Tecnologias de Transmissão

1. Tecnologias de Transmissão • Banda Básica: • Utiliza multiplexação por divisão de tempo (TDM), onde apenas um equipamento transmite por vez; • Os bits são transmitidos sem modulação através da mudança de nível de tensão; • Tipos de codificação de sinais: unipolar NRZ, bipolar RZ, Manchester, Bifase, Manchester diferencial, Miller, CMI.

2. Tecnologias de Transmissão Exemplo de codificação:

3. Tecnologias de Transmissão • Banda Larga: • Utiliza multiplexação por divisão de frequência (FDM), onde a banda utilizada é dividida em várias frequências diferentes (canais) que podem ser utilizados para transmissão; • Alta capacidade de transmissão; • Vários canais de transmissão disponíveis; • Flexibilidade de configuração;

4. Tecnologias de Transmissão • Banda Larga: • Grande alcance; • Maior custo de instalação (equipamentos mais complexos); • Maior atraso de propagação do sinal, se comparado com o sinal das redes locais

5. Tecnologias de Transmissão • FDM (Frequency Division Multiplexing)

6. Modelo OSI • OSI (Open Systems Interconnection – Modelo de Referência para Interconexão de Sistemas Abertos); • Proposta de padrão internacional de arquitetura de redes de computadores proposto pela ISO (International Standards Organization); • Arquitetura baseada em camadas;

7. Modelo OSI • Modelo proposto com 7 camadas: • Física; • Enlace de dados; • Rede; • Transporte; • Sessão; • Apresentação; • Aplicação;

8. Modelo OSI

9. Modelo OSI • Camada Física: • Define os aspectos físicos e elétricos da comunicação, tais como: tipo de cabo, conector, sinal elétrico a ser utilizado, etc.

10. Modelo OSI • Camada de Enlace de Dados: • Determina como transferir os bits de dados de uma maneira confiável sobre a Camada Física. • Desempenha as funções básicas do protocolo de comunicação: • Divisão da mensagem a ser transmitida em pacotes de dados; • Estabelecimento da prioridade de transmissão; • Definição de formatos; • Gerar do controle de erros; • Verificação erros; • Executar procedimentos de recuperação após as falhas.

11. Modelo OSI • Camada de Rede: • Identifica as máquinas conectadas, assinalando os endereços na rede. • É composta pelos protocolos de interconexão de redes, necessários para que várias redes possam transmitir dados entre si, referindo-se aos endereços e códigos de cada uma.

12. Modelo OSI • Camada de Transporte: • Tem como função a reordenação e checagem dos pacotes de mensagens. Isso porque os pacotes enviados podem chegar em ordem diferente da que foram enviadas.

13. Modelo OSI • Camada de Sessão: • Cada conexão é considerada uma "sessão" diferente. Nesta camada, os pacotes são destinados às sessões apropriadas. • É responsável pelo “diálogo” entre as aplicações em diferentes estações da rede. • É capaz de “multiplexar” dois ou mais programas de usuários através da rede.

14. Modelo OSI • Camada de Apresentação: • Traduz e converte dados transmitidos codificados em formatos que possam ser entendidos e manipulados pelos usuários. • Os pacotes são "abertos" e a mensagem montada exatamente como foi transmitida.

15. Modelo OSI • Camada de Aplicação: • Oferece suporte às tarefas do usuário e da aplicação, e de administração geral do sistema, incluindo compartilhamento de recursos, gerenciamento de rede, correio eletrônico, modem, emulação de terminais, transferência de arquivos, etc. • É tratada pelo programa que originou ou recebeu a mensagem. Cada programa "sabe" o que fazer com as mensagens recebidas.

16. Padrão Ethernet • Padrão de rede local desenvolvido pelo IEEE (Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos) a partir de 1983 • Normalizado como IEEE 802.3 • Define: • Cabeamento e sinais elétricos para a camada física • Formato de pacotes e protocolos para a camada de controle de acesso ao meio – MAC (Media Access Control)

17. Padrão Ethernet • Padrões atuais: • IEEE 802.3 – 10Base-T Ethernet: 10 Mbits/s • IEEE 802.3u – Fast Ethernet: 100 Mbits/s • IEEE 802.3z – Gigabit Ethernet: 1 Gbit/s • IEEE 802.3ae – 10 Gigabit Ethernet: 10 Gbits/s • Meios de transmissão: cabo coaxial, par trançado (não blindado) e fibra óptica 10 BASE-FL

18. Padrão Ethernet • Topologias utilizadas: Barramento ou Estrela • Controle de acesso ao meio através de CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection): • Capacidade de identificar se está ocorrendo transmissão (Carrier Sense) • Capacidade de múltiplos pontos concorrerem pela utilização do meio físico (Multiple Access) • Capacidade de identificar colisões (Collision Detection)

19. Padrão Ethernet • Padrão (coaxial padrão): 10BASE5 • Cabo coaxial grosso e rígido • Comprimento por segmento: 500 m (sem repetidor) • Velocidade de 10 Mbps • Capacidade de 100 estações conectadas • Até 4 repetidores • Resistores de terminação de 50 ohms

20. Padrão Ethernet • Thinnet (coaxial fino): 10BASE2 • Cabo coaxial fino • Comprimento por segmento: 185 m • Velocidade de 10 Mbps • Capacidade de 30 estações conectadas • Resistores de terminação de 50 ohms • Conectores tipo BNC

21. Padrão Ethernet • Par trançado (não blindado): 10BASE-T • Par trançado (AWG 22 a 26) • Categoria 3 (CAT3) – não blindado, até 10 Mbits/s, capacidade de banda de 16 MHz • Categoria 5e (CAT5e) – não blindado, até 1 Gbit/s, capacidade de banda de 125 MHz • Comprimento por segmento: 100 m • Velocidade de 10 Mbps • Capacidade de 2 estações conectadas por segmento, normalmente um hub ou switch e um computador

22. Padrão Ethernet • Fibra óptica: 10BASE-FL • Comprimento por segmento: 2 km • Velocidade de 10 Mbps • Capacidade de 2 estações conectadas por segmento, normalmente um hub ou switch e um computador • Melhor qualidade de transmissão • Imune à interferências eletromagnéticas e elétricas

23. TCP/IP • TCP/IP – Transmission Control Protocol / Internet Protocol • TCP – Protocolo do nível da camada de transporte (camada 4) do modelo OSI • Orientado à conexão • Ponto a ponto • Confiabilidade • Recuperação de pacotes perdidos ou corrompidos • Eliminação de pacotes duplicados

24. TCP/IP • IP – Protocolo do nível da camada de rede (camada 3) do modelo OSI • Gerencia o endereçamento e o encaminhamento de mensagens • Não orientado à conexão • Sem controle de erros • Transferências sem garantia de entrega

25. Protocolos de comunicação • Conjunto de regras que especifica formato, sincronismo e tratamento de eventos na transferência de dados entre dois dispositivos • Exemplos: • BSC (Binary Synchronous Communication) • SDLC (Synchronous Data Link Control) • HDLC (High Data Link Control) • X25 • MODBUS

26. Protocolos de comunicação • Funções básicas: • detecção da conexão física • handshaking (estabelecimento de ligação) • negociação das características das conexão • definição do formato da mensagem • tratamento de mensagens corrompidas ou perdidas • detecção da perda de conexão • finalização da sessão ou conexão

27. Protocolos de comunicação • Protocolos orientados a caracteres • As regras são baseadas em caracteres com funções definidas • Protocolos orientados a bits • O tratamento das informações é feito a nível de bit, ou seja, não há caracteres especiais com funções definidas

28. Protocolos de comunicação • Sincronismo das mensagens • Orientado a bits • Baseado na procura de um padrão único no fluxo de bits. O transmissor tem de garantir que esse padrão apenas acontece para sincronismo • Orientado a caracteres • Uso de caracteres de sincronismo (SYN) no início da comunicação. • Uso de caracteres especiais (STX, ETX, DLE, etc.) para controlar o fluxo dos dados

29. Protocolos de comunicação • Exemplo de protocolo orientado a bit FLAG – sequência de bits que identifica início ou fim do frame ENDEREÇO – sequência de bits que identifica quem está transmitindo ou deve receber frame CONTROLE – sequência de bits que identifica a função do frame e números de sequência CONTROLE DE FRAME – sequência de bits que permite checar o frame

30. Protocolos de comunicação • Exemplo de protocolo orientado a caractere SYNC – caractere de sincronismo SOH (Start of Header) – início do cabeçalho STX (Start of Text) – início do texto ETB (End of Transmission Block) – fim de transmissão do bloco ETX (End of Text) – fim do texto BCC (Block Check Character) – caractere para checar o bloco, é montado à partir do método de detecção e correção escolhidos.