RCAI Aula1

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Profa Dra. Madeleine L. B. P. Vega
REDES DE COMUNICAÇÃO EM
AMBIENTE INDUSTRAL
Profa Dra. Madeleine L. B. Puente de la Vega
UNIFIEO
Profa Dra. Madeleine L. B. P. Vega
1. CONCEITOS DE REDES DE COMUNICAÇÃO
1.1 Um modelo para comunicação
1.2 Comunicação de dados
1.3 Comunicação de dados através de redes
1.4 Protocolos e arquitetura de protocolos
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1.1 Um modelo para comunicação
Figura 1 Modelo simplificado de um sistema de comunicação.
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Fonte: Gera os dados a transmitir. Exemplo
telefone, computador.
Transmissor: Transforma e codifica informação,
gerando sinais eletromagnéticas que podem ser
transmitidas através de algum sistema de
transmissão. Exemplo, modem.
Sistema de transmissão: pode ser desde uma
simples linha de transmissão até uma complexa
rede que conecta a fonte com o destino.
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Receptor: Recebe o sinal do sistema de
transmissão e a transforma de forma que possa
ser manipulada pelo dispositivo destino.
Exemplo: modem
Destino: Pega os dados do receptor.
O modelo apresentado pode parecer
aparentemente simples, mas na realidade
implica uma grande complexidade.
Algumas das tarefas que deve realizar-se em
um sistema de comunicação são:
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- Geração do sinal
- Gerenciamento de troca
- Detecção e correção de erros
- Controle de fluxo
- Endereçamento
- Roteamento
- Recuperação
- Formatação de mensagens
- Segurança
- Gerenciamento da rede
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1.2 Comunicação de dados
Figura 2 Modelo simplificado para comunicação de dados
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Exemplo: aplicação do correio eletrônico para
explicar a figura 2.
Supor que tanto o dispositivo de entrada como o
transmissor estão no computador pessoal. E que o
usuário do PC deseja enviar uma mensagem m a
outro usuário.
O usuário ativa a aplicação do correio no PC e
escreve a mensagem com o teclado (dispositivo
de entrada). A cadeia de caracteres se
armazenará temporariamente na memória
principal como uma sequência de bits (g).
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O computador conecta-se algum meio de
transmissão, por exemplo uma rede local ou uma
linha telefónica, através de um dispositivo de E/S
(transmissor), como por exemplo o transceiver a
uma rede local ou modem.
Os dados de entrada são transferidos ao
transmissor como uma sequência de níveis de
tensão |g(t)| que representam os bits em algum
tipo de bus de comunicações ou cabo.
O transmissor conecta-se diretamente ao meio e
converte a cadeia |g(t)| em o sinal a transmitir
|s(t)|.
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Ao transmitir s(t) através do meio, antes de atingir
o receptor, surgiram uma serie de dificuldades.
Pelo que, o sinal recebido r(t) pode diferir em
alguma maneira da transmitida s(t).
O receptor tentará estimar o sinal original s(t), a
partir do sinal r(t) e de seu conhecimento do meio,
obtendo uma sequência de bits g´(t). Estes bits
são enviados ao computador de saída, onde
armazena-se temporariamente na memória como
um bloco de bits (g´).
Em muitos casos, o destino tentará determinar se
aconteceu um erro.
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Os dados, finalmente apresentam-se ao usuário
através do dispositivo de saída, por exemplo uma
impressora ou a tela de seu terminal.
A mensagem recebida pelo usuário (m´)
normalmente será uma copia exata da mensagem
original (m).
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1.3 Comunicação de dados a través de
redes
A forma mais simples de fazer comunicação entre
dois dispositivos é conecta-los diretamente
utilizando um link de transmissão.
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1.3 Comunicação de dados a través de
redes
Para comunicar-se com mais dispositivos será
necessário ter um link com cada dispositivo.
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Para que todos os dispositivos se comuniquem
entre si, deve-se ter um link para cada par de
dispositivos.
A partir de certo número de dispositivos isso se
torna inviável.
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Para substituir o emaranhado de links criou-se a
Rede de Comunicação.
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Rede de comunicação é um sistema formado
por nós interconectados através de links de
transmissão que fornece um caminho entre dois
pontos quaisquer da rede.
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Os nós da rede são dispositivos conhecidos como
nós de comutação, comutadores, roteadores ou
switches.
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Se os dispositivos que usam a rede de
comunicação forem computadores teremos a rede
de computadores.
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Nó de comutação
•Dentro da rede, as informações (dados, voz, entre
outros) são enviados de um nó para outro até
chegar ao destino.
•Em cada nó, a informação que entra por uma
porta é transferida para a porta de saída mais
adequada para chegar a seu destino.
•A porta de saída é determinada através de uma
função de roteamento baseada em tabelas.
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• A transferência da informação de uma porta
para outra é conhecida como comutação.
• Existem várias técnicas de comutação
dependendo da forma como as informações
são enviadas.
• As formas de comutação mais conhecidas são:
- Comutação de circuito
- Comutação de pacotes
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Comutação de circuito
•Um caminho dedicado de comunicação,
denominado circuito, é estabelecido entre duas
estações através dos nós da rede.
•Os recursos ao longo do caminho, necessários
para fornecer a comunicação entre sistemas
finais, ficam reservados durante a sessão.
•Esta reserva permite que o remetente transfira os
dados ao destinatário em uma taxa constante
garantida.
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Comutação de pacotes
•Em uma rede que utiliza comutação de pacotes,
os recursos da rede não são reservados.
•Os pacotes utilizam os recursos sob demanda: os
pacotes devem esperar em uma fila se o recurso
estiver sendo utilizado.
•O principal recurso de uma rede é o link. Se o link
de saída está sendo usado, o pacote ficará em
espera na fila, por tanto sofrerá um atraso. Se a
fila estiver cheia, ocorrerá perda de pacotes.
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1.4 Protocolos e arquitetura de protocolos
No estudo da comunicação entre computadores e
redes de computadores são importantes os
seguintes conceitos:
•Protocolos
•Arquitetura de comunicação
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Protocolo
•Para a comunicação entre duas entidades
situadas em sistemas diferentes é necessário a
definição e utilização de um protocolo.
•Entidade: qualquer coisa capaz de enviar e
receber informação. Exemplo: programas de
aplicação dos usuários.
•Sistema: objeto físico que contém uma ou mais
entidades. Exemplo computadores, terminais.
•Para que duas entidade se comuniquem com
êxito deve seguir-se uma série de convenções
aceitas por ambas entidades.
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• O conjunto de convenções denomina-se
protocolo. Isto é, conjunto de regras que
governam a troca de dados entre duas
entidades.
• As principais características do protocolo são:
 Sintaxe: formato dos blocos de dados
 Semântica: informação de controle para
coordenação e tratamento de erros.
 Temporização: sintonização de velocidade e
sequenciação
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Arquitetura de comunicação
•Em vez de implementar toda a lógica de
comunicação em um único módulo é melhor:
Dividir a tarefa em várias sub-tarefas
independentes.
Implementar a lógica de cada sub-tarefa em
módulos independentes.
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• A estrutura formada pelo conjunto de módulos
(ou camadas) que implementam as funções de
comunicação é conhecida como:
Arquitetura decomunicação ou
Arquitetura de protocolos
• Para haver interoperabilidade entre os
dispositivos de comunicação, estes devem ter o
mesmo número de módulos e com as mesmas
funcionalidades (padrões).
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Exercícios
1.Quais são os componentes de um modelo de
comunicação simplificado?. Explique a função de
cada um deles.
2.Explique a figura 2, modelo simplificado para
comunicação de dados, para o caso de uma
conversa telefônica.
3.O que é uma rede de comunicação?
4.Qual é a função de um nó?
5.O que é comutação?
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6. Quais são as técnicas de comutação mais
conhecidas.
7. O que é comutação de circuito?
8. O que é comutação de pacotes?
9. O que é protocolo?
10. O que é arquitetura de protocolos?