2. Conceitos de Comunicação de Dados Simetria; Comutação; Multiplexers; Controlo de fluxo.

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1 2. Conceitos de Comunicação de Dados Simetria; Comutação; Multiplexers; Controlo de fluxo. Redes de Comunicações/Computadores I Secção de Redes de Comunicação de Dados

2 Conceitos básicos de comunicações de dados Modos de comunicação Simplex, Half-Duplex, Full-Duplex Comutação Circuitos, Mensagens, Pacotes Multiplexagem Frequência, Tempo Controlo de Fluxo Hardware, Software, Mensagem Redes de Comunicações I 2

3 Modos de comunicação Simplex Ex.: rádio, televisão, sensor a enviar informação Terminal Terminal Half-Duplex Ex.: rádios CB ( over ) (mecanísmo de turnarround ) Full-Duplex Simétrico Ex.: telefone Assimétrico (duplex) Ex.: modems com canal de retorno (mecanísmo de turnarround ) Terminal Terminal Terminal Terminal Redes de Comunicações I 3

4 Comutação Circuitos (a) Mensagens (b) Pacotes (c) Redes de Comunicações I 4

5 Rede de comutação de pacotes Redes de Comunicações I 5

6 Comutação de circuitos vs comutação de pacote Característica Recursos dedicados à ligação Débito binário disponível Desperdício de largura de banda Transmissão store-and-forward Informação segue o mesmo caminho Estabelecimento de ligação Quando ocorre congestão Tarifação Comutação circuitos Sim Fixo* Sim Não Sim* Necessário No estabelecimento da ligação Por minuto Comutação pacotes Não Dinâmico Não Sim Não Não necessário Em cada pacote Por pacote Redes de Comunicações I 6

7 Tempos de transmissão M = tamanho da mensagem [bits] t setup = tempo de estabelecimento t prop = tempo de propagação t prop =L/v prop v prop =c/ ε r N = numero de ligações ou saltos (entre nós) f b = frequência de bit ou ritmo de transmissão t proc = tempo de processamento num nó Comutação circuitos M t trans = tsetup + + t prop + f b Comutação de mensagens M t trans = ( + t proc ) N + t f b t prop term Redes de Comunicações I 7

8 Tempos de transmissão P = numero máximo de bits por pacote Comutação de pacotes: datagrama P M t trans = ( + t proc )( N + 1) + f P b t prop Comutação de pacotes: circuito virtual P M t trans = tsetup + ( + t proc )( N + 1) + t prop + f P b t term Redes de Comunicações I 8

9 Multiplexagem Juntar vários canais lógicos num canal físico Multiplexagem na frequência (FDM) (tipicamente analógica) Ex.: Emissões radiofónicas Junções de alto débito na Rede Telefónica (Antiga) Multiplexagem no tempo (TDM) (tipicamente. digital) Fixa (Síncrona) Ex.: Junções de alto débito na Rede Telefónica (PCM) Estatística (Assíncrona) Ex.: Redes Locais Redes de Comunicações I 9

10 FDM Frequency Division Multiplexing Redes de Comunicações I 10

11 FDM ponto a ponto Redes de Comunicações I 11

12 FDM ponto a ponto em ADSL Redes de Comunicações I 12

13 TDM Time Division Multiplexing Redes de Comunicações I 13

14 TDM em acesso multiponto Redes de Comunicações I 14

15 TDM em acesso multiponto Redes de Comunicações I 15

16 Multiplexagem temporal de sinais de voz numa trama E1 Amostragem e digitalização Redes de Comunicações I 16

17 Multiplexagem temporal de sinais de voz numa trama E1 Multiplexagem no tempo Redes de Comunicações I 17

18 Multiplexagem temporal de sinais de voz numa trama E1 Composição da trama E1 final Redes de Comunicações I 18

19 Controlo de fluxo RTS / CTS (Hardware) O DCE (Modem)... para pedir que não lhe enviem: CTS desactivo para pedir que lhe enviem: CTS activo O DTE (Computador)... para pedir que não lhe enviem: RTS desactivo para pedir que lhe enviem: RTS activo XON / XOFF (Software) Um qualquer dispositivo... para pedir que não lhe enviem: XOFF = DC3 = Ctrl-S = 0x13 para pedir que lhe enviem: XON = DC1 = Ctrl-Q = 0x Redes de Comunicações I 19

20 Controlo de fluxo (2) Janela deslizante (sliding window) O emissor tem um limite de tramas que pode enviar sem receber confirmação. Quando o receptor não está disponível para receber não envia confirmações. Janela do emissor Mensagem: Receptor envia ao emissor mensagens de controlo significando a sua disponibilidade (ou não) para receber mais informação. RR - Receiver Ready / RNR Receiver Not Ready Redes de Comunicações I 20

21 Sumário e bibliografia Sumário Modos de comunicação (Simplex, Half-Duplex, Full-Duplex) Comutação (Circuitos, Mensagens, Pacotes) Multiplexagem (Frequência, Tempo) Controlo de Fluxo (Hardware, Software, Mensagem) Bibliografia Fred Halsall Cap 2; William Stallings Cap 2.2; Cap 6; Cap 7; Cap 9.1; Gilbert Held Cap 6; Andrew Tanenbaum Cap ; Cap 4.6 William Giozza, José Moura Cap 4; Cap 8.5; Redes de Comunicações I 21