Fundamentos de Transmissão de Dados e Redes

Envio Síncrono

Neste tipo de transmissão, é necessário que o transmissor e o receptor usem a mesma frequência de clock. A transmissão ocorre em blocos, definindo dois grupos de bits chamados delimitadores, que indicam o início e o fim de cada bloco.

Este método é mais eficaz porque o fluxo de informação ocorre uniformemente, permitindo atingir taxas de transmissão mais elevadas. Para conseguir a sincronização, o transmissor envia um sinal de partida ativado pelo relógio do receptor, sincronizando ambos.

Envio Assíncrono

Na conexão assíncrona, cada caractere é enviado em intervalos de tempo irregulares (por exemplo, um usuário digitando em um teclado). Para solucionar problemas de sincronia, cada caractere é precedido por informações de início (bit START) e termina com informações de conclusão (bit END).

Meios de Transmissão

O meio de transmissão é o canal que permite a troca de informações entre dois terminais. As ondas de transmissão são normalmente realizadas utilizando propagação eletromagnética através do canal, que pode ser físico ou não (vácuo).

Meios Guiados

Constituídos por cabos responsáveis pela condução dos sinais de ponta a ponta. A velocidade depende da distância e do tipo de link (ponto a ponto ou multiponto). Exemplos: par trançado (UTP), fibra óptica e cabo coaxial.

Meios Não Guiados

Os sinais são propagados livremente através de um meio não físico, como o ar ou o vácuo, utilizando antenas. Podem ser direcionais (feixe concentrado) ou omnidirecionais (dispersos em todas as direções). Exemplos: Bluetooth, infravermelho e Wi-Fi.

Modos de Envio

• Simplex: Uma estação atua como fonte e a outra como coletor (ex: televisão).
• Half Duplex: Ambas as estações podem atuar como fonte e receptor, mas não simultaneamente (ex: walkie-talkie).
• Full Duplex: Transmissão e recepção simultâneas em ambos os sentidos (ex: conversa telefônica).

Técnicas de Multiplexação

Processo onde várias informações compartilham o mesmo canal:

• Divisão de Frequência (FDM): Divide a largura de banda em faixas de frequência menores para diferentes usuários.
• Divisão de Tempo (TDM): Atribui a largura de banda total a cada canal por uma fração do tempo total.

Tipos de Transmissão

• Unicast: Um emissor para um único receptor (ponto a ponto).
• Multicast: Um emissor para um grupo específico de receptores.
• Broadcast: Um emissor para todos os nós da rede simultaneamente.

Requisitos para Projetar uma Rede

Um bom projeto é essencial para evitar perda de dados e problemas de segurança. Deve-se determinar:

• Hardware (switches, roteadores, placas de rede).
• Servidores e adaptadores de rede.
• Cabeamento e certificação de fiação.
• Segurança (backups e redundância).

Controle de Fluxo

Técnica para evitar que o transmissor sobrecarregue o receptor:

• Janela Deslizante: Utiliza o intercâmbio de frames de controle para informar o estado de prontidão do receptor.
• Stop and Wait: O transmissor envia um quadro e aguarda a confirmação (ACK) antes de enviar o próximo.

Detecção e Controle de Erros

Técnicas para garantir a integridade dos dados:

• Paridade: Adição de um bit extra para verificar se o número de bits '1' é par ou ímpar.
• CRC (Verificação de Redundância Cíclica): Função matemática que detecta alterações de dados causadas por ruído.
• ARQ (Automatic Repeat Request): Mecanismos de repetição automática para quadros perdidos ou danificados (Stop and Wait, Go-Back-N e Rejeição Seletiva).