cabos entrançados

Comunicação de DadosComunicação de Dados

Curso Profissional de Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos

Comunicação de dadosComunicação de dados

• É o conjunto de tecnologias que tornam possível a comunicação entre computadores e outros equipamentos, situados em áreas geográficas contíguas ou distantes, utilizando um diversificado conjunto de meios de transmissão.

Rede de Computadores

• Uma rede de computadores é um conjunto de dois ou mais computadores ligados entre si de modo a poderem partilhar recursos, dados e programas.

Transmissão de DadosTransmissão de Dados

• Os canais de dados através dos quais o sinal é enviado numa rede pode operar num dos seguintes três modos:

– Simplex

– Half-Duplex

– Full-Duplex

• A diferença entre eles é a forma como o sinal “viaja”.

InformaçãoInformação

• Informação é o resultado do processamento, manipulação e organização de dados de tal forma que represente um acréscimo ao conhecimento da pessoa que a recebe.

Comunicação de dadosComunicação de dados- Meios de transmissão - - Meios de transmissão -

• Os meios de transmissão mais frequentemente utilizados

na comunicação de dados são:

– O par de fios entrançados

– O cabo coaxial

– A fibra óptica

– Ondas de rádio

– O satélite

O par de fios entrançadosO par de fios entrançados• É um cabo constituído por dois fios de cobre isolados e

entrançados aos pares e depois cobertos por um isolamento.

• Existem dois tipos de cabos, os UTP (mais vulgar) e os STP

• O cabo divide-se em várias categorias que vão desde a categoria 1 à categoria 6, sendo a mais usual a categoria 5, ou Cat 5 como é mais vulgarmente conhecida.

• O cabo UTP Cat 5 está desenhado para suportar velocidades de transmissão até 100Mbps enquanto que o Cat 6 foi desenhado para suportar velocidades até 1 Gbps, mas essas barreiras podem ser ultrapassadas.

O par de fios entrançadosO par de fios entrançados

• Este tipo de cabo utiliza-se em redes com fichas do tipo RJ45 e é composto por 4 pares de fios entrançados.

RJ45

O par de fios entrançadosO par de fios entrançados

• Este cabo tem os pares entrançados para:– minimizar os efeitos das interferências electromagnéticas

normais quando cabos que transportam sinais electromagnéticos se encontram muito perto uns dos outros

– Minimizar os efeitos de interferência externa

O par de fios entrançadosO par de fios entrançados

• Existem dois tipos de ligações que podemos efectuar com o cabo de pares entrançados:– O straight cable– O Crossover

O par de fios entrançadosO par de fios entrançados straight cable

• O straight cable ou cabo directo, serve para ligar os computadores a concentradores da rede, como os hubs, switches ou routers, e as duas portas têm que ser feitas com a mesma sequência de cores.

• Existe uma sequência standard para evitar que haja uma enorme variedade de sequências de cores nos cabos, o que tornava a administração da cablagem num trabalho exaustivo.

O par de fios entrançadosO par de fios entrançados straight cable

• Rede a 100Mbits/s– são necessários os oito fios do cabo

• Rede a 10Mbits/s– São apenas necessários os fios:

• Laranja/Branco• Laranja• Verde/Branco• Verde

O par de fios entrançadosO par de fios entrançados straight cable

• Quando se elabora a cablagem de uma rede, deve-se fazer

os cabos para funcionarem a 100Mbits/s, mesmo que as

placas de rede funcionem a 10 Base-T, isto é, a transmissão

através do cabo de par entrançado faz-se a 10Mbits/s, pois

mais tarde se quisermos mudar as placas de rede por outras

mais recentes, a cablagem está preparada para velocidades

superiores.

• Caso contrário teria que se fazer novamente as pontas dos

cabos.

O par de fios entrançadosO par de fios entrançados straight cable

• TX – refere-se aos pinos por onde a informação é transmitida.

• RX – refere-se aos pinos por onde o cabo recebe

informação.

• Os padrões mais utilizados são o 568A e o 568B, por isso deve-se escolher um dos padrões e fazer os cabos de acordo com a ordem dos fios impostos por estes.

• Assim não haverá dúvidas na montagem dos cabos nem na sua manutenção.

• Nas figuras que se seguem podem-se observar a ordem dos fios desses dois padrões.

• 568-A 568-B

O par de fios entrançadosO par de fios entrançados Standard de cores para o straight cable

Pino Cor Função

1

2

3

4

5

6

7

8

Laranja/Branco

Laranja

Verde/Branco

Azul

Azul/Branco

Verde

Castanho/Branco

Castanho

TX+ (10 Base-T)

TX- (10 Base-T)

RX+ (10 Base-T)

TX+ (100 Base-T)

TX- (100 Base-T)

RX- (10 Base-T)

RX+ (100 Base-T)

RX- (100 Base-T)

O par de fios entrançadosO par de fios entrançados Esquema de utilização do straight cable

O cabo crossoverO cabo crossover• Serve para ligar PCs sem nó central.

• Se tiveres dois computadores em casa, não necessitas de um concentrador para os ligar com o cabo crossover.

• Para ligarmos 3 PCs com este tipo de cabo, um dos computadores tem que ter duas placas de rede (PC2).

O cabo crossoverO cabo crossover- Esquema de ligações - - Esquema de ligações -

Pino Cor

1

2

3

4

5

6

7

8

Laranja/Branco

Laranja

Verde/Branco

Azul

Azul/Branco

Verde

Castanho/Branco

Castanho

Pino Cor Função

1

2

3

4

5

6

7

8

Verde/Branco

Verde

Laranja/Branco

Laranja

Azul

Azul/Branco

Castanho/Branco

Castanho

TX+

TX-

RX+

RX-

O cabo coaxialO cabo coaxial

• Permite uma maior velocidade de transmissão que o par entrançado.

• O cabo coaxial é composto por um condutor central, em cobre, envolto por isolamento plástico e uma malha metálica, tudo isso envolto num isolamento em PVP ou teflon.

O cabo coaxialO cabo coaxial• Com este tipo de cabo utilizamos conectores BNC para

ligar as estações ao cabo.

• O conector BNC é composto por um corpo central com um pino onde se liga o fio de cobre interno do cabo coaxial.

• Esse corpo interno é envolto por uma segunda camada metálica onde é ligada a malha do cabo.

O cabo coaxialO cabo coaxial• O processo de ligação nos postos é feito da seguinte

maneira:– Cada posto tem uma placa de rede com um conector

BNC fêmea;– Nessa ficha colocamos um derivador em “T” ou “Y”, onde

vamos ligar os segmentos de cabo.

– Nas extremidades do cabo coloca-se um conector especial chamado terminador.

O cabo coaxialO cabo coaxial• No cabo coaxial o sinal atravessa o cabo de uma ponta à

outra, quando o sinal alcança o extremo do cabo, retorna através do caminho que acabou de percorrer.

• Isto faz com que se crie um “eco”, o que torna a comunicação impossível.

• Para evitar isso, coloca-se o terminador em cada uma das extremidades do cabo de modo a absorver o “eco” indesejado.

Fibra ÓpticaFibra Óptica• A fibra óptica é normalmente utilizado para transmissões a

grandes distâncias.

• Apesar de serem mais caros, os cabos de fibra óptica não sofrem interferências provocadas por ruídos electromagnético e radiofrequências, permitindo um total isolamento entre o transmissor e receptor.

Vantagens da Fibra ÓpticaVantagens da Fibra Óptica• Imunidade às interferências – o feixe de luz transmitido

pela fibra óptica não sofre interferência electromagnéticas

• Sigilo – devido às dificuldades de extracção do sinal transmitido, obtém-se sigilo em todas as comunicações

• Tamanho pequeno – com um cabo de 9,18mm com 12 pares de fibra óptica, carrega tantos sinais de voz como um cabo de par entrançado com 73mm e 900 pares entrançados

• Leveza - Enquanto o cabo de fibra óptica pesa aproximadamente 58kg/km, o cabo de par entrançado pesa aprox. 7250km/km

• Sem risco de fogo – os dados circulam sem corrente eléctrica.

ArquitecturaArquitecturade de

RedesRedes

Arquitecturas de redes

• As duas arquitecturas mais comuns são:

– Rede ponto a ponto ou peer-to-peer

– Rede cliente/servidor

Rede ponto a pontoRede ponto a ponto

• Os computadores actuam como iguais, isto é:

– um computador pode actuar como cliente ao solicitar recursos

a um outro computador da rede;

– Um computador pode actuar como servidor se for ele a fornecer

serviços.

• O utilizador pode:

– partilhar certos ficheiros com outros utilizadores;

– Requerer palavras-chave para acederem à sua máquina.

• Não existe nenhum ponto central de controlo ou administração da

rede.

• A rede funciona bem se existirem no máximo 10 computadores.

Diagrama lógico de uma rede ponto a pontoDiagrama lógico de uma rede ponto a ponto

Rede cliente/servidorRede cliente/servidor• Os computadores cliente e servidor têm normalmente

configurações de hardware e software bastante distintas.

• O servidor é normalmente uma máquina mais potente, complexa e cara que um simples PC, assim como o sistema operativo.

• O servidor tem a função de dar resposta aos pedidos de serviços e recursos dos postos clientes.

Rede cliente/servidorRede cliente/servidor

• A concentração dos recursos como ficheiros, impressoras e aplicações em servidores faz com que os dados gerados possam ser mais facilmente salvaguardados e administrados em vez de termos esses recursos dispersos pela rede em máquinas individuais.

• A agregação de recursos em sistemas servidor traz uma maior segurança, um acesso mais simples e controlo coordenado, mas o servidor introduz na rede um ponto de falha único, pois sem um servidor operacional a rede não funciona.

Diagrama lógico de uma rede ponto a pontoDiagrama lógico de uma rede ponto a ponto

TiposTiposdede

Redes Redes

Tipos de RedesTipos de Redes

• As redes podem ser:

– Redes locais (LAN)

– Redes de longa distância (WAN)

LANsLANs

• LAN é uma rede em que todos os computadores estão

situados dentro do mesmo espaço físico, como por

exemplo, a mesma sala, o mesmo edifício.

WANsWANs

• É uma rede que ultrapassa os limites de uma cidade, ou

mesmo os limites nacionais, cuja ligação é efectuada

através de routers e redes públicas de comunicação,

como por exemplo, a Internet.

Topologias de redeTopologias de rede• A topologia de rede é o modo como todos os

dispositivos estão ligados entre si e como se processa a troca de informação entre eles.

• A topologia de rede garante a redução de custos e aumento da eficiência do sistema.

• A escolha da topologia mais adequada é feita através da análise dos seus objectivos e necessidades.

• Podem ser utilizadas várias topologias para se conseguir a melhor eficiência ao melhor preço

Topologias de redeTopologias de rede

• As topologias de rede mais usadas são as seguintes:

– Barramento ou Bus

– Anel ou Token-Ring

– Estrela ou Star

– Mesh ou Malha

– Pan

– Man

– Lan

– Wan

Topologia de Barramento ou BusTopologia de Barramento ou Bus

• Todos os computadores estão ligados ao mesmo meio de transmissão.

Topologia de Barramento ou BusTopologia de Barramento ou Bus

• Cada equipamento possui um endereço que o identifica na rede.

• Os dados são enviados e todos os computadores vêem esses dados, mas só podem ser lidos e interpretados pelos computadores que tenham o endereço de destino.

Topologia de Barramento ou Bus Topologia de Barramento ou Bus Vantagens e DesvantagensVantagens e Desvantagens

VantagensVantagens• Facilidade de instalaçãoFacilidade de instalação• EconómicaEconómica• Pequeno comprimento de caboPequeno comprimento de cabo

DesvantagensDesvantagens• Dificuldade de mudar ou mover nósDificuldade de mudar ou mover nós• Não tem tolerância a falhas Não tem tolerância a falhas

(caso falhe um dos nós toda a rede vai (caso falhe um dos nós toda a rede vai abaixo)abaixo)

• Dificuldade de diagnosticar falhas ou errosDificuldade de diagnosticar falhas ou erros

• Os dados circulam na rede num determinado sentido predefinido.

• Quando um dispositivo recebe um pacote de dados, retira-o da rede se for o destinatário ou passa-o ao dispositivo seguinte.

Topologia em AnelTopologia em Anel

• O primeiro computador na rede vai guardar o token que é uma licença para os computadores comunicarem.

• O computador que desejar efectuar uma comunicação vai requisitar o token e só depois de o obter é que vai efectuar a transmissão de dados para o computador de destino.

• Desta forma, o número de colisões na rede é reduzido o que permite um maior aproveitamento do meio de comunicação.

Topologia em AnelTopologia em Anel

VantagensVantagens• Pequeno comprimento de cabo• Não são necessários armários de distribuição de cabos

dado que as ligações são efectuadas em cada um dos nós

• O desenho das cablagens é bastante simples

Topologia em AnelTopologia em AnelVantagens e DesvantagensVantagens e Desvantagens

DesvantagensDesvantagens

• A falha de um nó provoca a falha da rede• Dificuldade em diagnosticar falhas

(a falha de um nó torna inoperacional todos os outros computadores)

• Dificuldade em reconfigurar a rede

(instalação de vários nós em locais diferentes)

Topologia em AnelTopologia em AnelVantagens e DesvantagensVantagens e Desvantagens

• Neste tipo de rede cada computador está ligado a um nó central, um hub ou um switch.

• Este dispositivo tem como função receber os sinais provenientes dos vários computadores e enviá-los aos respectivos computadores receptores.

Topologia em EstrelaTopologia em Estrela

VantagensVantagens• Facilidade de modificação do sistema, porque todos os

cabos ligam ao mesmo local.• Fácil detecção e isolamento de falhas.

DesvantagensDesvantagens• Maior comprimento do cabo para efectuar as ligações.• Dificuldade em expandir o número de nós.• Dependência do nó central, se este falha, a rede fica

inoperacional.

Topologia em EstrelaTopologia em EstrelaVantagens e DesvantagensVantagens e Desvantagens

O que é o ruído? É o conjunto de todos os sinais estranhos ao sinal eléctrico

que transporta a informação, mas que durante o seu

percurso, se adicionam ao sinal original, provocando

distorções.

Devido a isso, o sinal que é recebido é diferente do enviado

pelo emissor.

O ruído eléctrico é um dos maiores problemas na

transmissão de dados.

Fontes de ruídos

O ruído pode ser gerado por fenómenos naturais, tais como:

descargas atmosféricas (raios);

reacções químicas;

equipamentos eléctricos ou electrónicos.

Exemplo: o funcionamento de motores, máquinas

industriais de grande porte, controladores de

potência, etc.

Fontes de ruídos

O ruído também pode ser proveniente do meio ambiente por: aparelhos eléctricos;

electrodomésticos (televisão, frigorifico, …);

lâmpadas fluorescentes;

influência de cabos eléctricos que estejam perto dos cabos de rede;

falha de corrente eléctrica - 0s ruídos gerados pelas falhas de energia eléctrica são os maiores causadores de defeitos em redes de computadores, podendo resultar em defeitos de hardware e mesmo perdas de dados e erros em programas executáveis (software).

Ruído nos sinais

O ruído eléctrico aparece das seguintes formas:

em rádios, aparece como um zumbido,

em televisão, como chuvisco no ecrã,

em aparelhos de medicina, como erros de medição

em computadores, como erros esporádicos e

bloqueamentos, geralmente inexplicáveis.

Ruído nos sinais

Se o nível de ruído for elevado, este pode alterar o sinal

enviado, que o receptor não o conseguirá reconhecer.

Se o nível de ruído for baixo, a alteração verificada não

prejudicará significativamente a capacidade do receptor

interpretar o sinal recebido.

Se o canal de transmissão for imune ao ruído, como as

fibras ópticas, a informação chega ao receptor com a

mesma configuração que tinha quando foi transmitida pelo

emissor.

Atenuação do Sinal

A distância também é um factor importante na

comunicação de dados, pois devido a ela, o sinal sofre um

fenómeno denominado “atenuação”.

Se a atenuação for muito grande, provoca a perda do sinal

ao longo do cabo.

Por essa razão, quando temos de transmitir sinais a

grandes distâncias, colocamos repetidores, que têm como

função renovar o sinal recebido, e enviá-lo novamente para

outro repetidor ou para o receptor final.