Camada fisica-enlace

  • View
    7.793

  • Download
    2

Embed Size (px)

Transcript

  • 1. Camadas: Fsica e EnlaceProf. Fernando Dias Modelo OSI - Fsican Camada 1 - Fsica q Define as especificaes eltricas, mecnicas, funcionais e de procedimentos para ativar, manter e desativar o link fsico entre sistemas finais. q Caractersticas como nveis de voltagem, temporizao de alteraes de voltagem, taxas de dados fsicos, distncias mximas de transmisso, conectores fsicos e outros atributos similares so definidas pelas especificaes da camada fsica. q Para definir em poucas palavras a camada 1, pense em sinais e meios. 1 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

2. Modelo OSI - Fsican Camada 1 - Fsicaq Define a representao dos bitsq Transmite bitsq Preocupaes Fsicasq Adapta o sinal ao meio de transmissoq Define o formato e a pinagem dos conectores Meios de Transmisson o caminho fsico por onde passar a informao na forma de sinaisn O transporte dos sinais que representam os bits de comunicao de dados feito atravs de algum tipo de meio fsicon Cada meio apresentam caractersticas prprias de largura de banda, custo, atraso de transmisso e facilidade de instalao e manuteno2 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 3. Fatores para o Design dos Meios de Transmisso n Banda q Quanto maior a largura de banda do sinal, maior a taxa de envio de bits que ele pode carregar n Limitaes Fsicas q Determinam a distncia mxima que pode ser percorrida pelos sinais eltromagneticos n Interferncia q Vrios sinais competindo numa mesma faixa de frequncias podem se sobrepor distorcendo o sinal resultante n Nmero de Receptores q Cada unidade ligada numa rede insere atenuaes e distores para que possa receber o sinal com a informao, limitando a distncia e taxa de dados (bps) possvelPassos na Transmisso da Informaon Gerao do padro da informao (voz, dados, imagem, vdeo, etc) n Descrio do padro com certo grau de preciso por um conjunto de smbolos (bits) n Codificao destes smbolos numa forma adequada ao meio de transmisso de interesse n Transmisso destes smbolos codificados n Codificao dos smbolos n Recriao do padro original com base nos smbolos recebidos e sujeito a degradao do meio de transmisso 3 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 4. Sinaisn Servem como meio de transporte da informao que se deseja transmitir n Sofre com as condies fsicas do sistema de comunicaes n Existe todo um embasamento matemtico para sua decrio n Existem sinais analgicos e digitaisLargura de Bandan Largura do espectro de frequncia que podem ser transmitidas num canal de comunicaon Quanto maior a largura de banda, mais bits enviados por segundon Largura de banda muito limitadas geram distores e menor taxa de bitsn Vdeo, Voz pode ocupar uma maior largura de banda do que dados4 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 5. Problemas que podemocorrer com Sinais n Atenuao q Perda da fora do sinal atravs da distncia n Distoro q Efeitos de atenuao e atraso diferenciados em diferentes faixas de frequncias n Rudo q Distores diversas causadas por sinais falsos no usados na transmisso5 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 6. Meios de Transmisson O transporte dos sinais que representam os bits da comunicao de dados feito atravs de algum tipo de meio fsico.n Cada meio apresenta caractersticas prprias de largura de banda, custo, atraso e transmisso e facilidade de instalao e manuteno Tipos de Meios de Transmisson Guiados: necessitam de condutores fsicos de um dispositivo para o outro como cabos coaxiais, par tranado, fibra tica, etcn No Guiados: no necessitam de condutores fsicos exclusivos. So os meios eletromagnticos como a propagao eletromagntica no ar livre (atmosfera).6 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 7. Meios Guiados Atualmente n Cabo Par Tranadon Cabos Coaxiaisn Fibra ticaCabos Par Tranadon o mais popular, difundido e o mais adotado meio de transmisso utilizado em redes locais de computadoresn Os condutores tranados visam evitar o efeito de induo do sinal no condutor adjacente (crosstalk)n Normalmente temos as seguintes variaes: q UTP (Unshielded Twisted Pair) - par tranado no-blindado - o sinal segue com polaridades invertidas em cada cabo do par q STP (Shielded Twisted Pair) - par tranado blindado - utilizado em meios de alta incidncia de rudos eletromagnticos como fbricas, linhas de montagem, transmissores, etc. Devem ser aterrados em ambos os lados (efeito irradiador da blindagem).7 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 8. Par Tranadon Cabo Par Tranado Categoria 3: q 4 pares de fios e cobertura de plstico n Cabo Par Tranado Categoria 5: q 4 pares de fios mais entrelaados que o 3 e com cobertura de teflon n Os cabos categoria 5 so melhores em altas velocidades Par Tranado - Pinagemn O sentido do campo eletromagntico depende do sentido da corrente eltrica no condutor, que por sua vez, depende das polaridades (positiva ou negativa) dos sinaisn No par tranado, as informaes trafegam repetidas em dois fios, porm com polaridades invertidasn Portanto o campo gerado por um condutor anulado pelo campo do outro, reduzindo a interferncia por crosstalkn O efeito intensificado quando dois fios so enrolados um ao outro (da o nome par tranado) 8 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 9. Par Tranado - Pinagem Modelo OSI - Fsican Meios de Transmisso Cabo STPn O cabo de par tranado blindado (STP - Shielded Twister Pair) combina as tcnicas de blindagem, cancelamento e tranamento de fios. n O STP fornece resistncia interferncia eletromagntica e interferncia de freqncia de rdio sem aumento significativo do peso ou do tamanho do cabo. n O cabo de par tranado blindado tem todas as vantagens e desvantagens do cabo de par tranado no blindado. n No entanto, o STP permite maior proteo contra todos os tipos de interferncias externas, mas mais caro do que o cabo de par tranado no blindado. 9 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 10. Modelo OSI - Fsica Modelo OSI - Fsica n Meios de Transmisso Cabo UTPn O cabo de par tranado no blindado (UTP) um meio - composto de 4 pares de fios - usado em vrias redes. Cada par de fios isolado dos outros. n Usa apenas o efeito de cancelamento, produzido pelos pares de fios tranados para limitar a degradao do sinal causada por interferncia eletromagntica e por interferncia da freqncia de rdio. n Vantagens do cabo de par tranado no blindado: q Fcil de ser instalado e mais barato que outros tipos de meios de rede. q Custa menos por metro do que qualquer outro tipo de cabeamento LAN. q Sua espessura. No enche os dutos de cabeamento to rapidamente. q Utiliza um conector RJ, diminuindo fontes potenciais de rudo na rede. n Desvantagens do cabo de par tranado no blindado: q Mesmo assim mais propenso ao rudo eltrico e interferncia do que outros tipos de meios de rede. 10 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 11. Modelo OSI - Fsica11 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 12. Cabo Coaxialn O cabo coaxial consiste em dois condutores cilndricos, um interno e outro externo, separados por um material dieltrico (isolante). n O dado transmitido no condutor mais interno. A proteo de metal protege contra campos eletromagnticos externos e evita que a radiao da energia eletromagntica do fio interno interfira em outros fios n Com um nico cabo coaxial a transmisso half-duplex,ou seja, unidirecional para cada perodo. n Adequado para frequncias maiores que as usadas em par tranado12 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 13. Modelo OSI - FsicaModelo OSI - Fsican Meios de Transmisso Cabo Fibra ptican O cabo de fibra ptica um meio de rede capaz de conduzir transmisses de luz modulada. n Comparado a outros meios de rede: q mais caro, mas no suscetvel interferncia eletromagntica q Permite taxas de dados mais altas que outros tipos de meios. n O cabo de fibra ptica no carrega impulsos eltricos. n Os sinais que representam os bits, so convertidos em feixes de luz. 13 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 14. Modelo OSI - Fsica14 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 15. Fibra ptican As fibras so feitas de vidro de grande transparncian A atenuao da luz na fibra depende do comprimento de onda da luz usadan Sistema de transmisso composto de: fonte de luz, meio de transmisso e detector de luzn Transmissores possveis so LEDs (Light Emitting Diodes) e lasersFibra ptican Utiliza o princpio da reflexo da luz entre dois meiosn Permite taxas muito elevadas de frequncia (faixa da luz visvel)n A tecnologia de hoje no utiliza plenamente a capacidade das fibras q Fibras multimodo (dimetro 50 e 62,5 um): vrios modos de propagao (vrios sinais de luz). Apresenta problema de disperso modal e alta atenuao (5 dB/km). Largura de banda at 1Ghz. q Fibras monomodo (dimetro 5-10 um): permite um nico modo de propagao, atingindo distncias maiores que as multimodo. Baixas perdas e largura de banda (>10 GHz) 15 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 16. Fibra ptica n Aplicaes: q Redes Telefnicas, ISDN, LAN, WAN q FTTH - Fiber to the Home q Cabos submarinos q Distribuio de TV a cabo q Aplicaes Mdicas, Educacionais, Industriais e Militares n Caractersticas q Adequado para grandes larguras de banda e grandes distncias q Permite comunicao Full-duplex q Grande imunidade interferncia eletromagntica e escutas (sniffing) q Ocupa pouco espao e leve q Apresenta dificuldade maior nas emendas de cabos q Ainda representa custo maior comparada com outros tipos de cabos q Limitada pela tecnologia eletrnica n