Redes de Computadores Pacotes , Frames e Técnologia Prof. Fábio E. Santos

Pacotes, Frames e Detecção de Erros Pacotes: pequenos blocos de dados enviados individualmente pelo sistema de rede. Por que? coordenação na transmissão entre emissor e receptor. acesso compartilhado de vários computadores à rede. Frames: “pacote” especifico para uma determinada tecnologia de rede (frame ethernet, frame ATM) Detecção de Erros Bits de Paridade Checksum Cyclic Redundancy Check Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Tecnologias e Topologias de Redes Tecnologias: como computadores enviam pacotes pela rede. (ethernet, token ring, FDDI, ATM, LocalTalk) Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 Tecnologia Ethernet Hoje a mais utilizada balanço entre velocidade, custo e facilidade de instalação. aceitação no mercado de computadores e existência de bom suporte. Padrão definido pelo IEEE. Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 Cabeamento Ethernet Quatro tipos de cabos mais usados hoje: 10Base5 : coaxial grosso (thick ethernet) 10Base2 : coaxial fino (thin ethernet) 10BaseT (UTP) : par trançado 10BaseFL : fibra óptica ambientes com interferência 2 km de distância 100 Mbps Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

1 - Tecnologia Token Ring Passagem de Token padrão de bits que difere de um frame normal de dados. Apenas um computador transmite por vez. Quando um token chega, o computador o retira do anel e transmite o dado (frame). O frame continua pelo anel até voltar a origem. Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 Tecnologia Token Ring O nó gerador “reconhece” (Acknowledge) o frame. Tempo de “viagem” do token: 1 mseg ! Token é pequeno controlado pelo hardware do anel. IBM Token Ring: 16 MBps. Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 Exemplo - Token Ring Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 Token Ring Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 Token Ring MAU (MultiStation Access Unit) - IBM 8228 10 portas 8 p/ nós 2 p/ encadeamento (RI - Ring In; RO - Ring Out) Max. 260 nós Até 33 MAU’s Comprimento anel: Rede com uma MAU e 3 nós. Cada nó dista 100 metros da MAU Comprim. Anel = 600 m Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 FDDI Fiber Distributed Data Interface 100 Mbps. 500 estações / 200 km de extensão. Timed-token: cada estação tem garantido um tempo de acesso a rede (no startup) Fibra óptica Contém duas fibras (uma é backup) Rede “self-healing” Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 Exemplo - FDDI Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Como funciona: Ethernet Não há uma “central” de coordenação. Xerox - início anos 70 (1973 - Bob Metcalf) Ethernet: 10Mbps Fast Ethernet: 100Mbps. Pode haver colisão. Como controlar ? Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Fluxo de dados na Ethernet Comprimento máximo da ethernet: 2500 m distância max. percorrida por 64 bits (10Mbps) sem colisão Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 CSMA Carrier Sense with Multiple Access esquema de coordenação distribuída Atividade elétrica no cabo determina status. Se nenhum computador envia frames: não há portadora (carrier). Se algum computador transmite: há portadora. Se não há portadora, a placa transmite um frame! Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 CSMA Se há uma portadora, a placa espera p/ enviar seu frame. Tecnicamente: Verificar a presença de uma portadora chama-se: carrier sense ! Usar a presença de sinal para transmissão por vários computadores: Carrier Sense with Multiple Access Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 Colisão O que acontece se, na ausência de portadora, dois computadores decidem transmitir simultaneamente? Colisão (interferência) ! Qual o mecanismo de Recuperação ? CSMA/CD CD: Colision Detection (and BackOff) Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 Tratando a colisão Ao sentir a colisão (alteração anormal na voltagem, pela placa), o computador espera. Mas se ambos computadores esperarem o mesmo tempo para retransmitir: nova colisão ! Usar um delay de no máximo d. Selecionar um valor randômico! Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Evitar colisões múltiplas Se houver nova colisão, duplica-se o tempo de delay ! Binary exponential Backoff : ato de dobrar o tempo de delay a cada colisão Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

2 - Endereçamento de Hardware e Frames Meio físico compartilhado por muitos computadores. Sinal chega a vários, além daquele a qual é especificamente destinado. Como identificar este computador específico? Frames ! Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 Endereçamento físico Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Formato de Endereços Físicos Estáticos: pré-estabelecido pelo fabricante. Configuráveis: manual, na EPROM. Dinâmicos Endereço determinado quando a estação é ligada. Pode tentar valores aleatórios até encontrar algum que não seja usado por outro computador na rede. Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 Frames Permitem a identificação do conteúdo do dado a ser transmitido. Composto por “campos” Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 Frame Ethernet Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 Tipos de Frames Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 Erros de Transmissão Raios, variações na corrente elétrica, interferências eletro-magnéticas, etc. Alteram o valor do dado. Interpretação errada. Mecanismos de verificação de erros Paridade CheckSum CRC Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Verificando a Paridade Bit de paridade Paridade Par: O transmissor configura o bit de paridade para 0 ou 1 de forma que o nro total de bits 1 (incluindo o próprio bit de paridade) seja par o bit de parid. para 0100101 é 1. Paridade Ímpar: análoga. Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238 CheckSum Dados são tratados como uma seqüência de inteiros sobre os quais é calculada uma soma. Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

Limitações do CheckSum Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238

CRC - Cyclic Redundancy Check Implementado em Hardware registrador de deslocamento + porta Xor melhor que checksum Cada bit muda dramaticamente o resultado final. Administração e Gerenciamento de Redes - SCE 238