Prof. Rafael Gross
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Repetidor
 Usado basicamente em redes de topologia em
barramento, o repetidor permite que a
extensão do cabo seja aumentada, criando
um novo segmento de rede.
Uso de um repetidor para aumentar a extensão da rede
O repetidor é apenas uma extensão (um amplificador
de sinais) e não desempenha qualquer função no
controle do fluxo de dados. Todos os pacotes
presentes
no
primeiro
segmento
serão
compulsoriamente replicados para os demais
segmentos. Por exemplo, se a estação 1 enviar um
pacote de dados para a estação 2, esse pacote será
replicado para todas as máquinas de todos os
segmentos da rede.
Em outras palavras, apesar de aumentar a extensão
da rede, aumenta também o problema de colisão de
dados.
Ponte (Bridge)
A ponte é um repetidor inteligente, pois faz controle
de fluxo de dados. Ela analisa os pacotes recebidos
e verifica qual o destino. Se o destino for o trecho
atual da rede, ela não replica o pacote nos demais
trechos, diminuindo a colisão e aumentando a
segurança. Por analisar o pacote de dados, a ponte
não consegue interligar segmentos de redes que
estejam utilizando protocolos diferentes.
 Há duas configurações que podem ser utilizadas
com a ponte: a configuração em cascata e a
configuração central.
Ponte (Bridge)
 No caso da configuração em cascata, as pontes são
ligadas como se fossem meros repetidores.
 A desvantagem dessa configuração é que, se uma
estação do primeiro segmento quiser enviar um
dado para uma estação do último segmento, esse
dado obrigatoriamente terá de passar pelos
segmentos intermediários, ocupando o cabo,
aumentando a colisão e diminuindo o desempenho
da rede.
Configuração em Cascata
Ponte (Bridge)
 Já na configuração central, as pontes são ligadas
entre si. Com isso, os dados são enviados
diretamente para o trecho de destino. Usando o
mesmo exemplo, o dado partiria da estação do
primeiro segmento e iria diretamente para a
estação do último segmento, sem ter de passar
pelos segmentos intermediários.
Ponte (Bridge)
Configuração Central
Hub (Concentrador)

Apesar da rede estar fisicamente conectada como
estrela, caso o hub seja utilizado ela é considerada
logicamente uma rede de topologia barramento,
pois todos os dados são enviados para todas as
portas do hub simultaneamente, fazendo com que
ocorra colisões. Somente uma transmissão pode
ser efetuada por vez.
Hub (Concentrador)

Em compensação, o hub apresenta diversas
vantagens sobre a topologia linear tradicional.
Entre elas, o hub permite a remoção e inserção de
novas estações com a rede ligada e, quando há
problemas com algum cabo, somente a estação
correspondente deixa de funcionar.
Hub (Concentrador)
 Quando um hub é adquirido, devemos optar pelo
seu número de portas, como 8, 16, 24 ou 32
portas. A maioria dos hubs vendidos no mercado é
do tipo "stackable", que permite a conexão de
novos hubs diretamente (em geral é necessário o
pressionamento de uma chave no hub e a conexão
do novo hub é feito em um conector chamado
"uplink"). Portanto, você pode ir aumentando a
quantidade de hubs de sua rede à medida em que
novas máquinas forem sendo adicionadas.
Switch (Chaveador)
 Podemos considerar o switch um "hub inteligente".
Fisicamente ele é bem parecido com o hub, porém
logicamente ele realmente opera a rede em forma
de estrela. Os pacotes de dados são enviados
diretamente para o destino, sem serem replicados
para todas as máquinas. Além de aumentar o
desempenho da rede, isso gera uma segurança
maior. Várias transmissões podem ser efetuadas
por vez, desde que tenham origem e destino
diferentes.
Roteador (Router)
O roteador é um periférico utilizado em redes maiores.
Ele decide qual rota um pacote de dados deve tomar para
chegar a seu destino. Basta imaginar que em uma rede
grande existem diversos trechos. Um pacote de dados
não pode simplesmente ser replicado em todos os
trechos até achar o seu destino, como na topologia
linear, senão a rede simplesmente não funcionará por
excesso de colisões, além de tornar a rede insegura
(imagine um pacote de dados destinado a um setor
circulando em um setor completamente diferente).
Roteador (Router)
Existem basicamente dois tipos de roteadores: os
estáticos e os dinâmicos.
Os roteadores estáticos são mais baratos e escolhem o
menor caminho para o pacote de dados. Acontece
que esses roteadores não levam em consideração o
congestionamento da rede, onde o menor caminho pode
estar sendo super utilizado enquanto há caminhos
alternativos que podem estar com um fluxo de dados
menor. Portanto, o menor caminho não necessariamente
é o melhor caminho.

Roteador (Router)
No caso dos roteadores dinâmicos, eles escolhem o
melhor caminho para os dados, já que levam em conta
o congestionamento da rede. Talvez o pacote de dados
siga por um caminho até mais longo, porém menos
congestionado que, no final das contas, acaba sendo
mais rápido.
Alguns roteadores possuem compressão de dados, que
fazem aumentar a taxa de transferência.
Métodos para serviços de comunicação
Existem diversos modos para transmitir dados
entre uma origem e destino, sendo eles:
Comunicação paralela e serial, síncrona, assíncrona
e isócrona, simplex e duplex.
Métodos para serviços de comunicação
Comunicação Serial - método de transmissão de
dados em que os bits representando um caractere
são transmitidos em seqüência, um bit por vez, por
um canal de comunicações único, sendo limitada
pela velocidade da linha.
Métodos para serviços de comunicação
Comunicação Paralela – Transmissão simultânea, por diferentes
canais, dos bits representando um caractere. Contrastando com a
comunicação serial, uma comunicação paralela transmite um grupo
de bits de cada vez.
A comunicação paralela permite transmitir dados mais rapidamente
que a serial, mas tem suas limitações.
Por exemplo, a comunicação paralela requer um canal de
comunicação relativamente mais complexo.
Quanto mais longa a ligação paralela, pior é a degradação do sinal
elétrico para o nós mais distantes.
Métodos para serviços de comunicação

A comunicação serial, por outro lado, com seu caminho mais simples
para os dados, é tipicamente mais lenta, mas possibilita a
transmissão de dados através dos sistemas existentes de
comunicação que nem foram originalmente projetados para esse tipo
de transmissão. Por isso, as comunicações seriais são vistas
por quase todo lugar, incluindo conexões de terminais a sistemas,
conexões por linhas discadas, conexões via satélite e linhas de fibras
óticas de alta velocidade.
Os problemas com velocidade típicos para as comunicações seriais
estão evaporando rapidamente com as
novas tecnologias de alta velocidade. USB e Firewire.
Métodos para serviços de comunicação
Modos de transmissão de dados
Comunicação Síncrona, Assíncrona e Isócrona.
As comunicações de dados são na verdade uma transferência de 0s e
1s entre um transmissor e um receptor. Como fazer então para
identificar onde começa e termina um caractere, já que tudo não
passa de uma seqüência de bits? Para isso existem três tipos de
técnicas de sincronização.
Métodos para serviços de comunicação
Comunicação Síncrona: Na comunicação síncrona os dois
nós (transmissor e receptor) coordenam a comunicação
entre si, de forma que um nó sempre sabe o que o outro
nó está enviando. Para obter tal sincronismo a
comunicação depende de um relógio inerente a rede.
Métodos para serviços de comunicação
Comunicação Assíncrona: A comunicação assíncrona é
obtida envolvendo os dados com bits especiais de início e
de parada, em um processo denominado encapsulamento
de dados. Os dados podem ser transmitidos pelo nó
transmissor sem esperar pela notificação prévia do nó
receptor.
Comunicação Isócrona: Na comunicação isócrona uma
taxa de transmissão de dados é pré negociada entre os
nós, de forma a criar uma taxa de entrega contínua de
bits.
Comunicação Duplex, Half-Duplex e Full Duplex
As comunicações serial, paralela, síncrona,
assíncrona e isócrina representam técnicas
diferentes para transferir dados. Associados a
essas técnicas existem três modos diferentes de
transmissão de dados usados para fins de
comunicação; cada um corresponde a um tipo
específico de circuito – simplex, half-duplex e full
duplex. Esses modos especificam protocolos aos
quais os nós transmissores e receptores obedecem
para transferir dados.
Comunicação Duplex, Half-Duplex e Full Duplex
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.
Half Duplex: Os dados podem fluir em ambas as
direções, mas somente uma unidade pode enviar
dados de cada vez. Quando um nó está no estado
de envio, o outro fica em modo de recepção.
Comunicação Duplex, Half-Duplex e Full Duplex
Full Duplex: Ocorre em uma ligação com envio e
recepção simultâneos de dados em ambas as
direções.
Comunicação Analógica e Digital
Os dados em uma rede de computadores são
transmitidos em um meio físico na forma de sinais
analógicos ou digitais. O formato de transmissão
apropriado depende do tipo de meio de
transmissão que será utilizado.
Dados transmitidos utilizando recursos de
transmissão analógica são convertidos para sinais
analógicos, que são ondas eletromagnéticas
semelhantes a uma senóide.
Comunicação Analógica e Digital
Dados transmitidos utilizando recursos de transmissão digital
são convertidos para sinais digitais, que são criados aplicando
uma corrente (voltagem presente) ou desligando-a (voltagem
ausente).
Ex: Uma vitrola de discos de vinil ou um rádio utilizam sinais
analógicos. A voz humana tem originalmente um formato
analógico. Já em um computador, todo o tipo de comunicação
é feita de forma digital. Tudo é 0 e 1, ou, ligado e desligado.
Quando um computador necessita se conectar à Internet
através de um modem utilizando linha discada, os sinais
originalmente em formato digital são convertidos para sinais
analógicos.
Sinal Analógico
Ocorre variação contínua do sinal ao longo do tempo. Ex: Voz e fontes sonoras.
Sinal Digital
Ocorre variação discreta do sinal ao longo do tempo, possui pulsos nos quais a
amplitude é fixa. O sinal é construído através de uma sequência de intervalos de
tamanho fixo iguais. Ex: Transmissão de informações do disco rígido para a CPU.
Modem (MODulator/DEModulator)
O modem é um excelente exemplo de uso dos sinais analógico e digital, uma vez
que o modem é responsável por modular e desmodular o sinal (e vice-versa).
Comunicação Analógica e Digital
Sinal analógico é um tipo de sinal contínuo que
varia em função do tempo. Comunicação analógica
refere-se a qualquer método de comunicação
baseado em princípios analógicos.
Sinal digital é quando toda a informação é
codificada em bits, que são representados na
forma de variações de voltagens, que representam
os estados ligado e desligado (0 e 1).
Comunicação Analógica e Digital
Na comunicação analógica os dados são transmitidos
em forma de ondas senoidais, contendo três atributos:
amplitude, freqüência e fase.
Amplitude – É representada pelo nível de voltagem no
cabo, que define a intensidade da transmissão.
Freqüência – É o número de oscilações ou ciclos de uma
onda em um determinado intervalo de tempo. A
freqüência de 1 ciclo por segundo é denominada Hz
Fase – É o ponto que uma onda atingiu dentro de um
ciclo.
Comunicação Analógica e Digital
Velocidade e Capacidade em um canal de comunicação
Quando se fala em redes de computadores e transmissão de dados,
logo vem à tona o assunto velocidade.
De forma geral, em uma rede de computadores velocidade implica
taxa de dados, ou seja, o quão rápido os dados podem ser
transmitidos de um nó para outro; capacidade indica a quantidade
de dados que podem ser transportados por um canal
de comunicação.
Os conceitos de velocidade e capacidade de transmissão de dados
são muitas vezes confundidos. Para descrevê-los são utilizados os
seguintes termos: Largura de Banda, Taxa de Dados, Capacidade
de Fluxo .
Largura de Banda e Taxa de Dados
Em comunicações analógicas, largura de banda referese à capacidade total de um canal de comunicação, e
é a diferença entre a freqüência mais alta e a mais
baixa que podem ser transportadas pelo canal.
Nas comunicações digitais, a largura de banda
relaciona-se à taxa de dados, que é a quantidade de
dados que podem ser transferidos por um meio de
comunicação em um dado período. A taxa de dados é
medida em bits por segundo (bps). A taxa baud
descreve a quantidade de mudanças discretas em um
período do sinal.(bits por segundo)

Capacidade de Fluxo
Frequentemente capacidade de fluxo é confundida com largura de
banda. A capacidade de fluxo determina a capacidade real de
transmissão em um meio de comunicação. Em uma rede de
computadores, a largura de banda representa a capacidade teórica
em um meio de comunicação, expressa em bits por segundo.
Em uma rede Fast Ethernet, cuja largura de banda é de 100mbps, a
capacidade de fluxo geralmente é limitada a um valor inferior,
determinado por fatores externos como capacidade de
processamento de um nó, velocidade de processamento de entrada
e saída, sobrecarga no sistema operacional etc. Todos esses
fatores reduzem a taxa de dados.

Limite de Shannon e Teorema de Nyquist
O limite de Shannon é um teorema matemático e
descreve um modelo para determinar a taxa máxima de
dados de um canal de comunicações analógicas e com
ruídos.
Nas comunicações digitais, a taxa máxima de
transmissão de dados é definida pelo Teorema de
Nyquist.
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Multiplexação e Chaveamento
Dois outros conceitos relacionados com redes e
comunicações entre computadores são multiplexação e
chaveamento.
Multiplexação é uma técnica usada para colocar
múltiplos sinais em um único canal de comunicação.
Ex: Sinais de televisão.
Chaveamento diz respeito a vincular uma fonte
emissora a um destino apropriado. Existem duas
estratégias básicas para chaveamento usadas em redes
de computadores: Chaveamento por Circuito e
Chaveamento por Pacotes.
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Multiplexação e Chaveamento
Chaveamento por Circuito: Um circuito físico dedicado
deve ser estabelecido entre nós fonte e destino antes
de ocorrer a transmissão de dados, e esse circuito deve
persistir durante toda a transmissão.
Chaveamento por Pacotes: Os nós compartilham um
canal de comunicação através de um circuito virtual,
que nada mais é do que uma conexão não dedicada
baseada em um meio compartilhado que fornece ao
usuário de alto nível os serviços de uma conexão direta
dedicada entre nó origem e destino.
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Multiplexação e Chaveamento
Chaveamento por Pacotes: No contexto de redes de computadores,
a comutação de pacotes é um paradigma de comunicação de dados
em que pacotes (unidade de transferência de informação) são
individualmente encaminhados entre nós da rede através de
conexões tipicamente compartilhadas por outros nós. Este
contrasta com o paradigma rival, a comutação de circuitos, que
estabelece uma ligação virtual entre ambos os nós para seu uso
exclusivo durante a transmissão (mesmo quando não há nada a
transmitir). A comutação de pacotes é utilizada para otimizar a
largura de banda da rede, minimizar a latência (i.e., o tempo que o
pacote demora a atravessar a rede) e aumentar a robustez da
comunicação.
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Multiplexação e Chaveamento
Chaveamento por Circuito: Nas redes de comutação de circuitos,
antes de ser enviada qualquer informação, procede-se ao
estabelecimento de um “caminho físico" ponta a ponta entre os
terminais que pretendem estabelecer a comunicação, em outras
palavras, deve previamente existir uma conexão física entre os
usuários pela qual a informação deverá ser transmitida. A
comunicação via comutação de circuitos envolve três etapas:
1) Estabelecimento da conexão;
2) Transferência da informação;
3) Desconexão do circuito.
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Multiplexação e Chaveamento
Exercícios :
Fazer uma pesquisa e entregar no formato ABNT.

Qual a tendência das redes via energia elétrica?
-Introdução.
-O que é ?como utilizá-la ?
-Conclusão.