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Comunicação de Dados IIComunicação de Dados II

Aula 10 – Camada de Enlace Aula 10 – Camada de Enlace de Dadosde Dados

Prof: Jéferson Mendonça de Limas

Introdução

● Função das Camadas Anteriores:– Aplicação: fornece a interface com o usuário;

– Apresentação: realiza a formatação dos dados para serem utilizados pela camada de aplicação;

– Sessão: fornece funções que permitem a criação de sessão entre processos em diferentes hosts;

– Transporte: garante a entrega das informações sem erros, na sequência correta e sem perdas. Fornece serviços de segmentação, confirmação, controle de tráfego e multiplexação;

– Rede: organiza os dados para transferência dos dados entre os hosts de origem e destino. Fornece serviços de endereçamento da rede.

● Para que os dados possam ser enviados pelos meios físicos das redes (mídias: fios de cobre, fibras ópticas, etc..) é necessário um preparo deles anteriormente.– Papel da camada de Enlace de Dados

Modelo OSI (Enlace de Dados)

Serviços realizados na Camada de Enlace de Dados

● Serviços básicos:– Permite as camadas superiores acessarem o

meio físico através de técnicas como enquadramento;

– Controla como o dado é colocado no meio físico e é recebido do meio físico usando de técnicas como controle de acesso ao meio e detecção de erros;

Termos Utilizados no Camada 2

● Assim como cad)a uma das camadas do Modelo OSI existem termos específicos da camada 2:– Quadro: é A PDU (Unidade de Dados de

Protocolo);

– Nó: Nome dado aos dispositivos conectados a um meio físico comum;

– Meio/Mídia (Físico): Meio físico utilizado para transferência de dados;

– Rede: dois ou mais dispositivos conectados a um meio comum.

Termos Utilizados no Camada 2

Acesso das camadas superiores ao Meio

● A Camada de Enlace libera as camadas superiores da responsabilidade de colocar os dados na rede e recebê-los. Essa camada fornece serviços para suportar os processos de comunicação para cada meio sobre o qual o dado deve ser transmitido.

● Em qualquer troca de pacotes da camada de Rede, podem haver numerosas transições da Camadas de Enlace.

Diferentes Meios de Transmissão

Métodos de Controle de Acesso ao Meio

● Os protocolos de Camada 2 especificam:– O encapsulamento de um pacote em um quadro

– Técnicas para inserir o quadro em cada meio físico

● “Os métodos de controle de acesso ao meio descritos pelos protolocos da camada de Enlace definem os processos pelos quais os dispositivos de rede podem acessar o meio de rede e transmitir quadros em diversos ambientes de rede.”

Envio de Quadro através da Enlaces Diferentes

Criação de um Quadro

● A Camada de Enlace prepara um pacote para transporte através do meio local encapsulando-o com um cabeçalho e um trailer para criar um quadro.

Criação de um Quadro

● Os tipos de campos típicos incluem:

– Campos de indicadores de início e fim - Os limites iniciais e finais do quadro

– Campos de denominação ou endereçamento

– Campo de Tipo - O tipo de PDU contida no quadro

– Qualidade - campos de controle

– Um campo de dado - O quadro de payload (Pacote da camada de Rede)

Acesso ao Meio

● A Camada de Enlace existe como uma camada que conecta os processos de software das camadas acima dela e da camada Física, abaixo dela.

Sub-Camadas de Enlace de Dados

● Para suportar uma ampla variedade de funções de rede, a camada de Enlace é geralmente dividida em duas sub-camadas:

– A sub-camada superior define os processos de software que fornecem serviços aos protocolos da camada de Rede.

– A sub-camada inferior define os processos de acesso ao meio realizados pelo hardware.

Padronização da Camada 2

● Os protocolos e serviços da camada de Enlace são descritos por organizações de engenharia

● Podem ser implementados tanto em software como em hardware

Técnicas de Controle de Acesso ao Meio

● O processo de colocar os dados no meio físico necessita de uma regulamentação (Métodos de Controle de Acesso ao Meio).

● O método de controle usado depende de:– Compartilhamento do meio – se os nós

compartilham o meio

– Topologia – como a conexão entre os nós aparece na camada de enlace

Métodos de controle de Acesso ao Meio

Controle de Acesso ao Meio Compartilhado

● Existem dois métodos básicos de controle de acesso ao meio paro meio compartilhado.

– Controlado - Cada nó tem seu próprio tempo para usar o meio.

– Baseados em Contenção - Todos os nós competem pelo uso do meio

Baseado em contenção ouNão-determinístico

Acesso controlado ouDeterminístico ouPlanejado

Controle de Acesso ao Meio Não-Compartilhado

● Os protocolos de controle de acesso ao meio para meios não-compartilhados exigem pouco ou nenhum controle antes de colocar os quadros no meio físico. Estes protocolos têm regras e procedimentos mais simples para o controle de acesso ao meio. Tal é o caso das topologias ponto-a-ponto.

Comunicação Full-Duplex

Comunicação Half-Duplex

Topologias Lógica x Topologias Físicas

● Topologia de rede é a combinação ou relacionamento de rede e as interconexões entre eles:

– Topologia Física: é a combinação física entre dispositivos

– Topologia Lógica: é o modo como uma rede transfere quadros de um nó para o outro

● Consiste em conexões virtuais independentes ad disposição física dos nós

● Os caminhos de de sinais lógicos são definidos pela camada de enlace

Redes Ponto a Ponto

● Topologia Ponto-a-ponto:

– Em alguns casos a topologia lógica entre os nós forma o que é chamado de Circuito Virtual

● “Circuito Virtual é uma conexão lógica criada dentro de uma rede entre dois dispositivos de rede.”

Transmissão em Meios Multi-Acesso

● Apenas um nó pode inserir dados no meio● Cada nó verificar os dados que estão sendo

inseridos no meio, mas somente o nó ao qual o quadro está endereçado irá processar o conteúdo:

● Comum o uso de métodos como CSMA● Passagem de token também pode ser usado

Transmissão em Topologia Anel

● Cada nó, um após o outro recebe um quadro;● Se o quadro não for endereçado ao nó, este é

passado ao próximo nó;● Utiliza a técnica de controle chamada

passagem de token;

Protocolos da Camada 2: Quadro

● Embora existam muitos protocolos da camada de Enlace diferentes que descrevem os quadros da Camada de Enlace, cada tipo de quadro tem três partes básicas:

– Cabeçalho

– Dado

– Trailer

Função do Cabeçalho

● Contém a informação de controle especificada pelo protocolo da Camada de Enlace:

– Campo de Início de Quadro - Indica o início do quadro

– Campos de endereço de origem e destino - Indicam os nós de origem e destino no meio

– Campo de Tipo - Indica o serviço da camada superior contido no quadro.

Endereçamento: Para onde o Quadro vai!

● Fornecido pela camada de enlace, é usado no transporte do quadro no meio compartilhado

● Usado somente na rede local

Papel do Trailer

● É usado para determinar se o quadro chegou sem erros. Processo chamado detecção de erro. Observe que isto é diferente de correção de erro.

● O campo de Sequência de Verificação do Quadro (FCS) é usado para determinar se ocorreram erros na transmissão e recepção do quadro.

● O protocolo usado na Camada de Enlace, determinará se a correção de erros acontecerá. O FCS é usado para detectar o erro, mas nem todo protocolo suportará a correção do erro.

Protocolos da Camada Enlace de Dados

● Dada a ampla gama de meio físico usado através das diversas topologias em redes de comunicação, existe diversos protocolos da camada 2 em uso:– Ethernet

– Point-to-Point Protocol (PPP)

– High-Level Data Link Control (HDLC)

– Frame Relay

– Asynchronous Transfer Mode (ATM)

Transmissão de Dados entre Hosts

Protocolo Ethernet

● Família de Tecnologias definida nos padrões IEEE 802.2 e 802.3 (taxas de 10, 100, 1000, ou 10000 Mbps)

● O formato básico do quadro permanecem consistentes através de todos os modelos Ethernet. Os métodos para detecção e colocação de dados no meio variam com as diferentes implementações

● Fornece serviço sem confirmação e sem conexão

Protocolo Ethernet

Protocolo PPP

● O Point-to-Point Protocol (PPP) é um protocolo usado para entregar quadros entre dois nós

● O padrão PPP é definido por RFCs● Usa uma arquitetura em camadas permite

que os dois nós negociem opções como autenticação, compressão e o uso de múltiplas conexões físicas

Protocolo PPP

Conectando Tudo (Seguindo dados através da Rede)

Parte 2

Parte 3

Parte 4

Parte 5

Parte 6

Parte 7

Parte 8

Parte 9

Parte 10

Parte 11

Parte 12

Parte 13

Parte 14

Parte 15

Parte 16

A camada de Enlace se refere ao cache ARP do RoteadorA para determinar o endereço MAC que está associado à interface do Servidor Web. Ele então usa este endereço MAC para construir um quadro Ethernet II para transportar o pacote IPv4 através da mídia local para o servidor. O endereço MAC da interface Fa0/0 do RoteadorA é usdo como endereço MAC de origem, e o endereço MAC do servidor é usado como endereço MAC de destino no quadro. O quadro também indica o protocolo da camada superior do IPv4 com um valor de 0800 (hex) no campo Tipo. O quadro começa com um indicador do Preâmbulo e do Início do Quadro e termina com uma verificação de redundância cíclica na Sequência de Verificação do Quadro ao final do quadro para a detecção de erro. Depois ele usa CSMA/CD para controlar o posicionament do quadro para a mídia.

Parte 17

Parte 18

Parte 19

Parte 20

Parte 21

Parte 22

Atividades

● Acessar o endereço:– http://10.0.231.7/comunica

● Fazer os laboratórios do Packet Tracer

Tira Dúvidas

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