ATPS_redes_de_comunicação_industrial_-_etapa_1

8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1

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Universidade AnhangueraFaculdades Integradas Torricelli

Adenilson de Melo Silva 0000022425

Andr Geronazzo Fernandes 0000022426

Cleber Ferreira de Brito 0000022401

Francisco Eduardo Leito 0000022419

Jos Paulo Souza Lopes 0000022433Vincius de Lira Teixeira 0000022421

Redes de Comunicao Industrial: Introduo s Redes

de Comunicao e O Modelo de Referncia OSI

Trabalho apresentado como avaliao parcial da Disciplina

Redes de Comunicao Industrial, no Curso Bacharelado de

Engenharia Eltrica no 9 semestre, sob orientao do Prof Adjailton

Cabrera.

Anhanguera Educacional

Guarulhos 29/09/2013


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RESUMO

Nesta etapa do ATPS de redes de comunicao industrial, foi abordado o

estudo sobre os equipamentos e arquiterura de redes de comunicao, e tambm o

modelo OSI e as suas respectivas camadas.

Palavras chaves: Redes de comunicao


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LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1-PERSONALAREA NETWORK (PAN) ........................................................................................... 7

FIGURA 2-LOCALAREA NETWORK (LAN) .................................................................................................. 8FIGURA 3-CAMPUSAREA NETWORK (CAN) ............................................................................................... 8

FIGURA 4-METROPOLITANAREA NETWORK (MAN) .................................................................................... 9

FIGURA 5-MODELO OSI ......................................................................................................................... 12

FIGURA 6-NVEL LOGICO........................................................................................................................ 12

FIGURA 7-MEIO FSICO COM RETRANSMISSORES..................................................................................... 13

FIGURA 8-CIRCUITOS V.24(DTE) .......................................................................................................... 14

FIGURA 9-QUADRO HDLC ...................................................................................................................... 16


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SUMRIO

1. INTRODUO .................................................................................................................... 4

2. JUSTIFICATIVA .................................................................................................................. 5

3. OBJETIVO GERAL ............................................................................................................. 6

3.1 OBJETIVO ESPECFICO.................................................................................................... 6

4.1 CLASSIFICAO DE REDES ....................................................................................... 7

4.1.1 PERSONALAREA NETWORKPAN ............................................................................ 7

4.1.2 LOCALAREA NETWORK -LAN .................................................................................... 7

4.1.3 CAMPUSAREA NETWORKCAN ............................................................................... 8

4.1.4 METROPOLITANAREA NETWORK -MAN ..................................................................... 9

4.1.4 WIDEAREA NETWORK -WAN .................................................................................... 9

4.2 PROTOCOLOS DE COMUNICAO .......................................................................... 10

4.3 MODELO OSI ................................................................................................................ 11

4.3.1 CAMADA FSICA....................................................................................................... 12

4.3.2 CAMADA DE ENLACE................................................................................................ 14

4.3.3 CAMADA DE REDE.................................................................................................... 16

4.3.4 CAMADA DE TRANSPORTE........................................................................................ 16

4.3.5 CAMADA DE SESSO................................................................................................ 174.3.6 CAMADA DEAPRESENTAO.................................................................................... 17

4.3.7 CAMADA DEAPLICAO........................................................................................... 18

5. CONCLUSO ................................................................................................................... 19

6. REFERNCIA BIBLIOGRAFIA ........................................................................................ 20


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1. Introduo

Como a indispensabilidade de se comunicar vem dos mais tenros tempos da

humanidade, podemos compreender que todos os seres vivos na Terra possuem a

nsia de se comunicar, desde os sinais de fumaa usados pelos ndios americanos

ou pelos tambores dos nativos Africanos ate o moderno sistema de telefonia VOIP

utilizados na atualidade, e com a intrnseca expanso dos recursos de comutao de

mensagens de dados entre os diversos tipos de equipamentos eletrnicos

existentes, foi inestimvel o desenvolvimento oferecido aos ofcios da humanidade,

logo aps a segunda guerra mundial e o inicio da guerra fria, surgiu a necessidade

de desenvolver uma rede de dados que facilitasse a troca de informaes entre os

inovadores computadores, e essa rede foi progredindo em paralelo com os

computadores deixando ambientes restritos como os militares para ambientes

industriais e at os domiciliares, iniciativa que foi tornando a tecnologia cada vez

mais acessiva.


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2. Justificativa

A atividade prtica supervisionada ATPS que constitui em um mtodo de

ensino e aprendizagem tem como justificativa incentivar o estudo aprofundado, dos

principais tpicos abordados nesta disciplina, bem como o entendimento de suas

principais aplicaes alm de desenvolver habilidades para atuao profissional,

oferecer diferentes ambientes de aprendizagem e auxiliar no desenvolvimento das

competncias requeridas pelas diretrizes curriculares nacionais de graduao,

direciona o estudante para a busca do raciocnio critico e a autonomia intelectual, e

para o estudante atingir esses objetivos proposto no ATPS, sugerido um

cronograma de desafios e passos que devem ser trilhados no decorrer do semestre

para seu desfecho.


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3. Objetivo Geral

O objetivo deste trabalho obter conhecimentos, que o aluno possa

compreender os equipamentos e os tipos de arquiteturas de redes de comunicao

e abrangendo o modelo OSI e suas respectivas camadas.

3.1 Objetivo especfico

Nessa etapa do ATPS tem como objetivo especfico a buscar de informaes

sobre os conceitos implcitos no nas redes de comunicao conhecendo o modeloOSI.


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4.1 Classificao de redes

4.1.1 Personal Area Network PAN

Uma rede PAN e a rede que possui um menor alcance fsico, em maioria das

vezes abrangem apenas espaos individuais, um escritrio, pequena sala esse tipo

de rede no necessariamente usa tecnologia sem fio.

Figura 1 - Personal Area Network (PAN)

4.1.2 Local Area Network - LAN

Comumente utilizadas em reas maiores, no caso de um departamento de

uma empresa ou seus respectivos andares, a rede LAN pode conectar Multiplos

grupos entre si e geralmente liga-los a um dispositivo centralizado, que tanto pode

ser um servidor como um switch, ela tanto pode ser conectada atravs de cabos

como wireless.


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Figura 2 - Local Area Network (LAN)

4.1.3 Campus Area Network CAN

Tambm conhecida como Campus LAN consiste na ligao de duas redes

LAN que estejam fisicamente prximas, essa interligao pode ser a de dois campus

de uma universidade esse tipo de coneco.

Figura 3 - Campus Area Network (CAN)


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4.1.4 Metropolitan Area Network - MAN

As conexes feitas entre diferentes instalaes em uma cidade, como por

exemplo, a interligao de prdios de uma mesma empresa forma uma rede MAM,

os tipos de interligaes de uma rede MAN so por cabeamentos pticos ou por

ligaes sem fio.

Figura 4 - Metropolitan Area Network (MAN)

4.1.4 Wide Area Network - WAN

So redes interligadas que se localizam separadas por distancias geogrficas

maiores que as metropolitanas esses tipos de redes podem ser cidades estados ou

ate mesmo pases separados e essa separao pode ser ate mesmo por

continentes, so instalaes operadas por provedores de servio recebem conexes

dos estabelecimentos que fazem parte da rede e ligam-se entre si por meio de

provedores de servio pela prpria internet.


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Figura 7 - Wide Area Network (WAN)

4.2 Protocolos de comunicao

Protocolo consiste em um conjunto de regras preestabelecidas, com o intuito

de padronizar um mtodo em que os computadores dentro de uma rede comunicamentre si, a comunicao entre dois dispositivos acontece quando ambas utilizam o

mesmo tipo de protocolo e, alm disso, existe inmeros tipos de protocolos onde

cada um tem sua devida funo.

Dentre os protocolos existem podemos classifica-los nas seguintes categorias

abertos ou proprietrios, roteveis e no roteveis.

IPX/SPX: Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange

Desenvolvido pela Novel para intercambio dos pacotes das redes na arquiteturaNetWare.

AppleTalk: Empregado por sistemas de computadores Apple.

FTP: O File Transfer Protocol (Protocolo de Transferncia de Arquivos).

Permite a transferncia de arquivos entre dois computadores, funcionando sobre a

infra-estrutura da Internet que usa o TCP/IP como protocolo padro.

TelNet: um protocolo de rede utilizado na Internet ou redes locais para

proporcionar uma facilidade de comunicao baseada em texto interativo


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bidirecional usando uma conexo de terminal virtual. Os dados do usurio so

intercalados em banda com informaes de controle Telnet em um byte de conexo

8-bit de dados orientado sobre o Transmission Control Protocol (TCP)

Netbeui: Desenvolvido pela Microsoft para ser o padro nas suas primeiras

verses de rede. A partir do Windows 2000, o NetBuei deixou o posto de protocolo

principal para o TCP/IP e atualmente caiu praticamente em desuso.

HTTP: O Hypertext Transfer Protocol, que significa Protocolo de

Transferncia de Hipertexto. o protocolo padro da Web, que a parte grfica da

internet. esse protocolo que por sua vez possibilita a visualizao dos vdeos,

figuras udios em nosso browser. E tambm importante ressaltar que o HTTP,

trabalha e juntamente com TCP/IP. Analogamente podemos afirmar que o TCP/IP

atua como se fosse uma rodovia que por onde so transportadas todas as

informaes HTTP. Esse protocolo no utilizado em rede local ou na Internet em

si, mas precisa destes dois sistemas para funcionar.

TCP/IP: o protocolo que revolucionou as redes, o mais utilizado

atualmente por permitir diversos tipos de configurao. "TCP" e "IP" so abreviaes

de: "Transmission Control Protocol - Protocolo de Controle de Transmisso" e

"Internet Protocol - Protocolo de Interconexo", que so abreviaes dos principaisprotocolos que compem o TCP/IP, mais h muitos outros protocolos imbutidos

nele.

PPP: Point-to-point Protocol um protocolo de enlace de dados para conexo

ponto a ponto, usando linhas seriais discadas. Comumemente utilizado para

transmitir pacotes IP na internet, o PPP padronizou o mtodo de envio de dados em

conexes ponto a ponto, permitindo assim o acesso de qualquer servidor que utilize

um mtodo compatvel.

4.3 Modelo OSI

O modelo OSI (Open System Interconnection) foi estabelecido em 1970 pelo

ISO (International Organization for Standardization, com o objetivo de permitir que

dois sistemas diferentes comuniquem entre si independentemente de suas


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arquiteturas subjacentes, o real proposito do modelo OSI e facilitar a comunicao

entre diferentes tipos de sistemas sem necessidade de realizar mudanas logicas do

hardware e software de cada um deles, importante ressaltar que o modelo OSI no

se trata de protocolo mais sim parmetro para projetar uma arquitetura de redes

flexveis, robusta e Inter opervel.

O modelo OSI e estruturado em 7 camadas distintas porm so todas

relacionadas entre si mesmas onde cada qual define uma parte do processo de

transmisso de informaes em uma rede.

Figura 5 - Modelo OSI

4.3.1 Camada Fsica

E a camada Fsica que define as caractersticas mecnicas, eltricas,

funcionais e tambm os respectivos procedimentos para ativar, manter e desativar

conexes fsicas para a transmisso de bits.

Figura 6 - Nvel Logico


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As caractersticas mecnicas dizem respeito ao tamanho e forma de

conectores, pinos, cabos, etc. que compem um circuito de transmisso. As

caractersticas eltricas especificam os valores dos sinais eltricos (nvel de tenso e

corrente) usados. As caractersticas funcionais definem o significado dado aos sinais

transmitidos na camada fsica (por exemplo, transmisso, recepo, terra, etc.).

Os procedimentos especificam as funes e protocolos necessrios para a

transmisso de bits. O bit considerado, na transmisso serial, como a unidade de

dados bsica da Camada Fsica.

Os protocolos da Camada Fsica devem ser independentes do meio de

transmisso de modo que um dado terminal possa ser utilizado em diversos meios,

como pares metlicos, fibra ptica ou rdio, por exemplo.

Figura 7 - Meio Fsico com retransmissores

Os padres de Camada Fsica que provavelmente se tornaram mais

populares so aqueles correspondentes s interfaces RS232C e RS449 (EIA) e suas

adaptaes, para redes de telecomunicaes, feita pelo ITU -T (CCITT, na poca), a

saber as Recomendaes V.24 e X.21.

Estas Recomendaes so frequentemente vistas como especificaes da

Camada Fsica, mas de fato contm elementos das Camadas 1, 2 e 3. Nestas

Recomendaes, as descries dos procedimentos das diversas camadas parecem,

por vezes, se misturar. Isto se deve ao fato que o Modelo OSI no havia sido ainda

desenvolvido suficientemente para permitir uma viso clara das fronteiras entre

camadas.

A Recomendao V.24 foi publicada pela primeira vez em 1964 e especifica

a operao de 39 circuitos que podem ser usados por um terminal (designado

genericamente como Data Terminal Equipment - DTE ) para controlar um modem

(designado genericamente Data Communication/ Terminating Citcuit Equipment -

DCE ) e para permitir que o modem envie ao terminal informaes a respeito do seu


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estado. O aspecto essencial da V.24 que os sinais so transportados como

tenses simples referidos a um terra presente no pino 107. De acordo com o

conceito atual de Camada Fsica apenas alguns circuitos seriam considerados.

Figura 8 - Circuitos V.24 (DTE)

A Recomendao X.21, cuja primeira verso data de 1972 (Livro Verde do

CCITT, portanto) permanece um modelo quanto a estrutura e forma de descrever

protocolos.

A clareza de abordagem da recomendao X.21 e sua capacidade de ser

utilizada em aplicaes modernas, onde o equipamento tem inerentemente um

mnimo de inteligncia, que tanto os dados de usurio quanto a informao de

controle do equipamento so multiplexados em 2 pares de conectores. O par

denominado Circuito de Transmisso carrega sinais do terminal para o modem,

enquanto o outro par, denominado Circuito de Recepo carrega sinais do modem

para o terminal. A transferncia de dados num sentido como no outro habilitada

por comandos sobre um circuito de controle.

4.3.2 Camada de Enlace

O objetivo bsico da Camada de Enlace de Dados assegurar a

transferncia confivel de dados entre sistemas conectados diretamente por um

meio fsico.


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O meio fsico est frequentemente sujeito a rudos e s interferncias mais

diversas, necessitando, desta forma que funes mais inteligentes venham a suprir

suas limitaes.

A Camada de Enlace de Dados envolve tipicamente as seguintes funes:

Ativao e desativao do Enlace de Dados;

Superviso e Recuperao em caso de anormalidades;

Sincronizao;

Segmentao e delimitao das unidades de dados;

Controle de erros e sequenciamento das unidades de dados;

Controle de Fluxo.

A ativao e desativao de Enlaces de Dados constituem normalmente

protocolos que estabelecem uma conexo de enlace de dados para a transferncia

de dados sobre o enlace de dados. A condio de sucesso deste protocolo a

seleo de uma conexo fsica confivel e com taxa de erros aceitvel para todas as

conexes de rede que a utilizaro. Em determinados ambientes, isto pode implicar

em estabelecer uma conexo de enlace de dados a cada conexo de rede, em

outros no. Esta a flexibilidade e abertura do Modelo OSI.

As funes de sincronizao, delimitao das unidades de sinal, controle de

erros e sequenciamento j so caractersticas da Camada de Enlace de Dados.

Existe um padro bastante conhecido para estas funes, denominado High-level

Data Link Control (HDLC) baseado no Synchronous Data Link Control (SDLC) .

O SDLC foi criado pela IBM para substituir o antigo Bisynchronous protocol

(BSC) para conexes de dados em reas metropolitanas envolvendo equipamentos

IBM. A rede SDLC constituda de uma estao primria que controla as

comunicaes e uma ou mais estaes secundrias. Hoje, constitui tambm umavariante do protocolo HDLC da ISO denominado Normal Response Mode (NRM).

A principal diferena entre o HDLC e o SDLC que este suporta apenas o

NRM, onde as estaes secundrias no se comunicam com a primria, a menos

que esta o permita . Alm deste, o HDLC tambm suporta o Asynchronous response

mode (ARM) onde as estaes secundrias podem iniciar a comunicao com a

primria, sem sua permisso prvia e o Asynchronous balanced mode (ABM) onde

cada estao pode atuar como primria ou secundria.


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Estes padres deram origem tambm ao protocolo Link Access Procedure-

Balanced (LAP B ou Camada 2 do padro X.25) que uma variante do HDLC no

modo ABM (onde o endereo se resume a estao remota) e ao IEEE 802.2, mais

conhecido como Logical Link Control (LLC) e extremamente popular em

ambientesLAN.

Figura 9 - Quadro HDLC

4.3.3 Camada de Rede

A camada de rede tem por objetivo fornecer um suporte de comunicao fim a

fim para as camadas superiores. Isto inclui a escolha do modo de transferncia e da

qualidade de servio (por exemplo no se que refere aos requisitos de retardo na

transferncia), o endereamento da unidade de dados ao seu destino final na rede

ou na sub-rede (segmento de rede) externa, o interfuncionamento com elementos de

rede externos se necessrio, a notificao de eventuais deficincias de segmentos

externos, controle de fluxo fim a fim e outras funes.

4.3.4 Camada de Transporte

A Camada de Transporte a camada responsvel pelo controle da

transferncia de dados, incluindo a qualidade do servio e a correo de erros fim a

fim. O exemplo mais bem sucedido da Camada de Transporte so os padres

associados a redes IP (Internet Protocol), TCP (Transmission Control Protocol) e

UDP (User Datagram Protocol). O protocolo TCP orientado conexo, permite a

entrega sem erros de um fluxo de dados e realiza controle de fluxo. O protocolo


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UDP, por outro lado no orientado conexo, sem controle de fluxos e garantia de

entrega. A Camada de Transporte deve considerar os requisitos da aplicao,

atravs dos parmetros que descrevem as Classes de Servio e as limitaes da

rede. So parmetros de definio da Classe de Servio:

Vazo ou throughput (bit/s);

Atraso ou latncia de propagao (ms);

Jitter ou Variao no atraso de propagao (ms) ;

Probabilidade de falha no estabelecimento da conexo;

Taxa de erro residual.

4.3.5 Camada de Sesso

A Camada de Sesso tem por objetivo o controle dos procedimentos de

dilogo atravs da abertura e fechamento de sesses.

A camada de Sesso inclui as seguintes funes, entre outras:

Transferncia de dados em ambas direes, normal ou expressa;

Gerncia de Token, permitindo s aplicaes solicitar e transferir aprimazia da comunicao ou de exerccio de determinadas funes;

Controle de Dilogo, permitindo s aplicaes acordar a forma de

dilogo, half duplex ou duplex;

Sincronizao e gerncia de atividades, permitindo estratificar o

dilogo, colocando ttulos, subttulos e marcas de delimitao.

4.3.6 Camada de Apresentao

A Camada de Apresentao responsvel pela sintaxe de dados, da mesma

forma que a camada de Aplicao ser pela semntica. Significa que a forma como

os contedos sero manipulados pela Camada de Aplicao montada e

desmontada pela Camada de Apresentao. Os aspectos de criptografia, se

necessrios por questes de segurana da comunicao, so tambm de

responsabilidade desta Camada.


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4.3.7 Camada de Aplicao

A Camada de Aplicao responsvel pela semntica da comunicao.

A estrutura da Camada de Aplicao (Recomendao X.207) foi modelada

diferenciando elementos comuns a todas as aplicaes, Common Application

Service Elements(CASE) cuja objetivo prover capacitaes genricas necessrias

a transferncia de informaes, independentemente de sua natureza, de elementos

de servio de aplicao especficos ou Specific Applications Service Elements

(SASE) cujo objetivo fornecer capacitaes de transferncia de informaes

destinadas a atender requisitos especficos de determinadas aplicaes. Entre as

funes CASE esto o estabelecimento e liberao de associaes entre processos

de aplicao e entre as funes SASE esto a transferncia de arquivos ou tarefas,

acesso a bases de dados, etc...

Entre os protocolos bem sucedidos da camada de Aplicao esto o

Application Common Service Element - ACSE (ver Recomendaes X.217, X.217

bis, X.227 e X.227 bis) que estabelece contextos onde os protocolos de aplicao

podem ocorrer (inclusive quando verses diferentes de protocolos de aplicao co-

existem), o Remote Operation Service Element - ROSE (ver Recomendaes X.219e X.229) que permite a realizao de operaes remotas concebidas como a forma

padro de interao entre processos de aplicao pares para realizao de uma

funo, ou seja aes genricas solicitadas para execuo em um processo de

aplicao remoto.

Finalmente, cabe mencionar os aplicativos utilizados em redes baseadas nos

protocolos TCP/IP como o File Transfer Protocol (FTP), Telnet, Simple Mail Transfer

Protocol (SMTP) e outros que se revelaram autnticos best sellers dado suapopularidade e praticidade.


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5. Concluso

Podemos concluir que as redes so de extrema importncia para todos os

seguimentos e tambm que sem um modelo padronizado seria praticamente

impossvel termos redes to grandes como a internet.


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6. Referncia Bibliografia

http://kingweah.wordpress.com/2012/01/24/pan-personal-area-network/

http://www.inforlogia.com/os-protocolos-de-rede/

http://support.microsoft.com/kb/103884/pt-br

http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialosi/pagina_5.asp

PLT Comunicao de dados e redes de computadores. Behrouz A. Forouzan

Editora Mc. Graw Hill
http://kingweah.wordpress.com/2012/01/24/pan-personal-area-network/http://www.inforlogia.com/os-protocolos-de-rede/http://www.inforlogia.com/os-protocolos-de-rede/http://kingweah.wordpress.com/2012/01/24/pan-personal-area-network/

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