Topologia e Meios de Comunicação

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1 Topologia e Meios de Comunicação Aula 3 Wladimir da Costa

2 Introdução Topologia A topologia de uma rede descreve o modo como os dispositivos estão ligado entre si, bem como se processa a troca de informação entre eles. Essa estrutura de interconexão pode refletir tanto a localização geográfica das estações, o custo de implantação e manutenção, como também a velocidade da informação gerado entre elas.

3 Topologia Topologia em Barramento ou Linear Não existe necessidade de decisões de roteamento, todos os micros são ligados fisicamente em único cabo; As mensagens são trocadas pelas estações sem a participação de nós de comunicação central, isto é possível devido ao endereço físico da placa de rede (MAC).

4 Topologia Topologia em Barramento ou Linear Nas extremidades do barramento há terminadores resistivos para estabelecer a tensão elétrica do meio de comunicação para proporcionar o envio da mensagem (bits 0 e 1); e também eliminam as mensagens distribuídas no meio. A grande DESVANTAGEM é que se um cabo apresentar problema todos os micros deixam de comunicar rede cai.

5 Collision Detect); Topologia em Barramento ou Linear Topologia Como todos os micros estão COMPARTILHANDO o mesmo cabo, fica claro que nenhum micro pode usar o cabo enquanto uma comunicação está sendo efetuada, ou seja, somente uma estação por vez pode utilizar o meio de comunicação; Há um controle de acesso ao meio por TEMPO ALEATÓRIO que determina quando cada estação pode usar o meio para transmitir uma mensagem. Este controle é realizado pelo protocolo CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with

6 Topologia Topologia Barramento ou Linear PROTOCOLO CSMA/CD - Fluxograma O tempo é calculado em milessegundos

7 Topologia 2- Topologia Anel - Token Ring Foi criada pela empresa IBM; As mensagens geradas são transmitidas UNIDIRECIONALMENTE de nó em nó até atingir o nó de comunicação destinatário; A única decisão necessária em cada nó de comunicação é a capacidade de reconhecer seu próprio endereço nas mensagens que circulam pelo anel; Consequentemente NÃO HÁ COLISÃO de informações.

8 Topologia Há um pacote chamado token que fica circulando no anel, dando direito a quem possuí-lo de transmitir dados no meio. Topologia Anel - Token Ring

9 Topologia estando ocioso a estação deverá aguardar a sua vez de transmissão. Topologia Anel - Token Ring Cada micro possui um tempo certo de enviar uma informação, mesmo que o cabo esteja livre aguarda o seu tempo. Cada máquina pode enviar dados em um determinado momento EVITA COLISÃO; A retirada da mensagem e limpeza do meio físico é feita pela estação emissora da informação através do recebimento ou não de confirmação de recebimento da mensagem. Desvantagem é atraso do tráfego do anel, onde mesmo o meio

10 Topologia 3- Topologia Estrela É uma estrutura de interconexão bastante familiar aos sistemas de computação tradicional. Todas as DECISÕES de ROTEAMENTO são concentradas num ÚNICO NÓ de comunicação chamado nó central. Cada estação ou nó secundário é ligado fisicamente apenas ao nó central (ligação ponto-a-ponto).

11 Topologia Topologia Estrela Quando o nó central for um Hub/Access Point somente a ligação física é estrela, logicamente dentro desses dispositivos a rede continua sendo uma única rede topologia linear.

12 Topologia Topologia Estrela Essa topologia possibilita a flexibilidade na velocidade da entrega da informação roteamento da informação porta origem com porta destino maior velocidade/desempenho. A grande vantagem dessa topologia é que se um cabo apresentar problema, somente a estação pertencente ao cabo para, as demais estações continuam operando normalmente a rede NÃO PARA; Possibilita trabalhar com cabeamento estruturado facilidade de aumentar a rede.

13 Meios de Comunicação Objetos de estudo: Introdução Cabo coaxial Par trançado Fibra ótica Redes sem fio (wireless) Outros Algumas formas de interligação

14 Introdução Meios de Comunicação - Físico Como escolher o meio físico de transmissão? Custo Facilidade de instalação e manutenção Capacidade de transmissão Atenuação (distância) Interferência de sinal

15 Meios de Comunicação - Físico Introdução Interferência - destaque Ruído Branco: é um tipo de chiado incoerente que forma um fundo a toda sinalização eletrônica. Ele não pode ser removido do canal, porém não prejudica a transmissão do sinal. Ruído Impulsivo: ele não pode ser diagnosticado (intermitente) geralmente provocados por indução eletrônica de sinais (picos) no meio de comunicação que alteram a amplitude das ondas de comunicação danificando os dados que são transmitidos nesses meios - (motores, raios, eletrodomésticos, lâmpadas fluorescente, etc.).

16 Meios de Comunicação - Físico Introdução O tipo de transmissão pode ser: Simplex: os dados fluem somente em uma direção. (Ex. TV); O D Half Duplex: os dados fluem em ambas direções, mas somente uma das unidades pode enviar dados por vez (Ex. Radio amador) O D Não Simultâneo Full Duplex: o envio e recebimento dos dados Simultâneo

17 Meios de Comunicação - Físico Meios físicos GUIADOS Como já mencionado são os meios físicos que utilizam de uma estrutura física de cabeamento real, sendo descriminados como: Cabo Coaxial; Cabo Par Trançado; Fibra Ótica; Power Line

18 Meios de Comunicação Cabo Coaxial Cabo condutor utilizado para transmitir sinais. Sua maior vantagem é a blindagem que reduz os ruídos durante a transmissão dos dados. Isolamento (PVC, Teflon) Núcleo de Cobre (condutor) Malha de cobre ou luva de alumínio

19 Meios de Comunicação Cabo Coaxial VANTAGENS - Fácil instalação - Baixo custo de instalação - Atinge uma distância máxima de 150m. DESVANTAGENS - Mau contato -Lento com uma rede com muitos micros -Em geral utilizado em topologia Linear (Barramento) -Se um cabo romper a rede toda para -Baixa velocidade 10 Mb

20 Cabo Coaxial Conectores Meios de Comunicação Conector TNC Conector Tipo F Conector BNC Conector Twinaxial Conector Tipo N

21 Meios de Comunicação Cabo Coaxial - Infra-estrutura Este meio de comunicação foi descontinuado para a infra-estrutura de redes.

22 Meios de Comunicação Cabo Par Trançado (TP) É o meio de comunicação mais barato e mais utilizados em ambientes de redes LANs atualmente; É constituído por pares de fios de cobre trançados, que constituem o meio de comunicação; É bastante utilizado em Sistema de Cabeamento Estruturado, onde utiliza cabos e conectores definifos por padrões internacionais;

23 Meios de Comunicação Cabo Par Trançado (TP) Tipos de par trançado Sem blindagem (UTP- Unshielded Twisted Pairs) Blindado (STP- Shielded Twisted Pairs) UTP STP

24 Cabo Par Trançado (TP) - Conectores Meios de Comunicação RJ-45 Macho Plug Keystone Fêmea

25 Meios de Comunicação Cabo Par Trançado (TP) VANTAGENS - Possui flexibilidade cabeamento estruturado - Fácil Instalação - Taxa de transmissão alta e rápida ( Mbps) - Baixo Custo - Topologia Estrela DESVANTAGENS: - Sucessível às interferências a ruídos (motores). - Bastante manutenção dos conectores quebra faxineira - Atingi distância pequena (máximo de 100 metros)

26 Cabo Par Trançado (TP) - Características Meios de Comunicação Se um cabo romper, apenas um micro irá parar, enquanto o restante da rede continuará funcionando. É possível Interligar Hubs, Switch e Roteadores, e manter a velocidade de 10 a 1000 Mbps.

27 Categorias do cabo UTP Meios de Comunicação Categoria Categoria 1 Categoria 2 Categoria 3 Categoria 4 Descrição Usado para transmissão de voz, inadequado para transmissão de dados Usado na transmissão de voz e dados, porém com baixa velocidade de transmissão 4Mbps Usado na transmissão de voz e dados em redes Ethenet, Fast Ethernet e token Ring. Velocidade 10 Mbps. Idem a Categoria 3. Velocidade 20 Mbps. * Categoria 5e Usado na transmissão de voz e dados em redes Ethenet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, ATM. Velocidade 100 Mbps. Categorias 6 Definido pela norma ANSI TIA/EIA 568B-2.1 possui bitola 24 AWG e banda passante de até 250 Mhz e pode ser usado em redes gigabit ethernet a velocidade de 1.000Mbps

28 Cabo Par Trançado (TP) Meios de Comunicação Montagem do Cabo TP O padrão mais utilizado para transferencia de dados e voz em redes de computadores são os modelos 568a e 568b, através de cripagem nos conectores. Esquema: BRANCO/LARANJA LARANJA BRANCO/VERDE AZUL BRANCO/AZUL VERDE BRANCO/MARROM MARROM

29 Cabo Par Trançado (TP) Meios de Comunicação Montagem do Cabo TP - CROSSOVER Este cabo realiza a ligação direta entre dois micros, sem ter como intermediário hub/switch. Uma extremidade do cabo opera com o modelo 568b e a outra com o modelo 568a. Esquema 568a: BRANCO/VERDE VERDE BRANCO/LARANJA AZUL BRANCO/AZUL LARANJA BRANCO/MARROM MARROM

30 Cabo Par Trançado (TP) Meios de Comunicação Montagem do Cabo TP - MONTAGEM A montagem é relativamente simples, você precisa de um conector RJ-45 de pressão para cada extremidade do cabo e um alicate de pressão para conectores (crimp). Dicas: Desencape aproximadamente 2,5 cm do cabo; Corte os fios 1,5 cm; Coloque os fios na ordem de instalação; Conecte o cabo no RJ-45; Faça a climpagem; Faça o teste com aparelhos.

31 Cabo de Fibra ótica Meios de Comunicação Transmite as informações através de sinais luminosos; É classificada em dois típos: Multímodo: um feixe de luz que viaja ao longo do seu trajeto realiza diferentes reflexos na parede do canal; Monomodo: o sinal de luz é transportado em uma única direção no canal. Atinge distância maiores comparada com o modelo Multímodo.

32 Cabo de Fibra Ótica Meios de Comunicação

33 Cabo de Fibra Ótica - Conectores FUSÃO DE CABO ÓPTICO Meios de Comunicação Esquemático da máquina de fusão

34 Cabo de Fibra Ótica Meios de Comunicação Vantagens: Imune à interferência eletromagnética sinal feixe de luz ; Sofre menos atenuação (perda de sinal), geralmente alcança a distância de 2 Km sem a necessidade de repetidor; Largura de banda elevada (velocidade de Mbps a Gbps); Desvantagens: Custo elevado de instalação e montagem, comparado com os outros meios de comunicação; Maior dificuldade na instalação e montagem.

35 Meios de Comunicação Wireless - LAN A tecnologia Wi-Fi (Wireless Fidelity- Fidelidade sem fio ) é o padrão usado para designar padrões de rede sem fio x; Opera sobre três padrões: b a - Wi-Fi g - Wi-Fi n 2,4 a 5 Ghz 300 Mbps - MIMO Padrão Velocidade Máxima Faixa Frequência b (100 a 400m) a (20 a 100 m) g (100 a 400m) 11Mbps 54 Mbps 108 Mbps 2,4 Ghz 5 Ghz 2,4 Ghz

36 Meios de Comunicação Wireless Topologia da comunicação para o padrão x Na arquitetura x pode ocorrer a comunicação entre pares de computadores (ponto a ponto), onde cada dispositivo da rede se comunica-se diretamente com outro, ou em um esquema onde em uma determinada área (célula) há um ponto central que gerencia a comunicação dos dispositivos (broadcast). O primeiro modo de comunicação é conhecido como Adhoc e o segundo como infra-estrutura.

37 Wireless - Ponto a Ponto - Ad-hoc Meios de Comunicação

38 Wireless - Infra-Estrutura Meios de Comunicação

39 Meios de Comunicação Wireless - Infra-Estrutura O modelo infra-estrutura baseia-se no conceito de BSA (Basic Service Area), que representa a área em que dispositivos móveis podem trocar informações. Há dispositivos centrais (AP - Access Point) que gerenciam e roteam as informações.

40 Meios de Comunicação WiMax Interoperabilidade Mundial para Acesso por Microondas O WiMAX poderia ser considerado uma evolução do Wi- Fi, que por sua vez é o atual padrão para acesso sem fio à Internet com o protocolo A transmissão do sinal WiMAX é bem parecida com a de um telefone celular. Uma torre central envia o sinal para várias outras torres espalhadas, as quais vão multiplicar o sinal para chegar aos receptores. E o usuário final recebe o sinal por uma pequena antena, ligada ao PC ou notebook via placa de rede. O WiMAX pode chegar a um raio de 50 km e velocidade de 75 Mbps em condições ideais. A qualidade depende da geografia (montanhas, barreiras, prédios altos) mas tende a ser bem melhor do que o Wi-Fi

41 Meios de Comunicação Wireless - Bluetooth Foi idealizado em 1998 pelas empresas Ericsson, IBM, Intel, Nokia e Toshiba, com o objetivo de eliminar os cabos dos aparelhos de curta distância (10 m); Permite que até oito (8) dispositivos comuniquem-se entre si - 1 mestre e 7 escravos; Opera na faixa de rádio de 2,4 Ghz até 2,5 Ghz; Permite a comunicação half-dulplex assíncrona a uma taxa máxima de transmissão de 723 kbits/s. Ex.: Micro - Impressora; Permite a comunicação full-dulplex síncrona e bidirecional a uma taxa máxima de 64 kbits/s. Ex.: celulares com fone de ouvido wireless.

42 Internet : Wireless - Discada - ADSL - Cable Modem - PLC Discada Meios de Comunicação Utiliza a linha telefônica fixa convencional e MODEM; Usuário paga por pulso de consumo, provedor pago ou grátis; Impossibilita o uso do telefone durante o acesso a Internet; Velocidade lenta, máxima 56,6 Kpps; Boa parte da população brasileira utiliza esse meio de comunicação.

43 Internet : Wireless - Discada - ADSL - Cable Modem - PLC ADSL Meios de Comunicação Assymmetric Digital Subscriber Line - Linha Digital Assimétrica para Assinantes; Permite transmitir dados em alta velocidade nas linhas telefônicas convencionais via MODEM Especial ; Transmite dados e voz ao mesmo tempo, ou seja, telefone livre durante o acesso a Internet (splitter - filtros); Dividi a linha telefônica em três canais virtuais (multiplexação) : voz, download (256 Kbps - 6 Mbps) e upload (16 Kbps Kbps). A diferença do download para o upload originou o nome de Assimétrica;

44 Internet : Wireless - Discada - ADSL - Cable Modem - PLC ADSL Meios de Comunicação Não paga pulso de uso, mas aluguel mensal do serviço e provedor; Quanto mais longe o usuário estiver da central telefônica, pior o seu sinal. Distância máxima recomendada 5 Km; Utiliza o protocolo PPPoE (Point-to-Point Protocol over Ethernet RFC ). Utiliza tecnologia Ethernet para ligar placa de rede do micro ao modem o qual possibilita a autenticação do usuário e um endereço IP ao equipamento - PROPORCIONA A INTERCONECTIVIDADE DO MICRO COM A CENTRAL TELEFÔNICA.

45 Internet : Wireless - Discada - ADSL - Cable Modem - PLC ADSL Empresas prestadores desse serviço: Velox - Telemar e Speedy - Telefônica; Produto obsoleto fora do pais; Meios de Comunicação Ainda prevalece devido a um acordo entre as grandes provedoras de Internet e empresas de telecomunicações (http://www.clubedohardware.com.br/artigos/946);

46 Internet : Wireless - Discada - ADSL - Cable Modem - PLC ADSL Meios de Comunicação

47 Internet : Wireless - Discada - ADSL - Cable Modem - PLC Cable Modem Meios de Comunicação É uma nova convergência nas telecomunicações, onde se utiliza a infra-estrutura das tvs a cabo para transmitir dados eletrônicos a alta velocidade; Concessionárias brasileiras : 256 Kbps, 2 MB, 4 Mb, 8 Mb e 16 Mb.

48 Meios de Comunicação Internet : Wireless - Discada - ADSL - Cable Modem - PLC Power Line Comunication (PLC) é o mecanismo que proporciona o envio de dados via rede elétrica; As tomadas elétricas não só alimentam computadores com energia, mas também com bits e bytes que circulam pela Internet transformando a sua residência ou empresa em uma grande WLAN; A placa Ethernet são conectadas ao modem PLC e este é conectado a rede elétrica proporcionando o acesso a Web;

49 Meios de Comunicação Internet : Wireless - Discada - ADSL - Cable Modem - PLC Velocidade máxima de transmissão no Brasil é 200 Mb - velocidade média prevista é de 1 a 16 Mb dependendo da quantidade de usuários conectados; A cidade de Barreirinhas em São Luiz do Maranhão é a primeira cidade beta teste do Brasil; A principal desvantagens desse meio de comunicação são os ruídos sofridos pelo meio.

50 Internet : Wireless - Discada - ADSL - Cable Modem - PLC Vantagens: É fácil de instalar; É barata não é necessários infra-estrutura apropriada; Utiliza a rede elétrica do prédio físico; Meios de Comunicação Todo cômodo possui várias saídas elétricas; Ainda não está em uso em grande escala no Brasil, porque precisa ser aprovada pela Anatel (Agência Nacional de Telecomunicações).

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