Diagramas de encaminhamento
Nas redes os pacotes de dados podem seguir vários caminhos. Existem três formas de encaminhamento de pacotes numa rede: BroadCast, MultiCast e UniCast.
· BroadCast- um emissor enviar os pacotes para todos os receptores em simultâneo. Ex: Transmissão de televisão
· MultiCast- um para muitos em simultâneo. Esta técnica é muito utilizada para prevenir sobre carga na rede, apenas um pacote é enviado mas capturado por vários sectores.
· UniCast- um emissor e um receptor. É estabelecida uma ligação ponto a ponto. Ex: visualizar vídeo no Youtube.
Modelo OSI
Dada a complexidade da comunicação em redes definiram-se modelos baseados em camadas. Um desses modelos é o OSI(open systems interconnection) da ISO(international standarization organization).
O Modelo OSI (Open Systems Interconnection) foi criado tendo como base um conjunto de normas universais.
O Modelo OSI é um modelo padrão que possibilitou que vários fabricantes conseguissem inter-operar, formando-se assim
um sistema aberto.
Trata-se de um modelo abstracto da comunicação entre sistemas e não um modelo de implementação. É um modelo flexível usado para descrever as redes e os respectivos serviços.
O Modelo OSI está dividido em 7 camadas:
| 7-Aplicação |
| 6-Apresentação |
| 5-Sessão |
| 4-Transporte |
| 3-Rede |
| 2-Ligação de dados |
| 1-Física |
| 7-Aplicação |
| 6-Apresentação |
| 5-Sessão |
| 4-Transporte |
| 3-Rede |
| 2-Ligação de dados |
| 1-Física |
· Cada camada superior faz uso dos serviços da camada directamente inferior e presta serviços à camada directamente acima.
· Quando uma camada recebe dados (SDU - Servide DATA Unit) da camada imediatamente acima, a existência de um protocolo obriga à adição de informação de controlo (PCI - Protocol Control Information). O resultado obtido (PDU - Protocol Data Unit) é enviado para a camada directamente abaixo. Isto acontece em todas as camadas até que a primeira seja atingida.
· Este processo de adicionar informação ao passar pelas várias camadas chama-se encapsulamento.
· No lado do receptor o processo é inverso e chama-se desencapsulamento.
As camadas têm funções independentes no entanto garantem sempre a entrega da informação à camada seguinte num formato que esta seja capaz de interpretar:
· A camada física define a forma como os dados são convertidos fisicamente em sinais numéricos nos meios de comunicação (impulsos eléctricos, modulação da luz, etc.).
· A camada ligação dados define o interface com a placa de rede e a partilha dos meios de transmissão.
· A camada rede permite gerir o endereçamento e o encaminhamento dos dados, quer dizer o seu encaminhamento através da rede.
· A camada transporte está encarregada do transporte dos dados, o seu corte em pacotes e a gestão dos eventuais erros de transmissão.
· A camada sessão define a abertura e o fim das sessões de comunicação entre as máquinas da rede.
· A camada apresentação define o formato dos dados manipulados pelo nível aplicativo (a sua representação, eventualmente a sua compressão e a sua codificação) independentemente do sistema.
· A camada aplicação assegura o interface com as aplicações. Trata-se do nível mais próximo possível dos utilizadores, gerido directamente pelos softwares.
Modelo TPC/IP
Trata-se do que hoje chamamos Internet Reference Model ou simplesmente TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol).
O protocolo TCP/IP é usado quer em redes locais quer em redes de longa distância.
Uma das grandes vantagens reside no facto dos dados poderem seguir diferentes caminhos até ao destino independentemente da dimensão da rede.
O modelo TCP/IP á semelhança do modelo OSI define 4 camadas:
| 4-Aplicação |
| 3-Transporte |
| 2- Internet |
| 1-Interface de rede |
| 4-Aplicação |
| 3-Transporte |
| 2- Internet |
| 1-Interface de rede |
Cada camada tem a seguinte função:
· Camada Interface de rede: especifica a forma sob a qual os dados devem ser encaminhados independentemente do tipo de rede utilizado. Equivalente á camada 1 e 2 do modelo OSI.
· Camada Internet: é encarregada fornecer o pacote de dados (datagrama). Define o protocolo IP. Equivalente á camada 3 do modelo OSI.
· Camada Transporte: assegura o encaminhamento dos dados, assim como os mecanismos que permitem conhecer o estado da transmissão. Define o protocolo TCP.
· Camada Aplicação: engloba as aplicações standard da rede (Telnet, SMTP, FTP,…). Corresponde as camadas 5, 6 3 7 do modelo OSI.
Meios Físicos de Transmissão
Um meio físico de transmissão é o canal pelo qual é transmitida a informação. São classificados em dois tipos: Guiados (cabos) e os não Guiados (wireless ou sem fios).
Meios físicos de transmissão Guiados
| Coaxial |
| Pares ebtraçados |
| Cabos |
| Eléctricos |
| Ópticos |
| Fibra Óptica |
| UTP |
| Grosso |
| Monomodo |
| Multimodo |
| STP |
| Fino |
Cabos eléctricos
Utilizam-se dois tipos de cabos: Coaxial e pares Entrançados
Cabo Coaxial – é usado sobretudo em redes locais de topologia física em bus ou barramento. Usado também na ligação da antena á televisão. Existem dois tipos de cabos coaxiais: Fino e o Grosso.
Fino – com blindagem simples, máximo de comprimento 185m, velocidade máxima de 10Mbps.
Grosso – com blindagem dupla, máximo de comprimento 500m, velocidade máxima de 10Mbps.
Pares entrançados
São os tipos de cabos mais utilizados em redes locais. Existem dois tipos de cabos de pares entrançados: UTP e STP.
UTP – Usado para interior, não possui uma camada metálica de protecção contra interferências electromagnéticas, máximo de comprimento 100m, com velocidade máxima de 1Gbps.
STP - Usado para exteriores, não possui uma camada metálica de protecção contra interferências electromagnéticas, máximo de comprimento 150m, com velocidade máxima de 1Gbps.
Cabos Ópticos
Outra vertente de cabos são as fibras ópticas conhecido por (FO). Numa FO é transmitida luz no seu interior através reflexão sucessivas. É utilizada sobretudo para grandes distâncias e quando é necessário altas velocidades de transmissão. Existem dois tipos de FO: Monomodo e multimodo.
Multimodo – Vários comprimentos de onda percorre a mesma fibra. Tecnologia mais barata (que a Monomodo), maior diâmetro e percorre distâncias mais curtas.
Monomodo – Apenas um comprimento de onda percorre a mesma fibra. Technologia mais dispendiosa, difícil instalação e menor diâmetro do que as FO Monomodo.
Vantagens e Desvantagens da FO relativamente aos eléctricos:
Vantagens
· Em Virtude das suas características, as fibras ópticas apresentam muitas vantagens sobre os sistemas eléctricos:
· Dimensões Reduzidas
· Capacidade para transportar grandes quantidades de informação (Dezenas de milhares de conversações num par de Fibra);
· Atenuação muito baixa, que permite grandes espaçamentos entre repetidores, com distância entre repetidores superiores a algumas centenas de quilómetros.
· Imunidade às interferências electromagnéticas;
· Matéria-prima muito abundante.
Desvantagens
· Custo ainda elevado de compra e manutenção;
· Fragilidade das fibras ópticas sem encapsulamento;
· Dificuldade de conexões das fibras ópticas;
· Acopladores tipo T com perdas muito grandes;
· Impossibilidade de alimentação remota de repetidores;
· Falta de padronização dos componentes ópticos.
Meios físicos de transmissão Não Guiados
A comunicação através de redes sem fios é cada vez mais utilizada. Devido à facilidade com que se instala e se pode mudar de local, conferindo-lhe uma mais flexibilidade .Contudo, tem como senão a velocidade de transmissão, menor protecção de segurança, mais barato em relação á FO e mais caro em relação aos cabos de pares entrançados.
| Wireless (Sem fios) |
| Ondas de Rádio |
| Infravermelhos |
| Laser |
| Satélite |
Ondas de Rádio
As principais tecnologias se comunicação que utilizam frequências de rádio são:
· Wi-Fi(802.11)
· 
Bluetooch(802.15)
Estas trabalham na gama frequências dos 900Mhz – 5 Ghz. A tecnologia bluetooth tem um alcance significativamente que o Wi-Fi, dependendo da classe a que pertence. Bluetooth da classe 1-> 100m, classe 2->10m,classe 3->1m. As velocidades de transmissão do Bluetooth também são mais baixas.
Link: http://www.nokia.pt/produtos/comunicacoes-moveis-e-saude/as-ondas-radio-e-o-utilizador
Infravermelhos
O comprimento de onda da radiação infravermelho não lhe permite atravessar a maior parte dos objectos (paredes, metal etc), ao contrário, por exemplo, das ondas de rádio. Desta forma, não é possível ter objectos a obstruir a linha de visão entre o emissor e o receptor que no máximo podem estar distanciados de 30 Metros.
Laser
Usa-se para comunicações ponto a ponto onde o emissor e o receptor têm de apresentar linha de visão entre si. O laser funciona como uma linha imaginária entre o emissor e o receptor constituída por luz. Qualquer obstáculo ou condições atmosféricas podem interromper o sinal. Conta com uma largura de banda até 2,5 Gbps e um alcance médio de 10Km.
Satélite
Utilizam-se em redes do tipo WAN e a comunicação é feita entre antenas parabólicas.
Antenas
As antenas são dos componentes mais importantes de uma rede Wireles. São responsáveis por irradiar o sinal dentro de certos limites, a chamada zona de cobertura ou alcance. Existem 2 tipos de antenas:
· Direccionais – irradiam o sinal numa direcção. Exemplo: antena de TV.
· 
Omnidireccionais – irradiam o sinal em todas as direcções (360º - antenas de WI-FI).
Fichas
As fichas utilizadas dependem, do tipo de cabo instalado. Se for cabo coaxial, as fichas utilizadas são BNC.
No caso do cabo de pares entrançados, utilizam-se as fichas RJ45 para Ethernet e RJ11 (fichas Rita) para cabo telefónico.
| RJ45 | RJ11 |
 |  |
Em redes locais as fichas mais utilizadas são as RJ45, tanto em cabos UTP como STP.A diferença das fichas nos 2 casos reside apenas no facto dos cabos STP nacessitarem de uma ficha metálica ( para ligar a malha que envolve os pares) em vez dea plástica.
Os dois tipos de cabo são constituídas por 4 pares de fios., cada um com uma cor diferente.
A forma como se distribuem os fios nas fichas RJ45 resulta em um de 2 cabos: “Cabos direito” ou “Cabos Cruzados”.
Cabo direito
Permite ligar um computador a uma tomada RJ45 ou um computador a um swhitch ou um router.
Cabo cruzado
Permite ligar um computador a um outro ou um Switch a um outro Switch (Equipamento de mesmo género
Repetidores(Hub)
Existem Limites na distância percorrida pela informação, dependendo do tipo de cabo utilizado. Para que o sinal não se perca após esse limite, e necessário adicionar repetidores á linha. Este apenas regenera o sinal permitindo assim que estes percorrem maiores distâncias. O troço entre repetidores é denominado de segmento. Se os repetidores forem de múltiplas portas são denominados de HUB.
Modo de funcionamento
· Recebe uma trama de cada vez;
· Retransmite a trama para as restantes portas.
Características
· Apenas suporta uma comunicação de cada vez;
· Não permite que as duas portas trabalham a velocidades diferentes.
· Existe colisão quando duas maquinas transmitem em simultâneo.