Comunicacao Aula1V2

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Comunicação de Dados
Conceitos Iniciais
Comunicação
Uma necessidade humana;
Vencendo barreiras geográficas;
Qual objetivo?
O que é Comunicação
Comunicação de Dados
O Processo da Comunicação
Comunicação de Dados
O Processo da Comunicação
Ela se apresenta de diversas formas e em vários ambientes;
Regras – protocolos – de comunicação humana:
Identificar o emissor e o receptor;
Acordar o método de comunicação (pessoalmente, por telefone, carta, foto);
Idioma e gramática comum;
Velocidade e ritmo de transmissão;
Requisitos de confirmação ou recepção.
Comunicação
As regras de comunicação podem variar de acordo com o contexto;
A depender do grau de importância, as mensagens podem ou não requerer uma confirmação;
As técnicas de comunicação usadas em redes se assemelham às de uma comunicação humana.
Comunicação de Dados
O Processo da Comunicação
A comunicação será realizada quando a 
mensagem designada for recebida e confirmada.
Mensagem compreendida pelo receptor = mensagem 
planejada pelo emissor:
Sucesso na comunicação.
Em redes de dados, existem fatores que podem interferir 
no significado da mensagem recebida:
Fatores Externos
Qualidade do caminho entre emissor e receptor, 
número de redirecionamentos, outras mensagens
 transmitidas simultaneamente, tempo.
Fatores Internos
Tamanho, complexidade e importância da mensagem.
Comunicação de Dados
O Processo da Comunicação
Qualidade da Comunicação
Conceito simplificado:
Rede de computadores é um conjunto de computadores autônomos*, interligados e capazes de trocar informações e compartilhar recursos.
Computador autônomo é aquele que é capaz de processar seus próprios dados, ou seja, tem CPU e memória próprios.
Sistema Proprietário – Mainframes, ex: IBM
Sistema aberto - implementação do sistema Computacional de forma compatível com diversos fabricantes.
Comunicação de Dados
Redes de computadores
Compartilhamento de recursos;
Alta confiabilidade;
Alta disponibilidade;
Tolerância a falhas;
Economia;
Trabalho em equipe.
Comunicação de Dados
Redes de computadores – Justificada
Half Duplex – sinal transmitido nos dois sentidos, porém não de forma simultânea
Transmissor
TX
Receptor
RX
Transmissor
TX
Receptor
RX
ou
Receptor
RX
Transmissor
TX
Ex.: Utilização do Rádio Comunicador. Também utilizado dentre os meios de rede Ethernet.
Comunicação de Dados
Transmissão de dados
Direção de Transmissão
Simplex – sinal transmitido somente em um sentido
Ex.: Sinal transmitido pela TV analógica.
Direção de Transmissão
Full Duplex – sinal transmitido nos dois sentidos simultaneamente
Transmissor
E
Receptor
Transmissor
E
Receptor
Ex.: Comunicação entre dois hosts através de um Switch.
Comunicação de Dados
Transmissão de dados
Difusão ponto a ponto (Unicast)
Comunicação de Dados
Tipos de Transmissão de dados
Uma cópia dos dados é enviada para cada computador que solicita.
Comunicação de Dados
Tipos de Transmissão de dados
Difusão (Broadcast)
Uma cópia dos dados é enviada para todos
os computadores da rede.
Comunicação de Dados
Tipos de Transmissão de dados
Difusão Seletiva (Multicast)
Uma cópia dos dados é enviada somente para os 
computadores que solicitam.
Sinais analógicos;
Sinais digitais.
Comunicação de Dados
Tipos de sinais
Comunicação de Dados
Varia, continuamente, nos intervalos de tempo, podendo assumir diversos valores no período. Exemplo: Sinal via Rádio.
Sinais analógicos podem ser transmitidos através de meios digitais.
Sinal analógico
Exemplo de sinal analógico
Onda eletromagnética
Comunicação de Dados
Medida em Hertz, cujo símbolo é Hz, significa “ciclos por segundo” e indica o número de vezes que determinado sinal repete seu ciclo por unidade de tempo.
Frequência
A figura acima ilustra 
a medida de freqência
Comparativo entre sinais de frequências diferentes
Comunicação de Dados
A largura de banda também medida em Hertz, indica a faixa de frequências suportada por determinado meio de transmissão, obtida pela subtração entre as frequências máximas e mínimas.
Largura de Banda e canais
Largura de banda
Comunicação de Dados
Um canal de transmissão é definido como sendo uma banda estreita de frequências a ser alocada para transmissão de sinais. São indicados por números.
Cada faixa de frequências possui seus canais específicos, como indicam as figuras
Largura de Banda e canais
Canais FM
Comunicação de Dados
AULA 3: Sinais Analógicos e digitais
Técnica que consiste em modificar uma característica de um sinal, chamado “onda portadora”, em função das características de outro sinal, de modo a compatibiliza-lo com as características de um determinasdo meio de transmissão.
Modem: modulador/desmodulador. Equipamento responsável por modular um sinal a ser transmitido e desmodular este sinal ao ser recebido pelo destinatário.
Modulação
http://www.fja.edu.br/
Comunicação de Dados
Faz variar a ampitude da onda portadora em função da ampitude do sinal a ser transmitido
Alto consumo de energia e maior largura de banda; baixa eficiência
Modulação em Amplitude - AM
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Comunicação de Dados
Faz variar a frequência da onda portadora em função da ampitude do sinal a ser transmitido
Menor consumo de energia
Modulação em Frequência - FM
http://www.fja.edu.br/
Comunicação de Dados
Faz variar a fase da onda portadora em função da ampitude do sinal a ser transmitido
Técnica mais enficiente de todas, porém exige equipamentos muito mais complexos
Modulação em fase - PM
Comunicação de Dados
Diferença entre sinal analógico e sinal digital
Varia, nos intervalos de tempo, podendo assumir apenas 2 valores (bit 0 e bit 1) no período;
Sinais digitais podem ser transmitidos através de meios analógicos.
Sinal digital
http://www.fja.edu.br/
Comunicação de Dados
Amplitude Shift Keying – chaveamento por deslocamento de ampitude, faz variar a amplitude da portadora, de modo a indicar a transmissão de um bit 0 ou 1
Equivalente ao AM para sinais digitais
Modulação de sinais digitais - ASK
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Comunicação de Dados
Frequency Shift Keying – chaveamento por deslocamento de frequência, faz variar a frequência da portadora, de modo a indicar a transmissão de um bit 0 ou 1
Equivalente ao FM para sinais digitais
Modulação de sinais digitais - FSK
Comunicação de Dados
Phase Shift Keying – chaveamento por deslocamento de fase, faz variar a fase da portadora, de modo a indicar a transmissão de um bit 0 ou 1
Equivalente ao PM para sinais digitais
Modulação de sinais digitais - PSK
http://www.fja.edu.br/
Comunicação de Dados
Largura de Banda em transmissões digitais
Capacidade de transporte de informações suportada por um meio, medida em bps. Para facilitar, são utilizados prefixos gregos para as potências de 10
Fonte: ( Cisco Systems ,2009)
Comunicação de Dados
Unidades de Largura de Banda em transmissões digitais
Comunicação de Dados
Largura de Banda em transmissões digitais
Fonte: ( Cisco Systems ,2009)
Comunicação de Dados
Comparação de Redes
Fonte: ( Cisco Systems ,2009)
Comunicação de Dados
Largura de Banda máxima e Limitações de Comprimento
Fonte: ( Cisco Systems ,2009)
Comunicação de Dados
Largura de Banda máxima e Limitações de Comprimento
Fonte: ( Cisco Systems ,2009)
Comunicação de Dados
Largura de Banda Máxima – Meios sem fio
Serviços WAN
Largura de Banda
Frame Relay
56 Kbps a 2 Mbps
ATM
25 Mbps a 2,4 Gbps
X.25
Até 64 Kbps
Modem
56 Kbps
DSL
128, 256, 512 Kbps,2, 4, 8, ... 100Mbps
ISDN
128 Kbps (dois canais)
T1
1,544 Mbps
E1
2,048 Mbps
T3
44,736 Mbps
E3
34,368 Mbps
Fonte: ( Cisco Systems ,2009)
Comunicação de Dados
Serviços e Largura de Banda WAN
Liga
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Refere-se à largura de banda real medida, em uma hora do dia específica, usando específicas rotas de Internet, e durante a transmissão de um conjunto
específico de dados na rede.
Fatores que determinam o throughput:
Dispositivos de interconexão;
Tipos de dados sendo transferidos;
Topologias de rede;
Número de usuários na rede;
Computador do usuário;
Condições de energia;
Hora do dia;
Roteamento dentro na nuvem;
Computador servidor.
Comunicação de Dados
O Throughput
Fonte: ( Cisco Systems ,2009)
Comunicação de Dados
Cálculo do Tempo de Transferência
Comunicação de Dados
Atenuação
É a perda de potência do sinal quando este percorre o meio;
Medida em Decibéis, cujo símbolo é dB.
Quanto maior for a distância do meio maior será a atenuação que o sinal irá sofrer.
“Atraso entre o tempo que o primeiro quadro começa a sair do dispositivo de origem e o tempo que a primeira parte do quadro chega ao seu destino.”
Fonte: ( Cisco Systems ,2009)
Comunicação de Dados
Latência da Rede
Variedade de condições que pode causar atrasos à medida que o quadro se propaga desde a origem até o destino:
Atrasos do meio físico causados pela velocidade finita em que os sinais podem se propagar através do meio físico. 
Atrasos de circuito causados pelos circuitos eletrônicos que processam o sinal ao longo do caminho. 
Atrasos de software causados pelas decisões que o software precisa tomar para implementar a comutação e os protocolos. 
Atrasos causados pelo conteúdo do quadro.
Exemplo: um dispositivo não pode rotear um quadro para um destino até que o endereço MAC de destino tenha sido lido.
Comunicação de Dados
Latência da Rede
O sinal elétrico demora um pouco para trafegar pelo cabo (atraso) e cada repetidor* subsequente introduz um pouco de latência no encaminhamento do quadro de uma porta até a próxima;
*Repetidores são equipamentos que amplificam o sinal a ser transmitido, de modo a evitar os efeitos da atenuação
Se a estação conectada estiver operando em full duplex, a estação poderá enviar e receber simultaneamente e não ocorrerão colisões. 
Comunicação de Dados
Temporização Ethernet tempo de bit
A operação full duplex também muda as considerações de temporização e elimina o conceito de slot time (tempo de espera).
O modo full duplex tem preferência sobre o modo half-duplex nas negociações de estabelecimento de um link.
Em half duplex, contanto que não ocorra uma colisão, a estação emissora transmitirá 64 bits de informações de sincronização de temporização, conhecidos como preâmbulo.
A 1000 Mbps, são exigidos ajustes especiais, já que quase um quadro inteiro de tamanho mínimo seria transmitido antes que o primeiro bit atravesse os primeiros 100 metros no cabo UTP. Por essa razão half duplex não é permitido em 10-Gigabit Ethernet.
Comunicação de Dados
Temporização Ethernet tempo de bit
O espaçamento mínimo entre dois quadros que não colidem é também conhecido como espaçamento entre quadros (interframe spacing);
 
Depois de enviado um quadro, todas as estações na 10-Mbps Ethernet devem esperar um mínimo de 96 tempos de bit 
(9,6 microssegundos) antes que qualquer estação possa ter permissão para transmitir o próximo quadro >> Intervalo de espaçamento.
O intervalo tem a finalidade de permitir que as estações mais lentas tenham tempo para processar o quadro anterior e preparar para o próximo quadro. 
Comunicação de Dados
Espaçamento entre quadros (Interframe spacing)