Camada de Enlace de dados Redes de Computadores 0010101010101010010101010101010 4 Camada de Enlace de dados

A Camada de Enlace Serviços prestados Controle de erros Serviços da camada de Enlace Controle de erros Controle de fluxo Controle de acesso Encapsulamento Endereçamento

Camada de Enlace Encapsulamento Os pacotes oriundos de uma camada superior devem ser empacotados de modo apropriado na camada de enlace da LAN ou WAN. Os pacotes desta camada são chamados frames (ou quadros). Nas WAN ATM são chamados de célula (cell). Endereçamento Controle de erros Encapsulamento Controle de fluxo acesso

Camada de Enlace Endereçamento O endereçamento da camada de enlace é físico e recebe o nome de MAC e é utilizado para determinar o endereço do próximo nó da rede que está no processo de entrega entre dois nós. Endereçamento Controle de erros Encapsulamento Controle de fluxo acesso

Camada de Enlace Controle de fluxo: Serve para garantir que o receptor não seja inundado com os dados do transmissor. Os protocolos costumam definir a sequência de procedimentos para que o TX saiba o momento de transmitir. O RX pode enviar a informação ao TX que pare a transmissão ou que diminua o fluxo antes que a situação limite seja alcançada. Endereçamento Controle de erros Encapsulamento Controle de fluxo acesso

Camada de Enlace Controle de erros: As redes devem ser dotadas da capacidade de transmitir dados entre dispositivos nela conectados com total precisão. Como não se está livre de erros, a camada de enlace de dados pode solicitar retransmissões e/ou corrigir alguns erros. Endereçamento Controle de erros Encapsulamento Controle de fluxo acesso

Camada de Enlace Controle de acesso ao Meio: Para prevenir conflitos ou colisões em uma rede é necessário um método de controle de acesso. Endereçamento Controle de erros Encapsulamento Controle de fluxo acesso

Endereço MAC – Media Acess Control Cada estação em uma rede Ethernet possui seu próprio adaptador de rede ou Network Interface Card (NIC). O NIC é encaixado dentro da estação e fornece à estação um endereço físico (MAC Adress) de 6 bytes. 06-01-02-01-2C-4B

ARP – Protocolo de Resolução de Endereços Pacote ARP Request Endereços físico e lógico do TX Endereço lógico do RX Descobre o endereço físico a partir do endereço lógico. Quando um host ou um roteador enviam um datagrama IP a outro host ou roteador o endereço lógico do receptor é conhecido. Transmissão em Broadcast RX reconhece seu IP O RX envia pacote de resposta ARPReply com o endereço físico

Padrão Ethernet Padrão de camada física e camada de enlace. 10Mbps, com quadros de 64 e 1518 bytes. O endereçamento feito através do MAC

Fast Ethernet Manteve do padrão Ethernet o endereçamento, o formato do pacote, o tamanho e o mecanismo de detecção de erro. 100Mbps de velocidade Modo de transmissão half-duplex ou full-duplex.

Giga Ethernet Suporta o quadro padrão Ethernet Taxa de transmissão de 1Gbps Segue o padrão Ethernet com detecção de colisão, regras de repetidores, aceita modo de transmissão half-duplex e full-duplex.

10 Giga Ethernet Segue o padrão Gigabit Ethernet, porém seu modo de transmissão é, única e exclusivamente, full-duplex Meio físico é a fibra óptica – multimodo ou monomodo. 10 Gigabit Ethernet é utilizado em rede MAN. Só permite ligações ponto-a-ponto.

Método de Acesso CSMA/CD Cada estação ouve o meio antes de iniciar uma transmissão. Baseia-se no princípio “verificar antes de transmitir”, “ouvir antes de falar”. Reduz a possibilidade de colisão. Estratégia de persistência: A máquina ouve o meio e se estiver livre inicia a transmissão. Se estiver ocupado espera um tempo aleatório e envia.

Método de Acesso CSMA/CD CD - Collision Detection Agrega um procedimento que trata uma colisão. A estação monitora para saber se a transmissão foi bem sucedida. Se ocorrer uma colisão os quadros são retransmitidos novamente. Para reduzir a probabilidade de colisão uma segunda vez, a estação espera um tempo, denominado backoff.

Interconexões Repetidores: dispositivo analógico conectado a dois segmentos de cabo. Um sinal de um dos segmentos é amplificado e colocado no outro segmento. Não reconhecem quadros, pacotes ou cabeçalhos, somente volts.

Interconexões Hubs: Várias linhas conectadas eletricamente. Um quadro em uma entrada é transferido a todas as outras portas sem amplificação. Se dois quadros chegarem ao mesmo tempo ocorre colisão. Também não reconhecem quadros, pacotes e/ou cabeçalhos.

Interconexões Switches: roteam pelo endereço físico porém, servem na maior parte prática para conectar computadores diretamente. Cada porta do switch é o seu próprio domínio de colisão, logo os switches não perdem quadros por colisão. Possuem tabelas de armazenamento dos MAC conhecidos.

Exercícios Faça uma pesquisa sobre os ATIVOS DE REDES listados abaixo, suas principais características, modelos e fabricantes e a principal diferença entre eles: Repetidores Hubs Switches

Glossário 4 ENCAPSULAMENTO ENDEREÇO MAC CONTROLE DE ACESSO AO MEIO CSMA/CD HUB SWITCH REPETIDOR

Diferenças entre Switch e roteador Recursos Roteador Switch Velocidade Mais lento Mais rápido Camada OSI Camada 3 Camada 2 Endereçamento IP MAC Broadcast Bloqueia Encaminha Segurança Mais alto Mais baixo

Protocolo PPP Determina o formato do quadro, como os dispositivos podem negociar o estabelecimento e a troca de dados no link, como os dados da camada de rede são encapsulados em quadros na camada de enlace e de que forma dois dispositivos podem autenticar mutuamente. link link

Protocolo PPP Protocolo Ponto-a-ponto Não oferece controle de fluxo, falta de um controle de erros eficiente e falta numeração de seqüência de quadros, também não oferece um mecanismo de endereçamento sofisticado para conexões multiponto.

Quadro PPP FLAG Endereço Controle Protocolo FCS Flag: identificam as fronteiras ou limites do quadro PPP. O valor dos flags de início e fim é 01111110. Endereço: usa o endereço de broadcast 11111111 para estabelecimento de conexões ponto a ponto. Controle: o valor padrão é 11000000 para mostrar que o quadro não contém nenhuma seqüência numérica e que não existem mecanismos de controle de fluxo ou erro. Protocolo: define o que efetivamente está sendo transportado no campo de dados: dados em si ou outro tipo de informação. FCS: É simplesmente um CRC de 2 ou 4 bytes.

Protocolos adicionais ao PPP LCP: Protocolo de controle de enlace Responsável pelo estabelecimento, manutenção, configuração e terminação dos links. Provê mecanismos de negociação para configurar opções entre as duas extremidades. Todos os pacotes LCP são encapsulados no campo de dados do quadro PPP. Protocolo

Protocolos adicionais ao PPP NCP: suporta múltiplas redes. Pode transportar diferentes pacotes de dados: OSI, Xerox, DECnet, Apple-Talk, Novel e assim por diante. Para cada tipo de rede o NCP carrega as configurações da interface do PPP com a camada de rede para os dados que chegam. Um dos protocolos carregados pelo NCP é o IPCP (Internet Protocol Control Protocol). Ele configura o enlace físico para transportar pacotes IP na Internet.

Protocolos adicionais ao PPP Após a configuração da conexão com a camada de rede ter sido completada por um dos protocolos NCP, os usuários podem trocar pacotes de dados com a camada de rede.

ATM: Modo de Transferência Assíncrono Tecnologia de comunicação de dados de alta velocidade usada para interligar redes locais, metropolitanas e de longa distância para aplicações de dados, voz, áudio, e vídeo.

ATM: Modo de Transferência Assíncrono Fornece um meio para enviar informações em modo assíncrono através de uma rede de dados, dividindo essas informações em células. Célula = pacote de tamanho fixo Cada célula tem um endereço que é usado pelos equipamentos da rede para determinar o seu destino. Utiliza o processo de comutação de pacotes, que é adequado para o envio assíncrono de informações. Chamada rede de circuitos virtuais.

Elementos da rede ATM Equipamentos de usuários e suas respectivas aplicações; Equipamentos de acesso com interface ATM; Equipamentos de rede;

Vantagens das redes ATM Emprega a multiplexação estatística, que otimiza o uso de banda; Faz o gerenciamento dinâmico de banda; O custo de processamento baixo; Integra vários tipos diferentes de tráfego (dados, voz e vídeo); Garante a alocação de banda e recursos para cada serviço; Possui alta disponibilidade para os serviços; Suporta múltiplas classes de Qualidade de Serviço (QoS);

Vantagens das redes ATM Atende a aplicações sensíveis ou não a atraso e perda de pacotes; Aplica-se indistintamente a redes públicas e privadas; Pode compor redes escaláveis, flexíveis e com procedimentos de recuperação automática de falhas; Pode interoperar com outros protocolos e aplicações, tais como Frame Relay, TCP/IP, DSL, Gigabit Ethernet, tecnologia wireless, SDH / SONET, entre outros.

Desvantagens das redes ATM Outras tecnologias, tais como Fast Ethernet, Gibabit Ethernet e TCP/IP, têm sido adotadas com grande freqüência em redes de dados; O uso de interfaces ATM diretamente aplicadas em PC’s, estações de trabalho e servidores de alto desempenho não tem sido tão grande como se esperava a princípio.

Como funciona a rede ATM Pacote de tamanho fixo; Conexão de rede UNI: entre equipamentos de acesso ou de usuário e equipamentos de rede. As informações adicionais nas células se referem a conexões entre usuários finais. Conexão de rede NNI: entre equipamentos de rede. Controle de tráfego é função única e exclusiva das conexões virtuais configuradas entre os equipamentos de rede.

Como funciona a rede ATM TP: rota de transmissão física entre 2 equipamentos. VP: rota virtual configurada entre 2 equipamentos adjacentes da rede ATM. Cada VP tem um identificador VPI. VC: é o canal virtual configurado entre 2 equipamentos adjacentes da rede ATM. Cada VC tem um identificador VCI.

Como funciona a rede ATM Conexão virtual VPC: é a conexão de rota virtual definida entre 2 equipamentos de acesso ou de usuário. Uma VPC é uma coleção de VP’s configuradas para interligar origem e destino. Conexão virtual VCC: é a conexão de canal virtual definida entre 2 equipamentos de acesso ou de usuário. Uma VCC é uma coleção de VC’s configuradas para interligar origem e destino.

Sinais de PABX’s, fax e de modens, e dados através da mesma porta ATM. Aplicações da rede ATM Vídeo conferência Interligação de LAN’s  Sinais de PABX’s, fax e de modens, e dados através da mesma porta ATM. Serviços de voz