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Escola Secundária de AlguresTécnico de Gestão de Equipamentos Informáticos
Disciplina: Comunicação de Dados
Modulo nº1 “Introdução a comunicação de dados”
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Professor: Paulo Pimentel
Componentes de uma rede de dados
» Fonte – gera a informação (dados) a transmitir» Emissor – converte os dados em sinais
adequados ao sistema de transmissão» Sistema de transmissão – transporta os dados
sob a forma de sinais» Receptor – converte os sinais em dados» Destino – consome os dados
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Componentes de uma rede de dados33
Meios de transmissão de dados
Transmissão de dados entre sistemas Via terrestre
Cabos metálicos Fibra óptica
Via aérea Transmissão de superfície Transmissão via satélite
44
Meios de transmissão de dados
Transmissão Paralela
Custo dos canais de transmissão são elevadosSó pode ser usado para curtas distânciasTerminais são mais baratos
Exemplo:Comunicação entre computador e impressoraComunicação entre a CPU e memória
55
Meios de transmissão de dados
Transmissão Série
Número de linhas necessárias à transmissão pode ser reduzida convertendo-se os dados a serem transmitidos num único canal.São necessários apenas dois canais para a transmissão de dados.
Exemplos:Sistema SATA
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Transmissão de sinais digitais77
Transmissão de sinais digitais88
Transmissão de sinais analógicos
É um modo de transmissão efectuada por meio de sinais
eléctricos, que transportam informações mediante a variação contínua
da onda de frequência eléctrica para a adaptar às frequências sonoras
(voz, etc.) e ao volume do sinal de entrada.
As técnicas de modulação analógica para transmissão são as seguintes:
•IM (Intensity Modulation) •PFM (Pulse Frequency Modulation)•PFM / FDM (Frequency Division Multiplexing) •PFM / FDM / WDM (Wavelight Division Multiplexing)
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Modos de transmissão de dados
Simplex Quando a linha permite a transmissão num único sentido.
Half-Duplex ou semiduplex Quando a linha permite a transmissão nos dois sentidos,
ALTERNADAMENTE.
Nota: Sempre que se inverte o sentido da comunicação existe um tempo de comutação da linha (100 a 400 ms).
Full-Duplex ou Duplex Permite a transmissão nos dois sentidos em simultâneo, usando
divisão de frequências.
1010
Grandezas e Medidas – Termos a Conhecer!
Largura de Banda
Ao nível informático a largura de banda é a quantidade de informação
que pode ser transferida de um nó para outro num determinado período.
Um modem comum (já obsoleto!) terá 56 kbps (7 KB/s) de largura de
banda, uma ligação ADSL terá 512 kbps ( 64 KB/s). A título de exemplo,
se um servidor Web tiver 100 KB/s de largura de banda, 10 visitas
nesse segundo poderão ter uma velocidade de download do site de 10
KB/s, mas 100 visitas nesse mesmo tempo só poderão ter 1 KB/s.
1111
Grandezas e Medidas Throughput é a quantidade de dados transferidos de um lugar a outro, ou a
quantidade de dados processados num determinado espaço de tempo. Pode-se usar o termo throughput para referir-se a quantidade de dados transferidos em discos rígidos ou numa rede.
O throughput pode ser traduzido como a taxa de transferência efectiva de um sistema.
Bit rate significa taxa de bits. Nas telecomunicações e na computação, o bit rate (às vezes escrito como bitrate) é o número de bits convertidos ou processados por unidade de tempo
QOS (Quality of service) No campo das telecomunicações e redes de computadores, o termo Qualidade de Serviço (QoS) pode ter duas interpretações relacionadas, mas distintas:
Em redes de comutação de circuitos (rede telefónica), refere-se à probabilidade de sucesso em estabelecer uma ligação a um destino
Em redes de comutação de pacotes (redes informáticas) refere-se à garantia de largura de banda para uma determinada tarefa.
1212
Topologias de Rede
A topologia de uma rede de comunicação, refere-se à forma como as ligações físicas existentes e os nós de uma comutação estão organizados, determinando caminhos físicos existentes e utilizáveis entre quaisquer pares de estações conectadas a essa rede.A topologia de uma rede muitas vezes caracteriza o seu tipo, eficiência e velocidade.
Mesh - a interconexão é total garantindo
alta fiabilidade.
Porém a complexidade da implementação
física e o custo inviabilizam seu uso
comercial.
1313
Topologias de RedeEstrela - a conexão é feita através de um nó central que exerce
controle sobre a comunicação. A sua fiabilidade é limitada à
fiabilidade do nó central, cujo mal funcionamento prejudica toda a
rede. A expansão da rede é limitada à capacidade de expansão do
nó central, a cablagem é complexa e cara pois pode envolver um
grande número de ligações que envolvem grandes distâncias.
Barramento - as estações são conectadas através de um cabo de
cobre (coaxial ou par trançado), com difusão da informação para
todos os nós.
•É necessária a adopção de um método de acesso para as estações
em rede compartilharem o meio de comunicação, evitando colisões.
•É de fácil expansão mas de baixa fiabilidade, pois qualquer
problema no barramento impossibilita a comunicação em toda a
rede.
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Topologias de RedeAnel - o barramento toma a forma de um anel, com ligações
unidireccionais ponto a ponto. A mensagem é repetida de estação para
estação até retornar à estação de origem, sendo então retirada do
anel. Como o sinal é recebido por um circuito e reproduzido por outro
há a regeneração do sinal no meio de comunicação; entretanto há
também a inserção de um atraso mínimo de 1 bit por estação. O
tráfego passa por todas as estações do anel, sendo que somente a
estação destino interpreta a mensagem. É de fácil expansão, obtida
através da ligação de módulos que implementam anéis independentes
e que se tornam um grande anel quando conectados. Pode ter a sua
fiabilidade incrementada pela adopção de dispositivos que realizam o
bypass da estação no anel em caso de falha nos circuitos de conexão
da mesma.
Árvore - é a expansão da topologia em barra herdando todas as suas
capacidades e limitações. O barramento ganha ramificações que mantêm
as características de difusão das mensagens e partilha do meio entre as
estações.
1515
Área Geográfica ou Organizacional
A área geográfica ou organizacional pode definir toda
a estrutura e nível de complexidade de uma rede de
comunicação de dados… basta vermos que é muito
diferente montar uma pequena rede dentro de uma sala,
em relação a montar uma rede que interligue varias filiais
de uma empresa.
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Área Geográfica ou Organizacional
LAN (Local Area Network)LANs (ou redes locais, ou redes privadas)
são redes utilizadas na interligação de
equipamentos informáticos com a
finalidade de troca de dados. Tais redes
são denominadas locais por cobrirem
apenas uma área limitada (10 Km no
máximo).
As LANs são utilizadas para conectar
computadores, servidores, periféricos e
outros dispositivos que possuam
capacidade de processamento num
escritório, escola e edifícios próximos.
1717
Área Geográfica ou Organizacional
PAN (Personal Area Network)
Personal Area Network ou Rede de Área Pessoal é uma rede de
equipamentos pessoais (telefones, PDA’s), ligados directamente entre si.
Como exemplo podemos imaginar um computador portátil conectando-se
a um outro e este a uma impressora, ou um computador e um portátil
ligados a Internet com a ajuda de um router.
Tecnologicamente é o mesmo que uma LAN, sendo a principal diferença
a pouca possibilidade de crescimento e a sua utilização doméstica.
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Área Geográfica ou Organizacional
SAN (Storage Area Network)
Os storage networks, ou redes de armazenamento, são diferentes de outras formas de
armazenamento em rede pelo método de acesso de baixo nível que eles apresentam. O
tráfego de dados nessas redes é bastante similar a aqueles usados internamente em discos,
como ATA e SCSI.
Numa rede de armazenamento, o servidor envia pedidos por blocos específicos ou
segmentos de dados de específicos discos. Este método é conhecido como block storage
(armazenamento de blocos). O dispositivo age similarmente a um disco interno, acedendo
ao bloco específico e enviando a resposta através da rede.
A maioria dos storage networks usam o protocolo SCSI para a comunicação entre
servidores e dispositivos, embora não usem o hardware SCSI.
1919
Área Geográfica ou Organizacional
SAN (Storage Area Network)
2020
Área Geográfica ou Organizacional
MAN (Metropolitan Area Network)
Uma Metropolitan Area Network ou Rede de
Área Metropolitana é uma rede de comunicação
que abrange uma cidade. O exemplo mais
conhecido de uma MAN é a rede de TV cabo
disponível em muitas cidades.
A partir do momento que a Internet atraiu uma
audiência de massa, as operadoras de redes de
TV cabo, começaram a perceber que, com
algumas mudanças no sistema, elas poderiam
oferecer serviços de Internet utilizando a rede de
distribuição de TV Cabo.
2121
Área Geográfica ou Organizacional
WAN (Wide Area Network)
Wide Area Network (WAN), Rede de área alargada ou Rede de longa distância,
também conhecida como Rede geograficamente distribuída, é uma rede de
computadores que abrange uma grande área geográfica, com frequência um país ou
continente. Difere, assim, das PAN, das LAN e das MAN.
A história da WAN começa em 1965 quando Lawrence Roberts e Thomas Merril ligaram
dois computadores, um TX-2 em Massachussets a um Q-32 na Califórnia, através de uma
linha telefónica de baixa velocidade, criando a primeira rede de área alargada (WAN). A
maior WAN que existe é a Internet.
As WANS tornaram-se necessárias devido ao crescimento das empresas, onde as LAN’s
não eram suficientes para atender todos os pedidos de informações, pois era necessária
uma forma de passar informação de uma empresa para outra de forma rápida e eficiente.
2222
Área Geográfica ou Organizacional
WAN (Wide Area Network)
2323
Área Geográfica ou Organizacional VPN (Virtual Private Network)
Uma Rede Privada Virtual (Virtual Private Network - VPN) é
uma rede de comunicações privada normalmente utilizada por
uma empresa ou um conjunto de empresas e/ou instituições,
construída em cima de uma rede de comunicações pública
(como por exemplo, a Internet). O tráfego de dados é levado
pela rede pública utilizando protocolos padrão, não
necessariamente seguros.
VPNs seguras usam protocolos de criptografia por
“tunelamento” que fornecem a confidencialidade, autenticação e
integridade necessárias para garantir a privacidade das
comunicações requeridas. Quando adequadamente
implementados, estes protocolos podem assegurar
comunicações seguras através de redes inseguras.
.
2424
Área Geográfica ou Organizacional Intranet e Extranet
Intranet é uma rede de computadores privada que utiliza as mesmas
tecnologias que são utilizadas na Internet. O protocolo de transmissão de
dados de uma intranet é o TCP/IP e sobre ele podemos encontrar vários
tipos de serviços de rede comuns na Internet, como por exemplo o e-mail,
chat, grupo de notícias, HTTP, FTP entre outros.
Uma Intranet pode ou não estar conectada a Internet ou a outras redes. É
bastante comum uma Intranet de uma empresa ter acesso a Internet e
permitir que seus utilizadores usem os serviços da mesma, porém nesse
caso é comum a existência de serviços e ou dispositivos de segurança
como, por exemplo, uma firewall para bloquear os dados indevidos que
tentam transitar entre a rede pública e a rede privada.
2525
Área Geográfica ou Organizacional
Intranet e Extranet
Extranet
Quando uma intranet tem acesso a outra intranet, caso comum entre
filiais de uma empresa ou entre empresas que trabalham em parceria,
podemos chamar a junção das duas ou mais redes de extranet.
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Benefícios de uma Redes de Dados
Partilha de Informação
A partilha de informação não é mais do que o envio de informação útil para vários pontos, tais como:
Envio de um documento de trabalho Envio de emails Moodle
2727
Benefícios de uma Redes de Dados
Partilha de RecursosA partilha de informação já é um pouco mais complexa, e torna possível a partilha de equipamentos (recursos), tais como:
Partilha do acesso a Internet Partilha de uma Impressora de Rede Partilha de tempo de CPU Partilha de espaço de Armazenamento
2828
Tarefas de computadores em rede:
Existe uma grande variedade de tipos de servidores que
disponibilizam vários tipos de serviços tais como:
Servidor de Email
Servidor de Ficheiros
Servidor de Impressão
Servidor de FAX
Servidores de Aplicação
Servidores de Base de Dados
2929
Normalização de uma Rede
A utilização de normas padrão na criação e instalação de uma rede informática é fundamental.
Se não existissem conjuntos de normas para as rede informática iriam surgir problemas extremamente difíceis de resolver, tais como:
Formato da fichas de rede
Tensões a utilizar
Protocolos de rede
3030
Vantagens e desvantagens do uso de normasVantagens
Assegura a existência de um mercado mais alargado para um dado equipamento (hardware ou software), permitindo produções em maior escala com consequentes reduções de preço;
Permite que produtos de diferentes construtores possam comunicar entre si, dando ao utilizador maior flexibilidade na selecção e uso de equipamento;
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Vantagens e desvantagens do uso de normasDesvantagens
O seu uso tende a desacelerar a evolução e desenvolvimento de novos produtos; enquanto a norma é desenvolvida, sujeita a revisão, discutida e aprovada, é possível utilizar novas tecnologias mais eficientes, que entretanto tenham sido disponibilizadas;
A existência de múltiplas normas com o mesmo objectivo. Não se trata propriamente de uma desvantagem do uso de normas mas sim da sua concepção (regista-se uma crescente cooperação entre as várias entidades responsáveis pela normalização para a aceitação e estudo conjunto de normas);
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Entidades responsáveis pela normalizaçãoExistem varias organizações que estão envolvidas no desenvolvimento ou promoção de normas, das quais se destacam as seguintes, pela sua importância internacional:
•International Organization for Standardization; ISO •International Telegraph and Telephone Consultive Committee; CCITT •The American Nacional Standards Institute; ANSI •Electronics Industries Association; EIA •Institute of Electrical and Electronics Engineers; IEEE
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