Neste módulo veremos os dois primeiros processos estabelecidos na Camada Física.
| Processos | Métodos |
|---|---|
| Tipos de Conexão | Ponto a Ponto Multiponto |
| Topologia Física | Barramento Estrela Malha Celular |
| Sinalização Digital | Estado da corrente Estado da transição |
| Sincronização dos bits | Assíncrona Síncrona |
| Utilização da banda | Banda base Banda larga |
| Multiplexação | Divisão de frequência Divisão de tempo |
Tipo de Conexão
O Tipo de Conexão descreve quantos dispositivos são conectados ao meio de transmissão. Pode ser:
Conexão Ponto-a-Ponto
- É um link direto entre dois dispositivos
- Exemplos: PC-Impressora, modem, antenas, terminais
Conexão Multiponto
- Compartilham o mesmo meio de comunicação
- A capacidade de transmissão do meio (largura de banda) é dividida entre os componentes conectados
“Topologia” refere-se à disposição dos elementos da rede.
A camada física estabelece a disposição “física” da rede, isto é, como os dispositivos e cabos estão colocados. As topologias físicas são:
Barramento
Nesta disposição, os elementos são conectados a um cabo chamado de Back-bone.
A conexão é feita através de um conector T, e eventualmente um cabo de derivação. O conector T mais utilizado é o BNC.
Todos os dispositivos recebem o sinal emitido, mas apenas o(s) destinatário(s) o processa.
Nas extremidades é necessário que haja um terminador, para que o sinal não seja refletido e ocasione colisões. Pelo menos um dos terminadores deve ser aterrado.
Caso não haja um terminador, o sinal será refletido nas extremidades, corrompendo o sinal.
Com o terminador, o sinal é dissipado nas extreminades, não danificando as transmissões no cabo.
Num barramento, os nós são passivos, isto é, não são responsáveis pela passagem do sinal.
Porém, se houver uma interrupção no cabo, todo o segmento ficará inoperante.
Apesar de serem pouco utilizadas atualmente, ao lado segue um esquema de uma instalação que utiliza a arquitetura de barramento.
Resumidamente, para a arquitetura de barramento temos os seguintes benefícios e considerações.
Arquitetura Física de Anel
Constituído de um circuito fechado de conexões ponto-a-ponto
Permite a utilização de um anel duplo, para tolerância a falhas. No caso de uma ruptura, os nós adjacentes fecham o circuito formando um novol anel.
Para a arquitetura de anel, temos os seguintes benefícios e considerações:
Arquitetura de Estrela
Nesta arquitetura, um elemento central chamado hub, concentrador ou repetidor multiporta conecta ponto-a-ponto os dispositivos.
Vários hubs podem ser cascateados, formando uma hierarquia de estrelas.
Mais adiante, consideraremos que há limites para a quantidade de hubs que podemos cascatear sem prejudicar a qualidade do sinal de transmissão.
Por sua flexibilidade e baixo custo, esta é a arquitetura mais utilizada nas redes locais.
Tipicamente, a arquitetura de estrela conta com um hub situado próximo ao grupo de máquinas que ele conecta.
Ao posicioná-lo dois fatores são importantes: facilidade de gerencimento e manutenção, e a menor quantidade possível de cabos.
Especialmente em regiões onde há muita interferência eletromagnética, quanto menor o comprimento dos cabos, melhor.
Os seguintes são os benefícios e considerações da arquitetura de estrela:
Arquitetura de Malha
Nesta configuração, todas as entidades se conectam com as demais através de uma ligação ponto-a-ponto.
A vantagem é que nenhum dado necessita percorrer mais que um pulo (hop); a transferência pode ser muito rápida.
Além disso, é uma arquitetura com elevada tolerância a falhas.
Normalmente é usada numa configuração parcial, ou seja, alguns dispositivos são conectados por uma malha e outros por outra arquitetura.
A quantidade total de conexões “c” é expressa por:
c=n(n-1)/2
Por exemplo: para 10 dispositivos precisaremos
c=10(10-1)/2 => c=45 enlaces
Como benefícios e considerações desta arquitetura, podemos listar:
Arquitetura de Células
Combina tecnologia sem fio (wireless) ponto-a-ponto e multiponto, dividindo o espaço físico em áreas chamadas células.
O alcance de cada célula depende da potência de transmissão das antenas utilizadas.
As áreas de alcance das células devem ser sobrepostas, de modo que não haja áreas “escuras”, nas quais os dispositivos perdem a conexão. Obstáculos e fontes de ruido devem ser consideradas.
Instalação Típica
O ponto central de conexão é chamado hub e opera com os dispositivos em modo multi-ponto, o que lhes dá mobilidade.
Ao passo que um dispositivo se move para a área de atuação de outra célula, sua conexão é comutada para a antena mais próxima.
Cada hub comunica-se ponto-a-ponto com os demais.
Os hubs podem ser conectados entre si via cabo também.
Benefícios e considerações com respeito à arquitetura de células.