Definição e componentes de uma rede
- Paulo Ricardo Siqueira Soares
- Sep 30, 2023
- 3 min read
Updated: Oct 1, 2023
Comunicação
Segundo o dicionário Aurélio:
"Ação ou efeito de comunicar, de transmitir ou de receber ideias, conhecimento, mensagens etc., buscando compartilhar informações."
Quando falamos de redes industriais, comunicação nada mais é do que o transporte de uma informação de um lugar para o outro, para que isso ocorra são utilizados sinais, sejam eles analógicos ou digitais.
Para que a comunicação seja possível é necessário um meio físico.
Quando falamos de meio físico estamos nos referindo ao material que é usado para armazenar ou transmitir uma informação, eles podem ser tocados, sentidos, tem propriedades físicas como peso, cor, etc. podem ser feitos por exemplo de cobre (fiação), vidro (fibra óptica), ou até mesmo o ar! (o nosso famoso wireless - sem fio para os íntimos).
Meio-Físicos Guiados
São os meios físicos que fornecem um condutor entre um dispositivo a outro, basicamente cabos sejam eles metálicos ou de vidro (fibras-ópticas).
Vale ressaltar antes da década de 1980, os meios físicos guiados apesar de serem dominantes nas transmissões de dados, não eram padronizados, tornando as instalações sempre muito complexas e a mão de obra muitas vezes especializada em apenas um fabricante, além da grande dificuldade de interconexão entre diferentes fabricantes, na década 1980 instituições como a ANSI (American National Standards Institute – Instituto Nacional Americano de Padronização), EIA (Eletronic Industries Alliance – Aliança das Indústrias Eletrônicas), TIA (Telecommunications Industry Association – Associação das Indústrias de Telecomunicações) e IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers – Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos), se uniram para criar os padrões que hoje utilizamos, facilitando a implantação e manutenção de redes de dados, diminuindo custos tornando viável esse mundo conectado no qual vivemos.
Alguns exemplos de meios físicos guiados:
Cabos par trançado (em todas as suas variantes)
Cabos Coaxiais
Fibras Ópticos
Vantagens:
Velocidade;
Segurança;
Estabilidade
Desvantagem
Custo de instalação;
Custo de manutenção (cabos suscetíveis a danos físicos, por acidente ou intencionais);
Dificuldade de transmissão para grandes distâncias;
Meio-Físicos Não-Guiados
A utilização de meios físicos não guiados, utilizam frequências transmitidas pelo ar, sendo o meio de transmissão mais antigo conhecido e utilizado, afinal quando conversamos enviados uma frequência gerada pela vibração do ar em nossas cordas vocais e são recebidas e interpretadas pelos ouvidos de outra pessoa, basicamente os seres humanos conversando são a primeira forma de transmissão de dados e rede de informação que conhecemos. Podemos pensar também nas rádios nas quais cada uma transmite em uma frequência de rádio pelo ar e são captadas por que está sintonizado para receber a mesma frequência, então basicamente nosso meio de transmissão não guiado é aquele que não utiliza cabos.
Vantagens:
Menor custo de infra-estrutura para alcance de maior número de dispositivos;
Maior facilidade para alcance de grandes distâncias;
Controle de acesso ao meio físico
Quando se tem um meio físico compartilhado com vários dispositivos é necessário um controle de acesso a esse meio, seja ele guiado ou não guiado, o protocolo que gerencia esse acesso é na verdade um sub-protocolo da camada 2 do modelo OSI (que vamos falar mais em outra oportunidade).
Para os meios guiados destacamos os seguintes protocolos de acesso ao meio físico:
CSMA/CD - Carrier Sense Multiple Access Collision Detection
CSMA/CA - Carrier Sense Multiple Access Collision Avoidance
Token Passing
Demand Priority
Para meios-físicos não guiados
CSMA/CA - Carrier Sense Multiple Access Collision Avoidance
ALOHA e slotted ALOHA (ALOHAnet)
Reservation ALOHA (R-ALOHA)
Mobile Slotted Aloha (MS-ALOHA)
CDMA - Code-division multiple access
(OFDMA) - Orthogonal frequency-division multiple access
(OFDM) - Orthogonal frequency-division multiplexing
Outra definição importante dos componentes de uma rede é o endereçamento, ele traz a identificação única de um determinado dispositivo dentro de uma rede, esse endereço pode ser físico, ou seja, determinado pelo hardware ou logico, configurado através de um software para uma finalidade específica, entre os endereços mais comuns temos o MAC - Média Access Control - que é um endereçamento físico e o famoso IP - Internet Protocol que é um endereçamento lógico configurado geralmente através do sistema operacional.
E finalmente temos os protocolos que são um conjunto de regras (normas/padrões) que possibilitam que diferentes dispositivos "conversem", traduzindo a informação enviada através do meio físico, para que possa ser utilizada conforme a aplicação do protocolo, em redes industriais, temos vários, só para citar alguns aqui: DeviceNET, Modbus-RTU, CANopen, Profibus/DP, Profinet, Ethernet/IP, EtherCAT, DH+, entre vários outros.
Essa é a definição e componentes de uma rede, apenas uma explicação superficial para dar base para aprofundar em cada um deles no futuro, usando uma lógica estamos construindo a fundação da nossa pirâmide de conhecimento sobre redes industriais.
Até o próximo artigo,
Bibliografia:
CCNA 200-301 Official Cert Guide Library - Wendell Odom, ISBN-10 1587147149, ISBN-13 978-1587147142, 1st Edition, Cisco Press
Data Communication and Computer Networks, 4th Stage - Yahiea Al-Naiemy
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