Aulas de Redes ~ Resumos

Redes 2013/2014

Modelo OSI

Esta arquitetura é um modelo que divide as redes de computadores em 7 camadas, de forma a se obter camadas de abstração. Cada protocolo implementa uma funcionalidade assinalada a uma determinada camada.

 

 

 
Principais funções de cada camada
 
Aplicação
Fornece serviços às aplicações do utilizador.
 
Apresentação
Encriptação e compressão de dados.
Assegura a compatibilidade entre camadas de aplicação de sistemas diferentes
 
Sessão
Controla (estabelece, faz a gestão e termina), as sessões entre aplicações.
 
Transporte
Controle de fluxo de informação, segmentação e controle de erros
 
Rede
Encaminhamento (routing) de pacotes e fragmentação
Esquema de endereçamento lógico
 
Ligação de Dados
Controla o acesso ao meio físico de transmissão.
Controlo de erros da camada física
 
Física
Define as características do meio físico de transmissão da rede, conectores, interfaces, codificação ou modulação de sinais.

 

 

Topologia Barramento

 

Todos os computadores são ligados em um mesmo barramento físico de dados. Apesar de os dados não passarem por dentro de cada um dos nós, apenas uma máquina pode “escrever” no barramento num dado momento. Todas as outras “escutam” e recolhem para si os dados destinados a elas. Quando um computador estiver a transmitir um sinal, toda a rede fica ocupada e se outro computador tentar enviar outro sinal ao mesmo tempo, ocorre uma colisão e é preciso reiniciar a transmissão.

 

  • Vantagens:

    • Uso de cabo é econômico;

    • Mídia é barrata e fácil de trabalhar e instalar;

    • Simples e relativamente onfiável;

    • Fácil expansão.

  • Desvantagens:

    • Rede pode ficar extremamente lenta em situações de tráfego pesado;

    • Problemas são difíceis de isolar;

    • Falha no cabo paralisa a rede inteira.

 


 

Topologia Estrela

 

A mais comum atualmente, a topologia em estrela utiliza cabos de par trançado e um concentrador como ponto central da rede. O concentrador se encarrega de retransmitir todos os dados para todas as estações, mas com a vantagem de tornar mais fácil a localização dos problemas, já que se um dos cabos, uma das portas do concentrador ou uma das placas de rede estiver com problemas, apenas o nó ligado ao componente defeituoso ficará fora da rede.

 

  • Vantagens:

    • A codificação e adição de novos computadores é simples;

    • Gerenciamento centralizado;

    • Falha de um computador não afeta o restante da rede.

  • Desvantagem:

    • Uma falha no dispositivo central paralisa a rede inteira.

 


 

Topologia Anel

 

Na topologia em anel os dispositivos são conectados em série, formando um circuito fechado (anel). Os dados são transmitidos unidirecionalmente de nó em nó até atingir o seu destino. Uma mensagem enviada por uma estação passa por outras estações, através das retransmissões, até ser retirada pela estação destino ou pela estação fonte.

 

  • Vantagens:

    • Todos os computadores acessam a rede igualmente;

    • Performance não é impactada com o aumento de usuários.

  • Desvantagens:

    • Falha de um computador pode afetar o restante da rede;

    • Problemas são difíceis de isolar.

 


 

Topologia Malha

 

Esta topologia é muito utilizada em várias configurações, pois facilita a instalação e configuração de dispositivos em redes mais simples. Todos os nós estão atados a todos os outros nós, como se estivessem entrelaçados. Já que são vários os caminhos possíveis por onde a informação pode fluir da origem até o destino.

 

  • Vantagens:

    • Maior redundância e confiabilidade;

    • Facilidade de diagnóstico.

  • Desvantagem:

    • Instalação dispendiosa.

Tipos de Redes
 

Rede LAN – Redes domésticas

Rede Campus – Ligação de várias LANs

Rede MAN 

Rede Wan – Rede que liga regiões, países ou mesmo o planeta

Rede WLan

VPN – Rede virtual privada  

 

Componentes das redes

  • Routers 
  • Switch
  • Placas de Rede
  • Bridges
  • Hubs
  • Cabo coaxical, Cabo utp, Cabo de fibra óptica

Compressão

Compressão com perdas

Compressão sem perdas

 
Fases de Digitalização
 
Os sinais que circulam num computador ou gerados por um teclado são sinais digitais e os sinais que um microfone produz são analógicos. Para obter este sinal no computador há necessidade de digitalizá-lo, ou seja, convertê-lo para uma sequência de bits.  Deste modo,  a digitalização de um sinal analógico é composta pelas fases de:
 
 
 
Amostragem - É o processo que permite a retenção de um conjunto finito de valores discretos dos sinais analógicos, do sinal contínuo.
 
 
 
Quantização - Processo que permite quantificar a infinidade de valores que a amplitude do sinal apresenta, ou seja,  conversão dos valores recolhidos na amostragem, apenas num conjunto reduzido de valores possíveis.
 
 
 
Codificação - Processo de representação dos valores para uma sequência de bits com valor 0 ou 1.  A codificação associa a cada valor um código binário.
 
Principais Técnicas de Codificação
 
 
RZ (Return Zero)
 
Na codificação RZ o nível de tensão ou corrente retorna sempre ao nível zero após uma transição provocada pelos dados a transmitir (a meio da transmissão do bit). Geralmente um bit 1 é representado por um nível elevado, mas a meio da transmissão do bit o nível retorna a zero.
                                   
 
 
NRZ (Non Return Zero)
Existem dois níveis de tensão ou corrente, para representar os dois símbolos digitais (0 e 1). É a forma mais simples de codificação e consiste em associar um nível de tensão a cada bit: um bit 1 será codificado sob a forma de uma tensão elevada e um bit 0 sob a forma de uma tensão baixa ou nula.
                                
 
Manchester
Os limites da onda neste tipo de codificação estão entre -1 e 1. À semelhança do anterior, as decisões são sempre tomadas a meio de cada bit. A diferença aqui reside nas transições entre bits serem codificadas de forma diferente do anterior. Assim, as transições entre 0->1 e 1->1 ocupam a largura de um bit desde o meio do bit anterior até ao meio do bit seguinte. As restantes transições, 0->0 e 1->0, ocupam apenas meio bit.
 
                                  
 
 

Modulação em amplitude, frequência e fase

Modulação em amplitude, frequência e fase são:

Um sinal analógico apresenta, caracteristicamente , variações de amplitude, frequência e fase.As modulações analógicas assentam nos três parâmetros que usualmente variam num sinal analógico.

Existem três tipos de modulações analógicas:

Modulação em amplitude        (AM - Amplitude Modulation)

Modulação em frequência      (FM - Frequency Modulation)

Modulação em fase                 (PM - Phase Modulation)

 

As modulações digitais assentam em três parâmetros coincidentes com os que usualmente variam numa transmissão analógica.

 

Existem três tipos de modulações Digital:

Modulação em amplitude      (ASK - Amplitude Shift Keying) 

Modulação em frequência     (FSK - Frequency Shift Keying)  

Modulação em fase              (PSK - Phase Shift Keying)

 
 
As modulações digitais assentam em três parâmetros coincidentes com os que usualmente variam numa transmissão analógica.
 
Existem três tipos de modulações Digital:
 
Modulação em amplitude      (ASK - Amplitude Shift Keying) 
Modulação em frequência     (FSK - Frequency Shift Keying)  
Modulação em fase              (PSK - Phase Shift Keying)
 

Transmissões Simplex, Half-Duplex e Full-Duplex


Simplex - Neste caso, as transmissões podem ser feitas apenas num só sentido, de um dispositivo emissor para um ou mais dispositivos receptores; é o que se passa, por exemplo, numa emissão de rádio ou televisão; em redes de computadores, normalmente, as transmissões não são desse tipo.
Half-Duplex - Nesta modalidade, uma transmissão pode ser feita nos dois sentidos,  mas alternadamente, isto é, ora num sentido ora no outro, e não nos dois sentidos ao mesmo tempo; este tipo de transmissão é bem exemplificado pelas comunicações entre computadores (quando um transmite o outro escuta e reciprocamente); ocorre em muitas situações na comunicação entre computadores.
Full-Duplex - Neste caso, as transmissões podem ser feitas nos dois sentidos em simultâneo, ou seja, um dispositivo pode transmitir informação ao mesmo tempo que pode também recebe-la; um exemplo típico destas transmissões são as comunicações telefónicas; também são possíveis entre computadores, desde que o meio de transmissão utilizado contenha pelo menos dois canais, um para cada sentido do fluxo dos dados.