RedesAula 8RedesAula 8

Professor:

•Marcelo Maia

Modelo de Referência: IEEEModelo de Referência: IEEEModelo de Referência: IEEEModelo de Referência: IEEE Breve Histórico:

O padrão Ethernet surgiu em 1972 nos laboratórios da Xerox com Robert Metcalfe e David Boggs.

Com uma rede onde todas as estações compartilhavam do mesmo meio de transmissão, um cabo coaxial; a configuração utilizada para esta conexão foi a de barramento, utilizava uma taxa de transmissão de 2,94 Mbps.

Depois Bob Metcalfe fundou a 3COM e popularizou a Ethernet como um padrão para diversos fabricantes de equipamentos e cabeamentos de rede;

Sua padronização definitiva através do IEEE ocorreu em 1982, possuindo então 10 Mbps;

Seu protocolo de acesso foi o CSMA/CD e seu padrão foi intitulado IEEE 802.3.

O sub-comitê IEEE 802.3, especificou uma rede: Com topologia em barra (bus), Utilizando o protocolo de acesso CSMA/CD, Padrão inspirado no projeto ETHERNET.

EthernetEthernetEthernetEthernet

Inicialmente o padrão IEEE 802.3 utilizava o cabo coaxial grosso, depois evoluíram para o cabo coaxial fino;

Depois surgiram os pares trançados sem blindagem e com blindagem;

E finalmente surgiram as fibras óticas;

Redes com cabeamento par trançado se tornaram as mais utilizadas juntamente com o protocolo CSMA/CD;

E com isso vários fabricantes passaram a construir seus equipamentos de rede em cima desta tendência.

EthernetEthernet

EthernetEthernetEthernetEthernet- Características Gerais A Ethernet é um padrão de camada física e camada de enlace, opera à 100

Mbps, com quadros que possuem tamanho entre 64 e 1518 bytes.

O endereçamento é feito através de uma numeração que é única para cada host com 6 bytes sendo os primeiros 3 bytes para a identificação do fabricante e os 3 bytes seguintes para o número seqüencial da placa. Este numeração é conhecida como endereço MAC – Media Access Control.

A sub-camada MAC, pertencente a camada 2 da pilha de protocolos OSI, controla a transmissão, a recepção e atua diretamente com o meio físico, conseqüentemente cada tipo de meio físico requer características diferentes da camada MAC.

EthernetEthernetAs caracterísitcas da camada de MAC:

- Modo de transmissão half-duplex, evoluindo para full-duplex;- Encapsulamento dos dados vindos das camadas superiores;- Desencapsulamento dos dados indo paras as camadas

superiores;- Transmissão dos quadros;- Recepção dos quadros.

Formato e Transmissão em LANs EthernetFormato e Transmissão em LANs Ethernet

Abaixo as diferenças e entre os quadros dos padrões Ethernet e IEEE 802.3:

Quadro EthernetPreambul

oEndereço Destinatár

io

Endereço

Origem

Tipo Dados FCS

Preambulo

sfd Endereço Destinatário

Endereço

Origem

Tamanho

Dados

FCS

IEEE 802.3

Formato e Transmissão em LANs EthernetFormato e Transmissão em LANs Ethernet

Quadro Ethernet

Preambulo

Endereço Destinatár

io

Endereço

Origem

Tipo Dados FCS

As funções do quadro acima são: Preâmbulo: é formado por 64 bits e inicia o quadro ethernet, composto por 0s e 1s ele

permite ao destinatário sincronizar o quadro enviado pelo remetente;

Endereço do destinatário e origem: são campos de 48 bits e contém os endereços físicos do destinatário e do remetente respectivamente, a primeira metade identifica o fabricante e a segunda a placa;

Tipo: possui 2 bytes de tamanho e permite que o equipamento transmissor indique que protocolo está sendo usado;

Dados: contém os dados que estão sendo enviados;

FCS: realiza a verificação de erros através do CRC.

Formato e Transmissão em LANs EthernetFormato e Transmissão em LANs Ethernet

Quadro IEEE 802.3

As funções do quadro acima são: Preâmbulo: idem slide anterior ;

SFD (Start of Frame Delimiter): responsável por indicar o início do quadro;

Endereço do destinatário e origem: idem slide anterior ;

Tamanho: indica quantos bytes ocupa o campo dados, o limite está entre 0 e 1500. O padrão indica 46 bytes como o mínimo para que uma colisão seja detectada com mais facilidade.

Dados: idem slide anterior ;

FCS: idem slide anterior .

Preambulo sfd Endereço Destinatário

Endereço Origem

Tamanho Dados FCS

Quadro EthernetQuadro Ethernet

O quadro ethernet é dividido em campos.O quadro ethernet é dividido em campos.

- Destination Address: contem o endereço MAC do destinatário;- Destination Address: contem o endereço MAC do destinatário;

- Source Address: contem o endereço MAC do remetente;- Source Address: contem o endereço MAC do remetente;

- Type/Length: indica o tamanho em Bytes do campo de dados;- Type/Length: indica o tamanho em Bytes do campo de dados;

- Data: contém os dados que deverão ser passados a próxima camada, deve ter - Data: contém os dados que deverão ser passados a próxima camada, deve ter tamanho mínino de 46 bytes e máximo de 1500 bytes;tamanho mínino de 46 bytes e máximo de 1500 bytes;

- FCS – Frame Check Sequence: contem o Cyclic Redundancy Check (CRC).- FCS – Frame Check Sequence: contem o Cyclic Redundancy Check (CRC).

Evolução EthernetEvolução EthernetEthernet : 10 Mbps, e transmite em half-duplex, utiliza cabo

coaxial grosso, fino ou par trançado

Fast Ethernet: 100 Mbps, e transmite em half-duplex e full-duplex, utiliza par trançado

Gigabit Ethernet: 1 Gbps, e transmite em half-duplex e full-duplex, utiliza par trançado

10 Gigabit Ethernet: 10 Gbps, somente em full-duplex, utiliza somente fibra ótica

10 Gigabit Ethernet10 Gigabit Ethernet O perfil de utilização do padrão “10 gigabit ethernet” é mais abrangente do que

do “ethernet”, uma vez que o ethernet está limitado a redes locais enquanto que o 10 gigabit ethernet abrange desde redes locais à redes metropolitanas. Alguns exemplos, além da sua utilização em redes locais, são:

10 Gigabit Ethernet10 Gigabit Ethernet A utilização para enlaces de redes metropolitanas dos padrões “gigabit ethernet”

e do “10 gigabit ethernet” fez deles novos concorrentes nesta área, sua utilização tem várias vantagens, tais como: menor curva de aprendizagem, menores investimentos.

Protocolo para EthernetProtocolo para EthernetProtocolo para EthernetProtocolo para Ethernet

• Dois métodos de controle de acesso ao meio emergiram:

•os baseados em contenção, onde todas as estações disputam o acesso ao meio de transmissão;

•os baseados em acesso ordenado sem contenção, onde cada estação deve esperar sua vez exclusiva de acesso ao meio de transmissão.

•Dos protocolos realizados em contenção, o mais utilizado é o Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection - CSMA/CD.

O Protocolo CSMA/CD e a rede EthernetO Protocolo CSMA/CD e a rede EthernetO Protocolo CSMA/CD e a rede EthernetO Protocolo CSMA/CD e a rede Ethernet

• A detecção de colisões, Collision Detection, é realizada durante a transmissão das estações através de escuta do canal por parte das mesmas.

• Nessa situação, a primeira estação a detectar a colisão, transmite imediatamente um sinal de congestionamento (jamming) para que todas as outras estações em operação, tomem conhecimento da mesma.

• As estações que tiveram suas mensagens colididas, abortam suas transmissões e esperam um tempo aleatório para tentar novamente.

• O protocolo CSMA/CD é o método de acesso implementado pela rede local ETHERNET.

Ethernet

O Protocolo CSMA/CD e a rede O Protocolo CSMA/CD e a rede EthernetEthernet

O Protocolo CSMA/CD e a rede O Protocolo CSMA/CD e a rede EthernetEthernet

Exercícios 8Exercícios 81. Fale sobre o endereço MAC.

2. Explique como funciona o CSMA/CD.

3. Descreva os campos de um quadro Ethernet.

4. Qual a diferênça entre um quadro Ethernet e o 802.3?

5. Descreva as características do padrão 10 Gigabit Ethernet.