introducao_redes

MDULO DE:

INTRODUO S REDES DE COMPUTADORES

AUTORIA:

Ing. M.Sc./D.Sc. ANIBAL D. A. MIRANDA

Copyright 2008, ESAB Escola Superior Aberta do Brasil


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Mdulo de: INTRODUO S REDES DE COMPUTADORES Autoria: Ing. M.Sc./D.Sc. Anibal D. A. Miranda

Primeira edio: 2008

Todos os direitos desta edio reservados ESAB ESCOLA SUPERIOR ABERTA DO BRASIL LTDA http://www.esab.edu.br Av. Santa Leopoldina, n 840/07 Bairro Itaparica Vila Velha, ES CEP: 29102-040 Copyright 2008, ESAB Escola Superior Aberta do Brasil


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A

presentao

Familiarizao do aluno com as diversas tcnicas de conectividade entre computadores, criando redes de tamanhos diferentes assim como entender a importncia dos protocolos de comunicaes para um correto funcionamento desses sistemas interligados de redes.

O

bjetivo

O histrico, finalidades, formas de transmisso, conceitos bsicos de telecomunicaes, protocolos, meios de transmisso, topologias, equipamentos, conceitos de segurana em redes, arquitetura de redes e tecnologias de redes.

E

menta

Conceitos gerais; sistemas operacionais de rede; princpios de telecomunicaes;redes de computadores; topologia de redes; cabeamento de rede; padres meios de redes; modelo TCP/IP; equipamento de redes; gerenciamento de redes; servidores de rede; tecnologia de rede; segurana de rede; internet; intranet; extranet.


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S

obre o Autor

Engenheiro eletrnico especializado nas reas de Teleinformtica e Telecomunicaes. Mestrado e Doutorado outorgados pelo Instituto Tecnolgico de Aeronutica (ITA) em 1998 e 2004 respectivamente. A Tese de Mestrado rendeu o Primeiro premio "Comandante Quandt de Telecomunicaes" na TELEXPO de So Paulo em 1999. Categoria: Trabalhos Tcnicos. Autor de softwares na rea de engenharia de trfego, principalmente para medir, analisar e emular o comportamento agregado de pacotes IP. Autor de vrios artigos tcnicos apresentados em importantes congressos a nvel nacional e internacional. Boa experincia no estudo, anlise, dimensionamento e implementao de projetos na rea de Teleinformtica.


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S

UMRIO

UNIDADE 1 ....................................................................................................... 8 Conceitos Gerais ............................................................................................ 8 UNIDADE 2 ..................................................................................................... 16 Sistemas Operacionais De Rede .................................................................. 16 UNIDADE 3 ..................................................................................................... 38 Princpios de Telecomunicaes (Parte I) ..................................................... 38 UNIDADE 4 ..................................................................................................... 63 Princpios De Telecomunicaes (Parte II) ................................................... 63 UNIDADE 5 ..................................................................................................... 77 Redes De Computadores (Parte I) ................................................................ 77 UNIDADE 6 ..................................................................................................... 83 Redes De Computadores (Parte II) ............................................................... 83 UNIDADE 7 ..................................................................................................... 98 Redes De Computadores (Parte III) .............................................................. 98 UNIDADE 8 ................................................................................................... 109 Topologias De Rede ................................................................................... 109 UNIDADE 9 ................................................................................................... 123 Cabeamento De Redes (Parte I) ................................................................. 123 UNIDADE 10 ................................................................................................. 141 Cabeamento De Redes (Parte II) ................................................................ 141 UNIDADE 11 ................................................................................................. 157 Padres Para Meios De Redes ................................................................... 157 UNIDADE 12 ................................................................................................. 160 UNIDADE 13 ................................................................................................. 1625


O Modelo Tcp/Ip (Parte I)............................................................................ 162 UNIDADE 14 ................................................................................................. 169 O Modelo TCP/IP (Parte II) ......................................................................... 169 UNIDADE 15 ................................................................................................. 175 O Modelo Tcp/Ip (Parte Iii) .......................................................................... 175 UNIDADE 16 ................................................................................................. 181 O Modelo Osi .............................................................................................. 181 UNIDADE 17 ................................................................................................. 192 Equipamentos De Rede (Parte I) ................................................................ 192 UNIDADE 18 ................................................................................................. 204 Equipamentos De Rede (Parte II) ............................................................... 204 UNIDADE 19 ................................................................................................. 213 Gerenciamento De Redes........................................................................... 213 UNIDADE 20 ................................................................................................. 219 Servidores De Rede (Parte I) ...................................................................... 219 UNIDADE 21 ................................................................................................. 226 Servidores De Rede (Parte II) ..................................................................... 226 UNIDADE 22 ................................................................................................. 234 Tecnologias De Redes (Parte I) .................................................................. 234 UNIDADE 23 ................................................................................................. 253 Tecnologias De Redes (Parte II) ................................................................. 253 UNIDADE 24 ................................................................................................. 266 Tecnologias De Redes (Parte III) ................................................................ 266 UNIDADE 25 ................................................................................................. 272 Segurana Em Redes (Parte I) ................................................................... 272 UNIDADE 26 ................................................................................................. 277 Seguana Em Redes (Parte II) ................................................................... 277 UNIDADE 27 ................................................................................................. 283Copyright 2007, ESAB Escola Superior Aberta do Brasil 6

Segurana Em Redes (Parte III) ................................................................. 283 UNIDADE 28 ................................................................................................. 292 Internet ....................................................................................................... 292 UNIDADE 29 ................................................................................................. 303 Intranet ....................................................................................................... 303 UNIDADE 30 ................................................................................................. 307 Extranet ...................................................................................................... 307 GLOSSRIO ................................................................................................. 311 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................. 334


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U

NIDADE

1

Objetivo: Entender a importncia dos sistemas de comunicaes distncia.

Conceitos Gerais Introduo Define-se como sistema o conjunto de objetos ou pessoas intrinsecamente relacionados entre si para um determinado fim ou propsito. Nesse sentido, uma rede de comunicaes um sistema de dispositivos eletrnicos, objetos e pessoas intrinsecamente conectadas tendo como objetivo bsico o compartilhamento de recursos uns com outros. As redes esto ao nosso redor, at mesmo dentro de ns. Nosso prprio organismo uma rede interligada de rgos. Na atual sociedade, as redes esto presentes na comunicao (TV/Rdio, celular, Internet, telefone, compra com carto de crdito/dbito), nas necessidades bsicas (rede de esgoto, rede de energia eltrica, rede de abastecimento de gua) e na nossa vida social (relacionamentos, amizades, famlia). Enfim, estamos e fazemos parte de vrias redes. Desde os primrdios a comunicao uma das maiores necessidades da sociedade humana. Portanto tornou-se um desafio aproximar as comunidades mais distantes e facilitar a comunicao entre elas. Com a unio dos computadores e das comunicaes os sistemas computacionais sofreram uma profunda mudana na sua organizao. Como dito inicialmente, as redes de computadores surgiram da necessidade de se compartilhar recursos especializados para uma maior comunidade de usurios

geograficamente dispersos.


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Histrico As redes de computadores foram criadas inicialmente para suprir uma necessidade militar. A dcada dos anos 60 foi um perodo de grande tenso entre as duas maiores potencias dessa poca, isto , os Estados Unidos da Amrica e a Unio Sovitica. Os americanos iniciaram programas de pesquisas para encontrar uma forma de interconectar os vrios centros de comando do pas, de modo que o seu sistema de informaes seja robusto, ou seja, que continuasse funcionando mesmo que houvesse um conflito nuclear. Com o fim da guerra fria, esta estrutura passou a ser utilizada para uso cientfico e educacional. No Brasil, as universidades foram as primeiras a se beneficiarem com essa estrutura de rede. Os servios disponveis restringiam-se a correio eletrnico e transferncia de arquivos. Somente em 1990, a Fapesp (Fundao de Amparo Pesquisa de So Paulo) conectou-se com a Internet. A partir de abril de 1995, o Ministrio das Comunicaes e o Ministrio da Cincia e Tecnologia decidiram lanar um esforo comum de implantao de uma rede integrada entre instituies acadmicas e comerciais. Desde ento vrios fornecedores de acesso e servios privados comearam a operar no Brasil. A seguir esto algumas datas importantes na evoluo das redes de computadores e dos protocolos: 1968 - Foi desenvolvido pela ARPA (Advanced Research Projects Agency) o primeiro backbone. O objetivo desse projeto era interligar as universidades e tambm a rea militar. 1975 - A DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency) que deu lugar a ARPA comeou a desenvolver os protocolos TCP/IP. 1979 Foi formado um comit para comandar o desenvolvimento desses protocolos. Esse comit se chamava ICCB - Internet Control and Configuration Board. 1983 - A DARPA concedeu os direitos do cdigo dos protocolos TCP/IP Universidade da Califrnia para que fosse distribudo em sua verso UNIX. A DARPA pediu a todos os computadores que estavam conectados a ARPANET para que usassem os protocolos


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TCP/IP. Esses protocolos se difundiram rapidamente, em razo de no ser um aplicativo comercial. 1985 - A Fundao Nacional de Cincia dos Estados Unidos (NSF) criou a NSFNET, que era uma rede de alta capacidade destinada a atender, tanto nos EUA como em outros paises, as entidades cientficas e de pesquisa. 1989 - A ARPANET deu lugar a NSFNET, bem como o ICCB foi substitudo pela Internet Advisory Board (IAB). A IAB possua dois grupos principais: o IRTF (Internet Research Task Force) e o IETF (Internet Engeneering Task Force). 1995 - Muitas redes foram criadas ou desenvolvidas objetivando a melhora do trfego de informaes via Internet. Deu-se ainda nessa dcada a conexo de muitos setores Internet, visando prestar e obter servios pela rede.

Evoluo Dos Sistemas De Computao Na dcada de 1950, computadores eram mquinas grandes e complexas, operadas por pessoas altamente especializadas. Usurios enfileiravam-se para submeter suas leitoras de cartes ou fitas magnticas que eram processados em lote. No havia nenhuma forma de interao direta entre usurios e mquina. Graas ao avano na dcada de 1960, foram desenvolvidos os primeiros terminais interativos, que permitiam aos usurios acesso ao computador central atravs de linhas de comunicao. Foi criado um mecanismo que viabilizava a interao direta com o computador, e outros avanos nas tcnicas de processamento deram origem aos sistemas de tempo compartilhado (time-sharing), permitindo que vrias tarefas dos diferentes usurios ocupassem simultaneamente o computador central, revezando o tempo de execuo do processador. Na dcada seguinte, foram feitas mudanas nos sistemas de computao, onde um sistema nico centralizado transformou-se em um de grande porte, que estava disponvel para todos10


os

usurios

de

uma

determinada

organizao.

Com

o

desenvolvimento

dos

microcomputadores, tornou-se vivel a instalao em locais distintos, pois no era mais necessrio concentrar esses equipamentos em determinada rea especfica. Tornava-se ento cada vez mais necessrio que os dados ficassem armazenados em sistemas de grande porte e centralizados e compartilhados e os perifricos interconectados. Foi possvel ento trabalhar em ambientes de trabalho cooperativos interligando recursos no s no mbito industrial como no acadmico. Problemas de desempenho surgiram, mas em resposta foram criadas novas arquiteturas que possibilitavam a distribuio e o paralelismo melhorando o desempenho, a confiabilidade e modularidade dos sistemas computacionais.

Evoluo Das Arquiteturas De Computao A maioria dos computadores projetados at a dcada de 1980 teve sua concepo baseada nos modelos originais do matemtico hngaro-americano John Louis von Neumann. Von Neumann foi um personagem crucial do desenvolvimento cientfico e tecnolgico da segunda metade do sculo XX. Contribuiu decisivamente para mudar a histria da Inteligncia Artificial e criou a conhecida "arquitetura de Von Neumann" para computadores com unidade de armazenamento e memria tornando vivel o modelo bsico criado por Alan Mathison Turing. Em 1951, o primeiro computador eletrnico, o EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), foi concludo, seguindo a proposta de Von Neumann.


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1951 - John Louis von Neumann ao lado do EDVAC

Von Neumann props que as instrues fossem armazenadas na memria do computador, pois elas eram lidas de cartes perfurados e executadas na hora, uma a uma. Armazenandoas na memria para depois execut-las, tornaria o computador mais rpido, j que, no momento da execuo, as instrues seriam obtidas com rapidez eletrnica. A maioria dos computadores atuais ainda segue o modelo proposto pelo matemtico, onde um computador seqencial digital que processa informaes passo a passo, ou seja, os mesmos dados de entrada produzem sempre a mesma resposta. A interao perfeita entre o modo como os programas so desenvolvidos e a maneira como so interpretados foi uma das razes para o grande sucesso desse modelo.


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Sistemas Fortemente Acoplados E Fracamente Acoplados A revoluo nos sistemas de computadores comeou com os avanos da tecnologia dos circuitos integrados (chips), que reduziram em muito os custos. Vrias arquiteturas foram ento propostas, tentando contornar as limitaes de confiabilidade, custo e desempenho. Surgiu ento a idia de seqncias mltiplas e independentes de instrues em um sistema composto por vrios elementos de processamento, conhecido como Sistemas Fortemente Acoplados onde dois ou mais processadores compartilham uma nica memria e so controlados por apenas um nico sistema operacional. Tais sistemas so geralmente utilizados no processamento de aplicaes que fazem uso intensivo da CPU, onde o processamento voltado para a soluo de um nico problema.

Depois surgiram os sistemas fracamente acoplados que possuam dois ou mais sistemas de computao, conectados atravs de linhas de comunicao. Cada sistema funcionava de forma independente, possuindo seu(s) prprio(s) processador(es), memria e dispositivos. A utilizao de sistemas fracamente acoplados caracteriza-se pelo processamento distribudo entre os seus diversos processadores. A diferena principal entre os dois sistemas est no espao de endereamento (memria) compartilhado por todos os processadores nos sistema fortemente acoplado, enquanto nos sistemas fracamente acoplados cada sistema tem sua prpria memria individual. Alm disso, a taxa de transferncia entre CPUs e memria em sistemas fortemente acoplados normalmente maior que nos fracamente acoplados.Copyright 2007, ESAB Escola Superior Aberta do Brasil 13

Abaixo seguem vrias razes para o uso de sistemas de mltiplos processadores (fortemente ou fracamente acoplados): Custo/desempenho: A evoluo da tecnologia de sntese de circuitos integrados tem conduzido os custos de microprocessadores e memrias a valores bem reduzidos; Versatilidade: Um sistema de mltiplos processadores pode apresentar um grande potencial de processamento, podendo ser moldado aplicao; Modularidade: O fato de um sistema de computao modular aumenta a relao custo/desempenho, pois poder ser utilizado para diversas configuraes, acompanhando o crescimento e facilitando a manuteno do mesmo; Concorrncia: Mquinas destinadas a aplicaes que necessitam alto desempenho necessitam a utilizao de processamento concorrente. Abaixo seguem algumas desvantagens de um sistema de mltiplos processadores de acordo com os requisitos particulares do sistema: O desenvolvimento de aplicativos para tais sistemas pode ser mais complexo e muito complicado, o que aumenta o custo; A decomposio das tarefas mais complexa mesmo que realizada pelo software; O desenvolvimento do software de diagnstico muito complexo; Uma falha na estrutura de comunicao pode comprometer outros processos. Sistemas Assimtricos E Simtricos Inicialmente, os sistemas com mltiplos processadores estavam limitados aos sistemas de grande porte, restritos ao ambiente universitrio e s grandes corporaes. Com a evoluo dos computadores pessoais e estaes de trabalho os sistemas multitarefa evoluram para permitir a existncia de vrios processadores no modelo assimtrico e simtrico.


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No multi-processamento assimtrico somente um processador principal executa servios do sistema operacional. Sempre que um processador secundrio precisar realizar uma outra operao, ter de requisitar o servio ao processador principal. Dependendo do volume de tarefas destinadas aos processadores secundrios, o sistema pode se tornar indisponvel, em razo do elevado nmero de interrupes que so feitas pelo processador principal. Em outra situao se o processador principal falhar, o sistema pra, necessitando ser configurado para que o processador secundrio assuma a funo de principal. Mas este tipo de sistema no utiliza de forma satisfatria o hardware, em razo da assimetria dos processadores, que no realizam as mesmas funes. Em um sistema simtrico (j o nome o indica) os processadores trabalham de forma simtrica, ou seja, todos os processadores podem realizar as mesmas funes independentemente, a no ser a inicializao do sistema que executado pelo processador principal. Qualquer programa poder ser executado por qualquer processador ou por mais de um ao mesmo tempo de forma paralelismo. Quando existe falha em um dos processadores, mesmo sendo o principal, o sistema continua em funcionamento sem a necessidade de interferncia manual, porm o sistema operar com menor capacidade de processamento. Utilizando mais de um processador faz que o acesso memria possa ser simultneo, podendo causar algum conflito. Fica ento a cargo do hardware e do sistema operacional gerenciar esses acessos e (se possvel) solucionar os possveis conflitos que possam ser criados por eles. Os sistemas simtricos so mais eficientes que os assimtricos, pois possibilitam melhor gerenciamento do processamento e das operaes de entrada/sada, apesar de ser, a sua implementao bastante complexa.


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U

NIDADE

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Objetivo: Saber qual a funcionalidade de um sistema operacional de rede.

Sistemas Operacionais De Rede O Que Um Sistema Operacional De Rede Basicamente, um sistema operacional de rede um conjunto de mdulos que ampliam as tarefas dos sistemas operacionais locais, complementando-os com um conjunto de funes bsicas, e de uso geral, que tornam transparente o uso de recursos compartilhados da rede. Portanto, um computador de rede tem o sistema operacional local interagindo com o sistema operacional de rede, para que possam ser utilizados os recursos de rede to facilmente quanto os recursos na mquina local. Em efeito, o sistema operacional de rede coloca um redirecionador entre o aplicativo do cliente e o sistema operacional local para redirecionar as solicitaes de recursos da rede para o programa de comunicao que vai buscar os recursos na prpria rede.

O sistema operacional de rede, portanto, controla os sistemas e dispositivos dos computadores em uma rede e permite que se comuniquem uns com os outros. NormalmenteCopyright 2007, ESAB Escola Superior Aberta do Brasil 16

o modelo de operao do sistema operacional de rede o modelo Cliente/ Servidor, ou seja, o ambiente onde o processamento da aplicao partilhado entre um outro cliente (solicita servio) e um ou mais servidores (prestam servios). Os tipos de arquiteturas para sistemas operacionais de rede podem ser: Peer-to-Peer: Nestas redes todos poderiam ser (ou no) servidores, mas certamente todos so clientes, Cliente/Servidor: Nestas redes podem existir dois tipos: o Servidor Dedicado o Servidor no Dedicado No caso dos sistemas Cliente/Servidor o sistema cliente possui caractersticas mais simples, voltadas para a utilizao de servios, enquanto que o sistema do servidor possui maior quantidade de recursos, com o nico propsito de serem disponibilizados aos clientes da rede. Os sistemas baseados em Unix so potencialmente clientes e servidores, sendo feita a escolha durante a instalao dos pacotes, enquanto que os sistemas Windows, existem verses clientes (Windows 2000 Professional, Windows XP) e verses servidores (Windows 2000 Server, Windows 2003 R2 e Windows 2008 Server). A seguir os principais sistemas operacionais de rede.

Sistemas UNIX O sistema UNIX foi criado nos Laboratrios Bell em 1970 por Ken Thompson, Dennis Ritchie e Brian Kernigham, entre outros, para ajudar no controle dos projetos internos do prprio laboratrio. Era um sistema bsico e voltado principalmente para programadores e cientistas.


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1972 - Ken Thompson e Dennis M. Ritchie com o PDP-11 Durante o ano de 1975, Ken Thompson quando trabalhava como professor assistente na Universidade da Califrnia, em Berkeley, continuou a desenvolver o sistema UNIX projetado inicialmente nos laboratrios da Bell (Bell Lab). Este desenvolvimento foi tomado pelos outros professores e alunos, que desenvolveram uma srie de melhorias do sistema original. Estas melhorias geraram um sistema operacional com algumas diferenas em relao ao sistema UNIX do Bell Lab. e passou a ser conhecido como o "UNIX de Berkeley". Algumas empresas comearam a comercializar esta verso do sistema operacional, sendo a mais conhecida a verso chamada SunOS da Sun Microsystems. Em 1979, a AT&T resolveu lanar comercialmente o UNIX. Esta verso ficou sendo conhecida como "Verso 7". Aps algum tempo, em 1982, alguns problemas da verso 7 foram corrigidos e foi lanada a verso chamada de "System III" (Sistema Trs). A partir deste ponto, houve uma evoluo paralela de dois "tipos" de UNIX. Uma comercializada pela AT&T e outra proveniente da Universidade da Califrnia.


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At 1983, o uso do UNIX estava principalmente voltado para aplicaes cientficas, sendo o sistema mais utilizado no meio acadmico. Neste ano, a AT&T resolveu agregar uma srie de caractersticas e facilidades, visando assim, o usurio comercial. Este procedimento sempre encontrou barreiras, pois o usurio comercial achava que o UNIX era por demais cientfico e nada user friendly (amigvel), sendo s usado por programadores e cientistas. A verso comercial ficou sendo conhecida como "System V" (Sistema Cinco). A partir de 1989 foram formados pelas maiores empresas na rea de computao dois grandes consrcios, visando uma unificao e padronizao de todos os sistemas UNIX existentes no mercado. Esta padronizao necessria para que se tenha uma portabilidade de todas as aplicaes desenvolvidas para UNIX, dando assim uma fora maior de penetrao do UNIX no mercado comercial. Ao contrario do que aconteceu no Brasil, onde o UNIX foi um substituto para minicomputadores e movia basicamente sistemas multiusuarios com terminais burros, no exterior o UNIX era o sistema High-end, de alto desempenho, em redes e grfico, s encontrando alguma concorrncia no NT.

O UNIX E A Internet Os Laboratrios Bell usavam computadores com diferentes arquiteturas (o que dificultava muito a comunicao entre os diferentes usurios das diferentes arquiteturas), o sistema operacional UNIX teve em conta uma certa portabilidade. O principal objetivo deste novo sistema era que pudesse ser instalado e utilizado em diferentes plataformas de computao. Um grupo de pesquisadores da Universidade da Califrnia, em Berkeley, interessou-se particularmente pelo UNIX e desenvolveu para ele um conjunto de aplicaes, chegando mesmo a modificar o Kernel (ncleo) do sistema operacional. Estas modificaes levaram implementao de novas funcionalidades em particular com as comunicaes para o trabalho entre redes ou em ingls Inter Networks, termo que logo seria conhecido simplesmente como Internet.


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A verso UNIX de Berkeley - SD UNIX (Berkeley Software Distribution) foi tambm disponibilizada s universidades norte-americanas, que licenciaram o cdigo do UNIX do Bell Labs, fomentaram o desenvolvimento de verses paralelas do UNIX. A maior delas foi o BSD UNIX, da Universidade da Califrnia em Berkeley. Ele foi a base do desenvolvimento da ARPANET e seu famoso conjunto de protocolos conhecido como TCP/IP. Desta forma surgia a Internet iniciada principalmente com carter militar e cientfico/acadmico at a exploso comercial da atualidade, basicamente, foi quase que inteiramente desenvolvida e implementada pelo sistema operacional UNIX. Hoje, o UNIX System V o padro internacional de fato no mercado UNIX, constando das licitaes de compra de equipamentos de grandes clientes na Amrica, Europa e sia. Atualmente, UNIX o nome dado a uma grande famlia de Sistemas Operativos que partilham muitos dos conceitos dos Sistemas Unix originais, sendo todos eles desenvolvidos em torno de padres como o POSIX (Portable Operating System Interface) e outros. Alguns dos Sistemas Operativos derivados do UNIX so: BSD (FreeBSD, XFree86, OpenBSD e NetBSD), Solaris (anteriormente conhecido por SunOS), IRIX, AIX, HP-UX, Ultrix, Tru64, Linux (nas suas centenas de distribuies), e at o MacOS X (baseado em um Kernel Mach BSD chamado Darwin). Existem mais de quarenta sistemas operacionais do tipo UNIX, rodando desde celulares a supercomputadores, de relgios de pulso a sistemas de grande porte.


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A Famlia Microsoft Observe na figura abaixo com os sistemas operacionais que antecederam a famlia Windows:DOS 3.X + MS NET

IBM-PC LAN PROGRAM

OS/2 LAN Server

LAN MANAGER

3+OPEN

Windows NT

Solues Microsoft Famlia Windows XP: Home, Professional (32 bits) e a verso para 64 bits. Famlia Windows 2000: Professional, Server, Advanced Server, Datacenter Server. Windows CE e Embedded Windows Vista Famlia Windows .NET Server 2003: Web Server, Standard Server, Enterprise Server e Datacenter Server Windows Server 2008

A Famlia Windows Xp Oriundo do Windows 2000 e do Windows Millennium; Ncleo do Windows 2000;


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Foram lanadas trs verses: Home (antigo ME); Professional (antigo 2000 Professional) e para arquitetura de 64 bits; A verso para 64 bits tem suporte a 64 Gbytes de RAM e est otimizada para a famlia de processadores Intel Itanium. Tambm possui suporte de multiprocessamento para dois processadores Intel Itanium.

A Famlia Windows 2000 Server Verses: Server 1 a 4 processadores e 4 GB de RAM; Advanced Server 1 a 8 processadores e 8 GB de RAM; Datacenter Server 1 a 32 processadores e 64 GB de RAM.

A Famlia Windows .Net Server 2003 R2 Prxima verso do Windows 2000 Server; Vrias verses: Web, Standard, Enterprise, Datacenter.


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A seguir apresenta-se uma tabela com alguns recursos do Windows.NET Server 2003. Chave: Recurso = Recurso includo = Recurso com suporte parcial Standard Server = Recurso no includo Datacenter Server

Servidores Web

Enterprise Server

Tecnologias de cluster Balanceamento carga da rede Cluster de falhas Comunicaes e servios de rede Conexes de rede de

virtual privada (VPN) Servio de protocolo de incio de sesso (SIP) Servio autenticao Internet (IAS) Ponte de rede Compartilhamento de conexo com a de da


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Internet (ICS) Servios de diretrio Active Directory Suporte servios para de

metadiretrio (MMS) Servios de arquivo e impresso Sistema de arquivos distribudos (DFS) Sistema de arquivos com (EFS) Restaurao cpia duplicada SharePoint Services Armazenamento removvel e remoto Servio de fax Team de criptografia


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Servios Macintosh

para

Servios de gerenciamento IntelliMirror Conjunto de diretivas resultante (RSoP) Windows Management Instrumentation (WMI) Servidor instalao (RIS) Servios de segurana Firewall de conexo com a Internet Servios certificado de de remota

Servios de terminal


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rea remota

de

trabalho para

administrao Terminal Server

Diretrio de sesso do Terminal Server Servios de multimdia Windows Services Escalonabilidade Suporte para a 64 bits Media

computadores

Intel Itanium Memria com adio a quente Acesso no-uniforme memria (NUMA) Controle processos de


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Programa de suporte ao Datacenter Servios de aplicativo da Web .NET Framework Internet Information

Services (IIS) ASP.NET Pode ser limitado devido falta de suporte pelo hardware OEM. O Windows Server 2003 R2 amplia o sistema operacional Windows Server 2003, fornecendo uma forma mais eficaz de gerenciamento e controle de acesso a recursos locais e remotos enquanto se integra facilmente ao ambiente existente do Windows Server 2003. O Windows Server 2003 R2 fornece uma plataforma Web escalonvel e segurana melhorada, interoperabilidade contnua com sistemas UNIX e permisso de novos cenrios, incluindo o gerenciamento remoto simplificado do servidor, melhoria de identidade e gerenciamento de acessos, alm de um gerenciamento mais eficaz de armazenamento. O Windows Server 2003 R2 Enterprise Edition tambm distribui novas licenas dinmicas que permitem aos clientes um valor maior atravs da virtualizao de seu servidor. Esta pgina fornece uma viso geral dos benefcios, novos recursos e melhorias no Windows Server 2003 R2. Com base na segurana melhorada, na confiabilidade e no desempenho fornecidos pelo Windows Server 2003 Service Pack 1 (SP1), o Windows Server 2003 R2 amplia a conectividade e o controle a recursos locais e remotos. As empresas podem se beneficiar de seus custos reduzidos e eficcia maior, conseguida atravs do gerenciamento otimizado e controle sobre os recursos da empresa.


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O Windows Server 2003 R2 permite a manuteno do desempenho, disponibilidade e benefcios de produtividade de um servidor em um escritrio filial ao evitar problemas tipicamente associados com solues de servidores como limitao de conectividade e despesas de gerenciamento.

O Windows Vista O lanamento da verso da Microsoft Windows Vista ocorre a mais de cinco anos aps o lanamento do Windows XP (a verso anterior do sistema operacional desktop da Microsoft) fazendo deste perodo o mais longo entre lanamentos consecutivos de verses do Windows. Oficialmente o Windows Vista foi disponibilizado ao pblico em Novembro de 2007. O Windows Vista possui centenas de novos recursos e funes, como uma nova interface grfica do usurio, funes de busca aprimoradas, novas ferramentas de criao multimdia como o Windows DVD Maker, e completamente renovadas aplicaes para redes de comunicao, udio, impresso e subsistema de exibio. O Windows Vista tambm tem como alvo aumentar o nvel de comunicao entre mquinas em uma rede domstica usando a tecnologia Peer-to-Peer, facilitando o compartilhamento de arquivos e mdia digital entre computadores e dispositivos. Para os desenvolvedores, o Vista introduz a verso 3.0 do Microsoft .NET Framework, o qual tem como alvo tornar significantemente mais fcil para desenvolvedores escrever aplicativos de alta qualidade do que com a tradicional Windows API. Uma das mais comuns crticas ao Windows XP e aos seus predecessores so as suas geralmente exploradas vulnerabilidades de segurana e a total susceptibilidade a malware, vrus e buffer overflows. Em considerao a isso, o ento presidente da Microsoft, Bill Gates, anunciou no comeo de 2002 uma Iniciativa de Computao Confivel de grande escala na empresa a qual tinha como objectivo desenvolver a segurana nos softwares desenvolvidos pela empresa.28


Segundo a Microsoft, esta verso do Windows vem com uma tecnologia de bloqueio que evita o funcionamento de cpias no autorizadas. Esta tecnologia limita o uso da plataforma restringindo as suas funcionalidades caso o usurio no active o sistema em um prazo de 30 dias, mas j existem cracks disponveis na Internet que conseguem quebr-lo. Existia no Windows XP um sistema parecido, denominado WPA (Windows Product Activation), que avisa quando o usurio estava usando uma cpia no autorizada do sistema, mas que tambm j foi inteiramente quebrado por crackers. De acordo com a Microsoft, computadores que podem executar Windows Vista eram classificados com "Vista Capable" e "Vista Premium Ready". Um Vista Capable ou PC equivalente precisa ter no mnimo um processador de 800 MHz, 512 MB de RAM e uma placa grfica de classe DirectX 9, e no ser capaz de suportar os grficos "high end" do Vista, incluindo a interface do usurio Aero. Um computador Vista Premium Ready ter vantagem da funo "high end" do Vista, mas precisar no mnimo um processador de 1 GHz, 1 GB de memria RAM, e uma placa grfica Aerocompatvel com no mnimo 128 de memria grfica e suportando o novo Windows Display Driver Model. A companhia tambm oferece uma beta do Windows Vista Upgrade Advisor atravs do seu site Web para determinar a capacidade de um PC para executar o Vista em seus vrios modos. O utilitrio somente executvel no Windows XP. Mas percebe-se que a maioria dos PCs actuais atendem as necessidades do novo Windows. Atualmente, chama-se Designed For Windows Vista (Verso).


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Requisitos de Hardware para a instalao do Windows Vista: Hardware Processador Memria RAM Mnimo 800 MHz 512 MB Recomendado 2 GHz (Dual Core) 2 GB GPU capaz DirectX 9 com Hardware Pixel Shader v2.0 e suporte Driver WDDM. 64 MB RAM 128MB de RAM ou 256MB para maior resoluo de vdeo. Capacidade do HD Espao livre do HD Tipo de HD 20 GB 15 GB Normal 80 GB 20 GB Normal com memria flash/disco rgido Hbrido. Outros drivers CD-ROM DVD-ROM

GPU (Graphic Processor DirectX 9 capaz Unit) Memria do GPU

O Windows Server 2008 O Windows Server 2008 o mais recente lanamento da linha de sistemas operacionais para servidores Windows. o sucessor do Windows Server 2003, que fora lanado h (quase) cinco anos. Assim como o Windows Vista, o Windows Server 2008 foi projetado sobre o Kernel (ncleo) do Windows NT 6.0. O Windows Server 2008 foi lanado oficialmente em Maro de 2008 e apresenta, aos usurios, vrias melhoras em relao s verses anteriores, entre elas podemos mencionar as seguintes.


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Novo processo de reparao de sistemas NTFS: o processo em segundo plano que repara os arquivos danificados. Criao de sesses de usurio em paralelo: reduo dos tempos de espera nos Terminal Services e na criao de sesses de usurio a grande escala. Fechamento limpo de Servios: os tempos longos de espera antes da finalizao de servios so praticamente eliminados. Kernel Transaction Manager: melhoras na gesto concorrente de recursos. Sistema de arquivos SMB2: o acesso aos servidores multimdia torna-se de 30 a 40 vezes mais rpido. Address Space Load Randomization (ASLR): proteo contra malware durante o carregamento de drivers na memoria. Windows Hardware Error Architecture (WHEA): protocolo melhorado e padronizado para reporte de erros. Virtualizacin de Windows Server: melhoras no desempenho da virtualizao. PowerShell: incluso de uma console melhorada com suporte grfico (GUI) para administrao do sistema. Server Core: o ncleo do sistema renovou-se com muitas e novas caracteristicas. Porem o Server Core no possui uma interface grfica (GUI) para as configuraes. A maioria destas caractersticas deve ser configurada via linha de comando ou remotamente. Entre as principais caractersticas do Server Core temos: Ativao do Produto, Configurao de Vdeo, Configurao de Horrio e Time Zone, Remote Desktop, Gerenciamento de Usurios locais, Firewall, WinRM (remote shell), Configuraes de IP, Nome do Computador/ Domnio, Instalao de Features e Roles.


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A Famlia Netware Sistema operacional de rede da Novell que ainda muito utilizado no mundo todo. o primeiro sistema operacional de rede para um compartilhamento real de arquivos. Foi o primeiro sistema operacional de rede para PCs baseado no sistema operacional DOS. Desenvolvido pela Novell, o NetWare um sistema proprietrio usando multitarefa cooperativa para executar muitos servios em um computador, e os protocolos de rede so baseados no arquetipo Xerox XNS. Atualmente suporta TCP/IP alm do prprio IPX/SPX.

Origem Do NetwareDOS 3.X + NETWARE (NOVELL)

Foi criado em 1982, em Provo (Utah) pela empresa SuperSet (atual Novell) e foi lder de mercado (80%) entre 1985 e 1995. Ainda possui maior desempenho do mercado como Servidor de Arquivo e foi o primeiro a oferecer proteo Nvel III (Espelhamento de Servidores).

A Famlia Netware Usa: Para os nveis 3, 4 e 5: o padro IPX/SPX (Novell); Para o nvel 6: o padro NVT e NCP (Novell); Tambm conhecido pelas suas caractersticas: Desempenho, Confiabilidade E Segurana; O computador que o servidor de rede dedicado; Segue o modelo Servidor-Cliente ("Client-Server");32


Algumas Caractersticas Verificao de Leitura-aps-escrita; HOT-FIX: Tabela de Blocos inutilizveis; TTS: proteo a bases de dados; Bindery na verso 3.x e NFS na verso 4.x;

A Famlia Linux O sistema operacional Linux um sistema baseado no UNIX. Foi desenvolvido por Linus Torvalds, inspirado no sistema Minix. O Linux um dos mais proeminentes exemplos de desenvolvimento com cdigo aberto e de software livre. O seu cdigo fonte est disponvel sob licena GPL (GNU Public License) para qualquer pessoa utilizar, estudar, modificar e distribuir de acordo com os termos da licena. Inicialmente desenvolvido e utilizado por grupos de entusiastas em computadores pessoais, o sistema Linux passou a ter a colaborao de grandes empresas, como a IBM, a Sun Microsystems, a Hewlett-Packard, e a Novell, ascendendo como um dos principais sistemas operacionais para servidores -- oito dos dez servios de hospedagem mais confiveis da Internet utilizam o sistema Linux nos seus servidores Web. Existem sistemas Linux para diversas arquiteturas computacionais, como supercomputadores, microcomputadores e aparelhos celulares. O kernel Linux foi, originalmente, escrito (na linguagem C) por Linus Torvalds do Departamento de Cincia da Computao da Universidade de Helsinki, Finlndia, com a ajuda de vrios programadores voluntrios atravs da Usenet. O Linux um sistema operacional com todas as caractersticas dos sistemas UNIX, mas para processadores com arquitetura Intel x86 e x/64 de 32 e 64 bits respectivamente. Existe um nmero grande de diferentes distribuies (distros), mas o ncleo (Kernel) do sistema Linux basicamente o mesmo para cada uma delas.Copyright 2007, ESAB Escola Superior Aberta do Brasil 33

A seguir apresentado um quadro com algumas (das vrias) distribuies Linux: Nome Redhat Linux Plataforma Intel, Alpha, Itanium.

SCO/Caldera Linux Intel Conectiva Linux Linux-Mandrake S.u.S.e. Linux Debian GNU/Linux Turbo Linux MkLinux (Apple) Slackware Ubuntu Intel (em portugues) Intel, PowerPC Intel, PowerPC, Alpha, Sparc, Itanium, Mainframes... PowerPC, Alpha, Sparc, ... Intel,... Intel, PA-RISC, PowerPC Intel, Alpha, Sparc Intel (x86 e x64), Sparc

Os sistemas operacionais de rede no diferem daqueles usados em mquinas mono-usurio. Obviamente, eles precisam de uma interface controladora de rede e de um software especfico para gerenciar tal interface, alm de programas que permitam a ligao de usurios a mquinas remotas e seu acesso a arquivos tambm remotos. Tais caractersticas no chegam a alterar a estrutura bsica do sistema operacional usado para mquinas com um nico processador. J os sistemas operacionais distribudos precisam de mais do que uma simples adio de algumas linhas de cdigo a um sistema usado em mquinas monoprocessadas, pois tais sistemas diferem dos centralizados em pontos muito crticos. Por exemplo, os sistemas operacionais distribudos permitem que programas rodem em vrios processadores ao mesmo tempo, necessitando, portanto de algoritmos deCopyright 2007, ESAB Escola Superior Aberta do Brasil 34

escalonamento de processador bem mais elaborados e complexos, de forma a otimizar o grau de paralelismo disponvel no sistema. O melhor exemplo da utilizao dos sistemas operacionais de rede so as redes locais, conhecidas como redes LAN. Nesse ambiente, cada estao pode compartilhar seus recursos com o restante da rede. Caso um computador sofra qualquer problema, os demais componentes da rede poderiam continuar com o processamento, apenas no dispondo dos recursos oferecidos por este.

Sistemas Distribudos Assim como nos sistemas operacionais de rede, cada estao (de um sistema distribudo) tambm possui seu prprio sistema operacional, mas o que caracteriza como sendo um sistema distribudo (tambm conhecido como cluster) a existncia de um relacionamento mais forte entre os seus componentes (processadores), onde geralmente (mas no necessariamente) os sistemas operacionais so os mesmos, funcionando como um nico sistema centralizado. Um sistema Distribudo formado por um conjunto de mdulos processadores interligados por um sistema de comunicao (cabos de rede ou canais de transmisso de dados). Como as aplicaes so distribudas, a redundncia uma grande vantagem, pois quando h problema com um dos componentes (processador) outro assume a tarefa em questo. Alguns fabricantes, juntamente com rgos de padronizao, definiram padres para a implementao de sistemas distribudos. O Distributed Computing Enviroment (DCE), o Common Object Request Broker Architecture (CORBA) e o Object Linking and Embedding (OLE) so alguns dos padres para o desenvolvimento de aplicaes em ambientes distribudos. Um sistema de computo com arquitetura distribuda pode possuir um nmero ilimitado de mdulos autnomos para processamento, interconectados de tal forma que, para o usurio final, o sistema todo se apresente como uma nica mquina, no qual o controle geral Copyright 2007, ESAB Escola Superior Aberta do Brasil 35

implementado atravs da cooperao de elementos descentralizados. Uma rede de computadores tambm pode (em teoria) estar formada por um nmero ilimitado de estaes, mas a independncia dos vrios mdulos de processamento preservada em razo da tarefa de compartilhamento de recursos e troca de informaes, em outras palavras, em uma rede de computadores a troca de informaes entre os diferentes computadores no to elevada se comparada com um sistema de computo com arquitetura distribuda onde a comunicao entre os diferentes processadores crtica e extremamente elevada. Lembrar que o objetivo de um sistema distribudo comum para todos os mdulos de processamento, todos eles devem desenvolver tarefas intimamente relacionadas para um determinado objetivo, da que a comunicao entre todos os processadores do sistema deve ser elevada e muito bem coordenada. Um exemplo prtico (e muito interessante) de um sistema distribudo o projeto SETI (Search for Extra Terrestrial Intelligence). O projeto SETI, desenvolvido pela Universidade de Berkeley na Califrnia, um experimento cientfico que utiliza o tempo ocioso dos computadores conectados Internet para seu objetivo principal de procura por vida inteligente extraterrestre. Qualquer pessoa conectada Internet pode participar basta rodar o programa gratuito disponvel no site BOINC (http://boinc.berkeley.edu). Basicamente, este programa permite que sua mquina disponibilize o tempo ocioso dela para fazer parte de projetos cientficos, o projeto constitudo por diferentes Screen Savers (protetores de tela) e esta disponvel para as plataformas Windows, MacOS, e Linux. O funcionamento bsico do software o seguinte: Cada vez que voc deixa de utilizar a sua mquina (sem deslig-la) o protetor de tela ativado. Dependendo do protetor de tela que voc estiver utilizando a sua mquina far parte de algum dos seguintes projetos: SETI@home, Climateprediction.net, Rosetta@home, World Community Grid, entre vrios outros. Portanto, cada protetor de tela quando inicializado faz automaticamente que a sua mquina passe a fazer parte do sistema distribudo de computo do projeto SETI, assim que voc retome o uso da sua mquina, o protetor de tela desativado e a sua mquina liberada do sistema de computao distribuda do projeto SETI at a prxima vez.


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Incluso Digital Novas tecnologias e o acesso Internet transformaram a sociedade brasileira e mundial na sociedade da informao. Mas grande parte da populao ainda no tem acesso a esses recursos devido a vrios fatores, como custos altos para a infra-estrutura e ausncia de interesses polticos para tanto. Muitos rgos mundiais vm discutindo sobre esse assunto e principal documento que reconhece a importncia da incluso digital foi publicado pela Organizao das Naes Unidas (ONU) no final de 2003. Projetos coordenados em conjunto por empresas privadas, governo e a sociedade civil, so o ponto de partida para que se criem condies de acesso para as regies e pessoas mais carentes. Nesse sentido, a incluso digital ou infoincluso a democratizao do acesso s tecnologias da Informao, de forma a permitir a insero de todos na sociedade da informao. Incluso digital tambm simplificar a sua rotina diria, maximizar o tempo e as suas potencialidades. Um includo digitalmente no aquele que apenas utiliza essa nova linguagem, que o mundo digital, para trocar e-mails. Mas aquele que usufrui desse suporte para melhorar as suas condies de vida. Entre as estratgias inclusivas esto projetos e aes que facilitam o acesso de pessoas de baixa renda s Tecnologias da Informao e Comunicao (TIC). A incluso digital volta-se tambm para o desenvolvimento de tecnologias que ampliem a acessibilidade para usurios com deficincia. Dessa forma, toda a sociedade pode ter acesso a informaes disponveis na Internet, e assim produzir e disseminar conhecimento. A incluso digital insere-se no movimento maior de incluso social, um dos grandes objetivos compartilhados por diversos governos ao redor do mundo nas ltimas dcadas. Dois novos conceitos so incorporados s polticas de incluso digital: a acessibilidade de todas as TIs (e-Accessibility), neste caso, no somente a populao deficiente; e a competncia de uso das tecnologias na sociedade da informao (e-Competences).


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U

NIDADE

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Princpios de Telecomunicaes (Parte I) Objetivo: Entender os princpios bsicos que regem as Telecomunicaes. Qualquer tipo de comunicao ocorre quando a informao transmitida (ou enviada) entre uma fonte de informao e o usurio que requisitou essa informao. Para que a informao seja transferida de um ponto a outro, deve existir um meio ou canal de transmisso entre a fonte e o receptor. As trs partes, transmissor, canal e receptor representam assim o sistema de informao completo. O sistema mais simples de comunicao quando existe a conversao entre duas pessoas, nesse cenrio bsico vamos supor que as duas pessoas esto se afastando uma da outra. Neste caso, a pessoa que faz de fonte comea a elevar a voz para que a outra pessoa possa ouvi-la, porm existir um ponto em que no ser mais possvel ouvir a fala da outra pessoa mesmo que ela esteja gritando com toda fora. Para que continue a existir uma comunicao entre as duas pessoas ser necessria a ajuda de dispositivos que permitam o envio da fala entre elas, mas essa informao falada deve ser previamente processada (pelos dispositivos) antes de ser enviada pelo canal de transmisso. Portanto, essa informao falada deve ser colocada em um formato (linguagem) que compreensvel por mquinas, neste caso diz-se que a informao foi convertida em dados. A transmisso de dados ocorre quando estes so transferidos eletronicamente entre as duas pessoas. E assim a conversao entre elas continuar a existir e assim surge o conceito de comunicao distncia ou telecomunicao. O sistema eletrnico de informao resultante pode ser um sistema de telemetria, um sistema digital de computao, um sistema de telefonia ou TV, etc. Em todos os casos estamos perante um sistema de telecomunicaes.Copyright 2007, ESAB Escola Superior Aberta do Brasil 38

Comutao nas Redes de Telecomunicaes A funo de comutao, ou chaveamento, em um sistema de comunicaes trata da alocao dos recursos (meios de transmisso, repetidores, sistemas intermedirios, etc.) do sistema para a transmisso de dados pelos diversos dispositivos conectados. Quanto ao tipo de comutao utilizado, poderemos classificar as redes de Telecomunicaes em trs tipos: Comutao de Circuitos Comutao de Pacotes Comutao de Mensagens

Comutao de Circuitos Nas redes de comutao de circuitos, antes de ser enviada qualquer informao, procede-se ao estabelecimento de um caminho fsico" ponta a ponta entre os terminais que pretendem estabelecer a comunicao, em outras palavras, deve previamente existir uma conexo fsica entre os usurios pela qual a informao dever ser transmitida. A comunicao via comutao de circuitos envolve trs etapas: 1) Estabelecimento da conexo; 2) Transferncia da informao; 3) Desconexo do circuito.

Portanto, na comutao de circuitos os recursos do sistema so alocados para estabelecer a conexo, mantendo-se alocados at que a conexo seja desfeita, em outras palavras, entre os ns de Transmisso e Recepo (e vice-versa), um canal (circuito) fsico totalmente


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dedicado at a finalizao da conexo onde esse circuito desfeito e passa a ser liberado para que outros usurios (da rede telefnica) possam fazer uso dele. O caminho dedicado entre a origem e o destino pode ser: Um caminho fsico formado por uma sucesso de enlaces ou conexes fsicas; Uma sucesso de canais de freqncia, como nos sistemas FDMA (Frequency Division Multiple Access), isto , canais com acesso mltiplo por diviso de freqncia, alocados em cada enlace ou conexo fsica. Uma sucesso de canais de tempo, como nos sistemas TDMA (Time Division Multiple Access), alocados em cada enlace (ou conexo), sendo bastante utilizada nos atuais sistemas telefnicos para as ligaes telefnicas comuns.

Comutao de Mensagens A comutao de mensagens um segundo tipo de comutao possvel nas redes de telecomunicaes. Nestas redes de comutao de mensagens no existe um caminho fsico pr-estabelecido entre o emissor e o receptor.


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Na comutao de mensagens a estao adiciona o endereo de destino da mensagem e transmite esta mensagem (completa) de n em n, em um processo conhecido como Storeand-Forward, ou seja, traduzindo do ingls, algo assim como armazenar (temporariamente a mensagem recebida) e logo envi-la ou encaminh-la para o seguinte n. As mensagens s seguem para o n seguinte aps terem sido integralmente recebidas do n anterior e assim sucessivamente at chegar ao destino final. Por tal motivo cada n deve ter uma capacidade considervel de armazenamento para poder temporariamente segurar a mensagem. Um exemplo tpico deste tipo de redes o servio de Correio Eletrnico X.400, por exemplo, das redes X.25.

Comutao de Pacotes No contexto de redes de computadores, a comutao de pacotes um paradigma de comunicao de dados em que pacotes (unidade de transferncia de informao) so individualmente encaminhados entre ns da rede atravs de conexes tipicamente compartilhadas por outros ns. Este contrasta com o paradigma rival, a comutao de circuitos, que estabelece uma ligao virtual entre ambos os ns para seu uso exclusivo durante a transmisso (mesmo quando no h nada a transmitir). A comutao de pacotes utilizada para otimizar a largura de banda da rede, minimizar a latncia (i.e., o tempo que o pacote demora a atravessar a rede) e aumentar a robustez da comunicao.


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Nesta tcnica a transmisso a informao dividida em envelopes de dados discretos, denominados pacotes. Desse modo, em caso de falha durante a transmisso, a informao perdida afeta uma frao do contedo total, em vez de afetar o todo. A estao receptora encarrega-se de montar os pacotes recebidos na seqncia correta para reconstruir o arquivo (mensagem) enviado. A grande diferena em relao comutao de mensagens que na comutao por pacotes, por ser cada pacote menor que a mensagem, o atraso de transmisso total da mensagem reduzido. Redes com comutao de pacotes requerem ns de comutao com menor capacidade de armazenamento e procedimentos de recuperao de erros mais eficientes do que para comutao de mensagens. A comutao de pacotes mais complexa, apresentando maior variao na qualidade de servio, introduzindo Jitter1 e atrasos vrios; porm, utiliza melhor os recursos da rede, uma vez que so utilizadas tcnicas de multiplexao temporal estatstica.

A comutao por pacotes pode efetuar-se: Com ligao (circuito virtual): estabelecido um caminho virtual fixo (sem parmetros fixos, como na comutao de circuitos) e todos os pacotes seguiro por esse caminho. Uma grande vantagem que oferece a garantia de entrega dos pacotes, e de uma forma ordenada. Exemplos: ATM (comutao de clulas), Frame Relay e X.25; Sem ligao (datagrama): Os pacotes so encaminhados de forma independente com nmeros de seqncia, oferecendo flexibilidade e robustez superiores, j que a rede pode reajustar-se mediante a quebra de um enlace de transmisso de dados. necessrio enviar-se sempre o endereo de origem. Ex: endereo IP.

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Basicamente o Jitter a variao estatstica do retardo na entrega dos pacotes de dados em uma rede. Copyright 2007, ESAB Escola Superior Aberta do Brasil 42

Formato das Mensagens Os dados transportados por uma rede de computadores devem conter como mnimo as seguintes partes: Bytes de sincronismo (no inicio do quadro); Um identificador (endereo) dos dados; Campos de controle que implementam o protocolo, isto , mensagens de movimento de dados na rede; Dados do usurio (do processo de aplicao); Um elemento para verificar erros de transmisso, normalmente denominado como campo de Verificao de Erros, ou campo de seqncia de quadro FCS (Frame Check Sequence) posicionado tipicamente no final do quadro; Largura de Banda A largura (ou comprimento) de banda a caracterstica fsica de um sistema de telecomunicaes que indica a velocidade na qual a informao pode ser transmitida em um determinado instante de tempo pelo canal de informao (par tranado, rdio freqncia, ou fibra ptica). Em sistemas analgicos, mede-se em ciclos por segundo (Hertz) e em sistemas digitais em bits por segundo (bps).


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Em rdio comunicao ela corresponde faixa de freqncias ocupada pelo sinal modulado sem sofrer distoro, isto , corresponde faixa de freqncias na qual um sistema de comunicaes tem uma resposta aproximadamente plana (com variao inferior a 3dB), na regio f = f2 f1 a potncia do sinal modulado mxima. A transmisso de grande quantidade de informao, em um intervalo pequeno de tempo, necessita sistemas de banda larga para acomodar os sinais. Uma utilizao eficiente de um sistema exige a minimizao do tempo de transmisso, para permitir enviar o mximo de informao no menor tempo possvel. A largura de banda representa uma limitao em sistemas de comunicao. Se a banda for insuficiente, poder ser necessrio diminuir a velocidade de sinalizao aumentando o tempo de transmisso. Podemos comparar a largura de banda como uma estrada. Esta estrada representa a conexo de rede e os carros so os dados. Quanto maior (mais ampla) for a estrada mais carros circularo por ela e conseqentemente mais carros chegaro a seus destinos mais rpido. O mesmo principio pode ser aplicado aos dados transmitidos por um canal, quanto maior a largura de banda deste, maior o volume de dados transferidos por intervalo de tempo.

Capacidade de Canal A capacidade de canal a propriedade de um determinado canal fsico sobre o qual a informao transmitida. Porm agora devemos interpretar com cuidado o que um canal. O canal significa no somente o meio fsico (cabos, rdio, etc.) de transmisso, mas tambm no canal se devem incluir as seguintes especificaes: O tipo de sinais transmitidos, isto , se os sinais so binrios (com dois nveis s 0 ou 1) ou com M-nveis de codificao (neste caso temos os sinais M-ary), ou se os sinais so ortogonais, simplex, etc.44


O tipo de receptor utilizado (o receptor determina a probabilidade de erro).

Todas estas especificaes devem ser includas no conceito de Capacidade de Canal. Por exemplo, decidimos utilizar uma codificao de 4-ary dgitos em lugar de dgitos binrios para enviar informao digital sobre um mesmo canal fsico, evidentemente que com smbolos 4ary a quantidade de informao enviada dobrar do que com dgitos binrios! Vejamos o porqu disto.

Sistemas de Comunicao Digital M-ary Normalmente a comunicao digital utiliza um nmero finito de smbolos entre o receptor e o transmissor, sendo o nmero mnimo igual a dois smbolos (o caso binrio 0s e 1s). Mas existem os sistemas de comunicao digital com M smbolos (M-ary Comunication Systems), onde M = 2n com n sendo o nmero de bits a serem transmitidos por cada smbolo M. Por exemplo, se escolhermos n = 2 bits, ento teramos M = 22 = 4 smbolos, isto significa que para cada dois bits de informao basta transmitir um nico smbolo 4-ary, duplicando assim a capacidade de transmisso. Se escolhermos n = 3 bits, ento M = 8 smbolos, ou seja, um nico smbolo 8-ary permitiria o envio de 3 bits. Com n = 4 bits, podemos ter M = 16 smbolos e assim sucessivamente. Em resumo quanto maior o nmero de smbolos (nveis) M-ary maior ser a capacidade de canal para transmitir a informao digital, em outras palavras, pode-se incrementar a velocidade (taxa) de transmisso da informao incrementando o nmero de smbolos (ou nveis de codificao) M. Obviamente o custo de utilizar transmissores e receptores suportando nveis de codificao (M-ary) cada vez maiores ser elevado.


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Modulao interessante notar que muitas formas no eltricas de comunicao, tambm envolvem um processo de modulao, como a fala, por exemplo. Quando uma pessoa fala, os movimentos da boca so realizados a taxas de freqncias baixas, da ordem de 10 Hertz, no podendo a esta freqncia produzir ondas acsticas propagveis. A transmisso da voz atravs do ar conseguida pela gerao de tons portadores de alta freqncia nas cordas vocais, modulando estes tons com as aes musculares da cavidade bucal. O que o ouvido interpreta como fala , portanto, uma onda acstica modulada, similar, em muitos aspectos, a uma onda eltrica modulada.

Em um sistema de transmisso de dados, seja este digital ou analgico, com ou sem fio, extremamente necessrio utilizar mtodos de inserir a informao til que desejamos transmitir dentro de um sinal de Rdio Freqncia (RF), chamado de onda portadora (Carrier), que ser o veculo de transporte da informao de um ponto a outro. Estes mtodos de poder inserir a informao dentro de um sinal de RF so conhecidos comoCopyright 2007, ESAB Escola Superior Aberta do Brasil 46

modulao da onda portadora. Estes mtodos de modulao permitem que a informao que queremos enviar seja transportada (embutida) j seja nos parmetros de amplitude, freqncia ou fase da onda portadora.

Nos sistemas de modulao digital, os bits do sinal de informao so codificados atravs de smbolos. A modulao responsvel por mapear cada possvel seqncia de bits de um comprimento preestabelecido em um smbolo determinado. O conjunto de smbolos gerado por uma modulao chamado de constelao, sendo que cada tipo de modulao gera uma constelao de smbolos diferentes. Os smbolos nos quais as seqncias de bits de um sinal de informao so transformadas que sero transmitidos pela onda portadora.


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Normalmente quando enviamos informao digital por linhas analgicas o processo de modulao converte os bits de informao em sinais analgicos para que possam ser enviados corretamente pelo canal de comunicao. No lado do receptor o processo de demodulao faz exatamente o contrrio, isto , os sinais analgicos so processados para serem transformados novamente em bits de informao. O equipamento que realiza a modulao e demodulao denominado MODEM (MOdulao/DEModulao).

Tcnicas Bsicas de Modulao Analgica Existem trs tcnicas para a modulao de sinais analgicos, a saber: Modulao por amplitude (AM), a modulao por freqncia (FM) e a modulao por fase (PM).

Modulao por Amplitude AM (Amplitude Modulation) A modulao AM a forma de modulao em que a amplitude da onda portadora (sinal verde na figura) varia em funo do sinal modulador (sinal vermelho na figura), o sinal48


modulador o sinal que contem a nossa informao, ou seja, o sinal modulador a informao desejada (ou informao til) que estamos transmitindo. Nesta tcnica de modulao AM, tanto a freqncia como a fase da onda portadora so mantidas constantes, como pode ser visualizado na onda (sinal) de sada dada pelo sinal azul na figura. Este ltimo sinal (em azul) o sinal que enviado pelo ar at os receptores, por isso que se denomina sinal de sada (Output) do transmissor.

Modulao por Freqncia FM (Frequency Modulation) Agora se em lugar de variar a amplitude, o sinal modulador variar a freqncia da portadora, pode-se esperar uma melhor qualidade de transmisso, uma vez que a freqncia do sinal no afetada por interferncias. A contrapartida para a melhor qualidade da FM uma largura de banda maior. No caso de estaes de rdio, enquanto uma transmisso de AM pode ser razoavelmente efetuada numa faixa de 10 kHz, uma de FM precisa de larguras to altas como 150 a 200 kHz para uma boa qualidade.


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Por isso, as freqncias reservadas para transmisses comerciais de rdios de FM esto na faixa de freqncias muito altas VHF (Very High Frequency), a faixa comercial das radio emissoras de FM vai desde os 88 MHz at os 108 MHz, nesta faixa (ainda) possvel acomodar um nmero razovel de estaes de rdio.

Modulao por Fase PM (Phase Modulation) As tcnicas de modulao FM e PM tm muitas caractersticas semelhantes. A modulao por fase um tipo de modulao analgica que se baseia na alterao da fase da portadora de acordo com o sinal modulador (mensagem). A diferena da modulao FM, a modulao PM no muito utilizada exceto talvez no (mal chamado) mtodo FM Synthesis para instrumentos musicais, introduzido pela Yamaha por volta de 1982. Isto principalmente se deve ao requerimento de um equipamento (Hardware) bem mais complexo para seu processamento e tambm porque poderiam existir problemas de ambigidades para determinar se, por exemplo, o sinal tem 0 de fase ou 180 de fase.


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Na figura pode-se observar como a freqncia do sinal de sada (sinal azul) diminui quando o sinal modulador (sinal vermelho) esta decrescendo, diferente da modulao FM onde a freqncia diminui justo quando o sinal modulador esta no seu ponto mnimo.

Tcnicas Bsicas de Modulao Digital Tambm denominada modulao discreta ou codificada. Utilizada em casos em que se est interessado em transmitir uma forma de onda ou mensagem, que faz parte de um conjunto finito de valores discretos representando um cdigo. No caso da comunicao binria, as mensagens so transmitidas por dois smbolos apenas. Um dos smbolos representado por um pulso S(t) correspondendo ao valor binrio "1" e o outro pela ausncia do pulso (nenhum sinal) representando o dgito binrio "0".


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Como se pode observar, os bits possuem estados bem definidos (1 ou 0) e por esta razo no podem ser transmitidos (irradiados) com eficincia como um sinal senoidal. Os processos de modulao digital consistem em modular uma informao binria atravs de uma onda portadora analgica senoidal, utilizando as mesmas tcnicas da modulao analgica. A diferena fundamental entre os sistemas de comunicao de dados digitais e analgicos (dados contnuos) bastante bvia. No caso dos dados digitais, envolve a transmisso e deteco de uma dentre um nmero finito de formas de onda conhecidas (no presente caso a presena ou ausncia de um pulso), enquanto que, nos sistemas contnuos h um nmero infinitamente grande de mensagens cujas formas de onda correspondentes no so todas conhecidas. No caso especfico do sinal modulador ser um sinal digital, essas tcnicas de modulao analgica, vistas anteriormente, tomam as seguintes denominaes:

Modulao ASK (Amplitude Shift Keying) A tcnica de modulao ASK (ou tcnica por chaveamento da amplitude) tambm conhecida como a modulao On-Off, ASK o mtodo mais simples de modulao digital. Consiste na alterao da onda portadora em funo do sinal digital a ser transmitido. A onda resultante consiste ento em pulsos de rdio freqncia, que representam o sinal binrio 1 e espaos representando o dgito binrio 0 (supresso da portadora). Da o nome de On-Off porque pareceria que a onda portadora ligada e desligada dependendo do valor dos bits de informao enviados. Atualmente esta tcnica no mais utilizada em sistemas de transmisso digital.


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Modulao FSK (Frequency Shift Keying) O processo de modulao FSK (ou modulao por chaveamento da freqncia) consiste em variar a freqncia da onda portadora em funo do sinal modulador, no presente caso, o sinal digital a ser transmitido. Este tipo de modulao pode ser considerado equivalente modulao em FM para sinais analgicos. A amplitude da onda portadora modulada mantida constante durante todo o processo da modulao; quando ocorrer a presena de um nvel lgico "1" no sinal digital, a freqncia da portadora modificada para uma freqncia f1, e para um valor 0 a freqncia da portadora muda para um valor f2 estas mudanas de freqncias podem ser depois compreendidas no processo de demodulao.


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Modulao PSK (Phase Shift Keying) A tcnica PSK (ou modulao por chaveamento da fase) o processo pelo qual se altera a fase da onda portadora em funo do sinal digital a ser transmitido. Quando ocorrer uma transio de nvel lgico do sinal digital a ser transmitido (sinal modulador), haver uma mudana de 180 graus na fase da onda portadora com relao fase anterior. A transio de fases observada pode ser tanto de nvel lgico 0 para 1 como de nvel lgico 1 para 0. Para este tipo de modulao deve ser utilizada a deteco sncrona, j que esta tem como base o conhecimento preciso a respeito da fase da onda portadora recebida, bem como da sua freqncia. Esta tcnica de modulao devido ao fato mencionado envolve circuitos de recepo (demodulao) mais sofisticados; em compensao oferece melhor desempenho que as tcnicas ASK e FSK. Por tal motivo a modulao PSK bastante utilizada em sistemas de telecomunicaes.

Resumo dos Tipos de Modulao A seguir apresentamos um quadro resumo dos diferentes tipos de modulao utilizando tanto uma onda portadora analgica ou digital e a informao enviada analgica ou digital.


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Ainda na modulao PSK temos as tcnicas de modulao BPSK e QPSK.

Demodulao o processo que nos permite reverter o processo da modulao. Tambm chamado de deteco, envolve dispositivos eletrnicos, chamados modems, encarregados de detectar a onda portadora modulada e extrair dela o sinal modulante. No processo da demodulao para sinais digitais, a forma de onda no importante, pois ela j conhecida. O problema se resume a determinar se o pulso est presente ou ausente, portanto, o rudo do canal no tem influncia nesse sentido. Entretanto o rudo do canal poder causar certos erros nas decises. A deciso na deteco pode ser facilitada com a passagem do sinal atravs de filtros que reforam o sinal til e suprimem o rudo ao mesmo tempo. Isso permite melhorar muito a relao Sinal/Rudo reduzindo a possibilidade de erro. Nos sistemas digitais o problema da deteco (demodulao) um problema um pouco mais simples que nos sistemas contnuos. Durante a transmisso, as formas de onda da onda portadora modulada so alteradas pelo rudo do canal. Quando este sinal recebido no receptor, devemos decidir qual das duas formas de onda possveis conhecidas foi


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transmitida. Uma vez tomada a deciso a forma de onda original recuperada sem nenhum rudo.

Multiplexao Um dos maiores problemas na implementao de uma rede de comunicao de dados o alto custo das linhas de comunicao. Por isso h a necessidade de otimizar estas linhas. Por exemplo, se cada estao de trabalho possuir uma linha direta ao servidor, a atividade mdia nesta linha ser excessivamente baixa, devido a perodos inativos longos com nenhum ou pouqussimo fluxo de dados. Se existem perodos ativos entre as vrias linhas que nunca coincidem, possvel comutar uma nica linha para atender os vrios terminais. Mas existe a possibilidade de mais de um terminal estar ativo em determinado instante, e se no existem regras para as estaes ligadas ao comutador surgir um conflito na linha gerando um grave problema. Este problema pode ser resolvido fazendo com que a linha que sai do comutador seja maior do que qualquer linha de entrada, sendo assim a linha de sada maior que a soma das linhas de entrada eliminando o problema.


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Com isso o comutador executa a funo de multiplexador. O multiplexador (MUX) um dispositivo cuja funo permitir que mltiplas estaes de trabalho possam compartilhar uma linha de comunicao. Do lado oposto encontra-se o demultiplexador (DEMUX) que faz o processo contrario distribuindo os sinais desde o canal principal para os respectivos canais secundrios. Portanto, em um sistema unidirecional, existe um MUX na transmisso e um DEMUX na recepo. Dois sistemas so necessrios para uma comunicao bidirecional, cada um com seu prprio canal principal de comunicaes. Em um sistema bidirecional, existe um MUX/DEMUX em cada terminao, sendo a comunicao realizada por um nico par de cabos (para tranado, coaxial, fibras). fundamental nestes dispositivos minimizar o efeito Cross-Talk e maximizar a separao de canais. O canal principal tem capacidade (largura de banda) suficiente para suportar o uso compartilhado pelos canais secundrios. Com isso, os multiplexadores reduzem o nmero de linhas de comunicao necessrias, conseguindo uma reduo nos custos, pois diminuem o cabeamento necessrio. O processo de multiplexao (ou multicanalizao) se divide em: Multiplexao por diviso de freqncia (FDM), multiplexao por diviso de tempo (TDM) e multiplexao estatstica por diviso de tempo (STDM).

FDM (Frequency Division Multiplexing) Na tcnica de multiplexao por diviso de freqncia, a largura de banda da linha principal de comunicaes dividida em vrias freqncias com isso surgem vrias bandas mais estreitas, e cada terminal tem acesso a uma, ou seja, esta tcnica permite transmitir simultaneamente vrios canais (sinais), atravs de um nico canal fsico (meio de transmisso), onde cada sinal de usurio (canal secundrio de comunicao) possui uma banda espectral (freqncia) prpria e bem definida, que, em condies normais de


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funcionamento bem menor que a largura de banda total da linha (canal) de comunicao principal.

TDM (Time Division Multiplexing) Esta tcnica da multiplexao por diviso de tempo intercala os bits, que fluem das linhas de baixa velocidade entrantes para dentro da linha sada de alta velocidade. Em ambos os mtodos o resultado que uma nica linha de alta velocidade transmite de forma serializada um nmero de sinais (canais) de entrada com velocidades mais baixas.


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Portanto, a tcnica TDM permite transmitir simultaneamente vrios canais (sinais), dentro do mesmo canal fsico (meio de transmisso), onde cada sinal de usurio (canal de comunicao secundrio) possui um tempo prprio e definido de uso da banda para transmisso. No caso desta tcnica TDM o uso da largura de banda (da linha de comunicaes principal) poderia no ser timo, sobre todo quando existem canais de usurios que no esto transmitindo nada, j que esse espao de tempo no estaria sendo utilizado por ningum, portanto, desperdiando banda, mas o ponto a favor que a qualidade de servio elevada por termos uma banda garantida.

STDM (Statistical TDM) A tcnica de multiplexao por diviso de tempo estatstica ou simplesmente multiplexao estatstica uma tcnica muito til quando se quer fazer um melhor uso da largura de banda total do canal principal de comunicaes. Nesta tcnica uma parcela de tempo s alocada se existir trfego, ao contrrio da TDM, e com isso se evita a m utilizao da linha principal. Neste caso temos um uso aprimorado da largura de banda, mas poderia no existir uma qualidade de servio no atendimento como ocaso do TDM.

Obs.: Se o trfego na linha uniforme, ento mais vantajoso o uso da tecnologia TDM, que proporciona uma melhor utilizao da capacidade da linha.


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FDM x TDM Na multiplexao por diviso de freqncia (FDM) cada sub-canal com determinada freqncia atribuda a cada um dos componentes do grupo, sendo assim pode se tornar difcil a expanso neste mtodo visto que a adio de sub-canais precisar de uma reatribuio de freqncias. Na multiplexao por diviso de tempo (TDM), como o tempo dividido entre os terminais, o multiplexador examina as linhas de baixa velocidade em uma ordem pr-definida, e a linha de alta velocidade possui apenas um nico sinal em um determinado instante. Isto difere da FDM, na qual, vrios sinais so enviados ao mesmo tempo, porm cada um com uma diferente freqncia. Normalmente a FDM usada para sinais analgicos e a TDM com sinais digitais. Para separar as freqncias alocadas com a tecnologia FDM utiliza-se de guardas-de-banda. Na tecnologia TDM a separao das fatias de tempo obtida com espaos de tempo entre quadros sucessivos de amostras completas de todos os canais. No caso da tecnologia TDM tem-se a TDM sncrona e a TDM assncrona, que veremos mais adiante.

Sincronizao O processo de sincronizao parte do protocolo de comunicao. A transmisso de dados por uma rede de computadores serial, devido ao custo mais baixo, os bits que compem um caractere so transportados um aps o outro, utilizando apenas um canal. A sincronizao entre o emissor e o receptor, realizada atravs de um sinal, de modo que o receptor e o transmissor estejam sincronizados previamente antes dos dados enviados chegarem ao receptor, esse sinal de sincronismo mantm o receptor sincronizado com a cadeia de bits transmitida, desta forma os dados enviados no seriam perdidos em teoria.


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Se os terminais estiverem prximos fisicamente, a sincronizao pode ser feita atravs de um canal dedicado, que transmite um sinal de sincronizao. Nas redes LAN Ethernet o sinal de sincronismo se encontra no prprio cabealho do quadro Ethernet. Agora, se os terminais estiverem fisicamente distantes, o uso de um canal dedicado se torna invivel e neste caso e necessrio um sinal de sincronizao que esteja incorporado no sinal transmitido, no modo cdigo com auto-sincronismo (Self-clocking Code). Os melhores cdigos para relgio so aqueles que alteram o estado da linha com relativa freqncia, permitindo que o receptor possa continuamente se ajustar ao sinal enviado. Estes cdigos so muito utilizados nas transmisses de dados utilizando redes WAN. Em telecomunicaes, um timo codificador de linha com sincronismo includo (no prprio sinal transmitido) o cdigo Manchester, tambm conhecido como codificador Bifase (Biphase Encoder). Neste codificador de linha cada bit transmitido tem no mnimo uma transio e ocupa o mesmo intervalo de tempo, ou seja, um bit 1 representado por uma transio positiva (subida) no meio do intervalo significativo do bit, enquanto o bit 0 corresponde a uma transio negativa (descida). Pode-se observar que o codificador Manchester experimenta variaes ao longo do tempo o que, por sua vez, produz um timo sinal de relgio (sincronismo) contido no sinal codificado, isto facilita muito ao receptor na hora de recuperar os dados.


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O cdigo Manchester utilizado nas redes Ethernet. Existem cdigos de linha mais complexos, por exemplo, os cdigos 8B/10B o qual utiliza menos largura de banda para atingir a mesma taxa de transferncia, mas que pode ser menos tolerante a erros de freqncia e Jitter no relgio de referencia (sinal de sincronismo) tanto do transmissor como do receptor.

Modos de Comunicao O fluxo de dados em uma rede de comunicao pode ser realizado de trs formas: SIMPLEX: O fluxo de dados ocorre em uma nica direo. Utilizado pelas emissoras de TV e rdio difuso; HALF-DUPLEX: O fluxo de dados ocorre em ambas s direes, porm em uma direo de cada vez. Utilizado em sistemas do tipo Walk-talk; FULL-DUPLEX: O fluxo de dados ocorre em ambas s direes simultaneamente. Caracteriza-se alta vazo e utilizao contnua de dados, diminuindo o tempo de resposta.


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NIDADE

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Objetivo: Saber identificar os principais meios fsicos de transmisso.

Princpios De Telecomunicaes (Parte II) Meios De Transmisso O meio para a transmisso (da informao, dados) serve para oferecer suporte ao fluxo de dados entre dois pontos distantes. Usamos o termo linha para designar o meio de transmisso usado entre esses pontos. Essa linha pode ser constituda por um par de fios, um cabo coaxial, fibras ticas, ou ento pode ser um canal de comunicao por rdio freqncia ou at mesmo por satlite. Aqui sero abordados os meios de transmisso mais comuns utilizados nos sistemas de comunicaes.

Sistemas Por Rdio Enlace Os sistemas de comunicaes por rdio enlace fazem uso do espectro eletromagntico, isto , transmitem os dados atravs de ondas de rdio freqncia (RF). Para que a transmisso de dados neste sistema tenha xito importante que certos requisitos sejam respeitados, a saber: Potncia de transmisso; Mnima distoro na propagao do sinal; As condies anteriores devem ser mantidas dentro de parmetros suficientes para garantir a integridade dos dados transmitidos. Por sua natureza, estes sistemas so adequados tanto para ligao ponto a ponto quanto para ligaes multipontos. Seu emprego particularmente importante para comunicaesCopyright 2007, ESAB Escola Superior Aberta do Brasil 63

entre computadores e o ambiente de rede local mvel. A rdio difuso tambm utilizada em aplicaes onde confiabilidade do meio de transmisso um requisito indispensvel. Nas ligaes entre redes LAN, a rdio difuso tambm tem um papel relevante, especialmente se essas redes esto distantes e a taxa de fluxo de dados (entre elas) precisa ser elevada. Neste caso, circuitos telefnicos podem ser inadequados e a rdio difuso pode ter a largura de faixa exigida. Comunicaes por luz infravermelha e microondas so outros meios possveis de comunicao. A comunicao de dados utilizando um link de rdio em velocidades de 10 MB, 11 MB, 20 MB ou 100 MB est sendo uma das opes mais prticas e viveis financeiramente para interligar redes locais Ethernet cujas distncias no ultrapassem 30 Km por enlace. Por utilizar a tecnologia por espalhamento espectral (Spreed-Spectrum) na freqncia de 2.4 Ghz ou 5.8 Ghz, a interligao dos locais onde esto instaladas as LANs depender de existir linha de visada direta entre as antenas de transmisso e recepo. Caso a topologia do local dificulte essa visada pela existncia de obstculos como prdios ou morros, poderemos supera-los com o emprego de uma unidade repetidora localizada exatamente entre os pontos de conexo. A tecnologia Spreed-Spectrum emprega um feixe de ondas de rdio na freqncia de 915 Mhz ou 2.4 Ghz que se propaga formando um ngulo de at 60 entre as antenas de transmisso e recepo. Essa abertura da faixa de ondas de rdio reduz a sensibilidade a problemas atmosfricos como chuvas fortes, campos eletromagnticos e tambm a obstculos naturais. Ao contrrio da tecnologia de transmisso de dados via microondas, onde os sinais so transmitidos num feixe retilneo entre as antenas de

transmisso/recepo e so muito mais susceptveis a interferncias atmosfricas, a tecnologia Spreed-Spectrum se beneficia da largura da banda para obter a conexo dos sinais, mesmo em locais de difcil recepo.


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Se a distncia entre os sites a serem conectados for superior a 4 Km, ser utilizado um amplificador de sinal de 1 Watt de potncia para garantir a qualidade e sustentao do sinal entre as antenas transmissora e receptora. Um enlace de rdio Ethernet a 10, 11, 20 e 100 Mbps interliga duas redes locais consideradas as limitaes de visada direta entre os pontos e distncia mxima de 30 Km. Em razo de performance e qualidade na transmisso, cada antena conectada a um equipamento chamado 'Bridge' que transmite os pacotes Ethernet que realmente precisam trafegar de uma rede para outra. Isso aumenta a disponibilidade e eficincia do link de rdio e reduz colises nos barramentos das LANs. Redes LANs colocadas em edifcios distantes uns dos outros podem ser interligadas por canais com banda passante mdia de at 2 Mbps, uma taxa razoavelmente boa, e possvel transmitir (nessa velocidade) tanto dados tradicionais como imagens e at os canais de voz dos PABX das empresas. No Brasil, usurios como Promom, EDS, Unibanco e a Marinha j trabalham com solues de radiofreqncia para suas redes LAN corporativas.

Sistemas Por Satlite Sem dvida alguma, o maior fator motivador para a utilizao de satlites como meio de transmisso, a inexistncia de meios fsicos entre localidades alvo da comunicao. ComoCopyright 2007, ESAB Escola Superior Aberta do Brasil 65

os satlites podem cobrir praticamente quaisquer reas do globo terrestre chegam a ser a melhor opo para atingir pontos de difcil acesso. Outro fato determinante para a utilizao de satlites como meio de transmisso foi a indisponibilidade de meios de transmisso digital de baixo custo. As atuais redes digitais de alta velocidade no existiam h 15 ou 15 anos atrs. Os servios analgicos de transmisso, como o Transdata, apresentavam taxas de erro na ordem de 10-5, contra 10-7 (ou menores) dos servios digitais atuais. O custo dos meios de transmisso analgicos tambm foi um fator motivador para o uso da tecnologia satelital, tendo, todavia, deixado de ser, nos ltimos anos. O satlite o elemento fsico comum de interligao das estaes terrenas, atuando como estao repetidora. Devido a sua altitude, permite a transmisso de sinais diretamente entre duas estaes, sem que existam necessariamente pontos intermedirios. Um sistema satelital esta composto de um Segmento Espacial e um Segmento Terrestre: O Segmento Espacial: Composto por um ou mais satlites e pelos equipamentos necessrios s funes de suporte e operao dos satlites, tais como telemetria, rastreio, comando, controle e monitorao. O Segmento Terrestre: So as estaes terrenas de comunicao que transmitem os dados de um ponto geogrfico para outro. Cada estao terrena esta provista de uma antena, amplificadores de potncia de transmisso, amplificadores de recepo de baixo rudo e equipamentos de comunicao.


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Dos vrios subsistemas que um satlite possui o que mais nos interessa o de comunicaes. Neste sistema temos um repetidor ativo que recebe, converte a freqncia, amplifica e retransmite para a Terra os sinais recebidos. Os circuitos so denominados Transponders. Cada Transponder responsvel pela recepo e retransmisso de uma determinada banda de freqncia. Um satlite tem, tipicamente, de 20 a 40 Transponders. As faixas de freqncias utilizadas pelos sistemas satelitais so: Banda L: Banda C: de 1,5 a 2,5 GHz de 5,850 a 6,425 GHz (Uplink = Terra Satlite) (Downlink = Satlite Terra)

de 3,625 a 4,200 GHz Banda Ku: de 14,0 a 14,5 GHz

(Uplink = Terra Satlite) (Downlink = Satlite Terra)

de 11,7 a 12,2 GHz Banda Ka: de 20,0 a 30,0 GHz

As bandas mais utilizadas so a C e a Ku, sendo a banda Ku a mais popular, isto devido s freqncias mais altas que utiliza possibilitando assim o uso de antenas de menor tamanho. Mas tal vantagem contrabalanceada por uma relevante caracterstica em contra. A banda Ku sofre maior atenuao de sinal (pela chuva, por exemplo) em relao banda C.

O Sistema Brasileiro De Transmisso Por Satlite (SBTS) O SBTS de propriedade da Embratel composto por satlites com as seguintes caractersticas bsicas: Giroestabilizados: atitude mantida pela fora centrpeta da metade que gira sobre o prprio eixo; Comprimento 7,1 metros;


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Dimetro 2,16 metros; Massa: 1.140 Kg (lanamento) e 671 Kg (rbita); Transponders: 36, 36 MHz/cada, 36 dBW; Redundncia TWT ; Freqncias: 6,0 GHz (Uplink) e 4,0 GHz (Downlink); Energia: 982 W (inicial) e 799 W (final); Potncia Irradiada (EIRP/canal): >= 34 dBW; Espectativa Vida til: 11 a

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