Redes de Computadores II

Ricardo José Cabeça de Souza

www.ricardojcsouza.com.br

• Bob Metcalfe – 1973 Xerox PARC

• Alto Aloha Network

• Ethernet – Ether – espaço luminífero

– Propagação de ondas eletromagnéticas pelo espaço

– Recurso essencial ao sistema: meio físico

• Patente Ethernet: 1977 – Multipoint Data Communication System With Collision Detection

ETHERNET

• EVOLUÇÃO

• Lançamento Padrão DIX Ethernet 10 Mbps – 1980

– DEC / Intel / Xerox (DIX)

– Cabo coaxial grosso

ETHERNET

• EVOLUÇÃO

• Padronização IEEE (LAN e MAN) – 1985

– 802

• Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection - CSMA/CD (802.3)

• Token Bus (802.4)

• Token Ring (802.5)

• DQDB (802.6)

ETHERNET

• IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers)

– Organização profissional sem fins lucrativos

– Meta é promover conhecimento no campo da engenharia elétrica, eletrônica e computação

– Estabelecimento de padrões para formatos de computadores e dispositivos

ETHERNET

EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE)

Sistema de Mídia 10Base5

– Ethernet Original

– Cabo Coaxial Grosso

– Conector Transceivers

– 10 Mbps

– Cabo Transceivers: 50 m

– NIC

– Tamanho Máx Segmento: 500 m

ETHERNET

ETHERNET

EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE)

Sistema de Mídia 10Base2

– Cabo Coaxial Fino

– Conector BNC

– 10 Mbps

– NIC

– Tamanho Máx Segmento: 185 m

ETHERNET

ETHERNET

ETHERNET

EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE)

Sistema de Mídia 10BaseT

– Par trançado (UTP) cat. 3 ou superior (TIA/EIA)

– Conector RJ-45

– 10 Mbps

– Repetidor com portas 10BaseT

– NIC

– Tamanho Máx Segmento: 100 m

ETHERNET

ETHERNET

ETHERNET

EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE)

Sistema de Mídia 10BaseF

– Fibra ótica

– 10BaseFL (Fiber Link)

– 10BaseFB (Fiber Backbone)

– 10 Mbps

– Conectar Repetidores

– Conector ST

– Tamanho Máx Segmento: 2.000 m

ETHERNET

• Fibra Ótica ETHERNET

Multimodo

Monomodo

EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE)

Sistema de Mídia 100BaseTX

– Fast Ethernet

– Par trançado (UTP ou STP) cat. 5

– 100 Mbps

– Conector RJ-45

– NIC

– Repetidor com portas 100BaseTX

– Tamanho Máx Segmento: 100 m

ETHERNET

EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE)

Sistema de Mídia 100BaseFX

– Fast Ethernet

– Fibra ótica

– 100 Mbps

– NIC

– Conector SC

– Repetidor com portas 100BaseFX

– Tamanho Máx Segmento:

– 2.000 m (full-duplex)

ETHERNET

EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE)

Sistema de Mídia 1000BaseT

– Gigabit Ethernet (jul/1999)

– IEEE 802.3ab

– Par trançado (UTP ou STP) cat.5e

– 1000 Mbps

– NIC

– Conector RJ-45

– Full-Duplex

– Hubs de Comutação com portas 1000BaseT

– Tamanho Máx Segmento: 100 m

ETHERNET

EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE)

Sistema de Mídia 1000BaseX

– Gigabit Ethernet

– IEEE 802.3z

– Fibra ótica

– 1000 Mbps

– NIC

– Conector SC

– Full-Duplex

– Hubs de Comutação com portas 1000BaseX

– Tamanho Máx Segmento: 10 Km

– 1000BaseLX – 100 Km

ETHERNET

• Os elementos básicos do Ethernet – QUADRO(Frame)

• Conjunto padronizado bits usados para transporte dados

– Protocolo MEDIA ACCESS CONTROL(MAC) • Regras de acesso

– COMPONENTES DE SINALIZAÇÃO • Dispositivos eletrônicos para enviar e receber

dados

– MEIO FÍSICO • Cabos ou outros meios

ETHERNET

• O Quadro Ethernet ETHERNET

• Preâmbulo/SFD

– 64 bits

– Sincronização do stream de dados

– Interfaces 10 Mbps

– Permite perda dados iniciais

– SFD – Start Frame Delimiter

– Mantido em Fast e Gigabit Ethernet (sinalização constante)

56 bits 8 bits

PRE SFD

ETHERNET

• Endereço de Origem e Destino – Controlado pelo IEEE-Standards Association

– OUI (Organizationally Unique Identifier) do Fabricante – 24 bits

– 24 bits seguintes – atribuído pelo fabricante

– Endereço MAC (Media Access Control) • Interface(NIC) lê endereço destino

• Trata o quadro ou ignora

48 bits 48 bits

DA SA

ETHERNET

Cabeçalho de marcação de VLAN

(Virtual LAN) – Entre origem e campo de tamanho/tipo

– 4 bytes de extensão

– Usado por hubs de comutação para direcionar tráfego para membros de uma determinada VLAN

ETHERNET 48 bits 48 bits

DA SA

16 bits

Length/Type

• Campo de Tipo/Tamanho

– Se valor campo <= tamanho máx quadro (1.518 decimal)

• Então campo Tipo/Tamanho = campo de tamanho – nº octetos dados LLC

• Senão valor campo Tipo/Tamanho > tamanho máx – tipo de protocolo dos dados

16 bits

Length/Type

ETHERNET

• Campo de Dados

– Mínimo de 46 bytes e Máximo de 1500

– Se dados < 46 bytes

• São usados dados de preenchimento(PAD)

46 a

1500 bits

Data/PAD

ETHERNET

• FCS (Frame Check Sequence)

– CRC (Cyclic Redundancy Check)

– Verificar integridade quadro (sem preâmbulo)

– CRC gerado na transmissão com campos: destino, origem, tipo/tamanho e dados

32 bits

FCS

ETHERNET

CRC (Cyclic Redundancy Check)

–Código Polinomial

–Cadeias de bits

–Polinômio Gerador G(x)

–Quadro M(x)

–Aritmética Módulo 2

ETHERNET 32 bits

FCS

Cálculo do CRC

Quadro M(x)

1 1 0 1 0 1 1 0 1 1

Polinômio Gerador G(x)

G(x) = x4 + x + 1

Algoritmo de Cálculo

Definir r grau G(x)

Acrescentar r bits “0” ao Quadro – Gera E(x)

Dividir – E(x) por G(x) (Aritmética Módulo 2)

Resto = CRC

Enviar Quadro M(x) + CRC

ETHERNET

Cálculo do CRC - Exercício

Quadro M(x)

1 0 1 1 0 0 0 1

Polinômio Gerador G(x)

G(x) = x4 + x + 1

ETHERNET

Polinômios se tornaram padrões internacionais:

CRC-16 = x16 + x15 + x2 + 1

CRC-CCITT = x16 + x12 + x5 + 1

CRC-12 = x12 + x11 + x3 + x2 + x + 1

CRC-32 = x32 + x26 + x23 + x22 + x16 +

x11 + x10 + x8 + x7 + x5 + x4 +

x2 + x + 1

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• Referências Bibliográficas – KUROSE, Jim F. ROSS, Keith W. Redes de Computadores e a Internet. Uma nova

abordagem. 3. ed. São Paulo: Addison Wesley, 2006. – ARNETT, Matthen Flint. Desvendando o TCP/IP. Rio de Janeiro: Campus, 1997. – CARVALHO, Tereza Cristina Melo de Brito (Org.). Arquitetura de Redes de

Computadores OSI e TCP/IP. 2. Ed. rev. ampl. São Paulo: Makron Books do Brasil, Brisa; Rio de Janeiro: Embratel; Brasília, DF: SGA, 1997.

– COMER, Douglas E. Interligação em rede com TCP/IP. 2. Ed. Rio de Janeiro: Campus, 1998. v.1.

– GASPARINNI, Anteu Fabiano L., BARELLA, Francisco Rogério. TCP/IP Solução para conectividade. São Paulo: Editora Érica Ltda., 1993.

– TANENBAUM, Andrew S. Redes de computadores. 3. Ed. Rio de Janeiro: Campus, 1997.

– SOARES, Luiz Fernando G. Redes de Computadores: das LANs, MANs e WANs às redes ATM. Rio de Janeiro: Campus, 1995.

– SPURGEON, Charles E. Ethernet: o guia definitivo. Rio de Janeiro: Campus, 2000.

– Gigabit Ethernet White Paper by Gigabit Ethernet Alliance (1997) http://www.gigabit-ethernet.org/ technology/whitepapers/gige_0997/papers97_toc.html

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