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1b: Introdução1 Roteiro do Capítulo 1 1.1 O Que é a Internet? 1.2 A Borda (Periferia) da Internet 1.3 O Núcleo da Rede 1.4 Redes de acesso e meios físicos.

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1 1b: Introdução1 Roteiro do Capítulo O Que é a Internet? 1.2 A Borda (Periferia) da Internet 1.3 O Núcleo da Rede 1.4 Redes de acesso e meios físicos 1.5 ISPs e backbones da Internet 1.6 Atraso e perda em redes de comutação de pacotes 1.7 Camadas de protocolos e seus modelos de serviços 1.8 História das redes de computadores e da Internet

2 1b: Introdução2 Redes de acesso e meios físicos P: Como conectar os sistemas finais aos roteadores de borda? r redes de acesso residencial r redes de acesso corporativo (escola, empresa) r redes de acesso sem fio Considere: r largura de banda (bits por segundo) da rede de acesso. r compartilhada ou dedicada?

3 1b: Introdução3 Acesso residencial: acesso ponto a ponto r Discado (Dialup) via modem m acesso direto ao roteador de até 56kbps (teoricamente) m Não dá para navegar pela Web e telefonar ao mesmo tempo! r RDSI/ISDN: m rede digital de serviços integrados: conexão digital de 128kbps ao roteador. m Serviço DVi (Digital Voice Image) da Telemar. r ADSL: asymmetric digital subscriber line m até 1 Mbps casa-ao- roteador m até 8 Mbps roteador- para-casa m Serviço Velox da Telemar

4 1b: Introdução4 Decomposição de um sinal binário em suas harmônicas. A limitação de freqüência dos canais de comunicação causam distorção no sinal transmitido.

5 1b: Introdução5 Modems

6 1b: Introdução6 Modulação

7 1b: Introdução7 Modulação r QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 9600 bps em 2400 bauds ITU V.32

8 1b: Introdução8 Modems m V.32 bis bps m V bps (máximo de 33,6 Kbps) m V Kbps (downstream) e 33,6 Kbps (upstream) m V Kbps (downstream) e 48 Kbps (upstream)

9 1b: Introdução9 Padrão V.34 r Modems V.34 são otimizados para situações em que os dois lados estão ligados à rede telefônica através de conexões analógicas.

10 1b: Introdução10 Padrão V.90 r Padronizado pelo ITU em 2/98 r Conexão digital do servidor à Rede Telefônica (ex. E1 ou RDSI).

11 1b: Introdução11 Padrão V.92 r V.92 é a nova especificação de modem da ITU que introduz três novas características que melhoram o desempenho e a conveniência de uso pelo usuário: m Conexão rápida (QuickConnect) m PCM Upstream m Modem em espera r Mais informações:

12 1b: Introdução12 ADSL: Espectro de freqüências

13 1b: Introdução13 Acesso residencial: modens a cabo r HFC: cabo híbrido coaxial/fibra m assimétrico: até 30Mbps descida (downstream), 2 Mbps subida (upstream). r rede de cabos e fibra conectam as residências ao roteador do ISP m acesso compartilhado ao roteador pelas residências m questões: congestionamento, dimensionamento r implantação: disponível através de empresas de TV a cabo, ex.: AJATO (TVA) e VIRTUA (Net)

14 1b: Introdução14 Acesso residencial: modens a cabo Diagrama:

15 1b: Introdução15 Arquitetura de redes a cabo: Visão Geral casa terminal Rede de distribuição (simplificada) Tipicamente entre 500 a residências

16 1b: Introdução16 Arquitetura de redes a cabo: Visão Geral Rede de distribuição (simplificada) casa terminal

17 1b: Introdução17 Arquitetura de redes a cabo: Visão Geral servidore(s) Rede de distribuição (simplificada) casa terminal

18 1b: Introdução18 Arquitetura de redes a cabo: Visão Geral Canais VIDEOVIDEO VIDEOVIDEO VIDEOVIDEO VIDEOVIDEO VIDEOVIDEO VIDEOVIDEO DATADATA DATADATA CONTROLCONTROL FDM: Rede de distribuição (simplificada) casa terminal

19 1b: Introdução19 Acesso corporativo: rede local r rede local (LAN - Local Area Network) da empresa/univ. conecta sistemas finais ao roteador de borda r Ethernet: m cabos compartilhados ou dedicados conectam o sistema final ao roteador m 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps e 10 Gbps r LANs: serão vistas no capítulo 5.

20 1b: Introdução20 Redes de acesso sem fio (wireless) r rede de acesso compartilhado sem fio conecta o sistema final ao roteador m Via estação base = ponto de acesso sem fio r LANs sem fio: m ondas de rádio substituem os fios m (WiFi): 11 Mbps a 54 Mbps r acesso sem fio com maior cobertura m Provido por uma operadora m 3G ~ 384 kbps Será usado?? m WAP/GPRS na Europa m i-mode no Japão estação base hospedeiros móveis roteador

21 1b: Introdução21 Redes domésticas Componentes típicos da rede doméstica: r ADSL ou modem a cabo r roteador/firewall/NAT r Ethernet r Ponto de acesso sem fio Ponto de acesso wireless Laptops wireless roteador/ firewall modem a cabo do/para terminal Ethernet (comutado)

22 1b: Introdução22 Wi-Fi (Wireless Fidelity)

23 1b: Introdução23 Internet Mesh Cell Gateways Nomadic Clients Mesh Cell Nodes Backhaul Portable Clients Fixed Clients Indoor or Outdoor Antenna Wi-Max Wired

24 1b: Introdução24 WiMAX r Worldwide Interoperability for Microwave Access r Padrão IEEE r Distâncias de 16 km r Taxas de até 75 Mbps r

25 1b: Introdução25

26 1b: Introdução26 Meios Físicos r Bit: Propaga-se entre o transmissor e o receptor r enlace físico: o que está entre o transmissor e o receptor r meios guiados: m os sinais se propagam em meios sólidos: cobre, fibra r meios não guiados: m os sinais se propagam livremente, ex. rádio Par Trançado (TP - Twisted Pair) r dois fios de cobre isolados m Categoria 3: fios tradicionais de telefonia, 10 Mbps Ethernet m Categoria 5: 100Mbps Ethernet m Categoria 6: menos vulnerável a linhas cruzadas e ruídos

27 1b: Introdução27 Meios físicos: cabo coaxial, fibra Cabo coaxial: r fio (transporta o sinal) dentro de outro fio (blindagem) m banda base (baseband): canal único no cabo m banda larga (broadband): múltiplos canais num cabo r bidirecional r meio compartilhado r uso comum em Ethernet 10Mbps Cabo de fibra óptica: r fibra de vidro transporta pulsos de luz r opera em alta velocidade: m transmissão ponto a ponto de alta velocidade (ex., 10 Gbps) r baixa taxa de erros: repetidores mais afastados; imune a ruído eletromagnético

28 1b: Introdução28

29 1b: Introdução29 Eletronet

30 1b: Introdução30 Meios físicos: rádio r sinal transportado em ondas eletromagnéticas r não há fio físico r bidirecional r efeitos do ambiente de propagação: m reflexão m obstrução por objetos m interferência Tipos de enlaces de rádio: r microondas m ex.: canais de até 45 Mbps r LAN (ex., Wifi) m 2Mbps, 11Mbps, 54 Mbps r longa distância (ex., celular) m ex. 3G, 100s kbps r satélite m canal de até 50Mbps (ou múltiplos canais menores) m atraso fim a fim de 250 mseg m geoestacionários versus de baixa altitude (LEOS)

31 1b: Introdução31 Meios Físicos: Satélites de Baixa Órbita - Iridium

32 1b: Introdução32 Meios físicos: Fios elétricos

33 1b: Introdução33 Lei da Largura de Banda de Edholm Fonte: IEEE Spectrum July Gb/s Ethernet


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