07/05/2018

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Transmissão de dados

REDES

Ninguém vive sozinho no mundo.

Atualmente até os computadores têm direito a uma rica vidasocial dentro das redes locais e da Internet.

A necessidade comum é compartilhar arquivos e conexão ainternet.

Antigamente (naquela época em que os micros tinham 512 KB dememória e que os homens eram homens e escreviam seuspróprios sistemas operacionais) era usado o protocolo DPL/DPC(disquete pra lá, disquete pra cá), mas ele não era muitoeficiente, principalmente quando o amigo que estava esperandoos arquivos estava em outra cidade

Transmissão em paralelo e em série Os dados a transmitir ao longo de uma rede são emitidos sob

a forma de sinais elétricos.

Como os sistemas informáticos entendem a linguagem binária, 0 ou 1, tem de ser feita uma associação, uma correspondência entre as tensões e os códigos binários.

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Os protocolos estão, em geral, definidos por normasinternacionais (por exemplo, a norma RS 232) queestabelecem as relações entre os bits e os níveis detensão elétricas para o formato dos dados a transmitire para o débito de transmissão de bits por unidade detempo.

Quando um dispositivo começa a transmissão éenviado um primeiro bit de controle, a que se dáo nome de start bit, que indica o início de umatransmissão.

Depois do start bit são transmitidos os bits docarácter a enviar, seguidos de um bit de paridade ede 1 a 2 bits de stop, que indicam o fim da

transmissão.

A Paridade é o método mais antigo, é somente capazde identificar alterações nos dados depositados nasmemórias, sem condições porém de fazer qualquertipo de correção.

A paridade consiste na adição de mais um bit para cada byte de memória, que passa a ter 9 bits, tendo o último a função de diagnosticar erros nos da dos.

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O bit de paridade, permite uma detecção elementar de erros na transmissão que ocorram num dos bits do byte enviado. Uma solução é acrescentar se informação que permita ao receptor detectar se houve erro num bit. Esta consiste num bit extra, o bit de paridade.

A operação de verificação dos dados na paridade é bem simples:

São contados os número de bits "1" de cada byte, o se o número for par, o bit de paridade assume um valor "1“

Caso seja impar, o 9º bit assume um valor "0".

Quando os dados são requisitados pelo processador o circuito de paridade verifica os dados e se o número de bits "1" corresponde ao depositado no 9º bit.

Claro que este método não é 100% eficaz, pois é capaz de detectar a alteração de um único bit, caso dois bits retornassem alterados, o circuito de paridade não notaria alteração nos dados.

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O uso da paridade não torna o computador mais lento, uma vezque os circuitos responsáveis pela verificação dos dados sãoindependentes do restante sistema. O seu único efeito colateral éo aumento de preço das memórias, que ao invés de 8 bits porbyte, passam a ter 9, tornandose cerca de 12% mais caras.

Transmissão em paralelo Na transmissão em paralelo são enviados vários bits ao

mesmo tempo, um por cada fio condutor.

Transmissão simplex, halfduplexe fullduplex AULA 12/04

O transporte de informação e de dados ao longo de canais de comunicação pressupõe a existência de, pelo menos, um emissor e um receptor.

A comunicação entre emissores e receptores pode ocorrer de três formas, tendo em conta a direccionalidade e a simultaneidade: Simplex;Halfduple; Fullduplex.

Transmissão Simplex. Simplex: o canal lógico ou físico é unidirecional (semelhante

a uma rua de sentido único). Exemplo: transmissões de TV e rádio.

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Half-duplex (semiduplex) O fluxo de dados funciona nos dois sentidos, mas não de

forma simultânea (semelhante a uma rua com sentidoduplo que está em obras, pois a cada intervalo de tempoé liberado o tráfego em um sentido). A operação detroca de sentido de transmissão entre os dispositivos échamada de turn-around.

Ex: O exemplo clássico de dispositivo que usa esta tecnologia é owalkie talkie, mas hoje há outros casos que valem ser lembrados.O da operadora NEXTEL é um deles. Com sua rede iDEN, elapossui diversos aparelhos telefônicos half-duplex.

Full-duplex O fluxo de dados opera nos dois sentidos

simultaneamente (semelhante a uma rua de sentidoduplo onde os carros trafegam em ambos os sentidos aomesmo tempo).

Necessita de 2 canais operando no modo simplex.Considerando sua natureza paralela e o fato de nãoexistir perda de tempo com turn-around (operação detroca de sentido de transmissão entre os dispositivos),uma linha full-duplex pode transmitir mais informaçõespor unidade de tempo se comparada a uma linha half-duplex.

Ex: Podemos citar, como exemplo de dispositivo que usaesta tecnologia, o aparelho telefônico, Protocolo TCP ePCI Express.

Transmissão por difusão e ponto a ponto – Se analisarmos a transmissão de dados quanta ao número de

destinatários, podemos ter três formas diferentes de a fazer: Difusão Multicast; Difusão Broadcast; Unicast (ponto a Ponto).

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MultiCast Comunicação na qual um quadro é enviado para um grupo

específico de dispositivos ou clientes. Os clientes datransmissão multicast devem ser membros de um grupomulticast lógico para receber as informações. Um exemplode transmissão multicast é a transmissão de vídeo e de vozassociada a uma reunião de negócios colaborativa, com baseem rede.

BroadCast – aula 18/04 Comunicação na qual um quadro é enviado de um endereço

para todos os outros endereços. Nesse caso, há apenas umremetente, mas as informações são enviadas para todos osreceptores conectados.

A transmissão de broadcast é essencial durante o envio damesma mensagem para todos os dispositivos na rede local. Umexemplo de transmissão de broadcast é a consulta de resoluçãode endereço que o protocolo de resolução de endereços (ARP,Address Resolution Protocol) envia para todos oscomputadores em uma rede local.

Unicast (Ponto a Ponto) Comunicação na qual um quadro é enviado de um host e

endereçado a um destino específico. Na transmissão unicast,há apenas um remetente e um receptor. A transmissão unicasté a forma predominante de transmissão em redes locais e naInternet. Entre os exemplos de protocolos que usamtransmissões unicast estão HTTP, SMTP, FTP eTelnet.

Transmissão em baseband e em broadband Para transmitir dados através dos cabos utilizam se duas

técnicas: Transmissão em bandabase– baseband; A transmissão de um sinal em banda base consiste em

enviar o sinal de forma digital através da linha, ou seja, enviar os bits conforme a necessidade, de acordo com um padrão digital

Transmissão em banda larga broadband: Banda Larga, uma forma qualquer de acesso rápido à Internet,

como acesso via cabo, ADSL, satélite, etc.

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Transmissão síncrona e assíncrona Numa transmissão em série, por exemplo, os bits chegam um

de cada vez. Existem duas técnicas de fazer sincronização: Transmissão síncrona; Transmissão assíncrona;

Transmissão síncrona neste caso, a informação do clocksegue na própria transmissão. Assim, numa transmissãoem série síncrona, são transmitidos os bits do segundocarácter logo a seguir aos bits do primeiro carácter oconjunto de caracteres que formam uma mensagem édividido em blocos cujo tamanho pode variar.

Transmissão assíncrona neste caso, a sincronizaçãoe alcançada utilizando na transmissão sinais destart e de stop da mensagem. Numa transmissãode série assíncrona, antes dos bits de um carácterexiste um bit de start e no fim desses bits um bitde stop.

Características físicas das transmissões de dados. As formas físicas que os dados podem assumir numa

transmissão. Como sabemos, os dados que são transportados ao longo

de um canal de comunicação estão como que embutidosem sinais elétricos.

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Digital

Como sabemos, os dados que sãotransportados ao longo de um canal decomunicação estão como queembutidos em sinais elétricos.

Analógico

Codificação e encriptação Codificação é necessária para converter sinais digitais segundo

formatos necessários à transmissão e, principalmente, incluído nosinal digital, o sincronismo de clock, indispensável para atransmissão síncrona.

Codificação e encriptação A encriptação consiste na codificação de uma

mensagem, para garantir que não seja lidadiretamente por qualquer pessoa que não conheça aschaves de encriptação. Estas chaves de encriptaçãosão as que permitem a codificação e descodificaçãoda mensagem.

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Modulação Um sinal analógico pode ter um comportamento no qual

apresenta infinitos valores de amplitude e de freqüência. Para garantir que a transmissão analógica ocorra de

modo mais uniforme, utiliza-se a modulação.

Modulação: É o processo pelo qual uma onda portadora analógica

pode ser alterada, de modo que consiga um padrãouniforme para a transmissão de dados.

Existem três tipos de modulação:

Modulação por amplitude (AM): a amplitude da ondaportadora varia de acordo com o sinal a ser transmitido.

Modulação por freqüência (FM ) a frequência da ondaportadora varia de acordo com o sinal a ser transmitido.

Modulação por Digital: Envio de Bits, necessário umaboa largura de banda para o envio.

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Diferença entre 'mega', megabit e megabyte - Internet Quando você vê qualquer anúncio de operadoras de internet

(fixa ou móvel, tanto faz), ou conversa com algum atendente,é sempre a mesma história. Seu pacote lhe dá direito a “Xmega” de velocidade de transferência de dados, o que é umaforma muito discreta de não dizer nada.

O consumidor geralmente tem mais familiaridade comtamanhos de arquivos, medidos em bytes, megabytes egigabytes. Então, quando alguém lhe fala “10 mega porsegundo” de velocidade, ele deve imaginar que um arquivo de10 megabytes será baixado em 1 segundo, o que não é, nemde longe, verdade. Isso porque velocidades de transferênciasão medidas em bits por segundo, não em bytes.

O bit é a unidade mais simples de armazenamento, enquantoo byte é o equivalente a 8 bits. Isso significa que um megabité 8 vezes menor do que um megabyte.

Para colocar isso em números, o kilobyte vale 1.024 bytes(8.192 bits) e um kilobit vale 1.024 bits. A diferença semantém no famigerado megabit: o megabyte vale 1024kilobytes (8.388.608 bits) e o megabit são 1.024 kilobits(1.048.576 bits).

Resumindo: aquele arquivo de 10 megabytes em umaconexão de 10 “mega por segundo” não vai ser baixado em 1segundo, e sim em 8 (supondo que ele seja baixado navelocidade máxima do pacote). Pode não parecer muitadiferença, mas quando os downloads ficam maiores, na casados gigabytes, a paciência do usuário começa a ser testada.Ao baixar 10 gigabytes em uma conexão de 10megabytes por segundo, o arquivo estaria pronto em 1024segundos, o que são 17 minutos e 4 segundos. Quandoestamos falando em 10 megabits por segundo, o mesmodownload, logicamente, levaria 8192 segundos, o quetotaliza 2 horas, 16 minutos e 32 segundos

Então, o “mega” é uma unidade de medida inexistenteque engana muitos consumidores e os leva acreditar queestão contratando um serviço de internet 8 vezes maisrápido do que realmente é. Muitos ficam insatisfeitoscom o pacote contratado e não sabem o motivo, e estapode ser a explicação.

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Taxas de transmissãoA taxa de transmissão indica o número de bit

que são transmitidos pelo canal de transmissão,por segundo. Esta grandeza tem como unidadebps (bit por segundo).

A taxa de transmissão depende de dois fatores: O meio de transmissão. O tráfego na rede.

Largura de Banda

Quanto maior for a largura de banda, mais informação o canal pode transmitir.

A largura é limitada, essencialmente, por dois elementos: Pelo meio físico de transmissão. Pelos dispositivos de rede.

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Multiplexagem É uma técnica utilizada para que, pelo mesmo canal de

comunicação, possam circular transmissões diferentes. Amultiplexagem representa uma otimizarão da infraestrutura físicadas redes.

Multiplexagem AULA – 24/04 Os multiplexadores (multiplexers) são os equipamentos de

comunicação responsáveis por combinar sinais diferentesnum único canal de transmissão.

Com a multiplexagem é possível reduzir enormemente osinvestimentos em meios físicos de transmissão.

Existem três técnicas de multiplexagem: FDM (Frequency Division M ultiplexing) multiplexagem por

divisão de frequência é baseada na divisão do meio em vários. Uso de menos fiação para promoção do serviço, porém o

problema é a rápida saturação dos canais. ADSL, GVT, Speedetc...

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TDM (Time Division Multiplexing) multiplexagem por divisãode tempo é baseada na divisão do tempo de transmissão do canalem pequenas partes (slots). O canal fica, assim, reservado paracada emissor durante um certo intervalo de tempo.

Sinais de voz são convertidos em código binário, caracterizando-o como um sistema digital.

STDM (Statistical Time Division Multiplexing) multiplexagem por divisão de tempo que aproveita o facto de os utilizadores não transmitirem (não utilizarem o meio) durante 10 a 30% do tempo, e usa essa banda livre para enviar dados de outro slot .

Aloca recursos somente às estações ativas, e escuta as ociosas, de forma que não seja perdida a conexão com as mesmas.

Problema perda de Conexão devido ao tempo ocioso.

Pacote de dados ou frames Todas as comunicações numa rede têm uma origem e

um destino, e as informações que circulam na redeexistem sob a forma de pacote de dados ou frames .Se um computador desejar enviar dados para outrocomputador, estes devem ser primeiro"empacotados", através de um processo chamadoencapsulamento.

O encapsulamento empacota as informaçõesnecessárias para que os dispositivos em jogo natransmissão saibam identificar a origem, amensagem propriamente dita e o destino.

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Degeneração dos sinais Os sinais analógicos e digitais transmitidos no meio de

comunicação estão sujeitos a diversos fenômenos físicosque os degeneram, gerando erros na transmissão. Osprincipais fenômenos que afetam os meios e a qualidadeda transmissão são:

Atenuação; Distorção; Interferência; Ruído.

Evolução da Ethernet Evolução: Inicialmente a Ethernet era limitada a 100 estações

operando numa banda de 2Mbps utilizando cabo coaxial. Em 1980 foi estabelecido convênio com as empresas Xerox, Intel e

Digital com o objetivo de aperfeiçoar e divulgar a nova tecnologiaconstruída e a velocidade rapidamente atingiu 10Mbps.

A partir de 1990 surgiu a Fast Ethernet com velocidade de 100Mbps epassou a ser usado o par trançado e depois disso, com a criação eaperfeiçoamento da fibra óptica, a Ethernet passou a operar em 1Gbps,passando a ser conhecida como GigaBit Ethernet.

Designação As redes têm designações próprias conforme o

cabeamento e velocidade adotada. Na designaçãovai aparecer a letra T, de twisted, para indicar quea rede usa par trançado ou o par de letras TXpara indicar o uso de fibra óptica. Desta maneira,existem as designações Ethernet "10Base-T" e"Fast Ethernet 100Base-T" ou "100Base-TX".

Meios de transmissão de dados nas redes Computadores em rede ficam interligados por meio de fios

elétricos, fibras ópticas ou ondas de rádio ou raios de luz. Cabo de pares trançados. UTP STP