O documento descreve os fundamentos das redes de computadores, incluindo topologia, meios físicos de transmissão e parâmetros de comparação. Aborda classificações de redes quanto ao alcance e tipologia, além de detalhar diferentes meios físicos com e sem cabeamento, como cabo coaxial, par trançado, fibra ótica, rede elétrica, Wi-Fi e redes móveis.
1. Fundamentos de redes de
computadores
redes, topologia e meios físicos
de transmissão
Trabalho realizado por: Carlos lopes
2. resumo
• Redes de computador: das LANs MANs e WANsn as redes ATM-
Soares lemos e colcher-editora campus
• Livro de apoio:
• Edes de computadores-tanenbaum
• Material de apoio
• Artigos e actualidades
3. Objectivos e exemplos
• Objectivos de uma rede:
• Partilhar recursos
• Trocar informação
• Exemplos de redes:
• Telefone fixo
• Telemovel
• Radiodifusao
• Televisao
• Redes de computadores
4. defeniçoes
• Redes de comunicação
• Conjunto de módulos processados capazes de trocar informações e
partinhar recursos ligados a um sistema de comunicação
• Sistema de comunicação
• Aranjo top0ologico ligando modulosprocessadores através de enlaces
fisiscos e de um conjunto de regras para organizar a comunicação
(protocologos)
5. Parametros de comparação
Retardado de transfrencia
Tempo gasto entre o pedido e a entrega da mensagem
Confiablidade
Medida em tempo medio entre falhas 8mtbf) toleranciia e falhas
tempo medio de reparo (mttr) e tempo de reconfiguração entre falhas
Modularidade
Grau de alteração de desenpemho da rde sem alterar o projecto
original
6. Parametros de comparaçao
• Custo
• Desenpelho
• Intimamente relacionada a custo
• Compatiblidade
• Ou interoperabilidade
• Sensiblidade tecnológica
• Capacidade da rede suportar todas as aolicaçoes para a qual foi
preparada e alem
7. Clasificaçao quanto ao alcanse
• LANs
• Local área network-rede local
• Distancia entre os módulos processadores estão desde alguns metrros a alguns
quilómetros
• Em geral não passam por vias publicas
• Tipo mais comum
• Exenplo: redes domesticas
• Mans
• Metropolitan área network_rede metropolitana
• Distancias são maiores que as lans
• Abrangem uma ao algumas cidades
• Varios meios de transmiçao
8. Classificaçao quanto ao alcance
• WANs
• Wide-área network-rede geograficamente distribuída
• Distancias abrangem um pais um continente ou todo o mundo
• Varios meios de transmiçao
• E a internett?
• A internet e uma rede de redes
• Ninguem esta diretamente conectado
• Reoniao de milhões de redes
9. tipologia
• Disposiçao logica de elementos
• No caso de uma rede refere-se a forma como os enlaces físicos e os
nos de comutação estão organizados determinando os camilhos
físicos existentes e utilizáveis entre qualquer pares de estações
conectadas a essa rede
10. Classificaçao quanto ao enlace
• Ponto a ponto
• Ligaçao a dois-a-dois
• Varios nos interligados entre si
• Tipo mais comm
• Multiponto
• Varios nos ligados simultaneamente ao mesmo enlace
• Adotado em algumas topologias
11. Classificaçao quanto ao uso
• Simplex
• O enlace e utilizado apenas em um dos dois possíveis sentidos de
transmiçao
• Exemplo: fibro optica
• Alf-duplex
• O enlace e utilizado nos dois sentidos de transmiçao – um de cada vez
• Full-duplex
• O enlace e utilizado nos dois sentidos de trasmiçao simeltaneamente
o enlace pode ser formado por dois pares de fios (cada um em um
sentido) ou usando faixas de frrequanseias diferentes
12. Tipologia em barra
• Barra ao barramento
• Todos os nos ligan-se ao mesmo meio de transmiçao-multiponto
• O sinal gerado por uma estação propagasse ao longo da barra em
todas as direções
• Cada no tem um endresso na barra quando uma estação conecta
recolhesse o endresso da mensagem ele a aceita caso contrario
desprea-a
13. • Ligaçoes ao meio geram descontinuidade independencia e causam
reflexões o trascetor deve ter uma alta impedância para o cabo para
que a sua ligação altere o mínimo possível as caractristicas de
transmiçao devido a isto algumas nessecidades:
• Transcetor localizado perto do cabo
• Nessesidade de transmitores (casadores de independencia) nas
pontas para impedir a reflexao
14. • Estaçoes ligadas por um caminho fechado pode ser bnidirecional mas
e mais comum unidirecional.
• O controle pode ser centralizado ou distribuído
• O sinal são de um no e circula pelo anel
• Em cada no o sinal e regenerado e retransmitido
• Cada no tem o seu endresso que o ser recolhecido por outro no
aceita a mensagem e a trata
• Interrupçao no anel corta a comunicação
• Exemplo: token ring
15. Tipologia em estrela
• Nos ligados a um comutador central
• (hub switch roteador etc)
• Administraçao centralizada
• (ligação mponto-a-ponto)
• Não precisa de roteamento
• Falha no comutador para a rede
• Exenplo: ethernet
17. Meios físicos- com cabeamento
• Condutor cilíndrico interno com tudo metalizado torno e separados
por material dielétrico
• Condutor interno de cobre
• Tubo metálico: blindagem eletrostática
• Material dielétrico : ar eco ou plástico
• Uso em distribuição de sinal de televisão (tv a cabo)
• Telefonia de longa distancia
• Redes locais de curta distancia
18. Meios físicos- com cabelagem
• 1 cabo coaxial
• Vantagens
• Suporta taxas de transmiçao maiores do que traçando para a mesma
distancia
• Desvantagens
• Mau-contacto nos conectores
• Cabo rígido difícil manipulação
• Problema de topologia (barramento)
• Custo/metro maior do que o par traçado
• Hoje em dia:
• Uso muito limitado em redes
19. Meios físicos- com cabeamento
• 2 par traçado
• Dois fios de cobre enrolados em espiral.
• Varios pares dentro de um cabo
• Objectivo.ç reduzir ruido e manter constante as propriedades elétricas ao longo de toda
a extençao
• Melhor desempenho que em paralelo para distancias grandes
• Trasmiiçao pode ser analógica ao digital
• Taxas de transmiçao_ate gigabits/s
• Depende da
• Diistancia técnica de trasmiçao
• Qualidade do cobo diâmetro
• Comprimento das tranças etc
20. • 2 +par trançado
• Tipos
• UTP-não blindado
• STP-blindado
• Vantagens
• Meio de trasmiçao de menor custo por comprimento
• Ligaçao ao meio simples e barata
21. Meios físicos-com cabeamento
• Desvantagens
• Suscetivel a ruidos
• Gerada por intreferencia eletromagnética(motores geladeiras quadros de
luz lanpadas florescentes etc)
• Minimiza com blindagem
• Classificaçao quanto a taxa de trasmiçao suportada:
• Cat3-ate 10 Mbps
• Cat5-ate 100Mbps
• Car5 e 6-ate 1 gbps
• Cat7- ate 1 gbps
22. • 2 par traçado
• Normas:
• Padroes para o cabeamento de edifícios
• T568a e t568b-padrao para comdutores maquina concentrador.
• T568a-ordem dos fios: branco
laranja,laranja,branco,verde,azul,branco azul,verde,verde,branco
laranja,azul,branco, marrom mmarrom.
• Crossover-padrao para condutores maquina-maquina
• T568a numa ponta t568b na outra.
23. Meios físicos com cabeamento
• Cabo composto por filamentos de sílica(matéria prima do vidro) ao plástico
• Leves e finos
• Sinal optico gerado por pussos de laser ou leads
• Caractristicas:
• Altissimas taxas de trasmiçao- 1 tbps em laboratório ( 100 vezes o gigabit
ethernet).
• Isolamento elétrico completo entre transmiçor e receptor.
• Atenuaçao no depende da frequência
• Inume a intreferencias eletromagnéticas
24. Meios físicos- com cabeamento
• Como funciona
• Um feixe de luz e lançado numa ponta da fibra e pelas caractristicas óticas
do meio (fibra) esse feixe percorre a fibra por meio de reflexões sucessivas
ate a outra ponta
• tipos:
• Multimodo
• Sem amplificadores
• Pode ser comum ou gradual-diferentes níveis de reflexão-possibilitam a
refexao de feixe
• 100 Mbps a 10 km de distancia
• Redes locais
25. Meios ficicos- com cabeamento
• 3 fibra ótica
• Tipos:
• Monomodo
• 1gbps a 100km de distancia
• Uso de lser
• Redes de longa distancia
• Tipos de fontes luminosas:
• LEDs- mais barato taxas de transmiçao menors maior tempo de vida menor
alcance.
• laser.- mais caro taxas de trasmiçao maiores menor tempo de vida maior
alcance.
26. Meios físicos- por cabeamento
• 4 rede elétrica(plc)
• Trasmiçao de dados via rede elétrica
• Tecnologia de dados via rede elétrica
• Tecnologia-existe desde os anos de 1920- aperfeiçoada recentemente para trasmiçao de dados
• Vantagens:
• Alcance muito amplo-via rede eletrónica
• Altas taxas de trasmiçao
• Desvantagens :
• Questoes de regulamentação junto ao orgam componente
• Gera intreferencia em outros apareljhos que usem radiofrequência
• Em rede elétrica com muito ruido desempenho ruim
• Half-duplex com banda partilhada.
27. Meios físicos sem babeamento
• Diverços padroes para comunicação sem fio:
• Ieee 802.11- redes wireless
• Ieee 802.15.1- Bluetooth
• Ieee 802.16- wimax
• Ieee 802.20-3g
28. Meios físicos sem cabeamento
• 2 radiofrequência
Espectro eletromagnético
Intrevalo completo da radiação eletromagnética que contem desde as
iondas de radio micro-ondas infrevermelho luz visível raios ultravipleta
raios x ate radiação gama.
Administraçao do espectro e feita em cada pais por um órgão
competente
Em Portugal - anacom
29. Meios físicos – sem cabeamento
• 1 infravermelho
• Padrao irda- comunicação sem-fio via infrevermelho
• Taxas de ate 4 Mbps
• Baixo alcace( ate 4,5m)
• E precisso que o receptor tenha visão do trasmiçor sem obstáculos
• Transmiçao half-duplex
• Usado em controles remotos e dispositivos simples
• Hoje em dia esta sendo substituído pelo vluetooth
30. Meios físicos – sem cabeamento
• 2 Bluetooth(ieee 802.15.1)
• Especificaçao para redes pessoais sem fio
• (personal área networks-pans)
• Uso de uma frequência de radio de curto alcance globalmente não licenciada e
segura
• Baixa taxa de transmiçao e baixo custo
• Conecçao simples
• Exenplos de uso: celulares e fones de ouvido sem fio micros mouses e teclados
dispositivos e ceceptores gps controles de videogames modems sem fio etc.
• Taxas de 1 Mbps (v.1.2) a 53-480 Mbps(v.3.0)
• Nome: homenagem a um rei da Dinamarca que unificou a escandinavia na idade
media- harald »bluettoth»
31. • 3 wi-fi(ieee 802.11)
• Trasmissao de dados ocorre na faixa de ondas de radio
• Uso de uma das faixas ism (não licenciada)
• 902 a 928 mhz/2,4 a 2,48 ghz/ 5,72 a 5,85 ghz
• Um transmissor com 100mw de potencia onde o receptor deve
receber o sinal do transmissor (hotspot).
• Trasmissao em todas as direcçoes
• (omnidirecional) salvo o uso de uma antena direcional
32. Meios físicos – sem cabeamento
• 3. wi-fi 8ieee 802.11)
• Alguns padroes adoptados
• Ieee 802.11ª-5ghz 54 Mbps
• Ieee 802,11b-2,4 ghz, 11 Mbps
• Ieee 802.11g-2,4 ghz 54 Mbps
• Ieee 802.11n(em estudo)- 2,4 e 5 ghz ate 300 Mbps
• Ieee 802.11s- redes mesh(em malha)
• Problemas com obstáculos ( vidro agua paredes)
• R5efletem ao absorvem parcialmente o sinal diminuindo o sei alcance.
• Custo cada vez mais baixo- popularização da rede sem-fio
33. Meios físicos –sem cabemamento
• 4 wimax ( ieee 802.16)
• Interface sem fio para mans
• Alcanse de ate 50 km a 1 gbps
• Oper5a na faixa ism de 2,4 a 2,483 ghz
• Vantagens
• Custos mais baixos para implementação de infrastutura
• Acesso a internete em movimento
• Suporte da industria a essse padrao
• Desvantagens
• Na pratica as taxas de trasmiçao são muito baixas
• Intreferencia gerada por causas meteorológicas
• Demora na regulamentação e na definição do uso
34. Meios físicos- sem cabeamento
• 5 padroes 2g, 2,5g e 3g (ieee 802.20)
• Padroes que abrangem toda a telefonia móvel não so trafego de dados
• Diverços padroes:
• 2g: gprs
• 2,5g: edge 1xrtt
• 3g: umts/ wcdma, evdo etc
• Usa a infrastutura da rede móvel
• Vantagens :
• Tecnologia já existente implementada e em funcionamento
• Desvantagens :
• Custo alto de implementação
• Não há serviço pre-pago.
35. Meios fisicos – sem cabeamento
• 6radio
• Sinal da internet distribuído por pontos de presença (pops) espalhados por
uma região
• Muito popular no interior
• Padroes: dsss, mmds,lmds
• Vantagens:
• Baixo custo de manutenção
• Boas taxas de preço e velocidade rateadas por vários usuários
• Desvantagens
• Sofre intreferencia de fenómenos meteorológicos e obstáculos naturais (
como arvores)
36. Meios físicos –sem cabeamento
• 7 microndas
• Uso com satélites ( penetra facilmente na atmosfera)
• Alcance muito grande(50km pelo menos)
• Sem obstáculos entre o transmissor e o receptor
• Nessecidade de que ambos estejam vendo um ao outro
• Tipos:
• Em visibilidade
• Em tropodifusao
• Via satelite
37. Meios físicos- sem cabeamento
• 7 microndas
• Em visibilidade
• Uso de antenas parabólicas
• Alcance de 50 km em media
• Uso de antenas recetidoras e placas reflectoras para restaurar e
redimensionar o sinal
• Em tropodifusao
• Sinal e refletido na troposfera para alcançar o destino
• Diverças bandas
38. Meios fisicos-sem cabeamento
• 7 microndas
• Via satellite
• Enviado a um satélite em orbita para depois se reenviado ao destino
• Atrasos ate 270 ms na comunicação atrapalha comunicações
interativas