Computadores Digitais 2. Prof. Rodrigo de Souza Couto

Transcrição

1 Computadores Digitais 2 Linguagens de Programação DEL-Poli/UFRJ Prof. Miguel Campista

2 ATENÇÃO Esta apresentação foi retirada e adaptada dos seguintes trabalhos: Notas de aula do Prof. Miguel Campista da UFRJ Notas de aula do Prof. Igor Monteiro Moraes da UFF Notas de aula do livro Jim Kurose e Keith Ross, Redes de Computadores e a Internet Uma abordagem Top- Down", 6ª Edição, Editora Pearson, 2013

3 Camada Física

4 Tópicos Camada Física Meios de Transmissão Tecnologias de Acesso

5 Parte 2 Comunicação em Redes de Computadores Camada Física

6 Meios de Transmissão Objetivo da Camada Física: Transmitir um fluxo bruto de bits de uma máquina para a outra Cada meio físico... Tem propriedades particulares de: Largura de banda Atraso Custo Facilidade de instalação Manutenção

7 Meios de Transmissão Aspectos da Camada física Modulação Ex: QAM-16, OFDM Meio de comunicação Ex: Par trançado, fibra óptica Tipos de multiplexação Ex: FDM, TDM, CDMA Níveis de tensão Entre outros

8 Meios Guiados X Meios Não- Guiados Meios Guiados: Mídia magnética Par trançado Cabo coaxial Linhas de energia elétrica Fibra óptica Meios Não-Guiados: Redes terrestres sem-fio Satélite

9 Tecnologias de Acesso Acesso Discado Acesso DSL Acesso a Cabo Acesso por fibra Acesso Ethernet (Redes Locais) Acesso sem fio

10 Acesso Discado Modem discado Converte o sinal digital em um formato analógico apropriado para usar a linha telefônica central telefônica rede telefônica Internet PC doméstico Modem discado modem do ISP (ex., Terra) EEL878: Redes de Computadores 1 Del-Poli/UFRJ Professor Miguel Campista

11 Acesso Discado Conexão Usuário usa um número do provedor de serviço para realizar uma ligação tradicional até o provedor Usa a infraestrutura existente de telefonia Residência está conectada à central telefônica Taxas de até 56 kb/s central telefônica rede telefônica Internet PC doméstico Modem discado modem do ISP (ex., Terra) EEL878: Redes de Computadores 1 Del-Poli/UFRJ Professor Miguel Campista

12 Acesso Discado Modem do provedor Converte o sinal analógico em digital para inserir os dados no roteador conectado à Internet central telefônica rede telefônica Internet PC doméstico Modem discado modem do ISP (ex., Terra) EEL878: Redes de Computadores 1 Del-Poli/UFRJ Professor Miguel Campista

13 DSL (Digital Subscriber Line) Também usa a infraestrutura telefônica Usa o serviço da mesma empresa do serviço de telefonia local Linha física dedicada até a central telefônica Modem DSL Utiliza a linha telefônica existente Multiplexadores Dados e voz são enviados na mesma infraestrutura Usa modulação em frequência distintas Downstream em canal de 50kHz a 1MHz Upstream em canal de 4kHz a 50kHz Voz em canal de 0 a 4kHz

14 DSL (Digital Subscriber Line) telefone Linha existente de telefone: 0-4kHz voz; 4-50kHz dados de subida; 50kHz-1MHz dados de descida Internet DSLAM splitter rede telefônica PC Modem DSL central telefônica DSLAM recebe dados de diferentes usuários

15 DSL (Digital Subscriber Line) Vantagens em comparação ao acesso discado Usuários enviam e recebem dados em taxas muito mais elevadas Usuários podem falar no telefone e usar a Internet ao mesmo tempo Usuários não precisam discar o número do provedor para acessar a Internet Conexão com o DSLAM é permanente

16 DSL (Digital Subscriber Line) Sistemas mais modernos consideram a assimetria do canal Diafonia mais pronunciada no sentido assinante-central (upstream) Pares agrupados perto das centrais telefônicas provocam interferência entre si Asymmetric DSL (ADSL) Maior taxa no downstream Reflete o comportamento da maioria dos usuários e aplicações HTTP

17 Tecnologias DSL Assimétricas ADSL original Objetivo de possibilitar a distribuição de vídeo Exige em geral uma taxa constante Taxa de até 8 Mb/s Utilização de filtros (splitters) Sinais ADSL podem interferir na comunicação telefônica

18 ADSL: Espectro de Frequências POTS: Plain old telephone service EEL878: Redes de Computadores 1 Del-Poli/UFRJ Professor Miguel Campista

19 Problemas Encontrados Utilização de frequências mais altas agrava problemas encontrados na rede telefônica Diafonia Acoplamento eletromagnético entre diferentes pares metálicos num mesmo cabo Trançado visa reduzir a diafonia na banda de voz Menor eficiência para frequências mais altas Atenuação dos sinais Aumenta com a frequência Sinais devem atravessar todo o loop do assinante Pode chegar a alguns km Diferente das redes domiciliares

20 Modems a Cabo Usa a infraestrutura da TV a cabo Ao invés da infraestrutura da rede telefônica HFC (Hybrid Fiber Coax): cabo híbrido coaxial/fibra Assimétrico Até 30 Mb/s descida (downstream), 2 Mb/s subida (upstream) Rede de cabos e fibra conectam as residências ao roteador do ISP Acesso compartilhado das residências ao roteador Ao contrário do DSL que tem acesso ponto-a-ponto dedicado

21 Modems a Cabo centenas de residências cabo coaxial nó de fibra óptica fibra óptica centenas de residências terminal de distribuição Internet nó de fibra óptica

22 FTTH (Fiber to the Home) ONT Internet fibras ópticas OLT fibra óptica compartilhada ONT central telefônica OLT = Optical Line Terminator ONT = Optical Network Terminator distribuidor óptico (splitter óptico) ONT Enlace ópticos da central telefônica até as residências Taxas de transmissão muito mais altas Fibra transporta televisão e serviços telefônicos

23 Acesso Ethernet 100 Mbps switch Ethernet Roteador Institucional Para o ISP da instituição 100 Mbps 100 Mbps 1 Gbps servidor Usado tipicamente em empresas, universidades, etc. Ethernet de 10 Mb/s, 100 Mb/s, 1Gb/s e 10Gb/s Hoje tipicamente os sistemas terminais se conectam a comutadores (switches) Ethernet

24 Redes de acesso sem fio Redes locais (LANs) sem fio Alcance limitado Dentro de edifícios, casas, etc. Wifi (802.11b/g/n) Para a Internet

25 Redes de acesso sem fio Redes sem fio de longo alcance Fornecidas por um provedor de rede celular 2G,3G,4G Para a Internet

26 Leitura Recomendada Capítulo 2 do Livro Andrew S. Tanenbaum, David J. Wheterall, "Redes de Computadores", 5ª Edição, Editora Pearson, 2011 Seção 2.2 Seção 2.3 Seção 2.4 Seção 2.6.3