faculdade integrada do ceará – fic ... - professor andrey lima · faculdade integrada do ceará...

Faculdade Integrada do Ceará – FICGraduação em Redes de Computadores

Disciplina – Redes de Banda LargaProf. Andrey Halysson Lima Barbosa

Aula 1 – Conceitos básicos de comunicação

Sumário

• Técnicas de transmissão de dados;• Modos de transmissão de dados;• Métodos de transmissão de dados;• Sinais analógicos e digitais.

Técnicas de transmissão de dados

Comunicação Paralela

Comunicação Serial

Técnicas de Transmissão

de Dados

Síncrona Assíncrona

Técnicas de transmissão de dados• Comunicação Paralela – transmissão simultânea, por

diferentes canais, dos bits representando um caracter:0 1 0 0 0 1 0 1

• Canal de comunicação mais complexo;• Utilizada entre sistemas próximos;


• Comunicações Serial – método de transmissão de dadosem que os bits representando um caracter sãotransmitidos em sequência, por um canal decomunicações.

0 1 0 0 0 1 0 1

• Um bit por vez, consequentemente mais lenta;• Limitada pela velocidade da linha;• Novas tecnologias de comunicação serial: USB e

Firewire.


• Comunicação Síncrona – os nós envolvidos na transmissão (emissor e receptor) são sincronizados para que o receptor sempre saiba quando um novo caracter estiver sendo enviado:▫ Transmissão passa a ser monitorada pelos dois

nós;▫ Taxas e tamanhos ordenados de dados;▫ As linhas de comunicação ficam ociosas até que o

sistema esteja pronto para transmitir.


• Comunicação Assíncrona – os dados envolvidos na transmissão recebem um bit especial de início e fim de transmissão:▫ O receptor não precisa saber quando uma

sequência de dados será enviada, nem o tamanho da mensagem;

▫ Também denominada transmissão início-parada;▫ O sistema precisa estar sempre “pronto”.


• Se a cena é assíncrona, você sabe que a personagem será atacada e se prepara para isso, mas você não sabe quando irá ocorrer.

• Se a cena é síncrona, você não apenas sabe que a personagem será atacada, mas também quando, e assim você novamente está preparado para isso.

Analogia:Cena de suspense em um programa de televisão.


• Cenário:▫ De um emissor para um receptor ocorre a

transmissão de um caractere “E” e logo em seguida ocorre a transmissão de outro caractere, “A”, por exemplo, como o receptor vai identificar onde termina “E” e começa “A”? (bits)


• Resolução 1:▫ Comunicação Síncrona: Sincronismo de transmissão entre o ponto de envio e

o ponto de recepção baseado em um tempo na rede e em taxas e tamanhos ordenados de dados.

• Resolução 2: ▫ Comunicação Assíncrona: Uso de bits especiais que demarcam o início e o fim

de um caractere (encapsulamento).

Modos de transmissão de dados

Modos de Transmissão de

Dados

Full-DuplexSimplex Half-Duplex


• Comunicação Simplex – os dados fluem em apenas uma direção, um dispositivo assume o papel de transmissor e o outro de receptor. Esses papéis não podem ser invertidos.▫ Ex1: Transmissão televisiva, há um envio de sinal

sem aguardo de resposta;▫ Ex2: Radio difusão.

SomenteTransmissor

SomenteReceptor


• Comunicação Half-Duplex – os dados podem fluir em ambas as direções, mas somente uma unidade pode enviar dados de cada vez. Quando um nó está em modo de envio, o outro fica em modo de recepção.▫ Ex: Rádio amador, os usuários podem ser

transmissores ou receptores, mas nunca os dois ao mesmo tempo.

▫ Ex2: ? Transmissorou

Receptor

Receptorou

TransmissorUm sentido por vez


• Comunicação Full-Duplex – ocorre em uma ligação com envio e recepção simultâneos de dados em ambas as direções.▫ Ex: Imagine duas pessoas falando ao telefone, ao

mesmo tempo, mas uma entendendo a outra perfeitamente. Acrescente a essa ideia o benefício de não precisar falar do mesmo assunto.

SimultaneamenteTransmissore

Receptor

Receptore

Transmissor

Métodos de transmissão de dados

• Multiplexação – possibilita que dados de múltiplos canais de transmissão compartilhem uma ligação comum. Na sua forma mais simples, a multiplexação combina dados de diversos canais de entrada de baixa velocidade e os transmite através de um circuito de alta velocidade.


Circuito único de

Alta velocidadeMultiplexador

MUXDemultiplexador

DeMUX

Circuitos independentes e

separados de baixa

velocidade

Circuitos independentes e

separados de baixa

velocidade


• Multiplexação – Componentes Multiplexador (multiplexor, mux) Dispositivo ou mecanismo; Aceita dados de várias fontes; Envia os dados através de um canal compartilhado.

Demultiplexador (demultiplexor, demux) Dispositivo ou mecanismo; Extrai dados do canal compartilhado; Envia para o destino correto.


• Multiplexação – Técnicas▫ Divisão de Frequência (Frequency Division

Multiplexing) – FDM▫ Divisão de Tempo (Time Division Multiplexing) –

TDM


• Multiplexação – Técnicas▫ Frequency Division Multiplexing – FDM Características: É a técnica de multiplexação mais antiga; É própria para sinais analógicos (broadband); Banda Passante dividida em vários canais de

frequências distintas. Suporta distâncias geográficas


• Multiplexação – Técnicas▫ Frequency Division Multiplexing – FDM Desvantagem: Dificuldade de expansão; É caro e de difícil implementação; É pouco eficiente (exige muita banda de resguardo) Exige hardware (filtros) próprios para cada canal

lógico. Ex. Telefonia – cada canal – faixa de 4 KHz.


• Multiplexação – Técnicas▫ Frequency Division Multiplexing – FDM Funcionamento Filtrar sinal – somente deixar faixa relativa; Multiplexador – deslocar faixa relativa para faixa de

transmissão; Transmitir; Demultiplexador – Deslocar faixa relativa da

transmissão para frequência original; Filtrar sinal – somente conter sinal original.


• Multiplexação – Técnicas▫ Frequency Division Multiplexing – FDM


• Multiplexação – Técnicas▫ Time Division Multiplexing – TDM Características: Técnica própria para sinais digitais (baseband); É eficiente, exige pouco ou nenhum tempo de

resguardo; Pode ser implementado por software ou hardware; É simples e de fácil implementação.


• Multiplexação – Técnicas▫ Time Division Multiplexing – TDM


• Comutação – é um processo para estabelecer um caminho apropriado para uma mensagem seguir através da rede partindo de uma origem em direção a um destino.


• Podem ser:▫ Comutação por Circuito Um circuito físico dedicado deve ser estabelecido

entre nós fonte e destino antes de ocorrer a transmissão de dados. Esse circuito precisa persistir durante toda a transmissão.

Possui 3 fases: Estabelecimento do circuito, transferência de dados, desconexão do circuito

Ex: Sistema de telefonia pública.


• Podem ser:▫ Comutação por Circuito


• Vantagens e desvantagens


• Podem ser:▫ Comutação por Mensagem A mensagem é encaminhada em estágios. Cada parte

do circuito a mensagem é transmitida para liberar a parte do canal;

As mensagens são armazenadas em espaços temporários a cada transmissão e quanto maior a mensagem e/ou o número de saltos, maior o atraso.

Métodos de transmissão de dados• Podem ser:▫ Comutação por Pacotes É um caso especial da comutação por mensagem; Nesta os nós compartilham um canal de

comunicação através de uma conexão não dedicada denominada circuito virtual.

Um circuito virtual é criado pela multiplexação de uma ligação física para que ela possa ser compartilhada por múltiplos programas de rede ou transmissões de dados. Os pacotes são armazenados em memória a cada salto.


• Podem ser:▫ Comutação por Pacotes As mensagens são subdivididas em mensagens

menores denominadas pacotes; Os pacotes podem conter centenas de bytes de

dados, acompanhadas de informação sobre endereçamento e números de sequência;

Os pacotes são enviados ao nó de destino um de cada vez, a qualquer momento, não obedecendo ordem específica;


• Podem ser:▫ Comutação por Pacotes Cabe ao nó de destino reorganizar os pacotes na

ordem correta; As redes de comunicação de dados são em sua

maioria comutadas por pacotes.


• Podem ser:▫ Comutação por

Pacotes

Métodos de transmissão de dadosChaveamento por Circuitos

1. Largura de banda alocada apriori e garantida durantetoda a transmissão

2. Uma vez estabelecido ocircuito, a capacidade totaldele fica disponível. Acapacidade do circuito nuncadiminui devido à atividade narede.

3. Custos dos circuitos sãoindependentes da quantidadede dados; transmitidos assima largura de banda nãoutilizada é desperdiçada.

Chaveamento por Pacotes

1. Largura de banda reservada eliberada dinamicamente de acordocom a necessidade.

2. Diversas comunicações podemocorrer entre nós concorrentesusando as ligações virtuais através domesmo canal físico.

3. Quando as redes chaveadas porpacotes ficam sobrecarregadas, commuito tráfego, surgem atrasos econgestionamentos.

4. São mais baratas e apresentammelhor desempenho que as redeschaveadas por circuitos.

Sinais analógicos e digitais

• Continua na aula 2... Boa noite!

faculdade integrada do ceará – fic ... - professor andrey lima · faculdade integrada do ceará...

Documents