Modelo cliente/servidor

Cliente-servidor é um modelo computacional que separa clientes e servidores, sendo interligados entre si geralmente utilizando-se uma rede de computadores. Cada instância de um cliente pode enviar requisições de dado para algum dos servidores conectados e esperar pela resposta. Por sua vez, algum dos servidores disponíveis pode aceitar tais requisições, processá-las e retornar o resultado para o cliente. Apesar do conceito ser aplicado em diversos usos e aplicações, a arquitectura é praticamente a mesma.

Rede de computadores

Uma rede de computadores consiste de 2 ou mais computadores e outros dispositivos ligados entre si e compartilhando dados, impressoras, trocando mensagens , etc. Internet é um exemplo de Rede. Existem várias formas e recursos de vários equipamentos que podem ser interligados e compartilhados, mediante meios de acesso, protocolos e requisitos de segurança.

Compressão de dados

Objectivos da compressão de dados:
– ocupar menos espaço, ficando mais barata a transmissão;
– a transmissão ser mais rápida (menor tempo de acesso);
– poder processar os dados sequencialmente de forma mais rápida;
– reduzir o tempo e espaço necessários para backups (e portanto o custo).
Por vezes, comprimir os dados é a única forma de viabilizar
aplicações

– Sem a compressão de dados, a transmissão de imagens em canais
com baixa largura de banda (linha telefónica), a utilização de
aplicações como videofones e videoconferência seriam
impraticáveis;

Compressão sem perda de informação:

– A informação é recuperada sem qualquer alteração após o
processo de descompressão;
– Este tipo de compressão é usada em texto e algumas
aplicações multimédia críticas onde a informação é essencial;
– Exemplos: aplicações médicas, trocas de informação entre duas
sucursais bancárias, etc..
– Este tipo de compressão é também designada por compressão
reversível.

Compressão com perda de informação:

– Neste tipo de compressão também designada por irreversível, a
informação descomprimida é diferente da original;
– Técnicas irreversíveis são pouco comuns em ficheiros de dados,
mas existem situações em que a informação perdida é de pouco
ou nenhum valor, como em compressão de voz e imagem, por
exemplo.

Detecção e correcção de erros

Se um erro não é detectado esse pacote será utilizada pelos
níveis superiores originando problemas diversos que se podem
estender até às aplicações;

Uma solução é utilizar um mecanismo de detecção de erros
dito auto-corrector (“error-correcting code”);

A outra solução é pedir ao emissor que efectue a
reetransmissão do pacote (“backward error correction”) – é o
caso do ARQ ("Automatic Repeat Request");

Seja qual for o mecanismo pelo qual se efectua a detecção
de erros envolve geralmente a inclusão no pacote de um
campo contendo informação calculada a partir dos dados;


• Na transmissão:

– 1º - Os dados de informação a serem transmitidos são transformados num
polinómio D(x), em função dos "0"s e "1"s.
– 2º - Ao polinómio D(x) será adicionado no fim o mesmo número de zeros
quanto o grau do polinómio gerador G(x).
– 3º - Fazemos a divisão do polinómio D(x) por G(x).
– 4º - O resto desta divisão R(x) será adicionado no fim da transmissão de
D(x).

• Na recepção:

– 1º - Os dados recebidos serão divididos pelo mesmo polinómio gerador
G(x).
– 2º - Se o resto desta divisão for igual a zero, significa que não houve erros
na transmissão; caso contrário, foi detectado erro na transmissão, sendo
necessário a reetransmissão da informação enviada anteriormente

Ligações síncronas e assíncronas

Síncrona:

– Ocorre a intervalos regulares entre o emissor e o receptor;
– Existe uma linha comum entre ambos pela qual corre um sinal
de relógio digital, que assim coloca ambos em sintonia;
– É a norma para redes locais.

Assíncrona:

– Não é sincronizada;
– Obriga a que cada pacote de dados se identifique e assinale o
seu início e fim;
– Usa-se nas ligações entre dois computadores através de um
cabo série ou na ligação a terminais.

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Multiplexação
É um sistema que permite a transmissão de 2 ou mais canais simultâneos por um mesmo meio de transmissão. Os sistemas mais conhecidos de multiplexação são os das estações FM (freqüência modulada) e das estações de TV, onde os sinais de vídeo são transmitidos em AM (amplitude modulada) e os sinais de áudio em FM.
Em sistemas de transmissão por fibra óptica, permitem a transmissão de 2 ou mais canais de informação simultâneas por uma única fibra. Em sistema ópticos são usados basicamente 3 tipos de sistemas de multiplexação:
- FDM - Frequency Division Multiplexing - Multiplexação por Divisão de Freqüências.
- TDM - Time Division Multiplexing - Multiplexação por Divisão do Tempo.
- WDM - Waveligth Division Multiplexing - Multiplexação por Divisão de Onda de Luz.


FDM - Multiplexação por Divisão de Freqüências
Em um sistema FDM, cada canal de informação é associado a uma Portadora específica, com freqüência, fase ou amplitude diferentes, sendo depois multiplexados em um único canal de transmissão através de uma matriz de resistores, sendo depois amplificado.
O sinal resultante é um sinal composto por vários sinais com portadoras discretas, também chamadas de canais intermediários, que são separadas no receptor por filtros e demoduladores, cada um sintonizado em uma freqüência de portadora especifica.
O sistema FDM é muito usado para transmissões de TV à cabo, porém, em sistemas ópticos, pelo fato das fontes ópticas não serem lineares, sua linearidade situa-se entre 0,001 e 0,1%, acabam gerando distorções harmônicas nos sinais transmitidos.
TDM - Multiplexação por Divisão do Tempo
É um sistema de multiplexação onde cada canal de informação é associado à um intervalo de tempo, para que se possa fazer esta associação, cada canal de informação é informação em BUFFER de memória.
A eficiência de modo de transmissão digital multiplexada por TDM é muito maior que a FDM, requer um menor número de repetidores, cerca de um a cada 30 ou 40 km, uma das desvantagem os sistema TDM é que temos que acrescentar ao sinal original uma quantidade de BITs de informação, estes BITs são para o sincronismo de multiplexação e desmultiplexação, detecção de erro e para o gerenciamento da rede. Outra desvantagem é que atualmente a técnica de transmissão por PCM é relativamente cara, mas a atual tendência é a queda nos custos devido ao grande interesse neste sistema.
WDM - Multiplexação por Divisão de Onda de Luz
Através da técnica de multiplexação por WDM, cada canal TDM ou FDM, com vários canais associados pode ser transmitido por uma determinada cor de luz. Esta luz não está dentro do espectro visível de luz, mas sim dentro do infravermelho.
Então canal de luz comporta-se como uma onda portadora, com comprimento de luz diferente, podendo transmitir vários canais TDM ou FDM por comprimento de onda.
A multiplexação por WDM não é usada em redes do tipo LAN, apenas em sistema de telefonia, CATV e telecomunicações intercontinentais.
Nestes sistemas, as taxas de transmissão necessitam de sistemas ópticos complexos, que tornam-se economicamente inviáveis para as redes locais - LAN's.

Modulação e Desmodulação

Modulação

Nos modems a cabo que utilizam o sistema de cabo para fazerem o US, um modulador é utilizado para converter os dados digitais da rede de computador em sinais de rádio-freqüência para transmissão. Este componente é chamado algumas vezes de "modulador de rajadas" - burst modulator - por causa da irregularidade do volume da maior parte do tráfego entre um usuário e a internet. Ele consiste de três partes: uma seção para inserir informação usada para correção de erros; um modulador QAM - vale lembrar que muitos fabricantes estão utilizando a modulação QPSK ou similar na direção do US, uma vez que essa modulação é mais robusta em ambientes de ruído (lembre-se que o canal de US está mais sujeito a ruídos): essa é uma recomendação da norma IEEE 802.14; um conversor digital-analógico (D/A).

Demodulação

Os demoduladores mais comuns têm quatro funções. Um demodulador QAM (quadrature amplitude modulation) recebe um sinal de rádio freqüência que teve a informação codificada a partir da variação da fase e da amplitude e o transforma em um sinal simples que pode ser processado por um conversor analógico-digital (A/D). Esse conversor recebendo o sinal, que varia em tensão e transforma em uma série de bits. Um módulo de correção de erros então checa a informação recebida a partir de um padrão conhecido, de modo que problemas na transmissão possam ser detectados e corrigidos. Em muitos casos, os quadros da rede estão no formato MPEG, de modo que um sincronizador MPEG é utilizado para assegurar que os grupos de dados estão em ordem