ATPS_redes_de_comunicação_industrial_-_etapa_1
-
Upload
vinicius-de-lira-teixeira -
Category
Documents
-
view
212 -
download
0
Transcript of ATPS_redes_de_comunicação_industrial_-_etapa_1
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
1/21
Universidade AnhangueraFaculdades Integradas Torricelli
Adenilson de Melo Silva 0000022425
Andr Geronazzo Fernandes 0000022426
Cleber Ferreira de Brito 0000022401
Francisco Eduardo Leito 0000022419
Jos Paulo Souza Lopes 0000022433Vincius de Lira Teixeira 0000022421
Redes de Comunicao Industrial: Introduo s Redes
de Comunicao e O Modelo de Referncia OSI
Trabalho apresentado como avaliao parcial da Disciplina
Redes de Comunicao Industrial, no Curso Bacharelado de
Engenharia Eltrica no 9 semestre, sob orientao do Prof Adjailton
Cabrera.
Anhanguera Educacional
Guarulhos 29/09/2013
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
2/21
1
RESUMO
Nesta etapa do ATPS de redes de comunicao industrial, foi abordado o
estudo sobre os equipamentos e arquiterura de redes de comunicao, e tambm o
modelo OSI e as suas respectivas camadas.
Palavras chaves: Redes de comunicao
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
3/21
2
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1-PERSONALAREA NETWORK (PAN) ........................................................................................... 7
FIGURA 2-LOCALAREA NETWORK (LAN) .................................................................................................. 8FIGURA 3-CAMPUSAREA NETWORK (CAN) ............................................................................................... 8
FIGURA 4-METROPOLITANAREA NETWORK (MAN) .................................................................................... 9
FIGURA 5-MODELO OSI ......................................................................................................................... 12
FIGURA 6-NVEL LOGICO........................................................................................................................ 12
FIGURA 7-MEIO FSICO COM RETRANSMISSORES..................................................................................... 13
FIGURA 8-CIRCUITOS V.24(DTE) .......................................................................................................... 14
FIGURA 9-QUADRO HDLC ...................................................................................................................... 16
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
4/21
3
SUMRIO
1. INTRODUO .................................................................................................................... 4
2. JUSTIFICATIVA .................................................................................................................. 5
3. OBJETIVO GERAL ............................................................................................................. 6
3.1 OBJETIVO ESPECFICO.................................................................................................... 6
4.1 CLASSIFICAO DE REDES ....................................................................................... 7
4.1.1 PERSONALAREA NETWORKPAN ............................................................................ 7
4.1.2 LOCALAREA NETWORK -LAN .................................................................................... 7
4.1.3 CAMPUSAREA NETWORKCAN ............................................................................... 8
4.1.4 METROPOLITANAREA NETWORK -MAN ..................................................................... 9
4.1.4 WIDEAREA NETWORK -WAN .................................................................................... 9
4.2 PROTOCOLOS DE COMUNICAO .......................................................................... 10
4.3 MODELO OSI ................................................................................................................ 11
4.3.1 CAMADA FSICA....................................................................................................... 12
4.3.2 CAMADA DE ENLACE................................................................................................ 14
4.3.3 CAMADA DE REDE.................................................................................................... 16
4.3.4 CAMADA DE TRANSPORTE........................................................................................ 16
4.3.5 CAMADA DE SESSO................................................................................................ 174.3.6 CAMADA DEAPRESENTAO.................................................................................... 17
4.3.7 CAMADA DEAPLICAO........................................................................................... 18
5. CONCLUSO ................................................................................................................... 19
6. REFERNCIA BIBLIOGRAFIA ........................................................................................ 20
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
5/21
4
1. Introduo
Como a indispensabilidade de se comunicar vem dos mais tenros tempos da
humanidade, podemos compreender que todos os seres vivos na Terra possuem a
nsia de se comunicar, desde os sinais de fumaa usados pelos ndios americanos
ou pelos tambores dos nativos Africanos ate o moderno sistema de telefonia VOIP
utilizados na atualidade, e com a intrnseca expanso dos recursos de comutao de
mensagens de dados entre os diversos tipos de equipamentos eletrnicos
existentes, foi inestimvel o desenvolvimento oferecido aos ofcios da humanidade,
logo aps a segunda guerra mundial e o inicio da guerra fria, surgiu a necessidade
de desenvolver uma rede de dados que facilitasse a troca de informaes entre os
inovadores computadores, e essa rede foi progredindo em paralelo com os
computadores deixando ambientes restritos como os militares para ambientes
industriais e at os domiciliares, iniciativa que foi tornando a tecnologia cada vez
mais acessiva.
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
6/21
5
2. Justificativa
A atividade prtica supervisionada ATPS que constitui em um mtodo de
ensino e aprendizagem tem como justificativa incentivar o estudo aprofundado, dos
principais tpicos abordados nesta disciplina, bem como o entendimento de suas
principais aplicaes alm de desenvolver habilidades para atuao profissional,
oferecer diferentes ambientes de aprendizagem e auxiliar no desenvolvimento das
competncias requeridas pelas diretrizes curriculares nacionais de graduao,
direciona o estudante para a busca do raciocnio critico e a autonomia intelectual, e
para o estudante atingir esses objetivos proposto no ATPS, sugerido um
cronograma de desafios e passos que devem ser trilhados no decorrer do semestre
para seu desfecho.
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
7/21
6
3. Objetivo Geral
O objetivo deste trabalho obter conhecimentos, que o aluno possa
compreender os equipamentos e os tipos de arquiteturas de redes de comunicao
e abrangendo o modelo OSI e suas respectivas camadas.
3.1 Objetivo especfico
Nessa etapa do ATPS tem como objetivo especfico a buscar de informaes
sobre os conceitos implcitos no nas redes de comunicao conhecendo o modeloOSI.
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
8/21
7
4.1 Classificao de redes
4.1.1 Personal Area Network PAN
Uma rede PAN e a rede que possui um menor alcance fsico, em maioria das
vezes abrangem apenas espaos individuais, um escritrio, pequena sala esse tipo
de rede no necessariamente usa tecnologia sem fio.
Figura 1 - Personal Area Network (PAN)
4.1.2 Local Area Network - LAN
Comumente utilizadas em reas maiores, no caso de um departamento de
uma empresa ou seus respectivos andares, a rede LAN pode conectar Multiplos
grupos entre si e geralmente liga-los a um dispositivo centralizado, que tanto pode
ser um servidor como um switch, ela tanto pode ser conectada atravs de cabos
como wireless.
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
9/21
8
Figura 2 - Local Area Network (LAN)
4.1.3 Campus Area Network CAN
Tambm conhecida como Campus LAN consiste na ligao de duas redes
LAN que estejam fisicamente prximas, essa interligao pode ser a de dois campus
de uma universidade esse tipo de coneco.
Figura 3 - Campus Area Network (CAN)
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
10/21
9
4.1.4 Metropolitan Area Network - MAN
As conexes feitas entre diferentes instalaes em uma cidade, como por
exemplo, a interligao de prdios de uma mesma empresa forma uma rede MAM,
os tipos de interligaes de uma rede MAN so por cabeamentos pticos ou por
ligaes sem fio.
Figura 4 - Metropolitan Area Network (MAN)
4.1.4 Wide Area Network - WAN
So redes interligadas que se localizam separadas por distancias geogrficas
maiores que as metropolitanas esses tipos de redes podem ser cidades estados ou
ate mesmo pases separados e essa separao pode ser ate mesmo por
continentes, so instalaes operadas por provedores de servio recebem conexes
dos estabelecimentos que fazem parte da rede e ligam-se entre si por meio de
provedores de servio pela prpria internet.
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
11/21
10
Figura 7 - Wide Area Network (WAN)
4.2 Protocolos de comunicao
Protocolo consiste em um conjunto de regras preestabelecidas, com o intuito
de padronizar um mtodo em que os computadores dentro de uma rede comunicamentre si, a comunicao entre dois dispositivos acontece quando ambas utilizam o
mesmo tipo de protocolo e, alm disso, existe inmeros tipos de protocolos onde
cada um tem sua devida funo.
Dentre os protocolos existem podemos classifica-los nas seguintes categorias
abertos ou proprietrios, roteveis e no roteveis.
IPX/SPX: Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange
Desenvolvido pela Novel para intercambio dos pacotes das redes na arquiteturaNetWare.
AppleTalk: Empregado por sistemas de computadores Apple.
FTP: O File Transfer Protocol (Protocolo de Transferncia de Arquivos).
Permite a transferncia de arquivos entre dois computadores, funcionando sobre a
infra-estrutura da Internet que usa o TCP/IP como protocolo padro.
TelNet: um protocolo de rede utilizado na Internet ou redes locais para
proporcionar uma facilidade de comunicao baseada em texto interativo
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
12/21
11
bidirecional usando uma conexo de terminal virtual. Os dados do usurio so
intercalados em banda com informaes de controle Telnet em um byte de conexo
8-bit de dados orientado sobre o Transmission Control Protocol (TCP)
Netbeui: Desenvolvido pela Microsoft para ser o padro nas suas primeiras
verses de rede. A partir do Windows 2000, o NetBuei deixou o posto de protocolo
principal para o TCP/IP e atualmente caiu praticamente em desuso.
HTTP: O Hypertext Transfer Protocol, que significa Protocolo de
Transferncia de Hipertexto. o protocolo padro da Web, que a parte grfica da
internet. esse protocolo que por sua vez possibilita a visualizao dos vdeos,
figuras udios em nosso browser. E tambm importante ressaltar que o HTTP,
trabalha e juntamente com TCP/IP. Analogamente podemos afirmar que o TCP/IP
atua como se fosse uma rodovia que por onde so transportadas todas as
informaes HTTP. Esse protocolo no utilizado em rede local ou na Internet em
si, mas precisa destes dois sistemas para funcionar.
TCP/IP: o protocolo que revolucionou as redes, o mais utilizado
atualmente por permitir diversos tipos de configurao. "TCP" e "IP" so abreviaes
de: "Transmission Control Protocol - Protocolo de Controle de Transmisso" e
"Internet Protocol - Protocolo de Interconexo", que so abreviaes dos principaisprotocolos que compem o TCP/IP, mais h muitos outros protocolos imbutidos
nele.
PPP: Point-to-point Protocol um protocolo de enlace de dados para conexo
ponto a ponto, usando linhas seriais discadas. Comumemente utilizado para
transmitir pacotes IP na internet, o PPP padronizou o mtodo de envio de dados em
conexes ponto a ponto, permitindo assim o acesso de qualquer servidor que utilize
um mtodo compatvel.
4.3 Modelo OSI
O modelo OSI (Open System Interconnection) foi estabelecido em 1970 pelo
ISO (International Organization for Standardization, com o objetivo de permitir que
dois sistemas diferentes comuniquem entre si independentemente de suas
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
13/21
12
arquiteturas subjacentes, o real proposito do modelo OSI e facilitar a comunicao
entre diferentes tipos de sistemas sem necessidade de realizar mudanas logicas do
hardware e software de cada um deles, importante ressaltar que o modelo OSI no
se trata de protocolo mais sim parmetro para projetar uma arquitetura de redes
flexveis, robusta e Inter opervel.
O modelo OSI e estruturado em 7 camadas distintas porm so todas
relacionadas entre si mesmas onde cada qual define uma parte do processo de
transmisso de informaes em uma rede.
Figura 5 - Modelo OSI
4.3.1 Camada Fsica
E a camada Fsica que define as caractersticas mecnicas, eltricas,
funcionais e tambm os respectivos procedimentos para ativar, manter e desativar
conexes fsicas para a transmisso de bits.
Figura 6 - Nvel Logico
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
14/21
13
As caractersticas mecnicas dizem respeito ao tamanho e forma de
conectores, pinos, cabos, etc. que compem um circuito de transmisso. As
caractersticas eltricas especificam os valores dos sinais eltricos (nvel de tenso e
corrente) usados. As caractersticas funcionais definem o significado dado aos sinais
transmitidos na camada fsica (por exemplo, transmisso, recepo, terra, etc.).
Os procedimentos especificam as funes e protocolos necessrios para a
transmisso de bits. O bit considerado, na transmisso serial, como a unidade de
dados bsica da Camada Fsica.
Os protocolos da Camada Fsica devem ser independentes do meio de
transmisso de modo que um dado terminal possa ser utilizado em diversos meios,
como pares metlicos, fibra ptica ou rdio, por exemplo.
Figura 7 - Meio Fsico com retransmissores
Os padres de Camada Fsica que provavelmente se tornaram mais
populares so aqueles correspondentes s interfaces RS232C e RS449 (EIA) e suas
adaptaes, para redes de telecomunicaes, feita pelo ITU -T (CCITT, na poca), a
saber as Recomendaes V.24 e X.21.
Estas Recomendaes so frequentemente vistas como especificaes da
Camada Fsica, mas de fato contm elementos das Camadas 1, 2 e 3. Nestas
Recomendaes, as descries dos procedimentos das diversas camadas parecem,
por vezes, se misturar. Isto se deve ao fato que o Modelo OSI no havia sido ainda
desenvolvido suficientemente para permitir uma viso clara das fronteiras entre
camadas.
A Recomendao V.24 foi publicada pela primeira vez em 1964 e especifica
a operao de 39 circuitos que podem ser usados por um terminal (designado
genericamente como Data Terminal Equipment - DTE ) para controlar um modem
(designado genericamente Data Communication/ Terminating Citcuit Equipment -
DCE ) e para permitir que o modem envie ao terminal informaes a respeito do seu
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
15/21
14
estado. O aspecto essencial da V.24 que os sinais so transportados como
tenses simples referidos a um terra presente no pino 107. De acordo com o
conceito atual de Camada Fsica apenas alguns circuitos seriam considerados.
Figura 8 - Circuitos V.24 (DTE)
A Recomendao X.21, cuja primeira verso data de 1972 (Livro Verde do
CCITT, portanto) permanece um modelo quanto a estrutura e forma de descrever
protocolos.
A clareza de abordagem da recomendao X.21 e sua capacidade de ser
utilizada em aplicaes modernas, onde o equipamento tem inerentemente um
mnimo de inteligncia, que tanto os dados de usurio quanto a informao de
controle do equipamento so multiplexados em 2 pares de conectores. O par
denominado Circuito de Transmisso carrega sinais do terminal para o modem,
enquanto o outro par, denominado Circuito de Recepo carrega sinais do modem
para o terminal. A transferncia de dados num sentido como no outro habilitada
por comandos sobre um circuito de controle.
4.3.2 Camada de Enlace
O objetivo bsico da Camada de Enlace de Dados assegurar a
transferncia confivel de dados entre sistemas conectados diretamente por um
meio fsico.
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
16/21
15
O meio fsico est frequentemente sujeito a rudos e s interferncias mais
diversas, necessitando, desta forma que funes mais inteligentes venham a suprir
suas limitaes.
A Camada de Enlace de Dados envolve tipicamente as seguintes funes:
Ativao e desativao do Enlace de Dados;
Superviso e Recuperao em caso de anormalidades;
Sincronizao;
Segmentao e delimitao das unidades de dados;
Controle de erros e sequenciamento das unidades de dados;
Controle de Fluxo.
A ativao e desativao de Enlaces de Dados constituem normalmente
protocolos que estabelecem uma conexo de enlace de dados para a transferncia
de dados sobre o enlace de dados. A condio de sucesso deste protocolo a
seleo de uma conexo fsica confivel e com taxa de erros aceitvel para todas as
conexes de rede que a utilizaro. Em determinados ambientes, isto pode implicar
em estabelecer uma conexo de enlace de dados a cada conexo de rede, em
outros no. Esta a flexibilidade e abertura do Modelo OSI.
As funes de sincronizao, delimitao das unidades de sinal, controle de
erros e sequenciamento j so caractersticas da Camada de Enlace de Dados.
Existe um padro bastante conhecido para estas funes, denominado High-level
Data Link Control (HDLC) baseado no Synchronous Data Link Control (SDLC) .
O SDLC foi criado pela IBM para substituir o antigo Bisynchronous protocol
(BSC) para conexes de dados em reas metropolitanas envolvendo equipamentos
IBM. A rede SDLC constituda de uma estao primria que controla as
comunicaes e uma ou mais estaes secundrias. Hoje, constitui tambm umavariante do protocolo HDLC da ISO denominado Normal Response Mode (NRM).
A principal diferena entre o HDLC e o SDLC que este suporta apenas o
NRM, onde as estaes secundrias no se comunicam com a primria, a menos
que esta o permita . Alm deste, o HDLC tambm suporta o Asynchronous response
mode (ARM) onde as estaes secundrias podem iniciar a comunicao com a
primria, sem sua permisso prvia e o Asynchronous balanced mode (ABM) onde
cada estao pode atuar como primria ou secundria.
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
17/21
16
Estes padres deram origem tambm ao protocolo Link Access Procedure-
Balanced (LAP B ou Camada 2 do padro X.25) que uma variante do HDLC no
modo ABM (onde o endereo se resume a estao remota) e ao IEEE 802.2, mais
conhecido como Logical Link Control (LLC) e extremamente popular em
ambientesLAN.
Figura 9 - Quadro HDLC
4.3.3 Camada de Rede
A camada de rede tem por objetivo fornecer um suporte de comunicao fim a
fim para as camadas superiores. Isto inclui a escolha do modo de transferncia e da
qualidade de servio (por exemplo no se que refere aos requisitos de retardo na
transferncia), o endereamento da unidade de dados ao seu destino final na rede
ou na sub-rede (segmento de rede) externa, o interfuncionamento com elementos de
rede externos se necessrio, a notificao de eventuais deficincias de segmentos
externos, controle de fluxo fim a fim e outras funes.
4.3.4 Camada de Transporte
A Camada de Transporte a camada responsvel pelo controle da
transferncia de dados, incluindo a qualidade do servio e a correo de erros fim a
fim. O exemplo mais bem sucedido da Camada de Transporte so os padres
associados a redes IP (Internet Protocol), TCP (Transmission Control Protocol) e
UDP (User Datagram Protocol). O protocolo TCP orientado conexo, permite a
entrega sem erros de um fluxo de dados e realiza controle de fluxo. O protocolo
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
18/21
17
UDP, por outro lado no orientado conexo, sem controle de fluxos e garantia de
entrega. A Camada de Transporte deve considerar os requisitos da aplicao,
atravs dos parmetros que descrevem as Classes de Servio e as limitaes da
rede. So parmetros de definio da Classe de Servio:
Vazo ou throughput (bit/s);
Atraso ou latncia de propagao (ms);
Jitter ou Variao no atraso de propagao (ms) ;
Probabilidade de falha no estabelecimento da conexo;
Taxa de erro residual.
4.3.5 Camada de Sesso
A Camada de Sesso tem por objetivo o controle dos procedimentos de
dilogo atravs da abertura e fechamento de sesses.
A camada de Sesso inclui as seguintes funes, entre outras:
Transferncia de dados em ambas direes, normal ou expressa;
Gerncia de Token, permitindo s aplicaes solicitar e transferir aprimazia da comunicao ou de exerccio de determinadas funes;
Controle de Dilogo, permitindo s aplicaes acordar a forma de
dilogo, half duplex ou duplex;
Sincronizao e gerncia de atividades, permitindo estratificar o
dilogo, colocando ttulos, subttulos e marcas de delimitao.
4.3.6 Camada de Apresentao
A Camada de Apresentao responsvel pela sintaxe de dados, da mesma
forma que a camada de Aplicao ser pela semntica. Significa que a forma como
os contedos sero manipulados pela Camada de Aplicao montada e
desmontada pela Camada de Apresentao. Os aspectos de criptografia, se
necessrios por questes de segurana da comunicao, so tambm de
responsabilidade desta Camada.
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
19/21
18
4.3.7 Camada de Aplicao
A Camada de Aplicao responsvel pela semntica da comunicao.
A estrutura da Camada de Aplicao (Recomendao X.207) foi modelada
diferenciando elementos comuns a todas as aplicaes, Common Application
Service Elements(CASE) cuja objetivo prover capacitaes genricas necessrias
a transferncia de informaes, independentemente de sua natureza, de elementos
de servio de aplicao especficos ou Specific Applications Service Elements
(SASE) cujo objetivo fornecer capacitaes de transferncia de informaes
destinadas a atender requisitos especficos de determinadas aplicaes. Entre as
funes CASE esto o estabelecimento e liberao de associaes entre processos
de aplicao e entre as funes SASE esto a transferncia de arquivos ou tarefas,
acesso a bases de dados, etc...
Entre os protocolos bem sucedidos da camada de Aplicao esto o
Application Common Service Element - ACSE (ver Recomendaes X.217, X.217
bis, X.227 e X.227 bis) que estabelece contextos onde os protocolos de aplicao
podem ocorrer (inclusive quando verses diferentes de protocolos de aplicao co-
existem), o Remote Operation Service Element - ROSE (ver Recomendaes X.219e X.229) que permite a realizao de operaes remotas concebidas como a forma
padro de interao entre processos de aplicao pares para realizao de uma
funo, ou seja aes genricas solicitadas para execuo em um processo de
aplicao remoto.
Finalmente, cabe mencionar os aplicativos utilizados em redes baseadas nos
protocolos TCP/IP como o File Transfer Protocol (FTP), Telnet, Simple Mail Transfer
Protocol (SMTP) e outros que se revelaram autnticos best sellers dado suapopularidade e praticidade.
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
20/21
19
5. Concluso
Podemos concluir que as redes so de extrema importncia para todos os
seguimentos e tambm que sem um modelo padronizado seria praticamente
impossvel termos redes to grandes como a internet.
-
8/13/2019 ATPS_redes_de_comunicao_industrial_-_etapa_1
21/21
20
6. Referncia Bibliografia
http://kingweah.wordpress.com/2012/01/24/pan-personal-area-network/
http://www.inforlogia.com/os-protocolos-de-rede/
http://support.microsoft.com/kb/103884/pt-br
http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialosi/pagina_5.asp
PLT Comunicao de dados e redes de computadores. Behrouz A. Forouzan
Editora Mc. Graw Hill
http://kingweah.wordpress.com/2012/01/24/pan-personal-area-network/http://www.inforlogia.com/os-protocolos-de-rede/http://www.inforlogia.com/os-protocolos-de-rede/http://kingweah.wordpress.com/2012/01/24/pan-personal-area-network/