Endereços físicos e ARP

Apresentação em tema: "Endereços físicos e ARP"— Transcrição da apresentação:

1 Endereços físicos e ARP
Endereço IP: usado para levar o pacote à rede destino Endereço físico (ou MAC): usado para levar o pacote até o cartão de interface de rede local (cartão de adaptador) da estação de destino na rede local Endereço MAC de 48 bits (para a maioria das redes); queimado na ROM do adaptador

2 Sumário de protocolos MAC
O que se pode fazer com um meio compartilhado? Particionamento do canal, por tempo, freqüência ou código TDMA, FDMA, CDMA, WDMA (wave division) Particionamento aleatório (dinâmico), ALOHA, S-ALOHA, CSMA, CSMA/CD Revezamento polling de um nó central, passagem de ficha de permissão Para satélites, é difícil detectar se o canal está ocupado (se o canal está transportando um sinal): ALOHA Em rede locais, detecção da portadora é mais fácil, (mas não é perfeita): CSMA Melhor se existe Detecção de Colisões (CSMA/CD) 802.3 (Ethernet) é CSMA/CD

3 Endereço físico (cont)
Alocação de endereços MAC administrada pelo IEEE Um fabricante compra uma parte do espaço de endereços (para garantir unicidade) Analogia: (a) endereço MAC: como número do CPF (b) endereço IP: como endereço postal endereço MAC sem estrutura (flat)=> portabilidade endereço IP hierárquico NÃO é portátil (requer IP móvel) endereço MAC de difusão (broadcast): 1111………….1111

4 ARP: Address Resolution Protocol
Cada nó IP (Estação, Roteador) na rede local possui módulo e Tabela ARP Tabela ARP (cache): mapeamento entre endereços IP/MAC para alguns nós na rede local < endereço IP; endereço MAC; TTL> < ………………………….. > TTL (Time To Live): temporizador, tipicamente alguns poucos minutos (<5)

5 ARP (cont) Nó A quer enviar pacote para endereço IP de destino XYZ na mesma rede local Nó de origem primeiro verifica se sua própria Tabela ARP contém o endereço IP XYZ Se XYZ não estiver na Tabela ARP, o módulo ARP difunde pacote ARP: < XYZ, MAC (?) > TODOS nós na rede local aceitam e inspecionam o pacote ARP Nó XYZ responde ao nó A com pacote ARP unicast (ponto a ponto) informando seu próprio endereço MAC : < XYZ, MAC (XYZ) > Endereço MAC de XYZ guardado na Tabela ARP

6 Roteando um pacote para outra rede local
Por exemplo, rotear pacote do endereço IP de origem < > ao endereço de destino < > Na tabela de rotas na origem, encontra roteador Na tabela ARP na origem, tira endereço MAC E6-E BB-4B, etc

7 Ethernet Muitíssimo difundida porque: Muito barata! R$30 para 100Mbps!
A mais antiga das tecnologias de rede local Mais simples e menos cara que redes usando ficha ou ATM Acompanhou o aumento de velocidade: 10, 100, 1000 Mbps Muitas tecnologias E-net (cabo, fibra, etc). Mas todas compartilham características comuns

8 Estrutura de Quadro Ethernet
Adaptador remetente encapsula datagrama IP (ou pacote de outro protocolo da camada de rede) num Quadro Ethernet que contém campos de Preâmbulo, Cabeçalho, Dados e CRC Preâmbulo: 7 bytes com o padrão seguidos por um byte com o padrão ; usado para sincronizar receptor ao relógio do remetente (relógios nunca são exatos, é muito provável que exista algum desvio entre eles)

9 Estrutura de Quadro Ethernet (cont)
Cabeçalho contém Endereços de Destino e Origem e um campo Tipo Endereços: 6 bytes, o quadro é recebido por todos adaptadores numa rede local e descartado se não casar o endereço de destino com o do receptor Tipo: indica o protocolo da camada superior, usualmente IP, mas existe suporte para outros (tais como IPX da Novell e AppleTalk) CRC: verificado pelo receptor: se for detectado um erro, o quadro será descartado

10 Codificação Manchester de Banda Básica
Banda básica significa que não se usa modulação de portador; ao invés disto, bits são codificados usando codificação Manchester e transmitidos diretamente, modificando a voltagem de sinal de corrente contínuo Codificação Manchester garante que ocorra uma transição de voltagem a cada intervalo de bit, ajudando sincronização entre relógios do remetente e receptor

11 CSMA/CD A: escuta canal, se ocioso então {
transmite e monitora o canal; se detectou outra transmissão aborta e envia sinal de “jam”; atualiza número de colisões; retarda de acordo com o algoritmo de retardamento exponencial; vai para A } senão {terminado este quadro; zera número de colisões} senão {espera o final da transmissão atual e vai para A}

12 CSMA/CD (cont) Sinal “Jam” : para garantir que todos os outros transmissores tomem conhecimento da colisão; 48 bits; Retardamento Exponencial: Meta é adaptar a taxa oferecida por transmissores à estimativa da carga atual (ié. retardar quando carga pesada) Depois da primeira colisão, escolhe K de {0,1}; retardo é (K x 512 BTT) [1 BTT = tempo para transmitir 1 bit] Depois da segunda colisão escolhe K de {0,1,2,3}… Depois de dez ou mais colisões, escolhe K de {0,1,2,3,4,…,1023}

13 CSMA/CD (more) Nota-se que neste esquema um quadro novo tem uma chance de sucesso na primeira tentativa, mesmo com tráfego pesado Eficiência Ethernet: com tráfego pesado e número grande de nós: (Isto ajuda?)

14 Tecnologias Ethernet: 10Base2
10=>10Mbps; 2=> comprimento máximo de segmento de menos de 200 metros; também chamada de “Cheapernet” Utiliza cabo coaxial fino (4mm) em topologia de barramento Repetidores são usados para interligar múltiplos segmentos (até 5 em qualquer caminho); um repetidor repete os bits escutados em uma interface para sua(s) outra(s) interface(s), ié, ele é apenas um dispositivo da camada física!

15 10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissão de 10 e 100 Mbps; este último é chamado de “fast ethernet” T significa Par Trançado Usa concentrador (“hub”) ao qual os nós estão ligados por cabos individuais de 2 pares trançados, mostrando, portanto uma “topologia em estrela” CSMA/CD implementado no “hub”

16 10BaseT e 100BaseT (cont) Distância máxima do nó ao hub é de 100 metros Hub pode desligar da rede um adaptador falho (“jabbering”); 10Base2 não funcionaria se um adaptador não pára de transmitir no cabo Hub pode coletar informação e estatísticas de monitoramento para administradores da rede 100BaseT não usa codificação Manchester; usa 4B5B para maior eficiência

17 Gbit Ethernet Usa formato do quadro Ethernet padrão
Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de difusão compartilhados Em modo compartilhado, usa-se CSMA/CD; para ser eficiente, as distâncias entre os nós devem ser curtas (poucos metros) Os Hubs usados são chamados de Distribuidores com Buffers (“Buffered Distributors”) Full-Duplex em 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto Nota: o uso de enlaces ponto-a-ponto também foi estendido a 10Base-T e 100Base-T.