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SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GERENCIAIS Copyright © Todos os direitos desta obra são da Escola Superior Aberta do Brasil. www.esab.edu.br Diretor Geral Nildo Ferreira Secretário Geral: Aleçandro Moreth Diagramadores Felipe Silva Lopes Caliman Rayron Rickson Cutis Tavares Produção do Material Didático-Pedagógico Escola Superior Aberta do Brasil www.esab.edu.br 3 Sumário 1. Apresentação..........................................................................04 2. Multimídia .............................................................................. 05 3. Classificação dos Dados Multimídia .......................................11 4. Tratamento de Áudio ............................................................. 15 5. Tratamento de Vídeo............................. ................................ 21 6. Requisitos de uma Rede Multimídia ...................................... 31 7. Resumo ................................................................................. 35 8. Apresentação 2 ..................................................................... 36 9. Mobilidade em Rede Multimídia ............................................ 37 10. Tratamento de Erros.............................................................. 47 11. Gerenciamento da Rede ....................................................... 56 12. Serviços Integrados ............................................................... 64 13. Tecnologia ATM ..................................................................... 69 14. Resumo 2 .............................................................................. 78 15. Apresentação 3 .................................................................... 79 16. Frame Relay ......................................................................... 80 17. Protocolo IPv6........................................................................88 18. IP TV.......................................................................................97 19. Classificação dos Dados Multimídia .................................... 108 20. Tecnologias de Armazenamento ..........................................118 21. Resumo 3.............................................................................129 22. GLOSSÁRIO ....................................................................... 130 23. BIBLIOGRAFIA .................................................................... 133 www.esab.edu.br 4 Aprender as características que definem um conteúdo multimídia; Aprender a maneira como os dados multimídia são classificados para serem transferidos por uma rede e Aprender como o texto é tratado em sistemas multimídia; Entender os princípios básicos do tratamento de áudio em redes multimídia e Aprender como a imagem é tratada em sistemas Multimídia; Conhecer o Padrão de Codificação MPEG, suas características, utilização e variações e Aprender os aspectos mais importantes que devem ser analisados em uma rede multimídia e Conhecer as técnicas utilizadas para se garantir que os dados trafegados em uma Rede Multimídia estejam protegidos. www.esab.edu.br 5 Multimídia, por definição, é um tipo de informação que possui múltiplas formas de conteúdo. As formas de conteúdo que podem ser encontradas são: áudio, vídeo, imagem e texto. E, além disso, as informações gravadas podem ser acessadas de maneira interativa ou passiva (sequencial). Um livro contendo textos e figuras, um programa de televisão com vídeo e áudio, entre outros, poderiam ser todos considerados multimídias. Um programa de rádio convencional não é considerado multimídia, pois conta com apenas um tipo de informação, o áudio, que é veiculado. A multimídia geralmente é acessada por equipamentos eletrônicos de processamento de conteúdo, como computadores, leitores de DVD, entre outros. O termo multimídia também pode ser utilizado para designar um aparelho que exibe conteúdo multimídia, como um Quiosque Multimídia. Outra definição utilizada para a Multimídia Interativa é Hipermídia. Entre os melhores exemplos de Hipermídia temos: Enciclopédias Eletrônicas (MS- Encarta), filmes em DVD e a Internet. Características de Conteúdos Multimídia Assumindo sua definição original, um conteúdo é dito multimídia quando o seu conteúdo possui mais de um tipo de informação veiculada simultaneamente, podendo ser: áudio e vídeo; texto e imagem; texto, imagem e vídeo; texto, áudio, vídeo e imagem. Algumas pessoas podem achar que um conteúdo multimídia obrigatoriamente deve ter mais de dois tipos de www.esab.edu.br 6 conteúdo, e que o conteúdo deve ser interativo. Isso é uma consequência da utilização dos computadores e da indústria da Informática, que há muito tempo utiliza o termo Multimídia para definir um tipo de conteúdo interativo que possui textos, vídeos, sons, animações e imagens. Uma denominação para conteúdo multimídia utilizada, e aceita, atualmente é a seguinte: é a veiculação simultânea de informação utilizando conteúdo em texto, áudio, imagem e vídeo, podendo ou não ser interativo, sendo armazenada de maneira digital. Sendo assim, um Jornal impresso não é considerado multimídia, mesmo tendo textos e imagens, pois essas informações não são armazenadas de maneira digital. Por outro lado, um Jornal na Internet pode sim ser considerado um Jornal Multimídia, pois possui informação em texto e imagem (e alguns também possuem vídeo) armazenada em formato digital e com conteúdo interativo. Os vários tipos de conteúdos utilizados na Multimídia têm o propósito de aumentar a quantidade e a qualidade da informação que será veiculada, tornando mais fácil o entendimento do que está sendo apresentado, através da exposição de várias representações do mesmo assunto. E a interatividade no conteúdo Multimídia permite o acesso a qualquer informação que se deseja, sem a necessidade de uma espera pelo momento da veiculação da informação desejada. Essa característica facilita o acesso às informações que realmente são desejadas por quem está diante de um conteúdo multimídia, e também agiliza a busca por informações específicas. Redes de Computadores Sem dúvida alguma, um dos maiores benefícios de uma rede de comunicação é o compartilhamento de informações entre os usuários. Atenta aos possíveis benefícios e recompensas, e apesar dos riscos, as empresas estão interconectando seus computadores em ritmo acelerado. www.esab.edu.br 7 Uma Rede de Computadores é formada por um conjunto de dispositivos capazes de se comunicar, trocar informações e compartilhar recursos, interligados por um sistema de comunicação. O sistema de comunicação vai se constituir de um arranjo topológico interligando os vários dispositivos através de enlaces físicos (meios de transmissão) e de um conjunto de regras com a finalidade de organizar a comunicação (protocolos). Rede de Computadores são ditas confinadas quando as distâncias entre os dispositivos são menores que alguns poucos metros. Redes Locais de Computadores são sistemas cujas distâncias entre os dispositivos se enquadram na faixa de alguns poucos metros a alguns poucos quilômetros. Sistemas, cuja dispersão é maior do que alguns quilômetros são chamados Redes Geograficamente Distribuídas. Tipos de Redes de Computadores Não existe uma definição formal para os tipos de redes de computadores, mas duas características são utilizadas como principais fatores de determinação de uma rede: a abrangência física (geográfica) e a tecnologia de transmissão. Redes Locais As redes locais, muitas vezes chamadas de LAN’s, são redes privadas contidas em um prédio ou em um campus universitário que tem alguns quilômetros de extensão. Elas são amplamente usadas para conectar computadores pessoais e estações de trabalho em escritórios e instalações industriais, permitindo o compartilhamento de recursos (por exemplo, impressoras) e a troca de informações. As redes locais têm três características que as diferenciam dasdemais: (1) tamanho, (2) tecnologia de transmissão, (3) topologia. www.esab.edu.br 8 As LAN’s têm um tamanho restrito, o que significa que o pior tempo de transmissão é limitado e conhecido com a devida antecedência. O conhecimento desse limite permite a utilização de determinados tipos de projetos que em outras circunstâncias seriam inviáveis, além de simplificar o gerenciamento da rede. A tecnologia de transmissão das LAN’s quase sempre consiste em um cabo ao qual todas as máquinas são conectadas. As LAN’s tradicionais são executadas a uma velocidade que pode variar entre 10 Mbps a 1 Gbps, tem baixo retardo e cometem pouquíssimos erros de transmissão. Redes Metropolitanas Uma rede metropolitana, ou MAN, é na verdade uma versão ampliada de uma LAN, pois basicamente os dois tipos de rede utilizam tecnologias semelhantes. Uma MAN pode abranger um grupo de escritórios vizinhos ou uma cidade inteira e pode ser privada ou pública. Uma MAN tem apenas um ou dois cabos e não contêm elementos de comutação, capazes de transmitir pacotes através de uma série de linhas de saída. A ausência desses elementos simplifica a estrutura. A principal razão para se tratar as redes metropolitanas como uma categoria especial é que elas têm e utilizam um padrão especial. Trata-se do DQDB (Distributed Queue Dual Bus) ou, para as pessoas que preferem números às letras, do 802.6. O DQDB consiste em dois barramentos (cabos) aos quais todos os computadores são conectados. Cada barra tem um head-end, que é um dispositivo que inicia a atividade de transmissão. O Tráfego destinado a um computador localizado à direita do emissor utiliza o barramento superior. O tráfego à esquerda do emissor utiliza o barramento inferior. www.esab.edu.br 9 Redes Geograficamente Distribuídas Uma rede geograficamente distribuída, ou WAN, abrange uma ampla área geográfica, com frequência um país ou continente. Assim como nas LAN’s e nas MAN’s, a WAN contém um conjunto de máquinas cuja finalidade é executar os programas (ou seja, as aplicações) do usuário. Seguiremos a tradição e chamaremos essas máquinas de hosts. O termo end system também é utilizado na literatura específica. Os hosts são conectados por uma sub-rede de comunicação ou, simplificando, uma sub- rede. A tarefa da sub-rede é transportar mensagens de um host para outro, exatamente como um sistema telefônico transporta as palavras da pessoa que fala para a que ouve. Essa estrutura de rede é altamente simplificada, pois separa os aspectos de comunicação pertencentes à rede (a sub-rede) dos aspectos de aplicação (hos hosts). Redes de difusão As redes de difusão têm apenas um canal de comunicação, compartilhado por todas as máquinas. As mensagens curtas, que em determinados contextos são chamadas de pacotes, enviadas por uma das máquinas são recebidas por todas as outras. Um campo de endereço dentro do pacote especifica seu destinatário. Quando recebe um pacote, uma máquina analisa o campo de endereço. Se o pacote tiver sido endereçado à própria máquina, ela o processará; se for destinado a outra máquina, o pacote será ignorado. Para que você possa entender de que maneira isso funciona, imagine uma pessoa gritando no final do corredor que leva a uma série de salas: “Watson, cadê você?”. Embora o pacote possa ser recebido (ouvido) por muitas pessoas, apenas Watson responderá. www.esab.edu.br 10 As outras pessoas vão ignorá-lo. Em geral, os sistemas de difusão também oferecem a possibilidade de endereçamento de um pacote a todos os destinos por meio de um código especial contido no campo de endereço. Quando um pacote com esse código é transmitido, ele é recebido e processado por todas as máquinas da rede. Esse modo de operação é chamado de broadcasting (difusão). Alguns sistemas de difusão também suportam transmissão para um subconjunto de máquinas, conhecido como multicasting (multidifusão). Redes Ponto a Ponto Por outro lado, as redes ponto a ponto consistem em muitas conexões entre pares individuais de máquinas. Para ir da origem ao destino, talvez um pacote desse tipo de rede tenha de visitar uma ou mais máquinas intermediárias. Como em geral é possível ter diferentes rotas com diferentes tamanhos, os algoritmos de roteamento desempenham um importante papel nas redes ponto a ponto. Embora haja algumas exceções, geralmente as redes menores tendem a usar os sistemas de difusão e as maiores, os sistemas ponto a ponto. As redes podem também ser classificadas por escala. Na figura 4.1, é mostrado uma classificação de sistemas com diversos processadores organizada pelo tamanho físico. Essas redes podem ser divididas em redes locais, metropolitanas e geograficamente distribuídas. Finalmente, a conexão de duas ou mais redes é chamada de inter-rede. A Internet mundial é um exemplo bastante conhecido de uma inter-rede. A distância é importante como fator para classificação métrica, pois diferentes técnicas são usadas em diferentes escalas. www.esab.edu.br 11 Os dados multimídia (texto, vídeo, áudio, etc.) são classificados em tipos diferentes de informação, de acordo com o tipo de transmissão que será necessário realizar: Figura 1: Tipos de Informação transmitidos em rede A primeira separação que é feita diz respeito ao Tempo de transmissão: Tempo Real: estas comunicações necessitam de um tempo definido para serem transmitidas. Tempo Real não é sinônimo de “transmissão instantânea”, por exemplo: informações climáticas devem ser transmitidas a cada 5 minutos, ou transmissões “Ao Vivo” precisam de um tempo de comunicação mínimo; Independente de Tempo: nesse caso, as informações não possuem um tempo definido para serem transmitidas, havendo uma relação direta com a disponibilidade da rede em transmitir as informações. www.esab.edu.br 12 Em sistemas de Tempo Real faz-se uma nova separação da transmissão: • Discreta: os dados são transmitidos em pacotes de informação independentes, não havendo necessariamente uma comunicação durante todo o tempo de utilização da aplicação envolvida; • Contínuo: os dados são transmitidos a todo instante, a partir do momento de início da transmissão, de modo sequencial. Um exemplo típico deste caso é a transmissão de filmes na internet. E na transmissão contínua ocorre a última separação dos tipos de informação, onde pode ou não haver atraso na comunicação: Pode haver atraso: em algumas transmissões a ocorrência de atraso na entrega da informação é permitida, por exemplo: na transmissão de filmes pode acontecer de em determinado momento a exibição do filme ser temporariamente paralisada, pois a aplicação está aguardando o recebimento de uma nova parte do filme; Não pode haver atraso: algumas informações não podem sofrer atraso na comunicação, pois a informação que está sendo transmitida deve ser entregue no tempo determinado. Por exemplo: aplicações distribuídas em rede geralmente possuem um tempo limite de 3 segundos para serem respondidas, caso contrário, a aplicação informa uma mensagem de erro ao usuário. O controle do erro na informação pode ser feito de duas maneiras: • Retransmissão: quando o Receptor da informação detecta um erro, envia uma solicitação de Retransmissão à Origem da informação (em inglês: Automatic Retransmission reQuest, ARQ); • Correção: a informação é enviada, e junto da mesma são anexadas informação adicionais, que serão utilizadas para a correção da informação no próprio Receptor, quando houver www.esab.edu.br 13 algum erro, não havendo a necessidade de retransmissão (em inglês: Forward Error Correction, FEC). O protocolo TCP utiliza a Retransmissão da informação, já o protocolo UDP utiliza a Correção da informação, para contornar os erros que podem acontecer durante a transmissão. Tratamento do Texto A informação Textual é a mais comum em todos os tipos de comunicação. Textos são transmitidos na Internet utilizando diversos protocolos: • FTP: File Transfer Protocol,é utilizado para transferir textos em formato ASCII (e também arquivos em modo binário); • SMTP: Simple Mail Transfer Protocol, é utilizado para a comunicação via correio eletrônico (e-mail); • HTTP: Hyper Text Transfer Protocol, este protocolo é utilizado para transmitir as páginas em HTML. Os textos são representados através de conjuntos de caracteres, podendo ser um dos seguintes: • ASCII Simplificado: esta representação utiliza 7 bits para cada caractere, abrange alguns caracteres do formato latino, e foi desenvolvida para ser utilizada primariamente para o alfabeto Anglicano. Não é capaz de representar caracteres acentuados e de outros idiomas (grego, espanhol, francês); • ISO-8859: nesta representação utiliza-se 8 bits para cada caractere, e foi desenvolvida para abranger os principais idiomas ocidentais: português, inglês, grego, espanhol, francês, entre outros; • Unicode: utiliza 16 bits para a representação dos caracteres, totalizando mais de 65.000 caracteres. Foi desenvolvido para abranger os principais idiomas do mundo: português, inglês, grego, espanhol, francês, japonês, chinês, russo, entre outros; www.esab.edu.br 14 • ISO-10646: esta representação é a mais abrangente de todas, e está sendo desenvolvida para incluir todos os idiomas e símbolos escritos do mundo, utilizando 32 bits para o mapeamento dos caracteres. Possui uma relação muito próxima com o Unicode, sendo equivalente nos primeiros 65.000 caracteres. As necessidades de comunicação de informações textuais dependem basicamente do tamanho do texto, que pode ser reduzido utilizando algum método de compressão da informação: • Shannon-Fano: este método utiliza palavras de tamanho variável, avaliando a probabilidade de uma determinada palavra existir no texto. Palavras com alta probabilidade de ocorrência são representadas por códigos de tamanho reduzido; • Huffman: utiliza um método similar ao Shanon-Fano; • LZW: este método realiza a substituição de palavras no texto por códigos simples. Não é feita nenhuma análise do texto, e por isso o método LZW é mais rápido que o método Shannon-Fano. Cada nova palavra encontrada é incluída em uma Tabela de Palavras, e um código é associado à palavra. Este método é utilizado pelo aplicativo WinZIP ( e similares ). • GNU: o método GNU é derivado do método LZW, com a diferença de utilizar um dicionário de palavras pré-definido. O dicionário inicia com 512 palavras, e cada palavra nova encontrada é incluída no dicionário. www.esab.edu.br 15 Informações armazenadas em áudio podem ser: voz, música ou sons (animais, automóveis, ruído, etc.). O áudio deve ser convertido em formato digital, antes de ser transmitido pela rede (ou armazenado em alguma unidade de armazenamento do computador). A digitalização do sinal de áudio pode ser feita de várias maneiras, sendo as principais: PCM ou G.711; GSM; ACELP ou G.729; G.723.3; PCM Adaptativo ou G.726; SBC ou G.722 e MP3. A largura de banda necessária para a transmissão de áudio dependerá do método de digitalização (e da respectiva velocidade, que é a taxa de bits armazenados em cada segundo). As informações em áudio podem sofrer uma pequena perda de conteúdo durante a transmissão (até 2% de perda ou erro irrecuperável), sem haver necessariamente uma grande degradação da informação. Na digitalização do áudio, deve-se transformar a informação Analógica em informação Digital. Esta transformação é feita realizando-se a leitura do áudio, em intervalos de tempo, e criando- se sequências de bits equivalentes: www.esab.edu.br 16 Figura 1: Digitalização de Áudio através de método PCM As aplicações multimídia atuais são feitas para contornarem o problema de erro ou perda de parte da informação através da utilização de Técnicas de Interpolação de sinal: Figura 2: Interpolação de Sinal Interpolação de Sinal é uma técnica que realiza uma aproximação do sinal codificado em relação ao sinal original. Quando o sinal original é codificado, algumas informações são perdidas. Para www.esab.edu.br 17 recuperar estas informações, calculam-se pontos intermediários entre bits do sinal digitalizado. Quanto maior for a Interpolação, maior será a aproximação do sinal codificado em relação ao sinal original: Figura 3: Vários níveis de Interpolação As necessidades de transmissão de áudio por uma rede dependem da interação entre as partes envolvidas, e do tipo de tratamento que deve ser dado ao sinal que está sendo transmitido. Em aplicações de Voz sobre IP, VoIP, a necessidade principal é a baixa latência, para que a comunicação possa acontecer em Tempo Real, para que a comunicação entre as partes envolvidas possa acontecer de maneira natural; Já em aplicações de distribuição de áudio, Rádio Musical na Internet (Rádio FM On-Line), a necessidade será alta largura de banda. Quanto maior for a largura de banda disponível, maior será a qualidade do sinal transmitido. A quantidade de informação gerada na codificação do áudio dependerá do tipo de codificação feita, e dos parâmetros utilizados durante a codificação. Uma mesma música codificada utilizando o padrão MP3 pode variar de tamanho apenas com a alteração da Taxa de transmissão/ reprodução. www.esab.edu.br 18 Tratamento da Imagem Imagem em Multimídia é qualquer informação representada graficamente de maneira estática (imagem parada), onde cada partícula de informação, formada por um ponto da imagem, possui as informações referentes à representação da cor naquele ponto. Em comparação com informações textuais, as imagens possuem uma quantidade de informação muito maior, requerendo maiores necessidades tanto de transmissão quanto de armazenamento. Uma imagem com resolução de 1024x768 pontos e 16 milhões de cores será armazenada em um arquivo de 2,3 MBytes. Para transmitir esta informação através de um Modem de 56,6 Kbps serão necessários cerca de 7 minutos. Mesmo utilizando uma conexão de alta velocidade, Velox de 600 Kbps, por exemplo, serão necessários 40 segundos. Estes tempos de transmissão são para apenas uma imagem, e não para um vídeo. Desta forma podemos ver que, se não houver um tratamento das imagens, a sua utilização em uma rede de computadores é praticamente inviável, ou ficaria limitada a utilização apenas de imagens de baixa resolução e com uma pequena quantidade de cores. Para contornar esse problema, várias técnicas foram criadas para realizarem o tratamento da figura. Essas técnicas irão realizar basicamente uma diminuição da quantidade de informação que representa a figura, diminuindo assim o tamanho do arquivo, e consequentemente o tempo necessário para transmissão da imagem. www.esab.edu.br 19 Técnicas de Codificação de Imagem Dentre as técnicas mais utilizadas para a codificação de imagens estão as seguintes: Graphics Interchange Format (GIF), Portale Network Graphics (PNG) e Joint Photographic Experts Group (JPEG). Graphics Interchange Format - GIF O método de codificação GIF faz uma transformação da imagem, criando uma nova imagem com no máximo 256 cores. A imagem original é mapeada, e no mapeamento é verificada a quantidade de cores utilizada para representar a imagem. Este mapeamento gera uma tabela de cores, e esta tabela é utilizada para criar a imagem codificada. Após o mapeamento das cores, a imagem final passará por uma compressão de dados, utilizando o método LZW, para diminuir ainda mais o tamanho do arquivo. Uma característica presente no método GIF é a possibilidade de combinação de várias imagens em um mesmo arquivo. Esta característica possibilita a criação de imagens animadas (pequenos filmes) para serem utilizados em conteúdo multimídia. Portable Network Graphics - PNG O método de codificação PNG utiliza até 16 milhões de cores para gerar a imagem codificada. Além disso, este método suporta a divisão da imagem em camadas, e utilização de áreas transparentes (variando de 0 a 100% de transparência). A imagemfinal também passará por um método de compressão para se obter uma redução maior no tamanho da imagem. Joint Photographic Experts Group - JPEG O método de codificação JPEG é um dos mais utilizados na Internet, tendo sido planejado no início da década de 1980. Esta codificação obtém melhores resultados quando a imagem a ser www.esab.edu.br 20 codificada possui atenuação em degradê na transição das cores da imagem (por exemplo: fotografia). O método de codificação utiliza uma técnica chamada de Transformação de Cosseno Discreta, mapeando a imagem em blocos, e criando uma tabela de blocos que representa a imagem. (a) Imagem Original (b) Codificação JPEG com 1% de Qualidade Figura 6.6: Detalhe dos blocos utilizados na codificação JPEG www.esab.edu.br 21 Um vídeo é uma sequência de imagens exibidas em um mesmo tamanho e a uma frequência constante. O tratamento de informações em vídeo é similar ao tratamento de informações em áudio. Assim como em áudio, aplicações que requerem transmissão de vídeo em redes de computadores apresentam um tráfego contínuo e também são caracterizados por exigirem que a reprodução do sinal no destino seja feita a uma taxa constante. Deste modo, o atraso de transferência máximo tem grande importância, e a variação estatística do atraso deve ser compensada. A taxa de erro aceitável está intimamente relacionada com a aplicação. Para a maioria das aplicações uma pequena taxa de erro de bit é aceitável, uma vez que para essas aplicações não haverá problema de um pixel de um quadro ficar azul ao invés de verde. Mas algumas aplicações de vídeo – por exemplo, o diagnóstico de imagens médicas – não toleram qualquer perda de qualidade da imagem. Utilização de Informação em Vídeo A aplicação principal da tecnologia de vídeo resultou na televisão, com todas as suas inúmeras utilizações seja no entretenimento, na educação, engenharia, ciência, indústria, segurança, defesa, artes visuais. www.esab.edu.br 22 O termo vídeo ganhou com o tempo uma grande abrangência, chama-se também de vídeo uma gravação de imagens em movimento, uma animação composta por fotos sequenciais que resultam em uma imagem animada, e principalmente as diversas formas para se gravar imagens em fitas (analógicas ou digitais) ou outras mídias. Sistema PAL-M PAL-M é o sistema de televisão em cores utilizado pelo Brasil desde sua primeira transmissão oficial, na Festa da Uva em Caxias do Sul, no Rio Grande do Sul, em 19 de fevereiro de 1972. Consiste em utilizar o sistema PAL de codificação do sinal de cor em uma subportadora, no padrão de formação de imagem “M”. Foi a solução encontrada na época da adoção do sistema de cor para que, desta forma, as transmissões em cores pudessem ser recebidas pelos aparelhos em preto-e-branco sem a necessidade de adaptadores, e vice-versa. Na verdade, desde 1963 era possível a recepção de programas em cores no Brasil no sistema NTSC, através de experiências de emissoras como a TV Excelsior e a TV Tupi e da apresentação de seriados americanos já produzidos em cores, tais como Bonanza. Entretanto, o custo dos televisores importados dos Estados Unidos era proibitivo, a política tecnológica brasileira mudou e somente no início da década de 70 o Brasil pôde desenvolver o PAL-M e viabilizá-lo. O sistema PAL-M é usado com resolução de 525 linhas, (o mesmo número de linhas do NTSC, enquanto o PAL europeu usa 625 linhas), 29,97 quadros por segundo (padrão M, vindo daí o sufixo), utilizando uma frequência próxima à do padrão NTSC. A frequência do sistema PAL-M e do sistema NTSC é de aproximadamente 60 Hz, diferente da Europa, onde a frequência www.esab.edu.br 23 dos sistemas PAL-B, PAL-G e SECAM é de aproximadamente 50 Hz. Televisão Digital no Brasil O ISDB-TB é um padrão de transmissão de TV Digital Terrestre desenvolvido no Brasil, tendo como base o sistema japonês ISDB pré-existente acrescentando tecnologias desenvolvidas nas pesquisas das Universidades Brasileiras. Especificações técnicas da transmissão de televisão digital no Brasil: • Aplicações: EPG, t-GOV, t-COM, Internet; • Codificação de áudio: MPEG-4 AAC; • Codificação de vídeo: MPEG-4 H.264; • Transporte: MPEG-2 (TS padrão para todos os sistemas); • Modulação: COFDM (dividido em 13 canais de 6 MHz). Em 1999, a Anatel, com o estabelecimento de termo de cooperação técnica com o CPqD, deu início ao processo de avaliação técnica e econômica para a tomada de decisão quanto ao padrão de transmissão digital a ser aplicado no Brasil ao Serviço de Radiodifusão de Sons e Imagens. A escolha do CPqD para a prestação de tais serviços considerou não apenas o histórico de serviços prestados à Agência e às empresas operadoras da antiga Telebrás, mas o elevado domínio técnico das tecnologias de compressão digital de sons e imagens e a influência política do Instituto, que tem relações com vários funcionários da Anatel e do Ministério das Comunicações. Em 27 de novembro de 2003, foi fundado o comitê do SBTVD, responsável pelos estudos que definiriam o padrão a ser adotado no país. Após estudos conduzidos juntamente com universidades e companhias de comunicação, o sistema foi apresentado no dia 13 de novembro de 2005 pelo www.esab.edu.br 24 Ministro das Comunicações Hélio Costa. O sistema resultante desses estudos foi baseado no sistema ISDB-T, utilizado no Japão. O padrão ISDB-T é usado atualmente nas áreas metropolitanas do Japão, e era publicamente defendido por Costa e pelas empresas de comunicação brasileiras. Essa preferência era justificada pela capacidade do sistema atender a equipamentos portáteis, permitindo que o público assista TV, por exemplo, em celulares. Tal capacidade foi um dos pontos decisivos para a escolha do sistema, que, seguindo o desejo do governo, também deveria proporcionar alta definição e interatividade, tanto para terminais fixos como móveis. A TV 4K apresenta algumas características diferenciadas. O principal efeito percebido é uma redução drástica no efeito de pixelização, os pontos formadores das imagens em TVs e monito- res. Você quase não percebe o efeito e a imagem parece ser, em resumo, real. Vale lembrar que tal efeito é conseguido apenas quando a cadeia inteira de produção (da câmera ao sinal que chegará até a sua casa) for concebida para esse padrão. Outro diferencial que a resolução das TVs 4K traz para as casas é que as distâncias mínimas para as telas podem ser alteradas. Nem tanto pelo conforto visual, mas em função da qualidade e nitidez. Ou seja: mesmo de muito perto você enxerga imagem em qualida- de total. O início das transmissões do novo padrão se deu em 02 de Dezembro de 2007, em São Paulo. Em 2008, o sinal chegou ao Rio de Janeiro e Belo Horizonte, além de Goiânia, onde a afiliada local da Rede Globo iniciou oficialmente as transmissões digitais. Outras capitais e cidades brasileiras receberão o sinal digital no futuro. www.esab.edu.br 25 Codificação de Vídeo A Codificação de vídeo é o processo de compressão e decodificação de um sinal de vídeo digital. O vídeo digital pode ser considerado como uma representação visual de uma cena amostrada temporalmente e espacialmente. A cena é amostrada num ponto do tempo produzindo o quadro representando a imagem completa, tal amostragem é repetida em intervalos, por exemplo, 30 quadros por segundo, para produzir um sinal em movimento. Basicamente são necessários três componentes para representar a cena em cores, as componentes RGB (Red, Green, Blue) têm nas três cores primárias a função de proporcionar uma grande variabilidade de cores [4]. A captura das componentes RGB envolve a filtragem de cada uma das cores capturadas cada uma por um sensor diferente. Monitores CRT (Colour Cathode Ray Tubes) e cristal líquido (LCD) exibem uma imagem RGB separadamente iluminando o vermelho, verde e azul em cada pixel de acordo com a intensidade de cada componente. ORGB pode ser convertido para o sistema de cores YCrCb (luminância, crominância vermelha e crominância azul, respectivamente) para reduzir tamanho e/ou requerimentos de transmissão separando a luminância (Y) das informações de cor. Tal conversão não afeta a qualidade visual, pois o sistema de cores YCrCb é baseada na sensibilidade do sistema visual humano que é mais sensível a luminância (brilho). Na década de 1980 ficou clara a necessidade de aliar imagem com tecnologia digital. Nesse sentido, em 1988 a ISO regulamentou o MPEG (Moving Picture Experts Group), para desenvolver padrões para o vídeo digital. Foram definidos três itens a serem desenvolvidos: 1. Vídeo e áudio associados a uma taxa de 1.5 Mbps (MPEG- 1); www.esab.edu.br 26 2. Vídeo e áudio associados a uma taxa de 10 Mbps (MPEG- 2); 3. Vídeo e áudio associados a uma taxa de 60 Mbps (cancelado). MPEG 1 era orientado como imagem digital armazenada em Mídia de armazenagem digital (DSM - Digital Storage Media). MPEG-2 foi orientado como broadcast. MPEG-3 para televisão de alta definição (HDTV). Enquanto os padrões se desenvolviam ficou claro que as técnicas empregadas nos padrões poderiam ser usadas em qualquer bitrate (quantidade de bits necessários para codificar um segundo de informação, sejam estas vídeo, áudio ou ambos). Assim o título dos que incluíam a taxa de transmissão, foram alterados para MPEG-1 e MPEG-2 e ficou claro que MPEG- 2 poderia satisfazer as necessidades do HDTV, assim, o MPEG-3 foi descartado. Padrão MPEG O padrão de compressão de vídeo MPEG é utilizado em uma série de produtos. Este padrão é atualmente o principal padrão de codificação de vídeo existente nos aparelhos de DVD, Vídeo-Conferência, Internet - Vídeo, e mais recentemente na Televisão Digital. Um arquivo de vídeo digitalizado, armazenado no formato original (sem transformação ou descarte dos dados), demanda uma quantidade de informação muito grande. Para que o arquivo de vídeo possa ser armazenado e distribuído de maneira eficiente, será necessária a codificação das informações do vídeo para um formato adequado ao tipo de armazenamento e ao tipo de transmissão. Um bom exemplo para o entendimento da importância do padrão MPEG é o entendimento do sistema de TV de Alta Definição que está sendo implantado. Dentre as características do sistema de TV de Alta Definição temos as seguintes: www.esab.edu.br 27 • Resolução de 1920x1080; • Transmissão de 30 quadros por segundo; • Modelo RGB para definição das cores, com 256 amostras de cada cor (8 bits); • Largura de Banda para transmissão de 6 MHz. As características de vídeo resultam em uma grande quantidade de informação transmitida a cada segundo: cerca de 180 MBytes. Essa quantidade de informação não pode ser diretamente transmitida por um canal de 6 MHz. Para que isso aconteça, deve-se comprimir o vídeo para um tamanho menor, de maneira tal que possa ser utilizada a largura de banda disponível. Essa compressão do vídeo é feita pelo padrão MPEG. Funcionamento do Padrão MPEG A sigla MPEG é a abreviação de Moving Picture Experts Group, que é um grupo formado por representantes de diversas empresas das áreas de Eletrônica, Informática, Cinema e Televisão. Atualmente existem três versões do padrão MPEG: • MPEG-1 e MPEG-2: são as atuais versões em uso; • MPEG-4 ou H.264: esta versão está em fase final de desenvolvimento, mas já existem programas que são compatíveis com ela. Padrão MPEG-1 O padrão MPEG-1 foi concluído no início da década de 1990, e foi desenvolvido para ser utilizado como mecanismo de conversão digital de vídeos em formato VHS (analógico) e armazenamento em CD. Essas duas restrições ocasionaram em um padrão que possuísse as seguintes características: www.esab.edu.br 28 • Resolução: NTSC: 352x240; PAL: 352x288 e o limite máximo para a resolução é 4096x4096, tanto para o padrão NTSC quanto para o PAL; • Transmissão: NTSC: 30 quadros por segundo; PAL: 25 quadros por segundo e o limite máximo de transmissão de quadros é de 60 quadros por segundo, independente do padrão de imagem ser NTSC ou PAL. • Utilização do modelo YCbCr de representação de cores; • Áudio: Taxa de Amostragem: até 48 Khz (qualidade de CD); Taxa de Transmissão: até 384Kbps e Canais: 1 canal de som O padrão MPEG-1 foi feito de maneira que os melhores resultados eram obtidos à baixa resolução. Por causa disso, este padrão raramente era utilizado para armazenamento de vídeo em resoluções maiores que 352x288. Padrão MPEG-2 Este padrão foi desenvolvido para gerar vídeos de maior qualidade que o padrão MPEG-1, e também para ser utilizado em transmissões de TV. O padrão MPEG-2 foi concluído em 1994, e possui as seguintes características: • Resolução: NTSC: 720x480; PAL: 720x576; HDTV: 1920x1080 e o limite máximo continua em 4096x4096 • Transmissão: NTSC: 30 quadros por segundo; PAL: 25 quadros por segundo; HDTV: 25 quadros por segundo e o limite máximo para transmissão em NTSC e PAL é de 50 quadros por segundo e em HDTV é de 25 quadros por segundo. www.esab.edu.br 29 • Utilização do modelo YCbCr de representação de cores. • Áudio: Possui as mesmas características do MPEG-1 na taxa de amostragem e transmissão e Canais: permite a utilização de até 6 canais de som. O padrão MPEG-2 foi feito para ser utilizado em transmissões de TV, sendo que o melhor desempenho é alcançado quando se trabalha a mesma resolução que os sistemas NTSC ou PAL. Este padrão foi escolhido como o padrão de vídeo do sistema DVD. Além de possuir uma resolução maior que o padrão MPEG-1, a codificação de áudio no padrão MPEG-2 é feita produzindo um sinal de áudio de melhor qualidade, isto é, maior fidelidade ao sinal original (analógico). Padrão MPEG-4 O padrão MPEG-4 está em fase final de desenvolvimento, já existem alguns programas de computador que seguem as especificações deste padrão, mas ele ainda não foi totalmente concluído. Este padrão também é chamado de MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding, Codificação Avançada de Vídeo) ou H.264. As principais características do padrão MPEG-4 são: • Utilização na Televisão Digital; • Aplicações Gráficas; • Multimídia Interativa. Televisão Digital e Televisão de Alta Definição não são a mesma coisa. Enquanto os sistemas de TV de Alta Definição padronizam a transmissão do sinal e exibição do sinal, os sistemas de TV Digital padronizam o conteúdo do sinal transmitido. Aplicações Gráficas e Multimídia Interativa são definições semelhantes. A diferença é que Aplicações Gráficas abrangem um espectro maior de possibilidades, e Multimídia Interativa abrange a criação de vídeos interativos. www.esab.edu.br 30 MPEG Audio Layer O padrão MPEG define camadas de codificação. Uma das camadas é a camada de Vídeo, e outra camada é a camada de Áudio. A camada de áudio é subdividida em 4 sub-camadas, cada uma oferecendo um tipo de qualidade de sinal codificado: MPEG Audio Layer 1, MPEG Audio Layer 2, MPEG Audio Layer 3 e MPEG Audio Layer 4, estes últimos são mais conhecidos como MP3 e MP4. O padrão MPEG Audio Layer 1 oferece melhor qualidade de som, com taxa de compressão de 2:1. O padrão MPEG Audio Layer 3 oferece a qualidade de som mais baixa, com taxa de compressão de 10:1. Os padrões MPEG Audio Layer 1 e MPEG Audio Layer 2 são utilizados quase exclusivamente na compressão de áudio de vídeo. Já o padrão MPEG Audio Layer 3 é utilizado na compressão de áudio geral, sendo bastante popular na compressão de áudio de CD para armazenamento no computador. O padrão MPEG Audio Layer 4 foi introduzido com o MPEG-4. Não existe um padrão de vídeo MPEG-3 justamente pela popularidade do MPEG Audio Layer 3, o que poderia acarretar uma certa confusão entre os consumidores e usuários de produtos compatíveis com o MPEG. Os arquivos de vídeo do padrão MPEG possuem a extensão MPG ou .MPEG, independente da versão utilizada. Os arquivos de áudio possuem uma extensão específica para cada tipo:MPEG Audio Layer 1: .mp1; MPEG Audio Layer 2: .mp2; MPEG Audio Layer 3: .mp3 e MPEG Audio Layer 4: .mp4. www.esab.edu.br 31 Os requisitos para o bom funcionamento de uma rede podem ser divididos em duas categorias principais: Funcionalidade e Tráfego. • Requisitos de Funcionamento: disponibilidade de acesso aos serviços multimídia, tipo de distribuição do conteúdo, gerenciamento, segurança dos dados, tratamento de erros, entre outros; • Requisitos de Tráfego: parâmetros de tempo de transmissão, largura de banda e garantia de acesso, além de outras características. Requisitos de Funcionalidade Os requisitos de funcionamento podem ser alcançados através da utilização de Protocolos Específicos de Comunicação em conjunto com o protocolo TCP/IP na Internet. Disponibilidade de Serviço A principal característica de um serviço multimídia em rede é a sua disponibilização para acesso ao público. Essa disponibilidade deve ser planejada de acordo com o tipo e quantidade de acessos que acontecerão ao serviço. Um serviço multimídia com um conteúdo direcionado para atingir um público específico, como por exemplo: médicos ou engenheiros, pode ser planejado para ter uma determinada frequência de acesso. Outro serviço multimídia, com outro tipo de conteúdo, como filmes ou música, deve ser planejado pensando-se em uma frequência de acesso maior, pois o público será mais abrangente. www.esab.edu.br 32 A disponibilidade de acesso é garantida através dos equipamentos de comunicação disponíveis para o serviço. Os equipamentos utilizados em um serviço multimídia para médicos ou engenheiros terão a capacidade de oferecer acesso ao conteúdo para um público reduzido, enquanto que, os equipamentos utilizados em um serviço de distribuição de filmes ou músicas, deverão permitir o acesso simultâneo a um grupo maior de usuários. Requisitos de Tráfego Os requisitos de tráfego são alcançados através de alterações na Arquitetura de Rede utilizada. Um sistema multimídia irá realizar uma grande vazão de informação, e isso exigirá uma grande capacidade de largura de banda disponível para permitir a distribuição do conteúdo. A largura de banda também deve ser calculada pensando-se na quantidade de pessoas que irão acessar o sistema multimídia. Em um quiosque multimídia teremos uma pessoa acessando o sistema (outras pessoas poderão acompanhar, mas apenas uma pessoa estará efetivamente utilizando o sistema). Já em um sistema em rede, podemos ter várias pessoas acessando o conteúdo multimídia simultaneamente. Isso demandará uma largura de banda proporcional ao público que se deseja alcançar. Classificação dos Dados Multimídia A segurança em uma rede multimídia é realizada pensando- se mais na proteção do acesso ao conteúdo disponível. A segurança dos usuários da rede já é estudada e realizada há várias décadas. O que existe atualmente é uma preocupação com a gestão de direitos digitais ou GDD (em inglês Digital Rights Management ou DRM) que consiste em permitir a restrição da difusão por cópia www.esab.edu.br 33 de conteúdos digitais ao mesmo tempo em que se assegura e administra os direitos autorais e suas marcas registradas. O objetivo da GDD é poder parametrizar e controlar um determinado conteúdo de maneira mais restrita. Atualmente é possível personalizar o varejo da difusão de um determinado arquivo comercializado, como por exemplo, o número de vezes em que esse arquivo pode ser aberto ou a duração da validade desse arquivo. O DRM está sendo incluído em todos os tipos de dispositivos digitais, algumas vezes sem informar a quem os compra a respeito de suas consequências. Apesar das medidas de controle técnico sobre a reprodução e uso de programas de computador ser comuns desde a década de 1980, o termo DRM refere-se geralmente ao crescente uso de medidas protecionistas referentes ao trabalho artístico. Atualmente, no mercado, são oferecidos muitos dispositivos equipados com circuitos eletrônicos de Trusted Computing entre eles os computadores, reprodutores de DVD, aparelhos de som, telefones, televisores, rádios, jogos, fotocopiadoras, impressoras e muitos outros. Alguns projetos de lei apoiados pela indústria querem proi- bir a produção e comercialização de qualquer dispositivo que tenha a capacidade de gravar ou reproduzir som, vídeo, texto ou qualquer outra forma de expressão, a menos que esteja equi- pado com hardware adequado para a implementação de DRM. Mesmo com a intenção de incluir o sistema no hardware, já existem muitos sistemas de DRM baseados em software que já são suficientemente fortes para restringir efetivamente a cópia de conteúdos com direitos autorais. Grande número de media players disponíveis hoje incluem formas bastante sofisticadas de DRM sem suporte nativo no hardware. www.esab.edu.br 34 Proteção de Conteúdo para Mídia Gravável Proteção de Conteúdo para Mídia Gravável (em inglês: Content Protection for Recordable Media, CPRM) é um mecanismo para controlar a cópia, movimentação e remoção de arquivos de mídia digital em dispositivos como computadores pessoais, aparelhos multimídia portáteis e telefones celulares. Licenças de uso Licenças de uso para a parte de software (programas de computador) significam de que forma o tal programa pode ser usado, basicamente se você deve pagar para ter o direito de usá- lo (o exemplo mais famoso é o sistema operacional Windows), se você pode usá-lo gratuitamente (freeware, como muitos programas em sites de downloads, muitos acompanhados de spywares) e se você tem direito total sobre ele, o seu código fonte, podendo modificá-lo e vendê-lo se desejar, apenas com restrições quanto ao uso de marcas (o sistema operacional Linux e o navegador Firefox fazem parte desse grupo). Proteção anticópia Proteção anticópia é um método utilizado para dificultar (possivelmente impedir) a cópia de dados. Podemos proteger arquivos e conteúdos de páginas da internet utilizando essas proteções. Porém, o uso dessas proteções limitará o uso do conteúdo da página da internet ou arquivo protegido. Quando um disquete, HD, ou CD é fabricado, é adicionado a ele um identificador inalterável, o serial. Ele é um número que identifica um disquete de outro, por exemplo. www.esab.edu.br 35 Neste Eixo I estudamos como Aprender as características que definem um conteúdo multimídia e Aprender as características e modo de funcionamento das redes de computadores.; Aprender a maneira como os dados multimídia são classificados para serem transferidos por uma rede e Aprender como o texto é tratado em sistemas multimídia.; Entender os princípios básicos do tratamento de áudio em redes multimídia e Aprender como a imagem é tratada em sistemas Multimídia.;Conhecer como as informações em vídeo são tratadas em ambientes Multimídia e Conhecer o Padrão de Codificação MPEG, suas características, utilização e variações.; Aprender os aspectos mais importantes que devem ser analisados em uma rede multimídia e Conhecer as técnicas utilizadas para se garantir que os dados trafegados em uma Rede Multimídia estejam protegidos. www.esab.edu.br 36 Aprender como estão sendo desenvolvidas as tecnologias de dispositivos móveis para o acesso às Redes de Telecomunicação Multimídia e os meios disponíveis para acesso à Internet em Alta Velocidade; Aprender quais as técnicas utilizadas para o tratamento de erro em transmissão de dados por uma rede de telecomunicação e como é realizada a veiculação de informações multimídia na Internet; Aprender como é feito o Gerenciamento de uma Rede de Computadores e o conceito de Qualidade de Serviço com suas estratégias; Conhecer o funcionamento de uma Rede Multimídia com Serviços Integrados e com Serviços Diferenciados; Compreender a estrutura de uma rede ATM e como ela é utilizada nas atuais redes de comunicação e Aprender os componentes que caracterizam o MPLS e as vantagens introduzidas por este novo protocolo. www.esab.edu.br37 A mobilidade em redes multimídias será realizada principalmente através da Rede de Telefonia Celular. Atualmente já existem diversas tecnologias que possibilitam o acesso ao conteúdo multimídia (Televisão e Internet) em aparelhos de telefonia celular, e um dos principais fatores para isso é a adoção da 3ª Geração das Tecnologias de Telefonia Celular. Tecnologias de 3ª Geração em Telefonia Celular As tecnologias 3G permitem às operadoras da rede oferecer a seus usuários uma ampla gama dos mais avançados serviços, já que possuem uma capacidade de rede maior por causa de uma melhora na eficiência espectral. Entre os serviços, há a telefonia por voz e a transmissão de dados a longas distâncias, tudo em um ambiente móvel. Normalmente, são fornecidos serviços com taxas de 5 a 10 Megabits por segundo. Ao contrário das redes definidas pelo padrão IEEE 802.11, as redes 3G permitem telefonia móvel de longo alcance e evoluíram para incorporar redes de acesso à Internet em alta velocidade e Vídeo-telefonia. As redes IEEE 802.11 (mais conhecidas como Wi-Fi ou WLAN) são de curto alcance e ampla largura de banda e foram originalmente desenvolvidas para redes de dados, além de não possuírem muita preocupação quanto ao consumo de energia, aspecto fundamental para aparelhos que possuem pouca carga de bateria. Até dezembro de 2007, 190 redes 3G já operavam em 40 países e 154 redes HSDPA operavam em 71 países, segundo a www.esab.edu.br 38 Global mobile Suppliers Association. Na Ásia, na Europa, no Canadá e nos Estados Unidos, as empresas de comunicações utilizam a tecnologia W-CDMA, com cerca de 100 terminais designados para operar as redes 3G. Na Europa, os serviços 3G foram introduzidos a partir de Março de 2003, começando pelo Reino Unido e Itália. O Conselho da União Européia sugeriu às operadoras 3G cobrirem 80% das populações nacionais europeias até ao final de 2005. A implantação das redes 3G foi tardia em alguns países devido a enormes custos adicionais para licenciamento do espectro. Em muitos países, as redes 3G não usam as mesmas frequências de rádio que as 2G, fazendo com que as operadoras tenham que construir redes completamente novas e licenciar novas frequências; uma exceção são os Estados Unidos em que as empresas operam serviços 3G na mesma frequência que outros serviços. Os custos com licença em alguns países europeus foram particularmente altos devido a leilões do governo de um número limitado de licenças e a leilões com propostas confidenciais, além da excitação inicial sobre o potencial do 3G. Outros atrasos se devem a despesas com atualização dos equipamentos para os novos sistemas. Em Junho de 2007, o assinante 3G de número 200 milhões foi conectado. Se comparado aos 3 bilhões de assinantes de telefonia móvel no mundo, esse número corresponde apenas a 6,7%. Nos países onde a 3G foi lançada inicialmente (Japão e Coréia do Sul), mais da metade dos assinantes utilizam 3G. Na Europa, o país líder é a Itália, com um terço dos seus assinantes tendo migrado para a 3G. Outros países líderes na migração para a 3G são o Reino Unido, a Áustria e a Singapura, com 20% de migração. Uma estatística confusa está computando clientes de CDMA 2000 1x RTT como se fossem clientes 3G. Se for utilizada essa definição de caráter disputado, o total de assinantes 3G seria www.esab.edu.br 39 de 475 milhões em Junho de 2007, 15,8% dos assinantes de todo o mundo. Evolução do 3G A padronização da evolução do 3G funciona em ambas as 3GPP e 3GPP2. As correspondentes especificações do 3GPP e 3GPP2 evoluções são nomeadas como LTE e UMB, respecti- vamente. 3G evolução utiliza parcialmente fora 3G tecnologias destinadas a melhorar o desempenho e fazer um bom caminho migração. Há vários caminhos diferentes de 2G para 3G. Na Eu- ropa, o principal caminho começa a partir GSM quando GPRS é adicionado a um sistema. A partir deste ponto, é possível ir para o sistema UMTS. Na América do Norte o sistema evolução terá início Time divisão de acesso múltiplo (TDMA), a mudança refor- çada Dados Tarifas para GSM Evolution (EDGE) e, em seguida, a UMTS. No Japão, dois padrões 3G são utilizados: W-CDMA (compatível com UMTS) utilizados pelo Softbank e NTT DoCoMo, e CDMA2000, utilizado por KDDI. Transição para a 3G foi concluída no Japão, em 2006. Vantagens de uma arquitetura de rede em camadas Ao contrário do GSM, UMTS é baseada em camadas de serviços. No topo está a camada de serviços, que prevê a implantação rápida de serviços e localização centralizada. No meio está a camada controle, o que ajuda a atualizar os procedimentos e permite que a capacidade da rede a ser atribuídos dinamicamente. No fundo é a conectividade camada onde qualquer transmissão tecnologia pode ser utilizada e deverá transferir o tráfego de voz sobre IP ou ATM/AAL2 / RTP. Ao converter uma rede GSM para uma rede UMTS, a primeira nova tecnologia é General Packet Radio Service (GPRS). www.esab.edu.br 40 É o gatilho para os serviços 3G. A ligação à rede é sempre relativa, de modo que o assinante está on-line o tempo todo. Desde o operador do ponto de vista, é importante que o GPRS investimentos são reutilizados quando vai UMTS. Também capitalizando sobre GPRS negócio experiência é muito importante. De GPRS, os operadores poderão mudar diretamente para a rede UMTS, ou investir em um sistema EDGE. Uma vantagem a mais do EDGE UMTS é que ele não necessita de novas licenças. As frequências também são reutilizadas, não são necessárias novas antenas. TV no celular Uma das evoluções e vantagens mais aguardados pelos usuários da telefonia 3G, era que com a implantação da rede 3G no Brasil, é possível, agora, assistir os canais em HDTV (sigla para High Definition Television, ou no português, Televisão de Alta Definição). Isso somente é possível graças a Rede 3G, que pode enviar e receber dados em uma velocidade muito alta, e a chegada, também, da TV Digital, que pode enviar com uma potência muito maior seus sinais para aparelhos móveis, diferente do sinal analógico. Entretanto, a TV no celular não é nenhuma novidade para os brasileiros, afinal, desde 2003 a Vivo e a Tim já ofereciam este serviço, mas devido a tecnologia usada (CDMA e GSM, respectivamente), não era tão eficiente o sinal recebido, e o serviço tinha uma tarifa muito alta, além de oferecer poucos canais. Exemplificando para o nosso dia a dia, seria o mesmo que você assistisse a um programa ao vivo na internet com uma conexão discada. Provalvemente, poderia ter “travadas” que dificultariam a visualização do mesmo. Já se você se assistisse com uma conexão Banda Larga um programa ao vivo, a visualização www.esab.edu.br 41 seria excelente e não haveria essas “travadas”. A conexão discada representa o tipo de sinal atual que cobre o país (GSM e CDMA), e a conexão Banda Larga representa a geração 3G de sinal. Com a chegada da TV Digital, já é possível captar várias outras emissoras da TV Fechada, pois o alcance e qualidade da mesma é muito maior que com relação ao sinal analógico. A Operadora Claro, por enquanto, é a única operadora no país que presta este serviço para seus clientes, e em breve, a Vivo já deve prestar seu serviço para seus clientes, também. Os usuários da telefonia 3G também esperam a chegada da TV aberta no celular, pois diferente da TV Fechada, o serviço não seria tarifado, afinal, a TV Aberta é, como próprio nome diz, aberta e é gratuita. A Claro já começou fazer experimentos com algumas emissoras que já lançaram seu sinal digital, como Globo, SBT e RedeTV! (está, tem 100% de sua programação própria em sistema digital), mas como o sistema HDTV e a geração 3G ainda está em fase inicial no Brasil, e a TV Digital somente é possível em três capitais (São Paulo, Rio de Janeiro e Belo Horizonte), o serviço ainda não é prestado para todo os clientes da operadora. Velocidade de Comunicação O grande aumento de demanda de serviços de multimídia e internetde alta velocidade observado nos últimos anos, tanto por clientes residenciais quanto comerciais, mostra que o mercado está ansioso por novas tecnologias que ofereçam acesso de banda larga para a última milha, ou seja, para o usuário final, de forma eficiente, rápida e com baixos custos de implementação e manutenção. Atualmente, o acesso de banda larga é oferecido através de DSL (digital subscriber line), por cabo ou através de banda larga sem fio (WiMAX). www.esab.edu.br 42 ADSL Asynchronous Digital Subscriber Line (ADSL) é um formato de DSL, uma tecnologia de comunicação de dados que permite uma transmissão de dados mais rápida através de linhas de telefone do que um modem convencional pode oferecer. Comparada a outras formas de DSL, o ADSL tem a característica de que os dados podem ser transmitidos mais rapidamente em uma direção do que na outra, assimetricamente, diferenciando-o de outros formatos. Os provedores geralmente anunciam o ADSL como um serviço para as pessoas conectarem-se à Internet do seguinte modo: o canal de comunicação é mais amplo e rápido para receber e menor e mais lento para enviar. O ADSL pode usar uma grande variedade de técnicas de modulação, mas os padrões da ANSI e ETSI usam os esquemas de modulação DMT. No ADSL anormal, geralmente as menores taxas de upload começam em 6 Kbit/s e podem atingir 900 Mbit/s dentro de 300 metros da central onde está instalado o sistema. As taxas podem chegar a 52 Mbit/s dentro de 100 metros (o tão chamado VDSL). Taxas de envio geralmente começam em 64 Kbit/s e vão até 256 Kbit/s, mas podem ir até 768 Kbit/s. O nome UDSL é às vezes usado para versões mais lentas. Os provedores de serviço ADSL podem oferecer dois tipos de endereço IP: fixo ou dinâmico. O endereço fixo pode ser mais vantajoso para aqueles que usam a conexão ADSL para jogos via Internet, para se conectarem aos servidores Web e numa rede virtual privada. Para usuários domésticos, o endereço IP dinâmico pode ser uma vantagem, pois dificulta o ataque de hackers. www.esab.edu.br 43 Padrão ADSL2/2+ Em julho de 2002 foi criada a tecnologia ADSL2, que logo foi aprovada pela ITU-T como G.992.3 e G.992.4, essa variante da tecnologia de ADSL possui taxas de dowstream de até 24 Mbps e upstream de 1 Mbps, possui uma melhor modulação que o ADSL normal e possui um reordenador de tonalidades para dissipar os sinais de interferência causados pelas ondas de rádio AM para ter um melhor ganho devido a nova modulação utilizada. O primeiro ganho é a eficiência. O ADSL tradicional gasta 32Kbps de banda enquanto o ADSL gasta apenas 4Kbps para sinalização, deixando mais banda para a transferência efetiva de dados. Através de novos métodos de codificação, o ADSL2+ chega a até 24Mbps de banda (contra 8Mbps do ADSL normal) de download e 1 Mbps de upload (o mesmo do ADSL normal). O grupo de desenvolvedores do ADSL2+ considerou que, para o perfil de tráfego típico dos usuários ADSL, a banda de 1Mpbs de upload era suficiente, assim todo o ganho de banda foi passado para e velocidade de download. Como o ADSL2/2+ possui mais banda, o efeito positivo é que, mantendo a mesma velocidade, o ADSL possui um alcance maior. Assim, um operador de banda larga que forneça conexões de 4 Mbps, pode chegar a até 3,5 Km de distância até seus usuários usando ADSL e 4Km em ADSL2/2+. Outro recurso importante dos modens ADSL2/2+ são os recursos de autodiagnóstico: eles podem medir as características de ruído, margem de ganho (SNR) e atenuação nos dois lados da linha. Além disso, o ADSL2/2+ monitora esses parâmetros continuamente e geram alarmes quando a qualidade da linha varia para patamares muitos próximos dos limites. www.esab.edu.br 44 WiMAX O padrão IEEE 802.16, completo em outubro de 2001 e publicado em 8 de abril de 2002, especifica uma interface sem fio para redes metropolitanas (WMAN). Foi atribuído a este padrão, o nome WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access/ Interoperabilidade Mundial para Acesso de Micro-ondas). O termo WiMAX foi cunhado por um grupo de indústrias conhecido como WiMAX Forum cujo objetivo é promover a compatibilidade e inter- operabilidade entre equipamentos baseados no padrão IEEE 802.16. Este padrão é similar ao padrão Wi-Fi (IEEE 802.11), que já é bastante difundido, porém agrega conhecimentos e recursos mais recentes, visando um melhor desempenho de comunicação. O padrão WiMAX tem como objetivo estabelecer a parte final da infraestrutura de conexão de banda larga (last mile) oferecendo conectividade para uso doméstico, empresarial e em hotspots. As redes WiMAX funcionam de maneira semelhante à das redes Bluetooth. As transmissões de dados podem chegar aos 1Gbps a uma distância de até 50 Km (radial),com estudos científicos para se chegar a 10Gbps. O funcionamento é parecido com o do Bluetooth e o Wi-Fi (no ponto de vista de ser transmissão e recepção de ondas de rádio), usado para comunicação entre pequenos dispositivos de uso pessoal, como PDAs, telefones celulares (telemóveis) de nova geração, computadores portáteis, mas também é utilizado para a comunicação de periféricos, como impressoras, scanners, etc. O WiMAX opera na faixa ISM (Industrial, Scientific, Medical) centrada em 2,45 GHz, que era formalmente reservada para alguns grupos de usuários profissionais. Nos Estados Unidos, a faixa ISM varia de 2400 a 2483,5 MHz. Na maioria da Europa, a mesma banda também está disponível. No Japão, a faixa varia de 2400 a 2500 MHz. www.esab.edu.br 45 Wimax no Brasil Em parceria com universidades, instituições e governos, a Intel liderou testes de WiMAX no Brasil, desde 2004, nas cidades de Brasília (DF), Ouro Preto (MG), Mangaratiba (RJ), Parintins(AM) e, mais recentemente, Belo Horizonte (MG). Até o final deste ano, a empresa promete começar a testar em São Paulo. Brasil Telecom, Vivo, Telefônica e várias outras empresas já anunciaram, publicamente, planos de implementação do WiMAX no Brasil. Podemos esperar que o mais breve possível vamos estar utilizando internet como se usa o celular hoje, a tendência é melhorar ainda mais essa tecnologia. Cable modem Esta tecnologia, também conhecida por Cable Modem, utiliza as redes de transmissão de TV por cabos convencionais (chamadas de CATV - Community Antenna Television) para transmitir dados em velocidades que variam de 70 Kbps a 150 Mbps, fazendo uso da porção de banda não utilizada pela TV a cabo. Pesquisas americanas mostraram que, entre 2004 e 2005, houve um aumento de 29% no número de usuários de Internet via cabo. Utiliza uma topologia de rede compartilhada, onde todos os utilizadores compartilham a mesma largura de banda. Para este tipo de acesso à internet utiliza-se um cabo coaxial e um modem. O computador do usuário deve estar equipado com placa de rede Ethernet. Nela, conecta-se um cabo par-trançado (UTP). A outra extremidade deste cabo deve ser ligada ao modem. Ao modem, também é conectado o cabo coaxial da TV, que servirá para conectar o usuário à Internet. Outra forma de conexão é através de um conector USB, cujo modem de rede conecta-se ao computador através de um cabo. www.esab.edu.br 46 A diferença entre DOCSIS/EuroDOCSIS prende-se com a forma como se utiliza o espectro de frequências no cabo, estando a norma EuroDOCSIS mais vocacionada para o mercado europeu. A norma DOCSIS foi no entanto a primeira a ser desenvolvida. As normas DOCSIS 1.0 e 1.1 são atualmente as mais utilizadas. A norma DOCSIS 2.0 exige alterações importantes nos equipamentos do ISP e como tal mostra mais resistência na sua adaptação. A norma DOCSIS 3.0 exige também alterações nos equipamentos dos ISP’s e normalmente a troca de modems de clientes, para utilização da mesma. Mais recentemente foi desenvolvida a norma PacketCable (e a correspondente EuroPacketCable) que define a forma como se pode implementar telefone ao cabo. Atualmente no Brasil, a NET Serviços utiliza a tecnologia no seu serviçoNetFone, entre outras empresas. Também estão sendo desesenvolvidas novas normas para VideoOnDemand, Televisão Interactiva e Televisão Digital. No Brasil, as duas maiores companhias de TV a cabo NET e TVA disponibilizam o serviço. Requer do usuário um modem apropriado. Em Portugal, todas as companhias de TV a cabo disponibilizam internet por cabo: TVCabo, Cabovisão, Bragatel, TVTEL, Pluricanal. A maior velocidade disponível em Portugal é de 60 Mbps e é oferecida pela TVTEL. A Norma DOCSIS/EuroDOCSIS 3.0, permite aumentos consideráveis de até 150 mbps na direção de downlink, sendo que também é possível o “bonding” de links, ou seja: A possibilidade de unir vários modems em um mesmo local em vários circuitos em um único pc ou roteador, fazendo com que todos juntos, tenham uma única velocidade maior em balancing ou multilink. www.esab.edu.br 47 Em matemática, ciência da computação e telecomunicações detecção e correção de erros é um assunto de grande importância e relevância na manutenção da integridade dos dados em canais com ruído ou em sistemas de armazenamento não imunes a falhas. Há duas formas de implementar um sistema de correção de erros: • Pedido Automático de Repetição ou ARQ (Automatic repeat request): o transmissor envia os dados e um código de detecção de erros, que permite que o receptor detecte a existência de erros. Se não encontrar erros, envia uma mensagem (um ACK, ou seja, aviso de recepção) ao emissor. Se o emissor não receber o ACK, então é porque a mensagem continha erros e é automaticamente re-transmitida. • Correção Adiantada de Erros ou FEC (Forward error correction): O emissor codifica os dados com um código de correção de erros e envia a mensagem. O receptor decodifica a mensagem que recebe para a forma “mais provável”, ou seja, os códigos são implementados de forma a que a quantidade fosse necessária uma quantidade de ruído “improvável” para que a mensagem chegasse errada ao receptor. www.esab.edu.br 48 Estratégias de detecção de erros Existem diversas estratégias para se realizar a detecção de erros de transmissão. Todos os códigos de detecção de erros (incluindo detecção e correção) transmitem mais informação do que a mensagem original. Na maioria dos esquemas, para além da mensagem, são transmitidos dados de “confirmação” - dados extra (também conhecidos como dados redundantes) que servem para a detecção de erros. Repetição Existem algumas variantes desta estratégia, mas basicamente consiste em enviar a repetição da informação. Por exemplo, se fosse pretendido enviar a mensagem “olá”, seria enviada “olá olá olá”. Se fosse recebida a mensagem “olá olá olb”, como uma das repetições não coincidia, sabia-se que tinha havido um erro. Este esquema é pouco eficiente (transmite 3 vezes os mesmos dados) e pode ser problemático em situações em que o erro ocorre no mesmo sítio - no nosso exemplo “olb olb olb”. Neste caso, a mensagem “olb” era detectada como correta. Paridade As mensagens são partidas em vários blocos de bits (uns e zeros numa transmissão digital). O número de ocorrências do “1” é contado. Depois é ativado um bit de paridade - 1 se o número de “1” for par e 0 se o número de “1” for impar. Quando a mensagem chega, é testado o bit de paridade para verificar está de acordo com o número de “1” da mensagem. Este esquema tem o problema de falhar quando o número de erros na transmissão é impar. Por exemplo: • Mensagem enviada: 10010100 - 3 ocorrências de 1 - 3 é www.esab.edu.br 49 impar - bit de paridade = 1 • Mensagem recebida: 10010111 - 5 ocorrências de 1 - 5 é impar - bit de paridade = 1 Resultado: a mensagem recebida está errada e é detectada como correta. Redundância cíclica (CRC) Uma forma mais complexa de detecção e correção de erros é a utilização de propriedades matemáticas da mensagem a ser transmitida. Este método considera cada bloco de dados da mensagem como um coeficiente polinomial, dividindo-o depois por outro polinômio predeterminado. Os coeficientes resultantes da divisão são enviados pelo emissor como dados redundantes, para detecção de erros no receptor. No receptor, são novamente calculados os mesmos coeficientes e comparados com os que foram enviados pelo emissor. Se não forem coincidentes, indica que houve um erro na transmissão. Checksum O checksum de uma mensagem é uma soma aritmética de certos componentes da mensagem - por exemplo, a soma de todos os bytes que a compõem. Esta soma é enviada pelo emissor e recalculada no receptor, para ser comparada com a soma enviada. Se não forem coincidentes, indica que houve um erro na transmissão. Correção de erros Os métodos descritos acima são suficientes para determinar se houve ou não um erro na transmissão de uma mensagem. Mas nas maiorias das vezes isto não é suficiente. As mensagens têm www.esab.edu.br 50 que ser recebidas sem erros e o mero conhecimento de que existiu um erro não chega. Haveria uma grande vantagem se o receptor pudesse determinar qual foi o erro e corrigi-lo. Isto é possível. Vejamos o seguinte exemplo: “Se faltarm algmas letrs consguims entndr a mensgm”. Este conceito pode ser aplicado à correção de erros nas transmissões digitais. Multimídia na Internet O desenvolvimento de soluções de comunicação multimídia em tempo real na Internet, impulsionado sobremaneira pela evolução das tecnologias e ampliação da capacidade de seus backbones, resultou em novas possibilidades de utilização de sua infraestrutura de comunicação. Aplicações antes limitadas pelos seus altos custos operacionais apresentam-se agora como novas oportunidades de negócio e utilização dos recursos dessa rede. Nesse contexto, as soluções tradicionalmente desenvolvidas para conferências multimídia e trabalhos colaborativos, por exemplo, migraram de enlaces dedicados entre os participantes da comunicação, para uma rede de acesso público e de menor custo operacional. Verifica-se assim que a infraestrutura Internet encontra-se num novo estágio de maturação, onde a integração de mídias de voz, vídeo e dados fundamenta novos serviços de comunicação aos seus usuários. Diversos padrões de comunicação em tempo real foram desenvolvidos, a fim de adaptar o paradigma original da Internet, destinado apenas a garantir a entrega de informações livre de erros, a esse novo cenário de comunicação. Os novos requisitos operacionais necessários às aplicações multimídia, com comunicação em tempo real, englobam outras variáveis de rede, onde o tempo, não mais a confiabilidade, passa a ser o elemento mais importante. Tecnologias de codificação e armazenamento de www.esab.edu.br 51 conteúdo multimídia digital também foram desenvolvidas e aperfeiçoadas, dando suporte a aplicações de diversos escopos de execução não necessariamente ligadas às comunicações em tempo real. Tecnologias de comunicação multimídia em tempo real Inúmeras tecnologias destinadas a permitir a execução de aplicações de comunicação em tempo real foram desenvolvidas, proporcionando assim ferramentas inovadoras para áreas do conhecimento humano que fazem uso de recursos de comunicação multimídia. Para tanto, diversos aspectos da comunicação em rede tiveram de ser aperfeiçoados, visando, sobretudo, à execução eficiente dessas aplicações sobre backbones Internet. As subseções seguintes abordam algumas dessas soluções, todas são padrões oficiais (e gratuitas), destinadas a tratar aspectos cruciais das comunicações em tempo real. Essas soluções, de uma maneira geral, compreendem o arcabouço básico das comunicações multimídia sobre IP. Arquiteturas de comunicação multimídia Para permitir a criação, encerramento e controle de conferências multimídia, como videoconferência, audioconferência ou mesmo uma simples transmissão de dados de vídeo de uma parte a outra, em tempo real, padrões de comunicação foram desenvolvidos. Iniciando o processo de desenvolvimento de padrões abertos, o grupo de estudos 16 do ITU-T(International Telecommunication Union – Telecommunication Section), em 1996, especificou o padrão H.323. Esse padrão estabelece uma arquitetura de comunicação destinada ao controle de conferências de voz, vídeo e dados sobre redes TCP/IP. O H.323 se tornou largamente utilizado, uma vez que, a época da especificação de www.esab.edu.br 52 sua segunda versão, em 1998, não havia qualquer padrão aberto e aceito pelo mercado capaz de atender às aplicações multimídia. Embora as transmissões multimídia em tempo real, por multicast, já estivessem sendo realizadas no Mbone há algum tempo, não havia ainda qualquer padrão aberto para controle de conferências multimídia. Num período equivalente a maturação do H.323, o IETF (Internet Engineering Task Force) iniciou o desenvolvimento de uma arquitetura de comunicação mais flexível e poderosa que o H.323. Alicerçada sobre o protocolo SIP (Session Initiation Protocol), a arquitetura SIP, como ficou conhecida, teve logo potencial reconhecido, uma vez que supria todos os pontos fracos da arquitetura H.323, como a demora no estabelecimento de conexão (canais H.225 e H.245) e a complexidade de operação. As soluções de voz sobre IP sendo desenvolvidas estão utilizando o protocolo SIP para controle das chamadas, utilizando gateways SIP/H.323 quando necessário. Da mesma forma, as soluções voltadas a outros escopos de operação, como videoconferência, estão adotando a arquitetura SIP como padrão de sinalização. Outras arquiteturas de comunicação estão disponíveis, atendendo outros ambientes de operação. O MGCP (Media Gateway Control Protocol), por exemplo, destinado a serviços de voz sobre IP, pretende ser utilizado por operadoras de telecomunicações que desejem ter um maior controle na prestação desse serviço, garantindo também maior escalabilidade de operação. Transmissão de mídias digitais A transmissão de dados isócronos (tempo real) deve atender a uma série de requisitos, necessários ao processamento correto das informações enviadas. Entre esses requisitos está a www.esab.edu.br 53 necessidade de largura de banda mínima de transmissão e a garantia de atrasos constantes e limitados. Dependendo do tipo de codificação de mídia utilizada, a manutenção de perdas reduzidas é também desejada. Devido à natureza da pilha de protocolos TCP/IP, voltada à transmissão de dados pelo paradigma do “melhor esforço”, sem qualquer cumprimento a requisitos de tempo, novos protocolos tiveram de ser desenvolvidos para o atendimento das necessidades operacionais de dados isócronos. Um desses protocolos, o RTP (Real Time Protocol), constitui-se hoje na base das transmissões multimídias em tempo real na Internet, sendo o padrão adotado em praticamente todas as soluções multimídia baseadas em IP. Trazendo informações de número de sequência e marcas de tempo, necessárias às comunicações previamente mencionadas, além de não realizar qualquer mecanismo de retransmissão de informações perdidas, o RTP oferece um serviço não encontrado em protocolos de transporte da Internet, como o UDP (User Datagram Protocol), o TCP (Transport Control Protocol) e o SCTP (Stream Control Transmission Protocol). Para realizar a transmissão de determinada mídia analógica, como áudio ou vídeo, essa deve ser “capturada”, digitalizada e codificada seguindo determinado padrão. Na recepção dos dados isócronos, o processo de decodificação, recuperação e reprodução da informação original é adotado. Os programas de codificação e decodificação, também chamados de codecs (enCOder - DECoder), definem o formato em que as informações de áudio e vídeo serão codificadas e, opcionalmente, comprimidas para transmissão na rede. Um codec de áudio codifica o sinal de áudio proveniente do microfone do terminal transmissor e decodifica o áudio recebido, que é então enviado para as saídas de som. Já um codec de www.esab.edu.br 54 vídeo codifica o sinal de vídeo proveniente de uma entrada (câmera, por exemplo) no transmissor e decodifica-o na recepção, enviando-o ao display de vídeo. A qualidade de cada codec, medido na reprodução da mídia original, varia usualmente de acordo com o tipo de codificação e compressão utilizadas e a taxa de transmissão empregada, independente das condições atuais de processamento da rede. Uma medida muito utilizada para a qualidade dos codecs é o MOS (Mean Opinion Score). Esse valor é calculado por feedback de usuários dos codecs sendo avaliados, com pontuação variando de 1 a 5. Um valor entre 4 e 5 é considerado como “alta qualidade”, enquanto entre 3.5 e 4 é equivalente a “qualidade telefônica”, para codecs de áudio. Valores abaixo desse limite devem ser considerados com restrição antes de sua utilização. A figura 1 apresentada valores para alguns codecs de áudio comumente utilizados. Deve-se notar que a qualidade do codec empregado está diretamente relacionada à taxa de transmissão adotada. Técnicas de qualidade de serviço O roteamento padrão da Internet não contempla, na prática, qualquer priorização de dados, o que acarreta em não distinção entre pacotes com informações sensíveis ao atraso e pacotes sem esse requisito. Para as aplicações de comunicação em tempo real, a falta de mecanismos de priorização pode acarretar em variações do atraso de chegada de pacotes, conhecido como jitter, tendo essa característica efeito degradante na qualidade dessas comunicações: o jitter é originado por atrasos variáveis em elementos da rede, usualmente produzidos em filas de processamento de pacotes em roteadores. O desenvolvimento do protocolo IP (Internet Protocol) levou em consideração a necessidade de utilização de mecanismos de priorização de pacotes. No cabeçalho dos datagramas IP, há oito www.esab.edu.br 55 bits (TOS – Type of Service) que estão reservados para esse fim. Contudo, o próprio desenvolvimento da infraestrutura Internet não contemplou a adoção efetiva de técnicas de priorização de tráfego: a baixa qualidade inicial dos backbones não permitia o surgimento de demanda por aplicações em tempo real. Técnicas de priorização de tráfego, como as baseadas em Intserv e Diffserv, foram desenvolvidas para melhorar a eficiência de novas aplicações, como as de comunicação em tempo real. A redução de atrasos e jitter são alguns dos objetivos dessas técnicas. Pretende-se, num estágio onde a adoção de técnicas de QoS seja mais comuns, que aplicações de comunicação multimídia em tempo real possam ser utilizadas com maior eficiência na Internet, mesmo que trafeguem por muitos enlaces heterogêneos. www.esab.edu.br 56 O protocolo Protocolo Simples de Gerência de Rede (em inglês Simple Network Management Protocol, SNMP) é um protocolo de gerência típica de redes TCP/IP, da camada de aplicação, que facilita o intercâmbio de informação entre os dispositivos de rede, como placas e comutadores (em inglês: switches). O SNMP possibilita aos administradores de rede gerenciar o desempenho da rede, encontrar e resolver seus eventuais problemas, e fornecer informações para o planejamento de sua expansão, dentre outras. O software de gerência de redes não segue o modelo cliente- servidor convencional, pois para as operações Leitura e Atribuição, a estação de gerenciamento se comporta como cliente e o dispositivo de rede a ser analisado ou monitorado se comporta como servidor, enquanto que na operação TRAP ocorre o oposto, pois no envio de alarmes é o dispositivo gerenciado que toma iniciativa da comunicação. Por conta disso, os sistemas de gerência de redes evitam os termos ‘cliente’ e ‘servidor’ e optam por usar “gerente” para a aplicação que roda na estação de gerenciamento e “agente” para a aplicação que roda no dispositivo de rede. Gerência de Redes O aplicativo de gerenciamento da rede é a entidade responsável pelo monitoramento e controle dos sistemas de hardware e software que compõem a rede, e o seu trabalho consiste em detectar e corrigir problemas que causem
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