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Redes de Computadores

Prof. André Y. Kusumoto – [email protected]

Nível Físico

• Tem a função de transmitir uma seqüência de bits através de um canal e comunicação.

• Este nível trabalha basicamente com as características mecânicas e elétricas do meio físico, como por exemplo:• Número de volts que devem representar os níveis lógicos "1" e "0";• Velocidade máxima da transmissão;• Transmissão simplex, half-duplex ou full-duplex.

• Portanto, a função do nível físico é a de possibilitar a transmissão de uma seqüência de bits pela rede, sem se ater ao significado desses bits ou de que forma são agrupados.

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Meios de Transmissão

Cabo Coaxial•Um dos primeiros tipos de cabos usados em rede.•Portanto, a função do nível físico é a de possibilitar a transmissão de uma seqüência de bits pela rede, sem se ater ao significado desses bits ou de que forma são agrupados.

Composição•Capa•Malha de cobre

• Protege contra interferências (ruídos)

•Isolante•Fio de Cobre ou condutor central

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Meios de Transmissão

Características•Maior imunidade a ruídos•Menor atenuação

• Perda de sinal de acordo com o comprimento do cabo

•Pouca flexibilidade e apresenta mau contato com facilidade•Normalmente utilizado em topologia barramento, qualquer problema, o segmento inteiro da rede deixa de funcionar.•Cada vez mais em desuso, entretanto, indicado para algumas aplicações onde em alguns trechos da rede existe forte interferência eletromagnética (indústria, por exemplo).•Taxa de Transferência Máxima: 10Mbps

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Tipos de Cabo Coaxial

Cabo Coaxial 10Base2 ou Cabo Coaxial Fino•Limite de comprimento 185 metros•Pode ser aumentado utilizando um repetidor•30 máquinas conectadas por segmento de rede•Topologia Barramento•Conectores BNC em “T”•Terminadores resistivo

Conector BNC em “T” Conector BNC Terminador Resistivo Placa

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Cabo Coaxial 10Base5 ou Cabo Coaxial Grosso•Limite de comprimento 500 metros

• Pode ser utilizado um repetidor•Blindagem Dupla•A ligação de cada micro ao cabo é feita através de um Conector Vampiro.

• Esse conector faz dois furos no cabo, estabelecendo contato com o núcleo e com a malha do cabo. Esse conector é ligado a um Transceptor (transceiver), que por sua vez é ligada a placa de rede do micro através de um cabo.

•A distância entre cada transceptor instalado no cabo coaxial grosso deve ser de no mínimo 2,5m.•Terminador resistivo

Cabo Coaxial Grosso Transceptor

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Significado de 10Base2•10 – Taxa de transmissão de 10 Mbps•Base – Tipo Baseband – transmissão em que o sinal utiliza toda a largura de banda do canal para uma única transmissão. Não sofre qualquer tipo de modulação.•2 – Comprimento máximo de 200m (185m)

Ferramentas

Descascador de cabo coaxial e alicate de crimpagem

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Par Trançado

• Mais usado atualmente

Características• Possui ótima proteção contra ruídos, só que usando uma técnica chamada

cancelamento (polaridade invertida – dois fios) e não através de blindagem. Esses dois fios são enrolados um no outro, o que aumenta a força dessa proteção eletromagnética

• Grande Flexibilidade• Baixo Custo• Transmissão Full-Duplex (dois pares – um para Transmissão e outro para

Recepção)• 100 metros por segmento

• 10BaseT - Velocidade máxima de 10Mbps• 100BaseT - Velocidade máxima de 100Mbps – Fast Ethernet• 1000BaseT - Velocidade máxima de 1000Mbps - Gigabit Ethernet

• Topologia Estrela

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Tipos de Cabo de Par Trançado

Sem Blindagem – UTP (Unshielded Twisted Pair)•Mais usado•Conector RJ-45•Redes Ethernet

Cabo sem blindagem Conector RJ-45

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Tipos de Cabo de Par Trançado

Com Blindagem – STP (Shielded Twisted Pair)•Composição

• Blindagem Simples - Ethernet• Blindagem Individual - Token Ring

•Tem de ser aterrada nos dois pontos do cabo

Cabo com Blindagem

Simples Cabo com Blindagem Individual

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Cabo Cross-Over

• Conexão entre dois computadores sem a utilização de um centralizador (hub).• Geralmente, o hub faz esse cruzamento entre o par de transmissão de um micro A

para o par de recepção do micro B, como mostra a figura.

• Porém, caso haja a necessidade de se conectar dois computadores sem um hub, o esquema cross-over deve ser criado.

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Fibra Óptica

• Transmite as informações através de sinais luminosos em vez de sinais elétricos.

Composição

Funcionamento• Um fonte de luz, chamada fotodiodo, é posicionada na extremidade transmissora e

rapidamente ligada e desligada para produzir pulsos de luz.• Os pulsos de luz viajam pela fibra de vidro e são detectados por um sensor óptico

chamado fotorreceptor, na extremidade receptora.• A fonte de luz pode ser um diodo emissor de luz (LED) simples e barato, ou um

laser mais complexo.

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Características•Totalmente imune a ruídos•Menor atenuação (cabos mais longos sem necessidade de repetidores)•Distância máxima de um segmento é de 2 km.•Normalmente se utiliza duas fibras, uma para transmissão e a outra para recepção.

• Full-Duplex

•Bastante fina e flexível•O conector mais usado chama-se ST (Straight Tip – Ponta Reta)•Preço é o fator determinante. •Geralmente se usa redes mistas, fibra e par trançado.•Velocidade Máxima – 10Gbps

Fibra Óptica

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Conector SC

Conector ST


Modo Múltiplo (MMF - Multiple Mode Fiber)•Multimodo•Mais grossas

• 62,5 microns de espessura• 1 micron = 1 milésimo de milímetro

•Utiliza um cabo mais espesso e uma fonte de luz sem foco, como um LED.•Como a fonte de luz não possui foco, sobre mais refração e reflexão•A luz reflete mais de uma vez nas paredes da fibra

• Ao receptor, é necessário detectar a informação correta e eliminar os sinais duplicados.•Menor Custo

Tipos de Fibra Óptica

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Modo Único (SMF - Single Mode Fiber)•Monomodo•Mais finas

• 10 microns de espessura • fio de cabelo possui 100 microns de espessura

•Possui uma fonte de luz com bastante foco, como um laser.•Há uma tendência menor de a onda de luz refletir ou refratar.•A luz não ricocheteia menos nas paredes da fibra•Desempenho melhor que a fibra de modo múltiplo•Maior Custo

Tipos de Fibra Óptica

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• As fibras podes gerenciar larguras de banda muito mais largas do que o cobre. Apenas essa característica justificaria seu uso nas redes de última geração.

• Devido à baixa atenuação, os repetidores só são necessários a cada 30Km de distância, o que em comparação com o cobre, representa uma economia significativa.

• A fibra também tem a vantagem de não ser afetada por picos de voltagem, interferência magnética ou quedas no fornecimento de energia. Adapta-se muito bem a regiões industriais.

• As companhias telefônicas gostam da fibra pois ela é fina e leve. Muitos dos dutos de cabo atuais estão completamente lotados, de modo que não há espaço para aumentar.

• Além disso, a fibra é mais leve que o cobre. • Mil pares trançados com 1 Km de comprimento pesam 8t. Duas fibras tem mais capacidade e

pesam apenas 100Kg.• Por fim, as fibras não desperdiçam luz e dificilmente são interceptadas. Por essas razões,

trata-se de uma alternativa muito mais segura contra possíveis escutas telefônicas.• No entanto, a fibra é uma tecnologia nova. Como a transmissão é basicamente unidirecional, a

comunicação bidirecional exige duas fibras. • Finalmente, as interfaces de fibra são mais caras do que as interfaces elétricas. No entanto,

todos sabemos que o futuro das comunicações de dados em distâncias significativas pertence à fibra.

Comparação entre fibras ópticas e fios de cobre

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