Overhead

Overhead
Overhead é geralmente considerado qualquer processamento ou armazenamento em excesso,
seja de tempo de computação, de memória, de largura de banda ou qualquer outro recurso que
seja requerido para ser utilizado ou gasto para executar uma determinada tarefa. omo
consequ!ncia pode piorar o desempenho do aparelho que sofreu o overhead.
 Sessão: oferece serviço orientado " conexão de sessão, faz a ger!ncia de to#ens e
estabelece pontos de sincronização$
• Oferece serviço orientado à conexão de sessão: antes da troca de dados é
necess%rio estabelecer uma conexão de sessão. O serviço orientado " conexão de
sessão é fornecido em tr!s fases$ estabelecimento da conexão, troca de dados e
encerramento da conexão &'O()*'+ ,*-O'+ O,.*), /001, p. 23/4. *sse serviço
orientado " conexão é bem parecido com o que é oferecido na camada de transporte,
mas não se pode confund56los. O serviço que é oferecido pela camada de sessão, tem
a função de dar suporte ao serviço que é oferecido pela de transporte. *x$ recuperando
erros de rede que provoquem o encerramento de conex7es de transporte. 8ma
conexão de sessão pode estar ligada a uma ou v%rias conex7es de transporte. Ou
ainda, v%rias conex7es de sessão podem estar relacionadas a uma 9nica conexão de
transporte. :um estabelecimento de conexão de sessão é realizada a identificação da
conexão de sessão, o tipo de qualidade de serviço, a distribuição inicial de to#ens etc.
:os tópicos a seguir é exposto, de forma resumida, como o serviço orientado a
conexão de sessão distribui os to#ens e recupera erros na rede,
• Gerência de token: to#en é um controle que indica qual usu%rio pode transmitir. (
camada de sessão é respons%vel pela posse e entrega desses to#ens, auxiliando a
controlar o ordenamento da transmissão &O);*<)O, =>>/, p. 214. 'omente quem
possuir o to#en é quem pode transmitir. *ssa camada gerencia o to#en na hora que o
usu%rio solicita um e também no momento em que usu%rio o passa para outro. ;urante
o estabelecimento da conexão de sessão é especificado qual usu%rio inicialmente
possuir% o to#en. *sta caracter5sca é opcional e é muito usada em transaç7es
banc%rias,
• Estabelece pontos de sincronização:: esse recurso pode parar uma determinada
atividade que est% em andamento &ex$ transfer!ncia de um arquivo na rede4 e iniciar
uma outra de maior prioridade ou quando o próprio usu%rio interrompe a transfer!ncia
para reinici%6la mais tarde. ;e acordo com 'oares, ,emos e olcher &/001, p. 23/4
atividades podem ser interrompidas e posteriormente retomadas na mesma conexão
ou em subseq?entes. (o reiniciar a transfer!ncia que foi interrompida, ela ir%
recomeçar do 9ltimo ponto de sincronização estabelecido. *sse ponto de sincronização
é uma marcação realizada durante a transfer!ncia de dados. (ssim, caso haja uma
interrupção na transfer!ncia durante a transmissão, não ser% necess%rio transferir todo
o dado &todos os bits4 novamente, mas somente o que faltava, ou seja, do 9ltimo ponto
de sincronização em diante. omo foi dito, esse recurso é usado quando h% a
necessidade de priorizar uma atividade ou quando o próprio usu%rio interrompe uma.
ontudo, também é bastante utilizado quando acontece uma parada, inesperada &ex$
queda de energia4 durante uma transfer!ncia em rede, sendo que quando os
equipamentos voltarem a funcionar &ex$ quando eles forem religados4, a atividade pode
recomeçar do 9ltimo ponto de sincronização,
Características do Cabeçalho C!
Características
@A é um protocolo orientado " conexão que permite a entrega sem erros de um
fluxo de bBtes originados de uma determinada m%quina em qualquer computador da
inter6rede. *sse protocolo atua na camada de transporte oferecendo um serviço de
transfer!ncia de bBtes fim a fim, confi%vel, em uma inter6rede não6confi%vel.
O protocolo fragmenta o fluxo de bBtes de entrada em mensagens e passa cada uma
delas para a camada <nter6)ede. :o host destino, o protocolo @A remonta as
mensagens recebidas no fluxo de sa5da. O @A cuida também do controle de fluxo,
impedindo que um transmissor r%pido sobrecarregue um receptor lento com um
volume de mensagens muito grande.
@odas as conex7es @A são full6duplex e ponto a ponto. Cull6duplex quer dizer que o
tr%fego pode ser feito em ambas as direç7es ao mesmo tempo. Aonto a ponto quer
dizer que cada conexão possui exatamente dois pontos terminais. O @A é
compat5vel com os processos de multicast e difusão.

!ontos "inais de Co#$nicação
O serviço @A é obtido quando tanto o transmissor quanto o receptor criam pontos
terminais, denominados soc#ets. ada soc#et tem um n9mero &endereço4 que
consiste no endereço <A do host mais um n9mero de /3 bits local para esse host,
chamado porta. Aorta é o nome usado pelo @A para um @'(A &transport service
acess point4. Aara que uma conexão funcione, é necess%rio que uma conexão seja
explicitamente estabelecida entre um soc#et da m%quina transmissora e um soc#et
da m%quina receptora.

!rotocolo de %anela &eslizante
O protocolo b%sico utilizado pelas entidades @A é o protocolo de janela deslizante.
Duando um seguimento de datagrama <A é enviado, o transmissor também dispara
um temporizador. Duando o segmento chega ao destino, a entidade @A receptora
retorna um segmento &com ou sem dados, de acordo com as circunstEncias4 com um
n9mero de confirmação igual ao próximo n9mero de seq?!ncia que espera receber.
'e o temporizador do transmissor expirar antes de a confirmação ser recebida, o
segmento ser% retransmitido. (inda h% outros problemas que o protocolo @A deve
estar preparado para resolver como$ perda de parte do segmento, chegada de
segmento fora de ordem, duplicação de segmentos, congestionamento da rede,
dentre outros.
"l$xo de &ados
ada m%quina compat5vel com o @A tem uma entidade de transporte @A, que
pode ser um processo de usu%rio ou parte do #ernel que gerencia fluxos e interfaces
@A para a camada <A. 8ma entidade @A aceita fluxos de dados do usu%rio
provenientes de processos locais, divide6os em partes e envia cada parte em um
datagrama <A distinto. Duando os datagramas <A que cont!m os dados @A chegam
a uma m%quina, eles são enviados " entidade @A, que restaura os fluxos originais.
( camada <A não oferece qualquer garantia de que os datagramas serão entregues
da forma apropriada+ portanto, cabe ao @A administrar os temporizadores e
retransmit56los sempre que necess%rio. Os datagramas também podem chegar fora
de ordem+ o @A também ter% de reorganiz%6los em mensagens na seq?!ncia
correta. )esumindo, o @A deve fornecer a confiabilidade que a maioria dos usu%rios
querem, mas que o <A não oferece.
8m segmento que é grande demais para uma rede pela qual deve transitar pode ser
dividido em v%rios outros segmentos por um roteador. ada novo segmento receber%
seus próprios cabeçalhos @A e <A+ portanto, a fragmentação realizada pelos
roteadores aumenta o overhead total.

Controle de Con'estiona#ento
Os pontos finais de comunicação geralmente não conhecem detalhes de onde um
congestionamento esta ocorrendo ou porque. Aara eles, um congestionamento
significa apenas um atraso durante a transmissão de dados. <nfelizmente, a maioria
dos protocolos da camada de transporte utilizam timeout e retransmissão de dados,
aumentando o congestionamento.
Aara evitar congestionamento, O protocolo @A reduz a taxa de transmissão quando
ocorre um congestionamento. Os roteadores são informados da ocorr!ncia de um
congestionamento através do protocolo <-A.
O protocolo @A utiliza duas técnicas para evitar congestionamento$ sloF6start e
multiplicative decrease. *m uma situação normal de transmissão de dados, tanto a
janela de transmissão do emissor quanto a janela de recepção do receptor possuem
o mesmo tamanho. :o momento em que é detectado o in5cio de um
congestionamento, o @A usa a técnica multiplicative decrease, que diminui pela
metade a capacidade de recepção da janela do receptor, assim, a taxa de
transferencia de dados do emissor também cai pela metade, diminuindo a
retransmissão dos dados e, consequentemente, diminuindo o congestionamento na
rede. Duando a rede volta ao normal, através da técnica sloF6start o @A aumenta
gradualmente o tamanho da janela do receptor, até que esta retorne ao seu tamanho
original.
Cabeçalho C!

O cabeçalho @A é constitu5do de$

• :9mero Aorta OrigemG;estino$ n9mero da porta do programa de aplicação
nos pontos terminais locais da conexão+
• :9mero de 'eq?enciação$ posição de cada segmento de dado na palavra
original+
• (c#noFledgement$ especifica o próximo bBte aguardado+
• @amanho do abeçalho$ informa quantas palavras de 2=6bits existem no
cabeçalho @A+
• )eservado$ campo reservado para uso futuro+
• 8)H$ usado para indicar um deslocamento de bit no n9mero de seq?!ncia
no qual os dados urgentes deverão estar+
• (I$ indica se o (c#noFledgement é v%lido+
• A'.$ indica que o receptor dos dados deve entregar os dados " aplicação
mediante sua chegada, em vez de armazen%6los até que um buffer completo
tenha sido recebido+
• )'@$ reinicia uma conexão que tenha ficado confusa devido a uma falha no
host ou por qualquer outra razão+
• 'J:$ usado para estabelecer conex7es. Kasicamente, 'J: é usado para
denotar O::*@<O:.)*D8*'@ e O::*@<O:.(*A@
• C<:$ encerramento de uma conexão+
• @amanho da Lanela de @ransmissão$ indica quantos bBtes podem ser
enviados a partir do bBte confirmado &o controle do fluxo de dados é
gerenciado por meio de uma janela deslizante4+
• hec#sum$ confere o cabeçalho @A+
• Aonteiro 8rgente$ indica um deslocamento de bit no n9mero de seq?!ncia no
qual os dados urgentes deverão estar+
• ;ados$ dados a serem transmitidos.
()*+,,a
arlos *. -orimoto criou =MGjunG=>>1 "s ==h/N
/
;epois do M>=.//b, o padrão seguinte de redes Fireless foi o M>=.//a &que na verdade
começou a ser desenvolvido antes do M>=.//b, mas foi finalizado depois4, que utiliza uma
freq?!ncia mais alta$ 1 H.z e oferece uma velocidade teórica de 1O megabits, porém a
distEncias menores. *m geral, as placas M>=.//a também são compat5veis com o padrão
M>=.//b, permitindo que sejam usadas nos dois tipos de redes. 8ma observação importante
que ao misturar placas M>=.//a e M>=.//b, a velocidade é nivelada por baixo e toda a rede
passa a operar a // megabits. ,embre6se que uma rede Fireless opera de forma similar "s
redes antigas, com cabos coaxiais$ todos compartilham o mesmo PcaboP.
:ote que esta é a velocidade de transmissão PbrutaP que inclui todos os sinais de modulação,
cabeçalhos de pacotes, correção de erros, etc. a velocidade real das redes M>=.//a é de =O a
=N megabits por segundo, pouco mais de O vezes mais r%pido que no M>=.//b.
Outra vantagem é que o M>=.//a permite um total de M canais simultEneos, contra apenas 2
canais no M>=.//b. <sso permite que mais pontos de acesso sejam utilizados no mesmo
ambiente, sem que haja perda de desempenho.
(lém disso, por utilizarem uma frequ!ncia mais alta, os transmissores M>=.//a também
possuem um alcance mais curto, teoricamente metade do alcance dos transmissores M>=.//b,
o que torna necess%rio usar mais pontos de acesso para cobrir a mesma %rea, o que contribui
para aumentar ainda mais os custos.
@anto o M>=.//a, quanto o M>=.//b tornaram6se obsoletos com a introdução do M>=.//g.
()*+,,b
arlos *. -orimoto criou =MGjunG=>>1 "s ==h/=
>
O M>=.//b foi o primeiro padrão Fireless usado em grande escala. *le marcou a popularização
da tecnologia. :aturalmente existiram v%rios padr7es anteriores mas a maioria propriet%rios e
incompat5veis entre s5. O M>=.//b permitiu que placas de diferentes fabricantes se tornassem
compat5veis e os custos ca5ssem, graças ao aumento na demanda e " concorr!ncia.
:as redes M>=.//b, a velocidade teórica é de apenas // megabits &ou /.21 -KGs4. omo as
redes Fireless possuem um overhead muito grande, por causa da modulação do sinal,
checagem e retransmissão dos dados, as taxas de transfer!ncias na pr%tica ficam em torno de
N1> IKGs, menos de dois terços do m%ximo.
onforme o cliente se distancia do ponto de acesso, a taxa de transmissão cai para 1
megabits, = megabits e / megabit, até que o sinal se perca definitivamente. :o QindoFs voc!
pode utilizar o utilit%rio que acompanha a placa de rede para verificar a qualidade do sinal em
cada parte do ambiente onde a rede dever% estar dispon5vel. :o ,inux isto é feito por
programas como o IFifimanager.
()*+,,'
arlos *. -orimoto criou =MGjunG=>>1 "s ==h/0
>
O padrão de redes Fireless atual &=>>34 é o M>=.//g. *le utiliza a mesma faixa de freq?!ncia
do M>=.//b$ =.O H.z. <sso permite que os dois padr7es sejam intercompat5veis. ( idéia é que
voc! possa adicionar placas e pontos de acesso M>=.//g a uma rede M>=.//b j% existente,
mantendo os componentes antigos, do mesmo modo como hoje em dia temos liberdade para
adicionar placas e sFitchs Higabit *thernet a uma rede j% existente de />> megabits.
(pesar disso, a velocidade de transmissão no M>=.//g é de 1O megabits, como nas redes
M>=.//a. Ou seja, o M>=.//g junta o melhor dos dois mundos. :ote que para que a rede
efetivamente trabalhe a 1O megabits, é necess%rio que o ponto de acesso e todas as placas
sejam M>=.//g. (o incluir uma 9nica placa M>=.//b na rede &mesmo que seja seu vizinho
roubando sinal4, toda a rede passa a operar a // megabits.
(s placas M>=.//g não são compat5veis com o padrão M>=.//a, mas os dois tipos de placas
podem conversar a // megabits, utilizando o padrão M>/.//b, que vira um denominador
comum.
@emos ainda as placas dual6band, que transmitem simultaneamente em dois canais diferentes,
dobrando a taxa de transmissão &e também o n5vel de interfer!ncia com outras redes
próximas4. hegamos então "s placas de == megabits &M>=.//b4 e />M megabits &M>=.//g4.
,embre6se que, como de praxe, voc! só atinge a velocidade m%xima usando apenas placas
dual6band.
Ou seja, sem um bom controle sobre quem se conecta " rede, voc! corre o risco de ver sua
rede operando a // megabits na maior parte do tempo.
O que é Q*A e QA(R
-E! e -!. são mecanismos de protecção que associados a outros impedem &ou pelo menos
dificultam4 o acesso " rede por pessoas não autorizadas.'imultaneamente, mant!m seguro o
acesso das pessoas autorizadas na rede, pois o tr%fego é encriptado entre o cliente e o ponto
de acesso.
-ired E/$ivalent !rivac0 &-E!4 6 8ma chave Q*A &ou chave de rede4 é uma senha
compartilhada utilizada para criptografar e descriptografar comunicaç7es de dados sem fios
que só podem ser lidas por outros computadores que tenham a mesma chave.
( chave Q*A é armazenada em cada computador da rede, de modo que os dados possam ser
criptografados e descriptografados " medida que são transmitidos por ondas de r%dio na rede
sem fios.
S um esquema de criptografia est%tica do padrão <*** M>=.// que fornece controle b%sico de
acesso e privacidade de dados na rede sem fio. Os modos de criptografia podem ser de 3O bits
&1 caracteres alfabéticos ou /> n9meros hexadecimais4 ou de /=M bits &/2 caracteres
alfabéticos ou =3 n9meros hexadecimais4.
-i1"i protected access &-!.4 6 O método QA( oferece um maior n5vel de proteção de dados
e controle de acesso para uma rede local sem fios. Aara melhorar a criptografia de dados, o
método QA( utiliza uma chave mestra compartilhada.
;entro de uma rede corporativa, essa chave pode ser uma chave dinEmica atribu5da por um
servidor de autenticação para oferecer controle de acesso e gestão centralizados.
:um ambiente doméstico ou de empresas pequenas, o QA( é executado de um modo
doméstico especial chamado Pre-Shared Key &have pré6compartilhada4 &A'I4 que utiliza
chaves ou senhas inseridas manualmente pelo utilizador para fornecer a segurança.
DO' &DualitB of 'ervice4 é um conceito de organização e priorização de pacotes @AG<A na
rede. Os router que tem essa funcionalidade são capazes de ser configurados de forma a
priorizar certos tipos de pacotes de acordo com sua origem, destino e outros fatores. 8samos o
DO' &também pode6se usar a expressão Pcolorir o tr%fegoP4 quando h% algum algum serviço na
rede que deve ser priorizado em detrimento de outros. O DO' é muito usado em redes que
suportam o serviço de To<A &Toice over <A 6 Toz sobre <A4, pois quando a capacidade de
tr%fego da rede est% próxima do m%ximo &throughput4, voc! tem que informar o router quais
pacotes devem ser enviados primeiro. Os pacotes de voz, na maioria das vezes tem prioridade,
pois a voz deve ser transmitida em tempo real. aso a rede esteja sobrecarregada e o DO'
não seja habilitado para os pacotes de voz, a qualidade de ligação pode ser seriamente afetada
com ru5dos, eco e PpicotesP nas ligaç7es.
Os serviços e tecnologias das redes e terminais de comunicaç7es devem estar baseados em
padr7es abertos e interoper%veis, a fim de garantir o uso democr%tico das tecnologias e
favorecer a inovação. Aadr7es abertos são aqueles que t!m especificação p9blica, permitem
novos desenvolvimentos sem favorecimento ou discriminação dos agentes desenvolvedores e
não cobram roBalties para implementação ou uso. <nteroper%veis são aqueles que permitem a
comunicação entre sistemas de forma transparente, sem criar restriç7es que condicionem o
uso de conte9dos produzidos " adoção de padrão espec5fico.
AoFer Over *thernet
Origem$ Qi#ipédia, a enciclopédia livre.
O padrão <*** M>=.2af descreve a tecnologia !o2er over Ethernet 6 !oE que permite
transmissão de energia elétrica juntamente com os dados para um dispositivo remoto, através
do cabo de par trançado padrão em uma rede *thernet.
/
*sta tecnologia é 9til para fornecer energia a telefones <A, ponto de acesso de redes sem fio,
cEmeras de rede, sFitches remotos, dispositivos embarcados, bem como a outros
equipamentos para os quais pode ser inconveniente, caro, ou até mesmo impratic%vel fornecer
energia em separado. ( tecnologia é, de certo modo, semelhante aos telefones comuns, que
também recebem uma corrente com tensão de OMv &usada para alimentar o aparelho4 e o sinal
de voz &ainda que analógicos4 através do mesmo cabo.
*xistem v%rios termos usados para descrever este recurso. (s express7es AoFer over *thernet
&Ao*4, !o2er over 3.4 &Ao,4, e 5nline !o2er são sinUnimos para descrever o fornecimento
de energia para dispositivos conectados pelas portas *thernet sem necessitar de nenhuma
modificação no cabeamento.
*xistem outras implementaç7es do Ao*, incluindo técnicas ad6hoc, porém é fortemente
recomendado que se utilize o padrão <*** M>=.2af.
.r/$itet$ra
;e acordo com o padrão &M>=.2af4, dois dos quatro pares do cabo de par trançado padrão são
usados para transmitir energia elétrica com tensão de OMv e corrente de até O>>m(, usando o
próprio cabo de rede *thernet para enviar o sinal elétrico para dispositivos do outro lado do
cabo, eliminando a necessidade de usar uma fonte de alimentação separada. O que, depois de
calculado todas as perdas, resulta em um fornecimento de energia de até /=.01F. *sta
suficiente para alimentar pontos de acesso e até um noteboo# de baixo consumo.
8m sistema especial de modulação capacita os pares que transmitem energia sejam também
usados para transmitir dados, permitindo assim seu uso em conjunto com dispositivos Higabit
*thernet.
om o passar do tempo, nasceu uma norma internacional para regulamentar o uso do padrão,
dando origem ao padrão <*** M>=.2af, ratificado em =>>1, que j% é suportado por diversos
produtos.
6tilização
*xistem tr!s opç7es de utilização$
/. 8tilizar um injetor junto com um divisor posicionados entre o sFitch e o dispositivo ir% receber
a energia. O injetor é ligado na tomada e transmite energia via cabo, enquanto o divisor separa
a corrente elétrica do sinal de rede, oferecendo dois conectores ao dispositivo$ um conector de
rede e um conector de energia, ligado no lugar da fonte$
8sar o injetor V divisor é a solução mais simples, pois não precisar% mexer na estrutura da
rede, porem não é necessariamente a mais barata, j% que precisar% comprar dois dispositivos
para cada aparelho que receber% energia.
=. mais vi%vel para situaç7es em que voc! queira usar o Ao* para v%rios dispositivos é usar
diretamente um Ao* 'Fitch &capaz de enviar energia em todas as portas4 e apenas pontos de
acesso e outros dispositivos compat5veis, eliminando a necessidade de usar injetores e
divisores
O sFitch é capaz de detectar se o dispositivo ligado na outra ponta do cabo possui suporte ao
Ao*, através da medição da resist!ncia. (pós isso, é iniciado a transmissão de corrente. <sso
permite que voc! conecte também dispositivos normais ao sFitch, sem risco de queim%6los.
2. *xiste também as soluç7es h5bridas, combinando um ponto de acesso com suporte nativo ao
Ao* com um sFitch comum. :esse caso, precisar% apenas do injetor, pois o dispositivo recebe
corrente diretamente através do cabo de rede.
=
.% v%rios estudos e implementaç7es utilizando esse padrão, nesse tipo de comunicação, o
canal transmissor e receptor pode trafegar as informaç7es, simultaneamente, no meio de
transmissão, utilizando o conceito de modulação em amplitude sobreposta ao n5vel cont5nuo de
alimentação dos módulos de campo. (ssim, o sinal de comunicação sofreria uma modulação
para ser transmitido ou recebido por um elemento da rede. ( norma <*** M>=.2af regulamenta
todo este conceito de Ao*. *sta norma descreve que a alimentação deve estar entre OOTcc e
1NTcc &OMTcc é a &tensão nominal4 e a pot!ncia do sinal deve ser, no m%ximo, de /1.OQ
&m%ximo de 21>m( para a tensão de alimentação de OOTcc+ >,21( W OOT X /1,OQ4.