1.1

Capítulo 1

Comunicação de Dados

1º Unidade

Prof. Rodrigo Ronner

rodrigoronner@gmail.com

rodrigoronner.blogspot.com

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Dados e Sinais 1º Unidade Sinais analógicos e digitais Sinais Periódicos x Não periódicos Período e Frequência Domínio do Tempo x Frequência Sinal composto e meio de transmissão Largura de banda Perda na Transmissão Limite na Taxa de Transmissão de Dados Taxa de Transferência

Desempenho 1º Unidade

Largura de Banda Largura de Banda em Hertz Largura de Banda em Bits por Segundo Throughput Latência (Retardo) Tempo de Propagação Tempo de Transmissão Tempo de Fila Jitter

Transmissão Digital e Analógica 2º Unidade

Principais combinações de dados e Sinais Transmissão Analógica

Conversão Digital-Digital Transmissão Digital Vantagens Codificação em Linha

Esquemas de codificação: unipolar, polar e bipolar

codificação polar os esquemas NRZ, RZ, Manchester e Manchester Diferencial

Codificação em Bloco Fases da codificação de bloco

4B/5B

Modos de Transmissão 2º Unidade Serial Paralela

Códigos de Dados 2º Unidade EBCDIC ASCII Unicode

• Multiplexação 3º Unidade

FDM TDM FDM versus TDM WDM FDMA Espalhamento de frequência

FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)

DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)

• Comutação 3º Unidade Comutação Circuitos Comutação Pacotes Comutação de Mensagens

• Técnicas de Detecção de Erros 3º Unidade

Prevenção de Erros Detecção de Erros Controle de erros

• Seminário 3º Unidade -Sonet e Ethernet

-

Sumário

1.3

1-1 Comunicação de Dados

O termo telecomunicação abrange telefonia, telegrafia e

televisão e comunicação a distância (tele, em grego, quer dizer

“distante”)

A palavra dados se refere a informações apresentadas em

qualquer forma que seja acordada entre as partes que criam e

usam os dados.

Componentes

Representação de Dados

Fluxo de dados

Topics discussed in this section:

1.4

Figure 1.1 Os cinco componentes da comunicação de dados

Mensagem: as mensagens são as informações (dados) a serem transmitidas. Entre as formas populares de informações, temos: texto, número, fíguras, aúdio e vídeo.

Emissor: O emissor é o dispositivo que envia a mensagem de dados. Pode ser um computador, estação de trabalho, aparelho telefônico, televisão e assim por diante.

Receptor: O receptor é o dispositivo que recebe a mensagem. Pode ser um computador, estação de trabalho, aparelho telefônico e assim por diante.

Meio de transmissão: O meio de transmissão é o caminho físico pelo qual uma mensagem trafega do emissor ao receptor.

Protocolo: é um conjunto de regras que controla a comunicação de dados. Representa um acordo entre os dispositivos de comunicação.

1.5

Os cinco componentes da comunicação de dados

Texto: o texto e representado como um padrão de bits, uma sequência de bits (0s ou 1s). Hoje em dia, o sistema de codificação predominante é denominado Unicode, que usa 32 bits para representar um símbolo ou caractere usado em qualquer linguagem no mundo.

Números: Os número também são representados por padrões de bits. Entretanto, um código como o ASCII não é usado para representar números; o número é convertido diretamente em binário para simplificar as operações matemáticas.

Imagens: As imagens também são representadas por padrões de bits. Em sua forma mais simples, uma imagem é composta por uma matriz de pixels, em que cada pixel é um pequeno ponto.

Aúdio: O aúdio é, por natureza, diferente de texto, números ou imagens. Ele é contínuo, não discreto. Mesmo quando usamos um microfone para transformar a voz ou a música em um sinal elétrico, criamos um sinal contínuo.

Vídeo: O vídeo pode ser produzido tanto como uma entidade contínua (por exemplo, por uma câmera de TV) quanto pode ser uma combinação de imagens, cada uma delas uma entidade discreta, disposta para transmitir a idéia de movimento, podemos transformar vídeo em um sinal digital ou analógico.

1.6

Representação dos dados

1.7

Figure 1.2 Fluxo de Dados(simplex, half-duplex, and full-duplex)

1.8

1-2 Redes

Uma rede é um conjunto de dispositivos (muitas vezes

referida como nós) conectados por links de

comunicação. Um nó pode ser um computador,

impressora ou qualquer outro dispositivo capaz de enviar

e / ou recebimento de dados gerados por outros nós na

rede.

Processamento Distribuído

Critérios de Redes

Estruturas Físicas

Modelos de Redes

Categorias de Redes

Interconexão de Redes: Internetwork

Topics discussed in this section:

A maioria das redes utiliza processamento distribuído, no qual uma tarefa é dividida entre vários computadores. Em vez de uma única máquina grande ser responsável por todos os aspectos de um processo, computadores distintos.

1.9

1-2 Processamento Distribuído

Uma rede deve ser capaz de atender a certo número de critérios. Os mais importante são: desempenho, confiabilidade e segurança.

Desempenho:

O desempenho pode ser medido de várias formas, inclusive pelo tempo de trânsito. Tempo de trânsito é a quantidade de tempo necessário para uma mensagem trafegar de uma dispositivo a outro.

O tempo de resposta é o tempo decorrido entre uma solicitação e sua resposta.

O Desempenho de uma rede depende de uma série de fatores, inclusive o número de usuários, os tipos de meios de transmissão, as capacidades do hardware conectado e a eficiência do software.

1.10

1-2 Critérios de Redes

Confiabilidade:

Além da precisão na entrega, a confiabilidade das redes é medida pela frequência de falhas, pelo tempo que um link leva para se recuperar de uma falha e pela robustez da rede em caso de uma catástrofe.

Segurança:

Entre as principais questões de segurança de rede, temos: proteção ao acesso não autorizado de dados, proteção dos dados contra danos e o desenvolvimento e a implementação de políticas e procedimentos para recuperação de violação e perda de dados.

1.11

1-2 Critérios de Redes

Ponto a ponto: uma conexão ponto a ponto fornece um link dedicado entre dois dispositivos.

Multiponto: uma conexão multiponto é uma conexão na qual mais de dois dispositivos compartilham o mesmo link.

1.12

1-2 Estruturas Físicas

1.13

Figure 1.4 Tipos de Topologia

Malha:

Em uma topologia de malha, cada dispositivo possui um link ponto a ponto dedicado com cada um dos demais dispositivos.

Exemplo: conexão de escritórios regionais via telefone, no qual cada escritório regional precisa estar conectado a cada um dos demais escritórios regionais.

1.14

1-4 Tipos de Topologia

Estrela:

Em uma topologia estrela, cada dispositivo possui um link ponto a ponto dedicado ligado apenas com controlador central, em geral denominado hub.

1.15

1-4 Tipos de Topologia

Barramento:

Todos os exemplos anteriores descrevem conexões ponto a ponto. Por outro lado, uma topologia de barramento é multiponto. Um longo cabo atua como um backbone que interliga todos os dispositivos da rede.

1.16

1-4 Tipos de Topologia

Anel:

Em uma topologia anel, cada dispositivo possui um link ponto a ponto dedicado com todos os outros dois dispositivos conectados de cada lado.

Um sinal percorre todo o anel em um sentido, de dispositivo para dispositivo, até atingir seu destino.

Cada dispositivo no anel possui um repetidor.

Quando um dispositivo recebe um sinal destinado a outro dispositivo, seu repetidor regenera os bits e os passa adiante.

1.17

1-4 Tipos de Topologia

1.18

Figure 1.9 Topologia híbrida: backbone em estrela com três redes na topologia

de barramento

As redes de computadores são criadas por diversas entidades. São necessários padrões de forma que essas redes heterogêneas possam se comunicar entre si. Os dois padrões mais conhecidos são modelo OSI e o modelo Internet.

1.19

Modelos de Redes

Categorias de Redes:

Redes Locais: uma rede local (LAN) é privada e interliga dispositivo de um escritório, prédio ou campus.

1.20

Modelos de Redes

1.21

Figure 1.10 An isolated LAN connecting 12 computers to a hub in a closet

Categorias de Redes:

Redes de ampla abrangência (WAN): uma Redes de ampla abrangência possibilita a transmissão de dados, imagens, áudio e vídeo por longas distâncias, por grandes áreas geograficamente que podem compreender um país, um continente ou até mesmo o mundo todo.

1.22

Modelos de Redes

1.23

Figure 1.11 WANs: Uma WAN comutada e uma WAN ponto a ponto

Categorias de Redes:

Redes de abrangência Metropolitana (MAN): é uma rede com tamanho intermediário entre uma LAN e uma WAN, normalmente ela cobre a área dentro de um distrito ou uma cidade.

1.24

Modelos de Redes

Categorias de Redes:

Novas Definições!!

Rede Pessoal: (PAN - Personal Area Network) Uma rede doméstica que liga recursos diversos ao longo de uma residência. Através da tecnologia Bluetooth obtém-se uma rede PAN.

Rede Global: (GAN - Global Area Network) Coleções de redes de longa distância ao longo do globo Rede de Armazenamento de Dados (SAN - Storage Area Network) Redes destinadas exclusivamente a armazenar dados.

1.25

Modelos de Redes

Hoje, é muito raro vermos uma LAN, MAN ou WAN isoladas; elas estão conectados entre si. Quando duas ou mais redes estiverem conectados, elas se tornam uma internetwork ou internet.

1.26

Interconexão de Redes: Internetwork

1.27

Figure 1.12 Rede heterogênea formada por quatro WANS e duas LANS

1.28

1-3 THE INTERNET

A Internet tem revolucionado muitos aspectos de

nossas vidas diárias. Isso afetou a forma como

fazemos negócios, bem como a forma como

gastamos o nosso tempo de lazer. A Internet é um

sistema de comunicação que trouxe uma riqueza

de informações ao nosso alcance e organizou-lo

para nosso uso.

1.29

Figure 1.13 Hierarchical organization of the Internet