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Arquitetura de Redes Enquadramento da IEEE 802.3 na Interligação de Equipamentos e Redes Locais.

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Apresentação em tema: "Arquitetura de Redes Enquadramento da IEEE 802.3 na Interligação de Equipamentos e Redes Locais."— Transcrição da apresentação:

1 Arquitetura de Redes Enquadramento da IEEE na Interligação de Equipamentos e Redes Locais

2 Sumário Arquitetura Fisica de Redes Arquitetura Fisica de Redes Equipamentos de Rede Equipamentos de Rede Modelo OSI Modelo OSI Apresentação de Protocolos de Rede Apresentação de Protocolos de Rede Ethernet (IEEE 802.3) Ethernet (IEEE 802.3)

3 Arquitetura - Barramento Facil Implementação Baixo Custo Dificil Expansão Baixo Debito Dominio de Falhas Unico Domino de Colisões Unico Obsoleto

4 Arquitetura - Estrela Facil Implementação Baixo Custo Facil Expansão Dominio de Falhas Separados Domino de Colisões Unico

5 Arquitetura - Anel Alto Debito Sem Colisões Ideal para interligação de LANs Dominio de Falhas Unico Dificil Expansão Custo Elevado

6 Arquitetura - Arvore Facil Implementação Facil Expansão Baixo Custo Separação de Dominios de Falhas. Separação de Dominios de Colisão Debito escalavel

7 Equipamentos - Hubs Velocidades de 10 Mbits Velocidades de 10 Mbits 4/8/16/32 Portas 4/8/16/32 Portas Separação de Dominios de Falhas Separação de Dominios de Falhas Barramento Logico Barramento Logico Detecção e Reforço de Colisões Detecção e Reforço de Colisões Comutação de Nivel 1. Comutação de Nivel 1.

8 Equipamentos - Bridges Velocidades de 10/100 Mbits Velocidades de 10/100 Mbits 2 Portas 2 Portas Filtram o trafego entre 2 areas da LAN Filtram o trafego entre 2 areas da LAN Comutação de nivel 1 Comutação de nivel 1 Analise de nivel 2 Analise de nivel 2

9 Equipamentos - Switchs Velocidades de 10/100/1000 Mbits Velocidades de 10/100/1000 Mbits 4/8/16/32 Portas 4/8/16/32 Portas Separação de Dominios de Falhas Separação de Dominios de Falhas Separação de Domino de Colisões Separação de Domino de Colisões Comutação de nivel 1 Comutação de nivel 1 Analise de nivel 2 Analise de nivel 2

10 Equipamentos - Routers Velocidades de 10/100/1000 Mbits Velocidades de 10/100/1000 Mbits 2/4/8/16 Porta 2/4/8/16 Porta Separação de Dominios de Falhas Separação de Dominios de Falhas Inexistencia de Colisões Inexistencia de Colisões Processamento de nivel 3 Processamento de nivel 3 Interligação LAN-WAN Interligação LAN-WAN

11 Modelo OSI

12 Modelo OSI - Protocolos

13 Modelo OSI - Dataflow

14 Protocolo - Token Ring Garante tempos minimos de acesso ao meio. Garante tempos minimos de acesso ao meio. Usado em estruturas em Anel Usado em estruturas em Anel Não há colisão de pacotes Não há colisão de pacotes Multiplos Tokens Multiplos Tokens Possibilidade de reservar Tokens para uma estação ou serviço Possibilidade de reservar Tokens para uma estação ou serviço

15 Protocolo - Token BUS Garante tempos maximo de acesso ao meio. Garante tempos maximo de acesso ao meio. Usado em estruturas em Barramento Usado em estruturas em Barramento Não há colisão de pacotes Não há colisão de pacotes Apenas um Token que percorre a rede. Apenas um Token que percorre a rede.

16 Protocolo - ATM Muito Alto Debito Muito Alto Debito Largamente utilizado em Backbones Largamente utilizado em Backbones Suporta encapsulamento de outros protocolos Suporta encapsulamento de outros protocolos Suporta dados em Tempo Real Suporta dados em Tempo Real Ligações virtuais com reserva de Largura de Banda (Virtual Channel) Ligações virtuais com reserva de Largura de Banda (Virtual Channel) Rotas virtuais (Virtual Path) Rotas virtuais (Virtual Path) Custo Elevado Custo Elevado

17 Ethernet

18 Origem da Ethernet Criada em 1972 por Dr. Robert M. Metcalfe da Xerox com o nome de Alto Aloha Network. Suportava já debitos de 2.94 Mbits. Criada em 1972 por Dr. Robert M. Metcalfe da Xerox com o nome de Alto Aloha Network. Suportava já debitos de 2.94 Mbits. É rebaptizada em 1973 como Ethernet e controlada pela Xerox. É rebaptizada em 1973 como Ethernet e controlada pela Xerox DEC, Xerox e Intel criam um consorcio e publicam o DIX standart 1980 DEC, Xerox e Intel criam um consorcio e publicam o DIX standart 1985 IEEE publica 1º standart IEEE publica 1º standart 802.3

19 Ethernet CSMA/CD CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access/Colision Detection Debitos de 10M/100M/1G/10Gbits Debitos de 10M/100M/1G/10Gbits Acesso ao meio sem gestão centralizada Acesso ao meio sem gestão centralizada Protocolo preparado para detectar Colisões Protocolo preparado para detectar Colisões Codificação de linha Manchester (-0,85, 0, 0,85) Codificação de linha Manchester (-0,85, 0, 0,85)

20 Ethernet - Trama L – Nº de Bits da Trama L – Nº de Bits da Trama R – Baud Rate (bits/s) R – Baud Rate (bits/s) Tempo de Transmissão: Tempo de Transmissão: T t =L/R Como o acesso ao meio é partilhado existe um tempo de espera pela diponibilidade do mesmo (T w ) Logo S debito maximo de dados é menor que R Logo S debito maximo de dados é menor que R

21 Ethernet - Indicadores Tempo de Transmissão: T t =L/R Tempo de Transmissão: T t =L/R L-Trama (bits), R-Bit Rate (bits/s) Como o acesso ao meio é partilhado existe um tempo de espera pela diponibilidade do mesmo (T w ) Como o acesso ao meio é partilhado existe um tempo de espera pela diponibilidade do mesmo (T w ) Logo debito maximo de dados S=L/(T t + T w ) é menor que R e a Tx de Utilização do meio U=S/R= T t /(T t + T w ) Logo debito maximo de dados S=L/(T t + T w ) é menor que R e a Tx de Utilização do meio U=S/R= T t /(T t + T w )

22 Ethernet - Colisões Estação escuta o meio antes de emitir Estação escuta o meio antes de emitir Transmite se o meio está livre Transmite se o meio está livre Escuta o meio durante a emissão Escuta o meio durante a emissão Caso detete a sobreposição à sua tranmissão cessa a transmissão e envia um sinal de jam de 48 bits para reforçar a colisão. Caso detete a sobreposição à sua tranmissão cessa a transmissão e envia um sinal de jam de 48 bits para reforçar a colisão. Espera um tempo aleatório antes de tentar novamente usando o metodo binary exponencial backoff em que os tempos aletórios de espera são duplicados a cada tentativa falhada. Espera um tempo aleatório antes de tentar novamente usando o metodo binary exponencial backoff em que os tempos aletórios de espera são duplicados a cada tentativa falhada.

23 Tamanho minimo da Trama Para o metodo de detecção de colisões funcionar correctamente temos de garantir que o T t seja superior ao T p até ao nó mais afastado. Para o metodo de detecção de colisões funcionar correctamente temos de garantir que o T t seja superior ao T p até ao nó mais afastado. A norma definiu que o tamanho minimo da trama para os 10/100 Mbits será 64 bits para A norma definiu que o tamanho minimo da trama para os 10/100 Mbits será 64 bits para Para 64bits a 10Mbits a distancia maxima é: Para 64bits a 10Mbits a distancia maxima é: (64/10 7 ) x 3 x 10 8 = 1920 metros Para 100 Mbits já dá 192 m. Para 100 Mbits já dá 192 m.

24 Full Duplex No modo Full Duplex a Detecção de Colisões desativada, é por isso necessário garantir que não existe possibilidade de colisões. Recepção e Envio simultaneo. No modo Full Duplex a Detecção de Colisões desativada, é por isso necessário garantir que não existe possibilidade de colisões. Recepção e Envio simultaneo. Este modo é essencialmente usado em interligações de Alto debito. Este modo é essencialmente usado em interligações de Alto debito.

25 Tamanho maximo da Rede Limitado pelo tipo de cablagem, pelo debito e pelo modo de funcionamento. Limitado pelo tipo de cablagem, pelo debito e pelo modo de funcionamento. Utilizando cabo tipo UTP-5 (RJ45) o maximo comprimento de um braço da rede é de 100m. Utilizando cabo tipo UTP-5 (RJ45) o maximo comprimento de um braço da rede é de 100m. Para garantir estas distancias, a partir de 1Gbit os dominios de colisão têm de ser separados, isto é, só podemos usar Switches e Routers para a interligação. Para garantir estas distancias, a partir de 1Gbit os dominios de colisão têm de ser separados, isto é, só podemos usar Switches e Routers para a interligação.

26 Wide Area Network

27 Referencias


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