modelo osi - camada física

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Camada Física

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Produzido pelo professor Erico Veríssimo para o curso Técnico em Redes de Computadores do Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial - SENAI na disciplina curricular de Arquitetura de Redes. Bons estudos!

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Page 1: Modelo OSI - Camada Física

Camada Física

Page 2: Modelo OSI - Camada Física

Conceito

Tem a principal função codificar os dígitos binários, que representam todo o quadro preparado pela camada de enlace em sinais elétricos, óticos ou ondas de radio para serem transmitidos, pelo meio de comunicação.

Page 3: Modelo OSI - Camada Física

Elementos Importantes

• Os meios físicos e conectores;• Representação de bits nos meios físicos;• Codificação dos dados e informações de

controle;• Circuito transmissor e receptor nos

dispositivos.

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Organizações Internacionais

• ISO;• IEEE;• ANSI;• ITU;• FCC• EIA/TIA;

Page 5: Modelo OSI - Camada Física

Organizações Internacionais

• Os protocolos e tecnologias definidos por estas organizações devem definir em quatro áreas padrões:– Propriedades físicas e elétricas do meio físico em

questão;– Propriedade mecânicas(material utilizando

pinagem, dimensão, etc);– Representação dos bis pelos sinais(codificação

utilizada);

Page 6: Modelo OSI - Camada Física

Organizações Internacionais

• Os protocolos e tecnologias definidos por estas organizações devem definir em quatro áreas padrões:– Definição de sinais de informações de controle

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Métodos de sinalização

Tradicionalmente alteram umas das características físicas(amplitude, frequência ou fase) para representar o bit.• Manchester ;• NRZ-L- não retorno ao nível zero;• NRZL

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Métodos de codificação

Diz respeito a forma como os bits serão agrupados antes de serem convertidos em sinal, de forma a garantir a integridade do grupo de informações a serem transferidos.

Quanto maior a velocidade desejada na transmissão, maior a probabilidade de que os bits sejam corrompidos.

Page 9: Modelo OSI - Camada Física

Métodos de codificação

METODOS VANTAGENS

Manchester diferencial

• Melhor detecção de transmissão de problemas e erros no meios físico;

• Auxilio na diferenciação de bit de dados de bit de controle;

• Redução de erros no nível de bit• Economia de energia utilizada em função da

codificação utilizada.

4B/5B

MLT-3

8B6T

8B10T

4D-PAM5

Page 10: Modelo OSI - Camada Física

Meios físicos

São responsáveis pro transportar sinais que representam os dígitos binários, mas, estes sinais podem assumir diversas formas, como sinais elétricos, óticos e ondas de radio.

Page 11: Modelo OSI - Camada Física

Meios físicos

Três meios físicos comuns em redes:

• Cabo de cobre(sinais elétricos);• Fibra(para sinais óticos);• sem fio(sinais por ondas de rádio)

Page 12: Modelo OSI - Camada Física

Cabo de cobre

É o mais utilizado, nos dias de hoje, para a transmissão em redes. Consiste em uma serie de fios de cobre agrupados e dedicados as funções estabelecidas pela sinalização.

Page 13: Modelo OSI - Camada Física

Cabo de cobre

Ocorre por meio da transmissão de impulsos elétricos, que são codificados e decodificados pelas interfaces conectadas a estes cabos.Problemas:• Atenuação do cabo;• Interferência de ruído.

Page 14: Modelo OSI - Camada Física

Cabo de cobre

Em função destes problemas, faz-se necessário, no momento da aquisição confecção do cabo a ser utilizado estar atendo a:• Seleção do cabo;• Projeto de rede;• Técnicas de cabeamento;• Utilização de equipamentos e ferramentas

condizentes com o cabeamento desejado.

Page 15: Modelo OSI - Camada Física

Fibra

Consiste na utilização de cabeamento composto por fibras feitas de vidro ou plástico, por onde são transportados sinais de luz.

Page 16: Modelo OSI - Camada Física

Fibra

Vantagens em relação ao cobre:

• Não é condutor elétrico, por isto, está imune as interferências eletromagnéticas;

• Utiliza luz como meios, tendo perda de sinal muito menor que o sinal elétrico, cobrindo distancias maiores;

Page 17: Modelo OSI - Camada Física

Fibra

Desvantagens em relação ao cobre:

• Custo maior do que fios de cobre;

• A manipulação da fibra exige um maior cuidado do que a manipulação com o cobre

Page 18: Modelo OSI - Camada Física

Fibra

O grande segredo da solução de fibra não é apenas a fibra, mas também os lasers ou os diodos responsáveis pela emissão e recepção dos sinais de luz.

Page 19: Modelo OSI - Camada Física

Fibra

São divididas em dois tipos principais:

Monomodo: fibra que transporta um único sinal de luz, geralmente emitido por um laser. Longa distancia.

Multimodo: fibra que transporta múltiplos sinais de luz geralmente emitidos por LEDs e que devido as características de transmissão, não permite comprimentos longos.

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Sem Fio

Consiste na transmissão de dígitos binários utilizando sinais eletromagnéticos nas frequências de rádio e de micro-ondas.

Page 21: Modelo OSI - Camada Física

Sem Fio

Tipos de redes sem fio:• Padrão 802.11: WIFI, utiliza o protocolo

CSMA/CA e permite velocidades de 11Mbps a 300 Mbps;

• Padrão 802.15: WPAN ou Bluetooth;• Padrão 802.16: WIMAX, utiliza uma topologia

mais avançada que permite acesso a banda larga sem fui em uma topologia ponto-multiponto.

Page 22: Modelo OSI - Camada Física

Topologia

E possível interligar computadores de diversas formas, e essas interligações podem ser definidas como topologias físicas. São a forma como os dispositivos são interligados por meio de um layout físico dos cabos.

Page 23: Modelo OSI - Camada Física

Topologia

Totalmente conectada

Cada equipamento possui uma conexão individual para cada outro equipamento.

Page 24: Modelo OSI - Camada Física

Topologia

MalhaSimilar a topologia totalmente conectada, porém sem a necessidade de todos conversarem com todos. Apenas deve-se garantir que a comunicação entre os equipamentos ocorra, mesmo que, em algumas situações, isto seja realizado por meio de outros dispositivos.

Page 25: Modelo OSI - Camada Física

Topologia

AnelCada equipamento possui dois cabos que serão conectados em outros equipamentos, e a partir disto, será construído um anel com estas interligações.

Page 26: Modelo OSI - Camada Física

Topologia

BarramentoCada equipamento é conectado a um barramento(cabo). Se ocorrer algum problema com o cabo, a rede deixa de funcionar.

Page 27: Modelo OSI - Camada Física

Topologia

Estrela Os equipamentos são conectados em um ponto central(cabo), hub, switch. Se ocorrer algum problema com o elemento central, a rede deixa de funcionar. Típica de em rede Ethernet.

Page 28: Modelo OSI - Camada Física

Topologia

ÁrvoreConsiste na interligação de diversas redes em estrela. Esta é a topologia mais comum atualmente e não deixa de ser uma rede em estrela. É também chamada de topologia em estrela estendida.

Page 29: Modelo OSI - Camada Física

Topologia

HierárquicaSemelhante a uma estrela estendida, porém, ao invés de unir os hubs ou switches, o sistema é vinculado a um computador que controla o trafego na topologia.