Informática IndustrialN8INF

Prof. Dr. Cesar da Costa

2.a Aula: Comunicacao de Dados

Modelo Geral de Comunicação Para que haja uma comunicação, é necessário:

Um transmissor;

Um receptor;

Uma mensagem (ou idéia, ou ainda uma informação) a ser transmitida;

Um meio físico que possibilite a propagação da mensagem;

Um conjunto de regras que estabeleçam como deve ser feita essa troca de mensagens.

Comunicação entre Computadores

Comunicação entre Computadores

Computador de origem (host) - Transmissor

Computador de destino (host) - Receptor

TCP/IP - Regras chamadas protocolo.

Pacotes de dados – Mensagem ou informação

Cabo UTP (fio de cobre) – Meio físico

Hosts de Origem e destino

São os computadores e/ou outros componentes de rede que veremos no decorrer da matéria. Podemos citar como exemplo: servidores, PC's, Machintosh, roteadores, impressoras, e outros.

A princípio, todo equipamento conectado a uma rede de computadores que tenha autonomia para transmitir e receber dados serão chamados de HOST.

Portanto, temos os hosts de origem e os hosts de destino.

Pacotes de DadosTodos sabemos que o nível mais básico das informações de um computador é o bit. O conjunto de bits pode ter nomes específicos:

Os pacotes são formados por vários bits e carregam em seu conteúdo dados e informações de controle que foram colocados pela origem e que serão utilizados pelo destino.

Meios Físicos Os meios físicos dependem de fatores temporais, históricos, de desempenhos, econômicos e científicos, e estão diretamente relacionados com a tecnologia empregada.

O cabo coaxial hoje é pouco utilizado por problemas de custo e desempenho.

Os meios mais comuns nas transmissões de dados são: fios de cobre (cabo coaxial e par trançado), fibra óptica e wireless.

O par trançado representa hoje a melhor relação custo benefício, e é o meio mais utilizado em redes locais.

O wireless utiliza as ondas eletromagnéticas para a transmissão de dados, mas ainda é pouco utilizada por apresentar sérios problemas, como a falta de segurança e a interferência causada por dispositivos adjacentes.

A fibra óptica é essencial em alguns pontos de redes corporativas e está cada vez mais substituindo as redes com par trançado, principalmente pela diminuição de seus custos de instalação e manutenção.

• Mas pense, quantas etapas seriam necessárias para preparar esse pacote para o meio físico? E a preocupação com a integridade dos dados? E a compreensão da informação pelo destino?.

Protocolo• O protocolo é uma parte delicada na troca de dados. É ele quem vai definir o formato do pacote de dados e prepará-lo para ser transmitido no meio físico.

• Voltemos naquele exemplo da conversa entre a secretária e o seu chefe. Quando o emissor pensa em transmitir a idéia, em seu cérebro é definido primeiro como transmiti-la.

Podemos citar como exemplos de protocolos de comunicação o TCP, o IP, o HTTP, o Telnet, o Apple Talk, e muitos outros (não se assuste com estas siglas, mas prepare-se, isto é só o início).

É por esse motivo que na comunicação entre computadores será estabelecido um modelo de comunicação dividido em camadas, para que seja padronizada cada etapa de "preparação do pacote". Isso vai desde o meio físico a ser utilizado até a maneira que esses dados serão representados no monitor para o usuário.

Redes de Computadores

O que são redes? O termo rede é algo amplo.

Redes de Computadores

Redes de Computadores

Rede é um conjunto de emissores e receptores que se comunicam diretamente ou indiretamente, com o objetivo de trocar informações ou compartilhar recursos.

São um grupo de Hosts conectados entre si, por intermédio de equipamentos específicos, dentro de uma certa área geográfica.

Redes de Computadores

Uma Rede é composta basicamente de sistemas operacionais multitarefa e multiusuários, aplicações cliente/servidor, workstations, servidores, impressoras, equipamentos de conectividade e meios de transmissão.

Classificação das Redes de Computadores

• As redes podem ser classificadas de acordo com sua tecnologia de transmissão, abrangência geográfica e importância dos computadores. Prepare-se para mergulhar no mundo das redes!

Abrangência Geográfica das Redes de Computadores

LAN (Local Area Network)

Quando temos uma rede de computadores onde a extensão máxima de seus pontos mais distantes não ultrapassa um valor de aproximadamente 1km, podemos chamá-la de Rede de Área Local, ou em inglês, Local Area Network (LAN).

Suas principais características são operar em uma área geograficamente limitada e interconectar fisicamente dispositivos adjacentes, a uma velocidade alta.

Sua principal característica é operar a uma velocidade alta:

• 100 Mbps (Fast Ethernet)• 1000 Mbps (Giga Ethernet)

Organização de LANs

As redes locais podem ser classificadas pela forma de seus sistemas operacionais, no aspecto administrativo deles.

Existem sistemas operacionais que atuam de forma descentralizada na administração das funções de compartilhamento de recursos, outros que centralizam essas funções em hardwares dedicados a tal.

Sistemas Operacionais de LANs

a) Redes Ponto-a-Ponto (Peer to Peer):

Rede mais simples de ser implementada.

Nessas LANs, os usários podem habilitar seus recursos para compartilhamento ou não, viabilizando assim uma administração descentralizada.

Não existe um determinado hardware para a administração da rede .

Nesse grupo de LANs encontramos as tecnologias mais simplistas, como o Windows for Workgroups e algumas mais complexas , como o Windows NT.

Mesmo não dedicando uma máquina para as funções administrativas da rede, esse tipo de LAN tem a possibilidade de uso de um software administrativo centralizado, aumentando assim o nível de segurança e gerência do sistema.

Neste tipo de rede não temos o conceito de uma estação servidora e uma cliente, mas sim compartilhamento de dados e dispositivos, como cliente.

Fácil instalação.

O compartilhamento de dados e periféricos é simples.

A desvantagem é a redundância de dados.

B) Redes Cliente Servidor (com Servidor dedicado):

Nessas redes é dedicada uma determinada máquina para suportar as funções administrativas.

Este recurso é denominado “Servidor de Rede”, sendo que ele não “roda” aplicativos convencionais como editores de texto, planilhas, Windows, etc.

Projeto ideal para redes que atendam mais de 10 clientes (estações de trabalho).

Os clientes acessam os recursos através de Servidores, como: Servidor de arquivos, Servidor de impressão e Servidor de email.

Nesse modelo de rede a comunicação costuma se dar através de uma mensagem de solicitação do CLIENTE, enviada para o SERVIDOR, pedindo para que alguma tarefa seja executada.

Em seguida, o SERVIDOR executa a tarefa e envia a resposta.

Nessa arquitetura o processamento da informação é dividido em módulos ou processos distintos. Um processo é responsável pela manutenção da informação (o servidor), enquanto outro é responsável pela obtenção dos dados (cliente).

Essa arquitetura é muito utilizada no meio corporativo sobre três componentes principais: gerenciadores de bancos de dados relacionais (que funcionem como servidores), redes que funcionem como meio de transporte de dados e finalmente softwares para acesso aos dados (clientes).

As principais características dessa arquitetura estão associadas à interação de cada módulo com os demais componentes do sistema. A parte cliente interage com o usuário, e a parte servidor com os recursos que serão compartilhados pela rede.

Dispositivos Utilizados em LAN

As redes LAN podem utilizar as seguintes tecnologias de difusão:

Tecnologias de Transmissão de LAN

.

Ethernet (Padrão IEEE802.3) - não-determinística.

Token Ring (Padrão IEEE802.5) - determinística

FDDI

.

A Ethernet (IEEE 802.3) é uma tecnologia de LAN que utiliza o método não-determinístico, ou, broadcast.

Tecnologias de Transmissão de LAN

A Token Ring (IEEE 802.5) e a FDDI são tecnologias LAN que utilizam o método determinístico, ou passagem de token (bastão).

WLAN (Wireless Local Area Network)

Uma WLAN é uma variação das redes locais (LAN) que não utiliza cabos para transferir dados, mas sim uma onda de rádio de alta freqüência. É uma tecnologia recente, e um sistema de transferência de dados flexível, trazendo inúmeras vantagens.

Principais Vantagens:

Acesso à rede facilitado, em toda a área abrangida, para diferentes fins, como o acesso à Internet.

Liberdade de deslocamento, sem perder a conexão.

Configuração rápida e simples, sem necessidade de instalar cabos.

Flexibilidade de instalação, podendo ser instalada em locais de difícil acesso ou impossíveis para passar cabos, sem contar na facilidade para aquelas redes que constantemente são modificadas e/ou remanejadas.

Redução do custo, pois dispensam cabeamento; neste caso, a economia é ainda maior para ambientes com freqüentes remanejamentos de funcionários e seus respectivos hosts (pontos) de trabalho.

Crescimento facilitado, porque as expansões e a reconfiguração não apresentam complicações e, para adicionar novos pontos, basta instalar o adaptador de WLAN.

Interoperabilidade, desde que desenvolvidas sobre o mesmo padrão de modulação, não há incompatibilidade entre equipamentos de diferentes marcas.

WAN (Wide Area Network)

Uma rede de computadores que ultrapassa a distância média de 1km, chamamos Rede de Longa Distância, ou no inglês, Wide Area Network (WAN). Suas características principais são de operar em uma área geograficamente extensa e interconectar dispositivos distantes, a uma baixa velocidade.

Por questões de evolução, as WANs possuem uma velocidade de comunicação baixa, mas isso está mudando, já que são bastante utilizadas e novas tecnologias estão sendo criadas.

Os hosts são conectados em LANs, que por sua vez, estão conectadas em WANs. Nas WANs existem dois componentes principais: as linhas de transmissão e os elementos de comutação.

Exemplos de tecnologia utilizadas em redes WAN: Frame-Relay,ISDN, X.25, ATM, ADSL, etc.

As linhas de transmissão podem também ser chamadas de circuitos, canais ou links, e são o caminho para a passagem dos dados.

O conjunto de linhas de comunicação e roteadores (sem os hosts) formam a WAN. Essa representação está contida em uma nuvem. O símbolo de nuvem representa um conjunto de equipamentos que não se conhece ou não se deseja conhecer por inteiro sua topologia. Em muitos casos a Internet é representada em uma topologia com este símbolo..