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Curso Profissional de Técnico de Eletrónica, Automação e Computadores
Automação e Computadores
COMUNICAÇÃO DE DADOS
• Necessidade de comunicação• Surgimento das redes de telefone, invenção do rádio e da televisão;
• Progressos na área da informática• Sistemas centralizados controlados por um grupo pequeno de pessoas;
• Fusão dos computadores e das comunicações• Substituição do modelo de computação centralizado, pelas redes de
computadores.
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HISTÓRIA
• Na era Mainframe:
• No inicio o ambiente de empresa era constituído por um ou maiscomputadores de grande porte - “Mainframe.”
• No Mainframe o administrador tinha o controlo total de tudo o que sepassava ao nível informático dentro da empresa.
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EVOLUÇÃO DAS REDES
Seguiu-se a era PC:
Cada PC continha tudo o que era necessário para um utilizador trabalhar.
O ambiente de empresa tornou-se num conjunto de “ilhas”computacionais.
Pontos fracos:
Muita administração de sistemas repetitiva, efetuadapelos próprios utilizadores finais;
Backups eram feitos pelos utilizadores quando estesse lembravam;
A segurança da informação na empresa desceu parao nível mais baixo.
Evolução das Redes
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As organizações com um modelo de computação assente em váriosPCs autónomos cedo se aperceberam da necessidade de os interligar.
Com o aparecimento das redes conseguiu-se:
Redução de custos com a partilha de recursos;
Distribuição mais rápida e eficiente da informação;
Melhoria da capacidade de resposta da organização;
Melhoria da fiabilidade do sistema informático.
Evolução das Redes
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• Na era Servidor:
• Assistiu-se a uma migração dos sistemas direcção aos sistemasbaseados em arquiteturas cliente - servidor.
• Aplicações Cliente-servidor - Funcionam em ambiente derede local, onde existem dois tipos de computadores:
• – Os computadores clientes;
• – O(s) computador(es) servidor(es).
Os servidores são computadores mais potentes, normalmentecom sistema operativo que suporte processamento paralelo(UNIX, NT).
Evolução das Redes
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CONCEITO
Conjunto de computadores interligados capazes de trocar informações e de partilhar recursos, interligados por um sistema de comunicação.
Conceito
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VANTAGENS
Vantagens
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Vantagens
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• Partilha de recursos – os programas, equipamentos e dados ficam ao alcance dos utilizadores;
• Fiabilidade – o sistema passa a ter fontes alternativas de fornecimento (redundância);
• Economia – relação custo/desempenho de pequenos computadores é melhor que em mainframes (dezenas de vezes mais rápidos mas milhares de vezes mais caros).
Vantagens
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• Aplicações comerciais:
• Partilha de impressoras e base de dados;
• Correio eletrónico;
• Videoconferência;
• Negócios eletrónicos.
• Aplicações domésticas:
• Acesso a informações remotas (jornais, revistas ...);
• Biblioteca digital on-line;
• Comércio eletrónico;
• Ensino à distância.
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APLICAÇÃO
• Aplicações móveis e sem fio:
• Escritório portátil;
• Serviços de entrega;
• Parquímetros sem fio;
• M-commerce (Modalidade de comércio eletrónico móvelque se diferencia do comércio eletrónico convencional. Érealizada por meio de telefones ou terminais sem fio, emvez de equipamentos fixos. O termo é a abreviatura demobile commerce.)
Aplicação
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TIPOS DE LIGAÇÃO
• HARDWARE
• Computador;
• Periféricos (impressora, modems, discos, etc.);
• Meios físicos de transmissão (cabos que interligam oscomputadores, sistemas de comunicação sem fios);
• Dispositivos de ligação dos computadores às redes: placasde interface de rede, routers, hubs, switch, etc.).
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COMPONENTES
Componentes
• SOFTWARE:
• Drivers de placas de rede (peças de software quecomplementam o sistema operativo do computador);
• Protocolos de comunicação;
• Sistemas operativos com software para trabalhar em rede;
• Utilitários e programas de aplicação para trabalhar emrede.
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Componentes
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Origem - gera dados a serem transmitidos.
Transmissor - converte os dados em sinais transmissíveis.
Sistema de Transmissão - transmite os sinais.
Receptor - converte os sinais recebidos em dados.
Destino - trata os dados recebidos.
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MODELO DE COMUNICAÇÃO
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TIPOS DE REDES
Tipos de Redes
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Tipos de Redes
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Tipos de Redes
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MEIOS DE TRANSMISSÃO
A transmissão de sinais, sob a forma de ondas electromagnéticas, é suportada em meios de transmissão que podem ser:
Guiados (par de cobre entrançado, cabo coaxial, fibra óptica)
Não guiados (ar, vácuo)
CONECTIVIDADE
Ponto-a-ponto – ligação entre dois dispositivos
Multiponto – meio partilhado por mais de dois dispositivos
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TRANSMISSÃO DE DADOS
Transmissão de dados
• MODO DE COMUNICAÇÃO(direccionalidade)
• comunicação unidireccional (televisão)
• comunicação bidireccional alternada (rádio polícia)
• comunicação bidireccional simultânea (telefone)
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Transmissão de dados
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Meios de transmissão
Cabos
Cabos elétrico
s
Cabos óticos
Fibras óticas
Par entrelaçado
Coaxiais
UTP STP
Sem fiosWireless
Ondas de rádio
InfravermelhoMicro-ondas
Transmissão de dados
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Transmissão de dados
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Transmissão de dados
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Transmissão de dados
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Transmissão de dados
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Transmissão de dados
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Transmissão de dados
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Transmissão de dados
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Transmissão de dados
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Transmissão de dados
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Transmissão de dados
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TOPOLOGIAS DE REDE
Topologias de rede
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Topologias de rede
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Topologias de rede
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Topologias de rede
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Topologias de rede
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Topologia em Barramento• Neste tipo de topologia, todos os nós da rede estão ligados ao meio físico
partilhado (cabo coaxial), ou seja, partilham o mesmo canal de transmissão. Já foia topologia mais utilizada em redes locais (LAN).
• Vantagens:
• necessita de pouco equipamento;
• ligação fácil;
• fácil inserção de novo computador na rede.
• Desvantagens:
• velocidade da rede diminui com o aumento de computadores “pendurados” nobarramento;
• fraca fiabilidade: problemas no meio físico partilhado refletem-se em toda acomunicação.
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Topologias de rede
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Topologia em Estrela• Trata-se da topologia mais utilizada em redes locais (LAN). Os nós estão ligados aum ponto central (switch). É usado um cabo entrelaçado para unir cada nó aoponto central, formando assim uma estrela.
• Vantagens:
• grande fiabilidade: se um nó avariar não afeta os outros e facilmente se deteta a avaria;
• maior flexibilidade na alteração da estrutura da rede;
• baixo custo.
• Desvantagens:
• grande quantidade de cabo;
• necessidade de equipamento de interligação;
• número limitado de portas no switch;
• distância máxima sem amplificação é de apenas 100m;
• avaria do ponto central =>toda a rede é afetada.
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Topologias de rede
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Topologias de rede
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Topologias de rede
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Topologias de rede
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Topologia em Anel• Neste tipo de topologia os nós da rede são ligados entre si formando um anel. Os
sinais circulam dentro do anel e passam sequencialmente de computador emcomputador.
• Vantagem – não ocorrem colisões.
• Desvantagem – uma interrupção no anel torna inoperacional a comunicação entreos nós da rede.
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Topologias de rede
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Topologias de rede
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Topologias de rede
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Topologias de rede
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Topologia em Malha• Numa topologia física em malha os computadores interligam-se entre si, ponto a
ponto, ou seja, existem diversos caminhos para se chegar ao mesmo destino. Écriada uma malha de caminhos possíveis. Nas redes WAN, como o caso daInternet, este tipo de topologia é muito utilizado. Ex: Quando enviamos um e-mailele pode seguir diversos caminhos.
• Vantagem – grande fiabilidade: se houver um problema num troço da rede, amensagem segue por outro troço, aumentando a probabilidade de chegar aodestino.
• Desvantagem – complexidade e preço elevado.
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Topologias de rede
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Topologias de rede
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Topologias de rede
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Topologias de rede
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Topologia Mista• A topologia mista resulta da combinação de duas ou mais topologias de rede. Esta
combinação permite beneficiar das vantagens de cada uma das topologias que aintegram.
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Uma das funções dos protocolos é dividir osdados que serão transmitidos pela rede empequenos pedaços chamados pacotes.
Dentro de cada pacote há informações deendereçamento que informam a origem e odestino do pacote.
Protocolos
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PROTOCOLOS
Funções dos Protocolos
ProtocolosO protocolo desempenha as seguintes funções:
Endereçamento: especificação clara do ponto de
destino da mensagem;
Numeração e sequência: individualização de cada
mensagem, através de número sequencial;
Estabelecimento da conexão: estabelecimento de
um canal lógico fechado entre fonte e destino;
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Funções dos Protocolos
Protocolos
Confirmação de recepção: confirmação do
destinatário, com ou sem erro, após cada segmento de
mensagem;
Controlo de erro: detecção e correcção de erros;
Retransmissão: repetição da mensagem a cada
recepção de mensagem;
Continuação...
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Funções dos Protocolos
Protocolos
Conversão de código: adequação do código às
características do destinatário;
Controlo de fluxo: manutenção de fluxos compatíveis
com os recursos disponíveis.
Continuação...
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Protocolo TCP/IP
•Foi em 1983, com a adopção dos protocolos
TCP/IP na ARPANET (da qual se separou a
componente estritamente militar formando a
MILNET), a criação da CSNet (Computer Science
Network) e a sua ligação à ARPANET, que surgiu a
verdadeira Internet.
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Protocolo TCP/IP
Protocolo de Comunicação - especificação do
formato das mensagens e das condições em que
são enviadas.
O TCP/IP é um conjunto de protocolos de
comunicação entre computadores em rede. Deriva
de dois protocolos:
TCP (Transmission Control Protocol -
Protocolo de Controlo de Transmissão);
IP (Internet Protocol - Protocolo de Internet).
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Protocolo TCP/IP
Um conjunto de protocolos pode ser visto como
um modelo de camadas, onde cada camada é
responsável por um grupo de tarefas,
fornecendo um conjunto de serviços bem
definidos para o protocolo da camada superior.
As camadas mais próximas do topo estão
logicamente mais perto do utilizador, enquanto
que aquelas mais abaixo estão logicamente
mais perto da transmissão física dos dados.
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Protocolo TCP/IP
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Protocolo TCP/IP
Nível de acesso à rede:
Intermediário entre o hardware de interface
com a rede e os correspondentes device
drivers do S.O. ;
Tradução de endereços da camada de rede
(endereços lógicos – IP address) em
endereços de nível físico (endereços físicos –
MAC address).
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Protocolo TCP/IP
Nível de Rede: (Internet)
• Protocolo IP (Internet Protocol);
• Responsável pela circulação dos pacotes;
• Fornece comunicação entre duas máquinas;
• Responsável pelo encaminhamento.
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Protocolo TCP/IP
Nível de Transporte:
• Fornece forma de comunicação entre duas aplicações (ponto a ponto ou host-a-host);
• Efectua o controlo da sequência, do fluxo, dos
erros e do início e fim das ligações.
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Protocolo TCP/IP
Nível de Aplicação:
• Programas que fornecem serviços (Ex: TELNET,
FTP, SMTP);
• Escolhe o tipo de transporte necessário.
Protocolos de Aplicação:Telnet – protocolo de terminal virtual;
FTP – protocolo para acesso e transferência de
ficheiros;
SMTP – protocolo de correio electrónico;
HTTP – protocolo de hipertexto;
DNS – aplicação de directório, incluindo o
mapeamento de nomes e endereços.
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Protocolo TCP/IP
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Protocolo TCP/IP
Para transmitir uma mensagem grande é
necessário:
•“dividir” em pacotes;
•transmitir os pacotes;
•reconstruir a mensagem, assegurando que todos
os pacotes chegaram, sem repetições e pela ordem
correcta.
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Protocolo TCP/IP
TCP - Transmission Control Protocol• Garante que a mensagem é correctamente
transmitida:
• promove o reenvio de pacotes perdidos, ao fim
de um determinado tempo;
• reordena os pacotes que se atrasaram por
seguirem caminhos mais longos;
• ignora eventuais pacotes repetidos;
• É tão importante a cooperação com o IP, que o
protocolo é muitas vezes designado conjuntamente
TCP/IP.
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