InformaCom Março 2013 - Escola de Comunicações

A eletricidade estática está presente no dia-a-dia. Porém, os potenciais problemas com ESD em equipamentos
eletrônicos podem ser quase que totalmente anulados com um conjunto pequeno de ferramentas e procedimentos
de controle.
O treinamento e a conscientização dos operadores e mecânicos, além da correta identificação dos pontos de
aterramento, são elementos decisivos na durabilidade dos componentes.
REDES WIRELESS WIMAX
Existe, atualmente, um meio de conexão sem fio que se encontra em
excelente patamar de desenvolvimento e tem como proposta possibilitar
enlaces à longas distâncias com segurança, confiabilidade e flexibilidade.
Tais características tornam essa tecnologia amplamente aplicável em
operações militares. É uma rede sem fio chamada WiMax, que significa
Interoperabilidade Mundial para Acesso de Micro-ondas.
O WiMax é um padrão aberto de conexão sem fio, certificado pelo
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). WiMax é o nome
comercial de um grupo de tecnologias sem fio que emergiram da família de
padrões WirelessMAN (Wireless Metropolitan Area Network – Rede de
Área Metropolitana Sem Fio) IEEE 802.16 e que surgiu no primeiro
trimestre de 2004.
Pode-se dizer que o WiMAX é uma evolução do tradicional Wi-Fi, que por sua vez é o atual padrão de
tecnologia para acesso sem o uso de fios. As antenas do Wi-Fi têm uma velocidade padrão de 54 megabits por
segundo (Mbps) e um raio de ação máxima de 150 metros, o que, na prática, se reduz a aproximadamente 90
metros. A tecnologia WiMax utiliza velocidades de até 124 Mbps. Cada antena deste sistema tem raio de ação de
50 quilômetros, reduzidos a aproximadamente 8 quilômetros efetivos em ambiente operacional.
A segurança é uma característica importante desta tecnologia, em razão do sistema de criptografia utilizado. O
WiMax é orientado de forma a garantir maior segurança e qualidade nos serviços. Na tecnologia 802.16, os
pacotes trafegados têm seus dados criptografados em RSA e DES. A RSA é um tipo de criptografia baseada na
utilização de chaves assimétricas, o que irá permitir a criação de canais seguros entre dois pontos distintos.
(funcionamento semelhante ao https, padrão seguro de navegação na Internet, onde temos a troca de chaves
públicas às claras entre os pontos), e o DES é um ciframento composto que cifra blocos de 64 bits (8 caracteres)
em blocos de 64 bits. Para isso ele se utiliza de uma chave composta por 56 bits mais 8 bits de paridade (no total são
64 bits também).
Desta forma, novas possibilidades tornam-se viáveis,
como, por exemplo, a transmissão de vídeo em tempo real,
acesso à Internet e utilização da tecnologia VoIP, otimizando
o sistema de Comando e Controle nas operações militares. A
facilidade, a rapidez e a segurança de acesso às informações
através dos equipamentos pode tornar o WiMax uma
poderosa ferramenta no trâmite das informações em
combate.
Por fim, o WiMax é uma solução para estabelecer
enlaces em diversos níveis, substituindo circuitos físicos e
proporcionando uma largura de banda compatível para
transmissão de dados com rapidez e segurança.
INFORMATIVO TÉCNICO - CIENTÍFICO DA ESCOLA DE COMUNICAÇÕES
ANO 2 - Nº4
BRASÍLIA
MARÇO DE 2013
É com grande alegria que
apresentamos nosso 4º
INFORMACOM. Neste
exemplar, trazemos matérias sobre
softwares de simulação de redes
Open Source; os efeitos da
eletricidade estática nos
componentes eletrônicos e a rede
Wi re l e s s Wi m a x . E s t a s
informações são importantes para
o desenvolvimento tecnológico
atual, bem como adoção de
medidas de segurança dos
componentes eletrônicos.
Este INFORMACOM, assim
como as edições anteriores, estão
disponibilizados no sítio da
EsCom na internet.
Na oportunidade a Escola deseja
aos leitores um proveitoso ano de
2013.
Boa Leitura!
SOFTWARES DE SIMULAÇÃO DE REDES OPEN
SOURCE
Nos últimos anos, o desenvolvimento tecnológico tem criado novas
possibilidades no que se refere ao emprego da Arma de Comunicações em
sua missão de apoio ao combate. Os equipamentos como computadores,
switch e roteadores estão cada vez mais presentes na composição dos meios
da infraestrutura de Comando e Controle e tornam-se cada vez mais objeto
de estudo por parte dos comunicantes. O maior exemplo é o Módulo de
Telemática Operacional (MTO) que conta com rádios com suporte a
tecnologia de redes TCP/IP e roteadores Cisco da série 2900. Estes
equipamentos que estão sendo adquiridos, serão a parte principal do Sistema
Tático de Comando e Controle de Brigada (SISTAC BDA).
Procurando atender a essa nova realidade, o sistema de ensino do Exército
vem incorporando, em seus cursos de formação e especialização na área de
comunicações, meios computacionais de simulação de equipamentos dessa
natureza, visando ao adestramento dos militares gerentes do sistema na
configuração lógica da rede empregada. Apresenta-se, abaixo, algumas
consideráveis vantagens em seu uso:
Economia: a virtualização ou emulação de ativos de redes a custo zero,
descarta a mobilização de recursos dispendiosos para a montagem de
ambientes exclusivamente voltados para o ensino.
Flexibilidade: proporciona a construção de diversos cenários de maneira
simplificada.
Praticidade: pode ser instalado praticamente em qualquer plataforma
Acesse o INFORMACOM no sítio:
PC, sendo que, em sua maioria, estão disponíveis para download.
http://escom.ensino.eb.br
Fidelidade: a utilização da simulação proporciona um treinamento
próximo as condições reais, substituindo a utilização dos equipamentos
Expediente
físicos.
Supervisão: Cel Cristiano
Simplicidade: as ferramentas de simulação de redes são, em sua maioria,
Coordenação: Cap Sena
de fácil manuseio, proporcionando maior aproveitamento de sua utilização.
Elaboração: Seção Audiovisuais
Hoje existem diversos softwares que se propõe ao estudo e ensino de
redes de computadores em plataformas de virtualização ou emulação. Cada
software apresenta característica específica, que lhe confere uma melhor
aplicabilidade em abordar conceitos da arquitetura, configuração lógica e
técnica de emprego de redes de computadores em geral.
Com o intuito de ilustrar tais aplicações, serão apresentados alguns
“softwares” que se destinam ao ensino dos conceitos de redes.
PATROCÍNIO
Integrated Multiprotocol Network Emulator/ Simulator (IMUNES)
É um projeto desenvolvido pelo Departamento de Telecomunicações da
Universidade de Zagreb (Croácia). Oferecem uma alternativa para o ensino
de redes de computadores baseado no kernel do sistema operacional
FreeBSD. É constituído de vários terminais virtuais leves que podem ser
interligadas através de links de kernel que formam desde topologias simples
até redes complexas. Possui suporte aos protocolos como IPv4 e IPv6,
protocolos de roteamento RIP V.2 e OSPF, além de ferramentas de análise de
tráfego integrada como o Wireshark.
Simulador IMUNES.
Fonte: http://imunes.tel.fer.hr/imunes/
O IMUNES pode ser obtido via download através de máquinas virtuais
FreeBSD no site http://imunes.tel.fer.hr/imunes/dl/index.html, além do
manual do usuário em inglês.
O NetSimk é uma alternativa bastante interessante na simulação de redes
Cisco. Contando com uma versão totalmente funcional, o simulador pode ser
utilizado livremente por estudantes e professores para fins acadêmicos, sendo
uma opção na preparação para prova do certificado Cisco (CCNA). A emulação
do IOS Cisco torna-o uma plataforma quase real. Pode-se por exemplo utilizar
o NetSimk para a aprendizagem de conceitos avançados como o do uso de
Network Address Translation (NAT), Port address Translation (PAT), redes
virtuais, conexões via Telnet e SSH entre outros.
NetSimk. Fonte: http://netsimk.com/
Figura 1: Imagens de um processador danificado por descarga Eletrostática (ESD) obtidas utilizando-se um microscópio de precisão.
A ESD, que para nós é imperceptível, pode danificar um componente semicondutor quando a descarga atinge
um ou mais terminais desse componente. Quando afetado, o componente sofrerá degradação de desempenho,
redução de expectativa de vida ou, até mesmo, sua imediata inutilização. Um defeito pela ESD é um sério
inconveniente quando só é observado depois de o produto chegar ao cliente, porque sua qualidade fica
comprometida por uma falha latente. Na atual concorrência de mercado, significa ameaça a muitos empregos. Na
tabela abaixo, podemos ver a sensibilidade a ESD de alguns componentes.
Tabela - Sensibilidade a ESD
Uma versão trivial para Windons do NetSimk pode ser obtida no site do
desenvolvedor: http://netsimk.com/DownloadFile.htm
Common Open Research Emmulator (CORE)
O CORE é um projeto “open source” desenvolvido pelo Grupo de
Tecnologia de Redes da Boeing em parceria com o Laboratório de Pesquisa da
Marinha dos EUA. Consiste em uma interface gráfica para o desenho de
topologias de máquinas virtuais leves e script módulos de script Python para
emulação de redes. As principais características do CORE são que que ele, além
de realizar simulação de redes complexas, pode emular redes com roteadores
MANET (sem fio), realizar integração das redes virtuais com as redes físicas e
configurar de links e serviços personalizados.
CORE. Fonte:
http://cs.itd.nrl.navy.mil/work/core/
Deve-se ter o cuidado de evitar o surgimento de cargas eletrostáticas adotando medidas preventivas, como o
estabelecimento no ambiente de trabalho de áreas protegidas contra a ESD, que devem ser adequadamente
identificadas, possuírem piso dissipativo e controle de umidade. Uma das formas mais importantes para o controle
de ESD é a utilização de bancadas aterradas e com superfície dissipativa. A bancada deve ter um ponto de
aterramento para a conexão de pulseiras anti-estáticas, conforme mostrado na figura 2 abaixo.
O CORE está disponível para download no site http://cs.itd.nrl.navy.mil/
work/core/ em três opções: pacotes binários, tarball (arquvos .tar.gz para Linux
e FreeBSD) ou em máquina virtual (Lubuntu).
EFEITOS DA ELETRICIDADE ESTÁTICA NOS COMPONENTES
ELETRÔNICOS
A eletricidade estática pode ser definida como sendo a carga elétrica resultante do desbalanceamento de
elétrons na superfície de um material. Esse desbalanceamento gera um campo elétrico que pode influenciar outros
objetos à distância e pode gerar uma descarga eletrostática (ESD). A eletricidade estática é mais frequentemente
criada pelo contato e separação de dois corpos de materiais iguais ou não. Um exemplo típico é o caso de uma
pessoa andando sobre um carpete. A carga é gerada a partir do contato e posterior separação entre a sola do sapato
e o carpete. A carga será dependente de variáveis como as características dos materiais envolvidos no evento de
contato/separação, a velocidade de separação, a área de contato além de variáveis ambientais como temperatura,
quantidade de partículas no ar e, principalmente, a umidade relativa do ar.
Os danos de ESD em um dispositivo podem ocorrer desde sua fabricação até a sua instalação no usuário final.
Geralmente é resultado de um manuseio inadequado. O avanço da tecnologia e a consequente miniaturização dos
circuitos integrados fizeram com que o espaçamento entre isoladores e o circuito interno fosse cada vez menor,
tornando-os ainda mais suscetíveis à ESD. A figura 1 mostra um processador danificado por descarga
eletrostática.
Figura 2: Imagem de uma pulseira anti-estática.
Outra importante forma de controle é o uso de calçados ou calcanheiras ESD que possuem solado especial com
condutividade elétrica específica. Todas as vezes que as calcanheiras estiverem sendo usadas, a tira condutiva
deve ser colocada dentro do sapato, sob o pé. Tanto o calçado como a calcanheira só são aplicáveis em áreas com
piso dissipativo.
Todos os dispositivos sensíveis à descarga eletrostática devem ser embalados e transportados com materiais
especialmente desenvolvidos para proteger os componentes. O transporte será feito somente dentro de
embalagens especiais - caixas condutivas e sacos metalizados fechados.
Os sacos metalizados são sempre identificados pelo símbolo ESD. Exercem a função de dissipar as descargas
promovidas por contato ou aproximação e também oferecem blindagem dos componentes quando expostos a um
campo elétrico. Eles devem estar sempre intactos, isto é, sem nenhum furo ou rasgo. Caso contrário, a proteção
contra ESD não existirá e a embalagem perderá sua função principal.
As placas de circuito impresso devem ser manuseadas sempre pelas bordas. Deve-se evitar, sempre que
possível, o contato com os componentes da placa, trilhas e conectores.