apostila 1
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Comunicação de DadosTRANSCRIPT
______________________________________________________ Comunicação de Dados - Celso Cardoso Neto e Antonio G. Thomé
COMUNICAÇÃO DE DADOS
I - INTRODUÇÃO.................................................................................................................... 3 I.1 HISTÓRICO X CRONOLOGIA ......................................................................................... 3
I.2 CLASSIFICAÇÃO DAS REDES....................................................................................... 3
I.3 OBJETIVOS E CARACTERIZAÇÃO DAS REDES......................................................... 3
I.4 FATORES FAVORÁVEIS E DESFAVORÁVEIS NO AMBIENTE DE REDES............... 4
I.5 ARQUITETURA CLIENTE-SERVIDOR............................................................................ 5
I.6 ABORDAGENS SOBRE A COMUNICAÇÃO DE REDE................................................. 6
II – COMUNICAÇÃO DE DADOS........................................................................................ 9 II.1 REPRESENTAÇÃO DOS DADOS.................................................................................. 9
II.2 TIPOS DE SINAL (DIGITAL E ANALÓGICO) ................................................................ 9
II.3 PROCESSAMENTO DE DADOS (P&D)......................................................................... 9
II.4 TELEPROCESSAMENTO............................................................................................... 9
II.5 MODALIDADES DE PROCESSAMENTO...................................................................... 9
II.6 REDE DE TRANSMISSÃO DE DADOS........................................................................ 10
II.7 TIPOS DE TRANSMISSÃO ........................................................................................... 10
II.8 MODULAÇÃO - MODEM............................................................................................... 11
II.9 INTERFACE DE COMUNICAÇÃO DE DADOS............................................................ 15
II.10 LIGAÇÃO DEDICADA X LIGAÇÃO COMUTADA ..................................................... 16
II.11 DECIBEL – GANHO OU ATENUAÇÃO...................................................................... 17
II.12 MULTIPLEXAÇÃO....................................................................................................... 18
II.13 CONCENTRADOR/CONVERSOR.............................................................................. 18
II.14 PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO......................................................................... 18
II.15 MEIOS DE TRANSMISSÃO ........................................................................................ 23
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I - INTRODUÇÃO Num sentido amplo, uma rede de computadores tem por finalidade distribuir meios de
acesso, em que usuários, em uma localidade qualquer, possam acessar outros que se encontrem em localizações diferentes. A essência está no compartilhamento de recursos. E que tipo de recursos ?
CPU
RECURSOS
DE TRANSMISSÃO
PROGRAMAS
MEMÓRIA
SECUNDÁRIA
BANCO
DE DADOS
I.1 HISTÓRICO X CRONOLOGIA
1962 - Pesquisa do DEPARTAMENTO DE DEFESA AMERICANO (DARPA) 1967 - Primeira Rede experimental entre Universidades e Centros de Pesquisas
americanos 1969 - Rede CYCLADES entre Centros de Pesquisas na França 1974 - Rede ETHERNET da XEROX Corporation introduzindo o conceito de Estação de
Trabalho 1974 - Rede CAMBRIDGE na Universidade de Cambridge com velocidade da ordem de
Mbps Década de 1990
- INTERNET X INTERNET X EXTRANET
I.2 CLASSIFICAÇÃO DAS REDES
As redes podem ser classificadas e caracterizadas segundo o quadro a seguir.
DISTÂNCIA ENTRE
PROCESSADORES
PROCESSADORES LOCALIZADOS NO(A)
MESMO(A)
EXEMPLO
0,1 m Placa Máquina de Fluxo de Dados 1 m Sistema Multiprocesssador
10 m Sala LAN 100 m Prédio LAN 1 km Campus LAN
10 km Cidade WAN 100 km País WAN
1000 km Continente Interconexão de WANs 10.000 km Planeta Interconexão de WANs
I.3 OBJETIVOS E CARACTERIZAÇÃO DAS REDES
Uma rede tem por objetivo aumentar a capacidade de executar tarefas de
maneira mais produtiva.
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Uma LAN caracteriza-se por possibilitar :
• ARMAZENAMENTO COMPARTILHADO EM DISCO • USO COMPARTILHADO DE DISPOSITIVOS PERIFÉRICOS • SOFTWARE COMPARTILHADO DAS APLICAÇÕES • SOFTWARE EM GRUPO : "GROUPWARE"
I.4 FATORES FAVORÁVEIS E DESFAVORÁVEIS NO AMBIENTE DE REDES
Fatores favoráveis:
• existência de considerável número de terminações em operação, localizadas geograficamente distantes e que em determinado momento necessitem ser ligadas para permitir a extração e a correlação de informações sobre o grupo inteiro.
• aumento da confiabilidade do sistema obtida com esta interligação; • preço relativo entre computadores e facilidades de comunicações; • relação custo/desempenho de pequenos computadores sobre um
único computador de grande porte
Fatores desfavoráveis:
NOS COMPUTADORES (DISCOS GRANDES, ...) O CUSTO VARIA COM CARACTERÍSTICAS (RAM, VELOCIDADE, ESPAÇO DE ARMAZENAMENTO,...)
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I.5 ARQUITETURA CLIENTE-SERVIDOR Uma rede consiste de vários computadores interconectados através de placas que
funcionam como interfaces através de cabos especiais. Uma rede permite que discos e impressoras que não façam parte de um computador sejam vistas por aplicações como se deste computador fizessem parte.
Isto é possível através de
novas letras que denominam drives (F:, G:, por exemplo) e portas de impressoras (LPT2, LPT3, já que LPT1 normalmente faz referência à impressora local). Assim, aplicações podem tratar todos os discos e impressoras como se fizessem parte daquele computador, mesmo que fisicamente estejam conectados a outra máquina.
REDE COM SERVIDOR DEDICADO Nesta arquitetura, o SERVIDOR é um computador dedicado para gerenciar os recursos da
rede, normalmente em posição central. Outros computadores, denominados CLIENTES, acessam este servidor central para aplicações, dados e espaço em disco, que por sua vez, gerencia o compartilhamento das aplicações e arquivos de dados entre clientes utilizando estes recursos. Servidores também manipulam recursos de impressão através do armazenamento de jobs de impressão até que as impressoras estejam disponíveis, e não direcionam estes jobs para suas respectivas impressoras de destino.
• BD NO SERVIDOR + ESTAÇÃO DE TRABALHO ü computador que executa o BD no servidor realiza o trabalho pesado e passa os
resultados para a estação CLIENTE, que enviou a solicitação • software CLIENTE/SERVIDOR ü pode fornecer ao usuário na estação CLIENTE respostas mais rápidas,
minimizando a carga de tráfego na LAN e o custo dos computadores Numa rede ponto-a-ponto não existe
um servidor dedicado, qualquer computador com um disco rígido é um servidor potencial. Computadores da rede oferece aplicações, arquivos, impressoras e espaço em disco para outros computadores. Numa rede ponto-a-ponto os recursos são compartilhados pelo computador onde os recursos estão residentes, não sendo locados num computador central.
REDE PONTO-A-PONTO
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I.6 ABORDAGENS SOBRE A COMUNICAÇÃO DE REDE
As redes de comunicação utilizam técnicas de comutação que permitem a transmissão de
voz, dados, imagem ou serviços integrados, independentes do tipo de conexão que façam, seja entre computadores ou entre terminais e computadores. Os principais tipos de comutação são : circuitos, pacotes e células.
CCCOOOMMMUUUTTTAAA ÇÇÇÃÃÃ OOO DDDEEE CCCIIIRRRCCCUUUIIITTTOOOSSS
É o tipo mais antigo,
opera formando uma conexão dedicada (circuito) entre duas pontas. O exemplo clássico é a Rede Pública de Telefonia. É também conhecida como REDE BASEADA EM CONEXÃO.
São características da comutação de circuitos :
• Uma chamada telefônica estabelece um circuito de linha de quem telefona, através de uma central de comutação local, passando por linhas do tronco, até uma central de comutação remota e, finalmente, ao destinatário da chamada.
• Enquanto o circuito estiver aberto, o equipamento telefônico testa o microfone várias vezes, converte os sinais para o formato digital e os transmite através do circuito para o receptor.
• O transmissor tem a garantia de que os sinais serão distribuídos e reproduzidos, pois o circuito oferece um percurso de dados seguro, de 64 Kbps, o mínimo necessário para o envio de voz digitalizada.
• São vantagens da comutação de circuitos : ü capacidade segura. Uma vez que o circuito é estabelecido, nenhuma outra
atividade de rede poderá reduzir a capacidade do circuito, ü é transparente ao tipo de informação, ü custos baixos e ü gerenciamento simples.
• São desvantagens da comutação de circuitos : ü falta de qualidade, particularmente quando parte de seus componentes é
analógica, ü não implementa a detecção e correção de erros, ü custo alto, ü preço fixo, independente do tráfego, ü limitação no que diz respeito à faixa de transmissão, de 300 a 3.400 Hz.
CCCOOOMMMUUUTTTAAA ÇÇÇÃÃÃ OOO DDDEEE PPPAAA CCCOOOTTTEEESSS
Engloba dois esquemas :
1) REDES SEM CONEXÃO.
2) REDES COM CONEXÃO.
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CCCOOOMMMUUUTTTAAA ÇÇÇÃÃÃ OOO DDDEEE PPPAAA CCCOOOTTTEEESSS /// RRREEEDDDEEESSS SSSEEEMMM CCCOOONNNEEEXXXÃÃÃ OOO
É conhecida por REDES SEM CONEXÃO, devido ao fato de não haver uma conexão “fim-a-fim” entre origem e destino.
São suas características :
• Utilizando o TCP/IP, o principal exemplo é a INTERNET, que usa em nível de REDE o protocolo IP, operando de forma “assíncrona” e executando a função do roteamento, sem confirmações ou controle de fluxo.
• A Novell NetWare, uma das tecnologias de redes locais, utiliza o IPX como protocolo de nível REDE, também usando esta técnica de comutação.
• Este esquema, conhecido como DATAGRAMA, constitui um serviço sem conexão, utilizando a técnica de comutação de pacotes, no qual um HOST (ALFA), para enviar seus dados, conecta-se ao nó de comutação através de um meio físico.
• Considerando a figura, para o host ALFA se comunicar com o host BETA não há nenhum procedimento de chamada; os dados são enviados de ALFA para BETA, fragmentados em unidades de informação denominadas DATAGRAMAS. O host ALFA envia seus DATAGRAMAS diretamente ao nó de comutação, ao qual está diretamente conectado. O nó de comutação executa o algoritmo de roteamento e envia os datagramas recebidos ao próximo nó. Este processo é repetido sucessivamente até o nó ao qual está conectado o host de destino (BETA).
• Cabe ressaltar que, não havendo conexão entre origem e destino, nesta técnica de comutação não há rotinas de confirmação, detecção ou correção de erros, ficando estas tarefas a cargo de protocolos de nível superior, geralmente aqueles da camada de TRANSPORTE. Convém destacar também que não havendo controle de fluxo, pode ocorrer duplicação, perda, atraso ou mesmo chegada dos DATAGRAMAS fora de ordem.
• São vantagens deste tipo de comutação de pacotes : ü alto compartilhamento dos meios de transmissão, considerando que um
DATAGRAMA ocupa apenas o necessário do meio de transmissão não havendo reserva do mesmo, sendo utilizado apenas quando existe informação a ser transmitida;
ü flexibilidade, tendo em vista que os protocolos que utilizam esta técnica de comutação podem ser encapsulados em diferentes tecnologias em nível de ENLACE, como HDLC ou PPP ou mesmo X.25 e FRAME RELAY, podendo ser transportados inclusive por células ATM.
• São desvantagens deste tipo de comutação de pacotes : ü a tecnologia é restrita a dados, não podendo ser utilizada em sistemas de voz ou
imagem tendo em vista a possibilidade de ocorrerem retardos para os datagramas de uma mesma mensagem;
ü a recepção dos datagramas pode acontecer na ordem diferente da transmissão. Os datagramas podem ser entregues no ponto de destino não necessariamente na mesma ordem em que foram transmitidos. Desta forma, há necessidade da existência de um mecanismo de seqüenciamento que permita a recuperação da mensagem transmitida.
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CCCOOOMMMUUUTTTAAA ÇÇÇÃÃÃ OOO DDDEEE PPPAAA CCCOOOTTTEEESSS /// RRREEEDDDEEESSS CCCOOOMMM CCCOOONNNEEEXXXÃÃÃ OOO
É um dos esquemas
mais antigos, funcionando com base na comutação de circuitos, sendo estabelecido um circuito virtual para o tráfego dos pacotes. Este tipo de comutação de pacotes usa um serviço de conexão fim-a-fim.
Foi tornado padrão pelo
CCITT na década de 1970 e largamente empregado na década de 1980. Atualmente, existem duas tecnologias que empregam este tipo de comutação: X.25 e FRAME RELAY.
São suas características : • As redes que utilizam esta modalidade de comutação são estáveis e apresentam
grande flexibilidade no que diz respeito a crescimento. • No estabelecimento do circuito virtual, ocorrem três fases: conexão, troca de
informações e desconexão. A partir do momento em que o circuito virtual é estabelecido, os pontos de origem e destino realizam a troca de dados através dele.
• São vantagens deste tipo de comutação de pacotes são: ü redes estáveis e grande flexibilidade de crescimento. ü os pacotes são entregues no ponto de destino na mesma ordem em que foram
transmitidos. • A principal deste tipo comutação de pacotes : ü baixa velocidade, particularmente quando o circuito virtual é empregado para
tráfego de voz, dados e imagem.
CCCOOOMMMUUUTTTAAA ÇÇÇÃÃÃ OOO DDDEEE CCCEEELLLUUULLLAAA SSS
Desenvolvida para
Redes Digitais de Serviços Integrados Banda Larga, é uma técnica orientada à conexão.
São suas características :
• A comutação de células constitui-se numa evolução da técnica de comutação de pacotes, suportando voz, dados e imagem em tempo real em alta velocidade e operando com células de tamanho fixo.
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II – COMUNICAÇÃO DE DADOS
II.1 REPRESENTAÇÃO DOS DADOS Nos computadores, a representação dos dados é feita utilizando-se símbolos denominados
CARACTERES representados por um código, havendo uma correspondência biunívoca com o BYTE. Um BYTE é definido como sendo um conjunto de bits, sendo dependente do código utilizado. Se EBCDIC, 8 bits, se ASCII, 7 bits, normalmente. Um BIT é definido como a menor unidade de informação, sendo representado por 0 e 1. Os códigos de maior importância em P&D são EBCDIC e ASCII.
II.2 TIPOS DE SINAL (DIGITAL E ANALÓGICO)
Sinal Analógico
Sinal Digital
II.3 PROCESSAMENTO DE DADOS (P&D)
II.4 TELEPROCESSAMENTO É definido como a troca de informações em sistemas de computação utilizando as
facilidades de telecomunicações. É o processamento executado remotamente, implementado por hardware e software voltados para comunicação e por todo um conjunto de regras que disciplinam esta relação. Este conjunto de regras, por sua vez, está relacionado diretamente ao conceito de protocolo.
II.5 MODALIDADES DE PROCESSAMENTO
PPPRRROOOCCCEEESSSSSSAAA MMMEEENNNTTTOOO BBBAAA TTTCCCHHH
É um tipo de processamento no qual as transações não são processadas de imediato, mas
guardadas em lotes por um determinado período de tempo, para então serem processadas de uma vez. Um exemplo típico refere-se ao sistema do Tribunal Regional Eleitoral (TRE), no qual as pessoas preenchem um formulário relativo a cadastro, que é organizado em lote, sendo os lotes processados numa época pré-determinada, normalmente no final do mês. Os dados são transcritos para um cadastro em meio magnético, que normalmente gera relatórios e o próprio Título de Eleitor.
PPPRRROOOCCCEEESSSSSSAAA MMMEEENNNTTTOOO “““OOONNN LLLIIINNNEEE””” É um tipo de processamento no qual os dados são coletados na estação terminal remota
sendo enviados por conexão direta ao computador central e vice-versa. Por exemplo, o Sistema de Reserva de Passagens Aéreas.
PPPRRROOOCCCEEESSSSSSAAA MMMEEENNNTTTOOO “““RRREEEAAA LLL TTTIIIMMMEEE”””
É um tipo de processamento no qual as respostas às entradas são bastante rápidas para
controlar o processo e/ou influir na ação subseqüente. Por exemplo, num desvio de rota de um míssil, a informação é enviada ao computador que, de imediato, gera um comando que resulta em uma ação para corrigir a trajetória deste míssil. Diz-se que “Uma aplicação em TEMPO REAL é sempre ON-LINE mas o inverso nem sempre é verdadeiro”.
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II.6 REDE DE TRANSMISSÃO DE DADOS
Uma Rede de Transmissão de Dados, também conhecida com Sistema de Comunicação de
Dados, é constituído de HARDWARE, SOFTWARE (sistema operacional, protocolo e aplicativos) e uma ESTRUTURA DE COMUNICAÇÃO que dá suporte à transmissão.
II.7 TIPOS DE TRANSMISSÃO
TTTRRRAAA NNNSSSMMMIIISSSSSSÃÃÃ OOO AAA SSSSSSÍÍÍNNNCCCRRROOONNNAAA XXX TTTRRRAAA NNNSSSMMMIIISSSSSSÃÃÃ OOO SSSÍÍÍNNNCCCRRROOONNNAAA Na transmissão ASSÍNCRONA, para cada caractere a ser transmitido, utiliza-se um
elemento de sinalização para indicar início do caractere (START) e um outro para indicar o término do caractere (STOP). O START (bit de partida) corresponde a uma interrupção do sinal na linha e o STOP (bit de parada), à condição de marca ou repouso, isto é, à existência do sinal na linha (normalmente o STOP corresponde a 1,4 ou 2,0 vezes o tempo de START), conforme ilustrado a seguir.
Cada caractere, independente do código adotado, recebe bits adicionais, que indicarão o
início e o fim dos mesmos. Pelo bit START, o receptor será avisado da transmissão de um caractere com antecedência suficiente para que possa, através de se próprio clock, sincronizar seus circuitos elétricos para ler cada bit no momento adequado.
O termo “ASSINCRONO” é utilizado como referência à irregularidade dos instantes de
ocorrência dos caracteres, isto é, o tempo decorrido entre dois caracteres (TEMPO DE REPOUSO) que pode ser variado pelo equipamento transmissor sem que o equipamento receptor tome conhecimento. O ritmo de transmissão assíncrono, apesar da emissão dos caracteres ser irregular, possui um sincronismo ao nível dos bits que compõem o caractere (obtido pela identificação do START), pois o equipamento receptor deve necessariamente conhecer os instantes que separam os bits dentro do caractere. A transmissão ASSÍNCRONA é caracterizada pela possibilidade de ser iniciada a qualquer tempo, sem limitação de tamanho de mensagem. Devido a possíveis erros de sincronismo, a transmissão assíncrona é normalmente utilizada em transmissões de dados com baixas taxas de sinalização binária. Os equipamentos assíncronos têm, normalmente, um custo bem menor que os equipamentos síncronos por serem de fabricação mais simples. A grande desvantagem da transmissão assíncrona é a má utilização do canal, já que os caracteres são transmitidos irregularmente espaçados no tempo, além do alto overhead (bits de controle adicionais à informação), ocasionando uma baixa eficiência na transmissão. Exemplificando, no caso do código EBCDIC (8 bits), acrescentando-se um bit de START e um de STOP (com duração de pulso igual a 2 vezes o tamanho do START), teremos um total de 11 bits, ou seja 27% do total transmitido não é informação útil.
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A transmissão SÍNCRONA é caracterizada pela possibilidade de transmitir um bloco inteiro
com a dição de controles apenas no começo e fim do bloco. Por exemplo, os caracteres de controle do protocolo BSC (STX – “Start of TeXt”, ETX – “End of TeXt”). O bloco terá aproximadamente a seguinte configuração:
TTTRRRAAA NNNSSSMMMIIISSSSSSÃÃÃ OOO SSSEEERRRIIIAAA LLL XXX TTTRRRAAA NNNSSSMMMIIISSSSSSÃÃÃ OOO PPPAAA RRRAAA LLLEEELLLAAA SERIAL - Transmissão
de um bit por vez na unidade de tempo. Há necessidade de apenas 1 via.
PARALELA - envio
simultâneo de um conjunto de bits. Há necessidade de tantas vias quantos forem os bits utilizados.
TTTRRRAAA NNNSSSMMMIIISSSSSSÃÃÃ OOO SSSIIIMMMPPPLLLEEEXXX XXX TTTRRRAAA NNNSSSMMMIIISSSSSSÃÃÃ OOO HHHAAA LLLFFF---DDDUUUPPPLLLEEEXXX XXX TTTRRRAAA NNNSSSMMMIIISSSSSSÃÃÃ OOO FFFUUULLLLLL---DDDUUUPPPLLLEEEXXX
II.8 MODULAÇÃO - MODEM É um processo pelo qual uma ou mais características de uma onda denominada
PORTADORA, são modificadas segundo um SINAL MODULANTE, que se caracteriza por ser a
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informação que se deseja transportar através do meio de comunicação. No caso da transmissão de dados, é o sinal digital binário.
A representação gráfica da sinalização é mostrada a seguir.
Parâmetros como comprimento do cabo, interferência eletromagnética e perdas inerentes ao
meio provocam distorções no sinal digital. A solução aponta para o emprego da modulação.
A modulação
pode ser feita variando amplitude, freqüência ou fase da ONDA PORTADORA. Os principais tipos de modulação utilizados em comunicação de dados são: FSK, PSK, DPSK e QAM.
A modulação FSK (“Frequency Shift Keying”) consiste em se alterar a freqüência da
PORTADORA de acordo com a informação a ser transmitida. Quando se envia do bit “1” , transmite-se a própria PORTADORA sem alterar sua freqüência, enquanto que para o bit “0”, a freqüência da portadora é alterada para uma freqüência mais alta. Na falta de dados para transmitir, o modem fica emitindo na linha a própria portadora. A modulação FSK é utilizada nas transmissões assíncronas de baixa velocidade. A principal vantagem da modulação FSK está relacionada à simplicidade dos modems; a principal desvantagem é a necessidade de uma relação sinal/ruído S/R muito elevada.
A modulação PSK (“Phase Shift Keying”) consiste em se variar a fase da PORTADORA de
acordo com a informação a ser transmitida. Às transmissões dos bits “0” e “1” corresponderão respectivamente as fases “0” e “180°” da PORTADORA.
A modulação DPSK (“Differential Phase Shift Keying”) representa uma variante da ”PSK”,
onde a cada bit não se associa a fase da PORTADORA, mas, sim, uma mudança ou não desta mesma fase. Assim, para cada bit “0” corresponderá uma inversão de “180°” na fase da PORTADORA e, ao bit “1”, não se altera a fase. A modulação “DPSK” tornou-se padrão (CCITT) para as transmissões síncronas.
TTTÉÉÉCCCNNNIIICCCAAA SSS MMMUUULLLTTTIIINNNÍÍÍVVV EEELLL
Nas técnicas vistas até o momento, verificamos que, para cada bit “0” ou “1” que se deseja
transmitir, a PORTADORA sofre uma mudança em uma de suas características, ou seja, ocorrendo um novo "status" na PORTADORA provocado por um bit (0 ou 1). Estas técnicas são denominadas MONOBIT.
Uma outra técnica, conhecida por DIBIT, consiste em imprimir à onda PORTADORA a
informação de 2 bits no mesmo intervalo de tempo. Em conseqüência, para cada variação da PORTADORA, transmitem-se dois bits.
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Uma terceira técnica, denominada TRIBIT, ocorre uma mudança no ângulo da portadora
para cada três bits que se deseja transmitir. Uma quarta técnica, conhecida por modulação QAM (“Quadrature Amplitude
Modulation ”), representa um tipo otimizado de modulação, na qual ocorre a alteração simultânea de duas características da portadora: sua amplitude e sua fase. Desta forma, obtêm-se grande rendimento e grande performance nas altas velocidades.
PPPAAA DDDRRROOONNNIIIZZZAAA ÇÇÇÃÃÃ OOO CCCCCCIIITTTTTT
Os modems analógicos são padronizados pelo CCITT (ITU-T) visando compatibilizar a nível
internacional os diversos modelos de modems fabricados por diferentes empresas. As modalidades DIBIT e TRIBIT foram padronizadas pelo CCITT para serem utilizadas em
modulação por fase, assim, encontramos DPSK-4 e DPSK-8, respectivamente. O CCITT define o termo TAXA DE SINALIZAÇÃO DE DADOS relativo à velocidade de
operação do Equipamento Terminal de Dados (ETD), medida em bps (bits por segundo), isto é, a velocidade de geração e recepção dos bits no ETD. Um outro termo, TAXA DE SINALIZAÇÃO DE LINHA, refere-se ao número de vezes que a linha de comunicação é sinalizada, medida em BAUDS. Quando um bit (0 ou 1) provoca uma alteração na PORTADORA, tem-se uma correspondência única entre bps e bauds (técnica MONOBIT). Assim, caso se queira determinar a velocidade de sinalização de linha, em BAUDS, basta conhecer a velocidade do ETD , em bps, e a técnica multinível utilizada, usa-se a tabela mostrada a seguir.
Técnica Multinív el Velocidade de Sinalização de Linha (BAUDS)
MONOBIT bps DIBIT bps/2 TRIBIT bps/3
TETRABIT / QAM bps/4 Desta forma, um circuito operando a 57600 bps, utilizando a técnica TETRABIT / Modulação
QAM, possui uma velocidade de sinalização de linha (entre modems) de 14.400 bauds.
MMMOOODDDEEEMMMSSS AAA NNNAAA LLLÓÓÓGGGIIICCCOOOSSS
MMMOOODDDEEEMMMSSS DDDIIIGGGIIITTTAAA IIISSS São equipamentos que se destinam a tratar o sinal "digital" de tal forma que possa ser
transmitido ao longo de um "meio". A diferença fundamental em relação aos modems analógicos é que os digitais geram outro tipo de sinal digital de características diferentes do sinal original, não executando uma "modulação", mas sim uma "codificação". São normalmente conhecidos como modems de banda base.
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Obs: MODEMs DIGITAIS RECEBEM COMO SUPORTE APENAS LINHAS FÍSICAS, ENQUANTO OS ANALÓGICOS ACEITAM TRAFEGAR EM SUPORTES DIVERSOS - LINHAS FÍSICAS, CANAIS MULTIPLEX.
NNNOOORRRMMMAAA LLLIIIZZZAAA ÇÇÇÃÃÃ OOO DDDEEE MMMOOODDDEEEMMMSSS PPPEEELLLOOO CCCCCCIIITTTTTT Dois fatores são básicos : a taxa de transmissão de informação (em bps) e o suporte de
transmissão. Para transmissão assíncrona, velocidades típicas de 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 14.400, 28.800, 33.600, 57600, 115200 bps. Para transmissão síncrona, todas as velocidades anteriores mais 64, 128, 256, 512 kbps e superiores.
Com a finalidade de normatizar as facilidades de comunicação em todo o mundo, foram
criados alguns órgãos para desenvolvimento de padrões comuns aos serviços de telefonia internacional, dentre os quais o CCITT (Comité Consultatif International Telegraphique et Telephonique). O CCITT, uma das instituições mais atuantes neste segmento, é responsável pelas recomendações das séries V que são adotadas pela maioria dos fabricantes de modems. A seguir estão relacionadas de forma resumida estas recomendações que constam no “Yellow Book” do CCITT.
V.11 Características elétricas para circuitos balanceados “double-current” para uso geral
com equipamentos no campo da comunicação de dados V.21 Padrão para modems duplex com taxas de transmissão de 300 bps para uso geral
em redes telefônicas comutadas V.22 Padrão para modems com taxas de transmissão de 1200 bps para uso geral em redes
telefônicas comutadas ou privadas V.22 bis
Padrão para modems com taxas de transmissão de 2400 bps para uso geral em redes telefônicas comutadas
V.24 Lista de definições para circuitos de comunicação de dados entre DTEs e DCEs V.32 Padrão para uso geral em modems duplex em circuitos telefônicos comutados em
taxas de 14400 bps V.34 Padrão para uso geral em modems duplex em circuitos telefônicos comutados em
taxas de 28800 bps V.42 Padrão que introduz a compressão de dados V.90 Padrão para modems duplex em circuitos telefônicos comutados em taxas de 56kbps
ÓÓÓRRRGGGÃÃÃ OOOSSS DDDEEE PPPAAA DDDRRROOONNNIIIZZZAAA ÇÇÇÃÃÃ OOO NNNOOO AAA MMMBBBIIIEEENNNTTTEEE DDDEEE RRREEEDDDEEESSS
No universo das telecomunicações e das redes de computadores existe uma gama variada
de empresas, fabricantes e de profissionais que atuam na área. Se não houvesse padronização, este "mundo" se tornaria um perfeito "caos". Assim, a existência de padrões tornou possível a comunicação de diferentes tecnologias de rede, aumentando de forma significativa a quantidade no mercado de produtos aderentes a padrões.
Os padrões se enquadram em duas categorias: "de facto" e "de jure". Os padrões "de facto"
estão aqueles que se ajustaram naturalmente, sem qualquer planejamento formal. É um exemplo clássico o sistema operacional UNIX. Por outro lado, os padrões "de jure", são adotados formalmente, normalmente por órgãos criados para este fim, ligados ao governo ou mesmo da iniciativa privada.
Um dos órgãos mais importantes é a UNIÃO INTERNACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES
(ITU - "International Telecommunication Union") , que em 1947 tornou-se uma agência das Nações Unidas. O ITU atua em três áreas:
• ITU-R ( "Radiocommunications") : preocupa-se com a alocação das freqüências de
rádio, em âmbito mundial; • ITU-T ( "Telecommunications Standardization") : preocupa-se com os sistemas de
telefonia e comunicação de dados. Cabe ressaltar que, entre 1956 a 1993, o ITU-T foi conhecido como CCITT ("Comité Consultatif International Télégrafique et Télëphonique");
• ITU-D ( "Development")
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Os padrões internacionais são gerados pela ISO ("International Standards
Organization") , uma organização de cunho não governamental, criada em 1946. Seus membros são organizações de padronização de deversos países, com destaque para a ANSI, nos Estados Unidos, a AFNOR na França e DIN na Alemanha.
Outro grande no mundo das padronizações é o IEEE ("Institute of Electrical and
Electronics Engineers"), que como o próprio nome diz, atua no desenvolvimento de padrões na área da engenharia elétrica e computação.
O mundo da Internet possui seus próprios mecanismos de padronização. Quando a
ARPANET foi implantada, o Departamento de Defesa norte-americano (DoD) criou um comitê, o qual em 1983 passou a ser denominado IAB ("Internet Activities Board" - mais tarde "Internet Architecture Board") . Em 1989, com o crescimento já exponencial da Internet, o IAB foi dividido em denominado IRTF ("Internet Research Task Force" e denominado IETF ("Internet Engineering Task Force) .
MMMOOODDDEEEMMMSSS IIINNNTTTEEELLLIIIGGGEEENNNTTTEEESSS /// CCCOOOMMM AAA NNNDDDOOOSSS HHHAAA YYYEEESSS
O termo MODEM INTELIGENTE é atribuído ao conjunto de comando executados pelos
modems para desempenhar funções específicas. Assim, um programa rodando em um PC, por exemplo, pode emitir comandos para serem executados pelo modem. Os produtos mais populares nesta linha são da Hayes Microcomputer Products, cujos comandos são iniciados com a transmissão de um Attention Code (AT) para o modem, seguido por comando ou conjunto de comandos. Exemplificando :
COMANDOS DESCRIÇÃO A Answer call D Dial a telephone number H Hang up telephone (on hook) or pick up telephone (off hook) P Pulse Dial T Touch-tone Dial Z Reset the modem
II.9 INTERFACE DE COMUNICAÇÃO DE DADOS
Enlace par a transmissão de dados
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Onde DTE e DCE correspondem respectivamente a ETD (EQUIPAMENTO TERMINAL DE DADOS) e ECD (EQUIPAMENTO DE COMUNICAÇÃO DE DADOS, normalmente um modem).
IIINNNTTTEEERRRFFFAAA CCCEEE NNNOOORRRMMMAAA LLLIIIZZZAAA DDDAAA VVV ...222444
IIINNNTTTEEERRRFFFAAA CCCEEE VVV ...333555 ––– IIINNNTTTEEERRRFFFAAA CCCEEE SSSEEERRRIIIAAA LLL MMMAAA IIISSS RRRÁÁÁ PPPIIIDDDAAA V.35 é o padrão do ITU (antigo CCITT) descrito como “Transmissão de Dados a 48 kbps
usando circuitos de banda de grupo de 60 --- 108 kHz. Basicamente, o V.35 é uma interface serial de alta velocidade projetada para suportar tanto altas taxas de dados como conectividade entre DTE em linhas digitais.
Reconhecido pelo seu conector de 34 pinos, o V.35 combina a faixa de passagem de vários
circuitos telefônicos para proporcionar alta velocidade na interface entre um DTE e um DCE e um CSU/DSU (Unidade de Serviço de Canal / Unidade de Serviço de Dados).
Apesar de ser comumente usada para suportar velocidades variando entre 48 a 64 kbps,
taxas muito mais altas são possíveis. Por exemplo, a distância máxima do cabo V.35 pode teoricamente chegar a 1200 m em velocidades de até 100 Mbps. A distância de fato vai depender do seu equipamento e do cabo.
Para atingir tais velocidades a grandes distâncias, o V.35 combina seinais de tensão
balanceados e não balanceados na mesma interface.
II.10 LIGAÇÃO DEDICADA X LIGAÇ ÃO COMUTADA Na comunicação de dados um fluxo de dados pode ser estabelecido em um circuito o qual é
configurado por meio de uma ligação permanente ou temporária entre dois ou mais ETD.
CCCIIIRRRCCCUUUIIITTTOOO DDDEEEDDDIIICCCAAA DDDOOO É caracterizado por um circuito que interliga dois ou mais ETDs (permanentes ou
temporários), pré-determinados e de modo fixo, sendo dispensável qualquer comando de estabelecimento do circuito. De acordo com o número de ETDs conectados no mesmo circuito, o circuito dedicado pode ser:
• ponto-a-ponto : circuito dedicado que interliga dois pontos • Multiponto : circuito dedicado que interliga mais de dois pontos
Geralmente, apresentam os seguintes atributos:
• tempo de conexão ou de estabelecimento de ligação, nulo • qualidade de transmissão conhecida e razoavelmente constante
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• eficiência de transmissão depende da qualidade de transmissão e do protocolo adotado
• transparência a códigos e protocolos • tarifas fixas, dependentes da distância, independentes da utilização • retardo de transmissão dependente dos meios de comunicação
CCCIIIRRRCCCUUUIIITTTOOO CCCOOOMMMUUUTTTAAA DDDOOO
É caracterizado por um circuito que interliga um assinante a outro, à sua escolha, enquanto
dura uma chamada,. Este circuito é estabelecido: • entre dois ETDs, por iniciativa de um deles; • o ETD chamador comanda o início de uma ligação com um outro ETD; • o ETD chamado é escolhido pelo ETD chamador; a ligação é temporária, enquanto
dura a troca de dados; • a ligação é desfeita por iniciativa de qualquer um dos dois ETDs.
Geralmente, apresentam os seguintes atributos:
• tempo de conexão não é desprezível (segundos) • qualidade de transmissão pode variar de uma ligação para outra • eficiência de transmissão depende do protocolo • retardo de transmissão dependente do meio de transmissão e do protocolo • tarifas dependem da distância e da utilização (duração e quantidade de chamadas,
volume transmitido) • podem ser estabelecidos utilizando-se redes comutadas • uma rede comutada compõe-se de centrais de comutação e meios de comunicação
Exemplo de rede comutada: REDE PÚBLICA DE TELEFONIA.
II.11 D ECIBEL – GANHO OU ATENUAÇÃO Em Telecomunicações, utilizam-se escalas logarítmicas para medir relações entre potências
de sinais elétricos como conseqüência das grandes variações existentes entre os sinais elétricos. Exemplificando, uma variação de 1 para 10.000 corresponde em logaritmos decimais a 0 para 4. Um circuito elétrico pode apresentar uma ATENUAÇÃO ou GANHO no sinal. A ATENUAÇÃO significa que a potência do sinal de saída é menor que a do sinal de entrada, e GANHO que a potência do sinal de saída é maior que a do sinal de entrada.
DDDBBB (((DDDEEECCCIIIBBBEEELLL )))
( 1 ) Ambas as potências (entrada e saída) devem estar na mesma unidade. ( 2 ) “dB” exprime a comparação entre duas potências (valor relativo), não significando
valor absoluto
Obs:
( 3 ) Cada aumento de 3dB equivale a aumentar 2 vezes a potência, isto é, 10 log (2P/P) = 3 dB
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DDDBBBMMM Expressa a amplificação (ganho ou
atenuação) de um sinal em relação à potência de 1mW, isto é, indica quantos decibéis o sinal está acima ou abaixo de 1 mW. Assim, o dBm é um valor absoluto de potência.
II.12 MULTIPLEXAÇÃO
É uma técnica que permite combinar logicamente diversas interfaces digitais de baixa
velocidade (portas secundárias) em uma interface digital de alta velocidade (porta principal). Para realizar esta função utiliza os chamados multiplexadores , apresentando a característica de manter o tráfego simultâneo (dedicado por porta secundária) dispensando procedimentos de endereçamento, chamada e seleção, considerando que a velocidade de operação da interface de alta velocidade é igual à somatória das velocidades de operação das interfaces digitais de baixa velocidade.
II.13 CONCENTRADOR/CONVERSOR
São computadores programáveis que permitem o compartilhamento de uma interface
principal por diversas interfaces digitais secundárias, operando com códigos, protocolos e velocidades diferentes. Como característica, a velocidade de operação na interface digital principal não corresponde à soma das velocidades de operação nas interfaces digitais secundárias. Uma aplicação típica de CONCENTRADOR é permitir o acesso de microcomputadores, geralmente operando com transmissão assíncrona, em sistemas que operam sincronamente, realizando a conversão também de códigos e velocidades.
II.14 PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO
Um protocolo é definido como um conjunto de normas ou procedimentos necessários para
iniciar e manter uma comunicação entre dois pontos em um sistema de comunicação. É também definido também como um conjunto de regras preestabelecidas, que disciplinam a comunicação de dados entre dois ou mais ETD’s com o intuito de garantir a troca de informações de modo ordenado e sem erros. No caso das redes de computadores, um protocolo é o conjunto de normas que permite que dois ou mais computadores se comuniquem.
O protocolo consta de uma sintaxe, uma semântica e um tempo. A sintaxe de um
protocolo define os conjuntos de bits (séries de 1 e 0) divididos em campos. A semântica define o significado exato dos bits dentro dos campos. O tempo define a relação entre a faixa dos bits dentro dos campos e as pausas entre reconhecimentos dos mesmos.
O protocolo está relacionado com a disciplina de controle da linha, que pode ser assíncrona
(START/STOP ou TTY), para baixas velocidades, ou síncrona (BSC, SDLC, ...), orientados a caractere ou a bit, para redes de comunicações a longa distância. Para o ambiente de redes locais vários outros protocolos são conhecidos, como: CSMA/CD e TOKEN PASSING.
Outra característica dos protocolos, que está diretamente relacionada com a disciplina,
decorre da forma como o protocolo é orientado, ou seja, como é feito o tratamento das suas funções, que pode ser a bit ou a byte. Nos protocolos orientados a byte , existe um conjunto de caracteres convencionados para desempenhar determinadas funções, enquanto que nos protocolos orientados a bit , essas funções são desempenhadas por conjuntos de bits que têm significado para algumas camadas da arquitetura, considerando que estas foram desenvolvidas de acordo com um determinado modelo e organizadas em camadas que realizam uma função bem definida.
PPPRRROOOTTTOOOCCCOOOLLLOOOSSS OOORRRIIIEEENNNTTTAAA DDDOOOSSS AAA BBBYYYTTTEEE /// CCCAAA RRRAAA CCCTTTEEERRR
Os protocolos orientados a byte exigem uma sincronização ao nível de caractere, para
que a estação receptora possa identificar quais os bits que formam um caractere. Esta
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sincronização deve ser estabelecida no início de cada transmissão e mantida até o seu final. Caso o tamanho do bloco seja muito extenso, a estação transmissora deve enviar caracteres de sincronismo no interior do bloco, assegurando que o sincronismo de caractere não seja perdido. Exemplos típicos são os protocolos START-STOP e BSC.
PPPRRROOOTTTOOOCCCOOOLLLOOOSSS SSSTTTAAA RRRTTT///SSSTTTOOOPPP
Comparando com os protocolos atuais são muito simples e um dos mais antigos, tendo sido
exaustivamente utilizado em terminais de vídeo não bufferizados, terminais telex e impressoras de baixa velocidade. Utilizam basicamente seis caracteres especiais para o controle de linha: INÍCIO DE BLOCO; FIM DE BLOCO; PROCEDIMENTO DE SELEÇÃO; RESPOSTA POSITIVA, RESPOSTA NEGATIVA, ERRO NA LINHA; FIM DE TRANSMISSÃO e RESET.
PPPRRROOOTTTOOOCCCOOOLLLOOO BBBSSSCCC
Tendo sido desenvolvido originalmente pela IBM visando permitir a transmissão síncrona
entre computador e periféricos localizados em pontos remotos, o protocolo BSC foi concebido para ser utilizado em ligações ponto-a-ponto ou multiponto, dedicadas ou comutadas, podendo operar com os códigos EBCDIC ou ASCII, no modo HALF-DUPLEX. A estrutura básica :
Onde : PAD –
Caracter PAD, utilizado antes da seqüência de sincronismo para garantir que a estação transmissora não inicie a transmissão antes que a estação receptora esteja em condições de receber, assegurando o estabelecimento do sincronismo. Este caractere é também utilizado para garantir que os últimos bits de um bloco (os caracteres BCC) sejam realmente transmitidos antes da virada do modem, em ligações HALF-DUPKEX. Costuma-se utilizar os caracteres HEX “FF” (seqüência de 1), “AA” ou “55” (seqüência de 0 e 1 alternados).
SYN – caracter de sincronismo. SOH – “Start of Header” – início de cabeçalho STX – “Start of Text” ETB – “End of Transmission Block” ETX – “End of Text” EOT – “End Of Transmission” ACK0 / ACK1 – “Affirmative Acknowledgment” – Reconhecimento Positivo NACK – “Negative Affirmative Acknowledgment” – Reconhecimento
Negativo WACK – “Wait Before Transmit Affirmative Acknowledgment” –
Reconhecimento Positivo, Espere antes de Transmitir ENQ – “Enquiry” – caractere utilizado para requisitar uma resposta da
estação receptora ou solicitar a retransmissão da resposta a uma mensagem enviada, porque a primeira resposta foi truncada ou não foi recebida quando esperada.
BCC – “Caractere de Check de Bloco” – verificação, baseado no método polinomial CRC-16
Disponível em três versões: a primeira BSC-1, ponto-a-ponto; a segunda BSC-2, para
ligação multiponto com terminais inteligentes; a última, BSC-3, para ligação multiponto com terminais não-inteligentes.
PPPRRROOOTTTOOOCCCOOOLLLOOOSSS OOORRRIIIEEENNNTTTAAA DDDOOOSSS AAA BBBIIITTT
Os protocolos orientados a bit não utilizam caracteres específicos e os campos de
informação, endereço e controle são tratados em nível de bit. São diferenciados dos orientados a
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byte (caractere) por serem HALF e FULL-DUPLEX, independentes dos códigos, permitem blocos de tamanho maior. São exemplos típicos SDLC, BDLC, HDLC e X.25.
PPPRRROOOTTTOOOCCCOOOLLLOOO SSSDDDLLLCCC
Desenvolvido pela IBM em 1974 para atender a arquitetura SNA (“Systems Network
Architecture”) em transmissões HALF ou FULL-DUPLEX, este protocolo pode operar em linhas comutadas ou permanentes, ponto-a-ponto ou multiponto, com uma estrutura de quadros (ou frames), no seguinte formato:
FLAG - byte padrão 01111110 delimita o início e o fim do quadro
ENDEREÇO - Endereço da estação secundária que está recebendo ou enviando o quadro para a estação principal.
CONTROLE - Identifica o tipo do quadro que está sendo enviado, se de informação, de supervisão ou não numerado.
INFORMAÇÃO - Informação propriamente dita FCS - Frame Checking Sequence”- teste de redundância de 16 bits usado
para detecção de erros, determinado usando o CRC-16, o polinômio x16 + x12 + x5 + 1
PPPRRROOOTTTOOOCCCOOOLLLOOO HHHDDDLLLCCC
Desenvolvido pela ISO em 1979 visando a padronização de um protocolo orientado a bit
para transmissão de dados síncrono HALF ou FULL-DUPLEX, possui uma estrutura semelhante ao SDLC, podendo operar em linhas comutadas ou permanentes, ponto-a-ponto ou multiponto.
PPPRRROOOTTTOOOCCCOOOLLLOOO XXX...222555
O protocolo X.25 foi definido pelo CCITT como interface padrão entre DCEs para redes de
dados comutadas chaveadas (“switched”) por pacotes, conhecida como Recomendação da Série X. Este fato ocorreu tendo por objetivo possibilitar aos fabricantes de computadores e equipamentos de transmissão de dados o desenvolvimento de hardware e software para ligação de um computador a qualquer rede pública do mundo, além de facilitar o trabalho de interconexão de redes.
O protocolo X.25 pertence à categioria dos protocolos orientados a bit, operando de acordo
com as três primeiras camadas do modelo OSI/ISO, definindo uma disciplina de comunicação entre terminais e rede pública ou privada, regularizando o estabelecimento de chamada, transmissão de dados, desconexão e controle do fluxo de dados. Normalmente, as redes de comutação por pacotes caracterizam-se por um compartilhamento eficiente dos recursos da rede entre diversos usuários e pela aplicação de tarifas baseadas no volume efetivo de dados transmitidos.
A técnica de pacotes proporciona um elevado padrão de qualidade. A determinação do
caminho mais adequado para transmissão de um conjunto de pacotes permite contornar situações adversas decorrentes de falhas no sistema ou de rotas congestionadas.
A Recomendação CCITT X.25 define três níveis de interface DTE/DCE (“Data Terminal
Equipment / Data Communication Equipment”): físico, enlace e pacote, fornecendo o uso das redes de pacotes para funções X.25 --- um exemplo de DTE seria um PC servidor ou “desktop”.
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O nível FÍSICO define as características mecânicas, elétricas da interface do terminal e da
rede. O padrão adotado é a interface serial RS-232-C, adotada internacionalmente pelo CCITT como V24. Para as velocidades de acesso superiores a 64 Kbps, a interface utilizada é a V35 ou V36 (V.11). O nível FÍSICO define o controle e o circuito físico entre o usuário DTE e DCE. As funções de controle incluem ativação, manutenção e desativação de um circuito físico entre o dispositivo de comunicação (DTE) e o circuito de comunicação (DCE).
O nível ENLACE ou de QUADROS usa o “Link Access Procedure” para assegurar a
integridade dos dados e o controle das informações que são trocadas entre o DTE e o DCE através do nível físico. Estas funções incluem a formatação dos dados e o primeiro nível dos procedimentos de recuperação. As características deste nível são baseadas no HDLC. O nível ENLACE estabelece o protocolo de linha usado para inicializar, verificar, controlar e encerrar a transmissão dos dados na ligação física entre o DTE e a rede de pacotes. Esse nível é responsável pela troca eficiente de dados entre terminal e rede, pelo sincronismo da conexão, detecção e correção de erros através de retransmissões, identificação e informação de procedimentos de erro para o nível acima (nível de pacotes) para a recuperação.
O nível de REDE ou PACOTE define como as chamadas são estabelecidas, mantidas e
terminadas, e como os dados bem como informações de controle são formatados ou empacotados. A unidade de informação no nível de PACOTE é delimitada no início e no fim. O tamanho máximo da unidade de informação no nível 3 pode ser limitado ou ilimitado, conforme o tipo de serviço oferecido. A unidade de informação com tamanho limitado é geralmente associada ao termo pacote de dados , característico das redes de computadores com tecnologia de pacotes, como por exemplo a RENPAC no Brasil originária da TRANSPAC francesa. A possibilidade de roteamento, através de sistemas intermediários, para uma conexão entre dois endereços em nível de rede caracteriza uma das funções básicas do nível de pacotes. O nível de pacotes também pode fornecer serviços de controle de fluxo e seqüenciamento de informações transmitidas para cada conexão da rede. Os protocolos do nível de pacote definem a organização dos dados de usuário e o controle das informações, organizando-as dentro de pacotes que fluirão através da rede. Também especificam a maneira pela qual chamadas dos DTEs serão estabelecidas, mantidas e desfeitas. Os protocolos deste nível incluem circuitos permanentes e circuitos virtuais.
PPPAAA CCCOOOTTTEEE
Para que uma mensagem seja transmitida via rede de pacotes, é necessário dividi-la,
independentemente do seu tamanho original, em blocos de tamanho máximo limitado. Estes segmentos contendo informações que permitem o seu encaminhamento, recebem a denominação de PACOTES. Um PACOTE é, então, a unidade de informação tratada pela rede, contendo, além do campo de dados, um cabeçalho onde estão registradas todas as informações necessárias ao seu correto encaminhamento através da rede.
OOO PPPRRROOOTTTOOOCCCOOOLLLOOO XXX...222555 SSSEEEGGGUUUNNNDDDOOO OOO MMMOOODDDEEELLLOOO OOOSSSIII /// IIISSSOOO
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PPPRRROOOTTTOOOCCCOOOLLLOOO FFFRRRAAA MMMEEE RRREEELLLAAA YYY Uma das formas mais fáceis de descrever FRAME RELAY é compará-lo com a tecnologia
X.25, pois FRAME RELAY é uma técnica que visa à transferência de dados entre dois pontos, embora empregue uma rede de comunicação inteligente.
O X.25 emprega as três primeiras camadas do modelo de referência OSI. A primeira
camada é a camada FÍSICA e provê a conectividade física e elétrica dos dispositivos dos usuários da rede ou entre os nós da rede. A Segunda camada é a DATA LINK (ENLACE), responsável por assegurar a integridade dos dados que fluem através da camada física. Por último, a camada de REDE, algumas vezes referenciada como PACOTE, encarregada de fazer com que os dados dos usuários a cheguem em seu destino de forma correta e ordenada.
No esquema X.25, os dados que chegam na rede são examinados, na ordem, para que seja
reconhecido o seu destino e, assim, possam ser roteados de acordo com este endereço. Com a técnica de PACOTE, isto é normalmente feito pacote a pacote, ou frame a frame. Já para tecnologias em modo de circuito, isto é feito com base em chamadas. Em ambientes X.25 os dados recebidos de um dispositivo, como um terminal, são armazenados para processamento ou uma possível retransmissão. Um envelope é adicionado em torno dos dados do usuário, constituindo o PACOTE. As informações são usadas pelo nó de destino para checar se os dados chegaram sem erros, ou pedir retransmissão quando houver erros no pacote. Baseada nas informações do envelope, a rede determina para onde se destinam os dados que estão sendo transmitidos. Neste ponto um frame envelope é colocado em tono do envelope-pacote, sendo que este novo envelope é responsável por assegurar a integridade dos dados que serão transportados sobre uma linha física. O dado é enviado via camada FÍSICA, sobre um meio apropriado de transmissão como uma linha telefônica comum, uma linha de fibra ótica ou um canal de satélite. Quando o dado chega no próximo nó, mais uma vez será armazenado, e então será verificado se existe algum erro. Se algum erro for encontrado, é solicitada a retransmissão para o nó que o transmitiu a partir da parte com erro. Se nenhum erro for encontrado, a rede analisa o frame para determinar se os dados foram destinados para o nó que recebeu este frame ou se o frame terá de ser novamente roteado para outro nó. Este processo continua até que o nó de destino receba o envelope com o conteúdo dos dados enviados pelo nó de origem de forma totalmente íntegra.
Em oposição ao X.25, o FRAME RELAY emprega somente dois dos três níveis que
compõem o X.25. Com a tecnologia FRAME RELAY, UM NÓ FINAL INTELIGENTE, COMO UMA Rede Local, envia dados através do canal X.25 adicionando um envelope Q.992A no frame. Alternadamente, o nó inteligente pode enviar dados para a rede já encapsulado no frame. Para ambos os casos, o frame contém informações de roteamento não especificado no segundo nível do X.25, eliminando, também, a necessidade da rede examinar o terceiro nível. Comparado com X.25, FRAME RELAY executa algumas funções adicionais na Segunda camada do modelo de rede, embora não englobe serviços da terceira camada, como a correção de erros. Como as extremidades são inteligentes, e nestas correm um protocolo ponto-a-ponto, além de geralmente empregar circuitos de melhor qualidade, a ocorrência de erros é bem menor. Mas com FRAME RELAY o que
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realmente ocorre é que a rede pode detectar frames com erros, e o procedimento é descartá-los. Como os nós empregam um protocolo ponto-a-ponto, este é responsável por detectar e recuperar frames perdidos. Por possuir um processo de recuperação de falhas na rede, os nós finais ganham enorme eficiência. II.15 MEIOS DE TRANSMISSÃO
O meio de transmissão é o meio empregado para oferecer suporte ao fluxo de dados entre
dois pontos. O termo linha é freqüentemente usado no jargão do teleprocessamento, e pode designar um par de fios, um cabo coaxial, um cabo de fibra ótica, canal de satélite. Os meios de transmissão permitem que os computadores enviem e recebam mensagens, mas não garantem que as mensagens sejam entendidas. Essa função é deixada para os protocolos de camada superior.
CCCAAA RRRAAA CCCTTTEEERRRÍÍÍSSSTTTIIICCCAAA SSS DDDOOOSSS MMMEEEIIIOOOSSS DDDEEE TTTRRRAAA NNNSSSMMMIIISSSSSSÃÃÃ OOO Cada meio de transmissão possui características próprias que o tornam adequado para tipos
específicos de serviço: • Custo • Requisitos de instalação • Largura de banda : Refere-se à medida da capacidade de um meio para transmitir
dados. As taxas de transmissão freqüentemente são estabelecidas em termos da quantidade de bits que podem ser transmitidos por segundo. Uma rede local Ethernet teoricamente pode transmitir 10 milhões de bits por segundo (bps) e tem uma largura de banda de 10 megabits por segundo (Mbps). A largura de banda que um cabo pode acomodar é determinada em parte pelo comprimento do cabo. Um cabo curto geralmente pode acomodar uma largura de banda maior do que um cabo mais longo e essa é a razão pela qual todos os projetos de cabos especificam comprimentos máximos. Além desses limites, os sinais de mais alta freqüência podem deteriorar-se e os erros começam a ocorrer nos sinais de dados.
• Uso da banda (BANDA -BASE ou BANDA -LARGA) : Existem duas maneiras de alocar a capacidade de transmissão do meio. ü BANDA BASE : toda a capacidade do meio é dedicada a um canal de
comunicação. A maioria das redes locais funciona no modo de BANDA-BASE. O método de transmissão de BANDA BASE define que somente um sinal digital pode viajar pela mídia e que sua velocidade não pode ser superior a 100 Mbps. A informação é posta na mídia sem nenhum tipo de modulação e cada sinal transmitido utiliza a largura da banda total da mídia. O cabo UTP, de par trançado, a fibra ótica e o cabo coaxial para BANDA BASE são os mais comuns para esse tipo de transmissão.
ü BANDA LARGA : Dois ou mais canais de comunicações compartilham a largura de banda do meio de comunicação. O método de transmissão de BANDA LARGA permite que vários sinais possam viajar ao mesmo tempo pela mídia. Como exemplo, um cabo coaxial CATV com uma largura de banda de 500 MHz pode levar 80 canais de televisão de 6 MHz de largura de banda cada. Essas transmissões requerem uma largura de banda maior, ou uma faixa de freqüências, para poder permitir várias freqüências no mesmo cabo. A informação é modulada antes de ser transmitida. O sistema de televisão a cabo é o melhor exemplo de que vários canais podem ser vistos, mesmo viajando
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através de um único cabo. Os cabos de fibra ótica e o coaxial para BANDA LARGA são os mais comuns para esse tipo de transmissão.
• Atenuação : é uma medida de quanto um meio de transmissão enfraquece um sinal, sempre especificam a freqüência usada para fazer a medida porque a atenuação varia com a freqüência. Como uma regra, quanto maior a freqüência, maior a atenuação. Constitui-se em um dos principais fatores que limitam os comprimentos dos cabos que podem ser usados nas redes.
• Interferência eletromagnética (EMI) : é um ruído elétrico de fundo que distorce um sinal carregado por um meio de transmissão. É uma grandeza que dificulta a escuta da estação em um meio para detectar sinais de dados válidos. Alguns meios de redes são mais sensíveis à essa INTERFERÊNCIA que outros. O cabo de fibra ótica é imune a todas as formas de EMI. A LINHA CRUZADA ("CROSSTALK") é um tipo especial de EMI causado por fios próximos entre si que carregam dados e "vazam" alguns de seus sinais de dados como EMI. A LINHA CRUZADA é de particular preocupação em redes de alta velocidade que usam cabos de cobre porque existem, tipicamente, muitos cabos individuais muito próximos entre si.
IIIMMMPPPEEEDDDÂÂÂ NNNCCCIIIAAA EEE RRREEETTTAAA RRRDDDOOO DDDEEE PPPRRROOOPPPAAA GGGAAA ÇÇÇÃÃÃ OOO
Cabos diferentes possuem características diferentes. As duas características importantes
para a Ethernet são a impedância e retardo de p ropagação. O retardo de propagação está associado à quantidade de tempo que um sinal leva para
viajar através de um meio. O retardo de propagação do cabo RG58 é tipicamente de 0,66 vezes a velocidade da luz, ou seja, aproximadamente 299.792.458 metros por segundo. O tempo que um REPETIDOR leva para regenerar o sinal também deve ser considerado. As características de propagação e repetição de diferentes esquemas de cabeamento Ethernet trazem alterações nas regras baseadas no tipo de cabeamento usado.
PPPAAA RRR TTTRRRAAA NNNÇÇÇAAA DDDOOO (((“““TTTWWW IIISSSTTTEEEDDD---PPPAAA IIIRRR”””)))
Utilizado em redes com configuração híbrida ESTRELA/BARRAMENTO, com topologia semelhante ao cabeamento telefônico. Este tipo de rede utiliza cabos de par trançado, tipo telefônico, padrão 24AWG e conectores modulares tipo RJ-45.
Dois fios são arranjados em forma espiral de maneira que possam reduzir a indução de
ruídos e manter as propriedades elétricas constantes, em toda a sua extensão. O trançado reduz a sensibilidade do cabo em relação à interferência eletromagnética e também reduz a tendência do cabo de irradiar o ruído de freqüência de rádio que interfere com cabos próximos e componentes eletrônicos. Isso acontece porque os sinais irradiados dos fios trançados tendem a se cancelar uns aos outros. A qualidade da rede baseada em par trançado depende da qualidade dos condutores empregados, das influências externas e da distância. Foi adotado como um dos padrões para redes locais, conhecido como 10 BASE T (UTP - Unshilded Twisted Pair), possuindo as seguintes características:
• topologia ESTRELA (fisicamente) • tipo de cabo : PAR TRANÇADO 24 AWG • permite ligações entre estações ou entre HUB e ESTAÇÕES até distâncias de 100
metros • velocidade teórica de 10 Mbps ("ETHERNET") e aproximadamente 3 Mbps na prática • conector padrão RJ-45 • uso de "HUB" (ETHERNET), como QUADRO CENTRAL DE FIAÇÃO (8, 12, 16,
24, 32 portas)
“““CCCAAA BBBLLLIIINNNGGG””” É a infra-estrutura de colocação dos cabos, a escolha adequada para cada ambiente e a
metodologia de instalação e identificação ou o sistema pelo qual se gera uma estrutura física que suportará a rede. Representa o ponto do sistema de comunicação responsável pelo maior
25
percentual de falhas (40%). Em vista disso, deve ser executado de modo a facilitar a localização e a solução de defeitos. Além da qualidade dos cabos escolhidos, devem ser criteriosamente definidos os armários ou bastidores de distribuição, as tomadas de comunicação para as estações, canaletas, conectores, identificação de cabos, painéis, e tudo o mais.
OOO QQQUUUEEE SSSEEE DDDEEEVVV EEE CCCOOONNNSSSIIIDDDEEERRRAAA RRR NNNAAA EEESSSCCCOOOLLLHHHAAA DDDOOO CCCAAA BBBOOO ???
BLINDADO X NÃO BLINDADO
Cabo blindado com revestimento PVC,
malha de lâminas, blindagem de alumínio e condutores blindados
individualmente
Cabo não blindado com
revestimento PVC
O ambiente normalmente determina se o cabo deve ou não ser blindado. Ambientes
tranqüilos de escritórios, lojas comerciais movimentadas e instalações industriais requerem níveis diferentes de blindagem. A blindagem é a malha protetora que envolve e protege os condutores do cabo contra radiação e interferência eletromagnética. Essa atividade eletromagnética (EMI) é normalmente conhecida como ruído. Entre as fontes de ruídos em locais de trabalho incluem-se os elevadores, lâmpadas fluorescentes, geradores, compressores, ar condicionado e copiadoras. Para proteger seus dados em um ambiente ruidoso, deve-se dar preferência para cabos blindados. A blindagem folheada é a mais básica, mas a malha de cobre proporciona melhor proteção. Deve-se usar um cabo com blindagem de lâmina em ambientes de escritórios movimentados e comércio. Para ambientes industriais, deve-se optar por blindagem de cobre trançado. Para ambientes de escritórios, deve-se optar por cabos não blindados.
PPPVVV CCC XXX AAA NNNTTTIIICCCHHHAAA MMMAAA
A escolha do revestimento PVC ou ANTICHAMA vai depender de onde vai se passar o
cabo. O cabo PVC apresenta um revestimento externo de PVC (Cloreto de Polivinila). Esse tipo de revestimento desprende gases tóxicos quando queima. É mais comumente usado entre a estação de trabalho e a tomada de parede. Também pode ser usado em lances horizontais a partir do quadro de distribuição. Pode-se usá-lo em lances entre os andares --- proém só se o edifício apresentar um sistema fechado de ventilação. Para se certificar do uso correto do cabo, deve-se contactar a autoridade fiscalizadora local. O cabo antichama (“plenum”) é usado entre andares de prédios. Ele possui uma capa especial, tal como TEFLON, que não desprende fumaça tóxica quando queimado. O “plenum” é um espaço criado pelos componentes da estrutura do edifício para o movimento de ar ambiental. O teto falso não é um “plenum”. Cabos de comunicações usados em um plenum são normalmente designados CMP (“Plenum communications, Ref. 1987 NEC).
BITOLA DOS FIOS
Quanto maior o número da bitola menor será o diâmetro do fio. Por exemplo, um fio 24 AWG é mais fino que um fio 19 AWG. Baixo AWG significa melhor integridade e maiores distâncias de transmissão.
CONDUTOR RETORCIDO
X CONDUTOR SÓLIDO
O CABO RETORCIDO deve ser usado em instalações mais curtas, entre placas de rede e
tomadas de parede, ou entre concentradores e “patch panels”, hubs e outros equipamentos
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montados em rack. O cabo de fios retorcidos é muito mais flexível que o cabo de núcleo sólido. A atenuação é mais alta no cabo de fios retorcidos e, portanto, o comprimento total de cabo retorcido no seu sistema deve ser o mínimo possível para reduzir a degradação do sinal no seu sistema. O CABO SÓLIDO deve ser usado para instalações entre dois gabinetes de cabeamento, ou do gabinete de cabeamento para uma tomada de parede. Um cabo de condutor sólido não deve ser dobrado, curvado ou torcido repetidamente. Ele é projetado para instalações de cabos horizontais e de backbone. A atenuação é mais baixa que nos cabos de condutores retorcidos.
CAPAS METÁLICAS
X CAPAS PLÁSTICAS
As capas (que protegem os conectores e cobrem os pinos) podem ser metálicas ou
plásticas. Capas de metal oferecem proteção contra insterferência eletromagnética (EMI) e interferência de radiofreqüência (RFI) na terminação do conector. Geralmente, deve-se escolher capas de metal quando se estiver usando cabo blindado e capas plásticas com cabo não blindado.
CAPAS MOLDADAS
X CAPAS REMOVÍVEIS
Capas moldadas fornecem uma terminação lacrada e evitam quebras devidas à flexão do
cabo. Cabos com proteções moldadas não podem ser passados por conduítes e outros locais estreitos. Capas removíveis (em que a parte de cima da capa pode ser removida) podem ter a a pinagem reconfigurada. Pode-se precisar reconfigurar a pinagem dos cabos por conduítes ou outros espaços estreitos por onde uma capa moldada não passaria.
CCCAAA TTTEEEGGGOOORRRIIIAAA 333
Este cabo cumpre as recomendações elétricas e de distância do EIA/TIA 568 e TSB36
Comercial Building Wiring Standards para cabeamentos UTP. Deve ser usado em aplicações com taxas de transmissão menores ou iguais a 10Mbps. Entre as utilizações possíveis estão voz e dados em baixa taxa, sendo o alcance igual a 100m quando operando a 10Mbs.
CCCAAA TTTEEEGGGOOORRRIIIAAA 555
Atualmente o tipo de cabeamento UTP preferido é o CATEGORIA 5. Indicado para
aplicações com taxas de transmissão até 100 Mbps. Este cabo é recomendado para redes a grandes distâncias e redes com altas taxas de transmissão. O alcance a 10Mbs é de 150m.
O padrão Categoria 5 estabelece requisitos mínimos para cabos de comunicação dentro de
um edifício comercial, inclusive até a tomada de comunicação entre edifícios de uma área. Ele suporta ambiente para múltiplos produtos e fornecedores. Categoria 5 (ou CAT5 como é muitas vezes conhecido) é o cabo mais usado atualmente para comunicação de dados dentro da categoria UTP. O CAT5 deve ser capaz de suportar voz e dados a 100 MHz em fios 22 ou 24 AWG. CAT 5 é tipicamente usado para redes de par trançado de alta velocidade tais como 100BaseTX, Fast Ethernet e ANSI X3T9.5 TP-PMD a 100 MHz (FDDI em UTP).
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O mercado de telecomunicações está se estruturando para acomodar fabricantes de equipamentos e provedores de conteúdo que estão projetando novas aplicações e equipamentos que demandam aumentos de velocidade e níveis de ruído mais baixo no cabo. Atualmente, existem aperfeiçoamentos do padrão Categoria 5 sendo votados nos fóruns de padronização EIA/TIA. Os novos padrões de teste serão maiores que os para CAT5 e provavelmente serão chamados de CAT5E (CAT5 Enhanced). O CAT5E acrescenta testes de NEXT (Near End Cross Talk), FEXT (Far End Cross Talk) e Perda de Retorno.
NNNOOOVVV OOOSSS PPPAAA DDDRRRÕÕÕEEESSS /// AAA LLLÉÉÉMMM DDDAAA CCCAAA TTTEEEGGGOOORRRIIIAAA 555
Fundamental para interligação de equipamentos e redes, a tecnologia de cabeamento está,
atualmente despertando a atenção de fabricantes e órgãos de normatização visando desenvolver novos padrões que possam atender à necessidade das corporações por maiores taxas de transmissão, tudo isso provocada pela popularização do Fast Ethernet, ATM e Gigabit Ethernet, a implantação de Internet/Intranet, o crescimento das LANs e acesso remoto, o avanço da tecnologia de compactação de dados em modems de alta velocidade e também com o PABX digital, além do crescimento de aplicações de videoconferência e multimídia,
A experiência tem mostrado que 2% dos custos de investimento se referem aos cabos e
conectores. Os 98% restantes se destinam aos servidores, estações, placas, hubs, switches, roteadores, centrais de PABX e softwares de rede e aplicativos. No que diz respeito a falhas nas redes, 50% dos problemas se relacionam a falhas de cabos e conectores (“downtime”), normalmente conseqüência de má instalação, compra de produtos de qualidade inferior, precariedade ou manuseio incorreto por parte do usuário. O “downtime” pode acarretar prejuízos elevados com o tempo inativo da rede.
No Brasil, o processo de abertura do setor de telecomunicações aliado ao avanço das
tecnologias e a preocupação com o cabeamento estruturado tem motivado o interesse de empresas estrangeiras em se instalarem no país. Empresas tradicionais tem enfrentado concorrência em sua área de atuação. Algumas tem produzido cabos de alumínio e cobre para energia e telefonia além dos cabos UTP categoria 5 para informática, que atendem ao método de teste e medição “POWER SUM” - previsto na norma EIA/TIA 568-A.
Categoria 6 Classe E : está atualmente em revisão pelo EIA/TIA. O Categoria 6 tem por
objetivo dar larguras de banda duas vezes maiores que as do limite do CAT5. Categoria 7 Classe F é baseado em especificações européias e nas especificações
Categoria 6, projetado para chegar a larguras de banda de 750 MHz. Muito pouco trabalho tem sido despendido nas especificações Categoria 7 no momento. Os níveis 6 e 7, que não devem ser confundidos com Categorias 6 e 7, foram criações proprietárias para definir desempenhos além das exigências do Categoria 5 existente. Através do largo uso e exposição, Nível 6 e Nível 7 têm se tornado termos comuns porém nenhuma entidade padronização (tais como EIA/TIA) criou ou aceitou nenhum padrão conhecido como 6 ou Nível 7.
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PAR TRANÇADO NÃO BLINDADO é o cabo mais comumente utilizado devido a seu baixo
custo, instalação fácil, flexibilidade para mudanças e trocas e capacidade de suportar toda a largura de banda das LANs. Embora originariamente projetado para voz, o cabo par trançado passou por vários avanços que o tornaram adequado para telefones, “workstations”, terminais e sistemas computacionais. De fato, a Categoria 5, o par trançado de grau mais alto, pode suportar dados a até 100 Mbps. Uma vantagem importante do cabo de par trançado sobre o cabo de par não trançado O a resistência ao “crosstalk”. Os trançamentos evitam a interferência dos outros pares no cabo. Por isso, o UTP O recomendado ao invés do cabo não trançado de quatro fios em instalações com muitas linhas.
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Cuidados necessários que devem ser tomadas na conexão:
• desencapar o cabo; • identificar e separar os pares conforme o quadro “Código de Cores”; • posicionar os pares identificados no conector RJ-45 seguindo a seqüência marcada
no diagrama; • para obter uma boa conectividade, utilizar ferramentas adequadas, obtendo desta
forma uma boa fixação do condutor com o conector.
As principais vantagens são :
• simplicidade, • baixo custo, • flexibilidade, • facilidade de conexão dos nós à rede e facilidade de gerenciamento da rede
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• oferece proteção a outros computadores da rede no caso de um usuário desconectar um único computador
As principais desvantagens são :
• menor alcance • necessidade de uso de Hub como centro de fiação acarretando aumento de custo.
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O HUB é um dispositivo eletrônico que estimula os sinais num cabo Ethernet. Funciona como um concentrador para o qual convergem as conexões dos computadores possuindo cada uma comprimento de até 100 metros.
Um HUB necessita de energia elétrica e de pessoal qualificado para fazer o monitoramento
e o controle de sua operação na rede.
São formas de conexão:
EMPILHAMENTO
Quando existir a necessidade de distribuição centralizada, ou seja, os hub's devem criar um só nó, multiplicando-se assim a capacidade de conexão. Os hub's da 3Com permitem o empilhamento de até 4. No caso de hub's de 12 portas cada, os 4 hub's empilhados funcionam como um só de 48 portas. Normalmente a conexão entre os 4 hub's é feita no painel de trás do equipamento.
BACKBONE - INSTALAÇÕES QUE SE ESTENDEM NA VERTICAL
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Normalmente
utilizado em instalações que envolvem prédios nos quais a rede se estende na vertical.
ESTRUTURA HIERÁRQUICA OU EM ÁRVORE
Normalmente
utilizado em instalações se estendem na horizontal.
CCCAAA BBBEEEAAA MMMEEENNNTTTOOO EEESSSTTTRRRUUUTTTUUURRRAAA DDDOOO O cabeamento estruturado deve seguir três conceitos básicos para o bom funcionamento de
uma rede: • deve ser universal, para trafegar qualquer sistema de telefonia e de informática, • deve ter flexibilidade para modificações simples e rápidas, e • deve ter uma vida útil de pelo menos 10 anos, de acordo com a norma.
Um aspecto que deve ser observado diz respeito à qualidade do projeto desenvolvido para o
usuário. A finalidade do cabeamento estruturado é que ele seja executado uma vez, sem a necessidade de ampliações futuras. Assim, quanto mais áreas de trabalho for possível contemplar e maior for o número de pontos definidos no projeto, os problemas com mudanças de tecnologia e de layout serão evitados.
CCCAAA BBBOOO CCCOOOAAA XXXIIIAAA LLL
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Apresenta características elétricas bastante favoráveis à transmissão de sinais de alta freqüência, uma vez que é muito boa a imunidade à interferências externas.
O cabo coaxial para
BANDA BASE e o cabo coaxial para BANDA LARGA são muito parecidos em sua construção, mas suas principais diferenças são: capa do cabo, diâmetro e impedância.
O cabo coaxial para BANDA BASE é de 3/8 pol e utiliza uma capa de plástico. Já o cabo
coaxial para BANDA LARGA é de 1/2 pol e é coberto por uma malha ou tela de alumínio e uma camada protetora de plástico.
Uma rede Ethernet pode trabalhar muito bem com os dois tipos de cabos, mas o mais
comum atualmente é o BANDA LARGA, para formar "backbone". A tabela mostra as diferenças fundamentais entre os dois tipos de cabo coaxial. BANDA BASE BANDA LARGA Tipo de cabo RG-58 RG-59 ou RG-6 Velocidade máxima
de transmissão 10 Mbps 6 MHz
Impe dância 50 ohms 75 ohms Distância máxima de
cada segmento 185-500 metros 3.600 metros
Custo Baixo Alto Indução de ruído baixa Alta
CABO COAXIAL FINO ("Cheapernet") - (0,2 pol) Surgiu para reduzir custos em ambientes como escritórios, que não possuem muita
interferência elétrica, possuindo as seguintes características:
• Topologia : BARRAMENTO • comprimento máximo do cabo : segmentos de 185 metros (10 Base 2), referidos como
"Thinnet," embora existam redes funcionando com 300m, sem problemas. • Número máximo de nós por segmento : 30 • Distância mínima entre dois nós : 0,50m • Taxa de trasferência : 10 Mbps ("ETHERNET") • Utiliza cabo (RG58), de impedância 50 ohms, com espessura em torno de 1/4 da
polegada --- frágeis com blindagem deficiente • tipo de conectores : BNC (“Bayonet-Neill-Concelman”) / BNC DUPLO em forma de T • Terminador : BNC --- um terminador BNC é um conector especial que inclui um
resistor, que deve, cuidadosamente, corresponder às características do sistema de cabeamento. Isso é necessário para afastar reflexões de sinais.
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As principais vantagens são :
• simplicidade, • baixo custo, • flexibilidade, • facilidade de conexão dos nós à rede e facilidade de gerenciamento da rede • oferece proteção a outros computadores da rede no caso de um usuário desconectar
um único computador As principais desvantagens são :
• fato de falha em um segmento de rede derrubar toda a rede • já que não oferece muita proteção contra interferência elétrica, o cabo não pode ficar
próximo a equipamentos elétricos muito potentes, como os de uma fábrica • opera em distâncias relativamente reduzidas • comporta baixa quantidade de conexões
OBS: Uma implementação de Cabo Coaxial refere-se ao 10 Base 5, em desuso, cujos segmentos
são de até 500 metros e referidos como "Thicknet", utilizando cabos RG6, com espessura em trono de 1/2 polegada.
FFFIIIBBBRRRAAA ÓÓÓPPPTTTIIICCCAAA
O uso da
tecnologia de fibra ótica em comunicações de dados tem crescido em popularidade como resultado do aumento da demanda por banda passante e a correspondente queda no preço da fibra e sua instalação.
O cabo de fibra ótica é o cabo ideal para transmissão de dados. A fibra ótica possui
características que fazem com que esta tecnologia seja superior à comunicação sobre fios de cobre: • maior banda passante • baixa atenuação • imunidade à interferência elétrica • segurança dos dados • menor tamanho e peso • alta velocidade de transmissão • dimensões reduzidas
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Distância e banda passante são determinadas por diversos fatores. Os mais importantes
são o tipo do cabo, tipo de fonte de luz e tamanho do cabo. TIPO DE CABO : quando referindo-se à construção do cabo, há basicamente dois tipos de
cabos de fibra ótica : monomodo e multimodo. A fibra MONOMODO é utilizada principalmente em telefonia e em telecomunicações para
percorrer grandes distâncias, já que um espectro de luz percorre milhares de metros antes de requerer algum tipo de repetidor de sinal. Esse tipo de fibra geralmente é manipulado com raios LASER, permitindo a entrada no “core” de um só raio de luz, o que gera um claro e fino sinal até o final de cabo.
Na fibra monomodo, o tamanho do “core” é tão pequeno que somente um único trajeto de
transmissão existe. Este tipo de cabo possui grande banda passante e baixa atenuação. Devido à utilização do LASER como emissor de luz para enviar a informação, se esse não for manipulado com cuidado, pode-se causar efeitos indesejáveis a quem manipula o cabo, já que a luz do LASER é altamente danosa ao olho humano quando vista diretamente. Por isso sua manipulação é muito delicada. A pureza da luz a LASER torna os LASERs idealmente adequados para as transmissões de dados porque eles podem trabalhar em longas distâncias e altas larguras de banda. Os LASERs são fontes de luz caras e são usados somente quando as suas características especiais são necessárias.
A fibra MULTIMODO normalmente é usada em aplicações onde as distâncias são
pequenas, como é o caso das redes locais. Esse tipo de fibra é muito mais barato que a MONOMODO e utiliza diodos eletroluminescentes LED como fonte de luz. Os LEDs (“Light Emitting Diode”) são de baixo custo e produzem uma luz de qualidade relativamente inferior aos LASERs. Os LEDs são adequados para aplicações menos rigorosas, tais como conexões de rede local de 100 Mbps ou mais lentas que se estendem por menos de 2 Km. Na fibra MULTIMODO, o tamanho relativamente grande do “core” permite a propagação da luz em vários ângulos. Como resultado, este tipo de cabo é limitado no que diz respeito à banda passante e elevada atenuação. Devido ao fato da largura de banda nesse tipo de fibra ser maior, ela admite que vários raios entrem ao mesmo tempo, o que provoca um decremento na largura de banda suportado pela fibra.
A luz utilizada nesse tipo de fibra não danifica o olho humano, e por isso é possível olhar
diretamente no cabo sem temor de danos físicos. A propagação da luz na fibra ótica depende de seu comprimento de onda. A fibra ótica propaga melhor em dois comprimentos de onda: 850 nm e 1300 nm. As fontes de luz (LEDs) para comprimentos de onda de 850 nm, são as mais comuns, mas são limitadas em banda passante e distância. Os LEDS para 1300 nm são muito caros para fabricação; no entanto, possibilitam elevadas bandas passantes e longas distâncias. O tamanho da fibra ótica é definida por um conjunto de 2(dois) números (por exemplo, 50/125). O primeiro é o diâmetro da fibra (“core”) e o segundo é o diâmetro externo da fibra, ambos em microns. O conector de fibra ótica é um componente crítico na rede pois sua escolha deve ser cuidadosa desde que um leve desalinhamento pode resultar em perda de potência. Os 2(dois) tipos mais comuns são:
• SMA - este é um conector do tipo “screw-on”. Como foi o primeiro padrão, é o mais conhecido.
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• ST - este é um conector do tipo “baioneta”. Este conector está se tornando mais popular desde que a conexão provê maior precisão e segurança.
Outros conectores como o conector FC estão disponíveis para uso. Outras características das fibras óticas são:
• transmitem sinais de luz codificados dentro do espectro de freqüências do infravermelho;
• a luz é transmitida ao longo de um cabo ótico, constituído de filamentos de material plástico ou vidro, revestidos de um material de baixo índice de refração;
• as taxas de transmissão com fibras óticas são bastante altas, devido a atenuação da fibra ser independente da freqüência. Taxas da ordem de Gbps foram obtidas em testes de laboratório;
• o fenômeno da atenuação pode ser causado por dispersão ou absorção de luz por elementos do condutor ótico, sendo a qualidade do material fundamental para o bom desempenho da fibra ótica;
• taxas da ordem de 50 Mbps podem ser obtidas sem o uso de repetidores, para distâncias da ordem de 10 km sem restrições, tornando a fibra ótica muito atrativa para redes locais;
• as dificuldades de instalação e manutenção de redes que empregam fibras óticas são bem maiores que as redes baseadas nos meios convencionais de transmissão, tornando seu custo bem mais expressivo;
• por possuirem dimensões muito pequenas, aliado ao fato de operar com pequenas potências de sinal luminoso, as dificuldades de acoplar as fibras aos dispositivos emissores de luz e fotodetectores são significativas;
• as conexões multiponto sofrem as mesmas dificuldades, tornando seu custo praticamente inviável, daí ser a fibra utilizada em geral em redes com topologias em estrela ou anel
Devido a suas características dielétricas, o uso de fibras óticas é sempre recomendado nas
ligações entre prédios distintos, proporcionando um completo isolamento elétrico, eliminando riscos para equipamentos e operadores em caso de descargas elétricas atmosféricas, ou falhas graves na alimentação que possam causar grandes diferenças de potencial de terra
As principais vantagens são :
• maior banda passante, significando capacidade mais alta de dados (100 Mbps), deixando o sistema físico apto a evoluções tecnológicas (FDDI a 100 Mbps)
• baixa atenuação - sua baixa perda de sinal permite segmentos longos para os cabos (acima de 1,5 km). com o uso de repetidores, esse cabo pode ser estendido sobre distâncias muito maiores
• é imune às interferências eletromagnéticas e de rádio-freqüência, o que indica seu uso em locais onde segmentos de rede devem cruzar ambientes eletricamente ruidosos
• fornece uma maior grau de segurança, pois dificulta a entrada de intrusos no cabo • alta qualidade de transmissão • menor tamanho e peso • alta velocidade de transmissão • dimensões reduzidas
As principais desvantagens são :
• é um cabo de mais alto custo • os componentes anexos são caros • dificuldade de instalação e manutenção • são necessários treinamentos e ferramentas especiais para que os técnicos possam
instalar e realizar manutenções nas fibras óticas A Furukawa investiu na sua linha de fibra ótica, cujas principais características são proteção
contra roedores, umidade e rompimento. Os cabos óticos são geleados, para uso externo e
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horizontal, e não-geleados, para uso interno e vertical. São duas tecnologias de fabricação ótica: a loose e a tight. A loose utiliza a geléia para evitar a umidade e toque entre cabos; a tight isola as fibras uma das outras através de cobertura plástica.
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enlaces de alta performance requerem meios de transmissão mais eficientes, normalmente cabo coaxial ou rádio, sendo a escolha dependente basicamente da disponibilidade e custo
o cabo coaxial é bem mais econômico, embora possua limitações de distância. No rádio, a limitação não é mais a distância e sim o custo
as faixas de freqüência que mais se relacionam com a transmissão de dados estão acima de 30 MHz
sistemas UHF e VHF (30 a 300MHz)
sistemas SHF comunicações a longa distância, sendo sistemas de alta performance operando com elevado número de canais apresentam inconvenientes, sendo o principal o custo
Todos os sinais transmitidos entre computadores consistem em alguma forma de onda
eletromagnética, variando de freqüências de rádio até luz infravermelha e microondas. Pode-se subdividir a tecnologia de REDES SEM FIO em três tipos básicos, correspondendo a três cenários básicos de redes:
• Redes Locais (LANs) : ocasionalmente, pode-se ter uma rede local totalmente sem fios. No entanto, é mais comum encontrar-se uma ou mais máquinas sem fios que irão funcionar como membros de uma rede local baseada em cabo. Uma rede local com componentes sem fio e baseados em cabos são chamadas de híbridas.
• Redes Locais estendidas : uma conexão sem fio serve como um backbone entre duas redes locais. Por exemplo, uma empresa com redes de escritórios em dois edifícios separados mas próximos poderiam conectar essas redes usando uma ponte sem fio.
• Computação móvel : uma máquina móvel se conecta com uma rede usando a tecnologia celular ou de satélite.
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Espaços onde o cabeamento seria impossível ou inconveniente: isso inclui recepções
abertas, partes inacessíveis de um edifício, edifícios antigos, edifícios históricos onde a renovação é proibida e instalações externas.
Pessoas que se movem muito ao redor dos seus ambientes de trabalho: os administradores de redes, por exemplo, precisam solucionar problemas de uma grande rede. As enfermeiras e médicos precisam circular em um hospital.
Instalações temporárias : essas situações incluem qualquer departamento temporário definido para uma finalidade específica que logo será desmontado ou realocado.
Pessoas que viajam : muitos funcionários viajam para fora do ambiente de trabalho e precisam ter acesso instantâneo aos recursos da rede.
RRREEEDDDEEESSS SSSEEEMMM FFFIIIOOO ––– PPPAAA DDDRRRÃÃÃ OOO IIIEEEEEEEEE 888000222...111111
O Comitê 802.11 do IEEE ("Institute of Electrical and Electronic Engineers") homologou um
padrão para a tecnologia de Wireless LAN, estabelecendo especificações sobre os componentes MAC (controle de acesso à mídia) e PHY (especificação de camada física) de dispositivos sem fio, assim como sobre os dispositivos spread spectrum e infravermelho que operem na freqüência de 2.4GHz e a velocidades de 1 ou 2 Mbps. O padrão deve possibilitar a interoperabilidade entre os componentes incorporados ou adaptadores em dispositivos móveis. A especificação, embora possa
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impulsionar o uso nos tradicionais mercados verticais dos fabricantes de dispositivos sem fio, pode não gerar o impacto necessário para aumentar a adoção de tecnologias pelos usuários corporativos.
Vários fatores concorrem contra a especificação:
• a extensão do processo formal de padrões, • a cobertura restrita a baixas velocidades, • a interminável contenda entre os fabricantes e • a limitada interoperabilidade.
Apesar de tudo, os especialistas concordam que a tecnologia de rede sem fio evoluiu
bastante durante o processo de padronização, como também salientam que boa parte desse avanço ocorreu nos últimos dois anos de trabalho do Comitê 802.1 do IEEE. O FCC ("Federal Communications Commission"), órgão do governo americano que determina as normas de funcionamento dos serviços de comunicações, logo após Ter aprovado um novo espectro de comunicação sem fio não licenciado na freqüência de 5.2 GHz, duas grandes empresas anunciaram o lançamento de produtos capazes de operar nessa banda. A RadioLan, uma dos poucos fabricantes que está trabalhando com produtos de velocidades mais altas, concluiu em agosto/97 o beta-teste de adaptadores e dispositivos de acesso de rede sem fio de 10 Mbps em formato de cartão PC para laptop, lançados em 1996. A Lucent Technologies também está desenvolvendo protótipos de produtos de LAN sem fio a 10 Mbps.
Com a chegada de produtos de alta velocidade, a pergunta que todos se fazem é se o
padrão realmente terá alguma importância.
BIBLIOGRAFIA
Tanenbaum, And rew S. - “COMPUTER NETWORKS”, 3A. edição, Prentice -Hall, 1996. Alves, Luiz. - “Comunicação de Dados”, Makron Books, 2 a. edição, 1994. Dvorak, L. C. e all. - “GUIA DE CONECTIVIDADE”, Campus, 1993 Schatt, Stan - “Redes Locais de Computadores”, Makron Books, 2a. edição, 1994.