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quinta-feira, 30 de setembro de 2010

2 - Comunicação de Dados: Conceitos Básicos

Comunicação indica a transferência de informação entre um transmissor e um receptor.
A posse de informações correctas e de qualidade favorece a correcta tomada de decisões, a escolha certa das direcções a seguir e das estratégias a adoptar.

A informação armazenada é o conhecimento acumulado que pode ser consultado, utilizado e transferido, servindo como um fornecedor de ensino e de cultura para a sociedade.

Tão importante quanto a transmissão da informação é a sua compreensão e interpretação correctas.
Para que o transmissor e o emissor se entendam, devem falar com o mesmo código, símbolos ou linguagens, dentro de regras preestabelecidas às quais chamamos de protocolos de comunicação.

A tranferência de informação entre um ponto e outro indica que temos um transmissor e um receptor.
Nesses dois pontos, podemos ter pessoas ou equipamentos que se comunicam utilizando a mesma linguagem de comunicação, a qual permite o perfeito entendimento entre ambos.



Existem dois modelos básicos de protocolos de redes de computadores:
>Modelo OSI (Open Systems Interconnection) e
>Modelo TCP/IP

O modelo OSI é geralmente um modelo referencial enquanto que o modelo TCP/IP costuma ser um modelo de implementaçao. No final do curso voltaremos a discutir os protocolos TCP/IP com mais detalhes.

Um modelo de comunicação

Modelo Simplificado de Comunicação
  • Fonte: Este dispositivo gera os dados a serem transmitidos. Por exemplo, computadores e telefones.
  • Transmissor: Geralmente, os dados gerados pela fonte não podem ser diretamente transmitidos na forma em que eles foram gerados. Um transmissor deve transformar e codificar a informação de modo a produzir sinais eletromagnéticos que possam ser enviados ao sistema de transmissão. Por exemplo, um modem pega um fluxo de bits digitais da saída serial de um micro e converte para um sinal analógico que flui através das linhas telefônicas.
  • Sistema de transmissão: Pode ser uma simples linha de transmissão até uma complexa rede conectando o sistema fonte ao sistema destino.
  • Receptor: O receptor aceita o sinal e converte para uma forma que o dispositivo de destino possa manipular. Por exemplo, um modem que pega o sinal analógico e o converte num fluxo digital.
  • Destino: Pega os dados de entrada do receptor.

Protocolos e Arquitetura de Protocolos

Para duas entidades (computadores/pessoas) se comunicarem deve existir uma linguagem comum. O que é comunicado, como é comunicado e quando é comunicado deve seguir convenções mutuamente aceitas entre as entidades envolvidas. As convenções são referenciadas como um protocolo, o qual pode ser definido como um conjunto de regras governando a troca de dados entre as duas entidades. Elementos chaves de um protocolo:
  • Síntaxe: inclui coisas como o formato dos dados e níveis de sinais
  • Semântica: inclui a informação de controle para a coordenação e a manipulação de erros
  • Temporização: inclui o casamento de velocidades de transmissão e o sequenciamento dos pacotes.
Modelo de 3 camadas de protocolos para a transferência de arquivos.
Arquitetura simplificada de transferência de arquivos

A tarefa de comunicação pode ser organizada em 3 camadas relativamente independentes:
  1. Camada de acesso a rede: responsável pela troca de dados entre o computador e a rede na qual ele está conectado. O computador emissor deve fornecer à rede o endereço do computador destinatário para que a rede possa encaminhar (rotear) os dados. Além disso, o computador emissor pode solicitar serviços especiais como prioridade de entrega, qualidade de serviço (QoS) ou segurança. O software desta camada se encarrega de lidar com os aspectos de acesso à rede como comutação de pacotes ou de circuito, rede local ou de longa distância, etc.
  2. Camada de transporte: responsável pelo fornecimento de um mecanismo de comunicação confiável, i.e., capaz de cuidar para que a transmissão dos dados tenha sido corretamente recebida.
  3. Camada de aplicações: esta camada contem a lógica de cada tipo de aplicação usuária. Quando dizermos que as aplicações são usuárias, ou de usuários, queremos dizer que estas aplicações não precisam fazer parte do núcleo do sistema operacional do computador. Normalmente, as camadas abaixo da camada de aplicação podem fazer parte do sistema operacional para aumentar a velocidade de processamento destas camadas.
As razões para esta divisão dos protocolos por camadas são múltiplas, as mais importantes são a modularidade, cada aplicação pode ser vista como um módulo, todos os módulos de aplicação usam o mesmo módulo de transporte que pode utilizar diferentes módulos de acesso à rede dependendo do hardware disponível.



A eficiência de um sistema de comunicação de dados depende fundamentalmente de três características:

1. Entrega (delivery)

O sistema deve entregar os dados ao destino correcto.
Os dados devem ser recebidos somente pelo dispositivo ou pelo utilizador de destino.


2. Confiabilidade

O sistema deve garantir a entrega dos dados.
Dados modificados ou corrompidos numa transmissão são pouco úteis.


3. Tempo de atraso

O sistema deve entregar os dados em tempo finito e predeterminado.
Dados entregues tardiamente são pouco úteis.
Por exemplo, no caso de transmissões multimédia, como vídeo, os atrasos não são desejáveis, de modo que eles devem ser entregues praticamente no mesmo instante em que foram produzidos, isto é, sem atrasos significativos.

quinta-feira, 16 de setembro de 2010

1 - Redes de Computadores - Introdução

Redes de computador:

Uma rede de computadores é um sistema de comunicação de dados constituído através da interligação de computadores e outros dispositivos, com a finalidade de trocar informações e partilhar recursos.
O funcionamento de uma rede de computadores implica um determinado conjunto de meios físicos (hardware) e determinados componentes de software.

Ao nível dos Meios Físicos ou Hardware uma rede necessita de:

  •  Computadores - periféricos (que se pretende utilizar, tais como: discos, impressoras, modems,  etc.);

  •  Meios físicos de transmissão - trata-se, normalmente, de cabos que interligam os computadores; no entanto, também são possíveis sistemas de comunicação sem fios, através de ondas propagadas no espaço;

  •  Dispositivos de ligação dos computadores às redes: placas de interface de rede, modems e/ou outros dispositivos;
      

    Ao nível de Software, uma rede de computadores normalmente implica:


  •  Drivers de placas de rede - peças de software que complementam o sistema operativo do computador, no sentido de este poder comunicar com a placa ou interface de rede;

  •  Protocolos de comunicação - normas convertidas em software que tornam possível tecnicamente a transmissão de dados entre os computadores envolvidos numa comunicação;

  •  Sistemas operativos que interligam os módulos de software necessários para trabalho em rede;

  •  Utilitários e programas de aplicação vocacionados para trabalho em rede.



 Aspectos fundamentais das tecnologias de redes:

A conexão em rede permite que os funcionários da sua empresa trabalhem uns com os outros e com outras pessoas em outros locais e outras empresas. Ela permite o estabelecimento de contatos de formas bastante variadas, em níveis totalmente novos, no âmbito do escritório e por todo o mundo. Quando sua empresa está conectada em rede, ninguém está muito distante.

Há três tipos de rede:


LANs (Local Area Networks, redes locais)
 LAN é a sigla inglesa da expressão Local Area Network e designa uma rede local de computadores. É geralmente utilizada nas empresas para interligação local dos seus computadores.


 •MANs (Metopolian Area Network)




MAN (Metropolitan Area Network), também conhecida como MAN é o nome dado às redes que ocupam o perímetro de uma cidade. São mais rápidas e permitem que empresas com filiais em bairros diferentes se conectem entre si.

WANs (Wide Area Networks, redes de longa distância)








A Wide Area Network (WAN), Rede de área alargada ou Rede de longa distância, também conhecida como Rede geograficamente distribuída, é uma rede de computadores que abrange uma grande área geográfica, com frequência um país ou continente. Difere, assim, das PAN, das LAN e das MAN.



Definição de HUB:

Hub(do Inglês, "transmitir") ou Radiodifusão é o processo pelo qual se transmite ou difunde determinada informação, tendo como principal característica que a mesma informação está sendo enviada para muitos receptores ao mesmo tempo. Este termo é utilizado em rádio, telecomunicações e em informática.
 Definição de Switch:

Um Hub simplesmente retransmite todos os dados que chegam para todas as estações conectadas a ele, como um espelho. Isso faz com que o barramento de dados disponível seja compartilhado entre todas as estações e que apenas uma possa transmitir de cada vez.
 Definição de Router:

O router ou roteador é um dispositivo que tem por objetivo distribuir/gerenciar pacotes de dados pela rede, escolhendo e analisando sempre a melhor rota para se enviar um arquivo. Em uma grande cidade ele poderia ser comparado a um semáforo inteligente que controla o fluxo de carros, permitindo assim uma circulação mais eficiente e rápida de carros. Por sua complexidade, ele é destinado para redes de grande porte.