Redes de Comunicação 11º M1 - TGPSI

3.123 visualizações

Publicada em

0 comentários
2 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
3.123
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
2
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
133
Comentários
0
Gostaram
2
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Redes de Comunicação 11º M1 - TGPSI

  1. 1. Curso Profissional 11º Ano Técnico de Gestão e Programação de Sistemas InformáticosREDES DE COMUNICAÇÃO Professor: Luis Ferreira
  2. 2. REDES DE COMUNICAÇÃO Finalidade da Disciplina (1/2) • Desenvolver os conhecimentos subjacentes à transmissão de dados por fios ou sem fios; • Desenvolver capacidades para instalar e configurar adequadamente os diferentes componentes de um sistema de comunicação. • Desenvolver capacidades para a utilização adequada de redes de comunicação de dados; • Desenvolver capacidades para uma atitude pró-activa no diagnóstico de falhas e incorrecções nas infra-estruturas de dados e nos Sistemas de Informação;
  3. 3. REDES DE COMUNICAÇÃO Finalidade da Disciplina (2/2) • Desenvolver capacidades ao nível do desenvolvimento de ferramentas de produtividade baseadas nas tecnologias Web; • Promover as práticas de segurança dos dados e de privacidade das pessoas; • Promover a autonomia, a responsabilidade e a capacidade para trabalhar em equipa; • Fomentar a análise crítica da função das infra-estruturas de dados e dos sistemas de informação; • Sensibilizar os alunos para a necessidade da formação contínua nas tecnologias e técnicas cobertas pela disciplina.
  4. 4. REDES DE COMUNICAÇÃO Avaliação da Disciplina • Testes de avaliação de conhecimentos • Trabalhos individuais • Trabalhos de grupo • Trabalhos de casa • Fichas de trabalho • Grelha de observação diária • Atitudes e comportamento Resolução de problemas, trabalhos práticos, trabalhos de pesquisa, projectos, prática simulada, teste teórico-prático e competências comportamentais.A classificação da nota de um trabalho (individual ou grupo), resulta da entrega de um relatório escrito e de uma apresentação oral.
  5. 5. REDES DE COMUNICAÇÃO
  6. 6. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de Dados 1.Sistema de Comunicações O principal objectivo de um sistema de comunicações consiste na troca de informações (dados) entre duas partes. 6
  7. 7. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de DadosA figura 1.1(a) representa um modelo de um sistema de comunicações através de umdiagrama de blocos.A figura 1.1(b) apresenta um exemplo que consiste na comunicação entre uma estaçãode trabalho e um servidor remoto através da rede telefónica pública. 7
  8. 8. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de DadosFonte - Gera a informação (dados) a transmitir (exemplos: telefones,computadores pessoais…).Emissor - Converte os dados em sinais adequados ao sistema detransmissão. Por exemplo o modem converte a informação digitalproveniente da estação de trabalho num sinal analógico que serátransmitido pela rede telefónica.Sistema de transmissão - Transporta os dados sob a forma desinais. 8
  9. 9. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de DadosReceptor - Recebe os sinais do sistema de transmissão e converte-os deforma a puderem ser suportados pelo dispositivo de destino. Porexemplo, o modem converte os sinais analógicos provenientes darede telefónica em dados digitais que serão processados pelodestino.Destino. Processa os dados transmitidos (exemplos: servidores,telefones,…). 9
  10. 10. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de DadosFunções que devem ser desempenhadas por um sistema decomunicações: 1.Utilização eficiente do sistema de transmissão. O sistema de transmissão deve ser partilhado por vários dispositivos de comunicação de forma a aproveitar a sua capacidade total de transmissão. 2.Interface com o sistema de transmissão. Para comunicar, um dispositivo deve possuir um interface com o meio de transmissão. Uma vez estabelecido o interface torna-se necessário a geração de sinais para a comunicação. 10
  11. 11. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de DadosFunções que devem ser desempenhadas por um sistema decomunicações: 3.Geração de sinais a transmitir. Os sinais gerados deverão ser capazes de serem propagados através do sistema de transmissão e interpretados no receptor. 4.Sincronização entre o emissor e o receptor. O receptor deverá ser capaz de determinar quando um sinal começa e acaba. 11
  12. 12. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de Dados Funções que devem ser desempenhadas por um sistema de comunicações: 5.Gestão da comunicação. Se os dados são para trocar em ambos os sentidos durante um período de tempo, as duas partes devem cooperar. - Por exemplo, para dois utilizadores iniciarem uma conversa telefónica, um deve marcar o número, provocando a geração de sinais que resultam no telefone do outro utilizador a tocar. A ligação é estabelecida quando o utilizador levanta o auscultador. - Para outros dispositivos outras convenções devem ser tomadas em linha de conta. Ambos os dispositivos podem transmitir simultaneamente ou tem que ser um de cada vez? Que quantidade de dados devem ser transmitidos de cada vez? O que fazer se ocorrerem erros? 12
  13. 13. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de Dados Funções que devem ser desempenhadas por um sistema de comunicações: 6.Detecção e correcção de erros. 7.Controlo de fluxo. A fonte não deve transmitir dados a uma velocidade que não dê tempo ao destino para os absorver. 8.Endereçamento e encaminhamento. Quando mais do que dois dispositivos partilham o mesmo meio de transmissão, o sistema fonte Deverá indicar o sistema de destino. O sistema de transmissão deve assegurar que o sistema de destino, e só esse sistema, recebe os dados. O meio de transmissão poderá possuir vários caminhos, mas um caminho especifico deverá ser escolhido. 13
  14. 14. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de Dados Funções que devem ser desempenhadas por um sistema de comunicações: 9.Recuperação de anomalias. Deverão ser previstas técnicas de recuperação em situações em que a troca de informação é afectada por falhas no sistema. 10.Representação da informação. Ambas as partes que estão a comunicar deverão acordar a formatação dos dados que irão ser trocados. 14
  15. 15. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de Dados Funções que devem ser desempenhadas por um sistema de comunicações: 11.Segurança. O sistema fonte dos dados pode desejar que só um determinado sistema de destino possa receber os dados. O sistema de destino pode exigir que os dados recebidos não tenham sido alterados quando em trânsito no sistema. 12.Capacidade de gestão da rede. É necessário dispor de mecanismos para configurar o sistema, monitorizar o seu estado, reagir a falhas e sobrecargas e planear o seu crescimento futuro. 15
  16. 16. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de Dados 2. Modos de comunicação Conforme podemos verificar na figura 2.1, a transferência de dados num sistema de comunicações pode ocorrer de cinco maneiras: • Simplex • Half-duplex • Duplex • Broadcast • Multicast. 16
  17. 17. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de Dados 2. Modos de comunicação Sistema simplex - A transmissão de dados dá-se apenas num sentido. Exemplo: transmissão de imagens fotográficas a partir de uma sonda no espaço, em instantes de tempo predeterminados, para uma estação terrestre. 17
  18. 18. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de Dados 2. Modos de comunicação Sistema half-duplex - A transmissão de dados dá-se nas duas direcções mas alternadamente. Exemplo: pedido de dados de um utilizador a um servidor remoto e posterior recepção dos dados. 18
  19. 19. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de Dados 2. Modos de comunicação Sistema duplex - A transmissão de dados dá-se em ambas direcções simultaneamente. Exemplo: Transmissão de sinais de voz previamente digitalizados nas duas direcções entre dois utilizadores. 19
  20. 20. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de Dados 2. Modos de comunicação Sistema broadcast - Os dados de saída de uma única fonte são transmitidos a todos os outros dispositivos ligados ao mesmo sistema de comunicações. Exemplo: transmissão de vários programas de televisão sobre uma rede de cabo a todos os receptores de televisão ligados à rede. 20
  21. 21. MÓDULO 1REDES DE COMUNICAÇÃO Comunicação de Dados 2. Modos de comunicação Sistema multicast - É similar ao sistema broadcast excepto no facto dos dados de saída de uma fonte serem recebidos apenas por um subconjunto de dispositivos ligados ao sistema de comunicações. Exemplo: videoconferência, que envolve um determinado grupo de computadores ligados a uma rede trocando dados integrados de vídeo e áudio. 21
  22. 22. Grandezas e medidas a. O Decibel - O decibel (dB) é uma medida da razão entre duasquantidades, sendo usado para uma grande variedade de medições em acústica, física e eletrônica. O decibel é muito usado na medida da intensidade de sons.É uma unidade de medida adimensional, semelhante à percentagem. Adefinição do dB é obtida com o uso do logaritmo. b. Largura de banda - Largura de banda é a medida da faixa defreqüência, em hertz, de um sistema ou sinal.
  23. 23. c. Throughput- (ou taxa de transferência) é a quantidade de dadostransferidos de um lugar a outro, ou a quantidade de dados processados em umdeterminado espaço de tempo, pode-se usar o termo throughput para referir-se aquantidade de dados transferidos em discos rígidos ou em uma rede, porexemplo; tendo como unidades básicas de medidas o Kbps, o Mbps e o Gbps. d. Bit rate ou bitrate significa taxa de bits ou taxa de transferência de bits.Nas telecomunicações e na computação, o bit rate (às vezes escrito comobitrate) é o número de bits convertidos ou processados por unidade de tempo. Obit rate é medido em bits por segundo (bps ou b/s), muitas vezes utilizado emconjunto com um prefixo SI , como kbps, Mbps, Gbps, etc., de acordo com oseguinte:1.024 bps = 1 kbps (1 kilobit ou mil bits por segundo)1.048.576 bps = 1 Mbps (1 megabit ou 1 milhão de bits por segundo)1.073.741.824 bps = 1 Gbps (1 gigabit ou um bilhão de bits por segundo)
  24. 24. Técnicas de codificação a. Non Return Zero b. Return Zero c. Diferenciais* Ver Tecnicas Codificação ppt
  25. 25. Detecção e correcção de errosIntrodução:Em matemática, ciência da computação e telecomunicações detecçãoe correcção de erros é um assunto de grande importância erelevância na manutenção da integridade dos dados em canais comruído ou em sistemas de armazenamento não imunes a falhas. Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre. DefiniçõesDetecção de errosDetecção de erros é a capacidade de detectar erros causados por ruído ououtras causas durante a transmissão de um emissor para um receptor.Correcção de errosCorrecção de erros, para além da detecção do erro, permite a suacorrecção.
  26. 26. ImplementaçãoHá duas formas de implementar um sistema de correcção de erros:Pedido Automático de Repetição ou ARQ (Automatic repeat request[1]): otransmissor envia os dados e um código de detecção de erros, que permiteque o receptor detecte a existência de erros. Se não encontrar erros, enviauma mensagem (um ACK, ou seja, aviso de recepção) ao emissor. Se oemissor não receber o ACK, então é porque a mensagem continha erros e éautomaticamente retransmitida.Correcção Adiantada de erros ou FEC (Forward error correction[2]): Oemissor codifica os dados com um código de correcção de erros e envia amensagem. O receptor descodifica a mensagem que recebe para a forma"mais provável" ou seja, os códigos são implementados de forma a que aquantidade fosse necessária uma quantidade de ruído "improvável" para que amensagem chegasse errada ao receptor.
  27. 27. Esquemas de detecção de errosExistem diversos esquemas para se conseguir a detecção de erros detransmissão, e estes esquemas são, na sua maioria, muito simples.Todos os códigos de detecção de erros (incluindo detecção e correcção)transmitem mais informação do que a mensagem original. Na maioriados esquemas, para além da mensagem, são transmitidos dados de"confirmação" - dados extra (também conhecidos como dadosredundantes) que servem para a detecção de erros.1- Esquemas de repetiçãoExistem algumas variantes deste esquema, mas basicamente consisteem enviar repetição da informação. Por exemplo, se fosse pretendidoenviar a mensagem "olá", seria enviada "olá olá olá". Se fosse recebida amensagem "olá olá olb", como uma das repetições não coincidia, sabia-se que tinha havido um erro. Este esquema é pouco eficiente (transmite3 vezes os mesmos dados) e pode ser problemático em situações emque o erro ocorre no mesmo sítio - no nosso exemplo "olb olb olb". Nestecaso, a mensagem "olb" era detectada como correcta.
  28. 28. 2- Esquemas de paridadeAs mensagens são partidas em vários blocos de bits (uns e zeros numa transmissãodigital). O número de ocorrências do "1" é contado. Depois é activado um bit deparidade - 1 se o número de "1" for impar e 0 se o número de "1" for par. Quando amensagem chega, é testado o bit de paridade para verificar se está de acordo com onúmero de "1" da mensagem. Este esquema tem o problema de falhar quando onúmero de erros na transmissão é impar. Por exemplo:Mensagem enviada: 10010100 - 3 ocorrências de 1 - 3 é impar - bit de paridade = 1Mensagem recebida: 10010111 - 5 ocorrencias de 1 - 5 é impar - bit de paridade = 1Resultado: a mensagem recebida está errada e é detectada como correcta.
  29. 29. 3- Redundância cíclica (CRC)Uma forma mais complexa de detecção e correcção de erros é a utilização depropriedades matemáticas da mensagem a ser transmitida.Este método considera cada bloco de dados da mensagem como um coeficientepolinomial, dividindo-o depois por um outro polinómio predeterminado. Oscoeficientes resultantes da divisão são enviados pelo emissor como dadosredundantes, para detecção de erros no receptor. No receptor, são novamentecalculados os mesmos coeficientes e comparados com os que foram enviadospelo emissor. Se não forem coincidentes, indica que houve um erro natransmissão.
  30. 30. Correcção de errosOs métodos descritos acima são suficientes paradeterminar se houve ou não um erro natransmissão de uma mensagem.Mas nas maiorias das vezes isto não é suficiente.As mensagem têm que ser recebidas sem erros e omero conhecimento de que existiu um erro nãochega. Haveria uma grande vantagem se oreceptor pudesse determinar qual foi o erro ecorrigi-lo. Isto é possível.Vejamos o seguinte exemplo:"Se faltarm algmas letrs consguims entndr amensgm".Este conceito pode ser aplicado à correcção deerros nas transmissões digitais.
  31. 31. a) Pedido automático de repetiçãoO Pedido automático de repetição ou ARQ Automatic Repeat-reQuest é um método de controle de erros para transmissões de dados que usa os códigos de detecção de erros para conseguir transmissões confiáveis.Usa também as mensagens de acknowledgment e/ou não acknowledgement e os timeouts (tempos limites).Um acknowledgment (ACK) é uma mensagem enviada pelo receptor para o transmissor e que indica que um bloco de dados foi correctamente recepcionado.Normalmente, quando o emissor não recebe o ACK antes de se esgotar o tempo limite, isto significa que o bloco de dados não foi recepcionado correctamente e retransmite-o.
  32. 32. b) Código de correção de erros (ECC -error-correcting code)O ECC é um código no qual cada sinal de dados está em conformidade comregras específicas de construção.Os desvios dessas regras podem ser detectados e corrigidos.Esta técnica é normalmente usada em armazenamento de dados no computador(por exemplo: memória flash) e em transmissões de dados.Alguns códigos podem detectar e corrigir um certo número de bits de erros.Se apenas corrigirem um erro, são chamados códigos de correcção de erro único,ou SEC - single error correcting, e os que conseguem detectar dois erros sãochamados de detecção de erro duplo, ou DED - double error detecting.
  33. 33. 10. Técnicas de compressão de dados
  34. 34. Classificação da compressão dos dados A compressão de dados é o acto de reduzir o espaço ocupado por um conjunto de dados num determinado dispositivo ou numa comunicação. Essa operação é realizada através de diversos algoritmos de compressão, reduzindo a quantidade de Bytes para representar um dado, sendo esse dado uma imagem, um texto, ou um arquivo (ficheiro) qualquer. AAAAB
  35. 35. Classificação da compressão dos dados Esta é a forma mais conhecida de se classificar os métodos de compressão de dados. a. Sem perca de informação –  Diz-se que um método de compressão é sem perdas (em inglês, lossless) se os dados obtidos após a descompressão são idênticos aos dados que se tinha antes da compressão.  Algumas imagens e sons precisam ser reproduzidos de forma exacta, como imagens e gravações para perícias, impressões digitais, etc.
  36. 36. Classificação da compressão dos dados b. Com perca de informação  Por outro lado, algumas situações permitem que perdas de dados poucos significativos ocorram.  Assim, os dados obtidos após a descompressão não são idênticos aos originais, pois "perderam" as informações irrelevantes, e dizemos então que é um método de compressão com perdas (em inglês, lossy).
  37. 37. AVALIAÇÃO E AUTOAVALIAÇÃO

×