Camada física

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Modelo OSI
Camada Protocolo
7.Aplicação HTTP, RTP, SMTP, FTP, SSH, Telnet, SIP, RDP, IRC, SNMP, NNTP, POP3, IMAP, BitTorrent, DNS ...
6.Apresentação XDR, TLS ...
5.Sessão NetBIOS ...
4.Transporte NetBEUI, TCP, UDP, SCTP, DCCP, RIP ...
3.Rede IP (IPv4, IPv6), IPsec, ICMP, NAT ...
2.Enlace Ethernet, IEEE 802.1Q, HDLC, Token ring, FDDI, PPP, Switch, Frame relay, ATM, ARP, RARP ...
1.Física Modem, , 802.11 Wi-Fi RDIS, RS-232, EIA-422, RS-449, Bluetooth, USB, 10BASE-T, 100BASE-TX, ISDN, SONET, DSL ...

Camada física refere-se, em informática, à consideração dos componentes de hardware envolvidos em um determinado processo. Em termos de redes, a camada física diz respeito aos meios de conexão através dos quais irão trafegar os dados, tais como interfaces seriais, ou cabos coaxiais. É a camada de nível um (físico) dos sete níveis de camadas do modelo OSI das redes de computadores. Ele fornece:[1]

Codificação de dados: modifica o padrão de sinal digital simples (1s e 0s) usado pelo PC para melhor acomodar as características do meio físico e para ajudar na sincronização de bit e quadros. Técnica de transmissão: determina se os bits codificados serão transmitidos por banda base (digital) ou a sinalização de banda larga (analógica). Transmissão de mídia física: transmite bits como sinais de ópticos ou elétricos apropriados para o meio físico e determina: Que opções de mídia físicas podem ser usadas,quantos volts/db deve ser usado para representar um estado de determinado sinal, usando um determinado meio físico.[1]

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Base teórica que se faz possível a comunicação de dados.[editar | editar código-fonte]

Uma das maneiras de se transmitir informações é utilizando-se de tensão ou corrente que são propriedades físicas dos fios. Transformando essas propriedades em funções de tempo e de valor único torna-se possível a criação de um modelo, e por consequência a análise matemática.[1]

Analise de Fourier[editar | editar código-fonte]

A base matemática que permitiu o desenvolvimento da comunicação foi a série de Fourier, do matemático francês Jean-Baptiste Fourier. Com essa fórmula matemática, Fourier deduziu que todo sinal repetido pode ser desmembrado em duas partes com a soma de senos, cossenos e uma constante, ou seja, o comportamento do sinal é modelado com uma fórmula matemática baseado em características físicas como a tensão e corrente.[1]

Ao transmitir um sinal de um lugar ao outro, a analise de Fourier desse sinal produzirá coeficientes em diferentes faixas de frequência, que posteriormente serão usados para reconstruir o sinal no receptor. Não existe um meio de transmissão físico que não perca energia no processo, por esse motivo a análise de Fourier produz diferentes componentes por diferentes valores, logo o sinal é distorcido.[1]

Subcamadas[editar | editar código-fonte]

Sinalização Física[2][editar | editar código-fonte]

Em redes usando a arquitetura OSI, essa subcamada é responsável pela:

Serviços e Funções[editar | editar código-fonte]

As principais funções e serviços realizados por essa camada são: [1]

A camada física também está preocupada com:[1]

  • Taxa de bits;
  • Configuração de linha ponto-a-ponto, multiponto ou ponto-a-multiponto;
  • Topologia de rede física;
  • Comunicação serial ou paralela;
  • Modo de transmissão simplex, half duplex ou full duplex;
  • Auto negociação.

Meios físicos de transmissão[editar | editar código-fonte]

Sabe-se que a principal responsabilidade da camada física é realizar o transporte de bits entre um computador e outro. Diversos meios físicos podem ser utilizados para a realização desta transmissão de dados, cada meio possuindo suas particularidades como a largura de banda, custo e nível de complexidade para instalação e manutenção. Os meios físicos de transmissão podem ser divididos em dois modos de transmissão:[1]

Por condução ou meio guiado[1][editar | editar código-fonte]

Por irradiação ou meio não guiado (propagação dos sinais por meio do ar)[1][editar | editar código-fonte]

  • Radiodifusão;
  • Infravermelho;
  • Satélite;
  • Transmissão de micro-ondas;

Meios magnéticos[editar | editar código-fonte]

Apesar de serem meios menos tecnológicos e sofisticados, tendo em vista custos a utilização de meios magnéticos como fitas magnéticas ou DVDs graváveis pode ser bastante vantajoso economicamente falando. Uma fita magnética utilizada industrialmente, é capaz de armazenar cerca 800Gb de informações e sabe-se que atualmente com serviços oferecidos por empresas de transporte é possível fazer entregas dentro do pais em até 24 horas. Estima-se que o custo para transportar 1000 fitas magnéticas, cerca de 800Tb de informações (cada fita por volta de U$40 e pode ser reutilizada 10 vezes) é de por volta de U$5.000, tendo em vista que o custo das fitas e do frete pode variar, portanto neste caso cada 1Gb sairia por volta de U$0.50. Isto torna este método menos custoso em relação a qualquer tipo de rede de computadores, além de que seria bastante improvável que alguma rede de computadores atingisse um desempenho tão alto para realizar a transmissão desta quantidade de dados.[1]

Equipamentos que operam na camada física[editar | editar código-fonte]

Alguns equipamentos da camada física:

Tecnologias[editar | editar código-fonte]

Algumas tecnologias que fornecem serviços ou funções da camada física:

  • 802.3;
  • 802.5;
  • 802.11:
  • 802.15;
  • 802.16;
  • USB;
  • DSL;
  • OTN;
  • PON
  • Sonet/DH;.
  • RS-232, RS-422, RS-423, RS-449, RS-485 (São definidos pela EIA/TIA, assim podem aparecer como ex.: EIA-232, TIA-232 ou RS-232).

Referências

  1. a b c d e f g h i j k TANENBAUM, Andrew S.; WETHERALL, David (2011). REDES DE COMPUTADORES 5ª ed. [S.l.]: Pearson Education do Brasil. pp. 55–120 
  2. Couto Barone, Dante Augusto. «Especificações de Circuitos Integrados Gestionários de Comunicação de Dados em Redes Locais de Acordo com o Padrão IEEE 802» (PDF). Universidade Federal de Mato Grosso. Consultado em 13 de agosto de 2018