Texto adauto-analise-custo-beneficio-arq-redes-comunicação

SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO...............................................................................................................3
1.1. Motivação...........................................................................................................................3
1.2. Objetivos............................................................................................................................4
1.3. Metodologia........................................................................................................................4
1.4. Delimitação do assunto.......................................................................................................4
1.4.1 Escopo............................................................................................................................................4
1.4.2 Abrangência...................................................................................................................................5
2. MÉTODOS DE ANÁLISE DA RELAÇÃO CUSTO/BENEFÍCIO.............................6
2.1 Da aferição dos benefícios...................................................................................................6
2.2 Da aferição dos custos.........................................................................................................8
2.3 Determinação da relação Custo/Benefício........................................................................10
2.3.1 A abordagem gráfica do custo/benefício.....................................................................................11
2.3.2 Transformação de custos.............................................................................................................12
2.3.4 O modelo de utilidade de múltiplos atributos de Keeney...........................................................17
3. FERRAMENTAS DE SUPORTE À DECISÃO GERENCIAL.................................22
3.1 TMN - Telecommunications Management Network........................................................22
3.1.1 A função Contabilização.............................................................................................................24
3.1.2 GDMO - Classes de Objetos Gerenciados..................................................................................24
3.2 GIRS - Gerência Integrada de Redes e Serviços.............................................................26
3.2.1 PLANOP .....................................................................................................................................27
3.2.2 Possibilidades...............................................................................................................................27
4. SELEÇÃO DE ARQUITETURAS E TOPOLOGIAS DE REDE..............................30
4.1 Arquiteturas......................................................................................................................30
4.1.1 Estudo de Caso............................................................................................................................30
4.1.2 Sistemas Centralizados versus Sistemas Distribuídos...............................................................35
4.1.3 Arquiteturas Proprietárias versus Arquiteturas Abertas.............................................................36
4.2. Topologias .......................................................................................................................36
4.2.1 Considerações Gerais...................................................................................................................36
4.2.2 Topologia Física..........................................................................................................................40
4.2.3 Topologia Lógica.........................................................................................................................45
4.3 Alternativas de Plataformas Tecnológicas ......................................................................50
4.3.1 FDDI............................................................................................................................................50
4.3.2 Frame-Relay.................................................................................................................................52
4.3.3 WWW - INTERNET...................................................................................................................52
4.3.4 ATM.............................................................................................................................................53
4.3.5 Wireless - (Sem fio).....................................................................................................................53
5. CONCLUSÕES.............................................................................................................55
5.1 Proposições........................................................................................................................55
5.2 Resultados Prováveis........................................................................................................55
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................................................................59

Análise Custo/Benefício em Arquiteturas de Redes de Comunicação de Dados Adauto da Costa Santos
7. ANEXOS.......................................................................................................................61
2

1. INTRODUÇÃO
1.1. Motivação
Durante o último ciclo de Reuniões Gerenciais com as diretorias das Empresas
Operadoras, o Sr. Presidente da TELEBRÁS, Engenheiro Fernando Xavier
Ferreira, ressaltou a abertura do setor de Telecomunicações no Brasil como
decorrente do processo de globalização da economia mundial, em que se
explicita um ambiente altamente competitivo onde os projetos devem ser
customizados (em termos de qualidade, custos e prazos), não se admitindo
mais a proposição de soluções tecnicamente preciosistas (“overengineering”).
Conquanto esta preocupação (a da customização dos projetos) não seja
novidade no Sistema TELEBRÁS - STB (OMED/94)1
, o tema assume relevância
cada vez maior diante do inquietante cenário ora delineado.
Há vários anos atuando no Departamento de Gestão de Investimentos da
Diretoria de Planejamento e Engenharia da “holding”, a equipe da Divisão de
Programação e Controle tem estado empenhada na análise, ainda que
empírica, dos programas de expansão das Empresas do STB. Tal envolvimento
tem sido evidenciado através de resultados expressivos na sistemática redução
dos custos de comutação e dos prazos de maturação dos projetos, bem como
na crescente qualidade e diversidade dos serviços prestados.
Portanto, a motivação intrínseca à presente iniciativa resulta tanto da
experiência profissional, tão carente de instrumentos efetivos que permitam real
incremento de produtividade e satisfação pessoal face às tarefas assumidas,
quanto dos desafios propostos por um horizonte de flagrantes incertezas, em
termos de disponibilidade de recursos e de atualização diante da veloz
obsolescência do conhecimento e da tecnologia resultante.
“A telecommunications system can’t be effectively managed like an automobile _ that is,
purchased, installed, and given only occasional routine attention. The objectives of
telecommunications management are to maintain a reasonable balance between cost and
service in an environment that is continually changing and, each time a change occurs, to
review whether the change has disrupted the cost/service balance.”2
1
OBJETIVOS E METAS PARA EXPANSÃO E DIGITALIZAÇÃO DO SNT - versão original de 1986 revista e
aprovada na 788a. REDIR de 11/01/94, pag. 05.
2
Green, James Harry - The Dow Jones-Irwin Handbook of Telecommunications Management
“Um sistema de telecomunicações não pode ser efetivamente gerenciado como se fora um automóvel _ que é
comprado, instalado e recebe somente atenção ocasional de rotina. Os objetivos da gerência de telecomunicações são
a manutenção do equilíbrio razoável entre o custo e o serviço em um ambiente que está mudando continuamente e,
cada vez que uma mudança ocorre, rever se aquela mudança afetou o equilíbrio entre custo e serviço.”
3

1.2. Objetivos
• O objetivo geral é minimizar o vácuo identificado no cotidiano profissional de
quem lida com a análise de projetos, cujo embasamento incipiente, por
ser instrumentalizado por ferramentas demasiado susceptíveis a erros e
manipulações, implica a possibilidade de custos elevados e benefícios
nem sempre compatíveis.
• O objetivo específico constitui-se na proposição de procedimentos
automatizados, que subsidiem a avaliação “on line” da relação
custo/benefício dos projetos de implementação de redes de comunicação de
dados no Sistema TELEBRÁS; procedimentos estes igualmente aplicáveis ás
demais áreas de interesse do Setor.
1.3. Metodologia
Discorrer sobre métodos de avaliação técnico-econômica de análise
custo/benefício das diversas alternativas de implementação de arquiteturas
(LAN, MAN, WAN e GAN) e topologias de redes de computadores,
considerando comparativamente os aspectos de viabilidade, desempenho e
retorno dos investimentos.
Discorrer, ainda, sobre eventuais ferramentas de suporte à decisão gerencial
disponibilizadas a partir da implementação dos conceitos de gerência integrada
de redes, e sua efetiva utilização a nível do processo decisório das Empresas.
1.4. Delimitação do assunto
1.4.1 Escopo
A referência a trabalhos já desenvolvidos por outras equipes, no âmbito do STB
ou fora dele, tem a finalidade de remeter o leitor àquelas fontes, no sentido do
eventual interesse em aprofundar-se na matéria aqui ventilada. Isto se aplica,
por exemplo, ao Sistema de Custos por Serviço, ao Sistema de Preços Unitários
- SPU, ao Plano de Operações Integradas - PLANOP e demais ferramentas,
cuja metodologia não pretendo explorar, senão na medida da necessidade
específica desta monografia.
O diferencial do que ora se propõe, em relação aos sistemas existentes, reside
precisamente na possibilidade de integração de suas melhores contribuições
com a abordagem gráfica da análise Custo/Benefício, via procedimentos da
Gerência Integrada de Redes e Serviços (a partir da função Contabilização),
através da implementação de classes de objetos gerenciados e atributos
captores de dados, em uma plataforma tecnológica que possibilite o trabalho
4

cooperativo e a teleconferência como instrumentos de suporte aos Processos
Decisório e de Planejamento, Acompanhamento e Controle, em nível
corporativo.
A abordagem a ser desenvolvida restringir-se-á, então, aos aspectos inerentes
à temática proposta, a partir de metodologias e sistemáticas pesquisadas, sua
compilação em uma exposição sistematizada e a consequente proposição de
procedimentos automatizados de coleta de dados, para composição da base de
dados corporativa, subsidiando o processo decisório com a avaliação “on line”
da relação custo/benefício dos projetos de implementação de redes de
comunicação de dados no Sistema TELEBRÁS.
1.4.2 Abrangência
Dada a vastidão da bibliografia disponível, tanto em se tratando de
Comunicação de Dados quanto de Economia, é imperativo restringir-se a
presente abordagem a uma limitada parcela do contexto em que está inserida a
temática em questão.
Assim sendo, focalizar-se-ão preferencialmente aqueles aspectos diretamente
relacionados às exigências mínimas necessárias à análise técnico-econômica
dos projetos em nível gerencial macro (“holding”3
).
“If a company has lacked professional telecommunications management in the past,
these functions are probably not being performed. Technicians probably choose their
own assignments and leave behind an undocumented tangle of spaghetti-like wiring.”4
3
“holding”= empresa controladora
4
Green, J.H. op. cit. Pag. 466.
“Se uma companhia houver incorrido em lapso na gerência profissional de telecomunicações no passado, estas
funções provavelmente nâo terão sido executadas. Técnicos provavelmente escolheram suas próprias atribuições
e deixaram para trás um emaranhado de cabeamento nâo documentado semelhante à espagueti.”
5

2. MÉTODOS DE ANÁLISE DA RELAÇÃO CUSTO/BENEFÍCIO
Respeitáveis tratados têm sido elaborados por especialistas altamente
qualificados, em organizações de nível multinacional, como Lish da AT&T5
e
Green da Dow-Jones Irwing, voltados aos detalhes técnicos dos diversos
métodos de estudos de custos.
Considerações pertinentes quanto à relevância do tema têm sido colocadas:
“Without management attention, telecommunications costs are invariably higher than they
need to be. Billing error by service providers, the provision of too many few circuits,
selection of the wrong kinds of services, and improper or abusive actions by users are
some of the ways in which costs get out of hand. Every company should have a systematic
method of reviewing telecommunications costs and bringing them back in line. If the
company is large enough, it will pay to invest in cost controlling systems, or researching
which call accounting system is the most effective.”6
No processo de avaliação e seleção, a comparação das alternativas propostas
se dá pela relação dos benefícios oferecidos e seus custos associados.
Idealísticamente, seria desejável ter-se a aptidão de expressar tanto os
benefícios quanto os custos em valores monetários e, assim, comparar o
benefício para o custo de cada alternativa. Na realidade, entretanto, os
aspectos de benefício (diferentemente do custo) são geralmente difíceis de
medir em termos monetários, ou outros termos quantitativos.
2.1 Da aferição dos benefícios
A seleção de sistemas computacionais e de equipamentos de redes de
comunicação de dados deve passar pelos estágios a seguir identificados:
1. análise das necessidades dos usuários;
2. definição dos requerimentos e atributos do sistema;
3. distribuição de tomada de propostas para vários fornecedores;
4. triagem e avaliação comparativa das alternativas propostas, através de
um modelo de avaliação adequado;
5. seleção da melhor alternativa (em termos de desempenho
[“benchmark”], custo/benefício e prazos);
6. aquisição;
5
Lish, M. A- AT&T in Communication System Engineering Handbook, McGraw-Hill, Inc 1967 Trad.José Fabiano
da Rocha e Alexandre R. Caminha, Guanabara Dois, RJ, 1980 pag.726 a 740.
6
Green, J. H. - op. cit. Pag. 416 a 436
“Sem atenção gerencial, os custos de telecomunicações são invariavelmente mais elevados do que precisam ser.
Erros de faturamento por provedores de serviço, a provisão de poucos circuitos, a seleção dos tipos errados de
serviços, e ações impróprias ou abusivas dos usuários são algumas das maneiras pelas quais os custos se tornam fora
de controle. Toda companhia deve ter um método sistemático de revisão dos custos de telecomunicações e estar
trazendo-os de volta aos trilhos. Se a companhia é grande o bastante, ela irá pagar para investir em sistemas de
controle de custo, ou estará pesquisando qual sistema contábil de chamadas é o mais efetivo.”
6

7. teste e aceitação;
8. operação e manutenção.
Usualmente, uma lista de critérios ou atributos requeridos do sistema se faz
necessária para a especificação dos benefícios. Daí, a medida de performance
é decidida para cada atributo em qualquer sistema dado.
Enquanto se determinam as medidas para os atributos, alguém deverá estar
atento ao trato de diferentes valores, evitando a indesejável mistura de diversas
unidades incompatíveis. Para a superação desta dificuldade, pode-se convertê-
las a uma forma normalizada.
Em artigo específico, os pesquisadores israelenses, Peretz e Lugasi7
, da
Universidade Ben Gurion, discutem detalhadamente diversos métodos de
mensuração e comparação de benefícios. Uma vez que os atributos e suas
medidas de performance tenham sido determinados, um modelo de avaliação
pode então ser aplicado, a fim de calcular os benefícios globais das
alternativas.
1. a fronteira de eficiência, ou seja, modelo em que a alternativa
preferencial é aquela que é dominante em todos os atributos
considerados;
2. o ordenamento lexicográfico, ou seja, modelo em que as alternativas
são ordenadas sequencialmente de acordo com o atributo
dominante (i.e. o mais importante). Claramente, isto só é possível se
existir um atributo dominante e este não puder ser confundido com
outros;
3. o peso adicional é um método prático extensivamente usado na
avaliação e seleção de sistemas de computador. Um peso da
importância é determinado para cada atributo e a toda alternativa é
atribuído um valor para cada atributo. A alternativa selecionada é
aquela que maximiza o produto;
4. o valor de custo considera somente o custo como base para seleção
de um sistema. De acordo com este modelo, valores monetários
são determinados para representar poupanças incrementais
resultantes de uma maneira particular de implementação de um
atributo em uma alternativa. Isto não inclui atributos mandatórios.
Depois, os valores de crédito são somados para cada alternativa e
subtraídos de seu custo total. O resto representa o valor relativo de
cada alternativa. A alternativa com o valor mais elevado é então
selecionada;
5. o Autovetor (“Eingenvector”) de Saaty permite a determinação de
pesos e pontuações para cada atributo em cada alternativa, através
do uso de matrizes, para executar comparações paritárias entre
atributos e entre alternativas. Uma vez que pesos e pontuações
tenham sido obtidos, a pontuação final de cada alternativa é
calculada conforme a técnica do peso adicional;
6. o modelo de utilidade de múltiplos atributos de Keeney permite a
avaliação da função utilidade dos atributos e o cálculo de seus pesos e
7
Shoval, Peretz e Lugasi, Yaacov - Artigo intitulado “Models for computer system evaluation and selection”,
publicado em Information & Management Vol 12(3), Março de 1987, pp.117-129
7

difere dos outros modelos porque considera o risco e a incerteza.
No presente trabalho, não se discutirão os prós e contras dos modelos acima. É
suficiente ter em mente que, através deles, se é capaz de computar ou estimar
os benefícios das alternativas e expressá-los em alguma escala.
Uma vez que os benefícios dos sistemas alternativos tenham sido computados
(usando-se qualquer dos modelos acima mencionados) e o custo de cada
alternativa tenha sido calculado, resta decidir sobre qual seja o sistema
preferido, pela comparação entre os benefícios de cada alternativa e seus
custos associados.
2.2 Da aferição dos custos
“Os estudos de custos relativos a sistemas de comunicações variam grandemente em
objetivos e complexidade, mas são essencialmente de dois tipos, a saber:
• Engenharia Econômica - projetados para suprir a administração com informações de
custos para ajudá-la na avaliação dos méritos relativos dos vários projetos. Estes
projetos geralmente se relacionam à construção de instalações para ampliação ou
modernização e são projetados para responder a três questões fundamentais:
• Por que empreender este projeto?
• Por que fazê-lo agora?
• Qual das várias alternativas que podem ser escolhidas provará ser a mais
econômica a longo prazo? Em resumo, por que realizá-lo deste modo?
• Necessidades de rendimentos e estudos de lucratividade - projetados para suprir a
administração com informações de custos, para ajudá-la no estabelecimento ou
revisão de preços ou taxas para os serviços de comunicações proporcionados ao
público ou a terceiros. Para tanto, é necessário conhecer a natureza e tipos de
custos.
Os principais tipos de custos que devem ser reconhecidos, por requererem tratamentos
distintos, são:
• Custos de Operação - abrangem aqueles gastos, usualmente de natureza periódica, que
são ou serão feitos porque a companhia opera uma instalação em funcionamento e
que não são uma função direta dos custos de capital da instalação.
• Custos de Capital - são aqueles contraídos porque a propriedade, tangível ou não, é
adquirida. Decorrem da realização de investimentos e têm dois aspectos distintos:
custos de capital inicial e custos periódicos de capital.”8
Observe-se que o fator custo não está incluído entre os atributos que
contribuem para o benefício do sistema. O custo de sistemas alternativos é
formado por vários componentes que se encontram espalhados sobre
diversos horizontes de tempo. Sua acurada obtenção e sua comparação em
termos significativos não é uma tarefa fácil. A determinação destes a partir de
8
Lish, M. A - op. Cit. Pag. 726.
8

preços e de sua base de cálculo para cada tipo de serviço pode ser
demasiado complexa. Há muitos aspectos a considerar, tais como:
• custos fixos - são cobrados uma só vez pela instalação do circuito e de
todos os equipamentos relacionados. Podem ser significativos a partir
da definição da largura de banda e dos equipamentos de interface em
cada localidade.
• custos variáveis, ou periódicos, são cobranças mensais pelo aluguel
do circuito, persistindo enquanto este estiver ativo. Variam
enormemente com a distância e o tipo de serviço.
• custos de utilização são um montante adicional que o usuário deverá
pagar cada vez que o circuito for utilizado. Dependendo do tipo de
serviço, podem ser cobrados por minuto, por pacote de informação ou
por sessão de serviço. Alguns serviços, como os dedicados E1, não
tem custos de utilização, porém apresentam custos variáveis
extremamente elevados.
• custos de manutenção são aqueles associados com a continuidade do
funcionamento do equipamento de interface de linha. A menos que o
usuário alugue tanto a linha quanto o equipamento de conexão, algum
outro processo de manutenção será necessário. Custos de
manutenção potenciais são ocultos em casos de falhas e
reconfigurações requeridas.
“O processo decisório ocupar-se-á dos custos efetivos que consideram o
balanceamento de todos os fatores tais como: largura de banda, throughput e demanda,
juntamente com os custos fixos, periódicos, de uso e de manutenção.”9
Diferentemente dos benefícios, o custo industrial pode ser fácilmente medido
e expresso em valores monetários, pelo que não é necessário expressá-lo
em termos substitutos. Só é importante considerar todos os tipos de custos e
expressá-los em termos de seus valores presentes.
Para custos de telecomunicações, no entanto, deve-se considerar:
“... a especificidade e o processo de produção altamente integrado dos serviços de
comunicações. São fatores a serem considerados na decisão sobre o tipo de conexão a
ser instalada entre dois pontos: custo, largura de banda, “throughput”10
efetivo,
interfaces, grau de utilização e disponibilidade.
Num sistema de telecomunicações, em função do uso de parte, e/ou, da totalidade da
planta (sistema), o processo de geração dos serviços ocorre de diferentes formas, quais
sejam:
• Sistemas dedicados exclusivamente a um tipo de serviço;
• Sistemas compartilhados por mais de um serviço;
9
Quiat, Barry and Bolles, Gary A - WAN - Network Computing - January 1993
10
“throughput” = taxa de entrega do sistema que não implica qualidade ou desempenho, visto serem estes
decorrentes da conjugação de outros fatores, tal como o nível de ruído na linha.
9

• Serviços que utilizam sistemas dedicados e compartilhados.
A partir da análise das tecnologias inerentes ao processo de produção e das demais
atividades da Empresa, foram criados os centros de custos e de investimentos
envolvidos com a prestação dos serviços...”11
2.3 Determinação da relação Custo/Benefício
“Pelo fato de um investidor não fornecer deliberadamente qualquer dos seus fundos a
um negócio, a menos que espere que sua receita seja suficiente para cobrir todos os
seus custos correntes e, além disso, proporcionar um retorno aos seus investimentos, o
retorno do capital torna-se um elemento necessário em qualquer estudo de custos de
engenharia econômica ou de necessidade de receita. Por esta razão, o retorno do
capital é considerado um elemento de custo. A determinação do nível de retorno do
capital a ser usado em um estudo deve ser baseada numa combinação de fatores. Estes
incluem a natureza do estudo, p.ex., engenharia econômica ou necessidades de receita;
experiência passada; situação corrente quando do levantamento de novo capital que,
por sua vez, é afetado pelo crédito corrente incidente no negócio; e clima e condições
econômicas correntes.”12
Dado um elenco de sistemas alternativos, cada um com valores de custo e
benefício calculados ou quantificados, um caminho comum para a seleção
preferencial se apresenta pela simples divisão dos dois fatores
(custo/benefício) proporcionando a decisão de seleção pela alternativa de
valor mínimo, ou seu equivalente máximo (benefício/custo), onde a primeira
taxa expressa o custo por unidade de benefício e a segunda expressa o nível
de benefício por unidade de custo. Um exemplo é mostrado na tabela 1:
FATORES ALTERNATIVAS
A B C D
CUSTO 700 400 500 500
BENEFÍCIO 0,9 0,5 0,8 0,6
CUSTO/BENEFÍCIO 777,8 800 625 833,3
TABELA 1 - Custo/Benefício de quatro sistemas alternativos
Detalha-se o benefício e o custo para quatro sistemas alternativos. O benefício
é expresso em uma escala de 0 a 1 e o custo em milhares de dólares. De
acordo com a taxa de custo/benefício, a alternativa C é selecionada. Note que a
alternativa D é inferior e poderia ser eliminada da consideração porque a
alternativa C é dominante [custo de C = custo de D e benefício de C é maior que
benefício de D].
O método tradicional de análise do custo/benefício considera somente a taxa
entre os dois fatores, mas não considera seus valores absolutos. Então, outra
alternativa, com benefício = 0,2 e custo = 125, por exemplo, é tão boa quanto a
11
PLANOP - CPqD Notícias - Boletim Informativo no. 133 - FEV/1996
12
Lish, M.A - op.cit. pag. 729.
10

alternativa C (desconsiderada a grande diferença em ambos os custos e
benefícios entre as duas alternativas). O método do custo/benefício não
considera, ainda, a importância relativa dos fatores de custo e benefício.
Estes fatores podem ser de importância diferente para os decisores em
diferentes circunstâncias. Podem existir situações onde o fator benefício, por
exemplo, é muito importante e as considerações sobre o custo são menos
concernentes, ou outras situações onde o fator custo se torne crucial como, por
exemplo, na falta de fundos para investimentos, ainda que os benefícios sejam
sacrificados.
A importância dos benefícios e dos custos pode variar: em um extremo, o
decisor irá selecionar a alternativa de maior benefício, talvez,
independentemente de seu alto custo e, em outro extremo, selecionará a
alternativa de custo mínimo, apesar de seu baixo benefício. Em qualquer caso,
os dois fatores podem ter importância variável, e a seleção entre as alternativas
se tornará sensível para valores absolutos de custo e benefício e para sua
importância relativa.
2.3.1 A abordagem gráfica do custo/benefício
A abordagem gráfica habilita o decisor a considerar com sensibilidade vários
níveis de importância dos fatores de benefício e de custo. Usa-se ferramentas
gráficas para esclarecer porque a taxa de custo/benefício isolada não é
suficiente, e porque é importante considerar também os valores absolutos dos
parâmetros, sua importância relativa para o decisor, e a sua atitude diante do
risco e da incerteza. Para superar as limitações do empirismo tradicional, uma
abordagem gráfica, combinando-se o modelo de Autovetor de Saaty e a
abordagem do modelo de Utilidade de Keeney, é proposta.
Não se sacrificam algoritmos por gráficos, porém estes são combinados. Os
gráficos permitem salientar o que, de outra forma, estaria oculto na abordagem
trivial da taxa de custo/benefício.Isto pode ser visto como um típico problema de
lógica booleana mutuamente excludente. Contudo, percebe-se que a principal
contribuição não é apenas uma introdução de um gráfico, mas a análise de
várias formas de normalização de custos, e a combinação disto com os modelos
de Autovetor e de Utilidade. Também, mostra-se a conexão entre considerações
de custo/benefício e estilos de tomada de decisão, isto é, atitudes diante do
risco e da incerteza.
A fim de modularizar a técnica, desde que os avaliadores presumívelmente
disponham de acesso a computadores, criou-se um modelo desta técnica
usando ferramentas de Planilha Eletrônica. O modelo recebe valores de custo e
de benefício para um dado elenco de alternativas e produz gráficos de custo-
benefício, como baseados nos métodos de transfomação em discussão.
Também, computa-se os valores p, que significam o peso/importância dos
fatores de custo/benefício para as diferentes alternativas preferenciais.
Os métodos são mostrados e discutidos a partir das figuras seguintes.
11

2.3.2 Transformação de custos
a) Modelos tradicionais
CN B
0,9 A 0,9
C 0,8
B b.c c.a
0,72
0,51
0,5
0 ... 0,38 0,67 ...1 p(benefício)
1 ... ...0 (1-p) (custo)
Fig. 1. Gráfico do Custo/Benefício: Método de Transformação “A”
As alternativas A, B e C da tabela 1 são usadas. Os dois eixos verticais são os
benefícios (B) e o custo normalizado (CN). No eixo (B) estão marcados os
valores de benefício, como obtidos no modelo de avaliação. No eixo (CN) estão
marcados os valores de custo normalizado, isto é, valores de custo das
alternativas que são transformados de tal forma que causem a presença da
alternativa de maior custo na base inferior da escala, e a de menor custo se
situe mais acima na escala (métodos de transformação serão discutidos na
sequência).
O eixo horizontal é o peso da escala e expressa a importância relativa, ou o
peso dos fatores custo e benefício. A escala de pesos varia de 0 a 1, de forma
que no ponto de intersecção com o eixo (B) o peso dos benefícios (p) é 1 e o
custo (1-p) é 0, etc. A linha que liga os valores de (B) e (CN) para cada
alternativa significa o benefício esperado da alternativa para qualquer ponto
dado no eixo dos pesos.
Vamos nos referir agora ao exemplo específico da figura 1. Nele, a seguinte
fórmula de transformação de custo é aplicada:
CN(min) = B(max);
CN(i) = CN(min) . C(min)
C(i)
Este método atribui à alternativa de custo mínimo um valor de custo
normalizado que iguala o valor da alternativa de maior benefício.
12

O custo normalizado de qualquer outra alternativa é decrescido
proporcionalmente. Usando os valor de custo e benefício das alternativas A, B e
C obtemos:
CN(B) = 0,9; CN(A) = 0,9 . 400 = 0,51;
700
CN(C) = 0,9 . 400 = 0,72.
500
Estes valores são marcados no eixo (CN) e depois ligados aos respectivos
pontos no eixo (B). As linhas das alternativas A e C se interceptam no ponto
(c.a), e as linhas da alternativa B e C se interceptam em (b.c). A cobertura
superior das linhas de intersecção é importante porque expressa o benefício
máximo esperado de todas as alternativas em qualquer ponto do eixo dos
pesos. Uma alternativa que esteja completamente abaixo desta linha é inferior e
não precisa ser considerada (este seria o caso se tivéssemos marcado a linha
correspondente à alternativa D da Tabela 1).
A decisão sobre a alternativa preferida depende agora do decisor, isto é, sobre
a importância relativa do custo e benefício. No nosso exemplo, para qualquer
ponto que esteja à direita da intersecção (c.a), a alternativa A é preferível.
Somente para pontos que estejam no centro, a alternativa C é preferencial.
Considerando-se os pesos (p) dos benefícios para os quais os pares de linhas
de intersecção são 0,38 (para b.c) e 0,67 (para c.a), encontra-se que a
alternativa C é preferencial somente quando 0,38 ≤ p ≤ 0,67. Este resultado
deveria ser comparado àquele do método custo/benefício inicial, que resultava
na alternativa C como preferencial a qualquer taxa.
Na figura 1, utilizamos um método para transformação de valores de custo
sobre a escala (CN). Outras transformações são possíveis. A figura 2 mostra
uma transformação baseada na fórmula:
CN(max) = B(min);
CN(i) = CN(max) . C(max)
C(i)
CN B
0,87 A 0,9
C 0,8
B b.c c.a
0,7
0,5
0,5
13

0 0,37 0,67 ...1 p(benefício
Fig. 2. Gráfico do Custo/Benefício: Método de Transformação “B”
Isto atribui à alternativa de custo máximo um valor de custo normalizado que
iguala o valor da alternativa de benefício mínimo. O custo normalizado de
qualquer outra alternativa é acrescido proporcionalmente. Para as mesmas três
alternativas anteriores, agora temos:
CN(A) = 0,5; CN(B) = 0,5 . 700 = 0,87;
400
CN(C) = 0,5 . 700 = 0,7.
500
Vemos, na figura 2 que as linhas dos mesmos pares de alternativas se
interceptam (nos pontos b.c e c.a). Assim, novamente, o tomador de decisão
deveria considerar as alternativas B ou C ou A, dependendo da importância
relativa dos fatores de custo e benefício. Calculamos os pesos (p) nos pontos
de intersecção (parte 2 do Apêndice) e descobrimos que desta vez a alternativa
C é preferencial quando 0,37 ≤ p ≤ 0,67. Por outro lado, quando p < 0,67, a
alternativa A é preferível e, quando p < 0,37, a alternativa B é preferencial.
Comparada à figura 1, os pontos no eixo dos pesos, entre os quais a alternativa
C é preferencial, elevaram-se alguma coisa à esquerda, isto é, no sentido do
fator custo. Isto aconteceu porque na transformação corrente os valores de (CN)
tornaram-se menores se comparados com o método anterior (enquanto os
valores de B não mudaram).
Obviamente, existe um problema aquí, já que os dois métodos de transformação
retornam resultados de alguma forma diferentes, no mínimo em alguma faixa de
pesos. Para ampliar o problema, mostramos na figura 3, a terceira
transformação, baseada no seguinte esquema: primeiro, o valor máximo de
custo é determinado. Isto reflete o custo máximo que o tomador de decisão está
disposto a pagar por qualquer alternativa. Então, o custo normalizado de cada
alternativa é determinado como a diferença entre o custo máximo e o custo
atual da alternativa, dividida pelo custo máximo.
CN(i) = custo.max - custo(i)
custo.max
No nosso exemplo, se o custo máximo for 850:
CN(A) = (850-700) = 0,18
850
14

CN(B) =(850-400) = 0,53
850
CN(C) =(850-500) = 0,41
850
CN B
1
A 0,9
C 0,8
B b.c c.a
0,53
0,5
0,41
0,18
0 0,28 0,7 ...1 p(benefício
Fig. 3. Gráfico do Custo/Benefício: Método de Transformação “C”
Aquí, novamente, as linhas dos mesmos pares de alternativas se interceptam
(nos pontos b.c e c.a), mas desta vez os respectivos pontos no eixo dos pesos
são 0,28 e 0,70.
Aquí, a alternativa C é preferível quando p estiver na maior faixa de 0,28 ≤ p ≤
0,7, porque esta tranformação causou o decréscimo do valor de (CN) para a
alternativa A e um incremento em maior proporção naquele da alternativa B, em
relação aos dois casos anteriores.
Agora temos três métodos para transformação de custos. Contudo, apesar das
vantagens do método gráfico de análise custo/benefício em relação ao método
clássico terem sido esclarecidas, um novo problema foi encontrado: aquele da
determinação de qual esquema de transformação usar, desde que cada um
resulta em diferentes faixa de pesos de fatores de custo e benefício.
Para superarmos este problema, um enfoque diferente para a transformação de
custo deve ser considerado.
b) A transformação subjetiva de custos [o Autovetor (“Eingenvector”) de Saaty]
Os métodos anteriores foram baseados em uma transformação linear dos
valores de custos onde, a cada vez, uma base diferente era usada. Agora, um
esquema de transformação diferente é considerado, baseado em uma
transformação subjetiva, fundada no modelo “Autovetor” de Saaty. Este modelo
15

permite a determinação de preferência, usando uma matriz para executar
comparações paritárias entre alternativas.
A fim de determinar a preferência entre “n” alternativas, o tomador de decisões
entra com valores em uma matriz n x n, usando comparações paritárias entre
todas as alternativas. Assim, em cada célula (i,j), o tomador de decisão
expressa a importância relativa da alternativa i com respeito à alternativa j (só é
necessário entrar com metade da matriz, como se fosse simétrica). Os valores
do autovetor constituem os escores das alternativas.
O modelo de Saaty pode ser utilizado como um método para transformação de
custos. Em nosso caso, o decisor entra valores em uma matriz em que uma
comparação paritária é feita entre valores de custo. Assim, cada célula (i,j)
expressa a preferência relativa de custo da alternativa i respectiva a j.
Obviamente, uma alternativa com menor custo é preferível. Um exemplo é
mostrado na tabela 2. Ele é baseado nas mesmas alternativas iniciais. Uma
escala de 0 a 9 é usada para as comparações.
i j
A B C Autovetor
Normalizado
A 1 1/6 1 / 4 0,09
B 6 1 2 0,56
C 4 1/2 1 0,35
TABELA 2 - Matriz de Comparação Paritária de Saaty
A última coluna da Tabela 2 mostra o autovetor normalizado da matriz, para o
autovetor máximo. Os valores desse autovetor são usados como valores de
(CN) no respectivo gráfico de custo benefício, como mostrado na figura 4.
CN B
1
A 0,9
C c.a 0,8
B b.c
0,56
0,5
0,35
0,09
0 0,42 0,72 ...1 p(benefício
16

Fig. 4. Gráfico do Custo/Benefício: Transformação baseada no Modelo
“Autovetor” de Saaty
Os pontos em que as linhas das alternativas A, C interceptam as alternativas B,
C são 0,72 e 0,42, respectivamente, e resulta que a alternativa C é preferível na
faixa 0,42 ≤ p ≤ 0,72.
Uma transformação de custo baseada no modelo de autovetor considera a
importância relativa, ou preferencial, de cada valor de custo, em comparação
com outros. Isto é preferível aos modelos lineares tradicionais. Adicionalmente,
este modelo capacita alguém a examinar a consistência dos tomadores de
decisão. A limitação, porém, reside no fato de que este método não está
baseado em um modelo normativo para o decisor que reflita regras
comportamentais e considere riscos e incertezas intervenientes no processo
decisório.
2.3.4 O modelo de utilidade de múltiplos atributos de Keeney
O modelo de utilidade, baseado em axiomas de transitividade e continuidade da
preferência através de uma técnica probabilística (Von-Neuman-Morgenstern),
pode ser aplicado ao problema de transformação de custo a partir de um dado
elenco de valores.
Na figura 5, estão impressos três estilos de tomada de decisão diante do fator
risco:
utilidade
1
(2)
0,9
(1)
0,67
0,4
(3)
custo
700 600 500 400
Fig. 5. Gráfico das Curvas de Utilidade dos três estilos de Tomada de Decisão
No eixo das abscissas, em ordem decrescente, estão os valores de custo. No
eixo das ordenadas, está a medida de utilidade do custo. Assim, (1) significa
17

que um determinado decisor é indiferente ao risco, (2) indica o grau de aversão
ao risco e (3) identifica o estilo do decisor disposto a assumir riscos.
O modelo de utilidade pode ser aplicado ao problema de transformação de
custo a partir de um elenco dado de valores de custos (das alternativas) a ser
avaliado em função da utilidade do custo. Para definir a utilidade do custo,
primeiro define-se o valor do custo Ci
*
para o qual a utilidade U(Ci
*
) = 1 e um
valor Ci
0
para o qual a utilidade U(Ci
0
) = 0. Para um dado elenco de valores de
custo, este será diretamente orientado no sentido de tomarem-se valores
extremos, de tal forma que Ci
*
será a alternativa de menor custo e Ci
0
a de
maior custo. No exemplo dado, CB
*
= 400 e CA
0
= 700 então U(400) =1 e U(700)
=0. Assim, os dois pontos extremos terão sido obtidos na curva de utilidade do
custo.
Agora, no sentido de avaliar a utilidade de um nível particular de custo
(denotado como Ci
’
) endereça-se ao decisor a seguinte questão:
“Você tem as duas opções seguintes:
• opção 1 - O custo da alternativa i é Ci
’
e você tem certeza da obtenção desta
alternativa.
• Opção 2 - O custo da alternativa i é dado em um cartão de loteria, em que
existe a probabilidade q de que o custo seja Ci
*
e a probabilidade (1-q) de
que o custo da alternativa seja Ci
0
. Os atributos remanescentes estão no
mesmo nível fixado. A que valor de q você será indiferente para a escolha
entre as duas opções ?”13
Quando o tomador de decisão é indiferente a ambas as opções 1 e 2, diz-se
que a utilidade do custo para a primeira opção equivale àquela esperada
utilidade do custo para a segunda opção. Isto significa que:
U(Ci
’
) = q x U(Ci
*
) + (1- q) x U(Ci
0
).
Desde que U(Ci
*
) = 1 e U(Ci
0
) = 0 , obtém-se U(Ci
’
) = q.
Isto significa que a probabilidade é a da utilidade do custo da alternativa i.
Desta forma pode-se encontrar a utilidade do custo para várias alternativas.
Retornando ao exemplo dado, já se tem determinado que para a alternativa
A, U(700) = 0, e que para a alternativa B, U(400) = 1. Calcula-se agora a
utilidade do custo para a alternativa C, U(500), cuja probabilidade (q) será
determinada pelo decisor com a condição de este ser indiferente em relação
às outras duas. Esta probabilidade depende, naturalmente, da atitude frente
ao risco. Três são as possibilidades: a) o decisor é indiferente ao risco; b) o
decisor tem aversão ao risco; e c) o decisor procura o risco. Examine-se
agora a utilidade do custo para a alternativa C para estas três possibilidades.
a) O decisor é indiferente ao risco
13
Shoval, Peretz et alli , op. cit. pag. 169.
18

Para este caso, assume-se que q = 0,67, isto é: U(500) = q x U(400) + (1-q) x
U(700) = 0,67 x 1 + (1-0,67) x 0 = 0,67.
O custo esperado para a opção 2 com q = 0,67 rende: 0,67x 400 + (1-0,67)x
700 = 500. Assim, o custo esperado para a opção 2 equivale ao custo da
opção 1.
b) decisor é avesso ao risco
Para este caso, assume-se que q = 0,29, isto é U(500) = 0,9. O significado de
aversão ao risco aquí é que a condição para que o decisor selecione a opção
incerta (2) está na alta probabilidade (0,9 > 0,67) de obtenção de um sistema
de menor custo. O custo esperado aquí é menor que o custo da alternativa
que o decisor está certo de obter:
0,4 x 400 + (1-0,9) x 700 = 230 < 500.
c) o decisor procura o risco
Aquí, assume-se que q = 0,4. O significado da busca do risco é que o decisor
irá selecionar a opção incerta (2) para a menor probabilidade (0,4 < 0,67) de
oter o sistema de menor custo. O custo esperado é agora mais que o custo
da opção assegurada.
0,4 x 400 + (1-0,4) x 700 = 580 > 500.
Os três casos acima estão sumarizados na figura 5, que sugere a forma das
curvas de utilidade para os três estilos de decisor. O eixo horizontal é dos
valores de custo (de cima para baixo) e o eixo vertical é da utilidade do custo:
(1) significa um decisor indiferente ao risco; (2) o estilo de decisor avesso ao
risco; e (3) o decisor que procura o risco.
Os valores apropriados de q para o custo de 500 (da alternativa C) estão
marcados no eixo da utilidade.
Agora, que foram vistas as três transformações possíveis dos valores de
custo para os três estilos de tomada de decisão, pode-se retornar ao gráfico
de custo-benefício e examinar qual das três alternativas originais é preferível,
e o nível de importância dos fatores de custo e de benefício.
CN B
1 B
b.c2 A 0,9
0,9 c2.a
C2 b.c1 c1.a 0,8
b.c3 c3.a
0,67 C1
0,4 0,5
19

C3
0 0,25 0,53 0,67 0,8 ...1 p(benefício
procura o risco
0,87 0,9
indiferente ao risco
avesso ao risco
Fig. 6. Gráfico do Custo/Benefício: Transformação baseada no Modelo de
Utilidade de Keeney.
A figura 6 mostra os gráficos de custo-benefício dos três casos. Para as
alternativas A e B os valores de (CN) custos normalizados são 0 e 1,
respectivamente. Para a alternativa C, três diferentes valores de (CN) estão
marcados, para os três diferentes estilos de tomada de decisão, e daí três
diferentes linhas estão desenhadas a partir desta alternativa: a linha C1 (para q
= 0,67), a linha C2 (para q = 0,9) e a linha C3 (para q = 0,4).
Para os três casos (linhas C), três diferentes conjuntos de pontos de
intersecção entre pares de alternativas são obtidos. Os valores p, no eixo dos
pesos, são:
• para o caso de C1 (indiferente ao risco):
0,53 ≤ p ≤ 0,87;
• para o caso de C2 (avesso ao risco):
0,25 ≤ p ≤ 0,9;
• para o caso de C3 (procura o risco):
0,67 ≤ p ≤ 0,8;
O que se pode aprender disto ? Aprende-se que quanto mais se persegue o
risco, mais estreita é a faixa de p para preferência pela alternativa C; quanto
mais aversão ao risco, mais larga é a faixa para aquela alternativa.
O comportamento da pessoa que é avessa ao risco é mais similar ao
comportamento daquele decisor que adota a abordagem pura de custo-
benefício, de acordo com a qual a alternativa C é preferencial a qualquer
taxa. O oposto é verdade para o perseguidor de risco, que tende a preferir
menos uma “certa” alternativa C.
Considerando em mais detalhes o caso do perseguidor de risco, observa-se
que, em algumas situações, a alternativa C não será considerada de forma
alguma. Somente a alternativa A ou B serão selecionadas. Isto aconterá para
20

os valores de q que causem a linha C3 abaixo do ponto de intersecção entre
as linhas A e B. Naquele ponto:
0,9 x p + 0 x (1 - p) = 0,5 x p + 1 x (1 - p); ⇒ p = 0,71
Para p = 0,71 a seguinte equação retorna:
0,9 x 0,71 + 0,9 x (1 - 0,71) = 0,8 x 0,71 + q x (1 - 0,71),
donde se obtém: q = 0,25.
Daí, se o decisor (aquele que persegue o risco) é indiferente entre as duas
opções em q ≤ 0,25, o método gráfico de análise custo/benefício mostra que
a alternativa C nunca será selecionada. Ainda que a importância do benefício
p ≥ 0,71 e do custo (1 - p) ≤ 0,29, o decisor irá preferir a alternativa A, ou a
alternativa B se a importância do benefício for p ≤ 0,71.
A transformação de custo baseada no modelo de utilidade de Keeney é,
portanto, preferível em relação a outros métodos, porque baseia-se em um
modelo normativo que inclui axiomas que refletem regras comportamentais
do decisor na determinação de preferências, considerando a importância de
fatores de risco e incertezas. A dificuldade na aplicação do modelo é
minimizada, desde que a utilidade de alguns poucos valores de custo possa
ser determinada. A combinação dos métodos gráficos de análise com esse
modelo de transformação de custo parece ser a solução apropriada para o
problema da seleção entre sistemas alternativos.
21

3. FERRAMENTAS DE SUPORTE À DECISÃO GERENCIAL
“Independentemente do método ou enfoque de modelagem utilizado, é improvável que
um analista compreenda completamente o domínio do problema e as responsabilidades
do sistema na fase inicial de um projeto. A análise é um processo de aprendizado
contínuo sobre as nuanças de um domínio de problemas e das responsabilidades de um
sistema.”14
O crescente número de computadores multimídia, combinado com a
importância dos usuários de softwares distribuídos, tem criado uma nova
forma de investigação: softwares cooperativos em multimídia. Este tipo de
software é projetado com um conjunto de ferramentas residente ou
interfaceando com ferramentas existentes, tais como:
• ferramentas para tarefas de comunicação distribuída;
• ferramentas de computação para entidades de alto nível, como a
noção de grupo ISIS;
• ferramentas para processamento de entrada e saída de multimídia;
• ferramentas de interface gráfica de usuário (Widgets Motif ou Athena
em Xwindow e SDK em Windows)
Dada a realidade da multidisciplinariedade inerente às problemáticas
atualmente tratadas, a interconexão dessas ferramentas especializadas
produzirá suporte de programação eficaz para, por exemplo, permitir a
implementação de um sistema de decisão colegiada em tempo real, em que
os usuários votam de acordo com seu perfil decisório, independentemente de
sua localização geográfica. Isto é uma possibilidade real do advento da
reunião virtual de diretoria colegiada.
3.1 TMN - Telecommunications Management Network
A TMN é, conceitualmente, uma rede sobreposta que realiza a interface com
uma rede de telecomunicações em vários pontos, com a finalidade de enviar
e receber informações para controle de sua operação.
Considerando as necessidades da administração e do gerenciamento de
redes públicas e privadas, tais como planejamento, instalação, operação,
manutenção e provisionamento de redes e serviços de telecomunicações,
dentro da TMN são identificadas cinco áreas funcionais de gerenciamento:
(a) Gerência de Desempenho
• Medidas de tráfego
• Completamento de chamada
• Desempenho de pessoal
14
Coad, Peter e Yourdon, Edward - ANÁLISE BASEADA EM OBJETOS, Tradução CT informática, Campus,
1992.
22

(b) Gerência de Falha
• Teste
• Supervisão de Alarme
• Relatório de problemas
(c) Gerência de Configuração
• Provisionamento de recursos por ordem de serviço
• Configuração de recursos
• Informação sobre recursos disponíveis/alocados
(d) Gerência de Contabilização
• Custo da rede
• Taxa de utilização da rede
• Receita auferida pela rede
(e) Gerência de Segurança
• Controle de acesso
• Alarme de segurança
• Relatório para auditoria
Considera-se que as funções de gerenciamento do OSI cobrem
satisfatoriamente as situações do ambiente de Telecomunicações, exceto
quando os objetos gerenciados não seguirem o RM-OSI, adotado como
padrão para modelar os diversos níveis de comunicação.
Os motivos que levaram à busca de padronização foram:
• redução da complexidade de projeto;
• padronização de procedimentos;
• facilidade de troca da implementação;
• minimização da quantidade de informações a tratar entre as camadas,
através de interfaces bem definidas.
Não há necessidade de implementação do Modelo OSI em Redes Locais,
uma vez que nestas não se verificam os problemas de
conectividade/compatibilidade que justificam a implementação de protocolos
de comunicação destinados à conexão de sistemas abertos.
Graças à camada de transporte, é possível aos programas de aplicação
serem escritos usando-se um conjunto padrão de primitivas, e fazer com que
esses programas funcionem sobre uma ampla variedade de redes, sem a
preocupação de lidar com interfaces de sub-redes diferentes e transmissões
não confiáveis.
Se todas as redes reais fossem perfeitas e tivessem as mesmas primitivas de
serviço, é provável que a camada de transporte não fosse necessária.
23

Entretanto, ela cumpre no mundo real a função básica de isolar as camadas
superiores da tecnologia, do projeto e das imperfeições da sub-rede.
Sua tarefa é prover o transporte confiável e econômico de dados do
equipamento de origem para o de destino, independentremente da rede física
ou das redes atualmente em uso. Sem a camada de transporte, todo o
conceito de protocolos em camadas teria pouco sentido.
3.1.1 A função Contabilização
Dentre os módulos acima descritos e para os propósitos do presente
trabalho, destaca-se a Gerência de Contabilização, a partir da qual se poderá
obter os dados necessários a uma efetiva gerência de custos dos diversos
elementos de uma Rede de Telecomunicações. Tais dados hão de compor a
Base de Dados Corporativa que fomentará o Sistema de Suporte à Decisão,
nos moldes do Colegiado de Votação a ser descrito na sequência.
3.1.2 GDMO - Classes de Objetos Gerenciados.
Existe uma grande variedade de técnicas disponíveis para representar uma
estrutura que reflita agrupamento de dados ou funcionalidades em objetos
gerenciados. As técnicas de estruturação, a partir de máscaras (ou
“templates”) pré-definidos em ASN-1 (linguagem modelo de representação),
são descritas na norma ISO/IEC 10165-1 e na Recomendação X.721 do ITU-
T, incluindo:
• Grupos de atributos
• Subclasses (especialização)
• Herança múltipla
• Objetos gerenciados subordinados (containment)
• Pacotes
Tais técnicas permitem a implementação de captores automáticos de
informações julgadas relevantes ao gerenciamento, tais como os custos
realmente incorridos na implementação, operação e manutenção do Sistema
ou da Rede de Telecomunicações. O GDMO - Guia para Definição de
Objetos Gerenciados oferece diversificadas opções de desenvolvimento de
classes dedicadas, como as que compõem as classes da ferramenta
COCACOM - Classes of Objects for Multimedia Co-operating Application
Design on Distributed Architecture15
, a que pertence a aplicação de voto
cooperativo ilustrada no item 3.2.2, em sequência.
Tal estrutura permite o desenvolvimento de aplicações de software distribuido
e provê uma plataforma geral de desenvolvimento incluindo componentes,
comunicação e capacidades de interface. Essas ferramentas incluem 5
classes básicas, cada uma representando um tópico diferente: paralelismo,
15
Courtrai, L. et alli in SMAC - INTEGRATED BROADBAND COMMUNICATIONS AND COLLABORATIVE
WORK IN THE AUTOMOTIVE INDUSTRY, University of Trento, Italy, 1995.
24

multimídia, interface de usuário, noção de evento e trabalho cooperativo.
Mais precisamente, apresenta-se objetos ativos e passivos (tarefas), grupos
de objetos gerenciados, objetos meio e objetos reflexos.
Classe Objeto Herança
Figura 8 - Objetos Complexos de uma Aplicação
A classe de objetos tarefa representa a decomposição granular de uma
aplicação em entidades autonômas que, quando executadas, serão
distribuídas pela rede. Define-se os componentes da aplicação pela
especificação de diferentes tarefas. Estes objetos ativos (agentes) controlam
os passivos (subordinados) da aplicação. A cooperação de tarefas é baseada
na comunicação assíncrona pelo envio mútuo de mensagens.
A interface de programação é a mesma para comunicações locais e de longa
distância. As tarefas serão criadas dinâmicamente pela primitiva: t=nova
tarefa (“tipo”, host, argumentos...). O programador tem de especificar o nome
de algum componente de software (que representa a tarefa) e eventualmente
especificar o site em que queira localizá-lo (se o argumento não for
especificado, o sistema definirá a localização).
Uma tarefa pode então cooperar de outra forma. As primitivas send e
waitFrom permitem enviar e ler mensagens entre tarefas. A comunicação é
transparente qualquer que seja a localização da tarefa tencionada. Cada
tarefa tem um ambiente local que é gerenciado pela atividade da tarefa de
forma dinâmica. Ela contém todos os outros objetos da aplicação.
25
Objeto
perceptíve
l com
reação
Objeto
perceptíve
l
Aplicação
objetomeio
TextoImagem
m
Gerência
SomTarefa de
comunicaçã
o
Grupo
reflexo
Tarefa
interface

Local 1 t.send(msg) Local 2
m=waitFrom()
tarefa
tarefa t=nova tarefa (tipo,local, args...)
instanciação invocação de método
Figura 9 - Interface de programação do objeto tarefa
Grupos de objetos são entidades que contém muitos outros objetos. Eles
provêm a aplicação com um novo sistema de nomeação persistente e
sobrevivem depois do término da aplicação, assim eles permitem à tarefa
comunicar-se de forma desconectada. Cada objeto irá pertencer a um ou
vários grupos e será aberto a outros objetos que tem referência com o seu
grupo. Consequentemente, os grupos serão o suporte da cooperação entre
tarefas. Um grupo é nomeado por um identificador que deverá ser conhecido
por todas as aplicações.
As funções de classe de grupo são:
• g=new Group (“identificador”), primitiva criadora de grupo chamada
“identificador” se este não existir. De outra forma, dará a referência do
grupo existente;
• g.join(self), primitiva que requer a adesão da tarefa corrente ao grupo;
• comunicação entre grupos usa comunicação entre tarefas;
• g.send(char*), primitiva que envia mensagem a todos os grupos de tarefas;
• g.apply(), função que aplica um método a todas as tarefas do grupo;
• comunicação entre grupos usa comunicação entre tarefas.
A classe de grupo provê um conjunto completo de métodos de sincronização
para as tarefas de grupo.
3.2 GIRS - Gerência Integrada de Redes e Serviços
“Network Management is one of the most ambiguous concepts in the
telecommunications world. Despite the impression that some vendors convey, a
network management system is not something that you buy and install like a piece of
equipment. It is a set of tools, techiques, policies, and procedures that you develop for
your own network”16
16
Green, James Harry - Network Management Systems - op.cit. pag. 494.
“Gerência de Rede é um dos mais ambíguos conceitos no mundo das telecomunicações. Apesar da impressão
conveniente a alguns vendedores, um sistema de gerência não é algo que você compra e instala como uma peça de
equipamento. É um conjunto de ferramentas, técnicas, políticas e procedimentos que você desenvolve para sua
própria rede.”
26
tarefa

3.2.1 PLANOP
O PLANOP - Plano de Operações Integradas nasceu da necessidade de
adaptação a um ambiente de competitividade, evolução tecnológica,
padronização internacional e exigências de mercado e é resultado de uma
iniciativa (OUT/94) de desenvolvimento conjunto da TELEBRÁS, (através de
seu Departamento de Planejamento e Desenvolvimento Operacional), do
Departamento de Sistemas de Operação do CPqD e de 12 Empresas
Operadoras do STB17
, visando aprimorar o desempenho operacional, através
da automatização dos processos empresariais e o consequente incremento
da produtividade, da qualidade dos serviços prestados e o pronto
atendimento às demandas dos Clientes.
Até o presente, a automatização ocorreu de forma isolada, fazendo com que
coexistam diversos sistemas proprietários de forma não integrada.
“O PLANOP considera a empresa como um todo, garantindo a integração dos sistemas
utilizados na automatização das funções e dos serviços fornecidos aos Clientes do
STB. O sistema utiliza metodologia fundamentada na Engenharia da Informação e
suportada por ferramentas I-CASE. Na fase de planejamento da metodologia, são
identificadas as atividades que uma empresa operadora de telecomunicações deve
realizar para suportar o seu negócio, assim como as informações associadas à
realização destas atividades.
As atividades são organizadas no chamado Modelo Corporativo de Dados.
Associando-se os modelos e utilizando os critérios de afinidade entre atividades e
informações, identificam-se as famílias de Sistemas de Operações e as Bases de Dados
Corporativas.
Entre os principais benefícios do PLANOP, podemos citar melhorias na manutenção
preventiva da planta, otimização da força de trabalho, melhoria nas condições de
trabalho, diminuição do prazo para atendimento ao cliente, melhorias no desempenho
da rede, otimização dos investimentos, agilização na entrada em operação de novos
serviços e aumento na satisfação dos clientes. Além disso, a Gerência Integrada de
Redes e Serviços é condição essencial para que as empresas de telecomunicações
funcionem corretamente e sobrevivam no cenário de concorrência nacional e
internacional.” [3].
3.2.2 Possibilidades
Os NEDS - Núcleos de Especificação e Desenvolvimento de Sistemas, em
algumas Empresas Operadoras, e os CEDS - Centros de Especificação e
Desenvolvimento de Sistemas, previstos para funcionar no CPqD, que
entrarão em operação em 1996 atuando em um ambiente distribuído e
integrado, poderiam ser instruídos no sentido de embutir na Família de
17
CRT(associada), CTBC, EMBRATEL, TELEBAHIA, TELEBRASÍLIA, TELECEARÁ, TELEMIG, TELEPAR,
TELERJ, TELESC, TELESP e TELPA.
27

Sistemas de Operação, correspondente à função Contabilização, um
procedimento de captação de dados relativos a custos, que viessem compor
a Base de Dados Corporativa relativa a Projetos, permitindo assim a coleta
automatizada de dados para entrada em um módulo de análise gerencial, o
qual geraria, a partir dos métodos aquí propostos, informações precisas para
a tomada de decisão em tempo real.
Tal iniciativa permitiria a implementação de sistema virtual de decisão
colegiada, em que somente aqueles usuários pertencentes ao grupo diretor
da instituição seriam autorizados a votar, conforme adaptação do modelo de
voto descrito a seguir.
“A tarefa de inicialização criará dois grupos de SIM ou NÃO que aparecerão em caixas
de diálogo. Esta tarefa enviará então uma mensagem ao grupo participante que induzirá
a criação de uma tarefa de votação específica para cada participante.
Cada participante poderá, então, inscrever-se para um dos dois grupos de diálogo. O
“status” temporário da votação será atingido pela consulta aos membros dos grupos
SIM ou NÃO.
GRUPOS
Grupo 1
Grupo 2
Inicia voto
Tarefa voto P1 voto P2 voto P3
pertence a envio de MSG instanciação
FIGURA 7 - O SISTEMA COOPERATIVO DE VOTAÇÃO
Uma tarefa de votação é composta de:
• um objeto meio que descreve o propósito do voto;
• 2 objetos meio conectados para reflexão do objeto para subscrição;
• um objeto de gerenciamento que inclui os três anteriores.
objeto reflexo inscreve-se em uma caixa de diálogo e fecha a aplicação de votação para
o participante correspondente. São condições de término da aplicação, definidas pela
tarefa de inicialização:
• esperar pela expiração de temporização;
• iniciar uma ação reflexa quando cada tarefa de votação parar;
28
PARTICIPANTENÃOSIM

• leitura periódica do status de votação.”18
18
COURTRAY, L. et alli - op.cit. pag. 103
29

4. SELEÇÃO DE ARQUITETURAS E TOPOLOGIAS DE REDE
(Implicações econômicas)
“A evolução tecnológica e a consequente diminuição dos custos dos computadores tornou
cada vez mais atraente a distribuição do poder computacional em módulos processadores
localizados em diversos pontos de uma organização. A necessidade de interconexão
desses módulos processadores de forma a permitir o compartilhamento de recursos de
hardware e software e a troca de informações entre seus usuários criou o ambiente
propício para o desenvolvimento das Redes de Computadores.”19
4.1 Arquiteturas
“Como já dissemos, o projeto da rede consiste na definição da arquitetura da mesma; dos
diversos equipamentos que a compõem, das facilidades de comunicação para interconexão
dos nós da rede e da topologia utilizada para esta interconexão, juntamente com os
diversos protocolos envolvidos.”20
Genéricamente, as Redes Locais (LAN’s) se caracterizam pela interconexão de
vários computadores localizados em um mesmo prédio ou campus, até a
distância máxima de 1 (um) km. Já as Redes de Longa Distância (MAN, WAN e
GAN), Padrão IEEE 802.6, se caracterizam pela localização geográfica mais
espalhada, interconectando computadores em cidades, países e redes
intercontinentais.
4.1.1 Estudo de Caso
Como exemplo de um projeto de alocação de capacidade, tome-se o seguinte
estudo de caso:
Um usuário indústria sediado em Betim tem três escritórios de venda em São
Paulo - Capital, uma subsidiária em Juiz de Fora e um escritório de
representação em Tóquio, os quais ele deseja interligar através de serviços de
comunicação de dados e/ou telemáticos.
1) Entre Betim e Juiz de Fora as aplicações são: consultas e atualizações de
estoque de produtos e matéria prima, as quais ocorrem em média 120 vezes
ao dia, compondo-se de 3 transações com comprimento médio de 100 Bytes
no sentido terminal-host (Juiz de Fora - Betim) 470 Bytes no sentido host-
terminal. Transferência de arquivos sobre volume de vendas do dia anterior e
previsão de compra de Juiz de Fora, que ocorre todos os dias às 08:30
horas, com volume total de 2,7 Mbytes. O host é um IBM 3090 e o terminal é
um microcomputador de última geração.
19
SOARES, L. F. G. et alli - REDES DE COMPUTADORES - Das LANs, MANs e WANs às Redes ATM,
EMBRATEL, Campus, RJ, 1995.
20
BRITO, José M.C. - PROJETO E ANÁLISE DE REDES DE COMPUTADORES, INATEL
30

2) Entre Betim e São Paulo as aplicações são: Consultas sobre estoques e
preços, e emissão de pedidos de produtos, consistindo de quatro transações
com comprimento médio de 970 Bytes no sentido host-terminal (Betim-São
Paulo) e de 100 Bytes no sentido terminal-host. Os três escritórios juntos geram
em média 1200 consultas por dia sendo 500 no horário de pico entre 10:30 e
11:30 horas. Nos escritórios existem redes locais Ethernet com 5 estações em
cada uma.
3) Entre Betim e Toquio são trocadas informações sobre atualização de preços
e informações gerenciais, as quais atualmente são tratadas por telefone,
existindo a dificuldade causada pela diferença de fuso horário. O volume médio
de informações é de 12000 Bytes por dia.
Defina a melhor solução para o cliente, sob os pontos de vista técnico e
econômico para cada uma das necessidades de interligação. Dimensione
equipamentos, softwares de comunicação e serviço de Comunicação de Dados
e/ou telemático, apresentando somente os custos de comunicação.
Os serviços disponíveis são: Minaspac/Renpac/Interdata, Minasdata/Minasdata-
Plus/Transdata, MinasMail-400/STM-400.
Para a necessidade de comunicação com Tóquio, analisar custos de telefonia.
Abaixo são apresentados os degraus para os serviços disponíveis:
Rota MinasDATA MinasPAC
Degrau pt/pt Degrau na
rede
BET - JFA 2 4
BET - SPO 3 5
BET -
JAPÃO
Internacional Internacional
Considerar :
10
horas/dia
22
dias/mês
Consulta
=
n
transações
Tabela 3 - Degrau Tarifário por Rota
duplo sentido
terminal-host ou host-terminal
DESCRIÇÃO UNIDADE BETIM-JFA BETIM-SPO BETIM-
TÓQUIO
Transações/seg tr/seg 3 4
Mensagens "Inbound" Bytes 100 100
31

Mensagens “Outbound" Bytes 470 970
Horários hh/mm 8:30 10:30-11:30
Tráfego na HMM transação 500
Freq.Média Transações transação 120 1200
Volume Total Kbytes/dia 2700 12
Tabela 4 - Parâmetros por Rota
Cálculo:
1) Betim-Juiz de Fora:
• Consulta e atualização:
Vbet-jfa = 120x470x3x8 = 1.353.600 = ~= 1.200 bps
10x360 10x3600
• Segmentos (64 octetos):
SEGbet-jfa = 120x(470+100)x3x22 =
• Transferência de arquivos:
Tseg = 2,7 Mega x 22 dias =
64 octetos
(70.537,5 seg/mês + 928.125 seg/mês) x 0,001499 =
TARIFAÇÃO
DEGRAU : 1 2 3 4
NACIONAL (telefonia) 0,09 0,15 0,225 0,3
MinasPac 0,001499
MinasData 2.080,60
INTERNACIONAL (*) degrau 10 =
$ 522,03
Fonte: tabelas da apostila e
tarifas do STB.
(*) 1o.minuto cheio e
demais a cada 6 segundos
Tabela 5 - Tarifação por Degrau
37,6 bits/seg
70.537,5 seg/mês
928.125 seg/mês
$ 1.496,99
32

VELOCIDADES
(bps)
transferência
(min.)
MinasPac
(Rede Comutada)
MinasData
(Rede
Dedicada)
preço
(acesso)
tarifa
(uso)
Total preço
(acesso)
1.200 300 237,76 1.497,00 1.734,76 655,54
2.400 150 441,00 1.497,00 1.938,00 983,31
4.800 75 516,16 1.497,00 2.013,16 1.475,07
9.600 37,5 580,20 1.497,00 2.077,20 2212,40
14.400 25 -- -- -- 2654,88
19.200 19 696,30 1.497,00 2.193,30 2876,12
64K 6 1.641,42 1.497,00 3.138,42 4424,80
Tabela 6 - Preço por Tipo do Serviço e Velocidade do Canal
2) Betim-São Paulo :
• Consulta e atualização:
Vbet-spo=500x970x4x8= 15.520.000=~4.800bps
3600 3600
SEGbet-spo = 1200x(970+100)x4x22 =
64 octetos
Custo = 1.765.500 seg/mês x 0,001576 =
VELOCIDADE
(bps)
MinasPac
(Rede Comutada)
MinasData
(Rede Dedicada)
preço
(acesso)
tarifa
(uso)
Total preço
(acesso)
4.800 516,16 2.782,43 3.298,59 1.475,07
Tabela 7 - Resultado Comparativo de Custo dos Serviços
3) Betim-Tóquio :
• Correio Eletrônico:
Vtóq-bet = 12Kx8x22 = 2.112.000 =
1.200 1.200
4.311,11 bits/seg
1.765.500 seg/mês
$ 2.782,43
1.760 bps
33

SEGbet-tóq = 12 kiloctetos x 22 =
Custo = 264 x 0,08566 =
ROTA VELOCI-
DADE
(bps)
tempo
(seg)
tarifa
(uso)
acesso
MinasPac
tarifa
cx.postal
valor do
kilocteto
total
Tóquio-
Betim
1200 1.760 0,0228
1
522,03 40,14 45,22 614,80
Betim-
Tóquio
9600 220 0,0228
1
-- 5,02 45,22 57,65
Tabela 8 - Resultado para a Rota Tóquio-Betim-Tóquio.
Figura 10 - Configuração do Projeto de Conexão - MAN e WAN
ACESSO À REDE MINASPAC - COMUTADA
DESCRIÇÃO unidade BETIM-JFA BETIM-SPO BETIM-
TOQ
TOTAIS
QUANT
.
CUSTO QUANT
.
CUSTO QUANT
.
CUSTO QUANT. CUSTO
roteador porta 1 15000,00 1 15.000,00
enlace 1.200 bps 1 343,50 1 614,80 2 958,30
enlace 4.800 bps 1 1907,42 1 3298,59 2 5.206,01
enlace 9.600 bps 1 1971,46 1 57,65 2 2.029,11
TOTAL 2 2250,92 3 20.270,05 2 672,45 7 23.193,42
Tabela 9 - Quantidade e Custo dos Equipamentos por Rota
264 Koctetos/mês
$ 22,61
34

ACESSO À REDE MINASDATA - DEDICADA
DESCRIÇÃO unidade BETIM-JFA BETIM-SPO TOTAIS
QUANT CUSTO QUANT CUSTO QUANT. CUSTO
enlace 1.200 bps 1 655,54 1 655,54
enlace 4.800 bps 1 1.475,07 2 1.605,58 3 3.080,65
enlace 9.600 bps
TOTAL 2 2.130,61 2 1.605,58 3.736,19
Tabela 10 - Custo dos Enlaces por Rota
4.1.2 Sistemas Centralizados versus Sistemas Distribuídos
A diferença marcante entre sistemas centralizados (fortemente acoplados) e
sistemas distribuídos (fracamente acoplados) reside no fato de que, em
sistemas fracamente acoplados, a única forma de interação entre os módulos
processadores se dá através da troca de mensagens, enquanto que, em
sistemas fortemente acoplados, existe uma memória compartilhada entre os
módulos.
Em Sistemas Distribuídos é impossível forçar a simultaneidade de eventos. A
mínima interferência na execução de tarefas paralelas vai permitir a obtenção
de sistemas de grande desempenho. A não existência de qualquer elemento
sem o qual o sistema pára totalmente lhe confere alta confiabilidade.
A possibilidade de utilização, em larga escala, de um pequeno número de
elementos básicos de “hardware” e “software” é responsável pelo elevado grau
de modularidade do sistema. Além disso não existe restrição alguma inerente à
estrutura que impeça o crescimento do sistema, o que lhe confere alta
expansibilidade.
O desenvolvimento de software aplicativo para sistemas distribuídos pode ser
mais complexo e, portanto, mais caro do que para sistemas centralizados,
especialmente quando estão envolvidas máquinas de mais de um fabricante.
Um Sistema Distribuído é mais dependente da tecnologia de comunicação, em
particular aqueles em que os processadores estão geográficamente dispersos e
a demanda de tráfego de comunicação é alta.
Existe uma certa perda de controle em sistemas distribuídos. Neles, é difícil
gerenciar os recursos, forçar padronização para o software e os dados e
gerenciar informações disponíveis. A manutenção da integridade dos dados, da
segurança e da privacidade é também uma tarefa mais complexa.
Um sistema distribuído, conforme definição de Eckhouse, vai ser formado por
um conjunto de módulos processadores interligados por um sistema de
comunicação.
35

Em suma, aos fatores econômicos que determinam mudanças em todos os
níveis da atividade humana, soma-se a tendência atual de descentralização das
decisões e conseqüente distribuição do poder de processamento, desde que
seja assegurada a interconectividade dos sistemas distribuídos, base da nova
sociedade da informação.
4.1.3 Arquiteturas Proprietárias versus Arquiteturas Abertas
A arquitetura aberta possui as seguintes características:
• é conhecida do público interessado, ou seja, seus requisitos estão
disponíveis e são de acesso generalizado, sem restrições.
• pode ser utilizada por qualquer um para suas finalidades, ou seja, em
consequência do exposto no item anterior, permite adaptações e
evoluções a partir do padrão definido; Ex.: modelo OSI/ISO.
• possui conectividade, ou seja, a capacidade de interligação de forma
natural entre equipamentos de fabricantes diferentes (diz-se:
“equipamentos heterogêneos”), permitindo a execução de aplicações
multiplataforma.
Já as arquiteturas proprietárias são fechadas (caixas pretas), ou seja, seu
domínio é de exclusividade de um fabricante, não possui conectividade com
os equipamentos de outros fabricantes e, por via de consequência,
apresentam custos elevados de manutenção e operação. Ex. Arquitetura SNA
da IBM.
4.2. Topologias
4.2.1 Considerações Gerais
Os limites de um canal telefônico para transmissão de dados são os
seguintes:
• Nas transmissões síncronas, o sinal deve possuir, além da informação
referente aos bits de dados, a informação de sincronismo. Desta forma, a
transmissão síncrona, em um sentido, também pode utilizar somente 2 fios;
• No caso da linha telefônica genérica, o sinal transmitido deve estar contido
na faixa de voz (300 a 3.400 Hz);
• O receptor deve ser capaz de recuperar o sinal caso ele esteja contaminado
por uma ou várias degenerações impostas pela linha [atenuação, ruído
(branco ou impulsivo) distorção (de amplitude, retardo ou harmônica),
oscilação (fase e amplitude), translação de frequência e eco].
• Para conseguir uma comunicação duplex a dois fios, o sinal de transmissão
deve coexistir com o de recepção, simultâneamente.
36

• A transmissão digital, utilizando exclusivamente um par físico como meio de
comunicação, será limitada em distância devido às distorções de
amplitude.
Se a transmissão for mais rápida do que 3.400 bps, surgirá outro
impedimento: o espectro vai além do limite superior do canal de voz (3.100
Hz). A solução é a modulação, que “transforma” o sinal digital em sinal
analógico. Portanto, a transmissão na linha telefônica genérica, deve ser do
tipo analógica.
A transmissão digital é superior à transmissão analógica de várias formas
importantes:
• Primeiro, ela tem potencialmente uma taxa de erro muito baixa. Os circuitos
analógicos têm amplificadores que tentam compensar a atenuação na
linha, mas eles nunca a compensam exatamente, especialmente se a
atenuação é diferente para frequências diferentes. Como o erro é
cumulativo, chamadas de longa distância que passam por muitos
amplificadores provavelmente sofrerão distorção. Regeneradores digitais,
ao contrário, podem restaurar um sinal exatamente ao seu valor original,
pois os únicos valores possíveis são 0 e 1. Os regeneradores digitais não
sofrem erros cumulativos.
• Uma segunda vantagem da transmissão digital é que voz, dados, música, ou
mesmo imagens tais como televisão, fac-símile ou video-telefone, podem
ser multiplexados (misturados), a fim de fazer uso mais eficiente do
equipamento.
• Uma outra vantagem é que são possíveis taxas de transmissão de dados
muito altas, utilizando-se linhas já existentes.
Conforme os custos dos computadores digitais e dos chips de circuitos
integrados continuarem a cair, a transmissão digital e a sua comutação
associada provavelmente também se tornarão mais baratas.
Considerando as características dos diversos meios de transmissão, temos:
a) Par trançado:
O par trançado é o meio de transmissão de menor custo por comprimento. A
ligação de nós ao cabo é também extremamente simples e, portanto, de baixo
custo. No par trançado, dois fios são enrolados em espiral de forma a reduzir
o ruído e manter constantes as propriedades elétricas do meio através de
todo o seu comprimento. A desvantagem do par trançado é a sua
susceptibilidade à interferência e ruído, incluindo “crosstalk” (linha
cruzada) de fiação adjacente, o que pode ser minimizado com uma
blindagem adequada. Em sistemas de baixa freqüência, a imunidade é tão
boa quanto a do cabo coaxial. Além de operar a taxas mais elevadas, as
categorias 4 e 5 apresentam menor atenuação por unidade de comprimento e
melhor imunidade a ruídos, do que a categoria 3. São normalmente utilizados
com transmissão em banda básica.
37

b) Cabo coaxial:
Em frequências um pouco mais elevadas (acima de cerca de 100 Khz) o cabo
coaxial é bem superior ao par trançado, apresentando melhor imunidade a
ruído de crosstalk e uma fuga eletromagnética mais baixa. O cabo coaxial é
constituído de um condutor interno circundado por um condutor externo,
tendo, entre os condutores, um dielétrico que os separa. O condutor externo
é, por sua vez, circundado por outra camada isolante. Os cabos de mais alta
qualidade não são maleáveis e são difíceis de instalar, mas cabos de baixa
qualidade podem ser inadequados para altas velocidade e longas distâncias.
O cabo coaxial, ao contrário do par trançado, mantém uma capacitância
constante e baixa, teoricamente independente do comprimento do cabo. Essa
característica vai lhe permitir suportar velocidades da ordem de megabits por
segundo, sem necessidade de regeneração do sinal e sem distorções ou
ecos, propriedade que revela a alta tecnologia já dominada.
A maioria dos sistemas com transmissão em banda básica utilizam o cabo
com impedância característica de 50 ohms, ao invés do cabo de 75 ohms
comumente utilizado nas TV’s a cabo e nas redes em banda larga, cuja
transmissão fornece uma imunidade ao ruído melhor que em banda básica.
Além disso, os ruídos geralmente presentes em áreas urbanas e industriais
são de baixa freqüência, tornando as transmissões em banda básica mais
susceptíveis a eles.
Quanto ao custo, o cabo coaxial é mais caro do que o par trançado. Também
é elevado o custo de suas interfaces de ligação.
c) Fibra óptica:
A transmissão em fibra óptica é realizada pelo envio de um sinal de luz
codificado, dentro do domínio de freqüência do infravermelho, através de um
cabo óptico que consiste em um filamento de sílica ou plástico, por onde é
feita a transmissão da luz. Ao redor do filamento existem substâncias de
menor índice de refração (fenômeno físico definido pela razão entre a
velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz nesse material), que fazem
com que os raios sejam refletidos internamente, minimizando assim as
perdas de transmissão.
Fibras ópticas são imunes a interferências eletromagnéticas e a ruídos e, por
não irradiarem luz para fora do cabo, não se verifica “crosstalk”. Fibras
ópticas vão permitir um isolamento completo entre o transmissor e o receptor,
fazendo com que o perigo de curto elétrico entre condutores não exista.
A composição da fibra é determinante na sua atenuação, que pode ser
causada pela dispersão ou absorção da luz por elementos presentes no
núcleo. Em linhas de longa distância utilizadas pelas companhia telefônicas,
38

chegam-se a distâncias próximas de 50 Km sem a necessidade de
repetidores.
As Fibras ópticas são mais leves e mais finas do que cabos coaxiais, o que
facilita bastante sua instalação. São, hoje em dia, utilizadas em sistemas com
taxas de transmissão que chegam a 150 e a 620 Mbps numa única fibra
unidirecional, da espessura de um fio de cabelo humano.
Algumas limitações, porém, ainda são encontradas. A junção de fibras é uma
tarefa ainda delicada, principalmente em ligações multiponto. A instalação de
fibras ópticas em determinados ambientes pode fazer com que sejam
necessárias dobras nos cabos de fibra. Tais dobras podem tornar o ângulo
de incidência dos feixes em relação à normal muito pequena, provocando o
escape desses feixes da fibra ( pois estes não chegarão a sofrer reflexão).
d) Radiodifusão:
Por sua natureza, a radiodifusão é adequada tanto para ligações ponto-a-
ponto quanto para ligações multiponto. As redes sem fio (baseadas em
radiodifusão) são uma alternativa viável onde é difícil, ou mesmo impossível,
instalar cabos metálicos ou de fibra óptica. Seu emprego é particularmente
importante para comunicações entre computadores portáteis em um ambiente
de rede local móvel.
A radiodifusão também é utilizada em aplicações onde a confiabilidade do
meio de transmissão é requisito indispensável. Um exemplo drástico seria em
aplicações bélicas, onde, por exemplo, o rompimento de um cabo poderia
paralisar todo um sistema de defesa.
Nas ligações entre redes locais, a radiodifusão também tem papel relevante,
especialmente se as redes estão distantes e o tráfego inter-rede é elevado.
Neste caso, circuitos telefônicos podem ser inadequados e a radiodifusão
pode fornecer a largura de faixa exigida.
As soluções hoje disponíveis para redes locais utilizando radiodifusão são
todas proprietárias, entretanto, está sendo elaborado pelo IEEE um padrão
para esse tipo de rede: o padrão IEEE 802.11.
Radiação infravermelha e microondas são outros meios possíveis de
comunicação utilizados em redes de computadores.
Para contornar as limitações dos meios de transmissão e assegurar
qualidade às comunicações, foram definidos, basicamente, dois tipos de
topologias:
• uma topologia física, que diz respeito ao “layout” físico utilizado na
instalação da rede;
• uma topologia lógica, que é aquela observada sob o ponto de vista das
interfaces das estações com a rede (inclusive o método de acesso).
39

4.2.2 Topologia Física
Em se tratando de topologia física, as subredes por difusão podem ser
estáticas ou dinâmicas, dependendo da forma como o canal é alocado. A
alocação estática desperdiça a capacidade do canal quando a máquina não
tem nada a transmitir durante sua abertura e, portanto, alguns sistemas
procuram alocar o canal dinâmicamente, isto é, sob demanda.
Já as subredes ponto-a-ponto contém numerosos cabos ou linhas telefônicas
arrendadas, cada uma conectando pares de IMP’s. Se dois IMP’s
(Processadores de Mensagem da Interface) que não compartilham um cabo,
desejarem se comunicar, eles devem fazê-lo indiretamente, através de outros
IMP’s.
Portanto, as subredes por difusão apresentam maior flexibilidade em relação
à topologia ponto-a-ponto em todos os aspectos acima, ou seja:
• inserção/retirada de nodos de comunicação sob demanda (alocação
dinâmica do canal) versus paralisação da rede no caso da topologia ponto-
a-ponto;
• envio simultâneo de comunicação a vários nodos (difusão) versus pular de
galho em galho na topologia ponto-a-ponto;
• redefinição dinâmica do caminho a percorrer (roteamento) com rotas
alternativas versus “back-and-forward” na topologia ponto-a-ponto;
• menor custo relativo (proporcional à significativa economia de cabos ou
linhas telefônicas da topologia ponto-a-ponto);
• total independência dos nodos de comunicação versus dependência vital dos
nodos ponto-a-ponto.
São vantagens e desvantagens das conexões ponto-a-ponto:
TOKEN RING
Vantagens:
• Usa conexões ponto-a-ponto, o que significa que a engenharia é fácil e
completamente digital;
• Os anéis podem ser construídos utilizando-se virtualmente de qualquer meio
de transmissão, desde pombos correio até fibras ópticas;
• O par trançado padrão é simples e bastante fácil de ser instalado;
• O uso de centrais de cabeamento tornam o token ring a única LAN que
consegue detectar e eliminar automaticamente falhas no cabo;
• Assim como no Token Bus, são permitidas prioridades, embora o esquema
não seja tão equânime;
• Também como no token bus, são possíveis quadros curtos mas,
diferentemente dele, também são possíveis quadros arbitrariamente
grandes, limitados apenas pelo tempo de retenção do token;
• Por fim, o throughput e a eficiência são excelentes sob alta carga, como o
token bus e de forma diversa do 802.3.
40

Desvantagens:
• O maior ponto negativo é a presença de uma função monitora centralizada, o
que introduz um componente crítico. Ainda que uma monitora desativada
possa ser substituída, uma defeituosa pode causar dores de cabeça;
• Além disso, como em todos os esquemas de passagem de token, há algum
retardo sob baixa carga, dado que o transmissor deve esperar pelo token;
Canal de difusão:
IEEE 802.3 (ETHERNET)
Vantagens:
• De longe o tipo mais usado hoje em dia, com uma enorme base instalada e
experiência operacional considerável;
• O algoritmo é simples;
• As estações podem ser instaladas à vontade, sem ter que parar a rede;
• Um cabo passivo é usado e não são necessários modems;
• O retardo sob baixa carga é praticamente zero (as estações não tem que
esperar por um token; elas simplesmente transmitem imediatamente.
Desvantagens:
• Cada estação deve ser capaz de detectar o sinal da estação mais fraca de
todas mesmo quando ela própria está transmitindo, e todo o circuito para
detecção de colisões do transceptor é analógico;
• Devido à possibilidade de existirem quadros abortados por causa de colisões,
o menor quadro válido tem 64 bytes, o que representa um overhead
considerável quando o dado é simplesmente um único carácter vindo de
um terminal;
• Além disso, o 802.3 é não determinístico, o que é frequentemente
inapropriado para tarefas em tempo real;
• Não tem prioridades;
• O comprimento do cabo é limitado a 2,5 km (quando são usados repetidores)
visto que o tempo de ida e volta no comprimento do cabo determina o
tamanho da abertura e, portanto, o desempenho;
• Conseguir que redes CSMA/CD tais como o 802.3 rodem a altas velocidades
é difícil e, à medida que a velocidade aumenta, a eficiência diminui porque
os tempos de transmissão dos quadros diminuem mas os intervalo de
contenção não diminui. À medida que a tecnologia progride e as redes se
tornam mais rápidas, essa questão da eficiência se tornará muito
significativa;
• Sob alta carga, a presença de colisões se torna um grande problema e pode
afetar seriamente o throughput;
• Além do mais, o 802.3 não é muito apropriado para fibras ópticas, devido à
dificuldade de se instalar derivações.
41

A seguir, são comparadas as topologias em anel, estrela e barra em relação
ao desempenho, confiabilidade e possibilidade de expansão:
a) ANEL
desempenho:
O desempenho de uma rede em anel depende muito do mecanismo de
transmissão empregado e as estações são consideradas logicamente iguais
no direito de acesso ao enlace. Nesse modo de operação (que é uma
extensão do modo de resposta assíncrono balanceado do HDLC, concebido
para enlaces ponto-a-ponto), todas as estações são responsáveis pelo
controle de erro, de fluxo e do acesso ao meio físico. Cada repetidor em um
anel introduz um retardo. A soma de todos os retardos dos repetidores mais o
tempo de propagação no anel forma o que se convencionou chamar de
latência do anel.
Podem existir tantos bits circulando pelo anel quanto a sua latência permitir.
Essa latência pode ser sempre aumentada introduzindo-se um buffer de
retardo (um registro de deslocamento) em qualquer estação. Dessa forma, o
número de bits circulando pelo anel tem um limite inferior, mas pode ser tão
grande quanto quisermos (ou formos capazes de construir). É a esse número
de bits que chamamos de espaço de comunicação, e é esse espaço que é
dividido em slots. Apesar de aumentar a latência e diminuir a confiabilidade,
essa estratégia (anel de Pierce) aumenta a eficiência na utilização do anel,
sendo usada nas redes de alta velocidade.
Como todo esquema em anel, o anel de Pierce vai necessitar de algum grau
de centralização para resolver uma série de problemas. O primeiro deles é a
própria iniciação do esquema. O segundo, vem do fato de que se por um
problema de ruído um bit que determina slot vazio se transformar em slot
cheio, esse slot ficará circulando eternamente na rede sem ser utilizado.
Da mesma forma, se uma estação falhar em esvaziar um slot, este também
ficará para sempre inutilizado. Alguma forma de detecção desses slots deve
existir, com o seu esvaziamento imediato. Tais tarefas e outras mais são
executadas por uma estação especial, chamada monitora. Embora esse
controle seja feito de forma centralizada, existem esquemas onde todas as
estações (ou várias) são estações monitoras em potencial, existindo algum
algoritmo para determinar qual assumirá o controle em determinados
instantes.
expansibilidade:
A modularidade de uma rede em anel é bastante elevada devido ao fato de
os repetidores ativos regenerarem as mensagens. Redes em anel podem
atingir grandes distâncias (teoricamente o infinito). Existe, no entanto, uma
limitação prática do número de estações em um anel. Esse limite é devido
aos problemas de manutenção e confiabilidade a seguir descritos.
confiabilidade:
42

A topologia em anel requer que cada nó seja capaz de remover seletivamente
mensagens da rede ou passá-las à frente para o próximo nó. Isto requer um
repetidor ativo em cada nó e a rede poderá ser mais confiável do que esses
repetidores. Uma quebra em qualquer dos enlaces entre os repetidores vai
parar toda a rede até que o problema seja isolado e um novo cabo instalado.
Falhas no repetidor ativo também podem causar a parada total do sistema.
Se os repetidores fizessem parte do “hardware’ específico e interno de cada
estação conectada à rede, a vulnerabilidade seria ainda maior: repetidores
estariam susceptíveis a falhas no equipamento ou à própria falta de
alimentação elétrica da estação. Por esse motivo, repetidores são
alimentados e mantidos separados do “hardware” da estação.
Outras melhorias na topologia em anel foram propostas e realizadas, como a
introdução de caminhos alternativos, duplos anéis, etc. Experiências práticas
sugerem que a topologia pode ser feita suficientemente confiável de forma
que a possibilidade de falhas possa ser praticamente ignorada. É claro que o
custo pode tornar a rede confiável proibitiva para certas aplicações.
A introdução de concentradores, também denominados hub’s, inicialmente
configurados como elementos passivos que permitiam a concentração de
todo o cabeamento utilizado e possuíam um mecanismo de relés que,
acionado externamente, permitia o isolamento de estações em falha, foi uma
melhoria significativa.
Mais tarde, tais dispositivos passaram a ser utilizados como concentradores
dos repetidores do anel (concentradores ativos). Tal técnica tem várias
vantagens. O isolamento de falhas se torna mais simples porque existe um
ponto de acesso central para o sinal. Sem o concentrador, quando um
repetidor ou um enlace falha, a localização da falha requer uma busca
através de todo o anel, exigindo o acesso a todos os locais que contém
repetidores e cabos. Outra vantagem do concentrador é a possibilidade de
adição de novas estações sem a parada total da rede, uma vez que novos
repetidores podem ser ativados no concentrador, sem parar a rede, por meio
da utilização de relés.
Outra solução para aumentar a confiabilidade de uma rede em anel seria
considerar a rede local como consistindo em vários anéis, e o conjunto dos
anéis conectados por pontes (bridges). A ponte encaminha os pacotes de
dados de uma sub-rede a outra com base nas informações de
endereçamento. Do ponto de vista físico, cada anel operaria
independentemente. Assim, uma falha em uma anel vai parar somente aquela
porção da rede. Uma falha na ponte não impede o tráfego intra-rede.
Múltiplos anéis podem ser empregados para a obtenção de um maior nível de
desempenho.
Como vimos, os maiores problemas com topologias em anel são sua
vulnerabilidade a erros e pouca tolerância a falhas. Qualquer que seja o
controle de acesso empregado, ele pode ser perdido por falhas e pode ser
difícil determinar com certeza se esse controle foi perdido ou decidir qual nó
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deve recriá-lo. Erros de transmissão e processamento podem fazer com que
uma mensagem continue eternamente a circular no anel.
Embora não seja essencial do ponto de vista de projeto, uma estação
monitora tem-se revelado essencial, na prática, na maioria dos anéis. A
função primordial desta estação é contornar os problemas mencionados.
Outra de suas funções é iniciar o anel, enviar mensagens de teste e
diagnóstico e outras tarefas de manutenção. A estação monitora pode ser
uma estação dedicada ou então uma estação qualquer da rede que assuma
em determinado tempo tais funções. Por serem geralmente unidirecionais,
redes com topologia em anel são ideais para utilização de fibra óptica.
Existem algumas redes que combinam seções de diferentes meios de
transmissão sem nenhum problema, como é o caso do Anel de Cambridge.
b) ESTRELA
desempenho:
O desempenho obtido em uma rede em estrela depende da quantidade de
tempo requerido pelo nó central para processar e encaminhar uma
mensagem, e da carga de tráfego na conexão, isto é, o desempenho é
limitado pela capacidade de processamento do nó central. Um crescimento
modular visando o aumento do desempenho torna-se, a partir de certo ponto,
impossível, tendo como única solução a substituição do nó central.
expansibilidade:
Outro problema da rede em estrela é relativo à modularidade. A configuração
pode ser expandida até um certo limite imposto pelo nó central: em termos de
capacidade de chaveamento, número de circuitos concorrentes que podem
ser gerenciados e número total de nós que podem ser servidos. Embora não
seja frequentemente encontrado, é possível a utilização de diferentes meios
de transmissão para ligação dos nós escravos ao nó central.
confiabilidade:
É o problema típico das redes em estrela. Falhas em um nó escravo
apresentam um problema mínimo de confiabilidade, uma vez que o restante
da rede ainda continua em funcionamento. Falhas no nó central, por outro
lado, podem ocasionar a parada total do sistema. Redundâncias podem ser
acrescentadas, porém o custo de tornar o nó central confiável pode mascarar
o benefício obtido com a simplicidade das interfaces exigidas pelas estações
secundárias.
c) BARRA
desempenho:
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