Fundamentos redes transm_cabeamentos
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O documento discute os fundamentos de redes de computadores, transmissão de dados e cabeamento. Ele apresenta os principais conceitos de redes, incluindo os elementos constituintes como hardware e software, métodos de codificação digital e analógica, e meios de transmissão como fios de cobre, fibras ópticas e ondas eletromagnéticas.
Fundamentos redes transm_cabeamentos
- 1. PVH 15-08-05 Administração de Empresas 2º Período Informática Aplicada REDES DE COMPUTADORES Fundamentos de Redes de Computadores, Transmissão de Dados e Cabeamento Prof. Sérgio Rodrigues 1
- 2. Redes de Computadores • Coleção de computadores inter-conectados Prof. Sérgio Rodrigues 2
- 3. Objetivos • Disponibilizar dados, programas e recursos a todos, desconsiderando a localização física do recurso e do usuário. • Baratear processamento • Fornecer meio de comunicação eficiente Prof. Sérgio Rodrigues 3
- 4. Elementos constituintes • Hardware – meios de transmissão – interfaces – hubs, bridges, roteadores, repetidores, switches • Software – SO – protocolos – Serviços Prof. Sérgio Rodrigues 4
- 5. 1- Meios de transmissão • Comunicação entre computadores: codificação de dados na forma de energia. – corrente elétrica, ondas de rádio, luz, etc. • Por que saber? – Software de comunicação: deve ser capaz de lidar com erros provenientes do hardware. Prof. Sérgio Rodrigues 5
- 6. 1- Tecnologia de Comunicação de Dados • Há duas maneiras para transmissão de dados – Analógico – Digital Prof. Sérgio Rodrigues 6
- 7. Dado Analógico • Análogo: Algo que é similar a alguma outra “coisa”. • Dispositivos que transformam movimento ou condição de um evento natural em sinal elétrico ou mecânico que seja similar. Prof. Sérgio Rodrigues 7
- 8. Exemplos de dados analógicos • Relógio de ponteiros: o seu movimento é análogo ao movimento do tempo. • Termômetro: mede temperaturas que mudam constantemente. Ação contínua e a faixa de valores não é limitada. Prof. Sérgio Rodrigues 8
- 10. Dados Digitais • Não tem faixa muito ampla • Não refletem atividade constante. • Um sinal digital representa um valor “instantâneo” de uma situação e não representa um movimento contínuo. Prof. Sérgio Rodrigues 10
- 11. Conversão analógico-digital Prof. Sérgio Rodrigues 11
- 12. Representação de Sinais A/D Prof. Sérgio Rodrigues 12
- 13. Convertendo tipos de sinais • Modem: recebe dados digitais e converte-os para a forma analógica, para transmissão sobre um meio, por exemplo, linha telefônica. • MOdulator: digital para analógico. MO • DEModulator: Analógico para digital. DEM Prof. Sérgio Rodrigues 13
- 14. Esquema de um MoDem Digital Analógico Prof. Sérgio Rodrigues 14
- 15. Modem externo ligado ao computador. via RS-232 e fiação para linha telefônica com conector RJ-11. Prof. Sérgio Rodrigues 15
- 16. Transmissão de dados Prof. Sérgio Rodrigues 16
- 17. Modem • Recebe o sinal de um computador DTE - Digital Terminal Equipment. • O sinal digital é usado para modular um sinal em uma portadora analógica. • O sinal analógico viaja pela linha. • O sinal analógico é detectado por um outro modem(DCE - Digital Communication Equipment) , que o decodifica. • Outro modem gera sinal digital e leva-o ao DTE. Prof. Sérgio Rodrigues 17
- 18. Sinais digitais • Representam apenas 0´s e 1´s. • Variam menos que sinais analógicos. • mais fáceis para decodificar, mesmo que tenham sofrido interferência. • As redes que transportam sinais digitais são conhecidas por baseBand Networks. Networks – Redes coaxial 50 ohm / ethernet (utp) Prof. Sérgio Rodrigues 18
- 19. Sinais analógicos • Sofrem menos Atenuações que sinais digitais em longas distâncias. • Equipamentos digitais lidam com 0´s e 1´s. O que acontece se o sinal se torna fraco a ponto de não permitir diferenciação? • As redes que transportam sinais digitais são conhecidas por broadBand Networks. Networks • Cabo coaxial 75ohm (TV) Prof. Sérgio Rodrigues 19
- 20. Analógico x Digital • Digital – Mais fácil de regenerar – menos infestado de interferências – Pode ser gravado diretamente em computador – CODEC: Coder/DECoder • Analógico ⇔ Digital (Transmissão) ⇔ Analógico • Linhas ISDN: totalmente digital • Integrated Services Digital Network Prof. Sérgio Rodrigues 20
- 21. 2 - Métodos de Codificação Digital • Fisicamente: comunicação por corrente elétrica, ondas de rádio, luz • Computadores: dispositivos digitais • corrente elétrica Info. Digital ? Prof. Sérgio Rodrigues 21
- 22. Codificação Polar + 0 Tempo - 1 0 1 0 0 • Corrente elétrica para enviar bits. • Voltagem negativa: bit 1 • Voltagem positiva: bit 0 Prof. Sérgio Rodrigues 22
- 23. Codificação Unipolar • 1´s e 0´s representados por voltagem positiva • mas susceptível a interferências Prof. Sérgio Rodrigues 23
- 24. Codificação Bipolar • Utiliza voltagens negativa, positiva e zero. • 1 - positivo ou negativo • 0 - voltagem zero • mais resistente à interferência Prof. Sérgio Rodrigues 24
- 25. Codificação Manchester - Bipolar • 1 - mudança de negativo p/ positivo • 0 - mudança de positivo p/ negativo – Ethernet / Token Ring Prof. Sérgio Rodrigues 25
- 26. Padrão RS-232 • conexão: comprimento max. : 15 metros • voltagens: +3V e -3V. • comunicação serial e assíncrona • especifica transmissão de caracteres • transmissão de bits sem delay entre eles • nunca deixa voltagem Zero na linha. • Por que comunicação Assíncrona ? – não há necessidade de sincronização emissor-receptor – não há “clock” Prof. Sérgio Rodrigues 26
- 27. Voltagem no fio usando RS-232 +3 0 -3 Tempo idle start 1 0 1 1 0 1 0 stop • Acordo entre emissor e receptor no tempo de transmissão de cada bit • bit de início 0: emissor pode distinguir entre idle e início de caracter. • padrão determina que emissor deve deixar a linha idle por um tempo mínimo -> bit de parada 1. Prof. Sérgio Rodrigues 27
- 28. Conector RS-232 Conector de 25 pinos, com 3 fios para comunicação full-duplex. Prof. Sérgio Rodrigues 28
- 29. Com. Assíncrona full duplex transmissão full duplex: fluxo de dados em ambas direções R: receiver (receptor) - modem, pino 3. Computador, pino 2 T: transmitter (transmissor) - modem, pino 2. Comput, pino 3 G: ground (terra) - pino 7 Prof. Sérgio Rodrigues 29
- 30. 3 - Metodos de Codificação Analógicos. • Transportada por uma corrente alternada – Onda • Freqüência • Amplitude • Fase (sinal de referência + phased signals) signals – utilizada com mais freqüência para transmissão de dados. Prof. Sérgio Rodrigues 30
- 31. Fase Prof. Sérgio Rodrigues 31
- 32. Modulação • Alterações na freqüência, amplitude e fase (modulação) permitem a utilização de sinal analógico p/ transportar dados (áudio, vídeo e digital). • Ao modular um sinal este se torna diferente do sinal normal. • A diferença entre os sinais é o dado transportado ! • Carrier (portadora): a onda que transporta o dado ! Prof. Sérgio Rodrigues 32
- 33. Modulação de Amplitude ASK: Amplitude Shift-keying (para dados digitais) Prof. Sérgio Rodrigues 33
- 34. Modulação de Freqüência FSK: Frequency Shift-keying (para dados digitais) Prof. Sérgio Rodrigues 34
- 35. Modulação de Fase PSK: Phase Shift-keying (para dados digitais) Prof. Sérgio Rodrigues 35
- 36. Transmissão de múltiplos sinais • Telefônicas colocam várias chamadas sobre uma largura da banda (bandwidth) limitada. bandwidth • Redes broadband mantém vários tipos de dados em um único meio de transmissão. • Miltiplexação: dados de diferentes fontes em uma única mídia. Ou, uma larga quantidade de dados em fios de bandwidth menores. Prof. Sérgio Rodrigues 36
- 37. Velocidade de transmissão • Nro total de informação que pode ser transmitido por um canal de comunicação – BPS : Bits por Segundo • Baud: evento binário representando uma mudança de sinal de negativo p/ positivo. • Capacidade de transmissão de um meio de comunicação é função de sua freqüência. Prof. Sérgio Rodrigues 37
- 38. Largura da Banda - Bandwidth • O nro de freqüências que pode ser acomodado num canal de transmissão. • A diferença entre a freqüência mais alta e a mais baixa que pode ser acomodada num único canal. • Quanto maior a faixa, maior a bandwidth do canal e maior a capacidade de transmissão! Prof. Sérgio Rodrigues 38
- 39. 4 - Meios de Transmissão • Fio de cobre • Fibras Ópticas • Ondas Eletromagnéticas • Microondas • Infravermelho • Laser Prof. Sérgio Rodrigues 39
- 40. Fios de Cobre - Par trançado Par trançado: O trançamento dos fios tem a função de reduzir interferência. Prof. Sérgio Rodrigues 40
- 41. Par trançado - Tipos • STP: Shielded Twisted Pair – dois pares: Um para enviar, outro para receber – Empregados em redes Token Ring. – Conector type-1 • UTP: Unshielded Twisted Pair – de 2 a 4 pares de fios – ethernet (10 Base T) e Token Ring – típico conector: RJ-45 Prof. Sérgio Rodrigues 41
- 42. Par trançado - STP IBM Token Ring, dois pares de fios (send e receive), conector IBM tipo-1. Prof. Sérgio Rodrigues 42
- 43. Par trançado - UTP Ethernet e Token Ring, existente em vários níveis, conector típico: RJ-45 Prof. Sérgio Rodrigues 43
- 44. Par Trançado - UTP Par trançado 10BaseT, com conector RJ-45 (patch cord) Prof. Sérgio Rodrigues 44
- 45. Fios de Cobre - Coaxial Cabo Coaxial: O dado é transmitido no fio mais interno. A proteção de metal protege contra campos eletro- magnéticos externos e evita que a radiação da energia eletro-magnética do fio interno interfira com outros fios Prof. Sérgio Rodrigues 45
- 46. Cabos Coaxiais - Tipos • Thick Ethernet – 10Base5, RG-11, “trunk” – Conector: N-Series – Caro • Thin Ethernet – 10Base2, RG-58. – Conector: Bayonet Nut Connector (BNC) – Barato. (fora de moda!) Prof. Sérgio Rodrigues 46
- 47. Cabos Coaxiais - Conectores Prof. Sérgio Rodrigues 47
- 48. Coaxiais Thin ethernet - 10Base2 Thick ethernet - 10Base5 Prof. Sérgio Rodrigues 48
- 49. Cabo Coaxial - fino Um adaptador AUI-para-10BaseT, usado para conectar uma NIC com um conector AUI ao cabeamento Thin Ethernet. Prof. Sérgio Rodrigues 49
- 50. NIC - Placa de Rede NIC - Placa de Rede com conector AUI do lado direito da placa Prof. Sérgio Rodrigues 50
- 51. Transceiver - Cabo Fino MAU ligado diretamente à NIC sem o cabo AUI. Rede usa cabeamento Ethernet 10Base2 com conector BNC. Prof. Sérgio Rodrigues 51
- 52. Transceiver - Par trançado MAU ligado diretamente à NIC sem o cabo AUI. Rede usa cabeamento Ethernet 10BaseT com conector RJ-45. Prof. Sérgio Rodrigues 52
- 53. Esquema de fios (10BaseT) Prof. Sérgio Rodrigues 53
- 54. Fibra Optica • Cara • Usada em backbones ou redes anel FDDI (100 Mbps) • Alta capacidade • Imune a interferências eletro magnéticas • Baixa perda • Dificuldade para fazer junções. ($$$) • Longas distâncias Prof. Sérgio Rodrigues 54
- 55. Fibra Optica Prof. Sérgio Rodrigues 55
- 56. Fibras Ópticas • LEDs (Light-Emitting Diodes) • ILDs (Injection Laser Diodes). • Fibras Multimode: Custo Menor, Menor performance – transporta múltiplos raios de luz concorrentemente – distâncias relativamente curtas, devido a dispersão – 50 a 100 microns • Fibras Single Mode: Maior Custo, Maior Performance – Transporta um único raio de luz. – Distâncias mais longas. (50x) – Maior banda, embora (8.3 a 10 microns) – 10 bilhões de bits por segundo ! Prof. Sérgio Rodrigues 56
- 57. Radio Prof. Sérgio Rodrigues 57
- 58. Infravermelho • 16 Mbps Reflexão: “..Suas Conquistas São Proporcionais a Seus Esforços !!” UNIRON – Administração Emp – Informática Aplicada – By Prof. Sérgio Rodrigues (MBA Gestão Empresarial – UCAM, Pós-Grad. Docência Superior – FEC, Pós-Grad. Redes e Segurança de Dados – FIP). Prof. Sérgio Rodrigues 58