Slide 1

Prévia do material em texto

Profa. Dra. Jacqueline Zonichenn
UNIDADE II
Fundamentos de Redes
de Dados e Comunicação
3. Canal de comunicação.
3.1. Conceito e características dos canais de comunicação.
3.2. Tipos de canais de comunicação.
3.3. Distúrbios nos canais de comunicação.
4. Padrões e protocolos de rede.
4.1. Padrões internacionais.
4.2. Modelo OSI.
4.3. Modelo TCP/IP.
4.4. Protocolos de aplicação.
Conteúdo da unidade II
 Os meios físicos de rede, também conhecidos como canais de comunicação, são os meios 
de transporte que permitem a transmissão de dados.
 Esses meios são peças fundamentais no processo de comunicação nas redes 
de computadores. 
 Por isso que, em sua determinação, é necessária a adoção de critérios como: velocidades 
suportadas, imunidade a ruído, taxa de erros, disponibilidade, confiabilidade, atenuação e 
limitação geográfica.
Meios físicos
 Meios físicos confinados são os cabos coaxiais, de pares metálicos e as fibras ópticas. 
 Meios físicos não confinados são os que utilizam comunicação sem fio, por exemplo: 
comunicação via satélite, enlaces de micro-ondas, bluetooth e radiodifusão de um 
modo geral.
Classificação dos meios físicos
 Ao trabalhar com meios físicos confinados em redes locais (LAN), é necessário seguir um 
conjunto de normas que visa estruturar melhor o projeto de meios físicos. 
 As principais normas utilizadas são as editadas pelas organizações EIA (Electronic Industries 
Alliance) e TIA (Telecommunications Industry Association). 
 Quando esses padrões são seguidos, afirma-se que o cabeamento utilizado é estruturado.
Cabeamento estruturado
 Implementar um padrão genérico para ser seguido por fornecedores diferentes dos cabos 
de telecomunicação.
 Estruturar um sistema intrapredial e interpredial com produtos de fornecedores distintos.
 Estabelecer critérios técnicos de desempenho para sistemas de cabeamento diferentes.
Objetivos do cabeamento estruturado
 Cabeamento horizontal: interconexão entre a área de trabalho e a sala de telecomunicação. 
É composto de cabos, terminações mecânicas, patch cords e ponto de consolidação ou 
saída para múltiplos usuários.
 Cabeamento vertical: interconexão entre a sala de telecomunicação, a sala de equipamentos 
e a entrada de serviço. É composto de conexões cruzadas, terminações mecânicas e 
patch cords.
Subsistemas do cabeamento estruturado
 Foi o primeiro tipo de meio físico de rede empregado em uma LAN. Esse cabo é utilizado 
para comunicações de vídeo.
 É constituído por um fio de cobre condutor, revestido por uma camada com um material 
isolante coberto por uma blindagem de alumínio ou cobre para proteger o fio de 
interferências externas. 
 Com essa composição, é mais indicado para longas distâncias, suportando velocidades de 
megabits por segundo sem a necessidade de regeneração do sinal.
Cabo coaxial
 Blindagem que habilita o cabo a alcançar distâncias maiores que os cabos de pares 
trançados metálicos.
 Podem ser utilizados na transmissão em banda larga.
 Considerável maior imunidade a ruídos em comparação com os cabos de pares 
trançados metálicos.
Vantagens dos cabos coaxiais
 As características construtivas desse cabo não permitem flexibilidade o suficiente, além de 
apresentar o defeito de “mau contato”.
 Dificuldades no lançamento e passagem desse cabo.
 Funciona em topologia física em barramento, em que, caso o cabo quebre ou apresente mau 
contato, toda a rede pode ficar fora de operação.
Desvantagens dos cabos coaxiais
Qual das opções a seguir não pode ser considerada um meio físico confinado?
a) Cabo coaxial grosso.
b) Cabo de par trançado.
c) Fibra óptica.
d) Ar.
e) Cabo coaxial fino.
Interatividade
Qual das opções a seguir não pode ser considerada um meio físico confinado?
a) Cabo coaxial grosso.
b) Cabo de par trançado.
c) Fibra óptica.
d) Ar.
e) Cabo coaxial fino.
Resposta
 O cabo de par trançado é composto por 1, 2 ou 4 pares de fios enrolados de dois em dois 
formando uma camada isolante. 
 Essa medida mantém as suas propriedades elétricas ao longo do fio e reduz o nível de 
interferência eletromagnética.
 É encontrado em redes domésticas e corporativas interligando dispositivos de rede. 
 Sua transmissão suporta sinais analógicos ou digitais e sua 
largura de banda é de 10/100/1000 Mbps que pode variar 
conforme o meio onde está inserido. 
 Há cabos UTP que alcançam a velocidade de 10 Gbps sendo 
utilizados em backbones interligando roteadores em
redes distintas.
Cabo de par trançado
 Os cabos de pares trançados sem blindagem são conhecidos como cabos UTP e são 
constituídos de quatro pares de fios enrolados revestidos com uma capa de plástico – PVC. 
 É um dos cabos mais utilizados, principalmente o de categoria 5, devido à facilidade de 
manuseio, baixo preço, transmissão de dados de até 100 Mbps a uma distância máxima de 
100 metros.
 Utilizam conectores com oito contatos, conhecidos por conectores RJ-45.
 Como desvantagem, esse cabo pode sofrer interferências 
eletromagnéticas externas quando instalado próximo a fios de 
rede elétrica e motores, por exemplo.
Cabos de pares trançados sem blindagem
 Os cabos de pares trançados com blindagem, como o próprio nome sugere, possuem uma 
blindagem além da cobertura de plástico em seus pares. 
 Essa blindagem é uma capa metálica com imunidade a ruídos que é instalada em cada par. 
 O custo desse cabo é mais elevado, sendo indicado para ambientes com 
interferência eletromagnética.
Cabos de pares trançados blindados
 Categoria 1: são os cabos telefônicos utilizados para o tráfego de voz, mas não dados.
 Categoria 2: certifica cabos UTP com transmissão de dados de até 4Mbps. Possui 4 pares 
de fios. Foi muito utilizada em redes que seguem o padrão token ring.
 Categoria 3: certifica cabos UTP com transmissão de dados de até 16 Mbps. Possui 4 pares 
de fios. Foi utilizada nas primeiras redes ethernet com 10 Mbps.
 Categoria 4: certifica cabos UTP com transmissão de dados de até 20 Mbps. Possui 4 pares 
de fios. Foi muito utilizada em redes token ring.
 Categoria 5: certifica cabos UTP com transmissão de dados 
de até 100 Mbps. Possui 4 pares de fios.
 Categoria 5e: certifica cabos UTP com transmissão de dados 
de até 1 Gbps. Possui 4 pares de fios. Visualmente não
possui diferença.
Categorias de cabos de pares trançados
 Categoria 6: certifica cabos UTP com transmissão de dados de até 10 Gbps. Possui 4 pares 
de fios.
 Categoria 7a: certifica cabos de pares trançados com blindagem, permitindo velocidade de 
até 40 Gbps.
Categorias de cabos de pares trançados
 Por meio das fibras ópticas, os dados são transportados na forma de sinais 
luminosos – fótons. 
 É um meio seguro de transmitir os dados, pois não transportam sinais elétricos, minimizando 
problemas de segurança e de ruídos/interferência.
 A transmissão nas fibras ópticas ocorre sob o princípio da reflexão da luz por meio de 
aparelhos que transformam sinais elétricos em pulsos de luz – fótons. 
 Cada fóton representa um código binário, 1 ou 0.
Fibras ópticas
 São constituídas de material dielétrico, em geral, muito fino, de sílica ou vidro, transparente, 
flexível e de dimensões reduzidas, além de ter em sua construção mais três elementos:
 Núcleo central de vidro – ocorre a transmissão da luz que possui alto índice de refração.
 Casca – material de vidro que serve de camada para envolver o núcleo com índice de 
refração inferior.
 Revestimento – cobertura de plástico fino para proteger o revestimento interno.
Constituição das fibras ópticas
 Imunes a interferências eletromagnéticas: essa característica permite a instalação em 
ambientes com ruídos e próximos a cabos elétricos.
 Alcance a grandes distâncias: devido à baixa atenuação e à baixa taxa de erro, permite 
alcançar distância de 100 km.
 Alta velocidade: operam na casa dos terabytes.
Vantagens das fibras ópticas
 Fiber to the Home ou simplesmente FTTH é uma tecnologiacapaz de transmitir telefonia, TV 
digital e internet com alta velocidade. 
 Esse meio, até pouco tempo atrás, era utilizado ou como ponto de acesso aos backbones 
das prestadoras de telecomunicações ou para usuários de grande porte, como empresas 
e indústrias.
 No FTTH, as taxas chegam à ordem dos gigabits, mas, 
usualmente, utilizam-se entre 100 e 500 Mbps. Hoje é 
crescente a oferta de FTTH nas grandes capitais com taxas 
similares a essas.
Fiber to the Home (FTTH)
 No canal de comunicação de rádio, a informação é transportada por meio das 
ondas eletromagnéticas. 
 Essas ondas são irradiadas por antenas transmissoras em uma determinada frequência e 
captadas por uma antena receptora dentro da mesma frequência.
 A antena é um elemento de grande importância na transmissão de um sinal de 
radiofrequência, e sua instalação tem que ser sempre bem considerada.
 As antenas podem ser classificadas de acordo com as 
propriedades físicas; a frequência ou comprimento; a direção 
de variação, com relação ao sentido de propagação.
Canal de comunicação de rádio
 Interferência – sinal de origem humana que invade o canal de comunicação, atrapalhando e 
dificultando o processo de comunicação. 
 Ruído – sinal aleatório de origem natural que provoca efeitos indesejáveis nos canais 
de comunicação.
 Atenuação – perda de potência de um sinal ao se propagar por um canal de comunicação.
 Distorção – alteração da forma do sinal, devido à atenuação 
imposta às diferentes frequências.
Distúrbios nos canais de comunicação
 Atenuação no espaço livre.
 Perdas por vegetação e obstáculo.
 Efeito das ondas multipercurso.
 Ação da chuva.
 Efeito doppler.
 Formação de dutos nos percursos da onda.
Distúrbios específicos do canal de comunicação de rádio
Qual das categorias de cabos a seguir opera na velocidade de 100 Mbps?
a) 1.
b) 2.
c) 3.
d) 4.
e) 5.
Interatividade
Qual das categorias de cabos a seguir opera na velocidade de 100 Mbps?
a) 1.
b) 2.
c) 3.
d) 4.
e) 5.
Resposta
 Para evitar soluções proprietárias nas redes, foram apresentadas sugestões de padrões de 
arquiteturas abertas. 
 Duas dessas arquiteturas são de particular importância e estão contidas nos modelos de 
referência OSI e TCP/IP.
Padrões internacionais
 Esse modelo de rede foi desenvolvido entre o final da década de 1970 e o ano de 1984, a fim 
de interconectar sistemas abertos e segmentar a “problemática” das redes de computadores 
em camadas.
 O OSI foi criado pela ISO (Internacional Organization for Standardization), que é uma das 
maiores organizações internacionais de padronização, atuando em diversas áreas de 
desenvolvimento tecnológico. A ISO é constituída por diversas organizações de 
diferentes países.
Modelo OSI
 Auxilia na elaboração do protocolo.
 Estimula a competição.
 Impede que mudanças em uma camada afetem outras.
 Estabelece uma linguagem comum.
Benefícios trazidos pelo modelo OSI Camadas do modelo OSI
Modelo OSI
Camada de aplicação
Camada de apresentação
Camada de sessão
Camada de transporte
Camada de rede
Camada de enlace
Camada física
Fonte: livro-texto.
 Define os mecanismos necessários para inserir os sinais nos meios de transmissão e para 
receber os sinais desses meios. Trata bits.
 Por ex.: especificações elétricas, mecânicas, níveis de tensão, taxas de transmissão etc.
 Parâmetros físicos das interfaces (cabos, conectores etc.).
 Exemplos: cabeamento/hubs.
Camada física do modelo OSI
Aplicativo
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace de dados
Física
7
6
5
4
3
2
1
-
 Restringe-se a dois nós de rede somente. Tem como função principal fazer com que os 
dados transmitidos de um computador cheguem ao próximo nó, ou seja, ao computador ou 
dispositivo diretamente ligado a ele. Trata frames ou quadros.
 Responsável por detectar erros de transmissão. 
 Faz o endereçamento físico.
 Exemplos: protocolos Ethernet, ARP/Switches LAN.
Camada de enlace do modelo OSI
Aplicativo
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Física
7
6
5
4
3
2
1
Enlace de dados
-
 Determina a rota que os dados irão seguir para atingir seu destino (roteamento). 
Trata pacotes.
 Responsável pelo endereçamento lógico dos pacotes, ou seja, define um endereço de 
origem e destino associados ao protocolo, independentemente da aplicação.
 Não garante a entrega (sem confirmação).
 Exemplos: protocolos IP, ICMP, IPSEC/Roteadores.
Camada de rede do modelo OSI
Aplicativo
Apresentação
Sessão
Transporte
Física
7
6
5
4
3
2
1
Enlace de dados
Rede
-
 Estabelece a comunicação “fim a fim” em uma transmissão. Trata segmentos. 
 Devem garantir que os dados transmitidos cheguem ao seu destino com integridade, usando 
para isso mecanismos como controle de fluxo e correção de erros. 
 Trabalha com portas de aplicação.
 Exemplos: protocolos TCP, UDP.
Camada de transporte do modelo OSI
Aplicativo
Apresentação
Sessão
Física
7
6
5
4
3
2
1
Enlace de dados
Rede
Transporte
-
 Permite que usuários de diferentes máquinas estabeleçam sessões (comunicação) 
entre eles.
 O nível de sessão estabelece, gerencia e termina as sessões entre entidades da camada 
de apresentação.
 Controle de diálogo.
 Exemplo: autenticação de login ao iniciar a sessão.
Camada de sessão do modelo OSI
Aplicativo
Apresentação
Física
7
6
5
4
3
2
1
Enlace de dados
Rede
Transporte
Sessão
-
 Também chamada de camada de tradução.
 Trabalha com aspectos sintáticos e semânticos da informação, é responsável pela 
formatação de dados.
 Compactação/codificação dos dados, de modo que a aplicação os receba em um
formato reconhecível
 Exemplos: formatação EBCDIC para ASCII/Criptografia de dados.
Camada de apresentação do modelo OSI
Aplicativo
Física
7
6
5
4
3
2
1
Enlace de dados
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
-
 Camada mais próxima do usuário.
 Responsável em permitir o acesso das aplicações à rede, provendo serviços de rede ao 
usuário de forma transparente.
 Definição dos protocolos da aplicação propriamente ditos.
 Exemplos: FTP, SMTP, SNMP etc.
Camada de aplicação do modelo OSI
Física
7
6
5
4
3
2
1
Enlace de dados
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicativo
-
Qual das organizações a seguir desenvolveu o modelo OSI?
a) IEEE (Institute of Electrical and Eletronics Engineers).
b) ANSI (American National Standards Institute).
c) ISO (International Organization for Standardization).
d) ITU-T (International Telecommunication Union).
e) IEC (International Electrotechnical Commission).
Interatividade
Qual das organizações a seguir desenvolveu o modelo OSI?
a) IEEE (Institute of Electrical and Eletronics Engineers).
b) ANSI (American National Standards Institute).
c) ISO (International Organization for Standardization).
d) ITU-T (International Telecommunication Union).
e) IEC (International Electrotechnical Commission).
Resposta
 O Modelo TCP/IP, também conhecido como modelo DoD (Departamento de Defesa Norte-
americano), foi criado para atender à necessidade de criação da rede de computadores da 
ARPA (Agência de Pesquisas e Projetos Avançados do Departamento de Defesa).
 É um modelo aberto e relativamente simples. Concebido como projeto em 1970, que traduz 
toda a problemática das redes em quatro camadas: camada de aplicação, camada de 
transporte, camada da internet e camada de acesso à rede.
Modelo TCP/IP
Modelo TCP/IP
Modelo TCP/IP
Camada de aplicação
Camada de transporte
Camada de internet
Camada de acesso
Fonte: livro-texto.
 Camada de aplicação – conhecida como camada de processo, lida com aplicativos e 
dispositivos de origem/destino. É a camada mais próxima do usuário.
 Camada de transporte – conhecida como camada de host-a-host, gerenciando o fluxo de 
informações entre dispositivos, gerenciando o tipo de transmissão.
 Camada de internet – executa o processo de roteamento de pacotes e
endereçamento lógico.
 Camadade acesso à rede – responsável por gerenciar a transmissão da informação no 
meio físico.
Camadas do modelo TCP/IP Comparação de modelos OSI e TCP/IP 
Modelo OSI
Camada de aplicação
Camada de apresentação
Camada de sessão
Camada de transporte
Camada de rede
Camada de enlace
Camada física
Modelo TCP/IP
Camada de aplicação
Camada de transporte
Camada de internet
Camada de acesso
 O HTTP define como o cliente web (browser) requisita uma página web a um servidor e 
como esse servidor transfere a página para o cliente. 
 O HTTP utiliza o protocolo TCP como protocolo de transporte, a mensagem sai de suas 
mãos e passa para as mãos do TCP.
Protocolos de aplicação – HTTP: Hypertext Transfer Protocol
 É um protocolo que tem como finalidade principal transferir arquivos de um computador para 
o outro, copiando e movendo arquivos dos servidores para os clientes e vice-versa. 
 Por ser um protocolo confiável e orientado à conexão, o FTP carrega a garantia de serviço 
de que as informações serão entregues ao destino.
Protocolos de aplicação – FTP (File Transfer Protocol)
 É utilizado para estabelecer conexão online com uma máquina remota.
 Trata-se de um software de emulação de terminal que permite o acesso de forma remota a 
outro computador, sendo suportado por inúmeras aplicações.
 Permite que você execute um comando de logon em uma máquina da internet e efetue 
comandos usando a sintaxe adequada.
Protocolos de aplicação – Telnet
 Protocolo utilizado para identificar de forma facilitada hosts da internet.
 O DNS pode ser visto como um grande banco de dados distribuído e integrado por meio de 
uma hierarquização de servidores de nomes, chamados de servidores DNS. 
 Tem a assistência de um protocolo da camada de aplicação que permite que hosts 
consultem o banco de dados de informações.
Protocolos de aplicação – DNS: Domain Name System
 Esses protocolos são usados especificamente para o serviço e transferência de e-mails.
 O SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) é o protocolo usado para transferir e-mails entre 
servidores e também pelo aplicativo cliente para enviar e-mails. 
 Os protocolos POP (Post Office Protocol) e IMAP (Internet Message Access Protocol) são 
usados pelo aplicativo cliente para baixar um e-mail do servidor local.
Protocolos de aplicação – SMTP, POP e IMAP
 É um protocolo que tem a função de trocar informações de gerenciamento entre os 
dispositivos de uma determinada rede. 
 O SNMP ajuda os administradores de rede a gerenciá-la de forma otimizada. Mensagens de 
alerta são enviadas para o computador que gerencia a rede e são armazenadas em base de 
dados de coleta de informações para registro histórico de atividade dos ativos e serviços por 
ele (protocolo) gerenciados.
Protocolos de aplicação – SNMP (Simple Network Management Protocol)
Qual é o protocolo que define como o cliente web (browser) requisita uma página web a um 
servidor e como esse servidor transfere a página para o cliente?
a) IP.
b) TCP.
c) UDP.
d) HTTP.
e) DNS.
Interatividade
Qual é o protocolo que define como o cliente web (browser) requisita uma página web a um 
servidor e como esse servidor transfere a página para o cliente?
a) IP.
b) TCP.
c) UDP.
d) HTTP.
e) DNS.
Resposta
ATÉ A PRÓXIMA!