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Arquitectura de computadores

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  • 1. Arquitectura de ComputadoresMeios físicos de transmissãoTrabalho realizado por: Gustavo Fernandes Nº10 11ºGI
  • 2. ÍndiceMeios físicos de transmissão ........................................................................................................ 3Cabos eléctricos ............................................................................................................................ 3 Pares entrançados: ........................................................................................................... 3 UTP: .......................................................................................................................... 3 Categorias................................................................................................................. 4 STP: ................................................................................................................................... 5 Cabos Coaxiais .................................................................................................................. 6 Conectores BNC ................................................................................................................ 8 Vantagens ....................................................................................................................... 10 Desvantagens ................................................................................................................. 11Meios de transmissão de dados sem fios ................................................................................... 11 Ondas rádio ............................................................................................................ 11 Infravermelhos ....................................................................................................... 12 Laser ....................................................................................................................... 12
  • 3. Meios físicos de transmissãoUm meio físico de transmissão, numa rede de computadores, é o canal de comunicação peloqual os computadores enviam e recebem os sinais que codificam a informação.Podemos subdividir os cabos utilizados em redes em dois grupos principais:Cabos eléctricos- Cabos eléctricos são cabos de cobre (ou de um outro material condutor), que transmitem osdados através de sinais eléctricos.Pares entrançados:Os cabos de pares entrançadosconsiste em um ou vários pares de fios de cobre; os dois fios decada par são entrançados, ou seja, enrolados em torno um do outro, com o objectivo de criar àsua volta um campo electromagnético que reduz a possibilidade de interferências de sinaisexternos.Os cabos pares entrançados são cabos do mesmo tipo dos que são usados nas linhastelefónicas. Devido à sua relativa simplicidade e baixo custo, conjugadamente com boascaracterísticas de transmissão, estes cabos têm sido largamente utilizados quer em redeslocais quer em redes alargadas. Em redes alargadas, os cabos mais utilizados são os das linhastelefónicas; no entanto, também existem MAN e WAN com os seus sistemas de transmissãopróprios, independentes das redes telefónicas.UTP: Cabo de pares entrançados não-blindado - que consiste apenas nos paresentrançados sem blindagem; os cabos deste tipo são mais baratos que os blindados e maispráticos de instalar; por isso mesmo são os mais usados nas redes locais, embora também osmais sensíveis às interferências electromagnéticas.
  • 4. CategoriasOs cabos UTP foram padronizados pelas normas da EIA/TIA-568-B e são divididos em 10categorias, levando em conta o nível de segurança e a bitola do fio, onde os números maioresindicam fios com diâmetros menores.Categoria do cabo 1 (CAT1): Consiste em um cabo blindado com dois pares trançadoscompostos por fios 26 AWG. São utilizados por equipamentos de telecomunicação e rádio. Foiusado nas primeiras redes Token-ring mas não é aconselhável para uma rede par trançado.Categoria do cabo 2 (CAT2): É formado por pares de fios blindados (para voz) e pares de fiosnão blindados (para dados). Também foi projectado para antigas redes tokenringE ARCnet chegando a velocidade de 4 Mbps.Categoria do cabo 3 (CAT3): É um cabo não blindado (UTP) usado para dados de até 10Mbitscom a capacidade de banda de até 16 MHz. Foi muito usado nas redes Ethernet criadas nosanos noventa (10BASET). Ele ainda pode ser usado para VOIP, rede de telefonia e redes decomunicação 10BASET e 100BASET4.Categoria do cabo 4 (CAT4): É um cabo par trançado não blindado (UTP) que pode ser utilizadopara transmitir dados a uma frequência de até 20 MHz e dados a 20 Mbps. Foi usado em redesque podem actuar com taxa de transmissão de até 20Mbps como tokenring, 10BASET e 100BASET4. Não é mais utilizado pois foi substituído pelos cabos CAT5 eCAT5e.Categoria do cabo 5 (CAT5): usado em redes fast ethernet em frequências de até 100 MHzcom uma taxa de 100 Mbps.Categoria do cabo 5e (CAT5e): é uma melhoria da categoria 5. Pode ser usado parafrequências até 125 MHz em redes 1000BASE-T gigabit ethernet.Categoria do cabo 6 (CAT6): definido pela norma ANSI EIA/TIA-568-B-2.1 possui bitola 24 AWGe banda passante de até 250 MHz e pode ser usado em redes gigabit ethernet a velocidade de1Gbps.Categoria: CAT 6a: é uma melhoria dos cabos CAT6. Os cabos dessa categoria suportam até500 MHz e podem ter até 55 metros no caso de a rede ser de 10Gbps, caso contrário podemter até 100 metros. Para que os cabos CAT 6a sofressem menos interferências os pares de fiossão separados uns dos outros, o que aumentou o seu tamanho e os tornou menos flexíveis.Essa categoria de cabos tem os seus conectores específicos que ajudam ao evitarinterferências.
  • 5. VantagensOs cabos UTP são os mais usados para conexões de rede, e são considerados os cabos a base decobre mais rápidos do mercado. São mais finos — seu diâmetro é de aproximadamente 0,43 cm —e mais baratos que os cabos STP, o que os torna mais acessíveis e de mais fácil instalação. Existemdiversas categorias deste cabo, desde a nível 1, que é utilizada para telecomunicações, até a nível6, para redes Ethernet de altíssima velocidade. Além disso, é o tipo de cabo mais compatível comdispositivos de rede e não requer aterramento.DesvantagensEsse tipo de cabo é sensível a interferências oriundas de radiofrequência (RFI) e a ondaselectromagnéticas, como as micro-ondas, e é muito mais propenso a sofrer com ruídoselectrónicos e interferências do que os outros tipos de cabo. Por este motivo, estecabeamento não deve ficar próximo a emissores de microondas e lâmpadas fluorescentes.Além disso, a distância máxima de cabo entre amplificadores de sinal é mais curta neste tipode cabo, se compararmos com o cabo coaxial ou a fibra óptica, o que faz que ele seja menoseficiente para transmitir sinais através de longas distâncias.STP: Cabo de pares entrançados blindado - que consiste em pares de fios entrançadosrevestidos por um invólucro plástico, com vista a proteger os condutores das interferênciaselectromagnéticas; este tipo de cabos pode ser necessário em certas instalações onde existamequipamentos geradores das referidas interferências electromagnéticas.
  • 6. Categoria 7 (CAT7): está sendo criada para permitir a criação de redes de 40Gbps em cabos de 50m usando fio de cobre Categoria 7a (CAT7a): está sendo criada para permitir a criação de redes de 100Gbps em cabos de 15m usando fio de cobre Conectores o Os conectores utilizados para estes cabos são os RJ-45Cabos CoaxiaisO cabo coaxial é um tipo de cabo condutor usado para transmitir sinais. Este tipo de cabo éconstituído por diversas camadas concêntricas de condutores e isolantes, daí o nome coaxial.O cabo coaxial é constituído por um fio de cobre condutor revestido por um material isolante erodeado duma blindagem. O conector utilizado nesse tipo de cabo é o BNC. Este meio permitetransmissões até frequências muito elevadas e isto para longas distâncias. A principal razão dasua utilização deve-se ao facto de poder reduzir os efeitos e sinais externos sobre os sinais atransmitir, por fenómenos de IEM (Interferência Electromagnética).Os cabos coaxiais geralmente são usados em múltiplas aplicações desde áudio ate as linhas detransmissão de frequências da ordem dos giga hertz . A velocidade de transmissão é bastanteelevada devido a tolerância aos ruídos graças à malha de protecção desses cabos.A velocidademáxima de transmissão é de 20 Mb/s.Os cabos coaxiais são utilizados nas topologias físicas em barramento.Os cabos coaxiais são usados em diferentes aplicações: Ligações de áudio Ligações de rede de computadores Ligações de sinais de radiofrequência para rádio e TV - (Transmissores/receptores) Ligações de radioamador
  • 7. Cabo Coaxial Escudo de Cobre Alumínio Condutor Central Camada de Borracha Cabo CoaxialExistem dois tipos de cabos coaxiais:Fino- Os cabos coaxiais finos normalmente são feitos de cobre, têm uma velocidade até10mbps. Uma frequência de 2ghz.Grosso- Estes são feitos de alumínio, têm uma velocidade igual aos cabos coaxiais finos, de10mbps, mas têm uma frequência maior, de 10ghz.
  • 8. Conector de cabo coaxialConectores BNCBNC é um conector para cabos coaxiais tipo RG-58 e RG-59, em aplicações de RF quenecessitam de um conector rápido, apto para UHFe de impedância constante. Muito utilizadoem equipamentos de rádio de baixa frequência, equipamentos de CFTV e em instrumentos demedição.Foi também muito utilizado nas primeiras redes Ethernet, nos anos da década de 1980, masacabaram substituídos nessa aplicação, junto com os cabos coaxiais, pelosconectores RJ45 para cabos UTP.
  • 9. Vantagens:O Cabo Coaxial possui vantagens em relação aos outros condutores utilizadostradicionalmente em linhas de transmissão por causa de sua blindagem adicional, que oprotege contra o fenómeno da indução, causado por interferências eléctricas ou magnéticasexternas (imune a ruídos).Desvantagem:Mais caro que o par trançado, mais que de certa forma vale apena.Cabos ópticos- Cabos ópticos são cabos de fibra óptica, que transmitem a informação através de sinaisópticos ou luminosos.As fibras ópticas podem ser basicamente de dois modos: Monomodo: Permite o uso de apenas um sinal de luz pela fibra. Dimensões menores que os outros tipos de fibras. Maior banda passante por ter menor dispersão. Geralmente é usado laser como fonte de geração de sinal.
  • 10. Multimodo: Permite o uso de fontes luminosas de baixa ocorrência tais como LEDs (mais baratas). Diâmetros grandes facilitam o acoplamento de fontes luminosas e requerem pouca precisão nos conectores. Muito usado para curtas distâncias pelo preço e facilidade de implementação pois a longa distância tem muita perda de sinal.VantagensEm Virtude das suas características, as fibras ópticas apresentam muitas vantagens sobre ossistemas 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;
  • 11. 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 de transmissão de dados sem fiosOndas rádioConecta redes locais em diferentes prédios e transportam sinais analógicos. Conseguemultrapassar obstáculos na transmissão. Por vezes poderão necessitar de um objecto chamadorepetidor para aumentar a sua frequência.Estas antenas, normalmente são divididas em:Torre: Suporte da antena de transmissão (parabólica por exemplo)Antena: Reflector parabólico é a própria antena. (recebe e envia).Rádio Transmissor e Receptor: Opera numa sequência própria e trabalha com baterias.
  • 12. InfravermelhosÉ preciso que o receptor tenha visão do transmissor (sem obstáculos). Esse meio é usado emcontrolo remoto e dispositivos simples. Hoje em dia foi substituído pelo Bluetooth. Largura de bandaTaxas até 4Mbps e com um baixo alcance de 4,5 metros.LaserMuito usado em conexões ponto-a-ponto, e em prédios separados. Quase que idêntico aoinfravermelho (ambientes internos), diferenciando-se apenas na distância entre os dois pontosde conexão; o Wireless Laser é adequado à longas distâncias, e necessita de visada directa; Atransmissão está sempre sujeita a interrupções por receber interferências climáticas.

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