Introdução às Redes de Computadores | Comunicação de Dados para Automação (Aula Completa)

Oi e aí pessoal tudo bem então na aula de hoje a gente vai fazer uma introdução as redes de computadores mais voltado ao ponto de vista da engenharia de controle e automação Então nós vamos falar de vários conceitos aqui que a gente vai precisar ao longo das próximas aulas Tá mas também dá uma contextualização da importância dessa disciplina né desses conteúdos dentro da engenharia Então essa introdução pessoal está baseada né os conceitos principais que a gente vai explorar eles são basicamente baseadas no livro redes de computadores do animal quer um livro de referência assim dentro da área de redes para todos os Ramos que trabalham com redes mas a gente vai dar um enfoque um pouco mais em tecnologias específicas para automação industrial Então nós vamos entender nessa aula que alguns modelos topologias algumas definições que nós vamos precisar e também conhecer alguns dos equipamentos que vão fazer parte do dia E aí e que a gente vai acabar falando nas próximas aulas também bom então começando como a importância das redes né pessoal e até para contextualizar o surgimento das redes de computadores hoje nas empresas modernas a gente tem uma grande quantidade de computadores operando em diferentes setores nada e das dentro das atividades da empresa e o que aconteceu ao longo dos anos né ao longo das décadas aí é que quanto mais computadores eram usados e mais tecnologias eram usadas mas é importante esses equipamentos estarem conectados na estarem interconectados para compartilhar recursos então por exemplo quando uma empresa que tinha várias máquinas adquirir uma impressora para não ter uma impressora para cada usuário tinha uma impressora que era compartilhada por todos né então ligando esses equipamentos em rede todos esses usuários terão acesso a esse recurso e depois também pensando em bancos de dados pensando em acesso à internet né então A ideia é compartilhar é a ideia da principal da rede compartilhar recursos permite então troca de dados entre máquinas e equipamentos de maneira simples e padronizada tem acesso remoto também para que a gente possa ser saldados a distância e hoje olhando do ponto de vista da automação é muito importante o uso de redes para que a gente possa implantar a filosofia assim que a manufatura integrada por computador né e a ideia da do sim é a integração de todos os níveis digamos assim da da indústria EA sua integração dos equipamentos EA troca de dados entre esses níveis que vão mostrar Logo mais aí numa próxima figura então a ideia né das redes de computadores é integrar diversos recursos E permitir o compartilhamento deles o hino automação industrial pessoal bom a gente tem essa figura clássica da pirâmide da automação né que ela se refere a diferentes níveis de tecnologias atividades e equipamentos que estão acontecendo no dentro da indústria começando lá por baixo né pela base da pirâmide a gente tem sensores atuadores botões vários dispositivos que estão atuando no processo industrial e esses dispositivos geralmente estão ligados em um segundo nível que é o nível de controle onde a gente vai ter controladores clps com microcontroladores e outros dispositivos que vão fazer então a leitura dos sensores executar algum tipo de lógica de controle numa máquina e acionar os atuadores de acordo e acima disso a gente tem um terceiro nível que é o nível de supervisão e basicamente vai acessar os dados de seus controladores com o objetivo de Bom dia adquirir essas informações coletadas do processo e exibir seus dados para que uma operadora não é o vários operadores acompanhe esse processo e tomem decisões a lei também em caso de algum problema acima disso a gente tem os níveis de planejamento da produção na é planejamento da indústria e acima disso os níveis de gerência então Os dados aqui de supervisão de servem para gerar relatórios para fazer planejamento e acima disso nível de gestão nível de tomada de decisão né estratégico então todos esses níveis se a gente legal do lado direito aqui da figura eles vão ter diferentes tecnologias de comunicação para tornar o candidato lá embaixo entre os sensores atuadores e os controladores a gente vai ter algumas redes por exemplo devicenet profibus Asics são tecnologias específicas para essa troca de dados de sensores e atuadores e trocas entre equipamentos por exemplo inversores bom senso acima disso a gente tem as redes que a gente chama de fieldbus que vão permitir então que esses controladores se comuniquem com os sistemas de supervisão e acima disso a gente tem as tecnologias que a gente mais está habituado a vivenciar no dia a dia que são as tecnologias de internet e tcpip né A internet o nosso caminho Azul famoso o wi-fi e as placas de rede que a gente usa para troca de dados Então a gente tem uma série de tecnologias diferentes que a gente precisa conhecer e compreender para poder trabalhar com as redes na automação industrial né então aqui eu dei uma ênfase só para mostrar Essas tecnologias outro detalhe né É que as taxas de comunicação aqui geralmente elas vão aumentando à medida que a gente sobe nessa pirâmide porque tem mais informações e aqui em cima a gente tem padronizações e de troca de dados que exigem muito mais encapsulamento os dados né Então pessoal outro dado importante na internet que surgiu né começou a se difundir 1990 com o objetivo então de redes distantes pudessem compartilhar dados né redes geograficamente distantes porque a dados de usuários empresas universidades e ali surgiam tecnologias como o www que acesso a páginas web e-mail troca de arquivos por FTP entre outras tecnologias né então Alice padronizar o muitas coisas se definiram muitas estratégias de troca de dados remotos e hoje a gente está migrando para computação em nuvem né onde a gente tem nossos dados nossas informações armazenadas em algum servidor que a gente não tem às vezes ideia por exemplo esse vídeo que vocês estão assistindo está armazenado em algum lugar do mundo você tem acesso a ele mas a gente não necessariamente sabe onde tá bom então essa ideia da computação em nuvem armazenamento acesso remoto né aplicações remotas a computação em nuvem e também é um aspecto da indústria 4. 0 Então a gente tem essa migração cada vez mais os dados integrados isso tende a acontecer na automação também onde esses dados de sensores e todas as esses dados que são trocados na pirâmide eles acabam sendo também armazenados em algum lugar eu tô existem vários modelos de trocas de dados e só quer um são conceitos importantes o modelo principal que a gente tem hoje o modelo. A ponto tá aqui é usado em redes domésticas e empresariais e basicamente a ideia de troca de dados entre dois pontos tá dois equipamentos os dois dispositivos que estão ligados através de uma rede e eles trocam dados tá então comunicação entre dois pontos o equipamentos por exemplo aqui uma estação um host que tá ligado numa rede troca dados com o servidor que tá em outro ponto dessa rede tá então é troca é sempre entre um dispositivo e outro tá mas a ideia do modelo ponto-a-ponto usuário acessar um servidor por exemplo tá então esse conselho de ponto-a-ponto vai ser bastante usado e ele definir várias características dos protocolos que a gente vai utilizar também para as comunicações tá um e outro modelo que a gente tem que não necessariamente é contrário ou oposto.

A ponte essa outra forma de olhar é o modelo cliente-servidor que é o que a gente utiliza hoje para acessar páginas na internet acessar os nossos serviços de e-mail e outros né onde a gente tem um servidor que é uma máquina especializada que ela tem basicamente a função de receber requisições de clientes e responder a esses clientes então o cliente era mente vai solicitar dados e o servidor vai receber essa solicitação ele vai ter algum tipo de banco de dados algum tipo de programa que acessa o banco de dados e retorna Então como a requisição do cliente esse modelo também é importante da gente conhecer Porque alguns dos protocolos industriais eles funcionam como cliente-servidor ou seja uma máquina sempre vai ser um servidor que vai pro ver e vai receber comandos e responder enquanto que o cliente ele faz requisição E aí só que aí a gente vai ter um meio de comunicação Óbvio para fazer essa troca entre cliente e servidor bom então exemplos de cliente-servidor né acabei falando de armas Por exemplo quando a gente está acessando uma página na internet né pelo navegador usando o protocolo http basicamente que a gente tá fazendo o nosso navegador aqui ele faz ele é um cliente e ele faz uma requisição ao servidor que tem lá a página Web que a gente quer cessar então a gente faz uma solicitação aí servidor devolve os dados e o nosso navegador exibe na tela ali essa página Web Que A Gente Tá acessando Então essa ideia do cliente e servidor o cliente sempre vai se conectar ao servidor trocar dados e receber de volta tá a outra forma da gente olhar as características da rede sé quanto ao câncer porque isso vai ditar as tecnologias que vão estar envolvidos né então basicamente são três os alcances principais O Lan que é redes locais seria a rede que a gente usa dentro de casa a rede que a gente usa dentro da empresa né onde todos os dispositivos estão por exemplo conectados no wi-fi a rede metropolitana que ela vai fazer a ligação então entre essas várias redes locais e a rede Wide né que ela tem um alcance aí global que vai fazer então a interligação com as suas redes metropolitanas né para isso a gente precisa tecnologias diferentes por causa que as distâncias mudam principalmente né então a gente vai ter uma série de tecnologias e protocolos diferentes que vão ser usados ó E além disso pessoal hoje a gente tem a tendência a diminuir o tamanho dessa o alcance né Por exemplo a gente tem planta também hoje que seriam as redes que a gente tem próximas a gente né a próximas a pessoa porque são personal por exemplo do Tour né ou Zig e outras tecnologias que tem um alcance muito pequeno que é para troca de dados entre um smartphone por exemplo um computador e outras tá então esses seriam os alcances que essas redes vão ter nela e vamos falar um pouquinho de cada uma agora é só para a gente entender as tecnologias então a rede pelo pessoal que eu falei para vocês geralmente foi até 10m de alcance e as tecnologias que a gente vai ter né se nessa alguns exemplos de tecnologias não é o Bluetooth principalmente infravermelho que a gente usa no controle remoto RF as dicas são essas etiquetas que a gente utiliza também para identificar É mas o principal exemplo hoje é o Bluetooth que a gente usa para conectar esses diversos dispositivos sem fio com nosso smartphone né e tem um alcance muito pequeno não precisa ter muito alcance porque tudo pessoal né tudo próximo da gente então a gente vai usar um tipo de tecnologia específica para isso e essa tecnologia em geral vai ter um baixo consumo de energia né já que seu marido esses dispositivos o funcionar bateria então para isso a gente tem algum tipo de protocolo específico para atender essas necessidades as redes locais são as redes que a gente usa então para dentro de casa nas empresas para trocar dados entre computadores entre uma impressora e um computador entre servidores em geral pessoal que a gente vai ter aqui né são tecnologia sem fio e tecnologias confio na internet wi-fi no caso do sem fio a gente vai ter os pontos de acesso aqui que é um dispositivo centralizador que onde essas máquinas vão se conectar para ter acesso à internet por exemplo uma rede externo e quando a gente usa internet a gente vai ter um Switch né que vai fazer essa ligação entre esses equipamentos através de fios e em geral aqui pessoal só tecnologias vão servir para alcance de até 200 metros sem em geral São que os padrões definem e até 200 metros como a taxa de comunicação via realmente maior né uma vez que a gente quer trocar arquivos aqui acessar a internet você sabe vídeo né então já com uma velocidade um pouco maior as redes metropolitanas então elas tenham o intuito de ligar justamente as suas redes locais que a gente tem em uma grande rede na verdade né os provedores de internet que a gente tem Eu queria um exemplo de ir à rede metropolitana né as os provedores a Claro a Vivo fibra entre outras e elas vão unir essas diversas redes né E tem uma comunicação maior e permitir então prover acesso à internet também através de outras redes então aqui a gente vai ter outros tipos de tecnologias né porque a gente tem que abranger um alcance maior que distâncias maiores Então a gente vai usar cabo né cabo coaxial a gente vai usar ADSL que antigamente era a Hades cada né e a fibra ótica então também que hoje tá entrando né com Como ela foi baratinho no longo do tempo essa tecnologia tá mais acessível ela tem sido mais usada e algumas características que a gente vai encontrar aqui depois quando estuda a camada física aqui por exemplo no cabo coaxial a gente tem uma série de serviços que usam né Toda essa largura de banda que esse cabo coaxial pro ver né então a gente tem telefonia TV e internet e no mesmo cabo uma vez que ficava consegue transmitir muita informação Ah E também temos a White área né que seria para regiões inteiras ou para conexão Global Então a gente vai ter aqui rede telefônica né antenas parabólicas satélites fibra-ótica rádio de geralmente essas redes têm uma extensão maior que 50 km tá então essa seriam tecnologias que a gente vai usar para isso e claro as redes metropolitanas depois as redes locais né todas elas transformam então em sub-redes e essa sub-redes elas são ligadas atravessa essa a one tá então por isso a gente tem dentro da comunicação de dados uma série de tecnologias diferentes e uma série de vantagens e desvantagens que cada tecnologia vai trazer para as aplicações e aqui tem um outro exemplo né que eu tava mostrando da One Então a gente tem essa rede Ampla que ela tem uma série de ligações através de roteadores tá e a gente vai ter sub-redes então que seriam esses elementos né o as redes aqui estão ligadas então nossas redes locais através dessa sub-redes de cada sub-rede aqui né pensando do ponto de vista do acesso à internet ela vai ter endereços IP diferentes que vão permitir a esses roteadores então saber para onde mandar os dados né Para onde quais caminhos têm que seguir os dados para chegar de uma rede local até a outra bom e o que acontece hoje também né que é importante essa ideia da quebra dos dados né Então sempre que a gente está trocando um arquivo ou enviando um dado Assistindo um vídeo esses dados que vem do Servidor para gente que nós somos o cliente no caso eles são fragmentados em uma série de pacotinhos e esses pacotinhos são trafegam Então por essas redes até o até o nosso origem né o cliente servidor no caso aqui então ele esses pacotes podem ser quebrados e seguir diversas rotas na verdade eles podem sofrer desliza algum pacote segue por um caminho ou de segue por outro né a gente chama de pacote Então e e tudo isso então esses protocolos que a gente usa eles têm que ser capazes de lidar com essas situações então cada protocolo vai ter uma complexidade diferente de acordo com as tecnologias e as finalidades que a gente quer ah e hoje pessoal a gente tem uma tendência muito grande de uso de rede sem fio principalmente pela questão da mobilidade a praticidade né de uso não tem que ficar ligando o cabo vamos ter que dar tanta manutenção né E E com isso a gente tá atendendo também é o uso de redes locais sem fio e redes wans sem fio também então hoje a gente está migrando também para 5g né que vai buscar tentar fazer uma integração em todos os níveis não é de dessas tecnologias Tá mas na indústria também tem uma tendência hoje é usar cada vez mais tecnologia sem fio uma vez que Essas tecnologias hoje tem uma velocidade uma confiabilidade maior tem-se uma tendência de começar a substituir as comunicações sem fio com fio pelas comunicações sem fio em o que que mais hoje para que a gente tá usando Alana é para trocar dados para compartilhar dados entre equipamentos para telecomunicações acesso à internet web conferência aulas online e também hoje a gente tem bastante aplicação para automação residencial né para gente controlar o ambiente e para isso a gente precisa uma segurança maior e uma tolerância a falha maior dessas redes também então Começam a surgir novas demandas tecnológicas nesse sentido E aí um outro conceito que a gente tem que falar pessoal das topologias que essas redes vão Assumir tá topologia basicamente é um conceito que tenta descrever a forma como as estações estão conectadas entre si tá é como um dispositivo está ligado em outro de que forma tá ou seja isso tem a ver também com a estrutura que a rede vai ter em função das tecnologias que estão sendo usadas nela e aí pessoal dentro da automação que dentro das redes em geral a gente vai ter uma série de topologias que vão ser criados de acordo com a as tecnologias que a gente tá usando né então a gente falou daquele conceito de ponto a ponto que é uma das formas que as topologias vão acabar sumindo e outra broadcast quando a gente tem dados que são enviados para vários dispositivos ao mesmo tempo isso aí vai definir algumas características dessas topologias tá bom então dentro das topologias. A ponto que elas têm o objetivo de fazer uma conexão entre um dispositivo de origem e um destino a gente vai ter algumas topologias principais principal dela pessoal que a gente vai ver que está destacado aqui é a topologia estrela tá que quer dizer topologia estrela todas as estações elas vão estar ligadas no dispositivo Central que vai receber esses dados e vai repassar entre um dispositivo em outro então se esse dispositivo que eu destaquei aqui quiser mandar um dado ele vai mandar por esse dispositivo intermediário e esse dispositivo intermediário vai passar a prestação de destino receber seus dados tá essa é mais comum que a gente vai ter e é a que a gente usa na nossa Internet na nossa with esse dispositivo aqui que é o Switch ou o ponto de acesso né Se for sem fio e ele é responsável Então por passar esses dados de uma estação para outra a outra topologia que a gente pode ter é a topologia anel que quer dizer topologia anel pessoal cada dispositivo aqui ele vai ter duas interfaces tá eu vou desenhar um quadradinho aqui para mostrar Center fácil pela qual ele vai estar conectado com outros dois dispositivos E aí nesse caso que que acontece se um dispositivo que quer transmitir se o dispositivo aqui que eu vou desenhar quer transmitir para dispositivo B ele tem que passar essa mensagem para todos os dispositivos e cada dispositivo intermediário aqui vai ter que receber essa mensagem processar e mandar adiante tá a topologia anel ela tem uma vantagem que caso uma dessas linhas seja rompida ainda vai ter um outro caminho um caminho secundário para essa mensagem será enviada Então se um caminho falha tem um outro caminho alternativo Então ela é muito usada por exemplo numa universidade né A universidade tem vários prédios que tem lá cada em cada praia de uma rede por exemplo local e a gente pode fazer várias ligações entre e para ter redundância em caso de algum problema num caminho né algum equipamento seja danificado ainda tem um outro caminho para suas comunicações enquanto que aqui na estrela que eu esqueci de falar se esse dispositivo intermediário falhar toda essa rede cai né ninguém mais se comunica com ninguém então é uma outra abordagem que é usado em alguns problemas outras topologias que acabam surgindo né a topologia de área topologia de árvore Ela poderia ser uma analogia também com a topologia de Estrela né onde a gente tem aqui várias sub-redes ligadas no dispositivo central e ia por aí vai né um outro dispositivo Central aqui a gente tem uma hierarquia né de comunicações também as outras duas topologias que acaba se formando que são da ponto a ponto né são derivados dela são a topologia de malha regular e malha regular a malha regular Seria onde cada dispositivo tem uma interface exclusiva com outro dispositivo EA malha é regular é onde alguns dispositivos tem mais de uma Interface para ligar com outros então basicamente a estrutura da internet pessoal das vans ela segue essa mala irregular onde cada dispositivo aqui na verdade é um roteador né esses roteadores estão ligados então a outra sub-redes aqui onde a gente vai ter os nossos Estações ligados Nossa desenho ficou ruim mas enfim a gente tem esse tipo de malha e é o grande vantagem dela é a redundância de caminhos também que vão estar disponíveis para que o dispositivo envia dados para o outro tá bom então essa seria a ideia do ponto a ponto tá E outra tecnologia que vai ser muito usado no chão de fábrica no nível 1 e 2 automação pessoal são os canais de difusão que a gente vai chamar aqui de barramentos industriais na verdade né dentro da área de automação a ideia aqui pessoal é que esses dispositivos em geral vão estar ligados a todos juntos no meio físico eles vão compartilhar o meio físico isso quer dizer que tudo o que for enviado por um dispositivo por exemplo aqui nessa figura a do barramento do que esse dispositivo enviar vai ser recebido por todos esses outros dispositivos bom então cada mensagem é compartilhada com todo mundo ou seja todo mundo recebe porque tá todo mundo ligado no mesmo meio físico aqui tá Então essa ideia de fusão a mensagem é difundida entre todos os dispositivos que estão ouvindo né estão recebendo no meio físico Então por que que isso vai ser usado para automação porque o barramento ele vai permitir aí economia de fio economia e simplicidade porque eu tô vai puxar o fio e tu vai ligando todo mundo nesse mesmo fio então barramento a gente pode ser também a tecnologia zoar né Vamos por satélite né um dispositivo concentrador vai repassar para várias Estações e a gente pode ter também um anel Lógico que aí nesse caso o pessoal tá todo mundo ligado uma analogia o barramento só que a gente tem uma um look né Tá todo mundo ligado nesse mesmo barramento E aí a gente forma um anel Oi e o barramento então ele vai ser usado pela simplicidade né Por exemplo nas aplicações de automação a gente geralmente vai ter em algumas tecnologias tipos de profibus dp Ou modbus r. t.

u. a gente pode ter essas redes rs485 né que essa é uma tecnologia de meio físico onde todos os dispositivos vão estar ligados juntos na em dois fios A e B são os fios que são definidos aqui outro exemplo internet clássica que a gente vai falar em outra aula que usa um cabo coaxial para ligar todos os computadores ou Estações na rede tá então o barramento tem essa característica pessoal todas as estações estão ligadas e o mesmo cabo todas as estações recebem tudo que está sendo enviado né tudo que passa pelo meio físico de comunicação EA gente vai ter o problema que a gente chama de colisões tá se dois dispositivos enviar e ao mesmo tempo tá então a gente tem que evitar o máximo do barramento que dois equipamentos se enviem dados ao mesmo tempo porque isso vai causar uma interferência né uma colisão então a maioria dos protocolos que usa barramento eles vão ter algum tipo de mecanismo por exemplo mestre-escravo para definir regras de quem vai se comunicar em cada momento para evitar justamente as colisões bom então outro detalhe importante dos barramentos né e dos canais de fusão todo mundo recebe as mensagens então também tem que ter algum mecanismo de endereço né porque que endereço para que cada dispositivo aqui tem a por exemplo número que vai ir um número 1 número 2 e quando a gente for mandar uma mensagem cada dispositivo desses vai ter o seu endereço aqui para isso tá então a gente consegue botando entre os dados o endereçamento consegui direcionar mensagem Outra vantagem que a gente tenha Enviar uma mensagem para todo mundo ao mesmo tempo mensagem de broadcast estão pensando numa aplicação Industrial né onde esses dispositivos podem ser inversores de frequência a gente pode ter um CLP que manda desligar todos os motores em uma única mensagem poupando assim né o barramento né de tantas comunicações de menino diminuindo a quantidade de dados trafegados ah e também é possível fazer mensagem no multicast onde algumas o endereços especiais quando a gente mandar preciso endereços alguns dispositivos na rede apenas vão aceitar essas mensagens aí enquanto que os outros que não tem esses endereços descarto a bom então essa característica de compartilhamento do meio físico né então vamos vão existir uma série de abordagens dos protocolos para que a gente possa determinar quem vai se comunicar em cada momento Então a gente vai ter uma alocação estática em alguns casos onde o barramento é dividido em fatias de tempo e cada dispositivo tem um determinado o tempo determinado a fatia para poder enviar e receber seus dados isso a gente vai chamar essa organização a gente chama de escalonamento e a gente tem alocação dinâmica daí que vai ser diferente geralmente a gente vai ter um gerenciador que vai definir Quem transmite em cada momento Então esse gerenciador que vai organizar as comunicações ou só ele que vai Como iniciar comunicações os outros dispositivos das outras Estações só vão se comunicar quando receberem um comando para isso Oi e a gente pode ter um geralmente aumento desse Centralizado onde cada máquina vai enviar quando quiser tá E para isso vai ter algum tipo de mecanismo de detecção de colisão que quer dizer isso que essas máquinas quando elas transmitem aulas também escutam o que que elas estão transmitindo para ver se não teve algum tipo de interferência com outra Estação tá então todos esses mecanismos e existem vários dependendo do protocolo vai ser usado um mecanismo outro tá bom então aqui só para fechar temos as ponto a ponto e os canais de difusão Então essas duas abordagens aqui geralmente vão ser usadas nas redes de computadores em outras outro conceito importante que a gente vai acabar vendo depois em camada física também pessoal ideia de comutação que a forma com que os dados são enviados uma de uma de uma máquina para outra numa rede de que tem várias interconexões né que tem vários dispositivos intermediários o momento antes uma forma antiga que existia era o chaveamento por circuito tá que era usado nos antigos sistemas de telefonia onde a gente tinha os vários por exemplo os vários ramais telefônicos né dos usuários e a gente tinham uma central onde eram recebidas requisições para estabelecer uma ligação entre uma estação e outra né então esse hora de chaveamento mecânico que se fazia e o que que acontece enquanto a estação a e a estação B aqui por exemplo se tivessem comunicando todo esse circuito aqui estava ocupado e Ninguém mais poderia usar enquanto estiver bom então tinha que esperar liberar aqui o circuito caso Outra Estação quisesse se comunicar tá então isso era como feito antigamente só que tinha essa desvantagem né do circuito ficar exclusivo entre dois dispositivos e isso migrou depois para comutação por pacotes onde qualquer mensagem que quer ser enviada entre um dispositivo de origem destino nessa mensagem aqui por exemplo ela vai ser fragmentada em uma série de pequenos fragmentos e esses pequenos fragmentos vão ser enviados nessa nessa rede de internet interconexão até o destinatário e esse destinatário ele vai reconstruir ele vai pegar todos esses pacotinhos e geralmente tem o número de identificar a ordem Vai juntar neles de novo na mensagem que foi enviada Tá qual é a vantagem disso pessoal que como tando esse circuitos eles ficam disponíveis né da sua e para que várias Estações troquem dados ao mesmo tempo porque Vão ser pacotinhos que vão ser enviados e aí o que acontece seus pacotes também podem seguir vários caminhos diferentes então a comutação ela é hoje também feita muito por pacote na internet né todos os vídeos e materiais e arquivos que a gente transfere eles são fragmentados em pacotinhos e seguem vários caminhos na internet para permitir que mais usuários compartilhem esses recursos de comunicação Oi e aí pessoal Vamos definir rapidamente conceito de protocolo tá porque a gente vai também falar disso na próxima aula de aula de modelo iso-osi mas um protocolo que nem eu falo falei para vocês olhando do ponto de vista das redes de comunicação digital basicamente qualquer informação que a gente quer transmitir ela é traduzida em uma série de bits que tem que ser transmitidos no meio físico né então qualquer mensagem qualquer kivu é uma sequência de bits que vai ser enviado pelo meio físico tá então essa troca de bits ela precisa ser de alguma forma codificada né Por exemplo aqui a gente pode codificar bits que a gente tá enviando em dois níveis de tensão por exemplo 0 e 5 volts né então 5 volts pode representar btu 110 Volts se apresentar a bit 0 só que essas essas duas estações pessoal precisamos conversar a língua para saber o que que é isso aqui você só quer um byte se isso aqui é um aviso de que algo uma mensagem vai ser enviada na sequência se só que é uma sincronização então o protocolo ele tem a finalidade de estabelecer essas regras tá estabelecer regras e significados para as informações trocadas para garantir que tanto quem tá enviando está recebendo tá tá compreendendo os dados e vai conseguir tratar esses dados que estão sendo enviados então a ideia do protocolo é isso ele vai definir em vários níveis conceituais essas regras de troca de dados tá Oi E para isso pessoal se a gente pegar um conceito um contexto inicial das redes lá nos anos 60 70 não havia existência de padronização então cada fabricante produzir os seus equipamentos criavam os seus protocolos os seus mecanismos de comunicação e isso não permitia né que equipamentos de diferentes fabricantes conversar se eu colocar assim dados então o cabo era diferente a interface elétrica diferente o a forma que os dados eram enviados a taxa de comunicação né então começou-se a através da ISO criar um modelo de referência que pudesse servir para qualquer desenvolvedor de um protocolo a ele consegue descrever esse protocolo em diversos níveis conceituais para que outros fabricantes outros outras empresas pudessem pegar essa especificação e desenvolveu o seu o seu software a sua tecnologia para lidar com aquele protocolo tá então ele é hoje usado para definir e para explicar a cada protocolo por isso a gente vai falar de cada um desses desse dessa especificação a gente vai falar um pouco mais a fundo para entender essas camadas tá E com isso pessoal se a gente consegue padronizar um protocolo a gente consegue permitir que todos os fabricantes fabriquem E aí a gente gera uma concorrência gera uma interoperabilidade entre equipamentos de diferentes fabricantes e isso consegue barat as tecnologias também por isso que hoje a gente tem por exemplo alguns microcontroladores por exemplo exp32 que ele tem uma wi-fi integrada no próprio microcontrolador Então dentro de um único equipamento ali a gente tem wi-fi e por 30 reais 50/70 né r$ 100 enfim dependendo da a assistirem esse vídeo mas a gente tem esse barateamento da tecnologia eo maior acesso Então esse modelo ISO o pessoal que a gente chama de os aulas e também que é open System Center interconexão de sistemas abertos né ele vai definir basicamente sete camadas tá em cada camada Tem uma função específica então a camada física que seria da interface elétrica né pela diversão e recepção de bits através do meio de transmissão então deixa mais definir as interfaces elétricas a camada de enlace que vai servir para detectar erros e para gerenciar o acesso ao meio físico a camada de rede que vai fazer o roteamento de pacotes a camada de transporte que vai oferecer justamente métodos para a gente quebrar os dados em vários pacotinhos e oferecer entrega em várias redes de comunicação ponto-a-ponto entre cliente e servidor camada de sessão para estabelecer conexão a camada de apresentação para formatação dos dados qualificação compactação de dados e a camada de aplicação que é onde o usuário vai estar geralmente usando que é por exemplo a transferência de arquivos você achou e-mail acesso a páginas web então cada camada vai ter suas definições tá de como a gente vai usar e nem todos os protocolos vão precisar dessas sete camadas isso que a gente vai ver também alguns protocolos algumas tecnologias vão ter basicamente camada física camada de enlace de aplicação enquanto que outras vão ter mais ou menos dessas camadas definidas e Ah beleza então a gente vai falar isso na próxima aula e os elementos de rede pessoal que são os dispositivos que a gente vai acabar falando aqui que são responsáveis Então por fazer a interconexão e são os próprios dispositivos onde a gente vai usar e fazer aplicação dessas redes tá e cada dispositivo atua em diferentes camadas desse desses protocolos Então a gente vai ter as estações que vão ser o rosto né esses dois termos ou disso eu uso dispositivos também aqui nós somos equipamentos que vão ter função então de enviar e receber dados né é o dispositivo que quer trocar dados do nosso caso vai ser o computador o smartphone vai ser o nosso Arduino para conectar em uma rede em uma impressora uma câmera IP inversor de frequência um CLP é uma e h&m tudo isso são exemplos de Estações ou rostos e essas Estações Então vão estar ligadas geralmente e o Rabi Rabi não se usa mais nele tá outro soleto já mas o Switch então ele tem a função de fazer essa interligação entre esses equipamentos e o Switch no caso da internet pessoal e do wi-fi ele tem uma inteligência a nível de camada de enlace tá ele conhece os endereços dos seus dispositivos que estão ligados então ele conhecendo os endereços quando um dispositivo manda uma mensagem para outro através do suíte esse suíte consegue root e esse pacote da porta de entrada para a porta onde está esse dispositivo né então se alguém mandar por exemplo um dado na porta 2 o Switch conhece os endereços físicos esses equipamentos se consegue já mandar diretamente para a porta onde está ligado esse destinatário né então ele já consegue organizar as comunicações evitar Há certos problemas de segurança né e manter uma velocidade maior então suite é um dos pontos positivos que a gente vai recorrentemente falar aqui o Gateway jeito que vai ser o equipamento intermediária entre as redes diferentes pessoal então que a gente tem um exemplo de um jeito Oi tá que tá conectando uma rede 485 que usa modbus a uma rede ethernet né então ele é capaz de pegar um protocolo de comunicação interpretar esse protocolo e traduzir esse protocolo para uma outra tecnologia então aqui dentro tem uma série de algoritmos de softwares e de regras que geralmente usuário vai configurar para traduzir um tipo de comunicação em outra tá então ele é um tradutor de protocolos e a gente vai falar bastante do Gueto aí porque ele tem outras funções também na rede tá nós pensando em redes industriais é para fazer essa interligação entre diferentes protocolos e o que que mais o roteador Então esse aqui tá mais aplicado Geralmente as comunicações ethernet que ele vai ter a função de rotear pacotes entre diferentes sub-redes aqui que a gente vai ter é Eu já mostrei essa figura em outros exemplos anteriormente os basicamente ele conhece os endereços das suas redes aqui nessa que é uma rede isso aqui é outra isso aqui é outra essas redes têm geralmente o endereço IP diferente e esses roteadores conhecem através de várias tabelas que eles tem dentro desses sorteadores os caminhos entre uma rede outra então toda vez que eles recebem uma mensagem com determinado o destinatário eles são capazes de repassar essa mensagem vê se pacote para um outro roteador até que essa mensagem chegue no destinatário Beleza então roteador é um dos dispositivos que a gente vai falar também que tem essa finalidade de repassado pacotes e entre diferentes redes e ele vai ter essa tabela de roteamento como eu falei né E eles são responsáveis por gerenciar hoje o tráfego na internet então qualquer dado que a gente envia né entre um cliente e um servidor ele vai passar por uma série de roteadores até chegar lá o outro dispositivo que a gente vai falar aqui é o Firewall eo Firewall dispositivo inteligente pessoal que ele tem né como analogia fazer um uma certa restrição entre uma rede e outra então basicamente ele tem políticas de segurança ou seja ele vai ser de geralmente um software ou um hardware que consegue analisar o tráfico ele consegue ver quais pacotes quais dados estão passando na Rede ele vai comparar esses dados com algumas regras que ele tem de entradas e saídas e através dessas regras ele vai permitir que um pacote passe ou não na rede então por exemplo se um usuário que não está identificado tentar acessar um servidor e esse usuário esse endereço dele não estiver liberado no Firewall se ele tentar fazer um acesso a uma porta o endereço IP que ele não tem privilégio eu não tá dentro das políticas esse farol e não vai conseguir trocar dados então a conhecer essa ideia de limitar a comunicação entre uma rede Externa em uma rede interna para aumentar a segurança tá em vários níveis né nível físico e nível de laço em nível de rede nível de transporte por aí vai o modem também onde se possível que a gente vai acabar falando um pouco na camada física quando falar de camada física que é um modulador demodulador que ele é capaz então de pegar um sinal digital ou seja vários bits que a gente quer enviar e modular ele em um sinal analógico a ser enviado pelo meio físico então antigamente a gente tinha um modem para poder acessar internet quando a gente tinha internet discada o modem ele pegava né os dados que a gente queria enviar do computador e traduzir num sinal analógico que passava pela linha telefônica né então a gente chama esse equipamento capaz de modular os sinais e modulador demodulador bom então hoje exemplos que a gente tem ainda é conexão discada via dsl que olho praticamente não se usa mais e fax né que ainda é usado para digitalização então facciali digitaliza uma um arquivo uma folha né uma imagem converte-se numa sequência de bits modula para enviar via linha telefônica para um outro factos que vai receber esse sinal de modular e exibir e imprimir de novo esse factos que foi em viatu E para finalizar aqui então arquitetura de uma rede né doméstica a gente tem Alan tão rede local e geralmente a gente vai ter nossas máquinas né nossos equipamentos smartphones ligados a um roteador que a gente chama de roteador em casa né mas ele também tem a função de Gateway de ponto de acesso esse roteador ele tá ligado então ao modem né isso aqui é um pouquinho mais antiga essa figura mas esse modem tem a função então de através da conexão discada ADSL fazer conexão na internet Isso era no tempo da conexão discada e hoje a gente tem uma diferença que geralmente o que a gente tem um cabo coaxial uma fibra que vem do nosso provedor e isso aqui tudo né é um dispositivo único lá que é o nosso pão chama corriqueiramente de roteador onde a gente se conecta nele né processar internet Oi e o quê que acontece aqui né ainda olhando do onde vejo o sistema de telefonia que é muito parecido com que a gente tem hoje não como as conexões de a fibra Excel mas tem o cliente ele tá ligado no sistema né a uma central e essa Central tá ligada a um provedor que a gente chama de SP os provedores de internet e ele tá ligado Então a um backbone aqui onde tem uma série de roteadores que tá ligado a outras redes o e detalhes aqui pessoal que a gente vai precisar né cuidados com as unidades de que a gente tá usando a gente tem as unidades métricas tá que são as unidades do sistema internacional então por exemplo Mega que vai ser um milhão aquilo que vai ser mil diga que vai ser um bilhão tá e a gente tem as unidades de byte tá então um Byte e a gente tem que tomar o cuidado que por exemplo um website é dois na 20 bytes um quilo e baixa dois na 10 bytes e dois na dez pessoal não dá mil dois na 10 da 1024 tá porque isso deixa eu conferir deixa eu conferir aqui na calculadora só para não mentir e eu não lembro de cabeça contra dois na 10 aqui ó um dois na 10.