3. MODELO OSI
O modelo OSI ( Open Systems Interconnection ) está dividido em 7 camadas (1983).
Objetivo: ser um modelo padrão de comunicação entre dispositivos
FUNCIONAMENTO DAS CAMADAS
PRINCIPAIS FUNÇÕES DE CADA CAMADA
- Aplicação
- Fornece serviços às aplicações do utilizador, com envio e receção de dados através das respetivas aplicações.
- protocolos: WEB (HTTP, HTTPs)
Email (SMTP, IMAP, POP)
Transferência Ficheiros ( FTP, SFTP, FTPS)
Serviço de Domínio (DNS) ...
Apresentação
- Formatação de dados, formato de ficheiros e compressão de dados e trata da Criptografia (Encriptação/Desencriptação).
- Assegura a compatibilidade entre camadas de aplicação de sistemas diferentes
- Formatos (jpg, mp3, doc , zip, ...)
- Sessão
- Controla (estabelece, faz a gestão e termina) a conexão entre as duas aplicações entre as duas máquinas.
- Transporte
- Controlo de transporte de dados ou fluxo de informação, segmentação e controlo de erros
- protocolos (TCP e UPD)
- Rede
- Endereçamento lógico
- Faz o encaminhamento (routing) de pacotes de dados
- Routers
- Ligação de Dados
- Endereçamento físico (MAC)
- Controla o acesso ao meio físico de transmissão e controlo de erros
- Switches
- Física
- Define as características do meio físico de transmissão da rede, conectores, interfaces, tipo de modulação de sinais, tipo de codificação,
- define a comunicação é bidirecional full duplex ou half-duplex.
- cabos, wireless
ENCAPSULAMENTO DE DADOS
Cada camada superior faz uso dos serviços da camada inferior e presta serviços à camada diretamente acima.
Quando uma camada recebe dados da camada imediatamente acima, a existência de um protocolo obriga à adição de informação de controlo sendo obtido um (PDU – Protocol Data Unit /Unidade de dados de protocolo ), que é enviado para a camada imediatamente abaixo.
O formato uma parte de dados assume em qualquer camada é chamada de unidade de dados de protocolo (PDU).
Este processo de adicionar informação ao passar pelas diversas camadas chama-se encapsulamento. No lado do receptor, o processo é inverso (desencapsulamento)
- Dados – PDU usada na camada de aplicação
- Segmento – PDU da camada de Transporte
- Pacote – PDU da camada de rede
- Quadro – PDU da camada de Ligação de dados
- Bits – uma PDU da camada física usada na transmissão física de dados pelo meio físico
Animação rápida https://www.youtube.com/watch?v=DNO37Ah4rKE
MODELO TCP/IP
modelo simplificado de 4 Camadas
4.1. Meios de transmissão guiados (cabos)
Os cabos usados em redes podem ser de dois tipos: eléctricos ou ópticos.
Cabos eléctricos (cobre)
- cabos de Par entrançado
– são os cabos mais utilizados nas redes locais.
Atualmente há 3 tipos:
UTP – UnShielded Twisted Pair - cabo de pares entrelaçados sem blindagem para espaços interiores.
Sem malha de proteção contra ruídos externos (máximo de 100 m com velocidades de 10 Mbp, 100 Mbp ou 10 Gbp).
F/UTP (FTP)
Cabo totalmente blindado por folha condutora (Foil - F) com pares trançados mutuamente não blindados (UTP). Este cabo é muito semelhante ao cabo UTP básico com a adição de folha, principalmente alumínio, sob a bainha plástica principal do cabo.
STP – Shielded Twisted Pair - cabo de par entrançado blindado, usado no exterior.
Com malha de proteção (blindagem) e consequentemente maior imunidade ao ruído (máximo de 150 m com velocidades de 10 Mbp, 100 Mbp ou 10 Gbp)
Padrões de categorias atuais para cabos de par entrançado:
- CAT 3 – 1 MHz, 10 Mbps
- CAT 5/5e – 100 MHz, 100 Mbps
- CAT 6 – 250 MHz, 1 Gbps
- CAT 6a (CAT6 Advanced, padrão TIA reconhecido) – 500 MHz mínimo, 600 MHz máximo, até 10 Gbps
- CAT 6e (CAT6 Enhanced, NÃO é um padrão TIA reconhecido ) – 500 MHz mínimo, 550 MHz máximo, até 10 Gbps
- CAT 7 – 600 MHz, 10 Gbps
- CAT 7a – 1000 MHz, 10 Gbps+
- CAT 8 – 2.000 MHz, especificação mínima de 25 Gbps, máximo de 40 Gbps
Variantes de cabos CAT6 / CAT7 / CAT8
O cabo CAT de rede possui várias propriedades que podem ser aplicadas a qualquer categoria de cabo. Os cabos CAT podem ter qualquer uma das propriedades abaixo:
- Par trançado não blindado (UTP) ou par trançado com folha (FTP) ou STP (par trançado blindado) ou SFTP (par trançado blindado e foilado) ou SSTP (par trançado blindado blindado)
É mais difícil trabalhar com cabos Ethernet STP e FTP porque a blindagem extra o torna mais espesso e rígido e porque a necessidade de manter a blindagem intacta torna o cabo mais frágil.
cabo UTP com conector RJ45Curiosidade
os condutores vão entrelaçados aos pares de condutores, consegue-se reduzir em cerca de 80% o ruído eletromagnético provocado por outros aparelhos elétricos. O ruído eletromagnético está presente em todo o tipo de equipamento elétrico, e se o valor for excessivo, o sinal que circula no cabo que transmite os sinais da comunicação pode ser distorcido, provocando defeito na comunicação. Este problema é tanto mais sensível quanto maior é o comprimento do cabo e maior a velocidade de transmissão dos sinais.
- Cabo coaxial
a popularidade destes cabos está na sua resistência, sendo um cabo blindado e que auxilia contra interferências eletromagnéticas.
Vantagens
Vantagem deste cabo é que apenas um cabo, funcionava tanto para a televisão (vários canais de TV), quanto para a Internet. Isso era possível através existe um sistema que é capaz de dividir cada um dos canais de televisão em diferentes frequências: o sistema MDF (Multiplexação por Divisão de Frequência).
Multiplexação por divisão de frequência (FDM - Frequency Division Multiplexing) -
o espectro de frequências é dividido em diversas faixas, uma para cada comunicação.
Multiplexação por divisão de tempo (TDM - Time Division Multiplexing) -
o tempo de transmissão de um canal é dividido em pequenas fracções de tempo, atribuindo-se uma
fração a cada uma das várias transmissões que estão a decorrer ao mesmo tempo.
Cabos Coaxiais podem ser de dois tipos:
Fino – com blindagem simples (máximo de 200 m)
Grosso – com blindagem dupla (máximo de 500 m)
Cabo coaxial fino: conector BNC
Cabo coaxial grosso: Conexão com transceivers (transmiter + receiver).
- Cabos ópticos (fibra ótica)
Os cabos de fibra óptica são constituídos por fios de vidro opticamente puro, tão finos quanto um fio de cabelo, que transmitem informação digital ao longo de grandes distâncias
- A velocidade de transmissão de dados por fibra ótica pode ser até 1 milhão de vezes maior que o cabo elétrico ou coaxial.
- Monomodo (velocidade e distâncias mais longas - velocidade de até 40 GB/s a centenas de quilómetros )
- Multimodo (velocidade máxima de um cabo é 10 GB/s, distância de até 300m)
As fibras óticas são utilizadas principalmente nas telecomunicações, pois apresentam várias vantagens em relação ao uso dos antigos cabos elétricos.
Vantagens da utilização das fibras óticas:
-maior capacidade transmissão de informação ou largura de banda
-maior capacidade transmissão de informação ou largura de banda
- velocidade de transmissão de dados muito maior
- são de fácil instalação
-A matéria prima para sua fabricação, a sílica, é muito mais abundante que os metais e possui baixo custo de produção;-Não sofrem com as interferências elétricas nem magnéticas, além de dificultar um possível roubo de sinal;
-A comunicação é mais confiável, pois são imunes a falhas;
-Ao contrário dos fios metálicos, os fios de vidro não enferrujam, não oxidam e não sofrem com a ação de agentes químicos.
Cabos de fibra submarinos fornecem um caminho para serviços de comunicação enquanto transmitem eletricidade.
4.2. Meios de transmissão não guiados (sem fios)
A comunicação através de redes sem fios é cada vez mais utilizada.
Vantagens
Devido à facilidade com que se instala e se pode mudar de local, confere- lhe uma característica única: flexibilidade.
É de realçar também, a maior imunidade ao ruído, a maior segurança, bem como os custos de manutenção mais baixos relativamente ao uso de cabos.
Permite ao utilizador estar em movimento, por exemplo, com um portátil e ter sempre acesso à rede (dentro dos limites de cobertura claro).
Existem diversos tipos de redes sem fios, tais como:
As ondas eletromagnéticas estão presentes no nosso cotidiano mesmo que não consigamos visualizá-las.
Infravermelho
O comprimento de onda da radiação infravermelho não lhe permite atravessar a maior parte dos objetos (paredes, metal, etc), ao contrário, por exemplo, das ondas rádio (por isso conseguimos ouvir rádio dentro de casa).
Desta forma, não é possível ter objetos a obstruir a linha de visão entre o emissor e o receptor que no máximo podem estar distância de 30 metros.
Esta tecnologia é bastante utilizada em comandos de TV e em ratos e teclados sem fios (entre outros), câmaras de segurança, leitores de códigos de barras
Ondas rádio
Ondas de rádio são ondas eletromagnéticas que não precisam de meio para se propagar. Elas são utilizadas principalmente na telecomunicação.
As ondas de rádios são o tipo de radiação eletromagnética com maior comprimento de onda, ou seja, menor frequência e por isso menor energia, de todo o espetro eletromagnético.
São usadas em telecomunicações: emissões de rádio AM e FM e de televisão
Micro-ondas
As micro-ondas são uma subcategoria do espectro de ondas de rádio, com frequências mais altas.
Estas radiações eletromagnéticas têm um comprimento de onda menor que as ondas de rádio (e por isso, maior frequência e maior energia que as ondas de rádio), com valores entre 10-3 m a 0,3 m (frequências de 109 Hz a 3 × 1011 Hz).
As radiações micro-ondas podem ser usadas em radares, telecomunicações e em radioastronomia.
As micro-ondas são também muito utilizados como meio de aquecer ou de confecionar alimentos e routers Wi-Fi
As redes Wi-Fi, bluetooth e alguns outros serviços informáticos usam as radiações micro-ondas como meio de comunicação.
A tecnologia Wi-Fi utiliza ondas de rádio na faixa de frequência de 2,4 GHz e/ou 5 GHz para comunicação sem fio (microondas)
O sistema de Posicionamento Global (GPS) utiliza micro-ondas para operar.
Muitos satélites de comunicação utilizam micro-ondas em suas transmissões.
CRAVAR CABOS fichas RJ45
Ferramentas para os cabos UTP
Para a operação de “cravamento” das fichas RJ45 nos cabos UTP ou STP são necessários vários instrumentos.
- alicate de cravar os cabos UTP ou STP na ficha RJ45
- alicate para retirar (“descarnar”) o isolamento exterior do cabo
- ficha RJ45 para redes de computadores
Colocar os fios do cabo pela ordem certa utilizando uma das duas normas (tenha em atenção as cores dos fios):
Tabela Sequencial de Cores e Pinagem Padrão T-568A e T-568B
| Pino | T-568A | T-568B |
| 1 | Branco/Verde | Branco/Laranja |
| 2 | Verde | Laranja |
| 3 | Branco/Laranja | Branco/Verde |
| 4 | Azul | Azul |
| 5 | Branco/Azul | Branco/Azul |
| 6 | Laranja | Verde |
| 7 | Branco/Marrom | Branco/Marrom |
| 8 | Marrom | Marrom |
Tipos de cabos que se podem fazer:
Normal - Para ligar um computador a um Hub ou Switch. (mesma norma)
Normal - Para ligar um computador a um Hub ou Switch. (mesma norma)
Cruzado ou crossover- Para ligar dois computadores diretamente um ao outro. (em cada extremidade diferentes normas)
NORMAL
Normal - Para ligar um computador a um Switch
Utilizar a mesma norma nas duas extremidades do cabo.
Utilizar a mesma norma nas duas extremidades do cabo.
The transmit data (TX) and receive data (RX) signals
CABO CROSSOVER - conectar dois Computadores
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