da Parte Escrita
Transcrição
da Parte Escrita
Tecnologia em Desenvolvimento de Sistemas Distribuídos Seminário Conectividade Deive Roy Boganika Lucas Damiani Thiago Przybylovicz Curitiba, novembro de 2005. 1 Índice Geral 1. Introdução........................................................................................................................4 2. Modems Discados...........................................................................................................5 2.1 Fundamentos............................................................................................................5 2.2 Evolução.....................................................................................................................5 2.3 Funcionamento.........................................................................................................5 2.3.1 Protocolo............................................................................................................6 2.3.2 Taxa de transferência......................................................................................7 2.4 Tecnologia.................................................................................................................9 2.4.1 Modems Analógicos.........................................................................................9 2.4.2 Modems Digitais...............................................................................................9 2.4.3 Modem 56K.....................................................................................................10 2.4.4 Modem Duplex...............................................................................................11 2.4.5 Modem Onboard............................................................................................11 2.4.6 Winmodem......................................................................................................11 2.5 Comparação de Preços e Funcionamento..........................................................12 2.6 Variáveis a serem analisadas para compra........................................................12 3. Modems ADSL...............................................................................................................13 3.1 Fundamentos..........................................................................................................13 3.2 Funcionamento.......................................................................................................13 3.2.1 Instalação do modem ADSL externo...........................................................13 3.2.2 Tipos de Conexão..........................................................................................14 3.2.3 Mecanismos de Encapsulamento de Informações:...................................14 3.3 Tecnologias.............................................................................................................14 Modem USB................................................................................................................15 3.4 Marcas.....................................................................................................................16 3.5 Diferença.................................................................................................................16 3.6 Comparação de Preços e Características...........................................................16 3.6.1 SPEED TOUCH 330 USB..................................................................................16 3.6.2 SPHAIRON XPEED X400..................................................................................17 3.6.4 SIEMENS SPEEDSTREAM 4200.......................................................................18 3.6.5 XAVI X8121R...................................................................................................19 3.7 Variáveis a serem consideradas na compra.......................................................20 4. Placas de Rede..............................................................................................................21 4.1 Fundamentos..........................................................................................................21 4.2 Funcionamento.......................................................................................................22 4.3 Tecnologias.............................................................................................................22 4.4 Marcas.....................................................................................................................22 4.5 Diferenças de Funcionamento.............................................................................22 4.6 Comparação de Preços e Funcionamento..........................................................23 4.7 Variáveis a serem consideradas na compra.......................................................23 5. Hub.................................................................................................................................24 5.1 Fundamentos..........................................................................................................24 5.2 Funcionamento.......................................................................................................24 5.3 Tecnologias.............................................................................................................25 5.4 Marcas.....................................................................................................................25 5.5 Diferenças de Funcionamento.............................................................................25 5.6 Comparação de Preços e Características...........................................................25 5.7 Variáveis a serem analisadas para compra........................................................25 6. Switch.............................................................................................................................26 2 6.1 Fundamentos..........................................................................................................26 6.2 Funcionamento.......................................................................................................27 6.3 Tecnologias.............................................................................................................27 6.4 Marcas.....................................................................................................................27 6.5 Diferenças de funcionamento..............................................................................27 6.6 Comparação de Preços e Características...........................................................27 6.7 Variáveis a serem analisadas para compra........................................................28 7. Conclusão......................................................................................................................29 8. Bibliografia....................................................................................................................30 Índice de Figuras Fig. 2.1 - Foto Modem Motorola V.92 PCI.......................................................................5 Fig. 2.2 - Esquema de funcionamento da conexão discada........................................6 Fig. 2.3 - Gráfico da relação Taxa de Transmissão x Sinal Ruído...............................9 Fig. 3.1 - Esquema de funcionamento ADSL................................................................13 Fig. 3.2 - Modem Bridge..................................................................................................14 Fig. 3.3 - Modem Router.................................................................................................15 Fig. 3.4 – Modem USB Huawei SmartAX MT810...........................................................15 Fig. 3.5 - Speed Touch 330............................................................................................16 Fig. 3.6 - Xpeed X400......................................................................................................17 Fig. 3.7 - US Robotics 9001............................................................................................17 Fig. 3.8 - Speedstream 4200..........................................................................................18 Fig. 3.9 - X8121R.............................................................................................................19 Fig. 4.1 - RTL8139...........................................................................................................21 Fig. 4.2 - 3c905 - Tx..........................................................................................................21 Fig. 4.3 - Dlink AirPlus XtremeG DWL - G520................................................................21 Fig. 5.1 - OfficeConnect Dual Speed Hub 16...............................................................23 Fig 5.2 - Encore ENH708 - MIN........................................................................................24 Fig. 6.1 - Switch Catalyst 3750......................................................................................26 Fig. 6.2 - Switch Encore ENH908 - NWY.........................................................................26 Índice de Tabelas Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 - Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela comparativa comparativa comparativa comparativa comparativa entre entre entre entre entre modelos, preços e características.............12 modelos e suas características..................16 modelos, preços e suas características....23 modelos, preços e suas características....25 modelos, preços e suas características....27 3 1. Introdução No início tudo era caos, a incomunicabilidade entre os seres tornava a vida hostil e tenebrosa, o temor pairava sobre o ar. Sucintamente o homem transformou seus grunhidos em sinais organizados, dotados de significado e sentido, passando a entender e interagir com o seu meio e seus semelhantes. A evolução da ignorancia para tecnologia, queira ou não, foi abastecida pela capacidade de interação, a comunicação entre os diversos seres. Desde de então nasceu a possibilidade de idéias conjuntas e como consequência o desenvolvimento da tecnologia e ciência. No decorrer dessa evolução o homem por diferentes meios vem tentando vencer as barreiras físicas impostas a sua comunicação e transmissão de seus conhecimentos. Um grande expoente que veio a se revelar praticamente na contemporaneidade dos dias atuais ( não consideramos século como grande distância temporal ) foi Graham Bell, o inventor do telefone ( dispositivo primitivo mas suficiente para encurtar distâncias ). A partir dele muito se descobriu e se aperfeiçoou, inovando e surpeendendo a luz de nosso olhar. É passível de se dizer que a barreira foi vencida sim, e hoje somos capazes de influir e interagir na cultura e vida de povos pelo mundo todo... os tempos são outros e os conceitos são diferentes. Como fruto dessa tecnologia que vem sorrateiramente invadindo nosso cotidiano é que vamos citar e apresentar os dispositivos que intensificam e facilitam a interação de dados e pessoas de empresas, comunidades, sociedades, do planeta de Terra inteiro: MODEMS, HUBS e SWITCHS. 4 2. Modems Discados 2.1 Fundamentos Modem – (MOdulador /DEModulador).A maneira mais fácil de fazer a comunicação entre dois computadores distantes é via linha telefônica. Quase todos têm acesso a uma e já existe uma sofisticada rede de interconexão propiciada pelas companhias telefônicas. O problema reside no fato das linhas telefônicas terem sido preparadas para o tráfego da voz e não para os sinais digitais dos computadores. A informação digital dos computadores precisa de ser convertida em sinais adequados para o tráfego pela rede telefônica pública. O aparelho responsável por essa conversão é o modem. A palavra modem é também usada para designar dispositivos usados em transmissão exclusivamente digital, como por exemplo os dispositivos que recebem as informações digitais originados em um computador e os adequam para uma linha telefônica digital, como a ISDN (Rede Digital de Serviços Integrados). Fig. 2.1 - Foto Modem Motorola V.92 PCI 2.2 Evolução O modem é uma invenção antiga, mas ainda fundamental para o mundo dos computadores. Hoje, há modems rápidos, trabalhando a 56.600 bps, mas muitos ainda se lembram dos antigos aparelhos que operavam a 300 bps. O interessante é que, há uns cinco anos atrás, apenas uma pequena porção dos computadores tinha a disponibilidade de um modem. A consolidação da Internet e a explosão de transações pela rede provocou o surgimento de um enorme mercado para os modems e as fábricas têm respondido com um desenvolvimento sem precedentes. 2.3 Funcionamento Os modems são sempre usados aos pares, um em cada extremidade do caminho de transmissão. Para garantir a comunicação, o usuário deve assegurar - se de que tanto o modem transmissor como o receptor usem o mesmo protocolo, que são as regras que descrevem precisamente o formato dos dados, o esquema de modulação e a velocidade de transmissão. Toda vez que se faz a comunicação entre dois pontos, diz - se que essa comunicação acontece através de um canal. Por exemplo, quando duas pessoas falam através do telefone comum, elas usam o canal telefônico. Outro 5 conceito muito importante e também bastante intuitivo é o do ruído. Em toda comunicação, existe ruído presente. É claro que, quanto maior o ruído, maior é a chance de acontecerem erros nessa comunicação. Todo canal é corrompido pelo ruído. A potência do ruído, de forma absoluta, não traz muita informação, o que interessa é a comparação da potência do ruído com a potência do sinal que passa pelo canal. Por isso, o ruído é caracterizado através do que se chama Relação Sinal /Ruído (SNR), que normalmente é medida em dB (decibel). Quanto maior for a SNR, melhor será a comunicação. A Figura 1 apresenta uma típica conexão usando modem, onde um usuário acessa um provedor Internet (ISP, “Internet Service Provider”) através da rede telefônica pública (PSTN, “Public Switch Telephone Network”). O enlace digital entre o computador e o modem é transformado por este último em um enlace analógico, que chega até a central telefônica. Já o enlace entre as centrais é feito de forma digital, exceto as centrais muito antigas. Algumas grandes instituições, como os bancos, alugam linhas privadas digitais e, com isso, têm, desde a origem até o destino, um enlace completamente digital e podem então comunicar - se a grandes velocidades. Os principais problemas da conexão entre computadores surgem no enlace analógico, que foi originalmente projetado para trabalhar com voz na faixa de 300 até 3 kHz. Bem, se o problema está nas linhas telefônicas analógicas, não seria possível substituí - las por enlaces digitais? Provavelmente não, pois ficaria muito caro. É preciso contentar - se com as velhas linhas telefônicas. Fig. 2.2 - Esquema de funcionamento da conexão discada. 2.3.1 Protocolo Quem já trabalhou com modems com certeza já viu uma lista de especificações: v.34, v.32, v.22, bell 212A, etc.. Essas especificações dizem respeito aos protocolos que um modem pode cumprir. Os modems, assim como as pessoas, precisam de uma linguagem comum para que cada um entenda o outro. No começo dos anos 70, a Bell era a maior projetista e produtora de modems e, por isso, seus modems acabavam virando padrões. 6 Esses padrões foram mais tarde adotados como recomendações de uma organização de padrões mundiais, denominada “Comité Consultatif International de Telegraphie et Telephonie”, abreviada como CCITT. Ela foi mais tarde renomeada para “International Telecommunications Union Telecommunication Standardization”, abreviada como ITU - T, que em português seria traduzido como União Internacional de Telecomunicações, com sede em Genebra, na Suiça. Diversos padrões para comunicação de dados sobre rede telefônica, em especial para modems, foram desenvolvidos pela ITU - T. Esses padrões estão nomeados com siglas que começam com a letra V e, por isso, são conhecidos como padrões e recomendações da série V. A ITU - T pode ser facilmente acessada através do seu site: http: / / www.itu.int. 2.3.2 Taxa de transferência A Rede Telefônica Pública (PSTN) foi projetada para trabalhar na faixa de freqüências (Banda Passante - W) de 300 a 3 kHz. As informações são transmitidas através da linha telefônica com o uso das variações (modulação) de um determinado sinal, chamado de portadora. Quanto maior for o número de variações por segundo, maior será a quantidade de informação transmitida, ou seja, maior será a taxa de bits. A taxa de bits é medida em bps, que significa bits por segundo. Em 1928, um matemático que trabalhava nos laboratórios da Bell, Harry Nyquist, estabeleceu uma relação entre a banda passante de um canal e a máxima taxa de bits que o canal poderia transportar. Esse teorema estabelece que esta taxa máxima é igual a 2 x W, onde W é a banda passante do canal. Dessa forma, o teorema de Nyquist leva a uma aparente limitação da máxima taxa de transmissão para um canal de voz. Uma comunicação unidirecional estaria limitada a 3.000 bps e, para um canal bidirecional, ela seria de 1.500 bps. Dessa forma, em 1985, um modem de 1.200 bps era considerado estado da arte e vendido por US$ 500. Agora, como explicar que existem modems trabalhando de forma bidirecional a 33.600 bps, ou mais ? Olhando de forma mais cuidadosa para o teorema de Nyquist, nota - se que ele se refere às mudanças da portadora e especificamente à taxa de transmissão. Isto significa que, se for associado um bit para cada variação da portadora sinal, é possível atingir taxas de transmissão mais altas. Nos antigos tempos da transmissão telegráfica, foi definida a unidade Baud, que especifica a quantidade de mudanças do sinal por segundo. Ela também é referenciada à taxa de modulação na qual os sinais estão sendo transmitidos. Se os sinais puderem assumir apenas dois valores, por exemplo, 5V para o bit 1 e 0V para o bit 0, então a taxa de modulação em Baud é igual à taxa de transmissão em bits por segundo. Porém, se os sinais assumirem 4 valores, por simplicidade 0; 1,66; 3,33 e 5V, pode - se associar 2 bits para cada um desses valores. Agora, para cada variação da portadora, transmitem - se dois bits, ou seja, a taxa de transmissão em bits por segundo é igual ao dobro da taxa de modulação. Os primeiros modems trabalhavam de forma muito simples, usando apenas dois tons: um bit para cada tom. A fórmula para calcular - se a máxima taxa de transmissão R de um modem, em bits por segundo, supondo que se saiba a taxa de modulação B, em Baud, e que o sinal pode ter D estados distintos, é: 7 Como observado, um modem que module a portadora através de 4 níveis distintos pode associar 2 bits para cada nível e, em conseqüência, dobra a taxa de transmissão. Um modem desses, trabalhando a 1.200 bps, é equivalente a uma taxa de modulação de 600 Baud. De forma similar, um modem de alto desempenho associa 6 bits para cada uma das 64 possíveis transições da portadora e então aumenta bastante a taxa de transmissão, ainda mantendo baixa a taxa de modulação. Resumindo, aumentar o número de bits associado a cada nível da portadora efetivamente aumenta a taxa de transmissão. Volta - se novamente à pergunta: então qual é o limite teórico para a taxa de transmissão quando se usa um canal de largura de banda igual a W ? É claro que não se pode aumentar indefinidamente o número de bits associado a cada variação da portadora. À medida que se aumenta essa quantidade de bits, torna - se cada vez mais difícil distingüir um sinal do outro e agora passa a entrar em cena o ruído. Se o mundo fosse perfeito e não houvesse ruído, então não haveria limite para a quantidade de bits associada a cada transição da portadora. Mas as coisas não funcionam assim e a quantidade de ruído dita o limite para essa quantidade de bits. Em 1949, Claude Shannon, um outro matemático dos Laboratórios da Bell, postulou uma relação entre a máxima taxa de transmissão, a largura de banda do canal e a quantidade de ruído: Onde: C é a máxima capacidade do canal em bps; W é a largura de banda do canal medida em Hz; • S é a potência do sinal em Watts; • N é a potência do ruído em Watts; e • Log2 é o logaritmo na base 2. Esta relação determina a máxima taxa de transmissão teórica para um dado canal. A figura 2 apresenta essa relação calculada para o canal de voz telefônico, que tem uma banda de 3.000 Hz e uma relação sinal / ruído entre 30 e 40 dB. Tomando - se como típica uma SNR = 35 dB, chega - se a um limite de 35.000 bps. Os modems comerciais, para trabalhar com linha discada, usualmente chegam a 33.600 bps, o que está próximo ao limite teórico. É comum que as linhas ofereçam uma relação sinal ruído abaixo de 30 dB e isso explica porque os modem 33.6K freqüentemente oferecem uma conexão abaixo dessa velocidade. Agora uma outra pergunta: se o limite é de 35Kbps, como pode funcionar um modem de 56K ? • • 8 Fig. 2.3 - Gráfico da relação Taxa de Transmissão x Sinal Ruído. 2.4 Tecnologia 2.4.1 Modems Analógicos São equipamentos que realizam o processo de MODULAÇÃO para que os sinais digitais possam trafegar pelo meio telefônico. Conceito de modulação: É um processo pelo qual são modificadas uma ou mais características de uma onda denominada PORTADORA , segundo um sinal MODULANTE (informação) que se deseja transportar pelo meio; no caso de comunicação de dados, é o sinal digital binário). A modulação pode ser feita variando amplitude, frequência dou fase da onda portadora, isoladamente ou conjuntamente. A informação impõe o modo como vai ser modificada a portadora, pode - se recuperar a informação digital. É por isso que se diz que a portadora transporta a informação. Os principais tipos de modulação utilizados em comunicação de dados são: FSK, PSK, DPSK, QAM. Os modems analógicos são padronizados pelo CCITT (Comitê Consultivo Internacional de Telegrafia e Telefonia) visando compatibilizar mundialmente os diversos modelos de modems fabricados por empresas diferentes. 2.4.2 Modems Digitais São equipamentos que realizam uma codificação no sinal digital visando adequá - lo à transmissão em uma linha física. A codificação é uma mudança na representação do sinal digital, transformando o próprio sinal digital oriundo do ETD em um outro sinal mais adequado às condições da linha. Rigorosamente, esse tipo de equipamento não deveria ser chamado de modem, uma vez que não realiza a modulação / demodulação do sinal digital. 9 Os modems digitais são também conhecidos como mode MODEM BANDA BASE ou DATA SET. Considerando que a faixa de frequência disponível nos meios de transmissão geralmente é limitada, esse sinal digital codificado sofre bastante distorção ao se propagar pelo meio. Isso obriga ao uso desses modems digitais apenas em distâncias curtas (alguns quilômetros) e com linhas de boa qualidade, sem pupinização e dispositivos eletrônicos (linhas tipo “B”). Uma das vantagens de se usar um modem digital é que, pelo fato de apenas realizar a codificação do sinal, ele é mais simples a nível de circuitos, tornando o seu preço mais acessível que os modems analógicos. As diversas técnicas de codificação do sinal digital procuram gerar o sinal codificado com muitas transições, a fim de facilitar a recuperação do sincronismo no modem receptor. Além disso, procura - se concentrar o espectro de transmissão do sinal codificado dentro de uma faixa de frequência com pouca componente DC. 2.4.3 Modem 56K No início de 1997, começaram a surgir no mercados os modems 56 Kbps. Conhecendo o limite de 33.600, muitos se perguntaram sobre a veracidade desse lançamento. Esses modems, durante muito tempo, estiveram baseados em protocolos particulares. Tinha - se, de um lado, a US Robotics com o X2 e, do outro lado, a Rockwheel com o K56Flex. Os órgãos internacionais, em particular a ITU T, demoraram para definir uma normalização e as duas companhias não entraram em acordo. Assim, durante um bom tempo, houve confusão e incompatibilidades nessa área. Felizmente, já existe a recomendação v.90 da ITU - T que padronizou os protocolos. O protocolo 56K é um projeto assimétrico onde a transferência do usuário para o servidor Internet, chamado de caminho de subida, acontece no máximo a 33.600, enquanto que transferências do servidor para o usuário, chamado de caminho de descida, funcionam a 56.600. Isso é bem aceitável pois, em geral, as transmissões do computador do usuário para o provedor consistem de pequenos pacotes, enquanto que o tráfego é bem pesado no sentido do provedor para o computador do usuário, consistindo de texto, gráficos e arquivos multimídia. Já foi visto que o principal limitante da velocidade é o ruído presente na linha telefônica. Esse ruído tem várias causas e, dentre elas, a que mais interessa é o ruído proveniente da quantização, que surge quando se digitaliza o sinal analógico para entrar na rede pública telefônica (PSTN). Sempre comete - se um erro ao transformar um sinal analógico em um sinal digital e esse erro tem um papel semelhante ao ruído, sendo por isso chamado de ruído de quantização. O processo inverso, ou seja, o de transformar o sinal digital em analógico, não introduz ruído. Assim, parte do ruído que limita a velocidade de transmissão é proveniente dessa quantização. Normalmente, os servidores Internet (ISP) conectam - se à rede telefônica pública através de linhas digitais, onde não se faz a quantização. Assim, no caminho ISP, o ruído é bem menor e, por isso, pode - se transmitir a 56K. Já no caminho inverso, antes do sinal analógico do usuário entrar na rede pública, é feita uma conversão de analógico para digital. Em conseqüência, aumenta - se a quantidade de ruído, limitando portanto a velocidade em 33,6K. O modem 56K trabalha muito bem em laços locais. Porém, nos 10 locais onde a companhia telefônica faz a multiplexação dos sinais e lança mão de um concentrador, ele vai encontrar problemas com o ruído de quantização. Ramais locais também devem encontrar problemas, pois os PABX atuais fazem sua própria digitalização e multiplexação. 2.4.4 Modem Duplex Modem Duplex é um tipo de modem que permite dobrar a velocidade das conexões. O funcionamento é extremamente simples de ser entendido: eles usam duas linhas telefônicas em paralelo. O modem duplex é um modem especial capaz de gerenciar e tirar partido dessas duas conexões simultâneas. Com esse tipo de modem, é possível uma conexão de 67,2 Kbps do usuário para o IPS e de 112 Kbps no sentido ISP para o usuário. É claro que, para que conexão seja bem rápida, o ISP deve ter também estrutura para modem duplex. O melhor dessa tecnologia é que ela não pede nada de especial e está disponível em qualquer lugar. Se houver a disponibilidade de duas linhas telefônicas e, é claro, de um modem duplex, é possível tirar proveito dessa conexão rápida. 2.4.5 Modem Onboard O modem onboard, muito encontrado por ser um modem mais baratos nos pcs, é um modem que fica acoplado na sua placa mãe, você pode observar abrindo o gabinete de sua placa mãe e observando através de um chipset em forma pequena e quadrangular o modelo e nome do modem. O modem PCI e o ISA é um modem removível, ou seja, ele é uma placa, que encaixada num slot PCI ou ISA pode ser retirado posteriormente. 2.4.6 Winmodem Winmodem como o próprio nome ja diz é um modem feito pra Windows, esse modem é muito encontrado nos micros padrões de mercado, eles dependem de um software específico para que o modem carregue, e esse software até bem pouco tempo não tinha sido liberado pelos fabricantes para a comunidade Linux, o que impedia que programadores espalhados pelo mundo desenvolvessem módulos, ("que é o que os drivers são para o Windows"), para o Linux. Mas fabricantes como PCTEL, Lucent, Motorola, já desenvolveram alguns módulos experimentais para a comunidade Linux. Se você observar em fórums, irc, salas de discussão, vai perceber que os winmodem da pctel são os mais encontrados,mas os modems da lucent e motorola também são muito encontrados. 11 2.5 Comparação de Preços e Funcionamento MARCA / MODELO Fax Modem LG Externo USB V90 56K PREÇO (R$) 114,99 Fax Modem Motorola V.92 29,99 Modem On - Board (DAA - pinos) p/ Xcell, Sis 530, Tx Pro, etc 27,99 CARACTERÍSTICAS Velocidade dados ITU V.90 (até 56,000 bps), k56flex (até 56,000 bps). Transmissão full duplex. V.92 Ready. Fax + Voz. Plug & Play. Compatível com Windows 95 / 9 8 /NT / 2000 /Me /XP. Velocidade dados ITU V.90 (até 56,000 bps), K56flex (até 56,000 bps). Transmissão Full Duplex. V.92 Ready. Fax + Voz. Plug & Play. Compatível com Windows 95 / 9 8 /NT / 2000 /Me /XP. Módulo de modem 56 K. Modelo DAA (encaixe de "pinos"). Para placas mãe com modem on - board (PCChips / ECS/ Amptron e similares) M758, M757, M756, M748, M598, M586, M585, M571, GFXCel, Xcell, SIS 530, Viagra, TX - Pro II, etc. Tabela 2.1 - Tabela comparativa entre modelos, preços e características. 2.6 – – – – – – – Variáveis a serem analisadas para compra Aplicação do usuário: - Modo de Operação Half ou Full - duplex - Ritmo de transmissão síncrono ou assíncrono. - Velocidade de operação em bps. Meio de transmissão: - Linha do tipo “N” ou “C”: Modem Analógico. - Linha do tipo “B”: Modem Digita. Disponibilidade de modems em estoque. Infra - estrutura (bastidores) ou outros modelos de modems já existentes no local. Custo. Manutenção especializada. Documentação técnica fornecida pelo fabricante. 12 3. Modems ADSL 3.1 Fundamentos Antes de falarmos de Modem ADSL, devemos conhecer o que vem a ser ADSL. O ADSL, sigla em inglês para Asymmetric Digital Subscriber Line, ou linha de assinantes digital assimétrica, é uma tecnologia de comunicação de banda larga que usa linhas telefônicas comuns. Ela permite transferir dados em velocidades até 140 vezes mais rápidas que as dos modems analógicos atuais. Além de ser muito rápido, os modems ADSL têm muitos benefícios em relação aos modems analógicos. Ao contrário dos modems analógicos que exigem conexões discadas, a conexão ADSL está sempre ligada. Isso acaba com os logins e logoffs, sinais de ocupado e a espera para que a conexão seja estabelecida. Ela está sempre presente. Outro benefício é a capacidade de usar o telefone na mesma linha ao mesmo tempo em que a conexão de dados estiver em curso; você não terá de escolher ou um ou outro. 3.2 Funcionamento O ADSL funciona pela divisão da linha telefônica em duas faixas de frequência. As frequências abaixo de 4 kHz são reservadas para a voz e a faixa acima é usada para os dados. Isso possibilita o uso da linha para chamadas telefônicas e acesso à rede de dados ao mesmo tempo. Os modems são chamados “assimétricos” porque recebem dados na casa do usuário em uma velocidade maior do que transmitem. Essa taxa de recebimento de dados (Downstream) pode variar desde 256Kbps até 8Mbps, enquanto a taxa de transmissão de dados (Upsteram) não passa de 1Mbps. Fig. 3.1 - Esquema de funcionamento ADSL. 3.2.1 Instalação do modem ADSL externo A transmissão de dados e voz saem da casa do usuário, são encaminhados a um aparelho chamado “Splitter”, que filtra a transmissão 13 dividindo dados e voz. Enquanto a voz é enviada à central telefônica, os dados são encaminhadas ao DSLAM, onde são concentrados e enviados à rede backbone, logo após à Internet. 3.2.2 Tipos de Conexão Ethernet – Padrão de rede local que compreende vários tipos de conexão física. O tipo de Ethernet instalado com mais frequência é o 10 Base - T, que utiliza um cabo de pares trançados para conectar computadores. USB – Universal Serial Bus ou “Porta Serial Universal”, um padrão plug and play para conectar vários dispositivos de entrada /saída a uma única porta de grande largura de banda. 3.2.3 Mecanismos de Encapsulamento de Informações: PPPoA – Point to Point Protocol over ATM, uitiliza protocolos dedicados a funções específicas (Autenticação, negociação de parâmetros, compressão de dados, entre outras) dentro de células ATM (modo de transferência de daos assíncrono). PPPoE – Point to Point Protocol over Ethernet, uitiliza protocolos dedicados a funções específicas (Autenticação, negociação de parâmetros, compressão de dados, entre outras) dentro de quadros Ethernet. 3.3 Tecnologias Os modems ADSL podem ser divididos em três categorias. Os modems bridge, os que podem ser configurados como router e os modems USB, que são os modelos mais baratos, simples e de um modo geral de mais baixa qualidade. Os modems que são conectados na placa de rede são muito simples de configurar, pois conversam com o sistema operacional usando um protocolo padrão, o próprio protocolo Ethernet. Os modelos atuais podem ser configurados como bridge ou router. Em modo bridge (ponte) o modem serve apenas como um ponto de comunicação entre sua placa de rede e o roteador instalado na central telefônica. Para se conectar você precisa utilizar um utilitário de autenticação, como o pppoeconf ou o rp - pppoe e informar seu login e senha de acesso, fornecidos pelo provedor. Fig. 3.2 - Modem Bridge Ao configurar o modem em modo router (roteador) sua vida fica muito mais simples, pois o próprio modem faz a autenticação e compartilha a 14 conexão com o seu micro. Você precisa apenas configurar a rede via DHCP para navegar. O modem pode ainda configurar a conexão com vários micros e serve como firewall para a rede. Fig. 3.3 - Modem Router A configuração do modem pode ser alterada através de uma interface de configuração acessível via navegador. O modem vem configurado de fábrica com um IP como 10.0.0.138 ou 192.168.1.254 e um login e senha padrão, informações que vocêencontra no manual. Você precisa apenas acessar este endereço padrão usando o navegador, a partir do micro conectado no modem. Os modems USB por sua vez são uma espécie que trabalha de forma muito mais precária. Em primeiro lugar, eles precisam de um driver para funcionar, o que nos faz cair no mesmo problema dos softmodems: os drivers são muitas vezes proprietários, muitas vezes contém bugs e não vêm pré - instalados em muitas distribuições. Modem USB Além do driver é necessário o arquivo do firmware correspondente ao seu modem. O firmware é um software que é carregado no próprio modem quando ele é ativado e é responsável por controlar o hardware, permitindo que ele se comunique com o driver instalado na sua máquina. Sem o firmware correto o modem simplesmente não funciona. Ainda existem os modems ADSL internos, conectados ao computador através de um slot PCI, como um modem analógico habitual, possuindo as mesmas características básicas dos modems externos. Fig. 3.4 – Modem USB Huawei SmartAX MT810 15 3.4 Marcas D - Link - 0800 701 4104 www.dlinklatinamerica.com Dynalink - 0800 701 7210 www.dynalink.com.br Thomson - 0800 771 0077 www.speedtouch.com Quick Connect - 0800 771 5454 www.quickconnect.com.br U.S. Robotics - 0800 643 44 33 www.usr - lat.c om 3.5 Marca / Modelo Speed Touch 330 USB Sphairon Xpeed X400 US Robotics USR9001 Siemens Speedstream 4200 Diferença Tipo Externo Bridge /Router Conexão Bridge USB PPPoA /PPPoE PPPoE Interno Bridge PCI PPPoA Externo Bridge Ethernet PPPoE Externo Router Ethernet /USB Ambos Tabela 3.1 - Tabela comparativa entre modelos e suas características. 3.6 Comparação de Preços e Características 3.6.1 SPEED TOUCH 330 USB Fig. 3.5 - Speed Touch 330 16 INFORMAÇÕES TÉCNICAS - Acesso ininterrupto à internet em alta velocidade - Streaming de áudio e vídeo de alta qualidade - 1 Porta WAN: Conector RJ11 - Instalação Plug - and - Play - Não requer fonte de alimentação externa - Até 8Mbps downstream, 832kps upstream ACESSÓRIOS INCLUSOS - Guia rápido de instalação - Cabo de conexão RJ11 (2 metros) - CD - Rom de Instalação do SpeedTouch REQUISITOS DO SISTEMA (PC) - Sistema Operacional Windows 98, 98SE, 2000, ME and XP - Sistema operacional Mac OS 8.6, 9X e Mac OS X v10.1, v10.2 e v10.3 - Drive CD - Rom para a instalação do software - Porta USB Disponível PREÇO: R$ 110,00 3.6.2 SPHAIRON XPEED X400 Fig. 3.6 - Xpeed X400 INFORMAÇÕES TÉCNICAS - Plug and Play: fácil instalação e configuração - Instala - se usando um slot PCI livre, não requer placa de rede. - Velocidade adaptável: conecta - se na melhor velocidade disponível - Full rate ADSL: suporta velocidades de ate 8Mbps em downstream e 640Kbps em upstream - Permite a transmissão de dados e voz na mesma linha. - Garantia de interoperabilidade para os padrões internacionais. - Possui filtro POTS interno. - Dimensões físicas: 17cm X 10,5 cm - Protocolos Suportados: RFC 1483 Multiprotocol Encapsulation Comprimento de linha (enlace) Over ATM adaptation Layer 5 RFC 2364 PPP over ATM REQUISITOS DO SISTEMA 17 Windows 95 / 9 8 /NT4.0 /ME /2K /XP Pentium PC 133mhz 32MB ram 1MB de espaço em HD com um slot PCI livre ou expansão Windows 95 (com Dial - Up Networking 1.3) / 98 /NT / 4.0 (Service Pack 3) /ME /2K /XP PREÇO: R$ 110,00 3.6.3 US ROBOTICS USR9001 Fig. 3.7 - US Robotics 9001 INFORMAÇÕES TÉCNICAS - Dispositivos analógicos 6484 / 6480 - Eagle ADSL Chipset - Suporte a ADSL G.DMT de taxa plena (ITU - T G.992.1) e T1.413 Edição 2: até 8 Mbps downstream e até 1 Mbps upstream. - Suporte a ADSL G.lite (ITU - T G.992.2): até 1,5 Mbps downstream e até 512 Kbps upstream - Suporte a confirmação (handshaking) DSL (ITU - T G.994.1) Interoperabilidade multi - DSLAM, incluindo Alcatel, Globespan, Texas Instruments e DSLAMs com base em dispositivos analógicos (resultados disponíveis sob pedido) - RFC 2684 (antigo RFC-1483) com bridges ou multiprotocolo roteado sobre ATM RFC 2516 PPP sobre Ethernet (necessário cliente fornecido por terceiros) Loop local com a central de até 5.400 m quando coexistente com serviço telefone básico (POTS, plain old telephone service). PREÇO: R$ 129,00 3.6.4 SIEMENS SPEEDSTREAM 4200 18 Fig. 3.8 - Speedstream 4200 INFORMAÇÕES TÉCNICAS - Interface de usuário padrão Ethernet IEEE 802.3 / 802.3u 10 / 100BaseT - Interface padrão USB. - Interface DSL baseada em protocolo ATM para conexão à rede pública de telefonia. - Funcionalidade de roteamento completa. - Funcionalidades suportadas: Servidor DHCP, DNS Relay, NAT /NAPT, UPnP, RFC 2364, RFC 2516, RFC 2864 (Bridge e Roteado) e roteamento estático, VPN pass through e FirewallICSAcompatível. - Instalação Plug - and - Play da interface USB REQUISITOS DO SISTEMA PC com Windows® 98, Windows® 98 Segunda Edição, Windows® ME, Windows®2000, Windows® XP e Mac OS 8.6 a Mac OS X (10.2.4). PREÇO: R$ 170,00 3.6.5 XAVI X8121R Fig. 3.9 - X8121R INFORMAÇÕES TÉCNICAS - Suporta velocidades downstream de dados DMT de até 8 Mb /s; - Suporta velocidades upstream de dados DMT de até 1 Mb /s; - 1 Porta Ethernet 10 / 1 00 baseT para conexão com o pc; - Conector RJ-11 para conexão com a linha telefônica; - Suporta servidor DHCP; - Suporta PPPoE (RFC2516), PPP (RFC2364), e IP (RFC 2225 /RFC1577) sobre ATM ou ADSL; - Suporta NAT(Network Address Translation) permitindo compartilhamento de IP; - Upgrade de firmware através de FTP e HTTP; - Configuração e gerenciamento via Telnet e web browser; - Suporta aplicações TFTP, DHCP, Telnet, HTTP, e FTP; - RFC2684 (RFC1483) Bridged /Routed para ambos LLC /VC MUX. ACESSÓRIOS INCLUSOS - Fonte de alimentação DADOS COMPLEMENTARES - Alimentação:110 / 2 20V - Consumo:10 watts 19 - Dimensões:180 x 143 x 42mm PREÇO: R$ 198,00 3.7 Variáveis a serem consideradas na compra Ao compramos um modem Adsl, a principal preocupação que devemos tomar é referente ao tipo de conexão com o computador. Modems que utilizam a placa de rede e podem ser configurados como Router e como Bridge, oferecem muitos recursos de configuração, além de apresentarem menos problemas que modems USB, em virtude de não instalarem drivers no sistema operacional. O custo também é uma variável que deve ser analisada, pois dependendo dos recursos disponíveis no modem eles podem custar muitos, e nem sempre serão utilizadas todas as suas funcionalidades. Deve ser considerado também em qual sistema operacional que será utilizado o equipamento, pois alguns modems USB possuem drivers apenas para Windows. 20 4. Placas de Rede 4.1 Fundamentos Placas de Rede, também chamadas de NIC (Network Interface Card), são placas utilizadas para comunicação em uma rede de computadores. Podem ser internas ou externas, integradas a placa mãe ou não, com vários tipos de conectores, ou até mesmo sendo uma placa sem fio. As placas mais comuns são as integradas a placa mãe, e placas que utilizam um slot PCI, estas duas utilizando conector RJ-45, 100 megabits por segundo de velocidade e cabo par trançado UTP. A velocidade de comunicação com a rede varia de 10 a 1000 megabits por segundo para placas normais e 11 a 54 megabits para placas sem fio. Existem diversos padrões de comunicação para estes equipamentos, estabelecidos nos RFC’s (Request for Comments) e pela organização IEEE (Associação dos engenheiros elétricos - traduzir), e outras tantas, que determinam suas características. Fig. 4.1 - RTL8139 Fig. 4.2 - 3c905 - Tx 21 Fig. 4.3 - Dlink AirPlus XtremeG DWL - G520 4.2 Funcionamento Placas de Rede basicamente operam, convertendo os pacotes de dados repassados pelo sistema operacional em quadros (frames), de acordo com o meio físico e com os padrões da rede. Em redes com fio, normalmente é utilizado o padrão Ethernet, e em redes sem fio é utilizado o padrão 802.11g. 4.3 Tecnologias As tecnologias utilizadas diferem de acordo com o meio físico conectado a placa. Em meios com fio, o padrão mais utilizado é o Ethernet de 100 Mbps, em virtude de ser o de mais fácil configuração e cabeamento. Para algumas redes são utilizados padrões FDDI com velocidades de até 10 Gigabit, junto com cabos de fibra óptica. Em meios sem fio, existem dois padrões principais: 802.11b, que opera a 11 Mbps e 802.11g, que opera a 54 Mbps. 4.4 Marcas As marcas de placa de rede mais utilizadas no mercado brasileiro são Realtek, Encore, Via e 3com. Existem também várias outras marcas como D Link, Linksys, que fornecem também placas wireless. 4.5 Diferenças de Funcionamento Existem diversas diferenças ao utilizarmos placas com fio e sem fio. A mais notável é a velocidade de comunicação. A velocidade mais alta de uma rede sem fio é o padrão 802.11g a 54 Mbps, que na prática dificilmente alcança este valor, enquanto conexões com fio atingem velocidades de até 1000 mbps. Outra diferença é o alcance da rede. Uma conexão por cabos pode atingir até 100 metros e conexões sem fio alcançam teoricamente 50 metros ao ar livre, mas em ambientes fechados não passa de alguns metros. Existe também a questão da segurança que é bastante falha nas redes sem fio. 22 4.6 Comparação de Preços e Funcionamento MARCA / MODELO PREÇO (R$) Realtek RTL8139 (A /B /C /D) 810x Series 20,00 3Com 3c905 - Tx 60,00 Encore ENLGA1320 50,00 AirPlus XtremeG DWL - G520 180,00 CARACTERÍSTICAS 10BASE-T / 100BASE-TX, PCI 2.1 / 2.2, compatível com Windows NT / 98 / 2000 /XP, Linux, Novell NetWare 5.x, IEEE 802.3 / 802.3u / 802.3x, Conector RJ45, Wake on LAN 10BASE-T / 100BASE-TX, PCI 2.1 / 2.2, compatível com Windows NT / 98 / 2000 /XP, Linux, Novell NetWare 5.x, IEEE 802.3 / 802.3u / 802.3x, Conector RJ45, Wake on LAN Chipset RTL8169, Velocidade 10 / 100 / 1 000 mbps, barramento PCI, IEEE 802.3 / 802.3u / 802.3ab IEEE 802.11b / 802.11g (Wireless Lan), Interface PCI, Velocidade 11 / 5 4 mbps, Alcance 30~100 metros Tabela 4.1 - Tabela comparativa entre modelos, preços e suas características. 4.7 Variáveis a serem consideradas na compra Ao comprarmos uma placa de rede devemos levar em conta quais recursos necessitamos. Deve - se analisar a velocidade a qual ela opera, se é de uma marca confiável, e se necessário, verificar se possue recursos avançados de gerenciamento, como Wake on Lan, etc. 23 5. Hub 5.1 Fundamentos O Hub, também chamado de concentrador, é um dispositivo que interliga diversos pontos de uma rede em um mesmo dispositivo, através de conectores RJ-45, possibilitando a comunicação entre eles. Há a possibilidade de conectarmos um hub a outro, ampliando a rede através de portas uplink. Fig. 5.1 - OfficeConnect Dual Speed Hub 16 Fig 5.2 - Encore ENH708 - MIN 5.2 Funcionamento O Hub recebe o sinal em uma das suas portas e envia o sinal para todas as outras portas até encontrar o seu destino. Ele como um repetidor de sinal, utilizado para alcançar maiores distâncias em rede. Mas isso também causa um problema de tráfego de broadcast na rede, tornando o uso de hubs desaconselhável em grandes redes. Hubs também não segmentam domínios de colisão ocasionando colisão de pacotes na rede. Em virtude destes fatores estes dispositivos possue uma baixa densidade de portas. 5.3 Tecnologias Hubs são utilizados em redes com topologia em estrela, com diversos padrões de comunicação, como Ethernet, IEEE 802.3, IEEE 802.3u. A velocidade de comunicação dos hubs variam entre 10 a 100 mbps, half ou full duplex, dependendo do padrão adotado. Não há implementações de hubs em Gigabit Ethernet, visto que estes equipamentos estão caindo em desuso em virtude das desvantagens apresentadas anteriormente. 24 5.4 Marcas Os principais fabricantes de hubs, principalmente para uso residencial são Encore, LG, N - Way. Para uso em empresas existem hubs 3Com, Furukawa, D - Link, entre outras que possuem tamanhos e características padronizadas para cascateamento e colocação em racks. 5.5 Diferenças de Funcionamento Os hubs Ethernet funcionam basicamente da mesma maneira, recebendo o sinal em uma porta, e repetindo para todas as outras, até que os pacotes encontrem o destino especificado. Entretanto, existem marcas como a 3Com que possue protocolos internos aos seus equipamentos de otimização das conexões, reduzindo os broadcasts na rede, mas nada que altere o funcionamento básico do hub. 5.6 Comparação de Preços e Características MARCA / MODELO Encore 8 portas ENH901 - NWY PREÇO (R$) 54,00 Encore 16 portas ENH916 - NWY 100,00 3Com 24 portas 420,00 3c16593A CARACTERÍSTICAS Half /Full Duplex, Velocidade 10 / 1 00 Mbps, Arquitetura Store - and Forward Half /Full Duplex, Velocidade 10 / 1 00 Mbps, Arquitetura Store - and Forward Super Stack II, Baseline Dual Speed, 10 / 1 00 Mbps, 2 portas Uplink, Tamanho Padrão 17’’, Monitoração via SNMP, RMON, RMON II. Tabela 5.1 - Tabela comparativa entre modelos, preços e suas características. 5.7 Variáveis a serem analisadas para compra O primeiro fator a considerar é a velocidade que o hub opera. Deve dar - se preferëncia a hubs de 100 Mbps. Marcas de boa qualidade também devem ser consideradas como prioridade. Ao adquirir um equipamento usado deve - se verificar se todas as portas encontram - se funcionais. Outro fator importante é o uso para o qual está destinado o hub. Para compartilharmos apenas internet, um hub está de bom tamanho, mas quando há também tráfego entre os computadores, é interessante considerar a compra de um switch. 25 6. Switch 6.1 Fundamentos Switches são equipamentos utilizados para interconexão em redes de computadores. Externamente são muito parecidos com hubs, mas o seu funcionamento é diferente, tornando o switch uma espécie de “Hub Inteligente”. É utilizado também como um concentrador em uma topologia estrela, através de conectores RJ-45. Com estes equipamentos também é possível o cascateamento através de portas uplink. Apresentam portas com velocidade entre 10 a 1000 Mbps. Alguns modelos também trazem portas com velocidade mista, por exemplo, 22 portas 100 Mbps e 2 portas 1000 Mbps. Existem dois tipos principais de switches: os gerenciáveis e os não gerenciáveis. Os primeiros tem um custo elevado, mas são excelentes para uso em grandes redes em virtude das características de gerenciamento remoto e capacidades de gerenciamento de recursos. Os dois tipos apresentam alta densidade de portas, por utilizarem hardware específico (ASIC) para a função. Switches segmentam domínios de colisão, mas não domínios de broadcast. Fig. 6.1 - Switch Catalyst 3750 Fig. 6.2 - Switch Encore ENH908 - NWY 6.2 Funcionamento Os switches mapeiam as suas portas com o endereço físico (MAC Address) da NIC (Network Interface Card) de cada dispositivo conectado. Com base nesses dados, eles constroem uma tabela, chamado Tabela MAC. Cada vez 26 que um dispositivo envia um pacote para o switch, ele analisa o endereço MAC apresentado, e envia os dados diretamente para a porta onde está conectado o dispositivo solicitado. Este mecanismo de envio de pacotes transforma cada porta em um domínio de colisão separado, diminuindo drasticamente a perda de dados. Entretanto, até que a tabela MAC seja construída, ocorre um grande tráfego de broadcast. 6.3 Tecnologias Switches são utilizados com diversos padrões de comunicação, como Ethernet, IEEE 802.3, IEEE 802.3u. A velocidade de comunicação varia entre 10 Mbps a 10 Gbps, half ou full duplex, dependendo do padrão adotado. São os equipamentos mais utilizados para comutação em LANs e até mesmo em algumas WANs, dependendo é claro das funcionalidades do switch. 6.4 Marcas Os principais fabricantes de switches, principalmente para uso residencial são Encore, LG, N - Way. Para uso em empresas existem hubs 3Com, Furukawa, D - Link, Cisco entre outras que possuem tamanhos e características padronizadas para cascateamento e colocação em racks. 6.5 Diferenças de funcionamento Os switches não - gerenciáveis fazem apenas a função de comutação. Já os gerenciáveis possuem características mais interessantes, principalmente para uso em grandes redes. Eles possuem um endereço IP próprio para configuração via Web ou Telnet e acessos via porta console ou auxiliar. Além destas há switches que podem fazer controle de usuários, suporte à links redundantes, configuração de VLANs (Virtual Local Área Network) e muitas outras funcionalidades, dependendo do fabricante do switch. 6.6 Comparação de Preços e Características MARCA / MODELO Dlink DES-1008D PREÇO (R$) 79,90 Cisco Catalyst 2900 xl Modelo 2912 Gerenciável Cisco 96 Portas Catalyst 4000 WSC4003 1199,00 12000,00 CARACTERÍSTICAS 8 portas, não - gerenciável, Half /Full Duplex, Velocidade 10 / 1 00 Mbps 12 Portas, Half /Full Duplex, Velocidade 10 / 1 00 Mbps, Cisco IOS 12.0 Gerenciável, 2 módulos de 48 portas, Velocidade 10 / 1 00, 64 MB Ram, Dual Fonte, Cisco IOS 12.3 Tabela 6.1 - Tabela comparativa entre modelos, preços e suas características. 6.7 Variáveis a serem analisadas para compra A velocidade de comunicação do switch é o primeiro fator a ser considerado. As redes atuais estão migrando gradativamente para Gigabit 27 Ethernet, então é interessante adquirir um modelo já compatível com este padrão. Outro fator a ser analisado é o tamanho da rede. Acima de 50 computadores o investimento em switches gerenciáveis é justificável. A qualidade do equipamento também de extrema importância. Marcas como Cisco e 3Com possuem grande tradição neste segmento, em virtude principalmente da qualidade dos seus produtos. 28 7. Conclusão O contínuo crescimento em número e diversidade de componentes das redes de computadores tem tornado a atividade de gerenciamento de rede cada vez mais importante. Os benefícios da integração dos sistemas computacionais de uma empresa, de natureza e portes diferentes, como forma de distribuir as tarefas e compartilhar os recursos disponíveis, são hoje uma realidade. As grandes redes corporativas, que são inter - redes formadas pela interconexão de pequenas redes, assumiram um papel fundamental para os negócios das empresas que delas se utilizam. Por este motivo, estas redes requerem um sistema de gerenciamento eficiente para que as informações da corporação estejam sempre disponíveis no local e no momento onde forem requisitadas. 29 8. Bibliografia Todas as referências foram retiradas de sites na internet. http: / / sti.br.inter.net / dho.dan / dica_adsl.html http: / / www.3com.com http: / / www.abusar.org http: / / www.cisco.com http: / / www.clubedohardware.com.br http: / / www.dlinkla.com http: / / www.dynalink.com.br http: / / www.guiadohardware.net /artigos / 307 / http: / / www.mercadolivre.com.br http: / / www.quickconnect.com.br http: / / www.realtek.com.tw http: / / www.speedtouch.com http: / / www.usr - lat.com 30