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25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini125/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA 6 – A SUB CAMADA CAMADA DE CONTROLE DE ACESSO.

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1 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini125/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini1 REDES INDUSTRIAIS SEMANA 6 – A SUB CAMADA CAMADA DE CONTROLE DE ACESSO AO MEIO E EQUIPAMENTOS DE INTERCONEXÃO

2 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini225/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini2 A Pilha de Protocolo IEEE 802.16 -A estrutura geral é igual a outras redes IEEE 802 más com uma quantidade maior de sub-camadas. -Esquemas de rádio em banda estreita é usado com esquemas de modulação tradicionais.

3 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini3 A Camada Física IEEE 802.16 n n Wireless banda larga precisa de muito spectro. n n As ondas milimétricas possuem uma propriedade que as microondas não possuem. Elas andam em linha reta. n n Como consequência, a estação base deve ter múltiplas antenas. Cada uma apontando para um setor diferente.

4 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini4 A Camada Física IEEE 802.16 n n Quanto mais longe o usuário estiver da estação base, maior será a perda. n n Ex.: Operação em 10 a 66 GHz. Para uma estação operando a 25 MHz, se usar QAM- 64 ele operá em 150 Mbps. Para QUAM-16 ele opera em 100 Mbps. E finalmente para QPSK ele opera a 50 Mbps.

5 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini5 A Camada Física IEEE 802.16 n n Usa correção de erros na camada física. n n Usa largura de banda diferente para canais upstream e downstream (transmissão de dados), diferente do GSM (transmissão de voz). n n Esquema de alocação de banda FDD (frequency Division Duplexing) ou TDD (Time Division Duplexing. n n O número de time slots em cada direção pode mudar dinamicamente de forma a atender os requisitos de tráfego. Ex. TDD.

6 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini6 Bluetooth n n Em 1994 L.M.Ericsson teve interesse em conectar seus telefones móveis a outros equipamentos sem cabos. n n Junto com outras 4 empresas (IBM, INTEL, NOKIA e TOSHIBA) ela formou o SIG (Special Interest Group) para desenvolver padrões sem fio para interconectar equipamentos de comunicação e computadores e acessórios usando rádio (sem fio) barato de curto alcance e baixa potência. n n O projeto foi chamado de Bluetooth. n n Criou uma competição com o IEEE 802.11. n n Os dois sistemas interferem elétricamente um com o outro. n n Em 1999 o padrão Bluetooth já tinha 1500 páginas e facilitou o IEEE adotá-lo como padrão IEEE 802.15 para redes pessoais sem fio (Wireless Personal Area Networks). n n O Bluetooht é um sistema completo desde a camada física a camada de aplicação. n n O IEEE 802.15 padroniza somente a camada física e de enlace. n n Mesmo que o IEEE tenha adotado o primeiro padrão PAN em 2002 (IEEE 802.15.1) o Bluetooth SIG ainda continua seus trabalhos.

7 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini7 Arquitetura Bluetooth n n A unidade básica de sistema Bluetooth é um piconet o qual consiste de um nó mestre e até 7 nós escravos ativos (parked nodes) a uma distância de 10 metros. n n Múltiplos piconets podem coexistir numa mesma extensa sala. n n E podem ser conectados via uma ponte. Como na figura abaixo.

8 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini8 Arquitetura Bluetooth n n Usa ISM Band (Industrial, Scientifical and Medical Radio Bands) n n Podemos ter até 255 parked nodes numa rede. n n Existem equipamentos que o Mestre reduziu-os a um estado de baixa potência para aumentar a vida de suas baterias. n n No estado parked, um equipamento não pode fazer nada exceto responder a uma ativação ou atuar um sinal do Master. n n Existem também mais 2 estados de potência intermediários: HOLD e SNIFF. n n A razão para o sistema ser Mestre/Escravo é que seus idealizadores querem o CHIP Bluetooth abaixo de 5 dólares. n n Isto gera um sistema com estações burras que obecem o que o Mestre pede. n n Desta forma um piconet é um sistema TDM centralizado com o Mestre controlando o relógio (clock) e determinando qual equipamento irá se comunicar e em qual time slot. n n Toda a comunicação é Mestre-Escravo. Não existe comunicação Escravo-Escravo.

9 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini9 Aplicações Bluetooth: 13 aplicações chamadas Profiles. (V 1.1)

10 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini10 Aplicações Bluetooth: 13 aplicações chamadas Profiles. (V 1.1) n n O profile generic access fornece uma maneira de estabelecer e manter um canal seguro entre Mestre e Escravos. n n O profile Discovery é usado pelos periféricos para descobrir que serviços outros periféricos tem a oferecer. n n Estes 2 profiles são obrigatórios em todos os dispositivos os outros são opcionais. n n O profile serial port é um protocolo de transporte usado pela maioria dos profiles para emular uma linha serial. n n O profile Generic Object Exchange define um relacionamento Cliente-Servidor para mover dados ao redor. O Escravo pode ser cliente ou servidor. É um bloco construído para ser usado por outros profiles.

11 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini11 Aplicações Bluetooth: 13 aplicações chamadas Profiles. (V 1.1) n n O próximo bloco de 3 profiles é para redes. O profile LAN Acces permite um periférico Bluetooth se conectar a uma rede fixa. É um competidor da IEEE 802.11. O profile dial up networking permite a um computador notebook se conectar a telefones móveis contendo um modem interno sem fios. O profile fax é similar ao profile networking, permitindo maquinas de fax sem fio a transmitir ou receber fax de telefones móveis. n n Os próximos 3 profiles são para telefonia. Um permite a conexão de telefone sem fio a estação base. O profile intercom permite a 2 telefones serem conectados como walkie-talkie. O head set profile providencia uma forma de telefonar livremente usando o headset. Ex>: telefonar enquanto dirigindo um carro. n n Os últimos 3 profiles são para troca de objetos entre 2 periféricos sem fio. Cartões pessoais, figuras ou arquivos de dados. O profile synchronization é usado para carregar dados para uma PDA(Personel Digital Assistants) ou computador notebook quando saindo de casa ou coletando dados deles quando retornando.

12 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini12 Métodos de Alocação de Canal e Sistemas para um Canal Comum

13 25/1/2014Redes de Computadores - R. C. BetiniRedes Industriais - R. C. Betini13 CONECTIVIDADE n n Necessidade de interligação de redes já existentes. n n Necessidade de expansão: para chegar a distâncias e/ou número de estações acima do limite. n n Divisão de uma rede existente n n Melhora no tráfego individual n n Melhora na gerência de cada sub-rede n n Repetidores, Pontes, Comutador (Switch), Roteadores, Gateways são equipamentos de conectividade usados em redes para estender seu alcance ou coordenar o o fluxo de pacotes de informação.

14 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini14 Repetidores, Pontes, Switchs e Roteadores no Modelo OSI.

15 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini15 (a) Qual equipamento esta em qual camada. (b) Quadros e Pacotes

16 25/1/2014Redes de Computadores - R. C. BetiniRedes Industriais - R. C. Betini16 Repetidor n n Amplifica os sinais elétricos, permitindo um alcance maior para a rede. n n Podem conectar uma variedade de meios entre si, tais como cabo coaxial fino com grosso. n n Permite compensar o baixo nível de sinal enviado pelas placas de interface das estações. n n Copia bits individuais entre segmentos de cabo. n n Não divide a rede em sub-redes. n n Fabricantes de hubs para Ethernet e Token Ring fornecem a função de repetidor dentro de seus hubs (concentradores).

17 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini17 Repetidor

18 25/1/2014Redes de Computadores - R. C. BetiniRedes Industriais - R. C. Betini18 Ponte n n Elemento de divisão da rede. n n Pequenas diferenças entre as redes são suportadas. n n Armazenam e encaminham quadros entre redes locais: n n Pontes Transparentes n n Encontradas em ambientes Ethernet n n As LANs não sofrem nenhuma modificação ao serem interconectadas por esse tipo de ponte. n n Operam com base em uma tabela de rotas com pares: endereços de destino/porta(ligação da ponte às LANs) de saída. n n Utiliza o backward learning para criar sua tabela de rotas.

19 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini19 Pontes

20 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini20 Operação de uma ponte LAN IEEE 802.15 para IEEE 802.3

21 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini21 Formato dos quadros IEEE 802

22 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini22 Interconexão de LANs remotas via Pontes

23 25/1/2014Redes de Computadores - R. C. BetiniRedes Industriais - R. C. Betini23 Ponte n n Pontes de Roteamento na Origem n n Encontradas em Redes Token Ring n n A estação de origem escolhe o caminho que o quadro deve seguir e inclui a informação de roteamento no cabeçalho do quadro (identificador de rede, identificador de ponte) n n Cada uma das estações conectadas à inter- rede conhece o caminho para todas as outras estações.

24 25/1/2014Redes de Computadores - R. C. BetiniRedes Industriais - R. C. Betini24 Comutador (Switch) n n Também chamado de hub comutado. n n Nos hubs todos os pacotes recebidos em uma porta de entrada são destinados a todas as portas de saída. n n A idéia do switch é segmentar a rede para melhorar seu desempenho, fornecendo a cada uma de suas portas, que podem estar ligadas a uma ou mais estações, uma taxa de transmissão na rede igual à do seu enlace de entrada e saída.

25 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini25 Comutador (Switch) n n Um switch direciona cada pacote entrando na rede (com seu respectivo port de entrada) para um endereço específico de destino (específico port de saída). n n Realiza o chaveamento físico entre duas estações que queiram transmitir dados entre si. n n Muito efetivo em redes com diversas conexões lógicas ponto-a-ponto. n n Permitem comutação entre diversos meios, por exemplo: 10BASE-T e 10BASE-T, 10BASE-T e 100BASE-T, 10BASE-T, 100BASE-T e 100BASE-F, etc.

26 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini26 Switches

27 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini27 Um Hub, uma Ponte e um Switch

28 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini28 Exemplo de um Edifício com Cabeamento Centralizado usando Hub e Switches

29 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini29 (a) Quatro LANs físicas organizadas em 2 VLANs, Gray e White por 2 pontes. (b) As mesmas 15 máquinas organizadas em 2 VLANs por Switches

30 25/1/2014Redes de Computadores - R. C. BetiniRedes Industriais - R. C. Betini30 Roteador (Routers) n n Interligam duas ou mais redes usando o mesmo ou diferentes protocolos de rede. n n O roteador seleciona o caminho ótimo para transmitir o pacote de dados através da rede ao seu destino. n n Interligam redes que diferem bastante entre si. n n Mais lentos que as pontes, são normalmente usados em redes de longas distâncias (WAN) n n Baseados em conexão n n Sem conexão (datagrama)

31 25/1/2014Redes de Computadores - R. C. BetiniRedes Industriais - R. C. Betini31 Gateway n n Interligam sistemas diferentes n n Realizam conversão de protocolos nas camadas mais altas. n n Hub n n Concentrador de fios n n Amplificação do sinal (repetidor) n n Hubs integrados com pontes e/ou roteadores.

32 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini32 Interligação de redes através de gateways

33 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini33 Os gateways no modelo RM-OSI

34 25/1/2014Redes de Computadores - R. C. BetiniRedes Industriais - R. C. Betini34 Transceivers n n O MAU (Medium Attachment Unit), também chamado de transceiver, foi definido com o objetivo de fornecer um meio simples, barato e flexível de ligar dispositivos (estações ethernet) ao meio físico de transmissão. n n A conexão entre o MAU e o meio físico é feito por um conector chamado MDI (Medium Dependent Interface) que define a interface mecânica e elétrica entre eles. n n Podem ser acoplados externamente a estação ou a placa de interface de rede.

35 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini35 Arquitetura do nível físico IEEE 802.3

36 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini36 Conexão de uma estação a uma rede IEEE 802.3, 10BASE5.

37 25/1/2014Redes de Computadores - R. C. BetiniRedes Industriais - R. C. Betini37 Transceivers n n Disponibilidade para utilização com: n n Cabo STP n n Cabo de fibra ótica para 10BASE-FL n n Cabo de par trançado UTP para 10BASE-T n n Cabo de fibra ótica 100BASE-FX n n Cabo UTP categoria 5 para 100BASE-TX n n Cabo Ethernet Apple para 10BASE-T n n Cabo AUI 15 pinos para 10BASE5

38 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini38 Conexão de uma estação a uma rede IEEE 10BASE2

39 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini39 Ligação de uma estação à rede IEEE 802.3 10BASE-T

40 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini40 Ligação de dois repetidores segundo a especificação 10BASE-FB

41 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini41 Ligação de uma estação a um repetidor segundo a especificação 10BASE-FL

42 25/1/2014Redes Industriais - R. C. Betini42 Ligação de uma estação à estrela passiva 10BASE-FP


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