Projeto Bibliotecas Scratch de Componentes Utilizados em Redes de Telecomunicações

Projeto Bibliotecas Scratch de Componentes Utilizados em Redes de Telecomunicações

Introdução

Este documento apresenta um tutorial que define as funcionalidades, operações e modos de uso das bibliotecas de alguns dispositivos importantes utilizados em redes de telecomunicações.

Visão Geral do Sistema

A estrutura proposta para este projeto foi dividido em 3 subsistemas:

• Subsistema de Entrada de Dados;
• Subsistema de Conversão e Lógica;
• Subsistema de Transmissão de Dados;
• Subsistema de Saída de Dados;

A divisão do projeto em subsistemas ajuda na compreensão das funcionalidades dos Sprites, onde estes apresentam mecanismos vinculados a um determinado subsistema. O subsistema Entrada de Dados é a informação que será inserida ao sistema para que o mesmo realize a transmissão até a outra extremidade da rede. Isso ocorrerá quando o usuário, após montar seu cenário, clicar sobre um PC e digitar o destino da mensagem e em seguida a mensagem a ser transmitida. O Subsistema de Lógica e Conversão ficará sob responsabilidade dos Sprites Conversor e Placa de rede respectivamente. Após inseridos os dados, o "Conversor" fará com que os caracteres sejam convertidos em números binários através da tabela ASCII, onde cada caracter possui uma representação para um número binário de 8 bits. Após isso, a mensagem é entregue a Placa de rede que fará a lógica de encaminhamento dos dados convertidos e ao mesmo tempo receberá informações de outros dispositivos na rede que chegarão através do meio de comunicação. Este representará o Subsistema de Transmissão de Dados, onde o Sprite Placa de Rede informa ao Sprite Meio quais os bits que deverão ser transmitidos. Ao final, quando a Placa de rede da outra extremidade capturar as informações do meio, será realizada a conversão dos bits em caracteres através do Sprite Conversor e então o PC de destino receberá a mensagem que será informada em tela, representando assim o Subsistema de Saída de Dados.

Manual de funcionamento

• PC - É a interface com o usuário, onde o mesmo deve informar, após clicá-lo, o endereço de destino para o envio da mensagem, a origem (deve ser idêntica a uma placa de rede) e a mensagem propriamente dita. Este Sprite possui uma rotina que verifica se o campo "resposta" possui alguma informação. O campo "resposta" é alterado pelo Sprite Conversor, que recebeu a mensagem do PC e converteu os caracteres recebidos de acordo com a tabela ASCII. O PC também fica aguardando o sinal "dizer-mensagem" do Sprite "Placa de Rede", que será enviado ao final da transmissão de bits

• Conversor - Recebe os dados do PC através do campo "mensagem" e converte cada caracter em 8 bits de acordo com a tabela ASCII que é inicializada pelo próprio Sprite Conversor na tabela "BINARIO". Cada linha desta tabela possui 9 dígitos, o primeiro é o caracter e os 8 últimos são seus representantes binários. Esses valores são utilizados para realizar as conversões caracter/binário e binário/caracter.

• Placa de Rede - Este Sprite possui uma rotina para endereçar até 6 Placas de rede que podem ser clonadas quando clicado no botão "criar placa" no canto inferior direito da tela. A "Placa de Rede" aguarda a resposta do "Conversor" e então, para cada bit da resposta binária gerada, a "Placa de Rede" muda sua cor por 1 segundo e depois volta ao normal por mais 1 segundo. Se o bit em questão for o "0", a cor alterada será a vermelha, se for 1 a cor será a verde. Este Sprite também tem uma rotina para detectar mudanças de cor do "Meio". Isto é, caso a placa entre em contato com a cor vermelha, é armazenado no buffer o valor 0. Caso o contato ocorra com a cor verde o valor armazenado será o 1. Ao final da transmissão, a placa envia um sinal informando o final da transmissão ao PC.

• Meio - A única funcionalidade desse Sprite é mudar sua cor para vermelho ou verde caso haja contato com alguma destas cores para que a Placa de rede da outra extremidade possa perceber a mudança de estado proveniente da transmissão dos bits.

• Button3 - Gera 2 botões no canto inferior esquerdo do palco, que são o "gerar chave" e "gerar meio". Quando "gerar chave" for clicado, o mesmo envia a ordem para que seja gerado um clone da "Placa de Rede" que aparecerá no centro do palco após 1 segundo. Quando o botão "gerar meio" for clicado, será gerado um clone do "meio" no centro da tela.

Modo de Uso

1º passo: Criar um novo projeto no Scratch 2.0;

2º passo: Importar as bibliotecas de todos os Sprites que se deseja utilizar na topologia (disponíveis para download abaixo). Detalhe: o Sprite Button3 auxilia na construção do cenário;

3º passo: Duplicar o Sprite PC até que se tenha a quantidade desejada. Deve ser alterado o valor do campo meu_id para um valor diferente dos demais PCs. O novo valor deve ser idêntico ao valor mostrado pela placa de rede que se deseje associar ao PC.

4º passo: Clicar na Flag verde para iniciar o programa;

5º passo: Montar a topologia da maneira como desejar. Detalhe: caso a Placa-de-Rede não esteja tocando no meio de comunicação, a transferência de informação não ocorrerá. A própria placa irá informar se ela está apta a transmitir com as letras "ON" ou caso não esteja "OFF".

6º passo: Clicar em um dos PCs que será o gerador da informação. Após isso, uma mensagem solicitará o endereço de destino que a mensagem deve ser enviada. Esse endereço é o mesmo informado pela placa de rede e que foi alterado no campo meu_id do PC. Após isso, basta teclar enter. Em seguida deve-se inserir a mensagem que se deseja transmitir e teclar enter. OBS.: Letras maiúsculas não podem ser convertidas, os demais caracteres podem.

7º passo: Agora o sistema irá realizar sua lógica de conversão e transmissão dos bits entre as extremidades. Após completada a transferência, o PC de destino irá informar a mensagem que recebeu.

Obs. 1: Caso seja pressionada a tecla "s" e clicado em algum "meio" ou "Placa de Rede", aparecerá uma pergunta para o usuário responder com "s" para sim ou "n" para não caso deseje apagar o Sprite em questão.

Obs. 2: Caso seja pressionada a tecla "a" e clicado em algum "meio" ou "Placa de Rede", o Sprite em questão será girado em seu próprio eixo em 90º.

Topologias de Construção

Compartilhamento do Meio Físico

Para realizar a construção de uma rede que compartilhe o meio físico basta:

• Acessar o Scratch 2.0 no endereço http://scratch.mit.edu/

• Criar um novo projeto;

• Clicar em Ver Interior;

• Fazer o download das bibliotecas abaixo e descompacta-las;

• Importar as bibliotecas que estarão na pasta descompactada clicando no ícone "Upload sprite from file". Em seguida localize a pasta que foi descompactada as bibliotecas e importe todos os Sprites para o projeto;

• Com isso já se pode inicializar a aplicação clicando na flag verde. Agora já é possível construir as topologias de rede;

• Clicar no botão "Criar meio" e "Criar chave" para gerar quantos meios físicos e quantas placas de rede terá a topologia. É preciso que as placas ocupem espaços diferentes, porém, é necessário que ambas estejam em contato com o meio físico. Também é interessante que o PC fique próximo a placa que corresponda ao seu ID.

• É possível ramificar a rede contatando um meio em outro, colocando as placas apenas nas extremidades.

• Não esquecer de configurar os PCs com um ID idêntico ao informado no balão pela chave.

• Após construída a topologia é só clicar em um dos PCs, indicar o destino e digitar a mensagem a ser transmitida.

• Cada caracter da mensagem será convertido com base na Tabela ASCII, onde cada caracter possui 8 bits e em seguida ocorrerá a transmissão.

• Ao fim da transmissão, o PC de destino irá comunicar o usuário com a mensagem que recebeu.

Arquivo:Bibliotecas-Scrastch.zip