de tutorial e revisão, vamos manter o nosso formato típico bom/mau/veredicto para mostrar os pontos mais salientes para a sua avaliação.

O Bom

• É barato instalar uma rede powerline; se tudo o que precisa é de um par simples de conectores, o custo inicial é de 40€ a 80€, dependendo da velocidade que pretender.
• A instalação é incrivelmente simples, tão fácil como ligar o seu computador.
• A rede powerline já percorreu um longo caminho nos últimos 15 anos e pode esperar que seja fácil de configurar, conexões seguras e altas velocidades, sem um único soluço.
• Unidades combinadas, como o AV500+, dão-lhe extensão tanto da rede física como de rede sem fio, a um preço razoável.

O Mau

• Má qualidade da cablagem e passagem por circuitos diferentes podem diminuir a qualidade da transmissão.
• A maioria das unidades não têm incorporada uma tomada de passagem de corrente, pelo que ocupamos completamente uma tomada de parede.
• Não há como evitar a relação distância-iguala-degradação-sinal; como qualquer sistema por cabo, a rede powerline perde força do sinal com a distância.
• Embora tecnicamente sejam todos compatíveis, a interoperabilidade entre dispositivos de fabricantes diferentes não é perfeita.

O Veredicto

Se não quer ter o trabalho de passar cabo de rede através das suas paredes (ou se vive numa casa onde não pode passar os seus próprios cabos), então não há nenhuma razão para não usar um kit de powerline networking para conectar os seus dispositivos de rede através do sistema eléctrico da sua casa. A tecnologia percorreu anos-luz desde que o padrão HomePlug foi introduzido em 2001, é muito fácil de configurar e embora as velocidades de transmissão ainda não coloquem um desafio às conexões gigabit de rede Ethernet, são mais do que satisfatórias para a grande maioria dos cenários de rede doméstica.

Tradução livre do artigo "How to Easily Extend Your Home Network with Powerline Networking", de Jason Fitzpatrick para a How-To-Geek.