Resumo Capitulo 5, 6 e 7

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Universidade Federal Rural do Semi-Árido - Campus Angicos
Disciplina: Redes de Computadores
Resumo dos capítulos 5, 6 e 7
Redes de computadores kurose - A camada de enlace
Descreve os protocolos para comunicação ponto a ponto.
Serviços 
- Enquadramento de dados.
- Acesso ao enlace.
- Detecção de erros.
- Correção de erros. 
Enquadramento 
Montando um conjunto de bits para ser transmitido para o próximo nó da rede.
Quadro 
Agrupamento de bits.
Representa parte da mensagem.
Inclui códigos especiais. 
- Controle de erro.
- Endereçamento (não é o endereçamento IP).
- Outras funções.
Detecção e correção de erros
Técnicas.
- Verificação de paridade 
Apenas detecta o erro.
Paridade bidimensional 
COMUNICAÇÃO COM ADAPTADORES DE REDES 
Componentes usados para realizar a comunicação entre enlaces.
Adaptador de rede
 - Geralmente é uma placa de rede.
- Comunicação é feita através de um drive do sistema operacional (um componente de software, que se integra ao sistema operacional, para fornecer essa comunicação). 
- Técnica de DMA (acesso direto a memoria, a mensagem e carregada na memoria do computador e o mecanismo do barramento copia e envia através do cabo de rede, é a técnica mais rápida de acesso de dados).
- Enlaces
- Ponto a ponto
- Broadcast
ENLACE DE ACESSO MÚLTIPLO
Protocolos para enlaces que envolvem mensagens broadcast.
Todos recebem a mensagem. 
Apenas o destinatário processa. 
Mesmo mecanismo dos barramentos.
Pode haver colisões de mensagens. 
 - Mecanismos de sincronia. 
ETHERNET
Principal protocolo de rede cabeada.
Enlace de acesso múltiplo (broadcast).
Velocidades 
 - 10 megabits por segundo. 
- 100 megabits por segundo.
- 1000 megabits por segundo.
Cabeamento
Inicialmente usava o cabo coaxial. 
Atualmente usa cabos em par trançado.
Alguns casos usa a fibra ótica.
CSMA/CD
Mecanismo para evitar a colisão de pacotes na Ethernet.
Ethernet usa a arquitetura de barramentos.
Não existe um elemento centralizador.
Verifica a presença de uma portadora.
- acesso múltiplo com sensor de portadora (ele procura uma portadora, pois a informação é enviada pela portadora, ao identificar uma portadora ele não inicia a conversação).
- Carrier Sence Multiple Access – CSMA.
CSMA não é 100% eficaz 
Remetente monitora o sinal do cabo 
- diferente do que está transmitido Colisão.
Remetente para transmitir. 
Collision Detection (CD) – Detecção de colisão.
A nova transmissão ocorrerá após um tempo aleatório.
ENDEREÇAMENTO NA ETHERNET
Topologia em barramentos precisa identificar os dispositivos.
O que é transmitido é recebido por todos os nós da rede ethernet.
Apenas o destinatário processa o quadro.
Media Access Control – MAC ()especifico de cada interface de rede).
Endereço MAC
Endereço de cada adaptador de rede na rede local. 
Apenas para a rede local.
Não confunda com endereço IP.
6 bytes – representados como 6 números hexadeciamais.
Ex: 20:3A:ED:1A:9D:DC.
Gravado na placa de rede durante a sua fabricação.
Endereço de broadcast – FF:FF:FF:FF:FF:FF.
Possui um mecanismo de cache. 
Cabo coaxial
Vantagens: não precisavam de outros elementos.
Desvantagens: quando um cai todos caem.
PPP – ou seja: sua casa com o provedor.
Resumo Capitulo 6 
Redes de computadores kurose - A camada física (redes sem fio e redes móveis)
A camada física 
Função da camada física.
Ela define como vai ser o mecanismo de comunicação entre os enlaces da rede.
Existem vários mecanismos físcios responsáveis por fazer essa transmissão de dados.
É a camada de menor nível, relaciada com o hardware, são elementos que você consegue tocar.
Meios 
Tensão/corrente elétrica – cabos metálicos 
Eletromagnética = sem fio
Luz – fibra ótica 
 
Simplex – só de ida.
Duplex – melhor desempenho no transporte da informação, o canal não precisa está livre para receber a informação.
Half-duplex – quando a transmite para B, B não transmite para A.
Guiados
Fibra óptica.
Cabos metálicos. 
Não guiados
Transmissões à rádio.
Fios de cobre
Mecanismos de transmissão através de sinais elétricos. 
Baratos.
Confiáveis. 
Bastante utilizado em redes locais. 
Instalação complicada. 
Problemas com interferências eletromagnéticas. 
A imagem mostra a diferença entre os cabos, à capa de cobre do cabo coaxial evita as interferências eletromagnéticas, porém o cabo de par trançado é mais usado. 
Fibra óptica 
Transmissão através de luz.
Fibras de vidro
- Duas camadas. 
- Interna – Altamente permeável à luz. 
- Externa – Altamente reflexiva.
Vantagens 
Sem interferência eletromagnética. 
Suporta maiores distancias. 
Pequena espessura. 
Altas velocidades.
Desvantagens
Instalação complexa (analogia com a rede cabeada de fio de cobre).
A montagem de uma rede de fibra óptica requer uma demanda ainda maior de materiais e equipamentos, influenciando diretamente na próxima desvantagem. 
Reparo caro e complicado.
Rádio 
Sem conexão física.
Meio de transmissão – o ar.
Uso de antenas.
- As antenas definem a distancia entre os nós da rede.
Problemas com interferências. 
Estuda-se a melhoria da transmissão, mas as cabeadas ainda oferecem uma estabilidade maior. 
Satélite
Transmissão de longa distância. 
Transmissão por rádio. 
Longas distancias.
- Atrasos.
Transponder. 
Transmite – responder. 
Repetidor. 
Alto custo (colocar um satélite em orbita)
Problemas com o clima.
Microondas
Transmissão sem fio e médias distâncias 
Transmissão por rádio. 
Distanciam médias (km).
Bastante utilizada na telefonia.
Frequência relativamente alta. 
- problemas com obstáculos. 
- Uso de torres.
Infravermelho
Luz “invisível”
Mecanismo do controle remoto.
Pouco utilizado em redes.
- primeiros dispositivos remotos. 
Usa luz fora do espectro visível .
Problemas com barreiras. 
Comunicação Manchester.
Metade do tempo 0 e metade do tempo 1 
Longas distâncias 
Mecanismos e técnicas. 
Aumento da distancia aumento da resistência elétrica.
Leva a perda de sinal.
Usa modulação.
Ela é usada para atenuar o problema da perda de sinal.
Permite que vários sinais trafeguem pelo mesmo meio. 
Modulação 
Detalhes sobre o processo. 
Portadora 
Onda senoidal em uma fremência específica. 
Essa onda oscila 95 milhões de vezes por segundo. 
Transmissor modifica a portadora de acordo com a mensagem, ela ocorre de três formas. 
Amplitude – AM
Frequência – FM
Fase – PM
Cada radio usa uma portadora diferente, por isso recebemos todos os sinais.
.
Modulado por uma onda senoidal variando os máximos e mínimos. 
Modulador
Transmissor. 
Multiplica a portadora pelo sinal da mensagem.
Demodulador 
Receptor. 
Realiza o processo de obtenção da mensagem 
Modem (modulador-demodulador)
Bidirecional.
Resumo Capitulo 7
Redes de computadores kurose – Redes Multimídias
Multimídias várias mídias 
Mídia seria o meio utilizado para difusão de informações.
Forma de comunicação
Sons, Imagens, Textos e Vídeos.
Envolve mais de um sentido humano.
Primeiras mídias foram elas o Radio, o telefone e a TV (falei um pouco sobre isso nos primeiros capítulos).
A popularização da internet favoreceu a entrada das multimídias nas redes de computadores. 
Os equipamentos eletrônicos se tornam grandes consumidores de conteúdo multimídia e o aumento da largura de banda possibilitou a transmissão de vídeos e etc.
Diverge das aplicações clássicas de solicitação e resposta.
Embora prejudicial a Multimídia tolera casuais perdas de informação. 
Diferente das conexões elásticas que a perda de 1 bit pode acarretar na perda de todo a informação. Ex: um download. 
O kurose aponta que existe discussão sobre as melhorias que a internet necessita para poder utilizar e atender o trafego dos recursos de multimídia, desde a publicação do livro muita coisajá evoluiu e surgiu nesse sentido.
Codificação de áudio e vídeo. 
Digitalização: Conversão analógico/digital. Sequencia de bits.
Compressão: Reduzir a necessidade de grande capacidade de armazenamento e largura de banda. 
Reversão: retornar ao estado inicial.
CODECs de Áudio 
Redução da taxa de bits por segundos.
Algoritmos distintos para compressão e descompressão. 
Quanto maior for a compressão mais tempo se gasta para comprimir e descomprimir, necessitando de aplicações que realizem essa tarefa de forma rápida. 
O MP3 é a compressão mais conhecida. 
CODECs de vídeo
O vídeo é uma sequencia de imagens apresentada a uma taxa constante, parecido com os antigos desenhos animados. 
Compressão baseada na redução de redundância.
Espacial: reduzir o máximo possível dentro de um único frame, BMP para JPG, diminuir os pixels da imagem. 
Temporal: elimina as imagens subsequentes, imagens iguais, transformando em um único frame. 
Família MPEG é a mais conhecida.
Obstáculos para multimídia na internet de hoje
O IP provê o serviço de melhor esforço para os seus datagrama, o livro mostra que a internet faz o melhor possível, mas não dar garantia que a transmissão vai acontecer, Como TCP e UDP rodam sobre o IP, eles não podem garantir o tempo que um pacote levará até chegar ao seu destino. Como não existe esse esforço a mais torna-se um grande desafio resolver este problema para aplicações multimídia na internet, principalmente nos horários d épico quando a demanda de transmissões aumentam. 
Como a internet deveria se desenvolver para suportar melhor a multimídia?
Existem duas correntes contrarias, alguns pesquisadores afirmam que é necessário fazer mudanças na rede para que os aplicativos possam alocar explicitamente bandwidth de um extremo ao outro da conexão. Em uma ligação de Apara B, então o aplicativo deveria reservar bandwidth por todo o caminho de A até B. Seria necessário um protocolo que reservasse bandwidth de um ponto ao outro, também seria preciso mudar a política de chamadas de espera nos roteadores e descrever o tráfego que se pretende utilizar. 
A segunda corrente acredita que uma política de “laissez-faire” seja a solução. Com o aumento da demanda, os ISPs fariam um balanceamento de sua rede para melhor atender seus usuários. Seriam utilizados CDNs (redes de distribuição de conteúdo) nas extremidades da internet, evitando assim um aumento do fluxo no meio dela. Criar sub-redes para tráfego exclusivo de transmissões ao vivo, fazendo árvores de transmissão o tráfego ficaria mais bem organizado e menos pesado no ponto de partida da transmissão. 
Existe ainda outra corrente que apoia as duas anteriores e sugerem a criação de duas classificações de tráfego para que assim os usuários paguem pelo tipo que eles estão usando.
As aplicações multimídia são bastante sensíveis aos delas, hoje, por exemplo, temos as ligações realizadas pelo whatsapp e ainda percebemos que nem sempre se alcança a qualidade da ligação convencional. As pessoas passam muito tempo em frente aos seus aparelhos capazes de acessar a internet, portanto as redes multimídias são cada vez mais discutidas tornando-se um dos assuntos que mais cresce atualmente, o seu desenvolvimento vai trazer mudanças consideráveis na telecomunicação e TIC’c.
REFERÊNCIAS 
KUROSE, James F. Redes de computadores e internet: uma abordagem top/down; tradução Opportunity translation; revisão técnica Wagner Zucchi. 5. Ed. São Paulo: Addison Wesley, 2010.
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Júnior, Ailton Luiz Dias Siqueira. Redes de Computadores.
Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=HELwrfBh8lQ&list=PLRWm_J1qpRu1AHdoMuO893fYqz0f-aPUR >. Acesso em: Março, Abril de 2018.
Portal Provas. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=KCPexr5bBxs>. Acesso em: Abril de 2018