Aula 03
2.1.1.2 - Método de Transmissão
Comunicações Paralelas.
Comunicação paralela: É toda aquela na qual um grupo
de símbolos é enviado simultaneamente. A comunicação
paralela é muito mais rápida, mas ela possui um problema
grave. É preciso sempre garantir que cada bit enviado chegue
sempre de forma simultânea aos demais.
Se ocorrer atrasos em somente um dos bits, ocorre erro
de transmissão e a mensagem precisa ser corrigida ou enviada
novamente. Isso acaba diminuindo a velocidade de
transmissão. Quanto maior a distância percorrida pelos bits,
mais difícil é garantir a sincronia.
Atualmente, a comunicação paralela é utilizada
principalmente em circuitos internos do computador e em
HDs convencionais embora ela já tenha sido usada em
impressoras e periféricos antigos.
Comunicações Paralelas
Comunicações Serial.
Comunicação serial: O método de
transmissão de dados nos quais cada símbolo que
compõe a mensagem é mandado um de cada vez.
A comunicação serial é muito mais confiável e
seus problemas com velocidades vêm sendo
superados com novas tecnologias. Atualmente
ele é usado em HDs SATA, redes, fibras óticas,
mouses e teclados USB e USB 2.0.
Comunicações Serial.
Comunicação Analógica
A comunicação analógica ocorre quando usamos
para nos comunicar algum tipo de sinal físico que pode
variar de forma contínua em quantidade ou força. A
voltagem de uma corrente elétrica - por exemplo.
Normalmente dispositivos analógicos fazem com que a
intensidade ou voltagem de uma corrente elétrica
oscile. Com isso, podemos usar a amplitude,
frequência ou a fase da variação para transmitirmos
dados. Também podemos usar todas estas coisas
juntas. A comunicação analógica é utilizada em
telefones fixos, celulares, modems, aparelhos de fax,
TVs à cabo, rádio e outros.
Comunicação Analógica e Digital
A comunicação analógica: Ocorre quando usamos
para nos comunicar algum tipo de sinal físico que pode
variar de forma contínua em quantidade ou força. A
voltagem de uma corrente elétrica - por exemplo.
Normalmente dispositivos analógicos fazem com que a
intensidade ou voltagem de uma corrente elétrica
oscile. Com isso, podemos usar a amplitude,
frequência ou a fase da variação para transmitirmos
dados. Também podemos usar todas estas coisas
juntas. A comunicação analógica é utilizada em
telefones fixos, celulares, modems, aparelhos de fax,
TVs à cabo, rádio e outros.
Ondas de rádio. Exemplo de sinal analógico
Comunicações
Síncrona, Assíncrona e Isócrona
Quando enviamos um dado por meio de uma comunicação serial, é
preciso haver uma forma de identificarmos onde começa e onde termina
cada trecho da mensagem. Por exemplo, se eu enviar a mensagem o
caractere H, seguido de um caractere A para outro computador na rede,
como aquela outra máquina saberá onde começa o "H" e onde começa e
termina o "A" se tudo o que ele recebeu foi uma quantidade enorme de 1s
e 0s?
Uma das formas é enviar os dados de forma síncrona. Com isso, eu
só posso enviar dados em períodos de tempo pré-determinados. Desta
forma, eu envio um "H", aguardo um período de tempo pré-determinado
e só então envio o "A". Caso eu não queira enviar nada, de tempos em
tempos eu devo enviar uma seqüência de bits que representa que eu não
estou falando nada. É assim que funcionam as mensagens enviadas por
celulares, por exemplo. Nós só não percebemos isso quando falamos por
meio deles porque o intervalo de envio de dados de um celular é muito
curto.
Outra solução para o problema seria antes de enviar qualquer coisa,
enviar uma seqüência de bits que marcasse o início de uma transmissão e,
após terminar, enviar bits que representem o fim da transmissão. O nome
que damos à isso é "encapsulamento de dados". A vantagem é que assim
eu posso enviar dados à qualquer momento. Além disso, a comunicação
assíncrona é mais barata, por não exigir que hajam relógios no hardware
monitorando a chegada de dados. Mouses, teclados, HDs e praticamente
99% dos dispositivos existentes hoje em dia utilizam este método de
transmissão.
Outro método de transmissão é a isócrona. Nela, enviam-se
mensagens ininterruptamente e o intervalo entre uma mensagem e outra
já é conhecido e não muda nunca. Isso é normalmente usado para
transmitir sinais de televisão digitais e também para aparelhos projetados
para mostrar vídeos. Ela ainda é pouco usada, mas seu uso tende a ser
maior à medida que surgem mais tecnologias que convergem vídeo, voz e
dados em um mesmo meio de comunicação.
Comunicação
Simplex, Semi-Duplex e Duplex
A comunicação simplex : Ocorre quando em um meio os dados fluem
sempre na mesma direção. Um dispositivo sempre é transmissor e o outro sempre
é receptor. Um exemplo é a transmissão televisiva. As emissoras de televisão usam
transmissores e enviam a sua programação para todos os telespectadores. Mas
eles não precisam esperar resposta alguma, pois os televisores não têm como
enviar informação para eles.
Na comunicação Semi-Duplex: Os dados podem fluir em ambas as direções.
Temos máquinas que podem ser transmissoras e receptoras. Entretanto, elas não
podem fazer isso ao mesmo tempo. Quando uma delas envia dados, a outra não
pode transmitir - apenas ouvir. Se ela começar a transmitir, a outra também só
poderá ouvir. Como exemplo, pode-se citar os Discos Rígidos de computadores,
que não podem ler e escrever dados ao mesmo tempo, celulares (Não parece que
ele é semi-duplex, mas ele é. Acontece que a alternância de modo de transmissão
e recepção ocorre com uma freqüência alta demais para ser percebida),
radioamador e coisas que possuem antenas em geral.
Na comunicação Duplex: Cada máquina pode enviar dados e receber
simultaneamente. É o caso do telefone fixo que consegue isso combinando duas
linhas simplex - uma em cada direção.
A comunicação digital: refere-se à dispositivos que usam para
transmitir dados um sinal físico que pode assumir um número finito
de estados. A maioria destas transmissões é binária (logo, só pode
transmitir 0s e 1s) e utiliza voltagens entre -5 e -15 V para transmitir
um 0 e voltagens entre 5 e 15 V para transmitir 1. Com exemplo de
comunicação digital podemos citar qualquer comunicação
envolvendo dois computadores. A comunicação digital refere-se à
dispositivos que usam para transmitir dados um sinal físico que
pode assumir um número finito de estados. A maioria destas
transmissões é binária (logo, só pode transmitir 0s e 1s) e utiliza
voltagens entre -5 e -15 V para transmitir um 0 e voltagens entre 5
e 15 V para transmitir 1.
Com exemplo de comunicação digital podemos citar qualquer
comunicação envolvendo dois computadores.
2.1.1.2.1 - Processo CSCDMA.
Em ciência da computação, CSMA/CD, do inglês Carrier
Sense Multiple Access with Collision Detection, é
um protocolo de telecomunicações que organiza a forma como
os dispositivos de rede compartilham o canal utilizando a
tecnologia Ethernet. Originalmente desenvolvido nos anos
60 para ALOHAnet - Hawaii usando rádio, o esquema é
relativamente simples comparado ao Token Ring ou rede de
controle central (Master Controlled Networks).
Este protocolo inclui uma técnica de detecção
da portadora e um método para controlar colisões: se um posto
(placa de rede) de transmissão detecta, enquanto transmite
uma trama (Datagrama, em PT-BR), que outro sinal foi injectado
no canal, para de transmitir, envia uma trama de dispersão e
espera um intervalo de tempo aleatório (Backoff) antes de
tentar enviar novamente a trama.
CS (Carrier Sense): Capacidade de identificar se
está ocorrendo transmissão, ou seja, o primeiro passo
na transmissão de dados em uma rede Ethernet é
verificar se o cabo está livre.
MA (Multiple Access): Capacidade de múltiplos nós
concorrerem pela utilização da mídia, ou seja o
protocolo CSMA/CD não gera nenhum tipo de
prioridade (daí o nome de Multiple Access, acesso
múltiplo). Como o CSMA/CD não gera prioridade pode
ocorrer de duas placas tentarem transmitir dados ao
mesmo tempo. Quando isso ocorre, há uma colisão e
nenhuma das placas consegue transmitir dados.
CD (Collision Detection): É responsável por
identificar colisões na rede.
Funcionamento.
O CSMA/CD identifica quando a mídia está disponível
(idle time) para a transmissão. Neste momento a
transmissão é iniciada. O mecanismo CD (Collision
Detection ou em português detecção de colisão) ao mesmo
tempo obriga que os nós escutem a rede enquanto emitem
dados, razão pela qual o CSMA/CD é também conhecido
por (LWT) “Listen While Talk“ traduzido como "escute
enquanto fala". Se o mesmo detecta uma colisão, toda
transmissão é interrompida e é emitido um sinal (“jam” de
48 bits) para anunciar que ocorreu uma colisão. Para evitar
colisões sucessivas o nó espera um período aleatório e
volta a tentar transmitir.
Detecção das colisões
Como o CD tem a capacidade de “ouvir” enquanto
“fala”, o mesmo compara se a amplitude do sinal
recebido é a mesma do sinal enviado. Desta forma,
quando se ouve algo diferente do que foi dito, é
identificada uma colisão.
Colisões são consideradas um problema, ou um
erro de transmissão, apenas quando ocorrem mais de
16 vezes consecutivas, ou seja, se um determinado nó
tenta retransmitir um mesmo frame mais de 16 vezes,
resultando sempre em uma colisão, então tal
transmissão é cancelada passa a ser considerada um
grande problema.
Token ring