Arquitetura de redes e meios de transmissão
1.1 Comunicação de dados:
Conforme Forouzan (2006), comunicação de dados é a troca de informação
entre dois dispositivos através de algum meio de comunicação como, por
Um sistema básico de comunicação de dados é composto por cinco elementos:
a) Mensagem: é a informação a ser transmitida. Pode ser constituída de
texto, números, figuras, áudio e vídeo – ou qualquer combinação desses
elementos;
b) Transmissor: é o dispositivo que envia a mensagem de dados. Pode ser
um computador, uma estação de trabalho, um telefone, uma câmera de
vídeo, entre outros;
c) Receptor: é o dispositivo que recebe a mensagem. Pode ser um computador, uma estação de trabalho, um telefone, uma câmera de vídeo, etc.;
d) Meio: é o caminho físico por onde viaja uma mensagem dirigida ao receptor;
e) Protocolo: é um conjunto de regras que governa a comunicação de dados. Ele representa um acordo entre os dispositivos que se comunicam.
1.2 Transmissão de dados
Segundo Torres (2004), existem três tipos de transmissão de dados:
a) Simplex: nesse tipo de transmissão de dados, um dispositivo é o transmissor e o outro é o receptor. A transmissão de dados simplex é, portanto,
unidirecional;
b) Half-duplex: esse tipo de transmissão de dados é bidirecional, mas, por
compartilharem o mesmo canal de comunicação, os dispositivos não
transmitem e recebem dados ao mesmo tempo;
c) Full-duplex: é a verdadeira comunicação bidirecional. A e B podem transmitir e receber dados ao mesmo tempo
1.3 Conceito de rede
Segundo Sousa (1999), “rede de computadores é um conjunto de equipamentos interligados de maneira a trocarem informações e compartilharem
recursos, como arquivos de dados gravados, impressoras, modems, softwares e outros equipamentos”.
1.4 Classificação das redes
De acordo com Dantas (2002), uma das características mais utilizadas para
a classif cação das redes é a sua abrangência geográf ca. Assim, é convencionada a classif cação das redes em locais – LANs (Local Area Networks),
metropolitanas – MANs (Metropolitan Area Networks) e geograf camente
distribuídas – WANs (Wide Area Networks).
1.4.1 LAN
Segundo Dantas, ([s.d], p. 246) a rede local – LAN “é uma facilidade de comunicação que provê uma conexão de alta velocidade entre processadores, periféricos, terminais e dispositivos de comunicação de uma forma geral em um único prédio ou campus”.
LAN é a tecnologia que apresenta uma boa resposta para interligação de dispositivos com distâncias relativamente pequenas e com uma largura de banda considerável. (DANTAS, [s.d], p. 249)
1.4.2 MAN
As redes metropolitanas podem ser entendidas como aquelas que proveem a interligação das redes locais em uma área metropolitana de uma determinada região.
1.4.3 WAN
Quando as distâncias envolvidas na interligação dos computadores são superiores a uma região metropolitana, podendo ser a dispersão geográfica tão grande quanto a distância entre continentes, a abordagem correta é a rede geograficamente distribuída (WAN).
1.5 Topologias
A topologia pode ser entendida como a maneira pela qual os enlaces de comunicação e dispositivos de comutação estão interligados, provendo efetivamente a transmissão do sinal entre
nós da rede.
Podemos dizer que a topologia física de uma rede local compreende os enlaces físicos de ligação dos elementos computacionais da rede, enquanto a topologia lógica da rede se refere à forma através da qual o sinal é efetivamente transmitido entre
um computador e outro.
1.5.1 Barramento
Segundo Silva Júnior (2009, p. 4), “nesse tipo de topologia todos os micros são ligados fisicamente a um mesmo cabo, com isso, nenhum computador pode usá-lo enquanto uma comunicação está sendo efetuada”.
1.5.2 Estrela
A topologia em estrela utiliza um periférico concentrador, normalmente um hub, interligando todas as máquinas da rede.
1.5.3 Anel
Nesta topologia, cada computador, obedecendo um determinado sentido, é conectado ao computador vizinho, que por sua vez, também é conectado ao vizinho e assim por diante, formando um anel
1.6 Meios de transmissão
De acordo com Tanembaum (1997), existem vários meios físicos que podem ser usados para realizar a transmissão de dados. Cada um tem seu próprio nicho em termos de largura de banda, retardo, custo e facilidade de instalação e manutenção. Os meios físicos são agrupados em meios guiados, como fios os de cobre e fios bras ópticas, e em meios não guiados, como as ondas de rádio e os raios laser transmitidos pelo ar.
1.6.1 Cabo coaxial
Segundo Tanembaum (1997), um cabo coaxial consiste em um f o de cobre esticado na parte central, envolvido por um material isolante. O isolante é protegido por um condutor cilíndrico, geralmente uma malha sólida entrelaçada. O condutor externo é coberto por uma camada plástica protetora.
1.6.2 Par trançado
Segundo Torres (2004), o par trançado é o tipo de cabo de rede mais usado atualmente. Existem basicamente dois tipos de par trançado: sem blindagem, também chamado UTP (Unshielded Twisted Pair), e com blindagem,também chamado de STP (Shielded Twisted Pair). A diferença entre eles é justamente a existência, no par trançado com blindagem, de uma malha em volta do cabo protegendo-o contra interferências eletromagnéticas.
1.6.2.1 Categorias
De acordo com Morimoto (2008a, [não paginado]), existem cabos de categoria 1 até categoria 7:
a) Categorias 1 e 2: estas duas categorias de cabos não são mais reconhecidas pela TIA (Telecommunications Industry Association), que é a responsável pela defiição dos padrões de cabos. Elas foram usadas no passado em instalações telefônicas e os cabos de categoria 2 chegaram a ser usados em redes Arcnet de 2.5 megabits e redes Token Ring de 4 megabits, mas não são adequados para uso em redes Ethernet.
b) Categoria 3: este foi o primeiro padrão de cabos de par trançado desenvolvido especialmente para uso em redes. O padrão é certifiado para
sinalização de até 16 MHz, o que permitiu seu uso no padrão 10BASE-T, que é o padrão de redes Ethernet de 10 megabits para cabos de par trançado. Existiu ainda um padrão de 100 megabits para cabos de categoria
3, o 100BASE-T4, mas ele é pouco usado e não é suportado por todas
as placas de rede.
c) Categoria 4: esta categoria de cabos tem uma qualidade um pouco superior e é certifiada para sinalização de até 20 MHz. Eles foram usados em redes Token Ring de 16 megabits e também podiam ser utilizados em redes Ethernet em substituição aos cabos de categoria 3, mas, na prática, isso é incomum. Assim como as categorias 1 e 2, a categoria 4 não é mais
reconhecida pela TIA e os cabos não são mais fabricados, ao contrário dos cabos de categoria 3, que continuam sendo usados em instalações
telefônicas.
d) Categoria 5: os cabos de categoria 5 são o requisito mínimo para redes 100BASE-TX e 1000BASE-T, que são, respectivamente, os padrões de rede de 100 e 1000 megabits usados atualmente. Os cabos cat 5 seguem
padrões de fabricação muito mais estritos e suportam frequências de até 100 MHz, o que representa um grande salto em relação aos cabos cat 3.
e) Categoria 6: esta categoria de cabos foi originalmente desenvolvida para
ser usada no padrão Gigabit Ethernet, mas com o desenvolvimento do padrão para cabos categoria 5 sua adoção acabou sendo retardada, já que, embora os cabos categoria 6 ofereçam uma qualidade superior, o alcance continua sendo de apenas 100 metros, de forma que, embora a melhor qualidade dos cabos cat 6 seja sempre desejável, acaba não existindo muito ganho na prática.
f) Existem também os cabos categoria 7, que podem vir a ser usados no
padrão de 100 gigabits, que está em estágio inicial de desenvolvimento.
Como os cabos categoria 5 são sufiientes tanto para redes de 100 quanto de 1000 megabits, eles são os mais comuns e mais baratos, mas os cabos categoria 6 e categoria 6a estão se popularizando e devem substituí-los ao
longo dos próximos anos. Os cabos são vendidos originalmente em caixas de 300 metros, ou 1000 pés (que equivale a 304,8 metros).
1.6.3 Fibra ótica
Segundo Torres (2001 apud OUTA, 2008, p. 4), “a fira ótica transmite informações através de sinais luminosos, em vez de sinais elétricos”. A fira
ótica é totalmente imune a ruídos, com isso, a comunicação é mais rápida.
De acordo com Morimoto (2008c, [não paginado]), os sucessores naturais dos cabos de par trançado são os cabos de fira óptica, que suportam velocidades ainda maiores e permitem transmitir a distâncias praticamente ilimitadas, com o uso de repetidores. Os cabos de fira óptica [ilustrados na Figura 1.13] são usados para criar os backbones que interligam os principais roteadores da internet. Sem eles, a grande rede seria muito mais lenta e o acesso muito mais caro.
Conforme Dantas (2002), as firas óticas utilizadas nas redes são classifiadas de acordo com a forma que a luz trafega no cabo, sendo elas monomodo e multímodo.
1.6.3.1 Monomodo
Na classe monomodo, um único sinal de luz é transportado de forma direta no núcleo do cabo. O sinal pode atingir distâncias maiores, sem repetição, nesta forma de tráfego da luz quando comparado com a transmissão na segunda classe de fira (DANTAS, 2002).
1.6.3.2 Multímodo
A fira multímodo, ilustrada na Figura 1.14, tem como característica um feixe de luz que viaja ao longo do seu trajeto, fazendo diferentes refrações nas paredes do núcleo do cabo (DANTAS, 2002).
Resumo:
Com o desenvolvimento desta aula, espero que você, caro estudante, tenha entendido como é feita a comunicação de dados pelo computador; que tenha compreendido o conceito, a classifiação e a topologia das redes de computadores e se apropriado do conhecimento sobre a diferença entre os diversos meios de transmissão de dados.
Comentários
Enviar um comentário