Fundamentos de redes - Modelo TCP/IP

Imagem obtida em: https://fiberbit.com.tw/tcpip-model-vs-osi-model/

HTTP, FTP, SMTP, TELNET, DNS e SNMP são diferentes protocolos de comunicação que se encontram na camada de aplicação do modelo TCP/IP e OSI, responsáveis pela interação direta com os aplicativos e usuários finais em uma rede.

Alguns exemplos (Listagem dos 4 principais):

HTTP (Hypertext Transfer Procotol) - Protocolo utilizado para serviços da web, responsável por transferir páginas alocadas em um servidor para exibição em um computador, via browser.

FTP (File Transfer Procotol) - Protocolo responsável pela transferência de arquivos (download e upload) pela internet, entre um cliente e um servidor.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - Cuida da parte de e-mails, utilizado quando um e-mail é enviado pela internet.

DNS - Este protocolo é utilizado na camada de Aplicação ou de Transporte? 

R: DNS opera na camada de aplicação, pois fornece um serviço diretamente útil para os aplicativos e usuários finais. Quando um aplicativo precisa traduzir um nome de domínio em um endereço IP, ele faz uma consulta DNS, geralmente usando o protocolo UDP ou TCP na camada de transporte, mas a lógica do serviço DNS em si está na camada de aplicação.

Modelo TCP/IP e OSI - Camada de Transporte 

UDP (User Datagram Protocol) -  Numa analogia bem questionável, o UDP simplesmente "dispara" os pacotes em direção ao destino, na esperança de que eles cheguem lá, mas sem muitos dos procedimentos de verificação e correção que você encontraria em um serviço de entrega mais controlado, como o TCP.

TCP (Transmission Control Protocol) - Este protocolo por ter mais procedimentos possui uma maior latência comparado ao UDP, porém a sua utilização consiste de uma melhor confiabilidade.

Projeto de um sistema de comunicação: Perda de sinal - Problemas na transmissão (Ruído, Atenuação, RSR).

Problema na camada física de transmissão - ruído e atenuação

Exemplo de interferência por ruído; Imagem: MAIA, 2013

 Ruídos são interferências eletromagnéticas que distorcem o sinal de uma corrente, por conta disso que os cabos de cobre responsáveis pela transmissão de dados são trançados, para evitar a interferência.

Quanto maior a relação sinal-ruído, melhor a qualidade do sinal. Utiliza-se o Decibel(dB) e aplica uma escala logarítmica à RSR, 10 log 10 RSR.

Tipos de Ruído:

Ruído Térmico (Branco) - O calor ocasionado pela movimentação dos elétrons, por isso é importante levar em consideração a disposição do cabo de rede longe de objetos que emitam calor, como o dissipador de um ar-condicionado, ou lâmpadas. 

Ruído Crosstalk (Linha Cruzada) - Utilização da mesma linha (frequência) por dois ou mais transmissores (Ex: Uma rádio que utiliza a frequência 103.01 MHz, porém, após chegar em outro distrito, sua frequência se mescla com outra rádio que também utiliza essa frequência e ambas se mesclam na rádio até que o carro perca a conexão com uma das rádio e a outra se estenda o sinal).

Ruído Impulsivo - Imprevisível, ocasionado por descargas elétricas (raios), ocorre por problemas eletromagnéticos.

Medir qualidade de um canal de comunicação é utilizando a taxa de erro de BIT, ou BER (Bit Error Rate).

Divide-se os números de bits recebidos com erro com os bits transmitidos com êxito. 

Qual a importância das interfaces? Comunicação entre camadas.

Amplitude (Potência e alcance), Frequência (Ciclo) e Fase (Duração).

Camada Física - Características do sinal (fase)

Temos: Período (tempo de duração de um ciclo do sinal, Ciclo (Início e fim), variação completa da amplitude de um sinal.

Fase: Deslocamento de sinal

Onda: Comprimento da onda

Largura de Banda x Multiplexação 

São dois conceitos que á priori são semelhantes, porém, a largura de banda se caracteriza pela quantidade de linhas paralelas para transferência de dados. Já a multiplexação se refere ao uso de diferentes linhas paralelas para diferentes tipos de transmissão de dados. O ar é um ótimo exemplo de multiplexação (Do tipo FDM), visto que o ar conseguimos escutar e diferenciar as vozes das pessoas que estão falando em um ambiente, assim como os barulhos do ambiente (ventilador, ar-condicionado, televisão e etc.)

A fibra ótica, dependendo do modelo utiliza um dos modos de multiplexação para fazer a transmissão de seus dados.

A multiplexação pode ocorrer em dois modos: FDM (Não é isso que vc pensa... É FREQUENCY Division Multiplexing) e TDM (Time Division Multiplexing). FDM são diferentes dados sendo transmitidos em diferentes frequências num canal de comunicação (Como ADSL). Já o TDM são dados sendo transferidos em um mesmo canal de comunicação onde cada dado tem o seu intervalo de tempo para utilizar a transferência.

Uma boa analogia seria a comparação do TDM com o sistema Batch (Lote), a analogia com o sistema batch pode ser feita ao considerar que, assim como no sistema batch, as diferentes fontes de dados no TDM são processadas (ou transmitidas) em lotes, mas cada uma em seu próprio intervalo de tempo. Esse tem dois tipos - assíncrono: tempos iguais; síncrono - tempos diferentes.

Portanto, enquanto a largura de banda se refere à capacidade de transmissão de dados de um canal, a multiplexação é a técnica usada para permitir que diferentes fontes de dados compartilhem eficientemente esse canal. Em resumo, largura de banda é como a capacidade total da "rodovia", e a multiplexação é como o tráfego é organizado e compartilhado nessa rodovia.

multiplexador

origem e destino da multiplexação -  faz a separação dos dados  *Ainda falta atualizar isso*

Largura de banda e capacidade de transmissão - *Analogia com tubulação de água*

Como visto acima, a largura de banda seria como uma estrada. Logo se uma estrada possuir mais linhas, aumentando assim a sua capacidade de transmissão (mais carros poderão trafegar).

Teorema de Nyquist - W = 2W

Teorema de Shannon - frequências mais altas oferecem maior largura de banda

Meios de transmissão

confiabilidade: menos suscetível a problemas , como o ruido e atenuação.

segurança: confiabilidade para a confidencialidade dos dados

instalação e manutenção - as interfaces e os dispositivos  onde serão instaladas

custo - custo do meio de manutenção, custos das interfaces de comunicação e dispositivos de rede como hubs e switches. 

quanto maior a quantidade e a distancia  entre os dispositivos, menos *atualizar isso*