Prof. Manuel A Rendón M

Transcrição

1 Prof. Manuel A Rendón M

2 Kurose Redes de Computadores e a Internet 5ª. Edição LTC Cap.: até e Cap /redes-computadores-a-internetkurose-ross

3 VÍDEO 1/5: Fieldbus: rede de dados em máquinas industriais Linha de produção: Sensores, Drives de Motores, Acionamento de motores de passo e sistemas servo, paineis, etc. Fieldbus reemplaza grandes quantidades de fios por um único cabo Els

4 VÍDEO 2/5: O nome Fieldbus pode causar confusão, pois a maior parte das redes são de campo No começo cada fabricante criou seu protocolo com especificações de cabo, protocolos e hardware: Modbus, Profibus, DeviceNet CANopen (veículos com sistemas computadorizados), LONworks(automatização de iluminação e linhas de força em prédios) Tm8

5 VÍDEO 3/5: Dois tipos de nós Fieldbus disponíveis para serem usados na rede Comumente um CLP central conectado por cabo de rede aos nós (E/S) Duas formas de configurar um nó: Coupler : comunica estatus de E/S ao CLP Controlador : Também controla dispositivos Extern. iguais (diferenças controle distrib.)

6 VÍDEO 4/5: Apresenta nós Fieldbus, três partes: Coupler Fieldbus, específico para protocolo Dispositivo de E/S: descreve os pontos de conexão dos dispositivos: E/S, digital/analógica, de 2 até 48 canais Dispositivo Terminador Conectando o nó na rede todos os pontos E/S são mapeados até o CLP

7 VÍDEO 5/5: Duas formas dispositivos podem conectar na Rede Fieldbus Existem nós com couplers ou controladores na parte frontal e cartões com E/S estendidas Encoders/Drives podem se conectar também: controle do eixo limitado interação E/S Fornecedores oferecem versões com interfaces de rede: Sensor fotoelétrico, IHM, drive scada, podem vir com cartão de rede

8 Controle no campo vs. controle no hospedeiro : JULGE VOCÊ MESMO Controle de vazão: sensor dif., v. controladora, controle PID, rede Fieldbus Controle hospedeiro : Subir/descer set point Altera programação e faz download Controle válvula: Coloca em manual e manipula a válvula R1aD7ag&list=TLaN5Qnx3cX5qLXE8MZPikKcajWe mwcmib

9 Como funciona uma rede? Existem princípios de orientação e estrutura? Conceitos importantes: Terminologia e conceitos fundamentais Componentes básicos de HW e SW Serviços de transporte Enlaces e comutadores de dados Redes de acesso e meios físicos Arquiteturas de Rede

10 Antigamente: PCs, estações Linux, servidores, etc. Sistemas modernos: TVs, laptops, consoles, telefones, webcams, automóveis, dispositivos de sensoriamento ambiental, quadros de imagens, sistemas de segurança. SISTEMAS FINAIS (SF) Redes de computadores

11 Enlaces de comunicação pacotes Meios físicos: cabos coaxiais, fios de cobre, fibras óticas, rádio. Taxas de dados diferentes Medida em bits por segundo SF envia a outro SF: Segmentar Byte de cabeçalho a cada segmento No SF destino são re-agregados

12 Comutadores encaminham pacotes Mais comuns: roteadores e comutadores de camada de enlace (switches) Sequencia de enlaces: Rota ou caminho da rede

13 Redes rodovias, estradas e cruzamentos Fábrica carga caminhões Depósito carga descarregada e agrupada Pacotes caminhões Enlaces rodovias Comutadores cruzamento Sistemas prédios

14 ISP: Provedor Serviço de Internet, TV a cabo ou telefonia Fornecem acesso à comunicação de: Corporações Universidades Aeroportos Hotéis Cafés Cada um é um rede de comutadores Acessos de rede: Discado, banda larga, modem cabo coaxial, DSL, LAN e wi-fi

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16 Acesso aos provedores de conteúdo ISP s de nível baixo e alto ISP de nível alto: roteadores de alta velocidade fibra ótica Cada rede ISP e gerenciada independente Executa o protocolo IP e obedece certas convenções de nome e endereço SF s executam o TCP envio e recebimento; e o IP nome e endereço

17 Infraestrutura para serviços a aplicações: correio eletrônico, navegação na Web, msg instantânea, VoIP, video em tempo real, jogos, P2P, tv, etc. Aplicações distribuidas vários SF s As aplicações são executadas nos SF s e não nos comutadores

18 Ideia aplicação executada nos SF s Criar componentes de software para SF s Java, C, Python Troca de dados entre diferentes SF Como um componente em um SF orienta a rede a enviar dados a outro SF? Interface de Programação de Aplicação (API) regras do emissor para que a rede seja capaz de enviar ao SF destino

19 Exemplo uma pessoa enviar uma carta a outra O serviço postal necessita que a primeira pessoa coloque a carta em um envelope, escreva o nome completo, endereço, CEP na parte central do envelope, feche, colocar um selo no canto superior direito e colocar o envelope em uma caixa de correio API do correio postal

20 Exemplo de protocolo humano: Cumprimentar Resposta Preguntar a hora A hora é dada Finalizar Porém podem ter falhas na comunicação: Negativa, resposta rude, línguas diferentes, ou nenhuma resposta É preciso de dois SF executem o mesmo protocolo

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22 Protocolos de hardware controlam o fluxo de bits no cabo entre duas placas Protocolos controle congest. Em SF s taxa de transmissão origem destino Protocolos em roteadores caminho Um protocolo define o formato e a ordem das mensagens trocadas entre dois SF s, bem como as ações realizadas na transmissão/ recebimento da mensagem ou outro evento

23 Definição cliente (solicita o serviço) servidor (executa o serviço) Programa cliente roda em um SF e o prog. servidor em outro aplicações distribuídas Outras aplicações são P2P (programas executam ações de cliente e servidor), p. ex. compartilhamento de arquivos Roteadores e enlaces agem como caixa preta Sistemas em aplicações P2P comutam as funções de cliente e servidor

24 Muitas tecnologias usam infr. Telefônica Dial-up linha telefônica 56 kbps transmissão analógica o acesso bloqueia a linha

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26 DSL linha digital de assinante cabo acesso fornecido pela mesma empresa do telefone envio de dados e sinais telefônicos - canis de alta velocidade (50kHz-1MHz); velocidade média (4kHz-50kHz) e bidirecional (até 4kHz) Parecem três conexões distintas DSLAM - multiplexador digital de acesso à linha do assinante - na CT da operadora Acesso assimétrico, telefone e internet simultâneos, conexão permanente c/dslam

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28 Cabo HFC (híbrida fibra-coaxial) Infraestrutura da rede TV a cabo TV a cabo no coaxial Fibra ótica para conexão entre terminais de distribuição Precisa de modens a cabo Conecta com PC na porta ETHERNET Dois canais para transmissão (downstream) e recebimento (upstream)

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30 Fiber-To-The-Home Taxas de transmissão mais altas Uma fibra direto da central à residência Alta largura de banda, Gigabits por segundo Geralmente cada fibra é compartilhada por várias residências Oferecem serviços de telefone e tv

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32 Ethernet é a tecnologia mais predominante Usada pela rede LAN par trançado de fios - conectar comutador Ethernet 100Mbps até 10 Gbps Wi-Fi Rede LAN sem fio distância alguns metros Redes de acesso sem fio de amplas áreas, pacotes enviados a estação-base (kms), infraestrutura da telefonia celular (até 54Mbps). Acesso residencial: laptop, pc, estação-base, modem e roteador

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35 Acesso em áreas amplas Infraestrutura celular (até 10 km) Até 1 Mbps internet 4G WiMAX Tecnologia em desenvolvimento para transmissão de 5 até 10 Mbps e distâncias superiores a 10 km

36 Dois protocolos de transporte TCP e UDP O criador da aplicação deve decidir qual protocolo usar Cada uma oferece serviços diferentes

37 Serviço orientado à conexão Cliente e servidor trocam informação camada de transporte antes fluir mensagens Preparam-se para enxurrada de pacotes Conexão full-duplex simultânea Confiável de transporte: Processos confiar entrega dados sem erro e na ordem correta Controle de congestionamento: Limita a capacidade transmissão quando congestionada Prejudicial para aplicações de áudio e vídeo

38 Protocolo simplificado e minimalista Não orientado para conexão Não confiável de transferência de dados Podem ñ chegar ou chegar na ordem errada Não tem controle de congestionamento Aplicações toleram perda de dados Utilizado em aplicações em tempo real garante taxa mínima na transferência evita cabeçalhos de pacotes TCP Aplicado em telefonia por Internet

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