3) arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 1 ciência da computação – redes de...

3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas3) Arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 1

Ciência da Computação – Redes de Computadores

3.3) A Camada de Enlace76

4321

A B

AplicaçãoApresentação

SessãoTransporte

RedeEnlaceFísica

5

76

4321

5Visão Geral:

Missão da camada de enlace

Serviços oferecidos

Detecção/correção de erros

Padrões 802.X para níveis físico e enlace



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A B


SessãoTransporte

RedeEnlaceFísica

5

76

4321

5

A camada de rede oferece um serviço de interligação

entre dois hosts fisicamente conectados, ou seja:

Host-Roteador, Roteador-Roteador, Host-Host

A unidade de dados de quadros empregada é o

quadro (frame);

Sua principais missões são:

A missão fundamental da camada de enlace é conduzir um datagrama

entregue pela camada de rede e transmiti-lo através de um enlace entre dois nós

adjacentes (enlace individual);

Para tanto, a camada de enlace faz uso de protocolos específicos que

implementam desde o acesso a este enlace até o controle da qualidade dos

dados transmitidos;

3.3.1) Missão da Camada de Enlace



3.3.2) Implementação da Camada de Enlace.

É feita através da utilização de um cartão de interface de rede chamado

genericamente de NIC (Network Interface Card), instalado em cada um

dos nós das extremidades do enlace;

AplicaçãoTransporte

RedeEnlaceFísica

RedeEnlaceFísica

D

D

D

D

Ht

HtHr

HtHrHe DHtHrHe

quadroEnlaceFísico

protocolode enlace

Placa de Interface

quadro

datagrama

Hx –Header da camada x

Dados



Encapsulamento de dados (datagramas) em quadros;

Entrega de Quadros;

Controle de Fluxo de Dados;

Controle de Erros no Enlace (Detecção/Correção);

Acesso ao enlace (meio físico);

3.3.3) Serviços oferecidos pela Camada de Enlace.

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4321

A B


SessãoTransporte

RedeEnlaceFísica

5

76

4321

5



3.3.3) Serviços oferecidos pela Camada de Enlace (cont).

Encapsulamento de dados (datagramas) em quadros:

Normalmente os protocolos da camada de enlace inserem os dados em quadros

que possuem uma série de campos de cabeçalho, os quais delimitam o quadro e

estabelecem parâmetros para garantir a integridade dos dados;

Cada protocolo de enlace estabelece a estrutura do quadro, assim como o

protocolo de acesso ao enlace define como o quadro será inserido e transmitido sobre

o enlace;

Para um enlace ponto a ponto com uma única origem e um único destino, o

protocolo envia um quadro quando o enlace estiver livre. No caso de múltiplos hosts

compartilhando um enlace broadcast, ocorre o problema de acesso múltiplo;

Inseridos no cabeçalho dos quadros os chamados Endereços Físicos (diferentes do

endereço IP), que são usados para identificar a fonte e o destino daquele quadro

dentro de uma estrutura de rede local;



3.3.3) Serviços oferecidos pela Camada de Enlace (cont).Entrega de Quadros:

No controle da entrega dos quadros transmitidos, são oferecidos dois tipos básicos de serviço:

Não confiável:

Não estabelece reconhecimento (ACK - acknowledgement) e retransmissões de quadros

perdidos, ficando tais procedimentos para as camadas superiores. Comumente utilizada em

enlaces com baixas taxas de erros (Exemplos: fibra, par trançado);

Confiável:

Baseado em reconhecimentos de quadros recebidos e retransmissões de quadros perdidos

após esgotamento de temporização para recepção de reconhecimento;

Existem duas modalidades básicas:

. Algoritmo de bit alternado - O transmissor só envia um quadro após o recebimento do

reconhecimento do recebimento do quadro anterior, enviado pelo receptor;

. Algoritmo de janela de retransmissão – O transmissor pode enviar um número n de quadros e

aguardar pelo reconhecimento individual ou global dos quadros transmitidos;

Freqüentemente utilizado em enlaces com altas taxas de erro (Exemplo: Wireless);




Controle de Fluxo de Dados:

Devido ao fato dos nós possuírem capacidade limitada para receber e tratar

quadros, ocorrem problemas caso o transmissor enviar mais quadros que o receptor é

capaz de receber;

Mesmo que não ocorram erros, haverá um momento onde o receptor começará a

descartar os quadros;

Dependendo da aplicação esta é uma situação indesejável na transmissão de

dados e um protocolo da camada de enlace oferecerá um controle de fluxo através de

permissão de transmissão para evitar que o nó transmissor congestione o nó

receptor;

São utilizados protocolos que empregam o conceito de janelas deslizantes (slinding

windows) onde o transmissor controla o número máximo de quadros que podem ser

enviados (largura da janela) sem o recebimento de um sinal de reconhecimento.




Detecção/Correção de Erros:

Os erros são trocas de bits (0<->1) devido à atenuação/distorção do

sinal ocasionada pelo meio de transmissão ou indução de ruído

eletromagnético, seja propagação através de cabeamento ou pelo ar;

Uma forma eficiente de reconhecimento de quadros defeituosos é

obrigando o nó transmissor a inserir no quadro um conjunto de bits que

proporcionam indicações de erros e obrigando o nó receptor a verificar

estes bits e solicitar retransmissão do quadro caso se necessário;

Diferente das camadas de Transporte e Rede que possuem um serviço

limitado de detecção de erro, a camada de Enlace proporciona mecanismos

sofisticados e eficientes de detecção e até correção de erros de bits.




Detecção/Correção de Erros:

Uma vez detectados, existem mecanismos de correção dos quadros defeituosos, evitando- se

ao máximo a retransmissão que poderia ocasionar sobrecarga de tráfego em um enlace com

alta taxa de erro;

Existem vários algoritmos para detecção/correção de erros, entre eles:

Geração de bit de paridade;

Cálculo de soma dos dados enviados (Check-Sum);

Geração de códigos polinomiais ou de redundância cíclica (CRC - Cyclic Redundancy Check).




Mecanismos de detecção e correção de

erros na Camada de Enlace

No caso da transmissão de D dados (inclusive

cabeçalho) em um quadro, uma técnica básica

seria a inserção de bits de adicionais (FCS –

Frame Check Sequence) gerados a partir de

uma operação binária entre os D bits a serem

transmitidos;

Pontos importantes:

A detecção de erros não é 100% confiável;

Protocolos podem não detectar alguns erros;

Quanto maior o campo FCS melhor é a

capacidade de detecção e correção de erros,

porém implica em aumento de cabeçalho.

FCS FCS

’



Exemplo: Detecção/Correção de erros: Paridade Simples

Paridade através de Bit único com as seguintes características:

O transmissor insere um bit FCS de tal forma que o n° total de bits “1” do quadro

(inclusive o bit de FCS) seja par ou ímpar (dependendo da modalidade);

O receptor calcula a paridade do n° total de bits ”1” (Dados+FCS) e compara com o

bit de paridade FCS;

O algoritmo detecta apenas erro de um único bit (erro simples);

Não efetua correção (o bit errado não é localizado). O quadro corrompido é

descartado e deve ser retransmitido;

Pouco eficiente pois não há detecção em caso de n° par de erros em Paridade impar

ou vice-versa;

Exemplo de Verificação por Paridade Ímpar

Bits recebidos:Resultado OK, pois o n° total de “1” é igual a 9 (ímpar)




Exemplo de Detecção/Correção de erros: Paridade (Bidimensional)

No transmissor, os dados são distribuídos em um arranjo matricial e atribuídos valores

de paridade para cada linha, cada coluna e todas as linhas/colunas. Os bits de paridade

(FCS) são enviados juntamente com os dados, formando o quadro de enlace;

O receptor analisa os dados+paridade com o mesmo critério do no transmissor e no

caso de corrupção de 01 bit, o mesmo pode ser localizado e corrigido;

É possível detecção e correção de 01 bit nos próprios bits de paridade EDC;

Para 02 bits corrompidos, apenas a detecção é possível;

Apesar de restrito, é um mecanismo importante pois:

. Recupera quadros com corrupção simples, evitando retransmissão e assim, não gerando

tráfego excedente;

. Pode ser suficiente para enlaces com baixas taxas de erros, onde a probabilidade de um

erro duplo no quadro é pequena;




Detecção/Correção de erros: Verificação de Paridade

Paridade Bidimensional – Exemplo:


Paridade PAR



Detecção/Correção de erros: Verificação de Redundância Cíclica (CRC- Cyclic

Redundancy Check);

O algoritmo para cálculo do CRC é o seguinte:

Na montagem do quadro no transmissor, para um conjunto D com d bits a enviar é associado

um código CRC com r de bits (com r<d), determinados conforme o algoritmo indicado:

. É definido k = (r –1) como sendo o grau do polinômio gerador G(x);

. Acrescentar k bits ‘zero’ à extremidade final do conjunto de D bits a transmitir;

. Dividir a seqüência de bits resultantes (D + k bits) pelo código CRC utilizando a divisão de módulo

2 (soma binária sem “vai Hum” ou “empresta Hum”, equivalente ao OU exclusivo). Esta divisão

resultará em um resto R chamado de bits CRC;

. O quadro é então montado com os bits a enviar (D) juntamente com os bits de CRC (R) e é então

transmitido;

No receptor, o quadro recebido é dividido em módulo 2 pelo mesmo polinômio gerador G(x),

podendo ocorrer dois casos:

. Resto = 0, dados recebidos sem erros;

. Resto 0, quadro corrompido;


Ou Exclusivo:

10011011

+ 11001010 ------------ 01010001



3.3.3) Serviços oferecidos pela Camada de Enlace (cont).Cálculo de CRC (Cyclic Redundancy Check) – Exemplo:Dados a enviar (D) = 101110;

N° de bits a enviar (d) = 6;

Gerador = 1001 .: G(x) = x3 + 1

k = r - 1 = 3 (nº de zeros a acrescentar).

Quadro transmitido101110011| 10011001 101011001010 1001 001101 1001 01001 1001 0000

D (d bits) R (bits CRC)Transmissor Receptor

101110 011

Dados OK



3.3.4) Padrões definidos pelo 802 IEEE Standard Group

Padrão IEEE 802.1 : É um documento que descreve o relacionamento entre

os padrões 802.x e o modelo RM / OSI - ISO. Padrão IEEE 802.2: Protocolo de Enlace Lógico ( LLC )Padrão IEEE 802.3: Barramento com controle de acesso CSMA / CD Padrão IEEE 802.4: Barramento com controle de acesso TOKEN - BUS Padrão IEEE 802.5: Anel com controle de acesso TOKEN - RING Padrão IEEE 802.6: Método de acesso para redes metropolitanas ( DQDB) Padrão IEEE 802.7: Consultivo técnico de banda larga Padrão IEEE 802.8: Consultivo técnico de fibra ótica Padrão IEEE 802.9: Integração voz / dados ( ETHERNET ISÓCRONO ) Padrão IEEE 802.10: Segurança em LAN Padrão IEEE 802.11: LAN sem fios (WIRELESS-LAN) Padrão IEEE 802.12: Fast - Ethernet

DQDB – Distributed Queue Dual Bus

CSMA/CD – Carrier-Sense Multiple Access/Colision Detection



3.3.5) Camada de Enlace: Acesso ao meio

Em função da sistemática de distribuição e controle dos quadros a serem transmitidos, os

enlaces podem ser classificados em:

Enlaces Ponto a Ponto:

Transmissão em meio único, envolvendo apenas um transmissor e um receptor. Exemplo: PPP

(Point to Point Protocol);

Enlaces Broadcast:

Transmissão em meio compartilhado, com múltiplos transmissores e receptores. Exemplo:

Ethernet;

Exemplos de Enlaces Broadcast.



3.3.6) Camada de Enlace: Protocolos de Acesso ao meio

São protocolos da camada de enlace que permitem acesso múltiplo ao meio de

transmissão de maneira compartilhada, nas seguintes modalidades:

Canal de comunicação único e compartilhado:

. Duas ou mais transmissões pelos nós geram interferências;

. Apenas um nó pode transmitir com sucesso num dado instante de tempo;

Protocolo de múltiplo acesso:

. Algoritmo distribuído que determina como as estações compartilham o canal,

isto é, determinam quando cada estação pode transmitir;

. Comunicação sobre o compartilhamento do canal deve utilizar o próprio

canal;



Requisitos importantes dos protocolos de múltiplo acesso:

Síncrono ou assíncrono;

Informação necessária sobre as outras estações;

Robustez (Por exemplo em relação a erros do canal);

Desempenho;

3.3.6) Camada de Enlace: Protocolos de Acesso ao meio (cont)



3.3.7) Camada de Enlace: Sub camadas funcionais

O IEEE 802 Standard Group estabeleceu uma divisão da camada de enlace em duas sub-camadas:

MAC (Media Access Control)

. Interface com a camada física, efetuando o tratamento dos parâmetros específicos da tecnologia

utilizada no nível físico (características elétricas, endereçamento físico, etc);

LLC (Logical Link Control)

. Efetua a implementação da interface do nível de enlace com o nível de rede;

. Faz o controle de multiplexação, tratamento de erros gerados no meio físico e controle do fluxo de

dados;

Rede

Enlace

Física

Modelo OSI

LLC

MAC



3.3.7) Camada de Enlace: Sub camadas funcionais (cont)

Comparação entre os padrões IEEE 802 x RM-OSI / ISO :

CSMA/CD TOKEN TOKEN DQDB BUS RING

LAN MAN



3.3.8) Camada de Enlace: Sub camada MAC

Para atendimento às diversas camadas físicas , os protocolos MAC podem ser divididos em

três classes:

Partição física de canal:

. Dividem o canal em parcelas menores através de multiplexação no tempo (TDM), na

freqüência (FDM) ou através de codificação;

. Aloca uma “parcela” do canal para uso exclusivo de cada conexão;

Acesso Aleatório:

. Convive com a colisões entre quadros geradas pela transmissão simultânea entre dois ou

mais nós;

. Após detectada a colisão, é feita retransmissão dos quadros perdidos;

Passagem de Permissão:

. Cada nó só transmite mediante autorização, sendo o compartilhamento rigorosamente

coordenado para evitar colisões;



3.3.8) Camada de Enlace: Sub camada MAC (cont)TDMA (Time Division Multiple Access).

O protocolo TDMA divide o canal em intervalos de tempo de transmissão

(time slots), os quais compõem o quadro temporal (não é o quadro da

camada de enlace); Acesso ao canal é feito por ”turnos“;

Cada estação controla um compartimento (“slot”) de tamanho fixo

(tamanho = tempo de transmissão de pacote) em cada turno;

Compartimentos não usados permanecem ociosos;

Exemplo: rede local com 6 estações onde 1,3,4 transmitem (pacotes) e

2,5,6 permanecem vazios (sem transmissão).



3.3.8) Camada de Enlace: Sub camada MAC (cont)FDMA (Frequency Division Multiple Access).

No protocolo FDMA, o espectro de freqüências disponível do canal é repartido entre usuários;

O espectro do canal é dividido em bandas de freqüências;

Cada estação recebe uma banda de freqüências;

Tempo de transmissão não usado nas bandas de freqüência permanece ocioso;

Exemplo: rede local com 6 estações: 1,3,4 têm pacotes, as bandas de freqüência 2,5,6

ficam vazias ;

bandas

de f

reqüênci

as tempo

1

2

3

4

5

6

1 2 3 4 5 6 freqüência



3.3.8) Camada de Enlace: Sub camada MAC (cont)Protocolos MAC de Acesso Aleatório.

Não há controle do início da transmissão e quando o nó tem um quadro a enviar:

. Transmite com toda a taxa do canal R;

. Em princípio, não há uma regra de hierarquia de transmissão entre os nós;

. Assim, dois ou mais nós transmitindo simultaneamente gerarão colisões de quadros no

canal;

No Protocolo MAC de acesso aleatório é necessário definir:

. Como detectar eventuais colisões de quadros ?

. Como as estações se recuperam das colisões (por exemplo, via retransmissões) ?

Exemplos de protocolos MAC de acesso aleatório:

. ALOHA

. Slotted ALOHA

. CSMA, CSMA/CD e CSMA/CA.



3.3.8) Camada de Enlace: Sub camada MAC (cont)Protocolos MAC de Acesso Aleatório: Aloha

No caso de um quadro a enviar não há espera pelo início de um time slot (transmissão imediata); Operação mais simples pois não há sincronização; A probabilidade de colisão aumenta:No exemplo, o quadro enviado em t0 colide com outros quadros enviados em [t0-1, t0+1].



3.3.8) Camada de Enlace: Sub camada MAC (cont)Protocolos MAC de Acesso Aleatório:Slotted Aloha

O tempo de transmissão total é dividido em time slots de igual duração

(tempo de transmissão de cada quadro);

Um Nó com quadro pronto aguarda para transmissão no início do

próximo time slot;

No caso de colisão entre dois ou mais quadros, retransmitir nos

próximos time slots até que consiga transmissão com sucesso.

Condição da transmissão: Sucesso (S), Colisão (C), Vazio (E)



3.3.8) Camada de Enlace: Sub camada MAC (cont)Protocolos MAC de Acesso Aleatório:CSMA (Carrier Sense Multiple Access)

Família de protocolos que implementam melhorias em relação ao

ALOHA, principalmente reduzindo a colisão entre quadros;

O protocolo CSMA “escuta” o canal antes de transmitir um quadro, ou

seja:

. Se o canal parece vazio, então transmite o quadro;

. Se o canal está ocupado, adia a transmissão. Assim temos:

CSMA Persistente: tenta outra vez imediatamente após a colisão;

CSMA Não-persistente: tenta novamente após um intervalo aleatório;

Analogia humana: não interrompa os outros para uma comunicação

eficiente;



3.3.8) Camada de Enlace: Sub camada MAC - Colisões no protocolo CSMA

Apesar da detecção da portadora presente

ou não no canal, as colisões podem ocorrer

devido ao atraso de propagação do sinal,

implicando que um nó pode não “ouvir” as

transmissões de um outro nó num dado

momento; No caso de colisão, todo o tempo de

transmissão do pacote é desperdiçado;

Exemplo:

Papel da distância e do atraso de propagação

na determinação da probabilidade de colisão.

Nó B:

Inicia transmissão do quadro no tempo to;

Nó D:

Inicia transmissão do quadro no tempo t1;

espaço

tem

po

Diagrama espaço/temporal de dois nós com transmissão CSMA com colisão de quadros.

Tem

po d

e t

ransm

issã

o (

B)

Tem

po d

e T

ransm

issã

o (

D)

Colisão



3.3.9) O protocolo CSMA/CD (CSMA with Collision Detection)

Definido no IEEE pelo sub-grupo de trabalho 802.3 para aplicações na tecnologia

Ethernet voltada para LAN´s, é uma evolução do CSMA: Possui função de detecção de colisão de quadros; Uma vez as colisões sendo detectadas, as transmissões são interrompidas de

imediato, reduzindo o desperdício de tempo no canal transmitindo quadros

danificados; As retransmissões podem ser persistentes ou não-persistentes;

Implementação simples em lances cabeados:

. Medição da intensidade do sinal e comparação dos níveis com e sem colisão;

Difícil implementação em LAN´s sem fio:

. Receptor desligado durante a transmissão;

Analogia humana: o “bom-de-papo” educado.



3.3.9) O protocolo CSMA/CD (CSMA with Collision Detection): Fluxograma Básico

Estação Transmissora Escuta o Meio

Canal Desocupado?

Sim

Transmite o quadro

Não Aguarda um tempoaleatório

Houve Colisão?Sim

Interrompe a transmissão

FIMNão



As colisões podem ocorrer, como no

CSMA, mas o processo de transmissão

cessa logo após a detecção da colisão; No caso de colisão apenas o tempo

entre o início da transmissão e a colisão

é desperdiçada; O CSMA/CD é empregado no mais

difundido protocolo LAN, o padrão

Ethernet;

Exemplo:

Detecção de colisão e redução no

tempo de transmissão de quadros

danificados.

Diagrama espaço/temporal de dois nós com transmissão CSMA/CD com colisão de quadros.

Detecção de colisão/tempo

de parada

Colisão

espaço

tem

po

Tem

po d

e t

ransm

issã

o (

B)

Tem

po d

e T

ransm

issã

o (

D)

3.3.9) O protocolo CSMA/CD (CSMA with Collision Detection) cont



3.3.9) O protocolo CSMA/CD (CSMA with Collision Detection) contO protocolo CSMA/CD em ação:

0) Há Quadro a transmitir? Se sim então vá para 1). Se não, permaneça em 0);

1) Escuta o canal. Se ocioso então vá para 2). Se ocupado vá para 7);

2) Inicia transmissão e vá para 3)

3) Monitora o nível do sinal do canal durante a transmissão e vá para 4);

4) Se detectou outra transmissão vá para 5). Se não detectou outra transmissão vá para 9);

5) Aborta transmissão e envia sinal de colisão (*). Vá para 6);

6) Atualiza número de colisões e vá para 7);

7) Retarda nova transmissão de acordo com o algoritmo de retardamento exponencial (**). Vá para 8);

8) Vá para 1);

9) Monitora o nível do canal e o final da transmissão. Caso finalizou transmissão sem colisão vai para 10). Em caso de colisão

durante transmissão vá para 5);

10) Terminou transmissão deste quadro. Vá para 11);

11) Zera número de colisões e vá para 12);

12) Vá para 0);

(*) - Sinal de colisão : para garantir que todos os outros transmissores tomem conhecimento da colisão (formado por 48 bits);

(**) – A meta é adaptar a taxa oferecida por transmissores à estimativa da carga atual, ou seja, retardar quando existe alto

tráfego;



3.3.9) O protocolo CSMA/CD (CSMA with Collision Detection) cont

Nota-se que no esquema anterior, um quadro novo tem uma boa chance de

sucesso na primeira tentativa, mesmo em alto tráfego;

Como uma primeira aproximação, define-se Eficiência Teórica (E) do protocolo

CSMA/CD, em condições de alto tráfego um grande número de nós, como sendo:

Onde :tprop = Tempo de propagação do sinal entre dois nós (segundos);

C = Taxa de transmissão do canal (bps);M = Tamanho do quadro (bits);

)4,3(1

1

MC

tE

prop

(*)

(*) - SOARES, L.F.G., et al. Redes de Computadores: das LANs, MANs e WANs ás redes ATM. Pag. 175.



3.3.10) Padrões para os níveis físico e enlace (LAN´s e WAN´s)

Em rede locais cabeadas, a detecção da portadora é mais simples, verificando-se o nível do

sinal na linha de transmissão: CSMA;

Melhor se utilizar Detecção de Colisões (CSMA/CD – Collision Detection);

No padrão 802.3 (Ethernet) é utilizado o protocolo CSMA/CD.

CSMA/CD TOKEN TOKEN DQDB BUS RING

LAN



3.3.11) Endereçamento Físico em LAN

Exemplos de Endereços MAC.

Endereço físico ou MAC address (Media

Access Control address)

Usado para levar o quadro da estação de origem

até o cartão de interface de rede local (cartão de

adaptador) da estação de destino na rede LAN;

Endereço MAC

. Formado por 48 bits agrupados em 12 caracteres hexadecimais

. Utilizado na maioria das redes LAN;

. Gravado em memória ROM da placa de rede, fornecendo a esta um Canal de comunicação

único e compartilhado:

. Duas ou mais transmissões pelos nós gera a interferência;

. Apenas um nó pode transmitir com sucesso num dado instante de tempo;



3.3.11) Endereçamento Físico em LAN (cont)

Alocação de endereços MAC administrada pelo IEEE;

É designado para um fabricante uma parte do espaço

de endereços para garantir unicidade (até 224);

Analogias:

. Endereço MAC: como número do CPF;

. Endereço IP: como endereço postal;

O endereço MAC não é estruturado -> Portabilidade

O endereço IP é hierárquico e não portátil;

Endereço Fabricante

00000C Cisco

00001B Novell

00001D Cabletron

000081 Synoptics

0000AA Xerox

02608C 3Com

080009 HP

080010 AT&T

080020 SUN

08002B DEC

08005A IBM

Exemplos de Endereços por fabricante

00 - 00 - 1D - 00 - 26 - A3

fabricante seqüencial

Placa de Rede



3.3.11) Endereçamento Físico em LAN (cont)Tradução Endereços IP x Endereços MAC

Para encaminhamanto de pacotes dentro do ambiente local, deve haver uma relação entre endereço físico (MAC address)

e endereço lógico (IP). Esta relação é fornecida através de uma tabela gerenciada pelo protocolo ARP (Address Resolution

Protocol);

Cada nó IP (Estação, Roteador) na rede local possui uma Tabela ARP que contém um mapeamento entre endereços

IP/MAC para os nós na rede local;

Composição da tabela ARP:

< endereço IP; endereço MAC>

Exemplo de Utilização do ARP:

. Nó A deseja enviar pacote para endereço IP de destino X.Y.Z.W na mesma rede local;

. O Nó A primeiro verifica em sua própria tabela ARP se consta o endereço IP X.Y.Z.W;

. Caso conste, ele retira o endereço MAC e encaminha o pacote;

. Caso não conste, o protocolo ARP difunde um pacote ARP:

< XYZ, MAC (?) >

. TODOS os nós na rede local aceitam e inspecionam o pacote ARP;

. O Nó X.Y.Z.W responde ao nó A com um pacote ARP Unicast (ponto a ponto) informando seu próprio endereço MAC:

< X.Y.Z.W, MAC (XYZW) >

. O endereço MAC de X.Y.Z.W é inserido na Tabela ARP;

. O Nó A transmite o pacote para o nó X.Y.Z.W.



3.3.12) Padrão IEEE 802.3 (Ethernet)

Definido pelo padrão IEEE 802.3 CSMA/CD (Ethernet ), tornou-se a mais

popular das tecnologias para implementação das camadas de enlace/física

em LAN´s;

Baixo custo, pois utiliza componentes de uso comum;

Foi a precursora das tecnologias de LAN (1979, Bob Metcalfe - EUA);

Mais simples e menor custo que as redes Frame Relay ou ATM;

Acompanhou a necessidade de aumento de taxa de transmissão: 10,

100 e 1.000 Mbps;

Muitas tecnologias disponíveis (cabo coaxial, par trançado, fibra, etc),

mas todas compartilham características comuns (estrutura de quadro,

principalmente);



3.3.12) Padrão IEEE 802.3 (Ethernet) cont

Esboço da Ethernet feito por Bob Metcalf na década de 70, que originou o padrão 10Base5.



3.3.13) Exemplos de Padrões de Cabeamento IEEE 802.3

Tipo Taxa CaboDistância

máx./segmentoObservações

10Base5 10 MbpsCoaxial grosso

(diâmetro 1,2 cm)500 mts Padrão precursor

10Base2 10 Mbps Coaxial fino 200 mts Menor custo

10BaseT 10 Mbps Par trançado100 mts(nó-hub)

Manutenção simples

10BaseF 10 Mbps Fibra óptica 2.000 mts Backbone

100BaseTX 100 Mbps Par trançado100 mts(nó-hub)

Full-duplex(cat 5)

1000BaseT 1.000 Mbps Par trançado100 mts(nó-hub)

Alta velocidade (compatível com 10 e 100 Mbps)

3) arquiteturas, padrões e funcionalidades das camadas 1 ciência da computação – redes de...

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