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Fundamentos de redes de computadores
- 1. Fundamentos de redesde computadores redes, topologia e meios físicos de transmissão Trabalho realizado por: Carlos lopes
- 2. resumo • Redes decomputador: 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 decomunicação • 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 Retardadode 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 aoalcanse • 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 aoalcance • 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 logicade 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 aoenlace • 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 aouso • 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 aomeio 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 ligadaspor 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
- 16. Meios físicos detransmiçao • Com acabamento • 1 cabo coaxial • 2cabo par traçado • 3 fibra optica • 4 rede elétrica • Sem cabeamento • 1 infravermelho • 2Bluetooth • 3wi-fi • 4wimax • 53g • 6radio • 7 microndas (via satélite)
- 17. Meios físicos- comcabeamento • 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- comcabelagem • 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- comcabeamento • 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 +partrançado • 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 partraçado • 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 comcabeamento • 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- comcabeamento • 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- comcabeamento • 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- porcabeamento • 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 sembabeamento • 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 semcabeamento • 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(ieee802.11) • 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 –semcabemamento • 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- semcabeamento • 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 –semcabeamento • 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- semcabeamento • 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