1 Pacotes, Quadros e Detecção de Erros Nathalie e Renan Copyright 2002 ©

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1 1 Pacotes, Quadros e Detecção de Erros Nathalie e Renan Copyright 2002 ©

2 2 INTRODUÇÃO Como redes de computadores trocam informações Como um remetente e um receptor se cordenam para transferir um pacote Como um formato de quadro permite que uma rede orientada a caractéres transmita e receba pacotes Como as redes detectam erros de transmissão

3 3 PACOTE “Uma pequena e autocontida porção de dados enviada através de uma rede de computadores." Permite ao receptor identificar quais dados chegaram intactos e quais não. Permite que, em uma rede de computadores que utiliza um recurso compartilhado, ocorra multiplexação por divisão de tempo.

4 4 MULTIPLEXAÇÃO POR DIVISÃO DE TEMPO "Uma técnica geral de multiplexação que permite a múltiplos remetentes transmitirem através de um meio comum. OS REMETENTES ALTERNAM O USO DO MEIO. Um computador envia um pacote, depois o segundo envia um pacote, o terceiro, o quarto, e assim por diante. Permite que os computadores se cordenem para que todos tenham um acesso justo e imediato. Em um hardware que transfere dados a 56.000 bits por segund,um pacote de 1000 bytes leva aproximadamente 0,143 segundos para ser enviado.*

5 5 PACOTES E QUADROS DE HARDWARE QUADRO: um pacote usado com um tipo específico de rede Cada hardware define qual o tipo de pacote que pode ser transferido naquele hardware.

6 6 ENQUADRAMENTO (FRAMING) Início e fim de um pacote são delimitados por comandos específicos (caractéres específicos). CRASH REBOOT

7 7 SOBRECARGA (OVERHEAD) Quando dois caractéres são usados para delimitar o fim de um quadro e o início de outro que foram enviados sem atraso entre eles. Apenas um caractére é necessário para separar dois blocos de dados quando são enviados sem atraso entre eles.

8 8 BYTE STUFFING "Uma técnica de protocolo em que os dados são alterados inserindo-se bytes adicionais para distinguir entre valores de dados e campos de controle de pacotes." É usada quando os comandos delimitadores de um quadro fazem parte dos dados a serem enviados.

9 9 ERROS DE TRANSMISSÃO Causados por interferência proveniente de raios, surtos de energia, e interferências eletromagnéticas. A interferência muda o sinal usado para a transmissão causando mudança nos dados sendo transmitidos.

10 10 DETECÇÃO DE ERROS DE TRANSMISSÃO BITS DE PARIDADE E VERIFICAÇÃO DE PARIDADE CHECKSUMS CRC

11 11 BITS DE PARIDADE E VERIFICAÇÃO DE PARIDADE BIT DE PARIDADE: "Um bit extra acrescentado a uma unidade de dados, usualmente cada caractére, para verificar se os dados são transferidos sem danos." "Um receptor verifica a paridade em cada unidade de dados recebida." PARIDADE PAR: um bit extra para tornar o número de bits 1 par. PARIDADE ÍMPAR: um bit extra para tornar o número de bits 1 ímpar.

12 12 LIMITAÇÃO DA PARIDADE PARA DETECÇÃO DE ERROS Se um número par de bits for alterado, a paridade não detecta o erro de transmissão.

13 13 CHECKSUM Uma soma binária enviada com um pacote, usada para detectar erros de transmissão. O remetente computa um checksum acrescentando os valores binários dos dados e transmite o resultado em um pacote com os dados. O receptor computa o checksum sobre os dados recebidos e compara o valor com o checksum no pacote.

14 14 CRC CYCLIC REDUNDANCY CHECK OU TESTE DE REDUNDÂNCIA CÍCLICA Um valor enviado com um pacote, usado para detectar erros de transmissão. Mais complexo de se computar do que um checksum. Detecta mais erros de transmissão.

15 15 O hardware usado para calcular uma CRC cont- em dois componentes básicos: *ou exclusivo (xor) *registrador de deslocamento (shift register). Para calcular uma CRC de 16 bits, os valores dos dados são inseridos neste hardware, e logo depois a CRC é inserida. Para checar a CRC de 16 bits, 16 bits zero são enviados logo após a CRC é enviada, e a CRC é comparada com estes bits.

16 16 PORQUE UMA CRC PODE IDENTIFICAR MAIS ERROS DO QUE UM CHECKSUM Um bit único de mensagem afeta a CRC resultante em modos drásticos, pois um bit de entrada é deslocado através de todos os três registradores. Como o hardware usa feedback no qual a saída do registrador de deslocamento mais a esquerda afeta cada unidade de ou exclusivo, o resultado de um único bit da mensagem circula através dos registradores de deslocamento mais de uma vez. Uma CRC detecta erros verticais. Uma CRC detecta erros de ruptura.

17 17 FORMATO DE QUADRO E MECANISMOS DE DETECÇÃO DE ERROS Byte stuffing na CRC depende dos tipos de detecção de erros exigidos. Padrões individuais especificam se a CRC é computada na mensagem, ou no quadro codificado.

18 18 PERGUNTAS Quando o byte stuffing é necessário? Como o checksum verifica erros de transmissão? Porque os pacotes são extremamente úteis em uma rede que utiliza um recurso compartilhado? Quando a paridade não detecta um erro de transmissão?