REDES DE COMPUTADORES Prof. Flávio Euripedes de Oliveira Esp. em Analise de Sistemas Esp. em Segurança da Informação flaviooliveira@hotmail.com

Camada Física Interface física entre o dispositivo de transmissão de dados (e.g. computador) e o meio de transmissão ou rede; Características do meio de transmissão; Níveis de sinal; Velocidades de transmissão; Aspectos mecânicos, elétricos e físicos; Flávio Euripedes Apresentação – Slide 2

Meios de Transmissão No nível mais baixo, a comunicação entre computadores ocorre através da codificação da informação em níveis de energia. Para transmitir informações em fios, por exemplo, basta variar os sinais elétricos para diferenciar o bit “0” do “1”. Em transmissão de rádio, a variação do campo eletromagnético produzida permite diferenciar o sinal “0” do “1”. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 3

Meios de Transmissão Os principais meios de transmissão conhecidos são: Fios de cobre; Fibras de vidro; Rádio; Satélites; Arrays de satélite; Microondas; Infravermelho; Luz laser. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 4

Meios de Transmissão Fios de cobre Vantagens: É considerado o meio primário de transmissão de dados através de sinais elétricos para computadores; Vantagens: É barato e fácil de encontrar na natureza e tem uma boa condutividade elétrica, somente a prata e o ouro superam no quesito condutividade (baixa resistência elétrica); Flávio Euripedes Apresentação – Slide 5

Meios de Transmissão Como eliminar ou minimizar as interferências? Interferência elétrica: Na verdade qualquer tipo de fiação baseada em metal, tem este tipo de problema: interferência – cada fio elétrico acaba funcionando como uma mini-estação de rádio; Fios paralelos tem grande influência; Como eliminar ou minimizar as interferências? Par trançados; Cabo coaxial. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 6

Meios de Transmissão: Cabo Coaxial Um dos primeiros tipos de cabos usados em rede, utilizado mais em redes de pequeno porte. A taxa de transferência máxima do cabo coaxial é de 10 Mbps, muito inferior em comparação com o par trançado que já opera até 100 Mbps. Os cabos coaxiais possuem uma proteção bastante eficaz contra interferências magnéticas. A proteção é quase total, pois existe apenas um único fio em seu interior que fica envolto a uma proteção metálica que a isola praticamente de qualquer onda eletromagnética externa. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 7

Meios de Transmissão: Cabo Coaxial Condutor metálico interno Dielétrico (isolante) Blindagem metálica externa Capa Externa Existe o problema de mau contato entre os conectores, a difícil manipulação do cabo e a topologia utilizada; É mais utilizado na topologia em barramento, o que faz com que a rede inteira caia caso haja um rompimento ou mau contato em algum trecho da rede Flávio Euripedes Apresentação – Slide 8

Meios de Transmissão: Cabo Coaxial Possui o comprimento máximo de 185 metros por segmento de rede e possui um limite de 30 máquinas conectadas por segmento de rede. Utilizado em redes Ethernet com o topologia linear, ou seja, todos os computadores da rede local são conectados por um único cabo. A conexão de cada micro com o cabo coaxial é feita através de conectores BNC em .T.. Ao final da rede e preciso instalar um terminador resistivo para dar a correta impedância do cabo. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 9

Meios de Transmissão: Cabo Coaxial CONECTOR T Flávio Euripedes Apresentação – Slide 10

Meios de Transmissão: Cabo Par Trançado Cabo com fios de par trançados: Fios torcidos entre si, mudam as propriedades elétricas dos fios, reduzindo as emissões de ondas eletromagnéticas; Reduzem também a influências causadas pelos outros fios. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 11

Meios de Transmissão: Cabo Par Trançado Fios de pares trançados também podem ser envoltos em materiais metálicos; Nesse caso, os fios ficam bem mais protegidos devido a ação protetora do metal, evitando que sinais magnéticos entre ou saiam do fio; Flávio Euripedes Apresentação – Slide 12

Meios de Transmissão: Cabo Par Trançado Um bom cabo deve ter baixo(a):  1 - Attenuation - É o fenômeno do sinal perder força à medida que atravessa o cabo devido à resistência elétrica normal do cobre e a altas temperaturas.     2 - NEXT (Near-end crosstalk) - Consiste no sinal “pular” de um cabo a outro através de freqüência eletromagnética. É a interferência indesejada de um par sobre os outros.Normalmente, quem provoca o crosstalk é o instalador, cometidos na colocação dos cabos: dobras, destrançamento, cortes no isolante, etc.  Espessura do condutor (bitola) Número de voltas / metro (passo) Comprimento do trecho Flávio Euripedes Apresentação – Slide 13

Meios de Transmissão: Cabo Par Trançado Flávio Euripedes Apresentação – Slide 14

Meios de Transmissão: Cabo Par Trançado Flávio Euripedes Apresentação – Slide 15

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Meios de Transmissão: Cabo Par Trançado Flávio Euripedes Apresentação – Slide 20

Meios de Transmissão: Cabo Par Trançado Flávio Euripedes Apresentação – Slide 21

Meios de Transmissão: Cabo Par Trançado Cabo categoria 7: Uma opção para rede metálica para redes 10 Gbps onde há necessidade de garantia de altas margens em crosstalk e excelente blindagem contra ruídos eletromagnéticos.  Cabo definido pela Norma IS0/IEC 11801 e IEC 61156-5 para freqüência até 600MHz. Cabo com blindagem de cada par em fita metalizada e blindagem global em malha de cobre estanhado o que resulta em máxima efetividade de blindagem contra interferência a ruído eletromagnético. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 22

Meios de Transmissão: Cabo Par Trançado Pinagem Paralela Pinagem Cross-Over PINO COR FUNÇÃO 1 Branco Verde +TD 2 Verde -TD 3 Branco Laranja +RD 4 Azul Não Usado 5 Branco Azul 6 Laranja -RD 7 BrancoMarrom 8 Marrom PINO CONECTOR A CONECTOR B 1 Branco Verde Branco Laranja 2 Verde Laranja 3 4 Azul 5 Branco Azul 6 7 BrancoMarrom Branco Marrom 8 Marrom Flávio Euripedes Apresentação – Slide 23

Meios de Transmissão: Cabo Par Trançado Tipos de Conectores RJ-45 Macho RJ-45 Fêmea Flávio Euripedes Apresentação – Slide 24

Meios de Transmissão: Cabo Par Trançado O alicate em detalhes. (1): Lâmina para corte do fio (2): Lâmina para desencapar o fio (3): Fenda para crimpar o conector Flávio Euripedes Apresentação – Slide 25

Meios de Transmissão: Cabo Par Trançado Ferramenta para fixação do cabo no conector RJ-45 fêmea.   Ordem das ligações dos fios no conector Flávio Euripedes Apresentação – Slide 26

Meios de Transmissão: Linhas de Energia Elétrica Uma rede de dados que faz uso da fiação elétrica doméstica. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 27

Meios de Transmissão: Fibras de Vidro As fibras de vidros são muito utilizados pelos computadores para transmitir dados; Os dados são convertidos em luz através de diodos emissores de luz ou laser para a transmissão de dados; O recebimento é realizado por transistores sensíveis a luz; Flávio Euripedes Apresentação – Slide 28

Meios de Transmissão: Fibras de Vidro Vantagens: Não sofre interferência eletromagnética; Consegue transferir mais longe as informações do que um fio de cobre faz com um sinal elétrico; Pode codificar mais informações que os sinais elétricos; Flávio Euripedes Apresentação – Slide 29

Meios de Transmissão: Fibras de Vidro Desvantagens: Requer equipamentos especiais para polimento e instalação das extremidades do fio; Requer equipamentos especiais para unir um cabo partido; Dificuldade de descobrir onde a fibra se partiu dentro do revestimento plástico. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 30

Meios de Transmissão: Fibras de Vidro Luz confinada pela reflexão total interna. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 31

Meios de Transmissão: Fibras de Vidro Visão interna de um cabo de fibra. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 32

Meios de Transmissão: Fibras de Vidro Fibra Óptica Flávio Euripedes Apresentação – Slide 33

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Meios de Transmissão: Radio As ondas de rádio, ou radiação magnéticas também são utilizados para transmitir dados de computador. Também chamadas de RF – rádio Frequência; Vantagens: Não requer meio físico para fazer a transmissão de dados de um computador ao outro. Desvantagens: Pode sofrer diretamente interferências magnéticas. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 36

Meios de Transmissão: Radio O espectro eletromagnético e o uso nas comunicações. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 37

Meios de Transmissão: Radio Nas bandas VLF, LF e MF, as ondas de rádio seguem a curvatura da Terra. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 38

Meios de Transmissão: Radio Na banda HF, as ondas ricocheteiam na ionosfera. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 39

Meios de Transmissão: Satélites O sistema de satélites permite combinar as ondas de rádio para fazer as transmissões de dados à distâncias mais longas; Cada satélite pode ter de seis a doze transponders. Transponder – cada transponder tem a finalidade de receber um sinal, amplificá-lo e retransmiti-lo de volta a terra; Cada transponder responde por uma faixa de frequência, chamada de canal; Cada canal pode ser compartilhada entre vários clientes; Flávio Euripedes Apresentação – Slide 40

Meios de Transmissão: Satélites Geossincronos(GEO) Os satélites geo-estacionários, como também são chamados, são satélites que estão em sincronia com a terra. Estão em uma órbita tal que sua velocidade de rotação é igual a da terra. GEO = Geosynchronous Earth Orbit. Permite fácil integração de comunicação entre os continentes; Sua órbita é de aproximadamente 36.000 km; Cada satélite deve ficar separado entre 4 e 8 graus, portanto acima do equador cabem somente 45 a 90 satélites. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 41

Meios de Transmissão: Satélites de Órbita Baixa(LEO) Uma segunda categoria de satélites é os satélites de órbita baixa da terra. LEO = Low Earth Orbit. São satélites que tem órbita apenas em alguns kilômetros da terra. Tipicamente entre 320 e 645 km; Esses satélites andam mais rápidos que a terra, portanto, não ficam fixo em relação a terra; Usar este tipo de satélites requer sistemas de rastreio sofisticados para manter uma antena sincronizada com os movimentos da mesma; Flávio Euripedes Apresentação – Slide 42

Meios de Transmissão: Satélites de Órbita Média(MEO) Uma terceira categoria de satélites é os satélites de órbita média da terra. MEO = Medium Earth Orbit. São satélites que tem órbita tipicamente em 10.000 km da Terra; Esses satélites andam mais rápidos que a terra, portanto, não ficam fixo em relação a terra; Usar este tipo de satélites requer sistemas de rastreio sofisticados para manter uma antena sincronizada com os movimentos da mesma; Flávio Euripedes Apresentação – Slide 43

Meios de Transmissão: Satélites Geo, Leo e Meo Tempo necessário para uma volta na Terra: GEO: 24 h; MEO: 6 h; LEO: 1h40’. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 44

Meios de Transmissão: Satélites As principais bandas de comunicação via satélite. Flávio Euripedes Apresentação – Slide 45