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MF-101 Introdução à Tecnologia de redes

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Curso de cabeamento estruturado.

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MF-101Introdução à

Tecnologia de redes

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Capítulo 1

O que é uma Redede Computadores?

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Uma Rede provê o compartilhamento de informações e recursos. Trabalhar em um ambiente de rede permite que pessoas ou grupos compartilhem estas informações e recursos.

O que é uma rede de Computadores?O que é uma rede de Computadores? Capítulo 1 Capítulo 1

Vantagens:1. Distribuição geográfica de computadores e dispositivos;2. Redução de Custos (quando comparamos com soluções anteriores);3. Flexibilidade de Configuração4. Simplicidade (usuários de computadores pessoais têm facilidades de migração para um ambiente de rede);

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• Computação centralizada;

• Computação distribuída (recursos distribuídos)

• Rede colaborativa (processamento distribuído).

Modelos de computaçãoModelos de computação

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As redes de computadores foram criadas para interligar computadores de uso pessoal, e acabaram substituindo os mesmos, devido às vantagens vistas anteriormente. Até então, os computadores pessoais eram vistos com reservas pelos profissionais da área.

Atualmente uma rede corporativa pode ser composta por várias redes interligadas.

Rede corporativa TípicaRede corporativa Típica

FI LIAL - SP MATRI Z - Curitiba

VPN I PSec

VPN – Virtual Private Network IPSec – Internet Protocol Security ADSL – Asynchronous Digital Subscriber Line

Modem ADSL

Modem ADSL

I nternet Roteador VPN

Roteador VPN

Frame relay Roteador de borda Roteador

de borda

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A comunicação entre os dispositivos de diferentes especificações e características em uma única rede só é possível por conta dos padrões de rede que garantem a interoperabilidade.

Estes padrões baseiam-se em modelos de referência em camadas, sendo que o mais conhecido é o modelo (Open Systems Interconnection), que possui camadas.

S witch

Switch

S witch

Router

Print Server

WAN

S witch

Switch

S witch

100/1000 Mbps Cabo UTP Cat 5e/Cat 6 ou

Fibra Óptica

Router

impressora

Servidor de E-mail

WAN WAN Servidor de Banco de Dados

10/100 Mbps

100/1000 Mbps

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Basicamente, os mainframes também eram usados para armazenar, organizar e processar dados.

No entanto, trata-se de um único processador, que na época era compartilhado por diversos usuários, através do acesso via “terminais” locais ou remotos.

O mainframe divide sua capacidade de processamento entre as aplicações executadas pelos diversos terminais (time sharing).

Computação CentralizadaComputação Centralizada

Estações de Trabalho

Impressora

Mainframes

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Computação DistribuídaComputação DistribuídaEm vez de centralizar todo o processamento em um único mainframe, a computação distribuída utiliza vários computadores menores para obter os mesmos resultados.

Token Ring

Roteador

Hub Ethernet

Estação de Trabalho

Servidor

Servidor

Mainframe

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Rede ColaborativaRede Colaborativa

Roteador Switch

Servidores

Estações de Trabalho

O modelo de Rede Colaborativa considera o processamento distribuído entre os computadores de toda a rede. Ou seja, ocorre o compartilhamento da capacidade de processamento.

Poucos ambientes hoje podem ser citados como exemplos de ambientes de Rede Colaborativa.

Mainframes

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Atualmente, as redes de computadores incluem diversos tipos de dispositivos e computadores, executando diversos sistemas operacionais associados às mais diversas aplicações, que não se limitam mais ao mero armazenamento, organização e processamento de dados. Uma rede típica pode incluir dispositivos como telefones IP, câmeras de vídeo, sistemas de vídeo-conferência, sensores e dispositivos industriais etc.

O avanço das RedesO avanço das Redes

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O avanço das RedesO avanço das Redes

Rede Local (LAN).

Rede Metropolitana (MAN).

Rede de longo alcance (WAN).

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LAN (Local LAN (Local AArea Network)rea Network)

Uma rede local (LAN) refere-se a um ambiente que normalmente encontra-se distribuído nos limites de uma organização.

Os limites de abrangência geográfica são muito variáveis, a depender dos meios físicos e equipamentos utilizados. Tipicamente, utiliza meios de propriedade da organização, e, também graças a isto, oferece elevada performance para suas aplicações.

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LAN (Local Area Network)LAN (Local Area Network) As principais características de uma LAN são:• Perímetro normalmente associado aos limites da organização atendida;• Performance elevada;• Taxas de erros extremamente baixas;• Compartilhamento de recursos de hardware e software;• Meios físicos de propriedade da organização atendida;

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LAN (Local Area Network)LAN (Local Area Network)

S witch

Switch

S witch

Router

Print Server

WAN

S witch

Switch

S witch

100/1000 Mbps Cabo UTP Cat 5e/Cat 6 ou

Fibra Óptica

Router

impressora

Servidor de E-mail

WAN WAN Servidor de Banco de Dados

10/100 Mbps

100/1000 Mbps

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Os principais equipamentos de comunicação utilizados em uma rede local são:

• Hubs

• Bridges • Switches

• Roteadores

Equipamentos Utilizados em RedesEquipamentos Utilizados em Redes

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Redes MAN (Metropolitan Area Network)Redes MAN (Metropolitan Area Network) • As redes MAN, por definição, estão distribuídas dentro de uma área metropolitana (cidade), com distâncias que podem chegar a dezenas de quilômetros;

• Normalmente envolvem a utilização de serviços oferecidos por empresas públicas de telecomunicações, porém oferecem performance compatível com as redes locais;

• Os meios de transmissão normalmente utilizados são a fibra óptica e, em alguns casos, padrões wireless, como o Wi-Max (IEEE802.16).

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Redes WAN (Wide Area Network)Redes WAN (Wide Area Network)

Por definição:

Uma WAN é uma rede que conecta redes de diferentes localidades, tipicamente utilizando meios físicos de operadoras de telecomunicações.

Uma WAN pode envolver enormes distâncias, provendo conectividade até internacional, ou podem ser implementadas devido a limitações geográficas/físicas ou operacionais, que impedem o uso de meios físicos

proprietários.

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As principais características de uma WAN são:

• Não há limite de perímetro;• Performance normalmente limitada devido ao custo;• Utilizam meios físicos de propriedade de operadoras de telecomunicações;• Tipicamente baseadas em canais de alta performance, porém esta é dividida entre os diversos usuários;• Tipicamente utilizam protocolos específicos para WAN.

Redes WANRedes WAN (Wide Area Network)(Wide Area Network)

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Os principais equipamentos de comunicação utilizados em uma rede WAN são:

Modems;

Roteadores;

Servidores de comunicação.

Redes WAN (Wide Area NetworkRedes WAN (Wide Area Network))

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Institutos Normativos:

• ITU-T - lnternational Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector;

• ISO - International Organization for Standardization;

• IETF - lnternet Engineering Task Force;

• EIA - Electronic lndustries Association;

• TIA - Telecommunications lndustries Association;

Redes WAN (Wide Area NetworkRedes WAN (Wide Area Network))

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Protocolos para WANProtocolos para WAN

• Simple Data Link Control Protocol (SDLC);

• High-Level Data Link Control (HDLC);

• Serial Line Interface Protocol (SLIP);

• Point-to-Point Protocol (PPP);

• Frame Relay;

• Link Access Procedure Balanced (LAPB);

• Link Access Procedure D-channel (LAPD);

• Link Access Procedure Frame (LAPF).

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Serviços Comutados por Circuito:

• POTS (Plain Old Telephone Service):

1. É um modelo de rede de comunicações de longa distância incrivelmente confiável e fácil de usar;

2. O meio típico de transmissão é o fio de cobre de par trançado;

3. Utilizado nas conexões discadas.

Tecnologias WANTecnologias WAN

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Serviços Comutados por Circuito:

• Narrowband ISDN (Integrated Services Digital Network)

1. Tecnologia historicamente importante, versátil e difundida;

2. Foi o primeiro serviço dial-up totalmente digital;

3. Custo moderado (tipicamente baseado em modelo similar à telefonia)

4. Largura de banda típica de 128 kbps para BRI (Basic Rate Interface) e de aproximadamente 3 Mbps para PRI (Primary Rate lnterface);

Tecnologias WANTecnologias WAN

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Serviços comutados por pacotes:

• X25;• Frame Relay.

Serviços comutados por células:

• ATM (Asynchronous Transfer Mode);

• SMDS (Switched Multimegabit Data Service)

Tecnologias WANTecnologias WAN

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Outros canais WAN típicos:

• T1,T3 e E1,E3

• xDSL (Digital Subscriber Line e família)

• SONET (Synchronous Optical Network)

• Modems dial-up (analógico comutado);

• Cable Modems (analógico compartilhado);

• Wireless (terrestre e satélites)

Redes WANRedes WAN (Wide Area Network)(Wide Area Network)

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Capítulo 2

O Modelo OSI (Open System Interconnection)

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Modelo OSI (Open System InterconnectionModelo OSI (Open System Interconnection))

Uma rede tipicamente envolve 3 partes:– Dois ou mais dispositivos que se comunicam;

– Um canal de comunicação entre os dispositivos• Cabo elétrico (metálico), ótica (fibra ótica) ou wireless;

– Protocolos de comunicação

O modelo OSI surgiu para padronizar os protocolos

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Modelo OSI (Open System InterconnectionModelo OSI (Open System Interconnection))

• Os protocolos existem para atender a aplicações, oferecendo serviços;

• Estes serviços normalmente envolvem hardware e software que exercem uma função específica.

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Tipicamente é feita uma distinção entre os seguintes tipos de solicitantes e fornecedores de serviço:

• Servidores (Servers)

• Clientes (Clients)

• Pontos (Peers)

Modelo OSI (Open System Interconnection)Modelo OSI (Open System Interconnection)

Servidor Cliente Ponto - a - Ponto

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Estas entidades são diferenciadas pelo que podem fazer em uma rede:

• Os servidores tipicamente apenas fornecem serviços;

• O clientes tipicamente solicitam serviços dos servidores;

• Os pontos (peers) fazem as duas coisas simultaneamente.

Modelo OSI (Open System Interconnection) Modelo OSI (Open System Interconnection)

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Os servidores oferecem seus dados armazenados, sua capacidade de processamento e seus recursos de entrada/saída para os clientes.

Freqüentemente, a maioria das aplicações que fornecem serviços de rede se combinam em um único Network Operating System (NOS)

Os principais serviços oferecidos pelos sistemas operacionais de redes são:

• Serviços de arquivo• Serviços de banco de dados• Serviços de impressão• Serviços de mensagem• Serviços de aplicação

Modelo OSI (Open System Interconnection)Modelo OSI (Open System Interconnection)

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As camadas do modelo OSI

APLICAÇÃO

APRESENTAÇÃO

SESSÃO

TRANSPORTE

REDE

LINK DE DADOS

FÍSICA1

2

3

4

5

6

7

Modelo OSI (Open System Interconnection)Modelo OSI (Open System Interconnection)

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Esta camada tem por objetivo realizar a transmissão de bits através de um canal de comunicação que conecta dois ou mais equipamentos, através da troca de sinais usando uma interface física, seja ela eletromecânica, optoeletrônica ou de outra natureza.

Camada 1 – FísicaCamada 1 – Física

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Nessa camada, são especificadas as características mecânicas, elétricas, físicas e procedurais das interfaces entre os equipamentos e o meio físico de transmissão.

• Mecânicas: formato do conector, número de pinos etc

• Elétricas: tensão elétrica, corrente etc

• Físicas: comprimento de onda, freqüência etc

• Procedurais: modo de transmissão (half-duplex, full-duplex etc), entre outras coisas.

Camada 1 – FísicaCamada 1 – Física

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Esta camada tem por objetivo realizar a transferência de dados sobre uma conexão física de maneira confiável.

Ela deve prover funções e procedimentos que permitam ativar, manter e desativar um enlace físico, possuindo mecanismos de detecção e, se aplicável, de correção de erros da camada física.

Camada 2 – Link de Dados (Enlace)Camada 2 – Link de Dados (Enlace)

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As pricipais funções da camada são:

• Montagem e delimitação de quadros

• Controle de erro

•Controle de fluxo

Camada 2 – Link de Dados (Enlace)Camada 2 – Link de Dados (Enlace)

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Esta camada tem por objetivo possibilitar a transferência de informações, ou mover dados para localizações específicas entre sistemas finais.

Esta função é semelhante àquela que a camada de Enlace ou Link de Dados, realiza através do endereçamento do dispositivo físico.

Camada 3 – Rede Camada 3 – Rede

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As principais funções da camada de rede são:

• Roteamento: a função de roteamento permite determinar rotas apropriadas entre endereços de rede.

• Multiplexação da conexão de rede: várias conexões de rede podem ser multiplexadas sobre uma única conexão de enlace, a fim de otimizar a utilização desta última;

Camada 3 – Rede Camada 3 – Rede

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A camada de Transporte destina-se a ocultar a complexidade da estrutura da rede de computadores para o processo da camada superior sem se preocupar com quaisquer aspectos relativos ao roteamento de tais unidades de dados através das sub-redes utilizadas, uma vez que tais funções são exercidas pela camada de rede.

Ela organiza mensagens de nível mais alto em segmentos e entrega-os, de modo confiável, á Sessão ou processos mais altos da camada.

Camada 4 – Transporte Camada 4 – Transporte

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As três principais funções da camada de transporte são:

• Endereçamento

• Desenvolvimento de segmentos

• Serviços de conexão

Camada 4 – TransporteCamada 4 – Transporte

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Endereçamento: usa dois métodos de identificação:

• Identificador de conexões, usando este identificador, um fornecedor de serviços , como um servidor de impressão, pode se comunicar ao mesmo tempo com mais de um cliente.

• Identificador de transações, é semelhante aos identificadores de conexões, mas eles se referem a uma unidade que é menor do que conversação. Uma transação é composta de um pedido e uma

resposta.

Camada 4 – Transporte Camada 4 – Transporte

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Desenvolvimento de segmentos:

algumas das mensagens geradas pelas entidades da rede são muito grandes para que a camada de Rede e as camadas inferiores as manipulem, esta função da camada realiza a divisão dessas

mensagens.

Camada 4 – Transporte Camada 4 – Transporte

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A camada de Transporte pode combinar várias mensagens pequenas, direcionadas para o mesmo destino, em um segmento de combinação para reduzir o overhead da rede. (Cada uma das mensagens menores é identificada por seu próprio header, que contém um identificador de conexões.)

Camada 4 – TransporteCamada 4 – Transporte

ABC. 100 SA1 CID 1 DADOS CID 2 DADOS

Endereço de rede (Lógico)

Endereço de Dispositivo

(Físico)

Endereço de Serviço

Identificador de Conexões

Identificador de Conexões

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Serviço de Conexão: os serviços de conexão da camada de Transporte podem ser necessários para obter conexões ponto-a-ponto confiáveis, mesmo que serviços de conexão de outras camadas sejam fornecidos

ou não.

• Serviços sem conexões não confirmados • Serviços orientados por conexão• Serviços sem conexões confirmados

Camada 4 – TransporteCamada 4 – Transporte

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A camada de Sessão facilita a comunicação entre fornecedores e solicitantes de serviços. As sessões de comunicação são controladas através de mecanismos que estabelecem, mantêm, sincronizam e gerenciam o diálogo entre entidades de comunicação, esta camada também ajuda as camadas superiores a identificar e se conectar aos serviços disponíveis na rede.

Camada 5 – SessãoCamada 5 – Sessão

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O principal objetivo da camada é de administração da sessão por atender os fornecedores e os solicitantes de serviço estabelecendo e mantendo a comunicação entre os equipamentos interligados.

Na prática, esta função pode ser dividida em três tarefas:

• Estabelecimento da Conexão• Transferência de Dados• Liberação da Conexão

Camada 5 – Sessão Camada 5 – Sessão

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Estabelecimento da Conexão:

O estabelecimento da conexão inclui todas as subtarefas que devem ser realizadas para que as entidades reconheçam uma às outras e concordem em se comunicar.• Verificar as senhas e os nomes de login do usuário.• Estabelecer os números da identificação da conexão.• Concordar sobre quais serviços são necessários e sua duração.• Determinar em qual entidade começa a conversação.• Coordenar os reconhecimentos dos procedimentos de retransmissão e de numeração.

Camada 5 – Sessão Camada 5 – Sessão

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Transferência de Dados:

As tarefas da transferência de dados mantêm a conexão e a comunicação e passam as mensagens entre duas entidades. As subtarefas abaixo são sempre realizadas:

• Transferência de dados atual.

• Reconhecimento do recebimento de dados (incluindo o não-reconhecimento quando os dados não são recebidos).

• Restabelecer comunicações interrompidas.

Camada 5 – SessãoCamada 5 – Sessão

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Liberação da Conexão:

A liberação da conexão é a tarefa de finalizar uma sessão de comunicação. Pode ser feita através de um acordo entre duas entidades, como duas pessoas que dizem "tchau" ao final de uma conversa ao telefone; ou através de uma perda de conexão óbvia, como alguém que, acidentalmente, desliga o telefone.

Camada 5 – Sessão Camada 5 – Sessão

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A camada de Apresentação converte os dados para um formato comum (sintaxe de transferência), que possa ser entendido por cada aplicativo da rede e pelos computadores no qual eles são executados.

A camada de Apresentação pode também comprimir ou expandir, criptografar ou decodificar dados.

Camada 6 – Apresentação Camada 6 – Apresentação

Page 51: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Conversão:

Quando dois computadores que usam conjuntos de regras diferentes tentam se comunicar, eles devem realizar algum tipo de conversão. Os padrões de conversão estão descritos a seguir:

• Conversão de Ordem de bits• Conversão de Ordem de Bytes• Conversão de Códigos de Caracteres• Conversão de Sintaxe de Arquivos

Camada 6 – Apresentação Camada 6 – Apresentação

Page 52: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Criptografia:

Criptografia é um termo geral que descreve os métodos de misturar dados.

• Transposição• Substituição• Algébrico

Métodos mais usados:

• Códigos particulares• Códigos públicos

Camada 6 – ApresentaçãoCamada 6 – Apresentação

Page 53: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Os serviços que os protocolos da camada de Aplicação suportam incluem os serviços de banco de dados, arquivos, impressão, mensagens e aplicações.

A camada de Aplicação não inclui pacotes de software do usuário como o Word ou Excel e etc., mas as tecnologias que permitem que o software do usuário tire proveito dos serviços da rede.

Camada 7 – Aplicação Camada 7 – Aplicação

Page 54: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Divulgação de Serviços:

Os servidores divulgam os serviços de rede fornecidos aos clientes da rede.

Os servidores usam os diferentes métodos de divulgação do serviço mostrados abaixo:

• Divulgação do serviço ativo

• Divulgação do serviço passivo

Camada 7 – Aplicação Camada 7 – Aplicação

Page 55: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Divulgação do Serviço Ativo:

• Ao realizar a divulgação do serviço ativo, cada servidor envia mensagens periódicas (incluindo endereços de serviços) para anuncia sua disponibilidade.

• Os clientes também podem fazer o poli dos dispositivos na rede procurando por um tipo de serviço. Os clientes da rede coletam divulgações e constroem tabelas dos serviços atualmente disponíveis.

Camada 7 – AplicaçãoCamada 7 – Aplicação

Page 56: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Divulgação do Serviço Passivo:

Os servidores realizam a divulgação do serviço passivo registrando o serviço e o endereço em um diretório.

Quando os clientes querem identificar os serviços disponíveis, eles simplesmente pedem ao diretório para localizar o serviço e fornecer o endereço do serviço.

Camada 7 – Aplicação Camada 7 – Aplicação

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Métodos de Uso do Serviço:

Para que um serviço de rede possa ser usado, ele deve estar disponível para o sistema operacional local do computador. Há uma variedade de métodos para que isso seja feito, mas cada método pode ser definido pelo local ou nível onde o sistema operacional local reconhece o sistema operacional da rede.

Camada 7 – Aplicação Camada 7 – Aplicação

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Capítulo 3

As Tecnologias Fibre Channel, ATM, ISDN, xDSL, Cable Modem, Frame Relay,

VoIP e Centrex

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O Padrão Fibre Channel - FC

Meio físico - cabos ópticos com taxas de até 2 Gbps;

Ideal para:- armazenamento de alta performance (servers);- grandes bases de dados;- sistemas de “back-up” e recuperação;- implementação de clusters entre servers;- armazenamento em rede e workgroups de alta velocidade;- campus backbone e Redes com áudio e vídeo digitais.

Page 60: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

- Backbones em FC usando Switches e Hubs ; - Aplicação em Sistemas em Rede de vários níveis de criticidade ;

O Padrão Fibre Channel - FC

Page 61: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Por oferecer:• segurança, • escalabilidade• fluxo de dados sem congestionamento, • largura de banda Gigabit, • compatibilidade com várias topologias e protocolos, controle de fluxo, • auto gerenciamento,• hot swap• velocidade, • excelente custo/benefício,Torna-se ideal para transferência de grandes quantidades de dados, sua a aplicação mais popular é em SANs (Storage Area Networks).

O Padrão Fibre Channel - FC

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Divide-se em 05 níveis:

• FC-0: refere-se ao nível Físico;

• FC-1: nesta camada ocorre a codificação/decodificação e a transmissão;• FC-2: é o nível dos sinais lógicos; • FC-3: nível dos serviços comuns (listagem, busca de grupos e multicast), relacionado aos serviços entre “NÓS”; • FC-4: responsável pelo interfaceamento entre os protocolosde mais alto nível.

O Padrão Fibre Channel - FC

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ATM (Asynchronous Transfer Mode)ATM (Asynchronous Transfer Mode)

A tecnologia ATM é uma das classes de tecnologias de packet-switching que proporcionam o tráfego de informações por um endereço contido dentro do pacote. As tecnologias de packet-switching não são novas; o X-25 e a Arpanet foram introduzidas no mercado em meados dos anos 70. Os principais packet-switching desenvolvidos usavam pacotes com comprimentos variáveis.

Por isso, uma latência considerável era introduzida na rede, pois o hardware do processador usava temporizadores especiais e delimitadores para assegurar que o todos os dados estivessem presentes no pacote a ser transmitido.

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O ATM pode alcançar velocidades de 2.5 Gbps, 10 Gbps para uso limitado e 40 Gbps, tornando-se uma excelente opção para a integração de redes espalhadas geograficamente, com as aplicações atuais.  As informações (dados, voz e imagem) são divididas em pacotes (células) de 53 bytes (tamanho fixo), 5 com função de header e 48 para as informações. As células podem estar carregando informações de voz, dados ou imagem, digitalizados. Quando as células atingem seu destino, a estação receptora decodifica-os no formato original.

ATM (Asynchronous Transfer Mode)ATM (Asynchronous Transfer Mode)

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ATM (Asynchronous Transfer Mode)ATM (Asynchronous Transfer Mode)

A movimentação das informações contidas nas células é realizada por meio de Switches ATM (equipamentos que fazem o roteamento dos dados, encapsulados em células, dentro da rede ATM). As informações são enviadas conforme a maior necessidade dos transmissores.   O ATM opera dando prioridade a determinadas células (imagem por exemplo) que não devem sofrer atrasos, por serem transmissões em tempo real (real time).

Esse recurso promove uma alocação dinâmica de banda, dando maior throughput para as células.

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ATM (Asynchronous Transfer Mode)ATM (Asynchronous Transfer Mode)

É importante ressaltar que o ATM, a despeito do que diz o seu nome, NÃO transfere células de forma assíncrona. Este assincronismo apresenta-se na solicitação de transmissãoefetuada. Quer dizer, as células de uma informação são transmitidas de forma síncrona, contínua ininterrupta.

A característica assíncrona origina-se do tempo aleatório, ou indeterminado, quando iniciará a próxima unidade de informação lógica da conexão estabelecida.

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ATM (Asynchronous Transfer Mode)ATM (Asynchronous Transfer Mode)

Podemos afirmar que se trata de uma opção, até mesmo para sistemas em rede local, porém o custo do hardware envolvido é altíssimo, se comparado às tecnologias já existentes, como o padrão FDDI, Fast-Ethernet, etc. O ATM é considerado um tipo específico de Cell Relay, definido como ISDN de Banda Larga (B-ISDN).

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Como referência temos:

• Largura de banda comutada e topologia estrela;

• Cabo UTP Cat.5e em 2 pares 155 Mbps até 100 m;

• Cabeamento em fibra óptica multimodo – 155 Mbps = 1.000 m / 2.000 m;

• Cabeamento em fibra óptica monomodo – 155 Mbps = 15.000 m;

• Cabeamento em fibra óptica multimodo – 622 Mbps = 300 m / 500 m;

• Cabeamento em fibra óptica monomodo – 622 Mbps = 15.000 m;

ATM (Asynchronous Transfer Mode)ATM (Asynchronous Transfer Mode)

Page 69: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Algumas aplicações do ATM:

• conexão entre mainframes;• circuitos de videoconferência;• conexão entre equipamentos de PABX;• conexão entre LANs;• serviços multimídia com dispositivos de alta velocidade;• conexão a estações de trabalho;

ATM (Asynchronous Transfer Mode)ATM (Asynchronous Transfer Mode)

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ATM (Asynchronous Transfer Mode)ATM (Asynchronous Transfer Mode)

Page 71: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Características de interfaceamento definidas pelo Forum ATM:

Cabo UTP cat.5e em 2 pares (12-78) para até 155 Mbps = 100m;

Cabeamento óptico MMF - 155Mbps = 1000m/2000m;

Cabeamento óptico SMF - 155 Mbps = 15000m;

Cabeamento óptico MMF- 622 Mbps = 300/500m;

Cabeamento óptico SMF - 622 Mbps = 15000m.

ATM (Asynchronous Transfer Mode)ATM (Asynchronous Transfer Mode)

Page 72: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

O conceito da ISDN ou RDSI (Rede Digital de Serviços Integrados) foi originalmente introduzido nos Estados Unidos no início dos anos 80. Trata-se, basicamente, de uma evolução das aplicações de telefonia, oferecendo conectividade digital desde a central telefônica até o equipamento do assinante. Isto permite que o ambiente opere em uma ampla gama de serviços, incluindo dados, voz e vídeo, por meio de um conjunto de interfaces de usuários com necessidades e objetivos diversos.

A tecnologia ISDN (Integrated Services Digital A tecnologia ISDN (Integrated Services Digital Network)Network)

Page 73: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Eis algumas aplicações da ISDN:

• Vídeo-conferência;• Serviços de banda larga residencial;• Transmissão de FAX de alta resolução;• Serviços de trunking e comunicação celular;• Conexão de sistemas PABX.

A tecnologia ISDNA tecnologia ISDN

Page 74: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

A arquitetura ISDN inclui processadores de aplicações para transporte e gerenciamento de comunicações, além de alguns serviços de controle do usuário, como por exemplo:

- Mensagens de voz;- Centros de distribuição de recados de voz;- Mensagens de texto;- Tráfego de dados.

A tecnologia ISDNA tecnologia ISDN

Page 75: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Segundo norma do CCITT (atual ITU), são usadas duas interfaces ISDN para conexão ao equipamento do usuário. Os canais B e D do ISDN são combinados na interface BRI (Basic Rate Interface), com o uso de dois canais B + 1 canal D, e na interface PRI (Primary Rate Interface), com o uso de 23 canais B + 1 canal D ou 30B+D , esta última uma versão internacional da ISDN PRI.

A tecnologia ISDNA tecnologia ISDN

Page 76: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Algumas operadoras, como a AT&T, compartilham um canal D simples para múltiplos PRIs. O canal D em uma configuração 23B+D pode ser utilizado para controlar o número de conexões PRI 24B.

A tecnologia ISDNA tecnologia ISDN

Page 77: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

O nó de rede ISDN oferece, também, interligações para quatro tipos de redes:

- redes de canais;- redes de circuitos;- redes de pacotes;- redes de sinalização de canal comum.

Os três primeiros tipos referem-se à tecnologia de switching.

A tecnologia ISDNA tecnologia ISDN

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A tecnologia ISDNA tecnologia ISDN

Os elementos que compõem o ISDN são basicamente:

1. NT (Network Terminal);

2. TE (Terminal Equipment);

3. TA (Terminal Adapter);

4. Barramento;

5. Rede Interna;

6. Roteador.

Page 79: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

O xDSL baseia-se na divisão do sinal telefônico em canais diferenciados faixas de freqüência. Esta divisão é efetuada por meio de técnicas conhecidas como FDM (Frequency Division Multiplexing) ou pelo cancelamento de ecos e outros ruídos eletronicamente.

A tecnologia xDSLA tecnologia xDSL

Splitter

Page 80: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

A tecnologia xDSLA tecnologia xDSL Desde o início de 1997, foi desenvolvida uma grande

variedade de técnicas xDSL. As mais conhecidas se enquadram em uma das cinco categorias relacionadas na tabela abaixo.

Categoria Taxa de dados típica

Upstream Downstream

ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line) 1 Mbps 8 Mbps

HDSL (High bit rate Digital Subscriber Line) 1,544/2,048 1,544/2,048 Mbps

RDSL (Rate Adaptive Digital Subscribr Line) 784 Kbps 4 Mbps

SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line) 2 Mbps 2 Mbps

VDSL (Very high bit rate Digital Subscriber Line 1,5 Mbps 52 Mbps

Page 81: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

ADSL, HDSL, RDSL, SDSL, VDSL,

A padronização ADSL ou (Assinante de Linha Digital Assimétrica), vem sendo oferecida pelas operadoras de telefonia para suporte a aplicações de banda larga sobre o mesmo canal que o usuário pode continuar usando para ligações telefônicas convencionais.

A tecnologia xDSLA tecnologia xDSL

Page 82: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Entre as principais aplicações para a tecnologia ADSL estão os canais de banda larga residenciais e para o mercado SOHO. Diversas aplicações são possíveis. No desenho abaixo, um exemplo de vídeo sob demanda para treinamento.

ConversorMPEG 2

UnidadeADSL deAssinante

UnidadeADSL deRede

Vídeo em Demanda

Telefone

1- Canal de Upstreem 2,048 Mbit/s1 - Canal Downstreem de 16 kbit/s1 - Canal de Voz telefônico analógico de 4 kHz

Fibra ÓticaatéCentral

Rede Usuário

Linha de Assinante

A tecnologia xDSLA tecnologia xDSL

Page 83: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Basicamente, qualquer infra-estrutura de transmissão de sinais que chegue à residência ou empresa poderia ser utilizada para transmissão de dados.

A tecnologia Cable Modem utiliza os canais de TV por assinatura para esta função.

A tecnologia CABLE MODEMA tecnologia CABLE MODEM

Page 84: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Tendo em vista que a TV a cabo é atualmente uma tecnologia analógica, são necessários modems para transmitir dados sobre a infra-estrutura de TV a cabo.

A maioria dos sistemas de TV a cabo são unidirecionais. Por isso, alguns modems a cabo desenvolvidos durante os últimos anos da década de 1990 incluíam um modem V.34 embutido para transmissão upstream através da linha telefônica.

A tecnologia CABLE MODEMA tecnologia CABLE MODEM

Page 85: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

A figura representa o esquema de conexão via CABLE-

MODEM bidirecional e unidirecional.

A tecnologia CABLE MODEMA tecnologia CABLE MODEM

Televisor

Splitter

ComputadorCable

modem

Headend

Download e Upload

Televisor

Splitter

ComputadorCablemodem

Headend

Download

Upload

Linha Telefônica

Televisor

Splitter

ComputadorCable

modem

Headend

Televisor

Splitter

ComputadorCable

modem

Televisor

Splitter

ComputadorCable

modem

Headend

Download e Upload

Televisor

Splitter

ComputadorCablemodem

Headend

Download

Upload

Download

Upload

Linha Telefônica

Page 86: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

A tecnologia CABLE MODEMA tecnologia CABLE MODEM

Page 87: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Ao contrário da utilização de canais de voz para transportar dados, desde o ISDN se busca uma solução para transmitir voz sobre canais de dados já existentes.

A tecnologia VoIP, que evoluiu para a Telefonia IP, e hoje para as NGNs (Next Generation Networks), integrou os dois mundos. Com o uso da Internet, a larga disponibilidade de canais de dados acabou criando uma infra-estrutura que trouxe também a redução de custos como uma das grandes vantagens desta integração.

VOIP (voice over IP) - Voz sobre IPVOIP (voice over IP) - Voz sobre IP

Page 88: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Topologia de implementação de uma solução VOIP

VOIP (voice over IP) - Voz sobre IPVOIP (voice over IP) - Voz sobre IP

Ramais

Operadora de Telefonia

Rede DADOS IP

Gateway VoIP Gateway VoIP

PABX Ramais

Operadora de Telefonia Operadora de Telefonia

Rede de Dados IP

Gateway VoIP Gateway VoIP

Page 89: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Centrex (Central Office eXchange Service)Centrex (Central Office eXchange Service)

Trata-se de um serviço de última geração das companhias telefônicas locais. O Serviço CENTREX, tende a substituir gradativamente os sistemas PBX.

Dentro deste pacote de serviços, existe ainda o DID (Direct Inward Dialing), que provê para cada cliente números individuais sem a necessidade da presença de uma linha física dentro do PBX para cada possível conexão.

Page 90: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Este serviço vem sendo disponibilizado em algumas regiões do país, e como principais características, podemos destacar:

- Não há necessidade de aquisição de um PABX;

- Dispensa infra-estrutura local;

- Manutenção e atualizações técnicas realizadas pela operadora;

- Facilidade de ampliação ou reduções de ramais;

- Acesso a correio de voz;

- Discagem direta a ramal – DDR;

- Distribuidor automático de chamadas;

- Tarifação por ramal ou única por assinant ;

- Bloqueio de chamadas DDI.

Centrex (Central Office eXchange Service)Centrex (Central Office eXchange Service)

Page 91: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

O Frame Relay é um protocolo WAN de alta performance que opera nas camadas Física e Enlace do modelo OSI.

Esta tecnologia utiliza a comutação por pacotes para promover a interface com outras redes através de dispositivos de borda (roteadores), compartilhando dinamicamente os meios de transmissão e a largura de banda disponível de forma mais eficiente e flexível.

Frame Relay Frame Relay

Page 92: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Esta tecnologia é chamado de tecnologia multiacesso e pode conectar vários dispositivos de rede em uma WAN multiponto.  

Para operar, cada roteador necessita apenas de uma conexão (interface física) para promover a comunicação entre o usuário e a operadora fornecedora da solução.

Sua flexibilidade permite também a utilização do Frame Relay na implementação de redes privadas.

O serviço é oferecido pelas operadoras através de um PVC (Permanent Virtual Circuit), que é um enlace de dados não confiável (por não fornecer a confirmação da entrega dos dados) entre o cliente e a operadora. Por este motivo é uma alternativa econômica para os projetos de WAN ponto-a-ponto.

Frame Relay Frame Relay

Page 93: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

VPN (Virtual Private Network) VPN (Virtual Private Network)

Também é um solução desenvolvida para se utilizar a Rede Pública como meio de transporte para redes corporativas. As VPNs (Virtual Private Networks) ou Redes Privadas Virtuais são conexões privadas e seguras, que estendem as redes corporativas de uma empresa para seus escritórios remotos, usuários remotos e parceiros de negócios utilizando os recursos da Internet.

Reduz custos com as comunicações corporativas por dispensarem os links dedicados ou discados, substituindo-os pela Internet.

 

Page 94: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

A segurança é garantida pela criação de túneis (criptografados) entre os pontos autorizados para tal.

O VPN IPSec Router é o dispositivo (hardware) responsável pela criptografia e gerenciamento das conexões seguras aos demais equipamentos de VPN e clientes remotos.

VPN (Virtual Private Network) VPN (Virtual Private Network)

Page 95: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Características mínimas importantes para a implementação de uma VPN:

Usuários: Recurso de Autenticação de forma a restringir o acesso somente a pessoas autorizadas.

Endereços: Gerenciamento de modo a não se permitir que “estranhos” tenham acesso a rede corporativa.

Dados: Estabelece a comunicação com recurso de Criptografia (garante a segurança para o trafego).

Chaves de Criptografia: São as chaves de criptografia que garantem que somente VPN Routers autorizados compartilhem informações. Portanto deve-se manter controle constante sobre as mesmas, bem como promover a troca sistemática destas chaves de forma a proteger as VPNs.

VPN (Virtual Private Network) VPN (Virtual Private Network)

Page 96: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

FILIAL FILIAL --SPSP

VPN IPSec

Modem ADSL

Modem ADSL

InternetRoteador VPN

Roteador VPN

Frame relay

Roteador de borda

Roteador de borda

VPN (Virtual Private Network) VPN (Virtual Private Network)

Page 97: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Capítulo 4

Soluções Wireless (WLANs)

Page 98: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Soluções Soluções WWirelessireless (WLANs) (WLANs)

Redes sem fio => operam como as redes locais convencionais viabilizam o acesso aos servidores e demais recursos da rede sem o uso de cabos:

– Infravermelho– LASER– RF - Rádio freqüência

Apresentam baixa taxa de transmissão (Mbps)

Page 99: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

IEEE 802.11 => aprovou um protocolo

WLAN - Wireless LAN que define a camada

física e o MAC para LANs sem fio (WLAN’s)

Preocupação com o MAC:

CSMA/CA - Carrier Sense Multiple Access

with Collision Avoidance

Soluções Soluções WWirelessireless (WLANs) (WLANs)

Page 100: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

O CSMA/CA garante que os dados serão enviados apenas com canal livre, o usuário que deseja transmitir envia um “RTS” (Request to send);

Só transmite ao receber o “CTS” (Clear to send) não recebendo o “CTS” => canal ocupado, tentar mais tarde;

Soluções Soluções WWirelessireless (WLANs) (WLANs)

Page 101: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Por que o CSMA/CA?

Comunicação one-way em cada etapa

menor complexidade de hardware menor

custo final.

O IEEE 802.11 define duas freqüências de RF => tecnologia spread spectrum

A transmissão de sinais é espalhada por uma ampla escala de freqüência do espectro de rádio

Soluções Soluções WWirelessireless (WLANs) (WLANs)

Page 102: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Spread spectrum => maior segurança

duas técnicas de spread spectrum:

DSSS Direct Sequence Spread Spectrum

FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum

operam em freqüências de 2,4 GHz a 2,4835GHz

DSSS => velocidades de 1 ou 2 Mbps

FHSS => velocidades de 1 ou 2 Mbps

Nos meados do ano de 2000 foi aprovado um

novo protocolo para Wireless, denominado

IEEE 802.11b na velocidade de 11Mbps.

Soluções Soluções WWirelessireless (WLANs) (WLANs)

Page 103: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Direct Sequence Spread Spectrumespalhamento de um sinal por uma ampla faixa

em 2,4 GHz => B = 900 MHz

Frequency Hopping Spread Spectrummétodo adotado pela maioria dos fabricantes

de produtos WLAN em vez de espalhar o sinal

em uma banda de freqüência, o FHSS utiliza

“hoppings” => hop sequence => vários canais

Soluções Soluções WWirelessireless (WLANs) (WLANs)

Page 104: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Soluções Soluções WWirelessireless (WLANs) (WLANs)

Page 105: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Soluções Soluções WWirelessireless (WLANs) (WLANs)

Page 106: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Links a laser

Os enlaces a laser, como opção para o wireless, permite a transmissão de sinais entre 2 pontos a distâncias da ordem de 1500m, sem a necessidade da instalação de cabos ou reserva de espectro de freqüência.

As velocidades são compatíveis com o padrão ethernet (10Mbps), e o link inclui conversores eletro-óptico e opto-elétrico, telescópio transmissor e receptor de alta resolução.

Soluções Soluções WWirelessireless (WLANs) (WLANs)

Page 107: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Como características de um enlace a laser, temos:

-Dispensa a instalação de cabos e fibras ópticas e não sofre interferências eletromagnéticas. Flexibilidade para relocação do enlace óptico;

-Comunicação inviolável, velocidades compatíveis de transmissão LAN;

-Ideal para ambientes ruidosos, como centrais elétricas e fábricas automatizadas ou implementações de conexões em campus;

-Em centros urbanos onde exista saturação no espectro de freqüência;

Soluções Soluções WWirelessireless (WLANs) (WLANs)

Page 108: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Soluções Soluções WWirelessireless (WLANs) (WLANs)

Page 109: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Uma variante da tecnologia WIRELESS está sendo bastante empregada em sistemas de telefonia FIXA e em acessos a INTERNET via rádio. Pode receber o nome de LAST MILE (última milha) ou como é mais conhecida WLL ou Wireless Local Loop.

Soluções Soluções WWirelessireless (WLANs) (WLANs)

Page 110: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Outra aplicação consiste na implementação de um sistema de distribuição de dados do tipo ponto-a-multiponto, ou seja a partir de um ponto central, que possui acesso a INTERNET, é oferecida, por meio de uma antena OMNI-DIRECIONAL, banda de acesso para ser compartilhada por várias LAN’s numa MAN.

Esta solução normalmente é oferecida por um provedor para escolas ou empresas.

Tecnologia WLL Tecnologia WLL

Page 111: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Tecnologia WLLTecnologia WLL

Page 112: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Tecnologia WLL Tecnologia WLL Central de Telefonia Wireless

Estação de Rádio Base

Estação de Rádio Base

Outras empresas de telefonia

Terminal Fixo Terminal Fixo

Conexão via microondas ou fibra óptica

Acesso sem fio - Wireless -

Page 113: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Capítulo 5

Técnicas de Comunicação

Page 114: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

• Informação - analógica ou digital (áudio, vídeo ou dados);

• Transmissor - condiciona o sinal de saída para o meio físico (canal);

• Canal - caminho entre a entrada e saída com atrasos e atenuação;

• Receptor - condiciona o sinal de entrada do meio físico (canal);

Técnicas de comunicaçãoTécnicas de comunicação

Page 115: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Técnicas de comunicaçãoTécnicas de comunicação

Sinal Digital

Sinal Analógico

Page 116: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Modulação de pulso (LANs)Modulação de pulso (LANs) Para a transmissão de informações através de um sinal digital, é necessário codificar o sinal digital através da modulação do mesmo. Um dos tipos mais conhecidos de modulação de pulso é o PCM (Pulse Code Modulation). Eis algumas variações possíveis:

• PAM (Pulse Amplitude Modulation);• PWM (Pulse Width Modulation);• PPM (Pulse Position Modulation).• DM (modulação por atraso de pulso – Delay Modulation)

Page 117: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

PCM codificação Manchester (LANs)PCM codificação Manchester (LANs) Nas redes ethernet a 10Mbps, tipicamente é utilizado o PCM Manchester, conforme especificação Ethernet (IEEE 802.3), desenvolvida pela XEROX Corporation.

Page 118: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Confiabilidade (LANs)

Existem diversos métodos para detecção e correção de erro utilizados nas redes ethernet. As confiabilidades típicas de cada um dos métodos são:

•65% para o VRC •85% para o LRC •99,99995% para o CRC.

Page 119: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Tecnologias de Redes (LANsTecnologias de Redes (LANs) A alguns anos atrás, diversas tecnologias de LAN disputavam o mercado. As três tecnologias de LANs mais aceitas e utilizadas naquela época possuiam características bastante distintas, cada uma com sua própria topologia física e lógica e respectivos meios físicos (cabos e conectores). Atualmente, apenas as redes ethernet dominam o mercado das LANs.

Ethernet Token-Ring FDDI

Page 120: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

NORMAS IEEE (Aplicáveis a LANs)NORMAS IEEE (Aplicáveis a LANs) • O IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) é uma organização norte americana responsável por desenvolver padrões na área de engenharia elétrica e eletrônica. Fundado em 1884, é responsável também pelos principais protocolos de redes de computadores, inclusive o Ethernet, definido pelo protocolo IEEE802.3, e com diversas variações, representadas por sufixos como IEEE802.3z (Gigabit Ethernet), IEEE802.3ad (Ethernet Trunking) etc.

Page 121: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

A Série IEEE/ISO 802.X/ 8802.X

Em 1985, o comitê do Computer Society's Project 802 do Institute of Electrical Electronic Engineers (IEEE) publicou uma série de padrões das camadas Física e de Link de Dados que foram adotados pelo ANSI (American National Standard Industrie).

Esses padrões foram também revisados e publicados novamente pela ISO, onde são chamados de protocolos ISO 8802.

NORMAS IEEE (Aplicáveis a LANs)NORMAS IEEE (Aplicáveis a LANs)

Page 122: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Resumo de Protocolos IEEE 802.X:

• IEEE 802.2 Implementação de protocolos

• IEEE 802.3 Especificações de Ethernet

• IEEE 802.4 Redes Industriais (Token-Bus)• IEEE 802.5 Especificações Token-Ring• IEEE 802.6 Implementações de MAN• IEEE 802.9 Transmissão de dados baixa velocidade.• IEEE 802.11 Implementações em Wireless (Wi-Fi)• IEEE 802.12 Implementações 100VG-AnyLAN

NORMAS IEEE (Aplicáveis a LANs)NORMAS IEEE (Aplicáveis a LANs)

Page 123: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Desenvolvido pela Xerox, DEC e Intel em 1972, com uma largura de banda de 1 Mbps, mais tarde padronizado a 10 Mbps pelo IEEE, sob a norma IEEE 802.3, e inicialmente introduzido na topologia em barramento.

Ethernet (10 Mbps)Ethernet (10 Mbps)

cabo coaxialcheapernet

conectores BNC e “T” cada NÓ

terminadoresde 50 ohms

terminadores de 50 ohms

utp aui

Cabocoaxialyellow cable

transceiver

Page 124: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Coaxial 10Base2 - conector BNC, para um máximo de 30 nós e 185 metros por segmento;

Coaxial 10Base5- conector AUI, para um máximo de 100 nós e 500 metros por segmento;

Par trançado 10 Base T - conector RJ45, para um máximo de 100 metros por segmento;

Fibra óptica 10 BASE FL - conector ST, máximo de 2.000 metros por segmento;

Ethernet (10 Mbps)Ethernet (10 Mbps)

Page 125: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

MAC (Media Access Control) CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)

Controle de acesso à midiaControle de acesso à midia

Page 126: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

O quadro Ethernet 802.3, conhecido como frame Ethernet tipo II, possui os campos abaixo: (incluindo o cabeçalho do protocolo de camada 3)

O quadro EthernetO quadro Ethernet

Page 127: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

• A tecnologia Fast Ethernet (100BaseT), uma versão de 100 Mbps da popular Ethernet 10BaseT, foi oficialmente adotada pelo IEEE como nova especificação em maio de 1995.

• Essa tecnologia foi oficialmente denominada de padrão IEEE 802.3u e é um padrão suplementar ao já existente, o IEEE 802.3.

Fast Ethernet (100Base-T)Fast Ethernet (100Base-T)

Page 128: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Fast Ethernet (100Base-T)Fast Ethernet (100Base-T)

Page 129: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Um pacote Fast Ethernet tem o mesmo formato de frame que o 10BaseT, com a diferença de transmitir com taxa de transferência dez vezes superior.

Parâmetro Ethernet (802.3)

10BaseT

Fast Ethernet (802.3u)

100BaseT Slot Time 512 bit times 512 bit times

Interframe gap 9,6 ns

(mínimo) 0,96 ns (mínimo)

Limite de tentativa 16 16 Limite de backoff expoente 10 expoente 10 Tamanho do JAM 32 bits 32 bits Tamanho máx. frame

12,144 bits 12,144 bits

Tamanho mín. frame

512 bits 512 bits

Tamanho do endereço

48 bits 48 bits

1 bit time = 1 bit / 10 MHz = 0,0000001 s ou 100 ns

1 bit time = 1 bit /100 MHz = 10 ns

Fast Ethernet (100Base-T)Fast Ethernet (100Base-T)

Page 130: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

100 BASE TX : 2 pares UTP (cat. 5) ou STP limitação máxima do link - 100 m - FULL DUPLEX

100 BASE T4 : 4 pares UTP (cat. 3, 4 ou 5) limitação máxima do link – 100m

100 BASE FX com 2 fibras ópticas. (full-duplex)limitação máxima do linkFX – 412mFX – full duplex – 2 KmFX – full duplex SM – 20 Km

Auto-sensing 10/100

Fast Ethernet (100Base-T)Fast Ethernet (100Base-T)

Page 131: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Prevista pela padronização, permite que a porta do adaptador de rede, hub ou switch transmita em 10Base-T, 100Base-T ou 1000Base-T de acordo com o padrão na outras extremidade do cabo, simplificando o processo de migração de uma rede para tecnologias mais avançadas.

A NIC (Network Interface Card) comunica sua capacidade de transmissão 10/100/1000 Mbps por meio de um trem de pulsos chamados de FLP (Fast Link Pulse), que também são responsáveis pelo acendimento do indicador de link dos dispositivos.

Auto-sensing 10/100/1000 MbpsAuto-sensing 10/100/1000 Mbps

Page 132: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Com aplicações mais sofisticadas, como transferência de áudio, vídeo etc, o desempenho das redes baseadas na taxa de 10 Mbps começou a não ser mais suficiente.

Para solucionar este problema, o IEEE anunciou, em novembro de 1993, a formação do grupo de trabalho 802.3z para desenvolver as especificações do novo padrão.

Gigabit Ethernet (1000Base-T)Gigabit Ethernet (1000Base-T)

Page 133: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Gigabit Ethernet (1000Base-T)Gigabit Ethernet (1000Base-T) Cinco meses após as especificações Fast-Ethernet terem sido formalmente anunciadas pelo IEEE, formou-se um novo grupo de estudos, denominado Higher Speed Study Group, com propósito de pesquisar o próximo nível de velocidade de redes Ethernet. Esse comitê, denominado IEEE 802.3z, foi aprovado em julho de 1996, com o objetivo de definir os novos padrões para Ethernet a 1.000 Mbps, a então chamada Gigabit Ethernet.

As especificações iniciais da Gigabit Ethernet consideravam um único meio físico para esse padrão: a fibra óptica (multimodo ou monomodo). Entretanto, assim como para a Fast-Ethernet, a Gigabit Ethernet hoje também pode transmitir tanto em cabos ópticos quanto em cabos metálicos.

Page 134: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

O fato de a Gigabit

Ethernet suportar

operação full-duplex a

torna uma candidata

ideal para o backbone de

redes.

Gigabit Ethernet (1000Base-T)Gigabit Ethernet (1000Base-T)

Page 135: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Gigabit Ethernet (1000Base-T)Gigabit Ethernet (1000Base-T) Definido no padrão IEEE 802.3z, para uso em cabos de fibra óptica monomodo e multimodo com as seguintes especificações:

• 1000 Base-SX - em fibra multimodo, com comprimento de onda de 850 nm,

• 1000 Base-LX - em fibra multimodo ou monomodo, com comprimento de onda de 1310 nm, para backbones de prédio e de campus.

Page 136: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

No padrão IEEE 802.3ab utilizam-se cabos de par trançado com duas especificações:

• 1000 Base-T - por origem definido como uma implementação Bi-direcional do Ethernet a 1000 Mbps sobre cabo UTP em 4 pares Categoria 5, para cabeamento horizontal e backbones;

• 1000 Base-TX - especificação Ethernet em full duplex para 1000 Mbps definido para operar sobre um canal de 100m, em cabos UTP Cat 6.

OBS: A especificação 1000 Base-TX, possui uma eletrônica menos complexa (menos filtros) nos equipamentos eletrônicos, o que deve se reflete no preço dos mesmos.

Gigabit Ethernet (1000Base-T)Gigabit Ethernet (1000Base-T)

Page 137: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Meio Físico Banda Modal

(MHz.km)

Distância Máxima

(m)

1000 Base SX

Fibra Multimodo 62,5 m 160 220

200 275

Fibra Multimodo 50 µm 400 500

500 550

 1000 Base LX

Fibra Multimodo 62,5 µm 500 500

Fibra Multimodo 50 µm 550 550

Fibra Monomodo 500 500

Gigabit Ethernet (1000Base-T)Gigabit Ethernet (1000Base-T)

Page 138: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Solução Ambiente

de Instalação Cabo

1000 Base T interno Multi-Lan Cat.5 Enhanced e Fast Lan 6 - Cat.6

1000 Base TX interno Fast Lan 6 - Cat.6

1000 Base SX interno Fiber-Lan Indoor/Outdoor

1000 Base LX

Fibra Multimodo externo

Fiber-Lan Indoor/Outdoor, Fis-Optic-AS,

1000 Base LX

Fibra Monomodo externo

Optic-Lan, Fis-Optic-DG, Fis-Optic-AR

Gigabit Ethernet (1000Base-T)Gigabit Ethernet (1000Base-T)

Page 139: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

O padrão IEEE 1.000BaseT Exemplo de aplicação de Gigabit Ethernet:

Gigabit Ethernet (1000Base-T)Gigabit Ethernet (1000Base-T)

Page 140: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Como principais características temos:

Largura de banda de 1.000 Mbps; Reconhecido pelo IEEE 802.3z; Frames compatíveis com o Ethernet , método de acesso CSMA-CD; Estações multimídia e CAD/CAM; Conexões entre servidores, switches e implementação de backbones; Largura de banda compartilhada e comutada; Topologia estrela; Fibra MM (62,5/125 µm) –1.000BaseLX = 550 m/1.000BaseSX = 220-275m Fibra SM (9/125 µm ) – 1.000BaseLX = 5.000m Cabo UTP(cat.5) a 4 pares = 1.000BaseTX = 100m

Gigabit Ethernet (1000Base-T)Gigabit Ethernet (1000Base-T)

Page 141: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

• Um grupo intitulado HSSG (Higher Speed Study Group), foi criado para estudar velocidades superiores a 1 Gbps.

• Estudos levaram a viabilidade do 10 Gbps Ethernet conhecido como 10 GE, como suporte a aplicações em MAN, WAN e LAN sobre fibras ópticas.

A padronização 10 Gigabit Ethernet A padronização 10 Gigabit Ethernet

Page 142: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Os principais objetivos do grupo (HSSG) foram os seguintes:

Preservar o formato do frame 802.3;Preservar o tamanho mínimo e máximo do frame;Suportar somente operações em full-duplex;Suportar topologias em estrela (star);Prover suporte a distâncias como: - 02 Km sobre fibras SM; - 10 Km sobre fibras SM; - 40 Km sobre fibras SM; - 100m sobre fibras MM; - 300m sobre fibras MM (50/125 m);

A padronização 10 Gigabit Ethernet A padronização 10 Gigabit Ethernet

Page 143: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

Aplicações:A padronização 10 Gigabit Ethernet A padronização 10 Gigabit Ethernet

– Redes LAN- Interligação de Servidores;

- Agregação de segmentos 1 Gb;

- Estações de Trabalho para aplicações críticas;

- Redes MAN- Utilização de Padrão Ethernet para redução de custos e da complexidade

da rede;

- Aumento da capacidade de 2,5 Gb para 10 Gb;

- Redes WAN- Conexão para acesso a equipamentos;

- Não é necessário conversão de protocolo;

Page 144: Fcp Fund Mf101 Rev04 Port

10 Gigabit Ethernet em Cabos Metálicos 10 Gigabit Ethernet em Cabos Metálicos Status das Normas

Draft 1.2 do TSB-155: additional guidelines for 4-pair 100ohms category 6 cabling for 10GBASE-T applications - Re-definição de parâmetros como Insertion Loss, NEXT/PSNEXT, ELFEXT/PSELFEXT e PSANEXT em frequências até 500 MHz;- Parâmetros de testes referenciados até 55m;- Testadores de campo (scanners) level IIIe;

Draft 1.3 da TIA-568-B.2-10: transmission performance specifications For 4-pair 100ohms augmented category 6 cabling- Re-definição de parâmetros como Isertion Loss, NEXT/PSNEXT, ELFEXT/PSELFEXT e PSANEXT em frequências até 500 MHz e componentes do canal;- Parâmetros de testes referenciados até 100m;- Novos requerimentos para equipamentos de campo;

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10 Gigabit Ethernet em Cabos Metálicos 10 Gigabit Ethernet em Cabos Metálicos Características técnicas:

- Operação somente em modo “full-duplex”;

- Utilização de cabos CAT 6.

- atualmente até 250 MHz;

- Até de 500 MHz;

- Canais de 100 metros.

- Suportar um BER de 10-12 para todas as distâncias.

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10 Gigabit Ethernet em Cabos Metálicos 10 Gigabit Ethernet em Cabos Metálicos Qual a Diferença no padrão 10 Gb Ethernet?

• Técnicas de processamento digital de sinais atingiram níveis de

sofistificação que permitem que o “crosstalk” e “echos” sejam

cancelados.

• Parâmetros dos cabos:

– NEXT 40 dB

– FEXT 25 dB

– RL 55 dB

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Final do

Módulo MF - 101