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FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES

AULA 4: REDE DE ACESSO – CAMADA FÍSICAProf. Luiz Leão

AULA 4: REDE DE ACESSO – CAMADA FÍSICA


Conteúdo Desta Aula

SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO

1

CABEAMENTO DE COBRE

3

PRÓXIMOS PASSOSCAMADA FÍSICA

2

REDES SEM FIO

4

ORGANIZAÇÕES DE PADRONIZAÇÃO

5


Sistema de Comunicações

Tarefa de Comunicações • Geração do sinal; • Sincronização; • Utilização do sistema de comunicação; • Correção e detecção de erros; • Roteamento; • Gerência de redes.



Sistema de Comunicação de Dados


TRANSMISSOR

MEIO DE TRANSMISSÃO

RECEPTOR


Componentes do Sistema de Comunicação de Dados


Os componentes de um Sistema de Comunicação de Dados, segundo Forouzan (2008), são cinco:

1.Mensagem • São as informações (dados) serem transmitidos. • Entre as formas populares de informação temos texto, fotos e vídeos.

2.Emissor • É o dispositivo que envia a mensagem de dados. • Pode ser um computador, estação de trabalho, aparelho telefônico, televisão e assim

por diante.

3.Receptor • É o dispositivo que recebe a mensagem. • Pode ser um computador, estação de trabalho, aparelho telefônico, televisão e assim

por diante.




Os componentes de um Sistema de Comunicação de Dados, segundo Forouzan (2008), são cinco:

4.Meio de Transmissão • É o caminho físico pelo qual uma mensagem trafega do emissor para o receptor. • Alguns exemplos de meio de transmissão são: Cabo de par trançado, cabo coaxial,

fibra ótica e o ar.

5.Protocolo • É um conjunto de regras que controla a comunicação de dados. • Representa um acordo entre os dispositivos de comunicação. • Sem um protocolo dois dispositivos podem estar conectados, mas, não conseguem se

comunicar.


Camada Física


• A camada Física fornece os requisitos para transportar pelo meio físico de transmissão o quadro (frame) da camada de Enlace de Dados.

• Essa camada aceita um quadro completo da camada de Enlace de Dados e o codifica como uma série de sinais que serão transmitidos para o meio físico local.

• Os bits codificados que formam um quadro são recebidos por um dispositivo final ou por um dispositivo intermediário.


Camada Física


• A entrega de quadros pelo meio físico local exige os seguintes elementos da camada Física: o Meio físico e conectores ligados; o Representação de bits no meio físico; o Codificação de dados e informações de controle; o Circuito transmissor e receptor nos dispositivos de rede.


Meio Físicos


Fatores que diferenciam os meios •Custo, incluindo a interface de rede; •Banda passante; •Atenuação característica do meio; •Imunidade a ruídos.


Meios Físicos de Transmissão - LAN


Cabo Coaxial

Par Trançado

Fibra Ótica

Proteção externaMaterial isolante (PVC, Teflon))

Núcleo condutorMalha de fio de cobre ou luva de alumínio


Cabeamento de Cobre


• Ao longo dos anos foram utilizados vários tipos de cabeamento de cobre como coaxial grosso, coaxial fino e par trançado.

• Nos dias atuais o tipo mais utilizado é o UTP (Unshielded twisted-pair), em português denominado Par Trançado Não Blindado, com conectores RJ45 sendo utilizado para interconectar dispositivos de redes como os computadores com dispositivos intermediários como switch ou roteadores.


Cabo Coaxial


Componentes: • Condutor (núcleo de cobre); • Dielétrico (material isolante); • Condutor externo de malha e revestimento (cobertura plástica protetora).


Cabo Coaxial


Tipos de Conectores BNC • Bayonet Neill Concelman • Muito utilizado em equipamentos de rádio de baixa frequência,

equipamentos de CFTV e em instrumentos de medição. • Foi também muito utilizado nas primeiras redes Ethernet, nos

anos da década de 1980, mas acabaram substituídos, para essa finalidade, pelos conectores RJ45.


Cabo Coaxial


Esquema de Ligação Utilizando Cabo


Par Trançado


• Par de condutores de aproximadamente 1mm de espessura; • Trançado para reduzir a interferência; • Comporta tanto transmissões analógicas quanto digitais; • Taxas de transmissão podem chegar a ordem de gigabits por

segundo, dependendo da distância entre os extremos;


Par Trançado


• É o meio mais simples, mais flexível e mais barato; • Utilizado geralmente em ligações ponto a ponto; • Maior atenuação por unidade de distância; • Bastante sujeito à interferências. • Tipos:

o Shielded Twisted Pairs – STP o Unshielded Twisted Pairs – UTP


Par Trançado


• Classificação para os cabos sem blindagem o Usado em redes locais. o Alcance padrão 100 m;

Categoria Nº Pares Taxa Máxima LB máx Aplicação

3 4 10 Mbps 16 Mhz Voz e Dados (10BaseT)

4 4 16 Mbps 20 Mhz Voz e Dados (10BaseT4)

5 4 100 Mbps 100 Mhz Voz e Dados (100BaseTX)

5e 4 1000 Mbps 125 Mhz Voz e Dados (1000BASE-T)

6 4 10 Gbs 250 Mhz GigaBit (100 mts) e 10Giga (55 mts)

6a 4 10 Gbs 500 Mhz 10Giga Ethernet (100 mts)

7 4 10 Gbs 600 Mhz 10Giga Ethernet (100 mts)


Par Trançado


• Conectorização o Utiliza o conector RJ45.


Padrões de Conectorização


• Existem dois padrões para a ordem dos fios dentro do conector, o EIA 568B (o mais comum) e o EIA 568A. A diferença entre os dois é que a posição dos pares de cabos laranja e verde são invertidos dentro do conector.




• Existe muita discussão em relação a qual dos dois é "melhor", mas, na prática, não existe diferença de conectividade entre os dois padrões.

• A única observação é que você deve cabear toda a rede utilizando o mesmo padrão. Como o EIA 568B é de longe o mais comum, recomendo que você o utilize ao crimpar seus próprios cabos.




• Uma observação é que muitos cabos são certificados para apenas um dos dois padrões; caso encontre instruções referentes a isso nas especificações, ou decalcadas no próprio cabo, crimpe os cabos usando o padrão indicado.




• Padrão 568B: o branco laranja (Recepção) o laranja (Recepção) o branco verde (Transmissão) o azul o branco azul o verde (Transmissão) o branco marrom o marrom

• Padrão 568A: o branco verde (Transmissão) o verde (Transmissão) o branco laranja (Recepção) o azul o branco azul o laranja (Recepção) o branco marrom o marrom


Cabo Crossover


• O cabo crimpado com a mesma disposição de fios em ambos os lados do cabo é chamado de cabo "reto", ou straight.

• Este é o tipo "normal" de cabo, usado para ligar os micros ao switch ou ao roteador da rede.

• Existe ainda um outro tipo de cabo, chamado de "crossover" (também chamado de cabo cross, ou cabo cruzado), que permite ligar diretamente dois micros, sem precisar do hub ou switch.

• Ele é uma opção mais barata quando você tem apenas dois micros.


Cabo Crossover


• No cabo cruzado, a posição dos fios é diferente nos dois conectores, de forma que o par usado para enviar dados (TX) seja ligado na posição de recepção (RX) do segundo micro e vice-versa.

• De um dos lados a pinagem é a mesma de um cabo de rede normal, enquanto no outro a posição dos pares verde e laranja são trocados. Daí vem o nome crossover, que significa, literalmente, "cruzado na ponta“.

• Para fazer um cabo crossover, você crimpa uma das pontas seguindo o padrão EIA 568B que vimos acima e a outra utilizando o padrão EIA 568A, onde são trocadas as posições dos pares verde e laranja.


Cabo Crossover


• Dois fios enrolados em espiral de forma a reduzir o ruído e manter constantes as propriedades elétricas do meio;

• Podem ser blindados ou não; • A transmissão pode ser analógica ou digital; • Banda passante alta; • Taxas de transmissão da ordem de Mbps até Gbps (Categoria 7); • Susceptível à ruídos e interferência (crosstalk); • Cabos 4 pares; • Conexão fácil e instalação fácil; • Comprimento máximo do cabo de 100 metros.


Resumo Par Trançado


• Os sinais são transmitidos através de sinais eletromagnéticos nas frequências de rádio que representam os dígitos binários de comunicação de dados.

• As tecnologias de comunicação de dados sem fio funcionam bem em ambientes abertos, entretanto, em ambientes fechados, têm sua cobertura prejudicada por determinados materiais de construção utilizados em prédios e estruturas.


Redes Sem Fio (Wireless)


• É suscetível à interferência de telefones sem fio, lâmpadas fluorescentes e fornos micro-ondas, entre outros equipamentos.

• Como a cobertura da comunicação sem fio não exige acesso físico ao meio, os dispositivos e usuários que não são autorizados a acessar a rede terão acesso à transmissão.

• Portanto, a segurança de rede é o principal componente da administração de uma rede sem fio.


Redes Sem Fio (Wireless)



Padrões Em Redes


• Diversas entidades são responsáveis pela criação, autorização e padronização de regras, tecnologias, equipamentos para computadores e dispositivos de redes.

• Padrões são fundamentais para garantir a interoperabilidade entre diversos recursos de hardware e de software.


Organizações de Padronização


• ANSI (American National Standards Institute) - SQL ANSI, ANSI C etc; • IANA (Internet Assigned Numbers Authority) - Portas, IP’s, DNS etc; • ISO (International Standards Organization) - Diversos padrões de projeto; • ITU (International Telecommunications Union); • IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) - Padrões de engenharia eletro-eletrônica; • IETF (Internet Engineering Task Force); • TIA (Telecommunications Industries Association).


Organizações de Padronização


VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS?

Fluxo de Transmissão;

Linhas de Comunicação;

Topologias Físicas;

Métodos de Controle de Acesso;

Protocolos de Controle de Acesso;

Próximos Passos.

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