Fundamentos de Transmissão e Componentes de Rede

Conceitos Essenciais de Transmissão de Dados

• Bloco de Sincronização (Sync Block): Define um conjunto de caracteres especiais que divide a mensagem em blocos e deve realizar uma sequência particular.

Meios de Transmissão

A transmissão pode ser classificada como:

• Série: Todos os sinais são transmitidos sequencialmente através de uma única linha de dados.
• Paralela: Transmissão de um grupo de bits simultaneamente, um para cada linha do canal.

Transmissão Segundo o Sinal

Os sinais podem ser transmitidos em base Analógica, Digital ou Banda Larga (Banda Ancha), que utiliza sinal modulado.

Sistemas de Comunicação Simples

Definem claramente os papéis de emissor e receptor. A transmissão pode ser:

• Unidirecional: A comunicação ocorre em apenas um sentido.
• Half Duplex: A comunicação pode ser bidirecional, mas não simultaneamente. Tem um único canal físico e um canal lógico.
• Duplex (Full Duplex): A comunicação é bidirecional e simultânea. Há um canal físico e dois canais lógicos.

Modulação e Suas Vantagens

Modulação: Modificação da onda portadora para melhor adequar suas propriedades ao meio em questão, a fim de representar a mensagem.

Vantagens da Modulação

• Facilita a propagação.
• Regulariza o espectro de radiofrequências.
• Diminui o tamanho da antena.
• Otimiza a largura de banda.
• Evita a interferência entre canais e protege contra o ruído.
• Define a qualidade da informação transmitida.

Problemas de Transmissão

• Atenuação: O enfraquecimento do sinal devido à resistência elétrica.
• Distorção: Deformação do sinal, produzida normalmente porque o canal se comporta de forma diferente em cada frequência.
• Interferência: Soma de um sinal conhecido e indesejado ao sinal transmitido.
• Ruído (Noise): Soma de múltiplas interferências, possivelmente de natureza aleatória e desconhecida.

4. Noções Básicas de Interligação de Redes

Inclui adaptadores, cabos de interligação e outros dispositivos.

Modem

Um dispositivo que permite a um computador enviar e receber informações através da Rede Telefónica Comutada (RTC), que transmite um sinal analógico. Pode ser interno ou externo. Existem diversas normas.

Temos dois tipos de normas:

1. As relacionadas com a comunicação entre o computador e o modem.
2. As que especificam o tipo de comunicação entre dois modems numa linha telefónica.

Cartão de Rede (NIC)

Executa o papel de intermediário entre o computador e a rede de comunicação. Nele estão registrados os protocolos de comunicação do nível físico, de enlace de dados e de rede.

A comunicação com o computador é feita pelos slots de expansão. As etapas realizadas para transmitir são:

1. Determinar as características do sistema.
2. Converter o fluxo de bits em paralelo para um número de sequência.
3. Alterar o fluxo de bits de série para formar um sinal elétrico adequado.

Partes Principais de um Cartão de Rede

• Processador Principal: Realiza as operações de comunicação.
• Ligação ao Barramento (Bus Link): Conexão entre a placa de rede e o barramento do computador.
• Socket BIOS ROM: Usado para inserir uma memória ROM.
• Transceptor: Dá acesso ao meio de transmissão da rede. Pode ser instalado no cartão ou conectado externamente com o cabo apropriado. É responsável por detetar o sinal de portadora de fluxo através do meio e as colisões que possam ocorrer.
• Conector Wake On LAN: Conecta a placa de rede à placa-mãe, permitindo iniciar o computador remotamente.
• Indicadores de Status.

Dispositivos de Repetição e Concentração

Repetidores e Amplificadores

• Repetidores: Utilizados na transmissão digital.
• Amplificadores: Usados na transmissão analógica.

Limitações de Repetidores e Amplificadores

As seções de cabo que os separam devem sempre ter um comprimento máximo, e o sinal não consegue atravessar um número infinito de amplificadores.

Concentrador (Hub)

Centraliza as conexões entre as estações em um único dispositivo, mantendo o seu indicador de status e impedindo que a falha de uma estação comprometa toda a rede. Existem dois tipos:

Tipos de Concentradores (Funcionalidade)

• Passivo: Atua como um hub simples para conectar à rede.
• Ativo: Também amplifica e regenera os sinais.

O concentrador possui dois tipos de conexões: uma para as estações e outra para conectar outros hubs. A topologia física é em estrela, com o hub no centro.

Classificação dos Concentradores (Topologia Lógica)

São classificados dependendo de como fazem as ligações e distribuem as mensagens internamente:

• Hubs com Lógica de Topologia em Barramento (HUB): Fazem a rede se comportar como um barramento. O barramento comporta-se como um meio de transmissão, podendo produzir colisões.
• Hubs com Lógica de Topologia em Anel (MAU - Multistation Access Unit): Envia o sinal que vem através de uma porta para a próxima. O protocolo de comunicação deve verificar qual estação pode transmitir para evitar colisões. A conexão entre dois MAUs é feita através de duas portas especiais RI (Ring In) e RO (Ring Out) fornecidas em paralelo.
• Concentradores VPN: Usados para criar redes privadas virtuais de comunicação, permitindo que clientes se conectem à internet.

Redes Sem Fio e Pontes de Interligação

Dispositivos de Rede Sem Fio

• Cartões de Rede Sem Fio: Dispositivos que se comunicam com as estações da rede.
• Pontos de Acesso (Access Points): Dispositivos que centralizam as conexões de rede sem fio.

Aspectos ao Montar uma Rede Sem Fio

Deve-se notar que cada ponto de acesso deve ter cobertura suficiente para atingir todos os computadores que têm o poder necessário. Deve-se considerar a dificuldade que o sinal terá para chegar a lugares diferentes e as interferências que outros aparelhos de rede diferentes possam causar.

Pontes de Interligação (Bridges)

Permitem a interconexão de redes locais (LANs) com diferentes topologias e protocolos de nível MAC e de nível de enlace diferentes. Realizam os ajustes necessários para que uma rede local possa trocar informações com outra. Consistem em dois conectores diferentes acoplados à rede correspondente. Comportam-se como estações comuns, sem qualquer privilégio sobre as demais. Uma ponte funciona como um filtro na rede.

Pode ser usada para conectar dois pares de LANs. Pode ser implementada de duas maneiras:

• Hardware: A ponte é um dispositivo de hardware específico para a interconexão de LANs.
• Software: A ponte é um software de computador que se comporta como tal. Devem ser instaladas duas placas de rede, juntamente com um programa que forneça o comportamento da ponte.

Tipos Específicos de Pontes

• Pontes 802.x para 802.y: Usadas para conectar redes do padrão IEEE 802.
• Modo Transparente (Transparent Bridge): Permite a transparência completa; para instalar, não requer qualquer modificação das redes que estão sendo interligadas. Trabalha em modo promíscuo.
• Ponte Remota (Remote Bridge): Permite interligar duas ou mais interfaces de rede local que estão separadas por uma grande distância. Um ponto de acesso sem fio pode ser considerado uma ponte se tiver uma porta RJ45.