Meios de transmissão Guiados 2016

Cabos elétricos

• Dentro desta categoria usam-se dois tipos de cabos em redes de comunicação:

1. cabo coaxial;
2. Pares de cobre entrançado;

Cabos coaxial

• Usados sobretudo em redes locais com tipologia em barramentos.
• Podem ser de dois tipos:

1. Fino- Com blindagem simples(máximo de 185 cm com velocidade de 10 Mb);
2. Grosso- Com blindagem dupla(máximo de 500 m com velocidade de 10 Mb);

Pares de cobre entrançado

• São os cabos mais utilizados nas redes locais.
• Podem ser de dois tipos:

1. UTP
2. STP

UTP- Unshielded Twisted Pair

• Usada para interior
• Sem malha de protecção contra ruidos externos(máximo de 100m com velocidade de 10 Mb, 100 Mb e 1 Gb).

STP- Shielded Twisted Pair

• Usado para exterior
• Com malha de proteção(blindagem) e consequentemente maior imunidade ao ruído(máximo de 150m com velocidades de 10 Mb,100 Mb ou 1 Gb).

Cabos Óticos

• Estes ao contrário dos anteriores não são cabos electricos.
• Numa Fibra Óptica(FO), é transmitida luz no seu interior através de reflexões sucessivos(geralmente em vidro).
• É utilizado sobretudo para grandes distâncias e quando são necessários altas velocidades.
• Existem dois tipos de cabos de fibra ótica:

1. Multimodo;
2. Monomodo.

F.O.-Multimodo

• Vários comprimentos de onda a percorrer a mesma fibra, tecnologia mais barata que a monomodo.
• Maior diâmetro e percorre distâncias mais curtas que as FO Monomodo.
• Apresenta maior dispersão modal.

F.O.-Monomodo

• Apenas um comprimento de onda a percorrer a fibra
• Tecnologia mais dispendiosa e mais difícil de instalar devido ao seu menor diâmetro
• Percorre distâncias mais longas que as FO Multi modo.

Modelo TCP/IP

• À semelhança do modelo O.S.I, encontra-se dividida em camadas sendo que neste modelo apenas existem 4 camadas:

                         4º Camada

                        3º Camada

                        2º Camada

             

                       1ºCamada

1º Interface de Rede ( ou simplesmente Rede)

• Esta camada é equivalente ás camadas 1 e 2 do modelo O.S.I., recebe os datagramas vindos da camada  2 e envia-os em forma de quadros atravéz da rede.

2º Internet

• Equivalente á camada de rede do Modelo O.S.I..
• Na transmissão de dados, os patoces recebidos pela camada TCP são divididos em datagramas e enviados para a camada 1.
• Esta camada ainda é responsável pelo routing de pacotes, ou seja, adiciona aos datagramas informação referentes ao caminho a percorrer na rede.

Protocolos da camada 2º Internet :

• Os protocolos que operam nesta camada são:

1. IP(Internet Protocol)
2. ICMP(Internet Control Message Protocol)
3. ARP(Address Resolution Protocol)
4. RARP(Reverse Address Resolution Protocol)

3º Transporte

• Equivalente á camada de transporte do modelo O.S.I..
• É responsável pela transformação da mensagem proveniente da camada de aplicação em segmentos(nome dos pacotes nesta camada) e por enviá-los para a camada de Internet.
• Nesta camada opeam dois protocolos:

1. TCP (Transmission Control Protocol)
2. UDP (User Datagram Protocol)

4ºAplicação

• Corresponde ás camadas 5,6,7 do modelo O.S.I. .
• Faz comunicação entre as aplicações e o protocolo de transporte.
• Comunica com a camada transporte atravéz de portas
• Utilizam sempre as mesmas portas dependendo da sua natureza.

Protocolos da camada 4º -Aplicação

Os protocolos mais importantes nesta camada são:

• SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)- Protocolo para enviar Mensagens de e-mail entre utilizadores da Internet;
• DNS(Domain Name Server)- Ligação entre domínios e endereços IP;
• HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)-Protocolo de transferência de ficheiros da Internet;
• FTP( File Transfer Protocol)-Protocolo de transferência de ficheiros na Internet.
• Telnet(Terminal Emulation)-Programa de comunicações usada para ligar um computador a um servidor ou equipamento remoto.

Modelo O.S.I.

• É constítuido por 7 camadas

Comunicação entre dois PC's:

S.D.U. - Service Data Unit

• Serviço de envio de dados das camadas adjacentes
• Obriga a existência do P.C.I. (Protocol Control Information)
• Resultado obtido é P.D.U. (Protocol Data Unit)

Encapsulamento : No lado do Emissor, sempre que a infoirmação é passada através das diferentes camadas até chegar à primeira damos o nome de encapsulamento

Desencapsulamento: No lado do recetor, sempre que a informação é passada através das diferentes camadas até chegar à última damos o nome de desencapsulamento.

1- Camada Física

• Converte os bits provenientes da camada 2 em sinais de tensão, corrente, ondas eletromagnéticas ou ópticas.

• É ainda responsável pela alteração dos sinais, com a finalidade de serem transportados pelo meio físico (entre o emissor e o recetor).
• Os componentes que fazem parte desta camada são os cabos, fichas, repetidores e hubs.

2-Ligação de Dados

• Responsável pela ativação e manutenção de uma ligação de dados.
• Exerce controlo de fluxo de erros (em  caso de ligação fíavel) e ainda o encapsulamento de dados em tramas de transmissão.

3- Rede

• Esta camada é responsável pela transferência de informação.
• Opera basicamente com endereços de rede IP.
• Ela é responsável pelo encaminhamento dos pacotes através da rede (nos routers) e é completamente independente do meio de transmissão, garantindo a transmissão através de redes heterogéneas.

Os protocolos de rede desta camada são o IP e o IPX.

4-Transporte

• Responsável pela transferência de informação extremo a extremo.
• Separa as camadas responsáveis pelo meio físico (camadas 1,2 e 3) das que tratam da aplicação (camadas 5,6 e 7).
• Eventualmente poderá também realizar a função de controlo de erros (ligação fiável) e controlo de fluxo.

Transporte TCP(cont)

Dois protocolos usados nesta camada são:

T.C.P

U.D.P

É orientado á ligação(connection oriented, pelo que se diz ser um protocolo fiável-contrlo de erros e ordenação(transferência de ficheiros,e-mail)

5-Sessão

Responsável por sincronizar o diálogo entre o emissor e o recetor(modo simplex, half duplex ou full-duplex) e pelo restabelecimento automático de ligação.6-Apresentação

Camada responsável pela interação entre as camadas 5 e 7.

Serve de conversor de camada 5->7 ou para camada 7-> o formato universal.

7-Aplicação

Camada final que fornece os mecanismos de comunicação de alto nivel ás aplicações.

Resposável pela interface entre o protocolo de comunicação e a aplicação utilizada pela rede.

São exemplo dessas aplicações o correio electrónico e a transferencia de ficheiros.

Meio Físico e Dimensão da Rede 2016

Quanto ao meio físíco:

-cabos de cobre
-cabos de fibra óptica
-sem fios

Quanto à dimensão da rede:

-LAN
-CAMPUS
-MAN
-WAN
-WLAN
-VLAN
-SAN
-VPN

LAN (local area network)

Redes domésticas ou relativamente pequena (ex: dentro de uma sala).

CAMPUS

Ao conjunto de LAN's interligadas denomina-se de CAMPUS (ex: várias salas ligadas entre si)

MAN ( Wide area network)

Rede que liga regiões, países ou mesmo todo o planeta. O exemplo mais concreto é a internet.

WLAN (wirelles local area network)

Rede local de curta distância sem fios.

VLAN (virtual local area network)

Rede local criada em switches

SAN (storage area network)

Redes de armazenamento, usadas para ligações de muita curta distância entre servidores e dispositivos de armazenamento massivo.




VPN (virtual private network)

Redes privadas virtuais que utilizam uma rede pública, internet, para estabelecer uma ligação de dados entre dois pontos.Estes dados têm a particularidade de serem encriptados para maior segurança.

Lan

Campus
Man


Wan

Wlan
Vlan

San

Vpn

O que é uma Rede de Computadores?

-É um sistema de comunicação de dados constituído através da interligação de computadores e periféricos, com a finalidade de trocar informação e partilhar recursos.

Necessidade de conectividade

• Natureza distribuída das empresas e factores económicos: 

-Partilha de Recursos:

Discos, Impressoras, Modems,CDRW's, Outros periféricos .

• Partilha de Informação:

-Sistemas dedicados (file-server, communication server,...)

-Backup (fiabilidade por duplicação)

-Trabalho cooperativo (workflow)

-Acesso a informação remota

• Comunicação entre utilizadores:

-e-mail

-News

-www

-Comunicação indivíduo a indivíduo

-Entretenimento interativo(jogos)

Vantagens das redes:

-Partilha e recursos físicos (discos, impressoras,etc,...)

-Partilha de programas

-Partilha de ficheiros

-Intercâmbio de mensagens e informação

-Melhor organização do trabalho em grupo

Classificação das redes de computadores

-Parâmetros de classificação das redes:

-Meio físico

-Dimensão da Rede

-Tecnologia de transmissão

-Capacidade de transferência de informação

-Tipologia ou topologia

Em qualquer meio que comunicamos podem ocorrer situações em que a transmissão da mensagem pode não ser a correcta. Ruídos e interface são os que ocorrem normalmente, e para que estes erros se corrijam existem códigos de detecção de erros.

• Detecção de erros:

Existem três códigos de detecção de erros frequentemente utilizados que são: Verificação de paridade, checksum e CRC.

• Verificação de paridade:

Esta técnica é a mais utilizado para detectar erros. Diz-se que a sequência é um bit de paridade quando a sequência tiver um numero par de 1´s, mas se tiver um numero ímpar de 1´s a mensagem está incorrecta.
Exemplos:
11001100- A mensagem está correcta.
10101011- A mensagem está incorrecta.

• Checksums:

Checksum ou soma de verificação é um código usado para verificar a integridade de dados transmitidos através de um canal com ruídos ou armazenados em algum meio por algum tempo.

• CRC- Cyclic Redundancy Check:

Esta técnica é mais eficiente que as anteriores.Também pode ser chamada de detecção polinomial. Este método consiste em adicionar um conjunto de bits à mensagem original a transmitir.

O que vimos anteriormente diz respeito ao emissor. Mas como é que o receptor verifica se houve erros na transmissão?  Para isso é necessário que no receptor esta mensagem  agora já com CRC, seja novamente dividida por uma chave da codificação e se o resto der zero, diz-se que não houve erro e o contrário se o resto for diferente de zero.

• Correcção de erros:

Anteriormente identificámos formas de detectar os erros. Porém, esses erros apenas eram detectados e não corrigidos. Geralmente quando um erro é encontrado toda a informação terá de ser retransmitida.
As técnicas utilizada são:

• ARQ- Automatic repeat request, baseia-se em confirmações positivas e negativas por parte do receptor.

As versões mais utilizadas são Stop and Wait ARQ.

Técnicas de deteção e correção de erros em transmissões digitais 2016

Técnicas de deteção e correção de erros em transmissões digitais

• Erros isolados (single bit error)
• Erros seguidos (burst errors ou erros em rajada)
• Burst: Conjunto de 8 bits que começa e acaba com um bit errado e que dista do próximo burst, B ou mais bits.
  
  
  
  Erros de transmissão: soluções

  • Métodos detetores de erros:
  • Feedback (backward) error control
  • Redundância
  • Algoritmo de deteção
  • Retransmissão

  
  

  • Métodos corretores:
  • Forward Error Control (FEC)
  • Exigem uma maior redundância
  • Algoritmo de correção

  
  
  

  • Métodos detetores de erros:
  • Bit de paridade

  → Deteta todos os erros em número ímpar de bits.

  → Ao nível de carater.

  
  

  • Paridade de coluna (com bit de paridade)

  → Ao nível da trama.

  → Deteta todos os erros em número ímpar de bits.

  → Deteta todos os erros em número par de bits em número ímpar de bits.

  → Deteta alguns erros em número par de bits em número par de linhas.

  
  

  • Checksum (com bit de paridade)

  → Ao nível da trama.

  → Deteta mais erros que a paridade de coluna.

  
  

  • Códigos de Hamming

  → Corrige erros de bit.

  → Não aplicável em situações de erros de rajada.

  → Pouco utilizado em comunicações de dados.

  → Utilizável em sistemas de memórias semicondutoras.

  
  

  • Códigos convolucionais

  → Mais indicado para comunicações de dados.

  → A informação a ser transmitida sofre uma convolução.

  → Cada bit transmitido vai depender dos bits anteriores.

  
  

  Exemplos de códigos corretores: Hamming, convolucional, outros (Reed Solomon).

  
  
  

  Técnicas de compressão de dados

  
  

  a. Sem perda de informação

  b. Com perda de informação

  
  
  

  • Compressão - Visão geral
  • Codificação e compressão
  • Códigos de Huffman

  
  
  

  • Sem perdas (Lossless)
  • Dados recebidos = dados enviados.
  • Erros de transmissão: soluções
    
    
    • Métodos detetores de erros:
    • Feedback (backward) error control
    • Redundância
    • Algoritmo de deteção
    • Retransmissão
    
    
    
    • Métodos corretores:
    • Forward Error Control (FEC)
    • Exigem uma maior redundância
    • Algoritmo de correção
    
    
    
    • Métodos detetores de erros:
    • Bit de paridade
    → Deteta todos os erros em número ímpar de bits.
    → Ao nível de carater.
    
    
    • Paridade de coluna (com bit de paridade)
    → Ao nível da trama.
    → Deteta todos os erros em número ímpar de bits.
    → Deteta todos os erros em número par de bits em número ímpar de bits.
    → Deteta alguns erros em número par de bits em número par de linhas.
    
    
    • Checksum (com bit de paridade)
    → Ao nível da trama.
    → Deteta mais erros que a paridade de coluna.
    
    
    • Códigos de Hamming
    → Corrige erros de bit.
    → Não aplicável em situações de erros de rajada.
    → Pouco utilizado em comunicações de dados.
    → Utilizável em sistemas de memórias semicondutoras.
    
    
    • Códigos convolucionais
    → Mais indicado para comunicações de dados.
    → A informação a ser transmitida sofre uma convolução.
    → Cada bit transmitido vai depender dos bits anteriores.
    
    
    Exemplos de códigos corretores: Hamming, convolucional, outros (Reed Solomon).
    
    
    
    Técnicas de compressão de dados
    
    
    a) Sem perda de informação
    b) Com perda de informação
    
    
    
    • Compressão - Visão geral
    • Codificação e compressão
    • Códigos de Huffman
    
    
  • 
    
  
  
  • Sem perdas (Lossless)
  • Dados recebidos = dados enviados.
  •