red010 - cap.10 - camada fisica 20110101

8/3/2019 RED010 - Cap.10 - Camada Fisica 20110101

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Administrao e Projeto de Redes

Material de apoio

Camada Fsica

Cap.10

01/01/2011


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EsclarecimentosEsse material de apoio para as aulas da disciplina e no substitui aleitura da bibliografia bsica.Os professores da disciplina iro focar alguns dos tpicos dabibliografia assim como podero adicionar alguns detalhes nopresentes na bibliografia, com base em suas experincias profission

O contedo de slides com o ttulo Comentrio seguido de um texto,se refere a comentrios adicionais ao slide cujo texto indica e tem pobjetivo incluir alguma informao adicional aos contedo do slidecorrespondente.Bibliografia bsica: KUROSE, James F.; ROSS, Keith. Redes deComputadores e a INTERNET - Uma nova abordagem. Pearson. : ,2004.


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Formas de uso do meio de comunicaoSimplex Transmissessomente em umadireo. Por exemplo,um alto falante.

Half Duplex Transmisses em ambasas direes pormalternadamente. Porexemplo, um Walk Talk.

Full Duplex Transmisses em ambasas direessimultaneamente, porexemplo, linhastelefnicas.

Simplex

Full-duplex

Half-duplexou


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Caractersticas dos Meios de TransmissSinais eltricos:

Guiados: cabos metlicos (par tranado, coaxial).No guiados: comunicao via rdio (rdio-frequncia, satlite)

Sinais de luz:Guiados: fibra ptica.No guiados: infra-vermelho, laser.


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5 Comentrio: Cabo de Par Tranado (Twisted Pair)

Par de fios tranados de cobre isolados em cabo com 2 ou mais paretranados:

Categoria 5e: 100/1000 Mbps, 100 MHz.Categoria 6: 100/1000/10000 Mbps 250 Mhz.

Tipos:No blindados UTP.Blindados ScTP e FTP.

Cabo FTP

Cabo STP

Cabo UTP


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Meio fsico: coaxialCabo coaxial:

Dois condutores de cobre concntricos: condutor central e a malmetlica.Comunicao bidirecional: transmite e recebe no mesmo cabocoaxial.

Tecnologias utilizadas:Banda base: um nico sinal de dados presente no cabo a cadavez (p. ex. padro Ethernet).Banda larga: cabo com mltiplos canais. Cada canal pode traum sinal diferente sem interferncia um no outro (p. ex. TV p

Assinatura.

Capa Isoladora do CaboIsolador

Malha MetlicaCondutor Central


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Meio fsico: fibra pticaCabo de fibra ptica:

Transporte de pulsos de luz, cada pulso um bit.

Alta velocidade com transmisso ponto-a-ponto (ex.: 5 Gbps).

Baixa taxa de erros.

Repetidores bem espaados.

Imunidade a rudos eletromagnticos.Pouco volume e peso.

Utiliza LEDs (fibras multimodo) ou LASER (basicamentemonomodo) como fontes luminosas.


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Meio fsico: fibra pticaMateriais dos cabos de fibra ptica:

Slica (vidro):Utilizado em grandes distncias.Material tradicional.Grande largura de banda.

Plstico:Menor alcance que a de slica.Mais barato que a fibra ptica de slica.Possvel substituto para os cabos de par tranado para as redesinternas, largura de banda muito maior que o cabo de par tranado.

Tipos de Cabos de Fibra ptica:Multimodo Degrau (distncia at 2 km na velocidade de 100 Mbps).Multimodo Gradual (distncias at 3 km na velocidade de 100 Mbps).Monomodo (distncias acima de 80 km).


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Meio fsico: fibra pticaComposio da fibra:

Ncleo.Casca.Revestimentos:

Primrio: usualmente acrilato, 900 m

Secundrio: invlucro de proteo, gel ou silicone, etc.,conforme o emprego da fibra: gel de petrleo, silicone, anti-roedores, etc.Capa.

Ncleo

Casca

RevestimentoPrimrio

RevestimentoSecundrio

Capa


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10 Comentrio: Fibra ptica multimodo degrau

Dimetro do ncleo 62,5 m / casca 125 m (micrmetro). Fibra ptica com um ndice de refrao da fibra constante.Enviam muitos rios pticos simultaneamente, o que prejudica odesempenho (distncia de cobertura e velocidade dos bits).Como h grande quantidade de reflexo dos rios na interface entre

casca e o ncleo, sofre grande atenuao.Distncias at 2000 m, a 100 Mbps.Fcil de fabricar e custo baixo.Em desuso, por conta da popularizao da fibra gradual.

.

Perfil do ndicede refrao

n1

n2


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11 Comentrio: Fibra ptica multimodo gradual

Dimetro do ncleo 50 m / casca 125 m (micrmetro). Devido a camadas do ncleo com ndices de refrao ligeiramente menor dcamada para camada a partir do centro da FO, a luz no possui tanta perda reflexo na casca como a FO degrau.Como h menos rios na interface entre a casca e o ncleo, ela sofre menosatenuao do que a FO degrau.

Distncias at 3000 m, a 100 Mbps.Fabricao medianamente complexa, custo baixo por conta da grandequantidade fabricada.


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12 Comentrio: Fibra ptica monomodo

Dimetro do ncleo 8 a 9 m / casca 125 m (micrmetro). Ncleo to pequeno que s passa um rio de luz (rio ptico centralSofre menor problema de atenuao comparativamente s demaisfibras multimodo.

Alcana maiores distncias (acima de 80 Km entre repetidorespticos).Mais difcil de fabricar, manipular, e possui custo comparativo maisalto.Utiliza LASER, por ter capacidade de emitir um raio de luz guiado ncleo da fibra. O LED no possui essa capacidade.


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Redes de acesso sem fio (wireless)Rede de acesso sem fio compartilhada conecta hosts ao roteadoratravs de um ponto de acesso wireless.

Os hosts pertencentes a uma mesma LAN wireless compartilham ummesmo canal de rdio-frequncia.

Padres Ethernet 802.11 (Wi-Fi).


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Comentrio:Transmisso de RdioSinal transportado com o campo eletromagntico.Bidirecional.O ambiente afeta a propagao:

Reflexo.Obstruo por objetos.

Interferncia de outros sinais.Modos de propagao do sinal de rdio depende da frequncia. Podser:

Propagao acompanhando a superfcie terrestre.Propaga por reflexo na ionosfera e pela curvatura da Terra.


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15 Comentrio:Transmisso porLASER ou Infra-Vermelho

Sistema de transmisso ponto-a-ponto.No sofre interferncia eletromagntica, mas fontes de calor e luzpodem prejudicar a comunicao. prejudicado por obstrues no meio do enlace.

Veja o efeito do calor que desalinha o sinal transmitido.


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Comentrio:Comunicaes SatliteComunicaes satlite e algumas de suas propriedades, incluindoaltitude sobre a Terra, tempo de latncia do sinal satlite para umemissor terrestre, e nmero de satlites necessrios para umacobertura global.

Geoestacionrio (parado no espao)

No geoestacionrio

Qtd. Satlites p/cobrir TerraLatncia (Atraso)Tipo


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17 Equipamentos Nvel 1:Repetidores e Hubs

Repetidores e Hubs atuam no Camada 1 - Fsica.

Os Repetidores tem a funo de reforar o sinal e repetem sinaiseltricos entre sees de cabos da rede (mximo 2 repetidores entreLANs).

Hubs podem ser percebidas como amplificadores e distribuidores dsinal amplificado em todas as portas da Hub.

Os Repetidores e Hubs retransmitem sinais em ambas as direesindiscriminadamente sinal e rudos.

Repetidores e Hubs amplificam o sinal e o rudo tambm. Os Switce Bridges regeneram o sinal e dessa forma, eliminam o rudo do sinrecebido.


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18 Equipamentos Nvel 1:Placas de Redes

Tambm chamadas de placas de interface de rede (Network InterfacCards ou NIC) ou placas adaptadoras.

As interfaces de rede fazem a conexo fsica entre a rede e as estade trabalho, servidores, impressoras etc.


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Acesso residencial: Modem analgicoModem discado usando linha telefnica:

At 56 kbps com acesso direto ao roteador (na prtica a velocida menor).

No possvel navegar e telefonar ao mesmo tempo: no pode

estar sempre on -line.


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Comentrio:Sistema usando ADSLModem ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) compartilhando servio de telefonia com o de dados banda-larga sem que um atrapalheoutro.PSTN Public Switched Telephone Network: sistema de telefonia pbl(centrais telefnicas e entroncamentos).DSLAM - Digital Subscriber Line Access Multiplexer: multiplexador qconcentra os sinais digitais dos ADSLs para encaminhar rede de dadoSplitter: filtro que separa o sinal de voz do sinal de dados para o sistemtelefnico e o da rede de dados.

Casa do usurio

Modem ADSL

Splitter

MbpsKbps

Central telefnica prxima

Voz

Dados

DSLAM

Splitter

Central

Linhatelefnica

Sinal de voz Sinal de Dados

Linha telefnica


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21 Comentrio: Acesso residencial: cable modems

Compartilha o servio de TV cabo com os sinais de dados banda-larga, sem interferncia entre eles.Um canal de TV tem capacidade de comportar vrios canais de dadbanda-larga.Cada canal de cable modem compartilhado entre vrios assinantede banda-larga (meio de comunicao compartilhado).

Canal TV C. Dados Canal TV ... Canal TV Canal TV

Canal Dados Canal Dados ... Canal DadosCanal Dados

Central TVHead-End

Rede de DistribuioCabo coaxial

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