Curso Profissional de Técnico de Eletrónica, Automação e Computadores

Automação e Computadores

COMUNICAÇÃO DE DADOS

• Necessidade de comunicação• Surgimento das redes de telefone, invenção do rádio e da televisão;

• Progressos na área da informática• Sistemas centralizados controlados por um grupo pequeno de pessoas;

• Fusão dos computadores e das comunicações• Substituição do modelo de computação centralizado, pelas redes de

computadores.

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HISTÓRIA

• Na era Mainframe:

• No inicio o ambiente de empresa era constituído por um ou maiscomputadores de grande porte - “Mainframe.”

• No Mainframe o administrador tinha o controlo total de tudo o que sepassava ao nível informático dentro da empresa.

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EVOLUÇÃO DAS REDES

Seguiu-se a era PC:

Cada PC continha tudo o que era necessário para um utilizador trabalhar.

O ambiente de empresa tornou-se num conjunto de “ilhas”computacionais.

Pontos fracos:

Muita administração de sistemas repetitiva, efetuadapelos próprios utilizadores finais;

Backups eram feitos pelos utilizadores quando estesse lembravam;

A segurança da informação na empresa desceu parao nível mais baixo.

Evolução das Redes

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As organizações com um modelo de computação assente em váriosPCs autónomos cedo se aperceberam da necessidade de os interligar.

Com o aparecimento das redes conseguiu-se:

Redução de custos com a partilha de recursos;

Distribuição mais rápida e eficiente da informação;

Melhoria da capacidade de resposta da organização;

Melhoria da fiabilidade do sistema informático.

Evolução das Redes

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• Na era Servidor:

• Assistiu-se a uma migração dos sistemas direcção aos sistemasbaseados em arquiteturas cliente - servidor.

• Aplicações Cliente-servidor - Funcionam em ambiente derede local, onde existem dois tipos de computadores:

• – Os computadores clientes;

• – O(s) computador(es) servidor(es).

Os servidores são computadores mais potentes, normalmentecom sistema operativo que suporte processamento paralelo(UNIX, NT).

Evolução das Redes

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CONCEITO

Conjunto de computadores interligados capazes de trocar informações e de partilhar recursos, interligados por um sistema de comunicação.

Conceito

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VANTAGENS

Vantagens

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Vantagens

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• Partilha de recursos – os programas, equipamentos e dados ficam ao alcance dos utilizadores;

• Fiabilidade – o sistema passa a ter fontes alternativas de fornecimento (redundância);

• Economia – relação custo/desempenho de pequenos computadores é melhor que em mainframes (dezenas de vezes mais rápidos mas milhares de vezes mais caros).

Vantagens

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• Aplicações comerciais:

• Partilha de impressoras e base de dados;

• Correio eletrónico;

• Videoconferência;

• Negócios eletrónicos.

• Aplicações domésticas:

• Acesso a informações remotas (jornais, revistas ...);

• Biblioteca digital on-line;

• Comércio eletrónico;

• Ensino à distância.

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APLICAÇÃO

• Aplicações móveis e sem fio:

• Escritório portátil;

• Serviços de entrega;

• Parquímetros sem fio;

• M-commerce (Modalidade de comércio eletrónico móvelque se diferencia do comércio eletrónico convencional. Érealizada por meio de telefones ou terminais sem fio, emvez de equipamentos fixos. O termo é a abreviatura demobile commerce.)

Aplicação

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TIPOS DE LIGAÇÃO

• HARDWARE

• Computador;

• Periféricos (impressora, modems, discos, etc.);

• Meios físicos de transmissão (cabos que interligam oscomputadores, sistemas de comunicação sem fios);

• Dispositivos de ligação dos computadores às redes: placasde interface de rede, routers, hubs, switch, etc.).

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COMPONENTES

Componentes

• SOFTWARE:

• Drivers de placas de rede (peças de software quecomplementam o sistema operativo do computador);

• Protocolos de comunicação;

• Sistemas operativos com software para trabalhar em rede;

• Utilitários e programas de aplicação para trabalhar emrede.

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Componentes

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Origem - gera dados a serem transmitidos.

Transmissor - converte os dados em sinais transmissíveis.

Sistema de Transmissão - transmite os sinais.

Receptor - converte os sinais recebidos em dados.

Destino - trata os dados recebidos.

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MODELO DE COMUNICAÇÃO

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TIPOS DE REDES

Tipos de Redes

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Tipos de Redes

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Tipos de Redes

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MEIOS DE TRANSMISSÃO

A transmissão de sinais, sob a forma de ondas electromagnéticas, é suportada em meios de transmissão que podem ser:

Guiados (par de cobre entrançado, cabo coaxial, fibra óptica)

Não guiados (ar, vácuo)

CONECTIVIDADE

Ponto-a-ponto – ligação entre dois dispositivos

Multiponto – meio partilhado por mais de dois dispositivos

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TRANSMISSÃO DE DADOS

Transmissão de dados

• MODO DE COMUNICAÇÃO(direccionalidade)

• comunicação unidireccional (televisão)

• comunicação bidireccional alternada (rádio polícia)

• comunicação bidireccional simultânea (telefone)

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Transmissão de dados

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Meios de transmissão

Cabos

Cabos elétrico

s

Cabos óticos

Fibras óticas

Par entrelaçado

Coaxiais

UTP STP

Sem fiosWireless

Ondas de rádio

InfravermelhoMicro-ondas

Transmissão de dados

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Transmissão de dados

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Transmissão de dados

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Transmissão de dados

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Transmissão de dados

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Transmissão de dados

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Transmissão de dados

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Transmissão de dados

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Transmissão de dados

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Transmissão de dados

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Transmissão de dados

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TOPOLOGIAS DE REDE

Topologias de rede

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Topologias de rede

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Topologias de rede

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Topologias de rede

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Topologias de rede

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Topologia em Barramento• Neste tipo de topologia, todos os nós da rede estão ligados ao meio físico

partilhado (cabo coaxial), ou seja, partilham o mesmo canal de transmissão. Já foia topologia mais utilizada em redes locais (LAN).

• Vantagens:

• necessita de pouco equipamento;

• ligação fácil;

• fácil inserção de novo computador na rede.

• Desvantagens:

• velocidade da rede diminui com o aumento de computadores “pendurados” nobarramento;

• fraca fiabilidade: problemas no meio físico partilhado refletem-se em toda acomunicação.

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Topologias de rede

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Topologia em Estrela• Trata-se da topologia mais utilizada em redes locais (LAN). Os nós estão ligados aum ponto central (switch). É usado um cabo entrelaçado para unir cada nó aoponto central, formando assim uma estrela.

• Vantagens:

• grande fiabilidade: se um nó avariar não afeta os outros e facilmente se deteta a avaria;

• maior flexibilidade na alteração da estrutura da rede;

• baixo custo.

• Desvantagens:

• grande quantidade de cabo;

• necessidade de equipamento de interligação;

• número limitado de portas no switch;

• distância máxima sem amplificação é de apenas 100m;

• avaria do ponto central =>toda a rede é afetada.

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Topologias de rede

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Topologias de rede

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Topologias de rede

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Topologias de rede

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Topologia em Anel• Neste tipo de topologia os nós da rede são ligados entre si formando um anel. Os

sinais circulam dentro do anel e passam sequencialmente de computador emcomputador.

• Vantagem – não ocorrem colisões.

• Desvantagem – uma interrupção no anel torna inoperacional a comunicação entreos nós da rede.

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Topologias de rede

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Topologias de rede

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Topologias de rede

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Topologias de rede

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Topologia em Malha• Numa topologia física em malha os computadores interligam-se entre si, ponto a

ponto, ou seja, existem diversos caminhos para se chegar ao mesmo destino. Écriada uma malha de caminhos possíveis. Nas redes WAN, como o caso daInternet, este tipo de topologia é muito utilizado. Ex: Quando enviamos um e-mailele pode seguir diversos caminhos.

• Vantagem – grande fiabilidade: se houver um problema num troço da rede, amensagem segue por outro troço, aumentando a probabilidade de chegar aodestino.

• Desvantagem – complexidade e preço elevado.

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Topologias de rede

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Topologias de rede

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Topologias de rede

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Topologias de rede

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Topologia Mista• A topologia mista resulta da combinação de duas ou mais topologias de rede. Esta

combinação permite beneficiar das vantagens de cada uma das topologias que aintegram.

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Uma das funções dos protocolos é dividir osdados que serão transmitidos pela rede empequenos pedaços chamados pacotes.

Dentro de cada pacote há informações deendereçamento que informam a origem e odestino do pacote.

Protocolos

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PROTOCOLOS

Funções dos Protocolos

ProtocolosO protocolo desempenha as seguintes funções:

Endereçamento: especificação clara do ponto de

destino da mensagem;

Numeração e sequência: individualização de cada

mensagem, através de número sequencial;

Estabelecimento da conexão: estabelecimento de

um canal lógico fechado entre fonte e destino;

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Funções dos Protocolos

Protocolos

Confirmação de recepção: confirmação do

destinatário, com ou sem erro, após cada segmento de

mensagem;

Controlo de erro: detecção e correcção de erros;

Retransmissão: repetição da mensagem a cada

recepção de mensagem;

Continuação...

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Funções dos Protocolos

Protocolos

Conversão de código: adequação do código às

características do destinatário;

Controlo de fluxo: manutenção de fluxos compatíveis

com os recursos disponíveis.

Continuação...

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Protocolo TCP/IP

•Foi em 1983, com a adopção dos protocolos

TCP/IP na ARPANET (da qual se separou a

componente estritamente militar formando a

MILNET), a criação da CSNet (Computer Science

Network) e a sua ligação à ARPANET, que surgiu a

verdadeira Internet.

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Protocolo TCP/IP

Protocolo de Comunicação - especificação do

formato das mensagens e das condições em que

são enviadas.

O TCP/IP é um conjunto de protocolos de

comunicação entre computadores em rede. Deriva

de dois protocolos:

TCP (Transmission Control Protocol -

Protocolo de Controlo de Transmissão);

IP (Internet Protocol - Protocolo de Internet).

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Protocolo TCP/IP

Um conjunto de protocolos pode ser visto como

um modelo de camadas, onde cada camada é

responsável por um grupo de tarefas,

fornecendo um conjunto de serviços bem

definidos para o protocolo da camada superior.

As camadas mais próximas do topo estão

logicamente mais perto do utilizador, enquanto

que aquelas mais abaixo estão logicamente

mais perto da transmissão física dos dados.

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Protocolo TCP/IP

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Protocolo TCP/IP

Nível de acesso à rede:

Intermediário entre o hardware de interface

com a rede e os correspondentes device

drivers do S.O. ;

Tradução de endereços da camada de rede

(endereços lógicos – IP address) em

endereços de nível físico (endereços físicos –

MAC address).

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Protocolo TCP/IP

Nível de Rede: (Internet)

• Protocolo IP (Internet Protocol);

• Responsável pela circulação dos pacotes;

• Fornece comunicação entre duas máquinas;

• Responsável pelo encaminhamento.

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Protocolo TCP/IP

Nível de Transporte:

• Fornece forma de comunicação entre duas aplicações (ponto a ponto ou host-a-host);

• Efectua o controlo da sequência, do fluxo, dos

erros e do início e fim das ligações.

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Protocolo TCP/IP

Nível de Aplicação:

• Programas que fornecem serviços (Ex: TELNET,

FTP, SMTP);

• Escolhe o tipo de transporte necessário.

Protocolos de Aplicação:Telnet – protocolo de terminal virtual;

FTP – protocolo para acesso e transferência de

ficheiros;

SMTP – protocolo de correio electrónico;

HTTP – protocolo de hipertexto;

DNS – aplicação de directório, incluindo o

mapeamento de nomes e endereços.

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Protocolo TCP/IP

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Protocolo TCP/IP

Para transmitir uma mensagem grande é

necessário:

•“dividir” em pacotes;

•transmitir os pacotes;

•reconstruir a mensagem, assegurando que todos

os pacotes chegaram, sem repetições e pela ordem

correcta.

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Protocolo TCP/IP

TCP - Transmission Control Protocol• Garante que a mensagem é correctamente

transmitida:

• promove o reenvio de pacotes perdidos, ao fim

de um determinado tempo;

• reordena os pacotes que se atrasaram por

seguirem caminhos mais longos;

• ignora eventuais pacotes repetidos;

• É tão importante a cooperação com o IP, que o

protocolo é muitas vezes designado conjuntamente

TCP/IP.

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