Capítulo 8 — Arquitetura de computadores
Mapa da aula
Aula 08 publicada. Mapa, exemplo, EX022.
flowchart TD
N0["8.1 Dispositivos de borda"]
N1["8.2 Representação de dados"]
N2["8.3 Verificações de integridade"]
N3["8.4 Camadas de armazenamento"]
N0 --> N1 --> N2 --> N3
N3 --> EX["Exemplo resolvido"]
EX --> Q["Exercício EX022"]
Desenho lógico
flowchart LR
N0["8.1 Dispositivos de borda"]
N1["8.2 Representação de dados"]
N2["8.3 Verificações de integridade"]
N3["8.4 Camadas de armazenamento"]
N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> Q["EX022"]
[8.1 Dispositivos de borda]
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v
[8.2 Representação de dados]
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v
[8.3 Verificações de integridade]
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v
[8.4 Camadas de armazenamento]
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v
[Exemplo resolvido] --> [Exercício EX022]
Objetivos de aprendizagem
Você vai (1) relacionar os limites do hardware ao tratamento de dados; (2) entender os dispositivos de borda na medição; (3) considerar a integridade na transmissão e no armazenamento.
8.1 Dispositivos de borda
Cada medidor inteligente contém um pequeno processador, memória e um rádio. Kofi aprende que os medidores guardam as leituras localmente e as transmitem em lotes, de modo que uma falha de rádio causa atraso, e não perda, dos dados, até o limite da memória. Um medidor com sete dias de armazenamento perde leituras se ficar mais tempo sem transmitir. A governança precisa conhecer esses limites, porque uma regra que marca leituras atrasadas como inválidas rejeitaria indevidamente dados legítimos que chegaram atrasados depois de uma falha. A regra de dados atrasados é ajustada de acordo.
8.2 Representação de dados
Kofi estuda como as leituras são representadas. Os medidores guardam contagens inteiras de litros para evitar arredondamentos de ponto flutuante, e o sistema central (head-end) converte os valores para metros cúbicos. Um defeito que converte duas vezes divide os valores por mil. Ele também nota que os carimbos de data e hora são guardados em UTC nos medidores, mas exibidos no horário local, e que as mudanças de horário de verão criam horas aparentemente duplicadas ou ausentes. Escolhas de representação são detalhes de engenharia de baixo nível com efeitos diretos sobre a qualidade dos dados de faturamento. Os carimbos passam a ser guardados em UTC em todos os sistemas, e o horário local é usado apenas para exibição aos clientes.
8.3 Verificações de integridade
Os medidores anexam uma soma de verificação (checksum) a cada lote, para que o receptor detecte corrupção na transmissão. Kofi explica que um checksum detecta erros acidentais, mas não prova quem enviou os dados. A Tidewater também usa autenticação de mensagens para mostrar que as leituras vieram de medidores genuínos. Ele mapeia onde cada verificação acontece e descobre que as leituras passam por uma plataforma do fornecedor onde as verificações não são registradas, o que cria uma lacuna de evidências sobre a integridade entre o medidor e os sistemas da Tidewater. O fornecedor concorda em registrar as verificações.
8.4 Camadas de armazenamento
A Tidewater guarda as leituras recentes em armazenamento rápido, para o faturamento, e as mais antigas em armazenamento de arquivo, mais barato. Kofi observa que mover dados entre camadas é um ponto em que dados podem ser perdidos ou alterados. Ele recomenda comparar contagens de registros e checksums antes e depois de cada migração. A Profa. Varga explica que decisões de arquitetura, como a separação em camadas, também são decisões de governança, porque determinam a rapidez com que os dados podem ser recuperados para consultas de clientes, auditorias ou demandas judiciais. O primeiro teste de migração revela que faltam três dias de leituras na cópia de arquivo.
Exemplo resolvido
Kofi liga os limites de memória dos medidores às regras de dados atrasados, encontra riscos de dupla conversão e de horário de verão, mapeia as verificações de integridade com uma lacuna no fornecedor e recomenda contagens e checksums nas migrações entre camadas.
Caso sintético. Os dispositivos são sintéticos.
Erros e limites
Checksums detectam acidentes, não adulterações; use autenticação para comprovar a origem.
Exercícios
- EX022 — Limite de sete dias. Quando um medidor perde leituras? Rubrica: 3 = falha mais longa que seu período de armazenamento;; 2 = parcialmente correto;; 1 = vago;; 0 = nenhuma.
- EX023 — Horário de verão. Que problema o horário de verão cria? Rubrica: 3 = horas aparentemente duplicadas ou ausentes;; 2 = parcialmente correto;; 1 = vago;; 0 = nenhuma.
- EX024 — Limite do checksum. O que um checksum não prova? Rubrica: 3 = quem enviou os dados;; 2 = parcialmente correto;; 1 = vago;; 0 = nenhuma.
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