Curso Profissional Técnico de Gestão e Programação de Sistemas Informáticos. Hardware. Características físicas das transmissões de dados

Transcrição

1 1 Curso Profissional Técnico de Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Hardware Características físicas das transmissões de dados Redes de Comunicação 10º ano Diogo Ferreira 10º/13ª 2013/2014

2 2 Introdução As características físicas das transmissões de dados, são um aspeto importante a ter em conta numa rede de computadores. O trabalho apresenta e descreve os diferentes componentes específicos das redes de computadores. Na segunda parte do trabalho são definidos os diferentes tipos de modulação e é apresentada a definição de pacotes de dados.

3 3 Definição de Hardware Hardware é a parte física do computador, ou seja, o conjunto de aparatos electrónicos, peças e equipamentos que fazem o computador funcionar. A palavra hardware pode se referir também como o conjunto de equipamentos acoplados em produtos que precisam de algum tipo de processamento computacional. A ciência que estuda o hardware é conhecida como arquitectura de computadores.

4 4

5 5 Redes de Computadores Componentes específicos: Placa de Rede Modem Repetidor Hub Switch Bridge Router

6 6 Placa de Rede Uma placa de rede (também chamada adaptador de rede ou NIC, do acrônimo inglês Network Interface Card) é um dispositivo de hardware responsável pela comunicação entre os computadores de uma rede. Sua função é controlar todo o envio e recebimento de dados através da rede. Cada arquitetura de rede exige um tipo específico de placa de rede; não podemos usar uma placa de rede Token Ring em uma rede Ethernet, pois ela simplesmente não conseguirá comunicar-se com as outras.

7 7 Modem Modem é junção das palavras: modulador e demodulador. É um dispositivo eletrónico que modula um sinal digital numa onda analógica pronta a ser transmitida pela linha telefónica, e que demodula o sinal analógico e o converte para o formato digital original. Utilizado para conexão à Internet, BBS, ou a outro computador. Os primeiro modens analógicos eram externos. Conectados através das interfaces paralelas, onde a velocidade de transmissão eram de 300 bps (bits por segundo) e operavam em dois sinais diferentes, um tom alto que representava bit 1, enquanto o tom baixo representava o bit 0 (zero). Nota: O processo de conversão de sinais binários para analógicos é chamado de modulação/conversão digital-analógico.

8 8 Repetidor Os repetidores são utilizados, geralmente, para a interligação de duas ou mais redes idênticas. Atuando no nível físico, as repetidores simplesmente recebem todos os pacotes de cada uma das redes que interligam e os repetem nas outras redes sem realizar qualquer tipo de tratamento sobre os mesmos. Vários pontos são dignos de nota na utilização de repetidores para interconexão de redes locais. Como pode haver mais de um repetidor numa rede, o repetidor não pode agir como uma estação de destino intermediária e retirar o quadro do anel. A solução é deixar tal tarefa para a estação monitora, o que diminui o desempenho da rede.

9 9 Hub O HUB é um dispositivo que tem a função de interligar os computadores de uma rede local. A sua forma de trabalho é a mais simples comparada ao SWITCH e ao router: o HUB recebe dados vindos de um computador e transmite-os às outras máquinas. No momento em que isso ocorre, nenhum outro computador consegue enviar sinal. A sua tarefa conclui-se após o sinal anterior ter sido completamente distribuído.

10 10 Switch São equipamentos utilizados basicamente para a conexão e filtragem de informações entre duas ou mais estações de trabalho em rede de computadores. Além de conectar estações de trabalho, o SWITCH pode corrigir erros de alguns pacotes de dados e coordenar o tráfego de informações na rede, impedindo por exemplo congestionamentos ou colisão de arquivos já que ele separa cada estação conectada num diferente segmento de rede (em diferente cabo). O SWITCH pode enviar com precisão e agilidade as informações desejadas aos locais desejados.

11 11 Bridge Uma bridge de rede é software ou hardware que liga duas ou mais redes para que possam comunicar. Serve para conectar duas redes distintas, permitindo comunicações entre elas. O BRIDGE pode ser um dispositivo dedicado ou então um PC com duas placas de rede, configurado para executar esta função. À primeira vista pode parecer que o BRIDGE tem a mesma função de um HUB comum, mas as aplicações são bem diferentes.

12 12 Router É um equipamento usado para fazer a comutação de protocolos, a comunicação entre diferentes redes de computadores provendo a comunicação entre computadores distantes entre si. Routers são dispositivos que operam na camada 3 do modelo OSI de referência. A principal característica desses equipamentos é seleccionar a rota mais apropriada para repassar os pacotes recebidos. Ou seja, encaminhar os pacotes para o melhor caminho disponível para um determinado destino.

13 13 Gateway Um Gateway, ou porta de ligação, é uma máquina intermediária geralmente destinada a interligar redes, separar domínios de colisão, ou mesmo traduzir protocolos. Exemplos de gateway podem ser os routers (ou roteadores) e firewalls, já que ambos servem de intermediários entre o utilizador e a rede. Um proxy também pode ser interpretado como um gateway (embora em outro nível, aquele da camada em que opera), já que serve de intermediário também.

14 14 2º Parte Características físicas das transmissões de dados

15 15 Sinais digitais e analógicos Sinais Digitais Sinais Analógicos Conversão De Sinais

16 16 Sinais Digitais Um sinal digital não varia ao longo do tempo, apenas pode assumir dois valores: 0 e 1. É essencialmente uma representação codificada da informação original. A sequência de altas e baixas voltagens produzidas durante uma chamada telefónica é exemplo disso.

17 17 Sinais Analógicos Um sinal analógico varia no tempo de um modo análogo ao da propriedade física que esteve na sua origem. Estes sinais são contínuos e podem assumir qualquer valor entre dois limites. Um exemplo de sinal analógico é a voltagem gerada por um microfone, já que é proporcional ao gráfico do deslocamento em função do tempo, das moléculas do ar que se encontra à sua frente.

18 Conversão de sinais 18

19 19 Modulação Amplitude AM Frequência FM Fase PM

20 20 Modulação por Amplitude (AM) Modulação em Amplitude ou simplesmente AM (do inglês Amplitude Modulation - Modulação de Amplitude), é a forma demodulação em que a amplitude de um sinal senoidal, chamado portadora, varia em função do sinal de interesse, que é o sinal modulador. A frequência e a fase da portadora são mantidas constantes. Matematicamente, é uma aplicação direta da propriedade de deslocamentos em frequências da transformada de Fourier, assim como da propriedade da convolução.

21 21 Modulação por Frequência (FM) Serve para transmitir informação através de uma portadora, mudando regularmente a sua frequência. Em linguagem analógica a diferença entre ambas as frequências é que ambas são directamente proporcionais ao valor da amplitude do sinal de entrada. A Modulação em frequência é conhecida como modulação em fase quando a modulação em fase da portadora é a integral do tempo do sinal FM.

22 22 Modulação por Fase (PM) Modulação em Fase (ou PM - Phase Modulation) é um tipo de modulação analógica que se baseia na alteração da fase da portadora de acordo com o sinal modulador (mensagem). Usada para transmissão de dados. Ao contrário da Modulação em Frequência (FM), a Modulação por fase é pouco usada, pois precisa de equipamento mais complexo para a sua receção.

23 23 Codificação Em processamento digital de sinais, Codificação significa a modificação de características de um sinal para torná-lo mais apropriado para uma aplicação específica, como por exemplo transmissão ou armazenamento de dados.

24 24 Encriptação Em criptografia, encriptação é o processo de transformar informação (referida como texto original usando um algoritmo (chamado cifra) de modo a impossibilitar a sua leitura a todos, exceto aqueles que possuam uma informação particular, geralmente referida como chave. O resultado deste processo é informação encriptada (referida como texto cifrado em criptografia). Em alguns contextos, o termo encriptação também se refere implicitamente ao processo inverso, decriptação ou desencriptação (por exemplo software de encriptação tipicamente também realiza desencriptação), por forma a tornar informação encriptada novamente legível (isto é, torná-la desencriptada).

25 25 Técnicas de codificação Non Return Zero Return Zero

26 26 Non Return Zero É um binário de código em que a cada 1 segundo são representados por uma condição, normalmente positiva. Já os 0s são representados por condições negativas. O NRZ não é um sinal de auto-clocking.

27 27 Return Zero É um código de linha usado em sinais de telecomunicação em que as gotas de sinal, chamadas de retornos, é zero em cada pulsação. Isto ocorre mesmo se um número de 0s consecutivos ou 1s ocorrer no sinal. O sinal é auto-clocking.

28 28 Pacote de dados Normalmente, uma mensagem ou comunicação de um computador para outro é fragmentada em pacotes. Um cabeçalho inclui, entre outros elementos, os endereços do destinatário da mensagem e do seu emissor. A parte dos dados propriamente dito; Um segmento terminal costuma efectuar o controlo de eventuais erros que ocorram ao longo do percurso do pacote.

29 29 Compressão de dados A compressão de dados envolve a codificação da informação de modo que o arquivo tome menos espaço. Algumas técnicas de compressão são gerais, e outras especificas para certos tipos de dados, tais como a voz, a imagem ou o texto. A variedade de técnicas é enorme.

30 30 Questionário Define Hardware. Refere 3 dos constituintes do Hardware de redes. Quais são os tipos de modulações existentes? Diz qual a estrutura de um pacote de dados.

31 31 Conclusão Com este trabalho aprendi muito mais sobre a parte física de um computador e ligações de rede. Aprofundei as ideias sobre qualquer um dos componentes de hardware e fiquei a saber o quão importante é cada uma das suas etapas, desde as modulações, pacotes de dados e suas compressões.

32 32 Bibliografia Hardware. (s.d.). Obtido em 29 de Novembro de 2013, de Mundo Educação: InfoWester. (s.d.). Obtido em 29 de Novembro de 2013, de Modem. (s.d.). Obtido em 29 de Novembro de 2013, de PalpiteDigital. (s.d.). Obtido em 29 de Novembro de 2013, de Placa de rede. (s.d.). Obtido em 29 de Novembro de 2013, de PortalChapeco. (s.d.). Obtido em 2013 de Novembro de 2013, de Redes de computadores. (s.d.). Obtido em 29 de Novembro de 2013, de