Redes de Computadores (11558) Ano Lectivo 2014/2015 * 1º Semestre Licenciatura em Engenharia Informática Aula 2 22/09/2014 1
Agenda A camada física ou como se transmitem os dados O modelo OSI Enunciado do trabalho teórico 2
emissor 01100100 receptor 3
emissor receptor mensagem codificador canal mens. receb. descodific. mensagem 1001 10011001?001??01 0001101 1001101 1001 Ruído (noise) in Introduction to the Theory of Error-Correcting Codes, Pless, Wiley, 1982 4
mensagem codificador canal mens. receb. descodific. mensagem 1001 10011001?001??01 0001101 1001101 1001 Ruído (noise) O CODEC* estipula o nível de redundância da mensagem para poder ser mais imune ao ruído do canal, e para poder transmitir de forma eficiente um determinado conteúdo. A mensagem codificada tem que ser representada em sinais eléctricos ou ópticos ou EM para poder ser transmitida eficientemente no canal. (* existem outros tipos de CODECs a outros níveis) 5
Existem diferentes tipos de codificação, por exemplo: 6
NRZ-L NRZI Bipolar-AMI Pseudoternário Manchester 0 = nivel alto 1 = nível baixo muda da nivel quando é 1 0 = sem nível 1 = nível alto ou baixo, alternando 1 = sem nível 0 = nível alto ou baixo, alternando 0 = alto baixo 1 = baixo alto Manchester Diferencial 0 = muda de nível ao princípio do bit 1 = não muda de nível ao princípio do bit 7
mensagem codificador canal mens. receb. descodific. mensagem 1001 10011001?001??01 0001101 1001101 1001 Ruído (noise) BER = Bit Error Rate rácio de bits que têm erro numa comunicação SNR = Signal to Noise Ratio Relação (normalmente medida em db) entre o sinal e o ruído Existem códigos que detectam erros detectam erros e corrigem erros 8
Exemplos de códigos detectores de erros Códigos de verificação de paridade (na palavra e na coluna) checksum Cyclic Redundancy Check (CRC) 9
Códigos de verificação de paridade (par ou impar) 10
Cyclic Redundancy Check (CRC) ou Códigos Polinomiais ou Frame Check Sequence (FCS) São códigos que além da mensagem inicial transmitem também o resto da divisão dessa mensagem por um polinómios conhecido pelo Emissor e pelo Receptor. 11
CRC detecta todos os erros em 2 bits todos os erros num número impar de bits todos os erros num bloco de menos de 16 bits quase todos os erros (99.99%) num bloco maior ou igual a 16 bits 12
in http://www.deetc.isel.ipl.pt/redesdecomunic/disciplinas/rc/acetatos/c3.2%20-%20codigos%20detectores%20e%20correctores%20de%20erros.pdf 13
exemplos de polinómios CRC 14
Códigos correctores de erros Códigos de Hamming (pouco usados em redes) Códigos de Reed-Solomon Códigos convolucionais 15
Códigos correctores de erros aumentam o tamanho dos dados a transmitir maior funcionalidade, necessidade de mais informação ==> mais bits para transmitir. 16
in Computer Networks, a Systems Approach, Petterson, Davie, Morgan Kauffman, 2003 17
Em resumo, a transmissão de bits de uma mensagem num dado canal obedece a um conjunto complexo de regras e codificações. mensagem codificador canal mens. receb. descodific. mensagem 1001 10011001?001??01 0001101 1001101 1001 Ruído (noise) Porquê? 18
Do ponto de vista físico, fica este resumo. Do ponto de vista conceptual, como se processa a transmissão? 19
Modelo Open Systems Interconnection 20
Genericamente, como são transmitidos os dados sobre um pacote IP? 21
Um modelo mais complexo do que o modelo de 4 camadas que genericamente é usado na Internet, é o modelo de 7 camadas: o modelo OSI. 22
in http://en.wikipedia.org/wiki/osi_model 23
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Na próxima semana, mais modelo OSI, com discussão de alguns dos protocolos mais importantes. Questões? 25
Trabalho teórico Redes de Computadores História e evolução das redes de computadores como começaram, com quem começaram, que desafios se põem às redes de computadores, que áreas de investigação existem neste domínio, como será o futuro das redes de computadores. até 10 páginas A4 (sem contar com capa nem índice), espaçamento 1,5 linhas, Arial 11 ou Times New Roman 12. Submeter no Moodle. 26