INTRODUÇÃO ÀS REDES

AS REDES MODERNA UTILIZAM ESTRUTURAS DE CAMADA.
AS CAMADAS INFERIORES FORNECEM SERVIÇOS PARA A CAMADA SUPERIOR.
QUANDO USUÁRIOS TROCAM INFORMAÇÕES, CAMADAS TAMBÉM.
PARA QUE HAJA COMUNICAÇÃO AS ESTAÇÕES DEVEM UTILIZAR O MESMO PROTOCOLO.
OS PROTOCOLOS SEGUEM UMA HIERARQUIA, APENAS O PROTOCOLO INFERIOR FAZ USO DE UMA CONEXÃO FISÍCA.
ENTRE CADA CAMADA EXISTE UMA  INTERFACE, PARA CONTROLAR OFLUXO DE DADOS.
CADA REDE TEM UM NÚMERO DIFERNTES DE CAMADAS E TIPOS DE PROTOCOLOS DIFERENTES.
A CAMADA MAIS BAIXA QUE É A QUE FAZ USO DE UMA CONEXÃO FISÍCA, É CHAMADA CAMADA FISÍCA, É POR ELA QUE TRANSMITIRÁ E RECEBERÁ OS DADOS ENTRE OUTROS TERMINAIS.
A CAMADA MAIS ALTA É A CAMADA DE APLICAÇÃO E É RESPONSÁVEL PELA INTERFACE COM O USUÁRIO.
DESSE MODO ISOLA-SE AS FUNÇÕES DESTINANDO A CAMADA UMA TAREFA.


MODELO DE REFERÊNCIA ISO

CAMADA DE APLICAÇÃO

CAMADA DE APRESENTAÇÃO

CAMADA DE SESSÃO

CAMADA DE TRANSPORTE

CAMADA DE REDE

CAMADA DE ENLACE

CAMADA FISÍCA

CAMADA FÍSICA

A CAMADA FÍSICA CONECTA-SE FISICAMENTE POR CABO,FIBRA ÓTICA, RÁDIO, ETC.

CAMADA DE ENLACE

NESTA CAMADA FAZ-SE A SINCRONIZAÇÃO DOS CARACTERES.
NESTA CAMADA SÃO INSERIDOS OS BITS.
SE ALGUM ERRO, É ESSA CAMADA EM QUE PEDE A RETRANSMISSÃO, NÃO PASSANDO PARA A PRÓXIMA ETAPA.

CAMADA DE REDE

TEM A FUNÇÃO DE FAZER O ROTEAMENTO DOS DADOS, GARANTINDO QUE CADA DADO CHEGUE A SEU DESTINO E DECINDO QUAL O MELHOR CAMINHO PARA TAL.

CAMADA DE TRANSPORTE

NESTA CAMADA DIVIDE A MENSAGEM QUE SERÁ TRANSMITIDA OU QUE FOI RECEBIDA EM PEQUENOS PACOTES, ADICIONANDO A CADA PARTE UM ENDEREÇO OQUE AUMENTA A MENSAGEM MAS GARANTE NO CASO DE UM PACOTE SE CORROMPER NÃO SER NECESSÁRIO A TRANSMISSÃO DE TODA A MENSAGEM, E SIM SÓ A PARTE.

CAMADA DE SESSÃO

DEFINE OS PROCESSOS DE APLICAÇÃO ENTRE O USUÁRIO E A REDE, O TIPO DE COMUNICAÇÃO FULL DUPLEX (OS DADOS PODEM FLUIR NOS DOIS SENTIDOS), OU HALF DUPLEX ( OS DADOS SÓ PODEM FLUIR EM UM SENTIDO E UM DE CADA VEZ).

CAMADA DE APRESENTAÇÃO

FORNECE AS FUNÇÕES PARA A COMUNICAÇÃO ENTRE OS USUÁRIOS FINAIS.
FACILITA A COMUNICAÇÃO COMPRESSÃO DE TEXTO, COMPATIBILIDADE DE FORMATOS, CONVERSÕES DE CÓDIGOS, ETC.

CAMADA DE APLICAÇÃO

NESTA CAMADA ESTA O SOFTWARE, COM OS RECURSO DE APLICAÇÃO QUE CABE EXCLUSIVAMENTE AO USUÁRIO.

REDES LOCAIS

LAN = LOCAL AREA NETWORK
AS REDES LOCAIS DIFEREM DAS REDES ABERTAS COMO A INTERNET.
UTILIZADA EM BANCOS, INDUSTRIAS, ESCOLAS, LOJAS, RESIDENCIAS, ETC.
AS TÉCNICAS PARA SE OBTER O ACESSO AOS COMPUTADORES PODEM VARIAR EM QUATRO CATEGORIAS;

ALOCAÇÃO FÍSICA - ONDE OS RECURSOS DA REDE SÃO COLOCADOS À DISPOSIÇÃO DE CADA ESTAÇÃO DE FORMA PRE DETERMINADA. FAZ SE PELA DIVISÃO DOS SINAIS EM FREQUENCIA (FDMA) E DIVISÃO EM TEM (TDMA).

ALOCAÇÃO ALEATÓRIA - ONDE OS RECURSOS SÃO ACESSADOS DE FORMA ALEATÓRIA.

ALOCAÇÃO ADAPTATIVA -  ONDE UM EXISTE UM MECANISMO DE CONTROLE

ALOCAÇÃO POR DEMANDA - ONDE EXISTE M CONTROLE CENTRAL QUE MONITORA OS ACESSO DETERMINANDO AS PRIORIDADES.

                                 
                                   PROTOCOLOS

OS PROTOCOLOS SÃO UM CONJUNTO DE REGRAS QUE UM DISPOSITIVO DEVE SEGUIR PARA SE COMUNICAR COM OUTRO, POR EXEMPLO TENSÃO DO SINAL (HARDWARE), TIPO DE SOFTWARE TAL COMUNICAÇÃO.
UM DOS PROTOCOLOS MAIS COMUNS ATUALMENTE É O QUE FAZ USO DE PAR TRANÇADO BLINDADO , OU  UTP (UNSHIELDED TWISTED PAIR), NOTE QUE A REGRA PARA SE USAR ESSE PROTOCOLO É O TIPO DO CABO.
EXISTEM OUTROS TIPOS DE PROTOCOLOS, O NCP (NETWARE CABLE PROTOCOL), QUE INTERFACEI O COMPUTADOR COM O SEUS APLICATIVOS,.
O TCP/IP (TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL/ INTERNET PROTOCOL), PARA A TROCA DE INFORMAÇÕES ATRAVÉS DE DIVERSOS MEIOS, INCLUSIVE A INTERNET.
ETHERNET , FUNCIONA NA CAMADA DE ENLACE, FUNCIONA COM VÁRIOS OUTROS PROTOCOLOS,
PARA SE COMUNICAR COM ALGUM DISPOSITIVO DEVE-SE USAR O MESMO PROTOCOLO, OU SEJA SEGUIR UMA REGRA PADRÃO, TIPO DE CABO, HARDWARE E DE SOFTWARE.
COM O USO DA WIRELESS, NÃO DEVEMOS ESQUECER OS PROTOCOLO RF (3G, 4G)

VEJA EM QUAIS CAMADAS DE REDE ENCONTRAM - SE OS PROTOCOLOS

(

CAMADA DE APLICAÇÃO (NCP)

CAMADA DE APRESENTAÇÃO (NCP)

CAMADA DE SESSÃO (TCP/IP)

CAMADA DE TRANSPORTE (TCP/IP)

CAMADA DE REDE (TCP/IP)

CAMADA DE ENLACE (ETHERNET)

CAMADA FISÍCA (UTP)

                 
                   CABEAMENTO ESTRUTURADO

O MODO COM QUE COMPUTADORES SÃO LIGADOS EM REDE DETERMINAM SUA VELOCIDADE, SEGURANÇA E DESEMPENHO.
OUTROS DISPOSITIVOS PODEM SER PARTE DE UMA REDE SOBRE UMA FORMA DEFINIDA, COMO TV´S, CAMERAS, CIRCUITOS FECHADOS DE TV, CELULARES, ISSO LEVA AO QUE SE DENOMINA CABEAMENTO ESTRUTURADO.
PARA A REALIZAÇÃO PRÁTICA DE UM CABEAMENTO SÃO UTILIZADOS DIVERSOS DISPOSITIVOS PADRONIZADOS COM POR EXEMPLO;
CONECTOR RJ 45,- CONECTORES 8 VIAS
PATCHS CORDS - LIGAM O EQUIPAMENTO A TOMADA
ICONES - IDENTIFICAM AS TOMADAS
TAMPÕES - PARA TAMPAR UMA CAIXA NÃO USADA
CAIXAS DE SUPERFÍCIES - QUE SÃO UTILIZADAS UM LUGAR DOS ESPELHOS QUANDO O CABO NÃO É EMBUTIDO
ESPELHOS - QUE SÃO USADOS PARA A INSTALAÇÃO DAS TOMADAS ONDE OS CONECTORES SE ENCAIXAM
A NORMA USADA PARA DETERMINAR O MODO COMO O SISTEMA DE TELECOMUNICAÇÕES DE EDIFÍCIOS SERÁ FEITA É A EIA/TIA - 568 - B, QUE SE SUBDIVIDE EM TRÊS;
EIA/TIA - 568 - B 1 = REQUISITOS GERAIS
EIA/TIA - 568 - B 2 = COMPONENTES PARA O CABEAMENTO POR PAR TRANÇADO
EIA/TIA - 568 - B 3 = PADRÃO PARA COMPONENTES POR FIBRA ÓPTICAS


                           

TELEFONIA FIXA

              A VOZ HUMANA TEM UMA FAIXA DE FREQUÊNCIAS TIPICAMENTE SITUADA ENTRE 300 HZ E 3400 HZ. OS SISTEMAS TELEFÔNICOS FORAM PROJETADOS DENTRO DESTA MESMA BANDA DE FREQUÊNCIA.
              OS SISTEMAS TELEFÔNICOS SÃO BIDIRECIONAIS, OU SEJAM POSSUEM DOIS SENTIDOS DE TRAFÉGO DE SINAIS POR UMA MESMA LINHA. COMO SE FOSSE UMA ESTRADA DE 2 MÃOS ONDE OS CARROS VÃO E VEM.

              ONDE OS TRANDUTORES DE EMISSÃO SÃO OS MICROFONES(BAIXA IMPEDÂNCIA, DE CARVÃO OU CARBONO. O CARVÃO É COLOCADO DENTRO DO DIAFRAGMA DO MICROFONE SOBRE UM COMPRESSÃO, QUANTO MENOR FOR A RESISTÊNCIA DO MICROFONE, SABE-SE QUE O CARVÃO DO DIAFRAGMA ENCONTRA-SE SOBRE ALTA COMPRESSÃO. QUANTO FALAMOS JUNTO AO MICROFONE  O AR COMPRIME AINDA MAIS O DIAFRAGMA DO MICROFONE FAZENDO COM QUE O CARVÃO TAMBÉM SE COMPRIMA AINDA MAIS E ABAIXE SUA RESISTÊNCIA QUE É INTERPRETADA PELO CIRCUITO.
              TRANSDUTORES DE RECEPÇÃO SÃO OS FONES. FUNCIONAM AO CONTRÁRIO DOS MICROFONES , COM O SINAL ELÉTRICO RECEBIDO NO CARVÃO COMPRIME O DIAFRAGMA DO FONE.
              BASICAMENTE O MICROFONE CAPTA ENERGIA MECANICA E CONVERTE EM SINAL ELÉTRICO, E O FONE AO INVERSO.

             ANTIGAMENTE RETIRA-SE O TELEFONE DO GANCHO E A TELEFONISTA PERGUNTAVA QUAL O NUMERO QUE QUER CONECTAR, ATUALMENTE OS TELEFONES POSSUEM TECLADOS QUE GERAM PULSOS(TONS) QUE INFORMAM A EQUIPAMENTOS INTELIGENTES (CENTRAIS) ONDE REDIRECIONA-LO, POSSUEM MICROPROCESSADORES QUE GRAVAM, E POSSUEM VÁRIOS OUTRAS FUNÇÕES.
              OS CABOS USADOS REDUZEM PERDAS OU RUÍDOS (RESISTÊNCIA MÉDIA POR PAR METÁLICO = 385 OHM / KM .)  A PERDA É MAIOR QUANTO MAIOR FOR A FREQUÊNCIA.
               TIPOS DE RUÍDO PRESENTE NUMA LINHA TELEFÔNICA;
RUÍDO DE RESISTENCIA OU RUIDO TERMICO = TODO O MATERIAL A UMA TEMPERATURA ACIMA DO ZERO ABSOLUTO GERA RUÍDOS PELA AGITAÇÃO DE SEUS ÁTOMOS.  ESSE RUÍDO ALEATÓRIO É TAMBÉM DENOMINADO RUÍDO DE JOHNSON QUE SE ESPALHA POR UMA AMPLA FAIXA DE FREQUÊNCIAS.

RUÍDO DE FLUTUAÇÃO = ESSE RUÍDO PODE SER NATURA, GERADO POR FENÔMENOS ATMOSFÉRICOS COMO POR EXEMPLO, TEMPESTADES ELÉTRICAS DEVIDAS A AUMENTO DE ATIVIDADE SOLAR, OU ARTIFICIAIS ( INDUSTRIAIS) GERADAS PELO PROPRIO HOMEM ATRAVÉS DE EQUIPAMENTOS DE USO COMUM. SISTEMAS DE IGNIÇÃO DE AUTOMÓVEIS, EQUIPAMENTOS DE USO DOMÉSTICO E INDUSTRIAL, ETC.
 OS CONDUTORES QUE FORMAM OS SISTEMAS TELEFÔNICOS ATUAM COMO ANTENAS, CAPTANDO ESSES RUÍDOS QUE SE PROPAGAM PELO ESPAÇO NA FORMA DE ONDAS ELETROMAGNÉTICAS.

RUÍDO GALATÍCO =  ESTE TIPO DE RUÍDO TAMBÉM APARECE NOS RÁDIO-ENLANCES, TENDO COMO ORIGEM OS RAIOS CÓSMICOS PRODUZIDOS POR FENÔMENOS QUE OCORREM NO UNIVERSO.

RUÍDO BRANCO = ESSE RUÍDO PREDOMINA PRINCIPALMENTE NAS FREQEUNCIAS MENORES QUE 1 KHZ E DIMINUI SUA INTENSIDADE A MEDIDA QUE A FREQUENCIA AUMENTA. ESSE RUÍDO TAMBÉM É CONHECIDO COM RUÍDO DE EXCESSO OU RUÍDO 1/F. ELE É O RESULTADO DA SOMA DE TODOS OS RUÍDOS PRESENTES NO SITEMA DE FORM ALETÓRIA, EXCETO OS RUÍDOS IMPULSIVOS (FORMADOS POR PULSO) QUE SÃO RESULTANTES DOS SISTEMAS DE IGNIÇÃO.

RUÍDO ESTÁTICO = ESSE RUÍDO AFETA OS RÁDIOS ENLACES, SENDO PRODUZIDO PELAS TEMPESTADES OU ALTERAÇÕES QUE  OCORREM NA IONOSFERA, PRINCIPALMENTE DEVIDO A AIVIDADE SOLAR. ESTE RUÍDO TEM UM CICLO DE ALTOS E BAIXOS DE 27,3 DIAS, QUE CORRESPONDE JUSTAMENTE AO PERÍODO DE ROTAÇÃOO DO SOL. E SUAS INTENSIDADES MÁXIMAS SÃO DETEMINADAS PELAS MANCHAS SOLARES.


                                                    RELAÇÃO SINAL RUÍDO

                     PARA QUE UM SINAL SEJA TRANSMITIDO É NECESSÁRIO QUE A POTÊNCIA DO SINAL SEJA MAIOR QUE A POTÊNCIA DO RUÍDO.
                     TEM-SE ENTÃO A FÓRMULA QUE EXPRESSA EM dB ESSA QUESTÃO;

N = 10 . log ( PSinal / PRuído )  

ONDE N É A RELAÇÃO SINAL RUÍDO EM db.

                  PARA COMPENSAR AS PERDA USAM-SE AMPLIFICADORES AO LONGO DE TODA A LINHA.

                                                           REDES PÚBLICAS

                 ATRAVÉS DE CENTRAIS ESTABELECEM COMUNIÇÃO COM OUTROS LOCAIS, INTERLIGANDO UMA CENTRAL COM OUTRA. AS INTERLIGAÇÕES ENTRE UMA CENTRAL E OUTRA É CHAMADA DE ENLACES.

                                                        CENTRAL TELEFÔNICA

                  A FINALIDADE DE UMA CENTRAL TELEFÔNICA É COMUTAR UM APARELHO A OUTRO. PARA ISSO NECESSITA-SE DE UM DISPOSITIVO COMUTATOR, SEJA ELE UMA TELEFONISTA QUE O FARÁ APERTANDO BOTÕES COM ANTIGAMENTE, OU UMA CENTRAL CROSSBAR, NO QUAL A COMUTAÇÃO É FEITA POR RELÊS, LENTA E LIMITADO. OU COMO ATUALMENTE COM CHAVES ANALÓGICAS CROSSPOINT, SEMICONDUTORES DE COMUTAÇÃO EM FOMA DE CI´S COMANDADOS POR MICROPROCESSADORES, QUE GERAM SINAIS INFORMANDO QUAL SAÍDA ABRIR OU FECHAR DE FORMA RÁPIDA.

                                   
                                     MATRIZ ANALÓGICA - COMUTAÇÃO ESPACIAL

                 COMUTAÇÃO ESPACIAL É O NOME DADO AO TIPO DE COMUTAÇÃO POR COORDENADA X E Y.
                 COMO EXEMPLO TEMOS O CMOS MT8812 DA ZARLINK SEMICONDUCTOR QUE PODE CONECTAR UM APARELHO A QUALQUER OUTRO APARELHO EXTERNO OU DENTRO DE SEU RAMAL.

O TRABALHO DE UMA FORMIGUINHA

UMA FORMIGUINHA DESLOCA-SE COM VELOCIDADE ESCALAR 0,2CM/ S.

QUAL DISTÂNCIA ELA PERCORRE EM 10 MINUTOS.

QUAL O TRABALHO ELA REALIZA QUANDO TRANSPORTA UMA FOLHA DE 0,2 G PARA UM PONTO DE ALTURA 8 METROS.

S = S0 + V.T

S = 0 + 0,0002 . 600

S = 120 CM

W =  m . g . H

W = 0,016 J

POTENCIA DO MOTOR DE UM CARRO EM CV

DETERMINE A POTENCIA EM CV DO MOTOR DE UM CARRO QUE ATINGE A VELOCIDADE DE 108 KM/H EM 10 SEGUNDOS, DETERMINE TAMBÉM O TRABALHO DAS FORÇAS ATÉ ESTA VELOCIDADE. ADMITA QUE O CARRO NÃO DERRAPE E DESPREZE A FORÇA DO AR.

W = DELTA K

W = EMB – EMA

W = ( m  . v^2 ) / 2

W = 675000 J

P = W / delta t

P = 67500

P = 67500W / 736

P = 91 CV

TRABALHO DESENVOLVIDO POR UMA FORÇA (SEM ATRITO)

UM CORPO DE MASSA 4 KG APÓS 25 METROS ATINGIU VELOCIDADE DE  10 m/s SOBRE A AÇÃO DE UMA FORÇA F CONSTANTE.

PEDE-SE A INTENSIDADE DA FORÇA F,

O TRABALHO REALIZADO POR ESSA FORÇA..

a =  vx^2 - v0^2 / 2 . delta x

a  =  4 m/s^2

F =  m . a

F = 8 N

W = F . delta x

W = 200 J

POTENCIA TEÓRICA DE UMA USINA HIDRELÉTRICA

QUAL É A POTENCIA DE UMA USINA HIDRÉLETRICA SENDO QUE A ALTURA DA QUEDA DE AGUÁ PARA A TURBINA É 10 METROS E VAZÃO(Z) DE 1 METRO CUBICO POR SEGUNDO. DADOS: DENSIDADE DA AGUÁ = 1.10^3 KG/ m3.

P = W / delta t   ou                                                                                       P =  100000 W

       W = F . delta x                                                                                     W = 141000N

               F= m . a                                                                                         F = 14100 N

                    m= d . vol.                                                                                 m=  1410 kg

                                vol= z . delta t                                                             vol = 1,41 m3

                                             delta t = (deltax - vot / 1/2 . a )^1/2         delta t = 1,41 seg.

BREVE CONCEITO DE BIT E BYTE

 

	BITS	BYTES	1 K BYTE	1 M BYTE	1 G BYTE
1 BIT	1
1 BYTE	8	1
1 K BYTE (KILO)	8192	1024	1
1 M BYTE (MEGA)	8388608	1048576	1024	1
1 G BYTE (GIGA)	25769803776	1073741824	1048576	1024	1

UM CONJUNTO DE 8 BITS FORMAM OQUE CHAMAMOS DE 1 BYTE,
1024 BYTES FORMAM OQUE CHAMAMOS DE 1 KILO BYTE.

a)QUANTOS BITS TEM EM 1 GIGA BITE?
b)EM SUA MÁQUINA VOÇE TEM UM ARQUIVO DO TAMANHO DE 124 MEGA BYTES, QUANTOS BITS EXISTEM NESTE ARQUIVO?
a) 25769803776 BITS.
b) 8589934592 BITS.

A EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA DOS COMPUTADORES

PRIMEIRA GERAÇÃO

CARACTERIZADA PELO USO DE VÁLVULAS, VAI DE 1946 ATÉ 1958.
A ENTRADA DE DADOS ERA FEITA POR FITA PERFURADA.


SEGUNDA GERAÇÃO

CARACTERIZADA PELO USO DOS TRANSISTORES. VAI DE 1958 ATÉ 1964.
A ENTRADA DE DADOS ERA FEITA POR FITA PERFURADA E LEITORES ÓPTICOS E MAGNÉTICOS. UTILIZA-SE DISKETES.
DESENVOLVEU-SE A LINGUAGEM SIMBÓLICA (ALGOL, FORTRAN E COBOL).
APARECEM OS PRIMEIROS SISTEMAS OPERACIONAIS.


TERCEIRA GERAÇÃO

 CARACTERIZADA PELO USO DE CI. VAI DE 1964 ATÉ 1972.
O MARCO FOI O LANÇAMENTO DO IBM SÉRIE 360. SURGE O DOS( DISK OPERATING SYSTEM). NESSE PERÍODO SURGIU A MULTIPROGRAMAÇÃO ( EXECUÇÃO DE MAIS DE UM PROGRAMA UTILIZANDO A MESMA CPU).


QUARTA GERAÇÃO

INICIOU-SE EM 1970 COM A TECNOLOGIA VLSI ( VERY LARGE SCALE INTEGRATION ), APELIDADO DE CHIP.
SURGIU NESTA GERAÇÃO O PRIMEIRO MICROPROCESSADOR, 0 4004, DESTINADO PRINCIPALMENTE A CALCULADORAS ELETRÔNICAS.


QUINTA GERAÇÃO

A PRINCIPAL CARACTERISTICA DESTA GERAÇÃO É A MINIATURIZAÇÃO DO COMPUTADOR, MELHORANDO O DESEMPENHO E ARMAZENAMENTO.
ESTA GERAÇÃO É CONHECIDA COMO A RISC ( REDUCED INSTRUCTION SET COMPUTING ).
ATUALMENTE A TECNOLOGIA VLSI ESTÁ SENDO SUBSTITUÍDA PELA RISC.