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Redes e Serviços em Banda Larga
Redes Locais de Alta Velocidade
Paulo Coelho 2002 /2003
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Introdução
� Fast Ethernet � Gigabit Ethernet� ATM LANs
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Características de algumas LANs de alta velocidade
ATM ForumIEEE 802.3IEEE 802.3Standard de suporte
ComutadoCSMA/CDCSMA/CDMétodo de acesso
UTP, STP, Fibra ópticaFibra óptica, UTPUTP, STP, Fibra óptica
Meio de transmissão
25 Mbps – 1.2 Gbps1 Gbps100 MbpsTaxa de transmissão
ATM LANGigabit EthernetFast Ethernet
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Porquê LANs de alta velocidade ?
� 2 Motivos� O poder computacional dos PCs continua a
aumentar rapidamente� Computação em Rede
� Exemplos de aplicação� Centralização de servidores (Server Farms)� Aplicações de comunicação multimédia� Backbone local de alta velocidade
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Ethernet Clássica
� Topologia em Barramento� 10 Mbps� Protocolo de controlo de acesso ao meio
CSMA/CD � Os dados são transmitidos em blocos
chamados tramas:� Dados do utilizador� Cabeçalho da trama contendo o endereço único
da estação de destino
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Transmissão de uma trama numa LAN em bus
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CSMA/CD
Carrier Sense Multiple Access/ Carrier Detection
1. Se o meio está livre, transmite.2. Se o meio está ocupado, continua a escutar até o
canal ficar livre, transmitindo então de imediato.3. Se uma colisão for detectada durante a
transmissão, para a transmissão de emediato. 4. Depois de uma colisão, espera um tempo aleatório,
tentando transmitir de seguida (repete do passo 1).
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Operação do CSMA/CD
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Formato da trama Ethernet
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Meios físicos a 10Mbps
� <Taxa de Transmissão> <método de sinalização> <comp. máx>
� 10Base5� 10 Mbps� Cabo coaxial de 50-ohm c/ topologia em Barramento� Comprimento máximo do segmento 500 metros
� 10Base-T� Pare entrançado, comprimento máx 100 metros� Topologia em estrela (hub ou repetidor multiponto
num ponto central)
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Topologia em estrela com dos níveis
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Hubs e Switches
Hub� Transmissão de uma estação recebida por um hub
central e retransmitida em todas as linhas de saída� Apenas uma transmissão de cada vez
Comutador de nível 2 (Layer 2 Switch)� Uma trama que chega é comutada para uma linha
de saída� Várias transmissões ao mesmo tempo
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Hubs e comutadores na LAN
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Bridge
� Processamento das tramas por software
� Analisa e processa umatrama de cada vez
� Store-and-forward
Comutador de nível 2
� Processamento das tramas por hardware
� Multiplos caminhos paraos dados e podemanipular várias tramasde cada vez
� cut-through
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Comutadores de nível 2
� Espaço de endereçamento plano� Tempestades de Broadcasts� Apenas um caminho entre dois dispositivos
� Solução 1: subredes interligadas por routers� Solução 2: comutação de nível 3, baseada em
hardware
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Configuração típica de uma rede
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Ethernet 100Base-T (IEEE 802.3)
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Exemplo de um backbone Ethernet 100 Mbps
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Exemplo de uma configuração Gigabit Ethernet
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Figure 6.10
Opções para Gigabit Ethernet (escala log.)
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Taxas de transmissão e distâncias (escala log.)
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ATM na LAN
� O ATM foi desenvolvido para operar em links com velocidades de 155 Mbps ou mais
� O ATM é uma tecnologia comutada, comparando com a Ethernet que é umatecnologia partilhada� Como implementar broadcast e multicast numa
rede ATM?� A solução encontrada pelo ATM Forum chama-se
LANE “Lan Emulation”
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ATM como rede de Backbone
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Níveis protocolares na emulação de LAN
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Funcionamento LANE
� Os servidores necessários para implementar uma LANE são:� LAN emulation configuration server (LECS)� LAN emulation server (LES)� Broadcast and Unknown Server (BUS)
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Funcionamento LANE
� O host efectua os seguintes procedimentos:� Envia o pacote para o BUS, que sabe distribuir o pacote
para o destino usando o seu VC ponto-multiponto� Envia um pedido de resolução de endereço para o LES, na
forma “Que endereço ATM corresponde a este endereço MAC?”
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Bibliografia Consultada
� STALLINGS, William, High-Speed Networks TCP/IP and ATM Design Principles, Prentice Hall 1998, pg. 102 - 120
� PETERSON, Larry & Bruce Davie, Computer Networks, Morgan Kaufmann, 2000, pg. 198 - 215