Rede de Acesso Aula02

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Eng. Zanegrey Mançano Bessa
Redes de Acesso
Capítulo 1
Conceitos e Topologias
Eng. Zanegrey Mançano Bessa
1.1 – Métodos de Acesso
Processo de acesso: Exemplo de autenticação de rede de acesso de alto-nível
• Uma tentativa de acesso propriamente dita começa com uma emissão
de uma requisição de acesso por um originador de acesso.
• Uma tentativa de acesso termina em um acesso com êxito ou em uma
falha de acesso - um acesso sem êxito que resulta no término de uma
tentativa de qualquer maneira que não seja a iniciação de transferência de
informações do usuário entre a fonte e o destino pretendidos dentro do
tempo de acesso máximo especificado.
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1.1 – Métodos de Acesso
Processo de acesso: Exemplo de autenticação de rede de acesso de alto-nível
• A falha de acesso pode ser o resultado da interrupção devido a:
• Falha física na Rede
• Alha lógica na Rede
• Bloqueio de usuário devido a acesso incorreto ou negação de
acesso.
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1.1 – Métodos de Acesso
Processo de acesso: Exemplo de autenticação de rede de acesso de alto-nível
A negação de acesso (bloqueio do sistema) pode incluir:
• Falha de acesso causada pela emissão de um sinal de bloqueio do
sistema por um sistema de comunicações que não possui a
funcionalidade camp-on de originador de chamada.
• Falha de acesso causada pela excedência do tempo de acesso
máximo e pela fração de tempo de acesso de sistema nominal
durante uma tentativa de acesso.
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1.1 – Métodos de Acesso
Uma rede de comunicação pode ser dividida em duas partes
principais, o acesso (access network) e o núcleo (core network).
Denominamos de rede de acesso a rede física que conecta o usuário
ao seu provedor de serviço imediato.
Em geral, as redes de acesso também são denominadas na literatura
como redes de última milha (Last Mile Network – LMN) ou redes de primeira
milha.
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1.1 – Métodos de Acesso
Como vários elementos de uma rede estão compartilhando o mesmo
meio, sem os métodos de controle de acesso, dois elementos de uma rede
poderiam tentar colocar dados no cabo ao mesmo tempo e isso ocasionaria a
colisão e a conseqüente destruição de ambos os pacotes.
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1.1 – Métodos de Acesso
Se um dado está para ser enviado de um elemento de rede a outro ou
ser acessado de um servidor, deve haver alguma maneira para que este
dado esteja trafegando pela rede sem colidir com outro dado e deve haver
também uma forma da estação receptora ser notificado de que o dado não
foi destruído em uma colisão.
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1.1 – Métodos de Acesso
Métodos de acesso evitam que elementos em uma rede acessem o
meio, simultaneamente, fazendo com que somente um elemento por vez
acesse o meio. Isso garante que o envio e recepção de dados em uma
rede seja um processo ordenado.
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1.1 – Métodos de Acesso
Uma rede de acesso, ou setor de acesso, também se aplica para
ambientes internos e sua hierarquização também será estratificada em:
Core de Redes
Distribuição de Redes
Acesso de Rede
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1.1 – Métodos de Acesso
Quais as principais tecnologias de acesso?
Podemos subdividir as tecnologias de acesso em duas categorias,
dependendo do tipo de meio físico utilizado para a comunicação:
• As que utilizam meios guiados (par trançado/cabo coaxial/fibra ótica)
• As que utilizam meios não guiados (transmissão sem fio) para a
comunicação.
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1.1 – Métodos de Acesso
Quais as principais tecnologias de acesso?
Entre as principais tecnologias que utilizam meios guiados podemos
citar, por exemplo, os padrões xDSL e o cable modem.
Os padrões WiFi, WiMAX e celulares são exemplos de tecnologias
utilizadas para acesso sem fio não guiados. dado sistema.
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1.1 – Métodos de Acesso
Requisitos do meio ambiente
Devido às características de um ambiente industrial, a presença de
perturbações magnéticas, provocadas principalmente pelos acionamentos de
motores elétricos de grande porte ou outras fontes chaveadas (estações de
solda, conversores estáticos, etc), não pode ser desprezada na escolha de
uma rede de comunicação.
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1.1 – Métodos de Acesso
Requisitos do meio ambiente
Para a definição do meio físico de transmissão e do protocolo de
comunicação, estas características devem ser consideradas. O meio de
transmissão deve possuir uma boa resistência mecânica e deve ser
eletricamente isolado.
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1.1 – Métodos de Acesso
Requisitos do meio ambiente
• O meio físico a ser adotado não depende apenas de aspectos técnicos
mas também (e muito especialmente no chão de fábrica) do aspecto de
custo.
• Cabos coaxiais são menos afetados por perturbações
eletromagnéticas do que o par trançado.
• O custo do cabo coaxial é consideravelmente superior ao do par
trançado.
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1.1 – Métodos de Acesso
Requisitos do meio ambiente
• Futuramente, a adoção de fibras óticas poderá vir a ser a melhor
solução tanto do ponto de vista técnico quanto econômico.
• Atualmente ainda há dificuldades na realização de bifurcações com este
meio físico, necessárias para as conexões em T usadas com topologia em
barramento, de modo que as fibras óticas são mais utilizadas em sistemas
com topologia em estrela ou anel.
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1.1 – Métodos de Acesso
Requisitos do meio ambiente
• A realização de bifurcações tem alcançado melhores resultados
adotando acopladores ativos (com eletrônica adicional para conversão do
sinal ótico em elétrico e vice-versa nos pontos de derivação), o que torna a
solução anti-econômica para o nível de chão-de-fábrica. Com fibras óticas,
no entanto, pode-se trabalhar com frequências na ordem de 100 Mbps, o
que permitiria uma melhoria de performance do sistema. Diversos
trabalhos de pesquisa vem sendo realizados no sentido de resolver os
problemas técnicos existentes.
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1.1 – Métodos de Acesso
Requisitos do meio ambiente
• A figura abaixo apresenta uma comparação sumária entre os três tipos de
meio supracitados.
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1.1 – Métodos de Acesso
Quais as principais tecnologias de acesso?
A taxa máxima de transmissão depende de cada tecnologia ou
padrão empregado na rede de acesso.
É importante ressaltar que os limites teóricos máximos são impostos
pelas características do meio físico (canal de comunicação).
Em síntese, a capacidade de transmissão depende da largura de
banda e da potência de transmissão utilizada por um dado sistema.
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1.1 – Métodos de Acesso
Uma rede industrial consiste numa variedade notável de domínios
(uma fábrica de produção de produtos alimentares, supervisão de máquinas,
etc).
Tais domínios são potenciais usuários das redes de campo, sendo
que para alguns, as redes de campo estão infiltradas na configuração da
produção. Assim, a abordagem às redes de campo deve considerar todas
estas diferentes necessidades.
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1.1 – Métodos de Acesso
Nos níveis hierárquicos superiores de uma fábrica (administração,
planejamento, etc) são frequentemente trocadas mensagens de vários
Kbytes, que requerem tempos de transmissão de alguns segundos até
vários minutos.
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1.1 – Métodos de Acesso
Nas aplicações mais próximas ao processo, normalmente são
enviadas mensagens curtas, tais como:
· ligar ou desligar uma unidade;
· fazer a leitura de um sensor/medidor;
· alterar o estado de um atuador;
· verificar o estado de uma chave ou relé.
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1.1 – Métodos de Acesso
Estas operações podem ser feitas normalmente com um único
código acrescido dos respectivos dados, quando existirem. Como
consequência, pode haver uma baixa taxa de transmissão de dados com um
elevado número de mensagens transmitidas.
Para dispositivos programáveis encontrados no ambiente industrial
(CLPs, CNCs, etc), normalmente é necessário o envio de programas no
início da produção de um lote. Estes programas raramente ultrapassam 10
Kbytes em tamanho e dificilmente são utilizados mais de 3 programas por
unidade de fabricação durante um turno de trabalho.