SUPERIOR EM SISTEMAS DE INFORMAÇÃO REDES DE COMPUTADORES E TELECOMUNICAÇÕES Aula /08/2014 Professor Leomir J. Borba- –

Agenda  Meios físicos Guiados e não guiados 2 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- –

Fundamentos de Redes  Introdução  Para haver comunicação de dados, é necessário que exista um meio de transmissão (mídia física) nós Temos os meios guiados ou com fio (wired ); e os meios não-guiados ou sem fio (wireless).  Os meios com fio podem ser metálicos ou óticos Vale salientar que é muito comum um sistema combinado (misto) com diferentes tipos de mídia 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 3

Fundamentos de Redes  Introdução – cont.  Meios de transmissão usados nas redes de computadores, além das técnicas usadas para ligar as estações ao meio  Definição: Qualquer meio físico capaz de transportar informações (ondas eletromagnéticas) 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 4

Fundamentos de Redes  Principais meios de transmissão  Par trançado  Cabo coaxial  Fibra ótica Guiados  Radiodifusão  Infravermelho  Microondas Não Guiados  Ondas de luz 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 5

Fundamentos de Redes  Características próprias do meio  Banda passante  Potencial para conexão ponto a ponto ou multiponto  Atenuação do sinal  Distância geográfica  Imunidade a ruído  Confiabilidade  Custo (além do meio, custo de interfaces com a rede, e estrutura adequada) 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 6

Fundamentos de Redes  Meios Metálicos  Condutores elétricos  Materiais condutores apresentam baixa resistência a passagem elétrica, enquanto que os isolantes apresentam alta resistência.  Seção transversal dos condutores (bitola)  Diâmetro do fio (sem contar a capa de isolqmento)  Maior bitola ⇒ menor resistência a passagem do sinal, porém implica também em menor flexibilidade  Medida em mm ou AWG (American Wire Gauge) 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 7

Fundamentos de Redes  Condutores elétricos  Parâmetros que afetam os sinais elétricos transmitidos nos condutores  Resistência Reagem a passagem de corrente  Capacitância causando atenuação do sinal  Indutância  Impedância Combinação dos 3 parâmetros  Atenuação acima  Frequência 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 8

Fundamentos de Redes  Condutores elétricos  Condutor sólido (rígido) e retorcido (flexível)  O rígido é composto por apenas um fio, o que implica em uma menor resistência ao sinal  O flexível é composto por vários fios, o que implica em uma maior flexibilidade (bom para manobras) 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 9

Fundamentos de Redes  Par Trançado (Twisted Pair)  Dois fios enrolados em espiral  Diminui o ruído  Manter constantes as propriedades elétricas do meio em seu comprimento 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 10

Fundamentos de Redes  Par Trançado (Twisted Pair) - cont  Podem transmitir sinais tanto analógicos quanto digitais  Utilizado em sistemas telefônicos  Central de telefonia à casa do cliente  Bastante utilizado em LANs  Atinge distâncias típicas de 100 metros  Necessidade de repetidores para distâncias maiores 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 11

Fundamentos de Redes  Par Trançado (Twisted Pair) - cont  Banda passante alta  Geralmente utilizado com transmissão em banda básica (24.6 kHz)  Atualmente suporta taxas de até 1Gbps  Utilizado em conexões ponto-a-ponto  Conector RJ-45  Comunicação full-duplex  EIA/TIA /08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 12

Fundamentos de Redes  Par Trançado (Twisted Pair) - cont  Podem ser:  Blindados (STP - Shielded TP)  Proteção contra interferências eletromagnéticas (ex: motores, ar condicionado, etc)  Não-blindados (UTP - Unshielded TP)  Mais susceptíveis a interferências eletromagnéticas 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 13

Fundamentos de Redes  Par Trançado (Twisted Pair) - cont  Cabos blindados (STP - Shielded TP)  Oferece uma proteção a mais contra interferências eletromagnéticas  Classificados em diversos tipos que apresentam diferentes características  Diâmetro do condutor  Material utilizado na blindagem 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 14

Fundamentos de Redes  Par Trançado (Twisted Pair) - cont  Cabos não-blindados (UTP - Unshielded TP)  Custo menor do que o STP  Flexibilidade e espessura do cabo  Classificação:  Categorias 1 (1MHz) e 2 (4MHz): telefonia  Categoria 3 (16 MHz): até 10 Mbps  Categoria 4 (20 MHz): até 16 Mbps  Categoria 5 (100 MHz): até 100 Mbps  Categoria 5e (100 MHz): até 1 Gbps  Categoria 6 (250 MHz): até 1 Gbps  Categoria 6a (500 MHz): até 10 Gbps  Categoria 7 (500 MHz): até 10 Gbps 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 15

Fundamentos de Redes  Par Trançado (Twisted Pair) - cont  Cabos não-blindados (UTP - Unshielded TP) 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 16

Fundamentos de Redes  Par Trançado (Twisted Pair) – cont  Vantagens  Simplicidade  Baixo custo do cabo e dos conectores  Facilidade de manutenção  Desvantagens  Necessidade de outros equipamentos como hubs ou switches, com distâncias limites de 100 metros  Susceptibilidade à interferência externas provocando ruídos e perda de informação (UTP)  Problemas de atenuação 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 17

Fundamentos de Redes  Cabo Coaxial  Núcleo de cobre circundado por um condutor externo em malha  Um material isolante separa os dois 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 18

Fundamentos de Redes  Cabo Coaxial - Continuação  Vantagens  Melhor blindagem do que o par trançado  Atinge maiores distâncias e velocidades mais altas  Mais barato que o par trançado blindado  Melhor imunidade contra ruídos e contra atenuação do sinal que o par trançado sem blindagem 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 19

Fundamentos de Redes  Cabo Coaxial - Continuação  Desvantagens  Mais caro que o par trançado sem blindagem  A ligação ao cabo também é mais cara  Por não ser flexível o suficiente, quebra e apresenta mau contato com facilidade  Dificulta a instalação  Depedendo da topologia, caso o cabo quebre ou apresente mau contato, o segmento inteiro da rede deixa de funcionar 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 20

Fundamentos de Redes  Cabo Coaxial - Continuação  Classificação  Cabo coaxial fino (10Base2)  Maleável e, portanto, fácil de instalar  Utiliza conectores BNC (T)  Era utilizado em Redes Ethernet (Banda Básica)  Taxas de transmissão de 10 Mbps  Segmentos de 200 metros (na verdade, 185m)  Pode-se utilizar repetidores 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 21

Fundamentos de Redes  Cabo Coaxial - Continuação  Classificação  Cabo coaxial grosso (10Base5)  Menos flexível, o que dificulta a instalação  Mais resistente a interferências eletromagnéticas e sofre menos com a atenuação  Pode utilizar também conector vampiro  Redes de banda larga (TV e Internet a cabo)  Comprimento maior que o coaxial fino (500m) 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 22

Fundamentos de Redes  Cabo Coaxial - Continuação 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 23

Fundamentos de Redes  Meios Óticos  São meios por onde trafegam informações na forma de raios de luz  Fibra Ótica: filamento de sílica ou plástico por onde é realizada a transmissão de um sinal de luz  Sinal codificado dentro do domínio de frequência do infravermelho (1012 a 1014 Hz) 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 24

Fundamentos de Redes  Fibra Ótica  Imune a interferências eletromagnéticas e ruídos  Pode alcançar maiores distâncias (dezenas de quilômetros) sem uso de repetidores  Suporta taxas de transmissão de terabytes  Utilizada em conexões ponto-a-ponto e multipontos  Facilita a instalação pois são finas e flexíveis  A junção de fibras ainda é uma tarefa bastante delicada (fusão)  Porém, custo ainda é relativamente alto (cabo, infra- estrutura, interfaces, fusão) 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 25

Fundamentos de Redes  Fibra Ótica – cont.  A transmissão de luz é unidirecional, por isso, normalmente o uso de duas fibras  Transmissão (Tx)  Recepção (Rx)  Uso de novas técnicas para um link full-duplex em apenas uma fibra (WDM)  Conectores mais comuns: ST SC LC 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 26

Fundamentos de Redes  Fibra Ótica – cont.  Implementação de redes Mistas 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 27

Fundamentos de Redes  Fibra Ótica – cont.  Componentes de um sistema ótico  Fontes de luz  Diodo emissor de luz (LED)  Laser  Meio de transmissão  Fibra de vidro ultrafina  Detector  Conversor ótico/elétrico (transceiver) 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 28

Fundamentos de Redes  Fibra Ótica – cont.  Tipos de fibra  Multimodo  Fibra com núcleo mais grosso  Luz sofre reflexão nas paredes da fibra  Monomodo  Fibra com núcleo mais fino  Luz chega diretamente no receptor 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 29

Fundamentos de Redes  Fibra Ótica – cont.  Multimodo - Composta por um núcleo e uma casca com índices de refração diferentes  Baseado na reflexão total dos feixes de luz  Multimodo refere-se a existência de feixes que se propagam em diferentes ângulos  Dispersão Modal: pulsos de luz seguem diferente trajetórias na fibra  Limitante na taxa de transmissão e distâncias 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 30

Fundamentos de Redes  Fibra Ótica – cont.  Monomodo  Composta por um núcleo de diâmetro tão pequeno que apenas feixes de luz paralelos podem ser transmitidos  Comprimento e desempenho maior do que as fibras multimodo  Custos mais elevados 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 31

Fundamentos de Redes  Transmissão de micro-ondas Terrestre  Propagam sinais de radio, feixes estreitos de uma antena no solo a outra.  Distancia entre antenas podem variar 25 a 50 km. Torre tipica de micro-ondas e antenas 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 32

Fundamentos de Redes  Transmissão de micro-ondas por satelite  Propagam sinais de radio, feixes estreitos de uma antena no solo a outra.  Distancia entre antenas podem variar 25 a 50 km.  Areas comuns de aplicação – empresas telefônicas e intercomunicação comercial.  Esse sistemas oferecem serviço telefo-icos em áreas metropolitanas.  Entre predios comerciais.  Manutenção menos cara a longo prazo do que alugar linhas de alta velocidade.  Ponto forte – transmitir sinais de centenas de milhões de bits por segundo sem uso de Fios 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 33

Bibliografia 04/08/2014 Professor Leomir J. Borba- – 34 BIBLIOGRAFIA BÁSICA 1 BEHROUZ, Forouzan A., Comunicação de Dados e Redes de Computadores. 4ª Edição. São Paulo: McGraw- Hill, KUROSE, James F.; ROSS Keth W. Redes de Computadores e a Internet – Uma abordagem Top-down. 5ª Edição. São Paulo: Pearson, ROCHOL, Juergen; GRANVILLE, Lisandro Zambenedetti, CARISSIMI, Alexandre da Silva. Redes de Computadores. 1ª Edição. Porto Alegre: Bookman, BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR 1 ALECRIM, Paulo Dias de. Simulação Computacional para Redes de Computadores. 1ª Edição. Rio de Janeiro: Ciência Moderna, ANDERSON, Al; BENEDETTI, Ryan. Redes de Computadores – Use a cabeça!. 2ª Edição. Rio de Janeiro: Alta Books, COMER, Douglas. Redes de Computadores e Internet: abrange transmissão de dados, ligação inter-redes, web e aplicações. 4ª Ed. Porto Alegre: Bookman, MEDEIROS, Júlio César de Oliveira, Princípios de Telecomunicações: Teoria e Prática. 3ª Edição revis.atual. São Paulo: Érica, OLIFER, Natália; OLIFER, Victor. Redes de Computadores: Princípios, tecnologias e protocolos para o projeto de redes. 1ª Edição. Rio de Janeiro: LTC, 2008.