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Comunicação de Dados e Teleprocessamento Nível de Enlace Fontes: Stallings, W. Data and Computer Commmunications Transparências Stallings Redes de Computadores.

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1 Comunicação de Dados e Teleprocessamento Nível de Enlace Fontes: Stallings, W. Data and Computer Commmunications Transparências Stallings Redes de Computadores - das LANs, MANs e WANs às Redes ATM. Luiz Fernando G. Soares, Guido Lemos, Sérgio Colcher. Editora Campus. Fontes: Stallings, W. Data and Computer Commmunications Transparências Stallings Redes de Computadores - das LANs, MANs e WANs às Redes ATM. Luiz Fernando G. Soares, Guido Lemos, Sérgio Colcher. Editora Campus.

2 Protocolos de comunicação O que os protocolos fazem ? zcontrole de erros: canais mais confiáveis - retransmissão zreseqüenciamento: reordenar mensagens fora de ordem zcontrole de fluxo: evita inundar receptor mais lento zcontrole de congestionamento: evita inundar rede mais lenta zfragmentação: dividir mensagens em pedaços menores para adaptar a camada de protocolo inferior zmultiplexação: combinar várias sessões de comunicação em um canal zcompressão de dados ztranslação de formatos entre fonte e destino zresolução de endereços zroteamento de pacotes z...

3 Modelo OSI Organização em camadas

4 Comparação das Arquiteturas OSI e Internet

5 Nível de Enlace zPrincipais Características yDelimitação de Quadros yControle de Fluxo yControle de Erros yServiços oferecidos yControle de Acesso

6 Nível de Enlace zDelimitação de Quadro yContagem de caracteres xcabeçalho contém tamanho dos dados yCaracteres delimitadores xcaracter especial para início / fim de quadro xTransparência ? - caracter especial dentro dos dados ? xUsa outro caracter especial precedendo o delimitador para indicar que é caracter de dado >>> técnica de stuffing ySeqüência de bits delimitadores xex.: (HDLC) xmesmo problema de transparência xinserção de 0s (bit-stuffing) no envio: a cada 5 bits 1: insere 0 na recepção: contrário yViolação de código xuso de sinal no nível físico diferente de sinais usados para codificar bits

7 Nível de Enlace zServiços oferecidos ysem conexão, sem reconhecimento xredes com baixa taxa de erros no nível físico xdemora na transmissão pior do que perda (ex.: voz, vídeo) ysem conexão, com reconhecimento xpouco volume - de maneira confiável xtempo para abrir/fechar conexão não vale a pena xproblema: nível de rede pode receber várias cópias (descarte) ycom conexão, e reconhecimento: xvolumes maiores de maneira confiável, cópia única

8 Nível de Enlace zControle de Acesso yduas máquinas ligadas ao meio de transmissão: caso simples yvárias máquinas ligadas ao meio de transmissão: disciplina ? xCentralizado: polling xDistribuído: estações logicamente iguais todas controlam acesso ao meio físico xDiferentes meios: diferentes formas de controle de acesso xUso da arquitetura IEEE 802: camada LLC: serviço uniforme de enlace independente do meio camada MAC: características dependentes do meio

9 Nível de Enlace zControle de fluxo ystop and wait xoriginador espera confirmação de um quadro para mandar outro ymecanismo de janelas deslizantes Quadro 0 ACK 0 Quadro 1 ACK 1 Quadro 0 ACK 0

10 Stop and Wait zFonte transmite frame zdestino recebe e replica com acknowledgement (confirmação - ack) zFonte espera ACK antes de mandar próximo frame zDestino pode parar fluxo não mandando ACK

11 Stop and Wait - utilização do link

12 Janelas deslizantes zPermite vários frames em transito zReceptor tem um buffer de tamanho W (janela) zTransmissor pode mandar até W frames sem Ack zCada frame é numerado zAck inclui número do próximo frame esperado zNúmeros de sequencia limitados a tamanho do campo ytamanho em x bits -> Frames numerados até 2 x

13 Janelas Deslizantes

14 Janelas Deslizantes - exemplo

15 Janelas deslizantes - melhorias zReceptor pode confirmar frames (ack) sem permitir transmissão (Receive not Ready) zEnviador fica suspenso zReceptor tem que mandar uma confirmação normal para continuar o tráfego zEm caso de fluxo duplex, utilizar confirmação junto com dados ytécnica chamada piggybacking yse nao mandar dados - usar frame com ack yse tem dados mas não tem ack para mandar xmanda último número de ack novamente xou tem um flag indicando se ack é válido ou não (ex.: TCP)

16 Controle de fluxo - exercícios zCanal transmite a 4kbps e tem tempo de propagação de 30 ms. Que tamanho de frame de dados dá uma eficiência de no mínimo 50% da utilização do canal utilizando stop-and-wait ? zConsidere o uso de frames de 1000 bits em um canal de satélite de 1Mbps e atraso de 270 ms. Qual a taxa de utilização do canal para controle de fluxo ystop and wait yjanela deslizante de tamanhos 7, 127 e 255

17 Transmissão de Frames - com e sem erros

18 Controle de erros zDetecção de bits errados em frames zFrames perdidos zPedido de repetição yack positivo - ok yack negativo - retransmissão zrepetição automática yretransmissão automática depois de um tempo sem confirmação de frame - timeout zColetivamente: ARQ -Automatic Repeat Request

19 Detecção de erros zBits adicionais adicionados pelo transmissor para detectar erro zParidade yindica número par ou ímpar de bits 1 em um caracter ynúmero par de bits errados - não detecta

20 CRC- Cyclic Redundancy Check zPara um bloco de k bits o transmissor gera uma sequencia de n bits zTransmite k+n bits - que deve ser divisível sem resto por um número escolhido (n gerado para que divisão de k+n por este número seja inteira) zReceptor divide o frame pelo número ySem resto - assume-se inexistência de erro ycom resto - erro

21 Controle de erros zARQ -Automatic Repeat Request ystop and wait ygo back N yselective reject

22 Stop and Wait zFonte transmite frame único zespera ack zse recebe frame com erro, descarta ytransmissor tem mecanismo de timeout yse não recebe confirmação dentro do timeout - retransmite zSe o ACK está corrompido, transmissor não o reconhece yretransmite yreceptor recebe duas cópias do frame yusa ACK0 e ACK1

23 Diagrama Stop and Wait zsimplicidade zineficiencia

24 Go Back N (1) zBaseado em janela deslizante zse não tem erro: manda confirmação do frame, que indica próximo frame esperado zem caso de erro, responde com rejeição ydescarta o frame e todos os frames futuros até que o frame com erro seja recebido corretamente ytramissor deve voltar (go back) e retransmitir o frame errado e todos os subsequentes

25 Go Back N - caso de frame errado zReceptor detecta erro no frame i zreceptor manda rejeição de i ztransmissor recebe rejeição ztransmissor retransmite frame i e todos subsequentes

26 Go Back N - Frame perdido (1) zFrame i perdido zTransmissor manda i+1 zreceptor recebe frame i+1 for a de sequencia zreceptor manda reject i ztransmissor volta ao frame I e retransmite

27 Go Back N - Frame Perdido(2) zFrame i perdido e não foi mandado frame adicional zreceptor nao recebe nada e nao retorna nada ztransmissor tem timeout e manda ack com bit P setado para 1 - pedido de confirmação zreceptor interpreta como um comando que deve ser confirmado com o número do próximo frame esperado zreceptor manda confirmação de i ztransmissor transmite frame I

28 Go Back N - Ack corrompido zReceptor recebe frame I e manda ack I+1 que é perdido zacks são cumulativos, então ack I+n deve chegar antes do transmissor ter timeout do frame i zse chegar ack I+n - considera frames confirmados zse transmissor tem timeout, manda ack com bit P ligado, pedindo confirmação zisto pode ser repetido um número de vezes antes de resetar o enlace

29 Go Back N - Diagrama

30 Reject seletivo zTambém chamado retransmissão seletiva zsomente frames rejeitados sao retransmitidos zframes subsequentes sao aceitos pelo receptor e bufferizados zminimiza retransmissão zreceptor deve manter buffer suficiente

31 Selective Reject - Diagram


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