Hardware Redes de Comunicação – 10º ano Diogo Ferreira 10º/13ª 2013/2014 1 Características físicas das transmissões de dados Curso Profissional Técnico de Gestão e Programação de Sistemas Informáticos
Hardware
Redes de Comunicação – 10º ano
Diogo Ferreira 10º/13ª
2013/2014
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Características físicas das transmissões de dados
Curso Profissional Técnico de Gestão e Programação de Sistemas Informáticos
Introdução
As características físicas das transmissões de dados, são um aspeto importante
a ter em conta numa rede de computadores.
O trabalho apresenta e descreve os diferentes componentes específicos das
redes de computadores. Na segunda parte do trabalho são definidos os
diferentes tipos de modulação e é apresentada a definição de pacotes de dados.
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Definição de Hardware Hardware é a parte física do computador, ou seja, o conjunto de aparatos electrónicos,
peças e equipamentos que fazem o computador funcionar. A palavra hardware pode se
referir também como o conjunto de equipamentos acoplados em produtos que precisam
de algum tipo de processamento computacional.
A ciência que estuda o hardware é conhecida como arquitectura de computadores.
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Placa de Rede
Modem
Repetidor
Hub
Switch
Bridge
Router
Componentes específicos:
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Redes de Computadores
Placa de Rede Uma placa de rede (também chamada adaptador de rede ou NIC, do acrônimo
inglês Network Interface Card) é um dispositivo de hardware responsável pela
comunicação entre os computadores de uma rede. Sua função é controlar todo o
envio e recebimento de dados através da rede. Cada arquitetura de rede exige
um tipo específico de placa de rede; não podemos usar uma placa de rede Token
Ring em uma rede Ethernet, pois ela simplesmente não conseguirá comunicar-se
com as outras.
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Modem Modem é junção das palavras: modulador e demodulador. É um
dispositivo eletrónico que modula um sinal digital numa onda analógica pronta a ser
transmitida pela linha telefónica, e que demodula o sinal analógico e o converte
para o formato digital original.
Utilizado para conexão à Internet, BBS, ou a outro computador.
Os primeiro modens analógicos eram externos. Conectados através das interfaces
paralelas, onde a velocidade de transmissão eram de 300 bps (bits por segundo) e
operavam em dois sinais diferentes, um tom alto que representava bit 1, enquanto o
tom baixo representava o bit 0 (zero).
Nota: O processo de conversão de sinais binários para analógicos é chamado de
modulação/conversão digital-analógico.
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Repetidor
Os repetidores são utilizados, geralmente, para a interligação de duas ou mais
redes idênticas. Atuando no nível físico, as repetidores simplesmente recebem
todos os pacotes de cada uma das redes que interligam e os repetem nas outras
redes sem realizar qualquer tipo de tratamento sobre os mesmos. Vários pontos
são dignos de nota na utilização de repetidores para interconexão de redes
locais.
Como pode haver mais de um repetidor numa rede, o repetidor não pode agir
como uma estação de destino intermediária e retirar o quadro do anel. A solução
é deixar tal tarefa para a estação monitora, o que diminui o desempenho da rede.
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Hub O HUB é um dispositivo que tem a função de interligar os computadores de uma
rede local. A sua forma de trabalho é a mais simples comparada ao SWITCH e
ao router: o HUB recebe dados vindos de um computador e transmite-os às
outras máquinas. No momento em que isso ocorre, nenhum outro computador
consegue enviar sinal. A sua tarefa conclui-se após o sinal anterior ter sido
completamente distribuído.
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Switch São equipamentos utilizados basicamente para a conexão e filtragem de informações
entre duas ou mais estações de trabalho em rede de computadores. Além de conectar
estações de trabalho, o SWITCH pode corrigir erros de alguns pacotes de dados e
coordenar o tráfego de informações na rede, impedindo por exemplo
congestionamentos ou colisão de arquivos já que ele separa cada estação
conectada num diferente segmento de rede (em diferente cabo). O SWITCH pode
enviar com precisão e agilidade as informações desejadas aos locais desejados.
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Bridge Uma bridge de rede é software ou hardware que liga duas ou mais redes para
que possam comunicar.
Serve para conectar duas redes distintas, permitindo comunicações entre elas. O
BRIDGE pode ser um dispositivo dedicado ou então um PC com duas placas de
rede, configurado para executar esta função. À primeira vista pode parecer que o
BRIDGE tem a mesma função de um HUB comum, mas as aplicações são bem
diferentes.
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Router
É um equipamento usado para fazer a comutação de protocolos, a comunicação
entre diferentes redes de computadores provendo a comunicação entre
computadores distantes entre si.
Routers são dispositivos que operam na camada 3 do modelo OSI de referência.
A principal característica desses equipamentos é seleccionar a rota mais
apropriada para repassar os pacotes recebidos. Ou seja, encaminhar os pacotes
para o melhor caminho disponível para um determinado destino.
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Gateway
Um Gateway, ou porta de ligação, é uma máquina intermediária geralmente
destinada a interligar redes, separar domínios de colisão, ou mesmo traduzir
protocolos. Exemplos de gateway podem ser os routers (ou roteadores) e firewalls,
já que ambos servem de intermediários entre o utilizador e a rede. Um proxy
também pode ser interpretado como um gateway (embora em outro nível, aquele
da camada em que opera), já que serve de intermediário também.
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Sinais Digitais
Um sinal digital não varia ao longo do tempo, apenas pode assumir dois valores:
0 e 1. É essencialmente uma representação codificada da informação original.
A sequência de altas e baixas voltagens produzidas durante uma chamada
telefónica é exemplo disso.
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Sinais Analógicos
Um sinal analógico varia no tempo de um modo análogo ao da propriedade física
que esteve na sua origem. Estes sinais são contínuos e podem assumir qualquer
valor entre dois limites. Um exemplo de sinal analógico é a voltagem gerada por
um microfone, já que é proporcional ao gráfico do deslocamento em função do
tempo, das moléculas do ar que se encontra à sua frente.
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Modulação por Amplitude (AM) Modulação em Amplitude ou simplesmente AM (do inglês Amplitude
Modulation - Modulação de Amplitude), é a forma demodulação em que a
amplitude de um sinal senoidal, chamado portadora, varia em função do sinal de
interesse, que é o sinal modulador. A frequência e a fase da portadora são
mantidas constantes. Matematicamente, é uma aplicação direta da propriedade
de deslocamentos em frequências da transformada de Fourier, assim como da
propriedade da convolução.
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Modulação por Frequência (FM) Serve para transmitir informação através de uma portadora, mudando
regularmente a sua frequência.
Em linguagem analógica a diferença entre ambas as frequências é que ambas
são directamente proporcionais ao valor da amplitude do sinal de entrada. A
Modulação em frequência é conhecida como modulação em fase quando a
modulação em fase da portadora é a integral do tempo do sinal FM.
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Modulação por Fase (PM) Modulação em Fase (ou PM - Phase Modulation) é um tipo
de modulação analógica que se baseia na alteração da fase da portadora de
acordo com o sinal modulador (mensagem). Usada para transmissão de dados.
Ao contrário da Modulação em Frequência (FM), a Modulação por fase é pouco
usada, pois precisa de equipamento mais complexo para a sua receção.
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Codificação
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Em processamento digital de sinais, Codificação significa a modificação de
características de um sinal para torná-lo mais apropriado para uma aplicação
específica, como por exemplo transmissão ou armazenamento de dados.
Encriptação Em criptografia, encriptação é o processo de transformar informação (referida
como texto original usando um algoritmo (chamado cifra) de modo a impossibilitar
a sua leitura a todos, exceto aqueles que possuam uma informação particular,
geralmente referida como chave.
O resultado deste processo é informação encriptada (referida como texto cifrado em
criptografia). Em alguns contextos, o termo encriptação também se refere implicitamente
ao processo inverso, decriptação ou desencriptação (por exemplo “software de
encriptação” tipicamente também realiza desencriptação), por forma a tornar informação
encriptada novamente legível (isto é, torná-la desencriptada).
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Non Return Zero É um binário de código em que a cada 1 segundo são representados por uma
condição, normalmente positiva. Já os 0s são representados por condições
negativas.
O NRZ não é um sinal de auto-clocking.
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Return Zero É um código de linha usado em sinais de telecomunicação em que as gotas de
sinal, chamadas de retornos, é zero em cada pulsação.
Isto ocorre mesmo se um número de 0s consecutivos ou 1s ocorrer no sinal. O
sinal é auto-clocking .
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Pacote de dados Normalmente, uma mensagem ou comunicação de um computador para outro é
fragmentada em pacotes.
Um cabeçalho inclui, entre outros elementos, os endereços do destinatário da
mensagem e do seu emissor.
A parte dos dados propriamente dito;
Um segmento terminal costuma efectuar o controlo de eventuais erros que ocorram ao
longo do percurso do pacote.
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Compressão de dados
A compressão de dados envolve a codificação da informação de modo que o
arquivo tome menos espaço.
Algumas técnicas de compressão são gerais, e outras especificas para certos
tipos de dados , tais como a voz, a imagem ou o texto.
A variedade de técnicas é enorme.
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Questionário
Define Hardware.
Refere 3 dos constituintes do Hardware de redes.
Quais são os tipos de modulações existentes?
Diz qual a estrutura de um pacote de dados.
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Conclusão Com este trabalho aprendi muito mais sobre a parte física de um computador e
ligações de rede.
Aprofundei as ideias sobre qualquer um dos componentes de hardware e fiquei a
saber o quão importante é cada uma das suas etapas, desde as modulações,
pacotes de dados e suas compressões.
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