aula 12 arquitetura de redes ii

8/13/2019 Aula 12 Arquitetura de Redes II

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REDES DE COMPUTADORESII

Gigabit Ethernet

Depois dos padres de 10 e 100 megabits, o passo natural paraas redes Ethernet seria novamente multiplicar por 10 a taxa de

transmisso, atingindo 1000 megabits. E foi justamente o

que fizeram. O padro Gigabit Ethernet comeou a ser

desenvolvido pelo IEEE em 1997 e acabou se ramificando emquatro padres diferentes.


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Gigabit Ethernet

O 1000BaseLX o padro mais caro, que suporta apenas cabosde fibra ptica e utiliza a tecnologia long-wave laser, com laseres

de 1300 nanmetros. Apesar de, em todos os quatro padres a

velocidade de transmisso ser a mesma, 1 gigabit, o padro

1000Base-LX o que atinge distncias maiores. Usando cabosde fibra ptica com ncleo de 9 mcrons o sinal capaz de

percorrer distncias de at 5 KM, enquanto utilizando cabos

com ncleo de 50 ou 62.5 mcrons, com frequncias de

respectivamente 400 e 500 MHz, que so os padres mais

baratos, o sinal percorre 550 metros.


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Gigabit Ethernet

O segundo padro o 1000BaseSX que tambm utiliza cabos defibra ptica, mas utiliza uma tecnologia de transmisso mais

barata, chamada short-wave laser, que uma derivao da

mesma tecnologia usada em CD-ROMs, com feixes de curta

distncia. Justamente por j ser utiliza em diversos dispositivos,esta tecnologia mais barata, mas em compensao o sinal

tambm capaz de atingir distncias menores. Existem quatro

padres de laseres para o 1000BaseSX.


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Gigabit Ethernet

Com laseres de 50 mcrons e frequncia de 500 MHz, o padromais caro, o sinal capaz de percorrer os mesmos 550 metros

dos padres mais baratos do 1000BaseLX. O segundo padro

tambm utiliza laseres de 50 mcrons, mas a frequncia cai para

400 MHz e a distncia para apenas 500 metros. Os outros doispadres utilizam laseres de 62.5 mcrons e frequncias de 200 e

160 MHz, por isso so capazes de atingir apenas 275 e 220

metros, respectivamente.


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Gigabit Ethernet

Para distncias mais curtas existe o 1000BaseCX, que ao invsde fibra ptica utiliza cabos twiaxiais, um tipo de cabo coaxial

com dois fios, que tem a aparncia de dois cabos coaxiais

grudados. Este padro mais barato que os dois anteriores, mas

em compensao o alcance de apenas 25 metros. A idia que ele servisse para interligar servidores em data centers, que

estivessem no mesmo rack, ou em racks prximos.


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Gigabit Ethernet

Mas, o padro que est crescendo mais rapidamente, a pontode quase condenar os demais ao desuso o 1000BaseT,

tambm chamado de Gigabit over copper, por utilizar os

mesmos cabos de par tranado categoria 5 que as redes de 100

megabits atuais. Isto representa uma enorme economia, noapenas por eliminar a necessidade de trocar os cabos atuais por

cabos muito mais caros, mas tambm nas prprias placas de

rede, que passam a ser uma evoluo das atuais e no uma

tecnologia nova.


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Gigabit Ethernet

O alcance continua sendo de 100 metros e os switchscompatveis com o padro so capazes de combinar ns de 10,

100 e 1000 megabits, sem que os mais lentos atrapalhem os

demais. Toda esta flexibilidade torna uma eventual migrao

para o 1000BaseT relativamente simples, j que voc podeaproveitar o cabeamento j existente. Na verdade, muita pouca

coisa muda. Note que apesar dos cabos serem os mesmos, o

1000BaseT faz um uso muito mais intensivo da capacidade de

transmisso e por isso detalhes como o comprimento da parte

destranada do cabo para o encaixe do conector, o nvel de

interferncia no ambiente, cabos muito longos, etc. so mais

crticos.


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Gigabit Ethernet

Com um cabeamento ruim, o ndice de pacotes perdidos sermuito maior do que numa rede de 100 megabits. Todos estes

padres de Gigabit Ethernet so intercompatveis apartir da

camada Data Link do modelo OSI. Abaixo da Data Link est

apenas a camada fsica da rede, que inclui o tipo de cabos eo tipo de modulao usado para transmitir dados atravs deles.


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Gigabit Ethernet

Os dados transmitidos, incluindo camadas de correo de erro,endereamento, etc. so idnticos em qualquer um dos

padres. Assim como muitos hubs, inclusive modelos baratos

permitem juntar redes que utilizam cabos de par tranado e

cabo coaxial, muito simples construir dispositivos quepermitam interligar estes diferentes padres. Isto permite

interligar facilmente seguimentos de rede com cabeamento e

cobre e de fibra ptica, que podem ser usados nos locais onde

os 100 metros dos cabos cat 5 no so suficientes.


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Gigabit Ethernet

As placas Gigabit Ethernet podem operar tanto no modo full-duplex, onde os dois lados podem transmitir dados

simultneamente, quanto no modo half-duplex. O que

determina o uso de um modo ou de outro novamente o uso

de um hub ou de um switch. Voc ver muitas placasanunciadas como capazes de operar a 2 Gigabits, o que nada

mais do que uma aluso ao uso do modo full-duplex. J que

temos 1 Gigabit em cada sentido, naturalmente a velocidade

total de 2 Gigabits. Mas, na prtica no funciona bem assim

pois raramente ambas as estaes precisaro transmitir grandes

quantidades de dados.


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Gigabit Ethernet

O mais comum uma relao assimtrica, com uma falando e aoutra apenas enviando os pacotes de confirmao, onde o uso

do full-duplex traz um ganho marginal.


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10 Gigabit Ethernet

Este padro bastante interessante do ponto de vista tcnico,pois alm da velocidade, o alcance mximo de nada menos

que 40 KM, utilizando cabos de fibra ptica monomodo. Existe

ainda uma opo de baixo custo, utilizando cabos multimodo,

mas que em compensao tem um alcance de apenas 300metros. O 10 Gigabit Ethernet tambm representa o fim dos

hubs. O padro permite apenas o modo de operao full-

duplex, onde ambas as estaes podem enviar e receber dados

simultneamente, o que s possvel atravs do uso de switchs.


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10 Gigabit Ethernet

Isto encarece mais ainda o novo padro, mas trs ganhos dedesempenho considerveis, j que alm de permitir o uso do

modo full-duplex, o uso de um switch acaba com as colises de

pacotes. Outra mudana importante que, pelo menos por

enquanto, sequer cogitado o desenvolvimento de um padroque utilize cabos de cobre, sequer sabe-se se seria possvel.

Mas, isto no conclusivo, pois os padres iniciais do Gigabit

tambm traziam como opes apenas os cabos de fibra ptica.

O par tranado veio apenas em 99, dois anos depois.


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10 Gigabit Ethernet

O 10 Gigabit no se destina a substituir os padres anteriores,pelo menos a mdio prazo. A idia complementar os padres

de 10, 100 e 1000 megabits, oferecendo uma soluo capaz e

interligar redes distantes com uma velocidade comparvel aos

backbones DWDM, uma tecnologia muito mais cara, utilizadaatualmente nos backbones da Internet.


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10 Gigabit Ethernet

Suponha por exemplo que voc precise interligar 5.000 PCs,divididos entre a universidade, o parque industrial e a prefeitura

de uma grande cidade. Voc poderia utilizar um backbone 10

Gigabit Ethernet para os backbones principais, unindo os

servidores dentro dos trs blocos e os interligando Internet,usar uma malha de switchs Gigabit Ethernet para levar a rede

at as salas, linhas de produo e salas de aula e usar hubs

10/100 para levar a rede at os alunos e funcionrios, talvez

complementando com alguns pontos de acesso 802.11b para

oferecer tambm uma opo de rede sem fio.


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10 Gigabit Ethernet

Isto estabelece uma pirmide, onde os usurios individuaispossuem conexes relativamente lentas, de 10 ou 100

megabits, interligadas entre s e entre os servidores pelas

conexes mais rpidas e caras, um sistema capaz de absorver

vrias chamadas de videoconferncia simultneas por exemplo.Tanto o Gigabit quanto o 10 Gigabit sinalizam que as redes

continuaro a ficar cada vez mais rpidas e mais acessveis. Hoje

em dia possvel comprar uma placa 10/100 por menos de 30

reais e, com o barateamento dos novos padres, estes preos

no voltaro a subir.


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10 Gigabit Ethernet

Com as redes to baratas, aplicaes que estavam fora demoda, como os terminais diskless, terminais grficos, etc.

voltaram a ser atrativas. Os PCs continuam relativamente caros,

mas a banda de rede est muito barata. Com isto, comea a

fazer sentido aproveitar PCs antigos, transformando-os emterminais de PCs mais rpidos.


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Exerccios:

1. Qual o padro mais usado nas redes Gigabit Ethernet?2. De que modo uma rede Gigabit Ethernet pode usar o

mesmo cabo de uma rede 100BaseT?

3. O padro 10 Giga Ethernet prev o fim dos hubs, por qu?

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