Automação e Computadores

Transcrição

1 Automação e Computadores COMUNICAÇÃO DE DADOS

2 HISTÓRIA 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.

3 EVOLUÇÃO DAS REDES Na era Mainframe: No inicio o ambiente de empresa era constituído por um ou mais computadores de grande porte - Mainframe. No Mainframe o administrador tinha o controlo total de tudo o que se passava ao nível informático dentro da empresa.

4 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, efetuada pelos próprios utilizadores finais; Backups eram feitos pelos utilizadores quando estes se lembravam; A segurança da informação na empresa desceu para o nível mais baixo.

5 Evolução das Redes As organizações com um modelo de computação assente em vários PCs 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.

6 Evolução das Redes Na era Servidor: Assistiu-se a uma migração dos sistemas direcção aos sistemas baseados em arquiteturas cliente - servidor. Aplicações Cliente-servidor - Funcionam em ambiente de rede local, onde existem dois tipos de computadores: Os computadores clientes; O(s) computador(es) servidor(es). Os servidores são computadores mais potentes, normalmente com sistema operativo que suporte processamento paralelo (UNIX, NT).

7 CONCEITO

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

9 VANTAGENS

10 Vantagens

11 Vantagens

12 Vantagens 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).

13 APLICAÇÃO 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.

14 Aplicação Aplicações móveis e sem fio: Escritório portátil; Serviços de entrega; Parquímetros sem fio; M-commerce (Modalidade de comércio eletrónico móvel que se diferencia do comércio eletrónico convencional. É realizada por meio de telefones ou terminais sem fio, em vez de equipamentos fixos. O termo é a abreviatura de mobile commerce.)

15 TIPOS DE LIGAÇÃO

16 HARDWARE COMPONENTES Computador; Periféricos (impressora, modems, discos, etc.); Meios físicos de transmissão (cabos que interligam os computadores, sistemas de comunicação sem fios); Dispositivos de ligação dos computadores às redes: placas de interface de rede, routers, hubs, switch, etc.).

17 Componentes SOFTWARE: Drivers de placas de rede (peças de software que complementam o sistema operativo do computador); Protocolos de comunicação; Sistemas operativos com software para trabalhar em rede; Utilitários e programas de aplicação para trabalhar em rede.

18 Componentes

19 MODELO DE COMUNICAÇÃO 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.

20 TIPOS DE REDES

21 Tipos de Redes

22 Tipos de Redes

23 Tipos de Redes

24 TRANSMISSÃO DE DADOS 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

25 Transmissão de dados MODO DE COMUNICAÇÃO(direccionalidade) comunicação unidireccional (televisão) comunicação bidireccional alternada (rádio polícia) comunicação bidireccional simultânea (telefone)

26 Transmissão de dados Meios de transmissão Cabos elétrico s Cabos Cabos óticos Sem fios Wireless Par entrelaçado Coaxiais Fibras óticas Infravermelho Ondas de rádio Microondas UTP STP

27 Transmissão de dados

41 TOPOLOGIAS DE REDE

42 Topologias de rede

47 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 foi a 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 no barramento; fraca fiabilidade: problemas no meio físico partilhado refletem-se em toda a comunicação.

49 Topologia em Estrela Trata-se da topologia mais utilizada em redes locais (LAN). Os nós estão ligados a um ponto central (switch). É usado um cabo entrelaçado para unir cada nó ao ponto 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.

54 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 em computador. Vantagem não ocorrem colisões. Desvantagem uma interrupção no anel torna inoperacional a comunicação entre os nós da rede.

59 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. É criada uma malha de caminhos possíveis. Nas redes WAN, como o caso da Internet, este tipo de topologia é muito utilizado. Ex: Quando enviamos um ele pode seguir diversos caminhos. Vantagem grande fiabilidade: se houver um problema num troço da rede, a mensagem segue por outro troço, aumentando a probabilidade de chegar ao destino. Desvantagem complexidade e preço elevado.

64 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 a integram.

65 PROTOCOLOS Protocolos Uma das funções dos protocolos é dividir os dados que serão transmitidos pela rede em pequenos pedaços chamados pacotes. Dentro de cada pacote há informações de endereçamento que informam a origem e o destino do pacote.

66 Funções dos Protocolos Protocolos O 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;

67 Funções dos Protocolos Continuação... 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;

68 Funções dos Protocolos Continuação... Protocolos Conversão de código: adequação do código às características do destinatário; Controlo de fluxo: manutenção de fluxos compatíveis com os recursos disponíveis.

69 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.

70 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).

71 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.

72 Protocolo TCP/IP

73 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).

74 Protocolo TCP/IP Nível de Rede: (Internet) Protocolo IP (Internet Protocol); Responsável pela circulação dos pacotes; Fornece comunicação entre duas máquinas; Responsável pelo encaminhamento.

75 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.

76 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.

77 Protocolo TCP/IP

78 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.

79 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.