Comunicação de Dados Aula 01

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COMUNICAÇÃO DE DADOS 
Aula 1 
 
Uma comunicação terá atingido os seus objetivos se a troca de dados à qual nos referimos acima tiver sido bem-
sucedida. Tal resultado depende de uma série tarefas, procedimentos e requisitos, dentre os quais destacamos os 
seguintes: 
Entrega > Precisão > Sincronização > Jitter 
 
Entrega: Os dados devem ser entregues no destino correto. Você já imaginou se enviarmos dados confidenciais para 
alguém que não está autorizado a acessá-los? 
Precisão: Apenas os dados que não contêm erros devem ser efetivamente processados no destino. Ao realizarmos 
uma transação bancária pela internet, se apenas um dígito de um valor a ser pago ou transferido for transmitido errado, 
poderemos ter sérios problemas. 
Sincronização: O sistema deve entregar dados no momento certo. Se, numa conversa telefônica, falarmos “alô”, mas 
esta palavra só chegar ao assinante com quem conversamos depois de cinco minutos, a conversação não vai ser nada 
confortável. 
Jitter: Este é um fenômeno que se refere à variação no retardo que os dados sofrem ao longo do percurso entre dois 
dispositivos que se comunicam. Há diversos cenários em que o jitter não é tolerado. 
 
Componentes básicos da comunicação de dados: 
Os requisitos que descrevemos são de suma importância. Todavia, uma comunicação de dados acontece efetivamente 
a partir da presença e da interação entre alguns componentes básicos. Tais componentes são os seguintes: 
 
Emissor: É o componente que envia a mensagem, podendo ser representado por um rádio, um computador, um 
aparelho telefônico e outros dispositivos. 
Meio de transmissão: Corresponde ao caminho físico utilizado pela mensagem, desde o emissor até o receptor. Este 
meio pode ser guiado (cabos) ou não guiado (ondas eletromagnéticas “carregam” a mensagem) 
Mensagem: É a informação a ser transmitida, podendo estar associada a textos, números, áudios, vídeos etc. 
Protocolo: É um conjunto de regras que controla a comunicação entre os dispositivos. Corresponde à “língua” 
empregada pelos dispositivos, a fim de que eles possam se compreender e executar as tarefas corretamente. 
Receptor: É o componente que recebe a mensagem. 
 
Esquema de blocos de um sistema genérico de comunicação de dados 
 
O esquema de blocos de um sistema genérico de comunicação de dados é apresentado na figura abaixo. Naturalmente, 
dependendo do sistema prático que se esteja considerando, cada componente recebe um nome específico. Além disso, 
dispositivos complementares podem estar presentes, a fim de que a rede esteja completa. 
 
 
 
 
 
 
 
Formas de comunicação: 
Há algumas décadas, as informações que se podiam transmitir assumiam formas relativamente restritas; o que se 
transmitia era, basicamente, voz ou texto. 
Atualmente, os dados podem assumir a forma de: 
 
 
Codificações: 
Quando lidamos com texto, por exemplo, é necessário empregar um tipo de codificação para representar cada 
caractere. A codificação mais famosa é a ASCII, que usa 32 bits (0s ou 1s) para representar cada símbolo. Se 
desejarmos lidar com imagens, outras codificações serão necessárias. Primeiro, se estivermos nos referindo a imagens 
digitais, precisamos entender uma imagem como uma matriz de pixels. Os pixels, por sua vez, serão também 
representados por blocos de bits. As escolhas feitas ao longo deste processo fazem com que uma imagem possua 
resolução baixa ou alta, e admita determinado número de cores. Procedimentos semelhantes são necessários para 
codificar áudio,vídeo e outros tipos de dados. 
 
Definidos os tipos de dados a serem trocados numa comunicação, é necessário que se saiba em que sentido o tráfego 
acontecerá. Neste contexto, podem-se considerar três tipos básicos de fluxos de dados. 
 
Fluxo simplex: Os dados fluem durante todo o tempo num único sentido (é como se houvesse um dispositivo emissor 
e um transmissor). 
 
Half-duplex: Os dados podem fluir, em determinado momento, num sentido, e, noutro momento, no sentido contrário 
(é como se os dois dispositivos pudessem assumir o papel de emissor e de receptor, mas não de forma simultânea). 
 
Full-duplex: Ambos os dispositivos podem transmitir e receber simultaneamente. 
 
Quando nos referimos a uma rede de comunicação, consideramos um conjunto de dispositivos interligados por enlaces 
de comunicação. Neste âmbito, precisamos levar em conta critérios como desempenho, confiabilidade e segurança. 
São esses critérios que permitirão assegurar que o papel da comunicação de dados está sendo realizado de forma 
correta neste sistema. Para caracterizar uma rede e avaliar o seu comportamento, é possível recorrer a classificações 
sob diferentes aspectos. Sob o quesito estruturas físicas, as redes podem ser classificadas como ponto a ponto ou 
multiponto. 
 
Numa rede ponto a ponto, um enlace (Link) dedicado entre dois dispositivos é fornecido. Isto se verifica, por 
exemplo, nas comunicações via satélite. 
Numa rede multiponto, diversos dispositivos podem compartilhar um mesmo enlace. 
 
Categoria das redes: 
Acerca da topologia física, as redes podem ser categorizadas como malha, estrela, barramento ou anel. As formas 
como os dispositivos estão interligados em cada uma dessas categorias são apresentadas na figura que você verá a 
seguir. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Redes: 
Em termos de abrangência geográfica, as redes podem ser LANs (Local Area Networks), WANs (Wide Area 
Networks) ou MANs (Metropolitan Area Networks). As LANs, ou redes locais, são privadas e se caracterizam por 
interligar dispositivos numa empresa, prédio ou campus. Uma grande utilidade de uma rede local é o 
compartilhamento de recursos de hardware e de software. Por meio de uma rede local, pode-se disponibilizar uma 
impressora, por exemplo, para realizar impressões de documentos provenientes de diferentes computadores que estão 
numa mesma sala. As MANs, ou redes metropolitanas, como a própria terminologia sugere, possui o tamanho típico 
de uma cidade. As WANs são redes de abrangência maior (do tamanho de um continente, por exemplo) e servem, 
tipicamente, para interligar redes menores e periféricas. 
 
Além das redes que mencionamos, há dois tipos mais recentes de redes: as PANs (Personal Area Networks), ou redes 
pessoais, possuem a abrangência de alguns metros e servem para interligar dispositivos sem fio, como aqueles que 
empregam a tecnologia Bluetooth; as HANs (Home Area Networks), ou redes domésticas, são compostas por 
computadores e dispositivos que se encontram numa mesma residência e que compartilham, normalmente, uma 
conexão banda larga à internet. Atualmente, na maioria dos cenários, é complicado categorizar uma rede de forma 
rigorosa. Normalmente, redes pequenas se interligam a redes maiores e terminam compondo uma topologia mais 
complexa e com características híbridas. É com esta ideia em mente que estudaremos, na próxima seção, a internet. 
 
Internet: 
Quando empregamos o termo internet, estamos nos referindo a um aglomerado de centenas de milhares de redes, às 
quais têm acesso os usuários domésticos, as empreas, os órgão do governo, etc. Esta rede teve origem na década de 
1960, nos Estados Unidos, com o aparecimento do Arpanet. 
A Arpanet era uma agência norte-americana de projetos de pesquisa, que, unindo-se aqos órgãos governamentais e, 
posteriormente, a universidades, criou uma estrutura de comunicação para compartilhar informações e resultados depesquisas. Uma década depois foram concebidos os protocolos TCP (Transmission Control Protocol) e IP (Internet 
Protocol), que colaboraram para a expansão da rede recém-criada e que são utilizados até os dias atuais. 
Hoje, após a sua abertura para finalidades diferentes daquelas para as quais foi originalmente criada, enquanto ainda se 
chamava Arpanet, pode-se afirmar que a internet é “sustentada”, do ponto de vista técnico, pelos grandes provedores 
de serviços (ISP – Internet Services Providers). 
Os provedores são empresas prorietárias dos equipamentos por meio dos quais usuários domésticos e redes menores se 
ligam a outras resdes. Para isso, são necessários grandes backbones (espinhas dorsais) a partis dos quais computadores 
e servidores em qualquer lugar do mundo podem ser acessadas. 
 
Depois de conhecermos um pouco da história e da atual estrutura da internet, podemos perguntar: 
 
Você passaria um dia sem internet? 
 
Hoje, utilizamos a grande rede para realizar transações bancárias, enviar 
e-mails, falar com amigos, acessar páginas com conteúdos do nosso interesse, realizar compras, baixar programas, 
encontrar lugares... Poderíamos listar diversas outras utilidades para a internet, mas será que conseguiríamos explicar 
como cada uma delas é implementada? Por meio de um estudo sistemático de cada “pedaço” deste grande 
complexo, saberemos como as coisas funcionam. Neste contexto, mais dois conceitos que apresentaremos na 
próxima seção são de suma importância. 
 
Vamos em frente! 
 
Protocolo de Comunicação: 
Para que haja comunicação de dados entre máquinas, faz-se necessário o uso de regras bem definidas, capazes de 
especificar formatos e de fazer “traduções”. Essas regras formam a base do que chamamos de protocolos de 
comunicação. Sempre que estudarmos uma tecnologia específica para a comunicação de dados, veremos que ela é 
definida, principalmente, pelo protocolo que utiliza, o qual se relaciona com diversos outros aspectos que a 
caracterizam. Os principais elementos de um protocolo são a sintaxe (Formato dos dados), a semântica (Significado 
de cada trecho de bits) e o timing (Formatos dos dados enviados incluindo velocidade que podem ser enviados). 
 
Organismos responsáveis por regular e padronizar serviços e redes de comunicações 
 
Naturalmente, para que um protocolo seja bem estabelecido e utilizado pelos dispositivos de um sistema, é necessário 
que ele seja concebido e documentado de forma organizada; ele precisa passar por testes, a fim de que, sob condições 
reais, ele funcione conforme esperado. Existem, no âmbito nacional e no internacional, organismos responsáveis por 
essas tarefas e também por regular e padronizar os diferentes serviços e redes de comunicações. Veja alguns deles: 
 
ITU (International Telecommunication Union): É um órgão ligado à Organização das Nações Unidas (ONU), 
responsável pela elaboração de padrões e pela regulamentação das telecomunicações no âmbito internacional. 
 
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers): É a maior sociedade de profissionais de Engenharia do 
mundo. Além de produzir diversos padrões, mantém a publicação de uma grande quantidade de periódicos 
especializados e promove eventos para congregar comunidades científicas e industriais. 
 
ISO (International Organization for Standardization): É um comitê multinacional que produz padrões e elabora 
documentos que permitem avaliar se determinado processo ou tecnologia se conforma a certos modelos de referência. 
 
ANATEL (Agência Nacional de Telecomunicações): É uma agência regulatória nacional, responsável, dentre outras 
coisas, por fiscalizar e autorizar o funcionamento de empresas que atuam no setor das Telecomunicações no âmbito 
nacional. 
 
 
 
Esta atividade admite diversas respostas e está relacionada ao conhecimento que o aluno deve ter adquirido acerca dos 
componentes de um sistema genérico de comunicação de dados, que deve ser associado aos sistemas práticos e mais 
específicos. Continuando a resposta iniciada com a dica fornecida na questão, podemos afirmar que o próprio aparelho 
telefônico é também o receptor do sistema. O meio de transmissão, neste sistema especificamente, é representado pelo 
par trançado (um cabo metálico com fios de cobre enrolados de forma helicoidal). Outra resposta poderia ser dada 
considerando uma rede de computadores sem fio. Tanto o emissor quanto o receptor seriam representados por 
computadores. A mensagem poderia ser de diversas naturezas, incluindo imagens, vídeos, áudio, texto etc. Isso 
dependeria da aplicação que estivesse sendo utilizada. O meio de transmissão seria o ar, em que os sinais se 
propagariam por meio de ondas eletromagnéticas.