Redes Aula 8 Professor: Marcelo Maia.

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1 Redes Aula 8 Professor: Marcelo Maia

2 Modelo de Referência: IEEE
Breve Histórico: O padrão Ethernet surgiu em 1972 nos laboratórios da Xerox com Robert Metcalfe e David Boggs. Com uma rede onde todas as estações compartilhavam do mesmo meio de transmissão, um cabo coaxial; a configuração utilizada para esta conexão foi a de barramento, utilizava uma taxa de transmissão de 2,94 Mbps.

3 Ethernet Depois Bob Metcalfe fundou a 3COM e popularizou a Ethernet como um padrão para diversos fabricantes de equipamentos e cabeamentos de rede; Sua padronização definitiva através do IEEE ocorreu em 1982, possuindo então 10 Mbps; Seu protocolo de acesso foi o CSMA/CD e seu padrão foi intitulado IEEE O sub-comitê IEEE 802.3, especificou uma rede: Com topologia em barra (bus), Utilizando o protocolo de acesso CSMA/CD, Padrão inspirado no projeto ETHERNET.

4 Ethernet Inicialmente o padrão IEEE utilizava o cabo coaxial grosso, depois evoluíram para o cabo coaxial fino; Depois surgiram os pares trançados sem blindagem e com blindagem; E finalmente surgiram as fibras óticas; Redes com cabeamento par trançado se tornaram as mais utilizadas juntamente com o protocolo CSMA/CD; E com isso vários fabricantes passaram a construir seus equipamentos de rede em cima desta tendência.

5 Ethernet - Características Gerais
A Ethernet é um padrão de camada física e camada de enlace, opera à 100 Mbps, com quadros que possuem tamanho entre 64 e 1518 bytes. O endereçamento é feito através de uma numeração que é única para cada host com 6 bytes sendo os primeiros 3 bytes para a identificação do fabricante e os 3 bytes seguintes para o número seqüencial da placa. Este numeração é conhecida como endereço MAC – Media Access Control. A sub-camada MAC, pertencente a camada 2 da pilha de protocolos OSI, controla a transmissão, a recepção e atua diretamente com o meio físico, conseqüentemente cada tipo de meio físico requer características diferentes da camada MAC.

6 Ethernet As caracterísitcas da camada de MAC:
- Modo de transmissão half-duplex, evoluindo para full-duplex; - Encapsulamento dos dados vindos das camadas superiores; - Desencapsulamento dos dados indo paras as camadas superiores; - Transmissão dos quadros; - Recepção dos quadros.

7 Formato e Transmissão em LANs Ethernet
Abaixo as diferenças e entre os quadros dos padrões Ethernet e IEEE 802.3: Quadro Ethernet Preambulo Endereço Destinatário Endereço Origem Tipo Dados FCS IEEE 802.3 Preambulo sfd Endereço Destinatário Endereço Origem Tamanho Dados FCS

8 Formato e Transmissão em LANs Ethernet
Quadro Ethernet Preambulo Endereço Destinatário Endereço Origem Tipo Dados FCS As funções do quadro acima são: Preâmbulo: é formado por 64 bits e inicia o quadro ethernet, composto por 0s e 1s ele permite ao destinatário sincronizar o quadro enviado pelo remetente; Endereço do destinatário e origem: são campos de 48 bits e contém os endereços físicos do destinatário e do remetente respectivamente, a primeira metade identifica o fabricante e a segunda a placa; Tipo: possui 2 bytes de tamanho e permite que o equipamento transmissor indique que protocolo está sendo usado; Dados: contém os dados que estão sendo enviados; FCS: realiza a verificação de erros através do CRC.

9 Formato e Transmissão em LANs Ethernet
Quadro IEEE 802.3 Preambulo sfd Endereço Destinatário Endereço Origem Tamanho Dados FCS As funções do quadro acima são: Preâmbulo: idem slide anterior ; SFD (Start of Frame Delimiter): responsável por indicar o início do quadro; Endereço do destinatário e origem: idem slide anterior ; Tamanho: indica quantos bytes ocupa o campo dados, o limite está entre 0 e O padrão indica 46 bytes como o mínimo para que uma colisão seja detectada com mais facilidade. Dados: idem slide anterior ; FCS: idem slide anterior .

10 Quadro Ethernet O quadro ethernet é dividido em campos.
- Destination Address: contem o endereço MAC do destinatário; - Source Address: contem o endereço MAC do remetente; - Type/Length: indica o tamanho em Bytes do campo de dados; - Data: contém os dados que deverão ser passados a próxima camada, deve ter tamanho mínino de 46 bytes e máximo de 1500 bytes; - FCS – Frame Check Sequence: contem o Cyclic Redundancy Check (CRC).

11 Evolução Ethernet Ethernet : 10 Mbps, e transmite em half-duplex, utiliza cabo coaxial grosso, fino ou par trançado Fast Ethernet: 100 Mbps, e transmite em half-duplex e full-duplex, utiliza par trançado Gigabit Ethernet: 1 Gbps, e transmite em half-duplex e full-duplex, utiliza par trançado 10 Gigabit Ethernet: 10 Gbps, somente em full-duplex, utiliza somente fibra ótica

12 10 Gigabit Ethernet O perfil de utilização do padrão “10 gigabit ethernet” é mais abrangente do que do “ethernet”, uma vez que o ethernet está limitado a redes locais enquanto que o 10 gigabit ethernet abrange desde redes locais à redes metropolitanas. Alguns exemplos, além da sua utilização em redes locais, são:

13 10 Gigabit Ethernet A utilização para enlaces de redes metropolitanas dos padrões “gigabit ethernet” e do “10 gigabit ethernet” fez deles novos concorrentes nesta área, sua utilização tem várias vantagens, tais como: menor curva de aprendizagem, menores investimentos.

14 Protocolo para Ethernet
Dois métodos de controle de acesso ao meio emergiram: os baseados em contenção, onde todas as estações disputam o acesso ao meio de transmissão; os baseados em acesso ordenado sem contenção, onde cada estação deve esperar sua vez exclusiva de acesso ao meio de transmissão. Dos protocolos realizados em contenção, o mais utilizado é o Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection - CSMA/CD.

15 O Protocolo CSMA/CD e a rede Ethernet
 A detecção de colisões, Collision Detection, é realizada durante a transmissão das estações através de escuta do canal por parte das mesmas. Nessa situação, a primeira estação a detectar a colisão, transmite imediatamente um sinal de congestionamento (jamming) para que todas as outras estações em operação, tomem conhecimento da mesma. As estações que tiveram suas mensagens colididas, abortam suas transmissões e esperam um tempo aleatório para tentar novamente. O protocolo CSMA/CD é o método de acesso implementado pela rede local ETHERNET. Ethernet

16 O Protocolo CSMA/CD e a rede Ethernet

17 Exercícios 8 Fale sobre o endereço MAC.
Explique como funciona o CSMA/CD. Descreva os campos de um quadro Ethernet. Qual a diferênça entre um quadro Ethernet e o 802.3? Descreva as características do padrão 10 Gigabit Ethernet.