Redes de Longa DistânciaRedes de Longa Distância

• WANWAN se concentra nas camadas 1 e 2 do modelo OSIOSI.

• Os protocolos da camada física:protocolos da camada física: descrevem como oferecer conexões elétricas, mecânicas, operacionais e funcionais aos serviços oferecidos por um provedor de serviços de comunicações;

Padrões WANPadrões WAN

• Uma WAN usa os enlaces de dados fornecidos pelas operadoras para prover o acesso à Internet, conexão entre diversas localidades e com redes de outras organizações.

• CPECPE: Dispositivos que ficam nas instalações do assinante (comprados ou alugados).

• Loop localLoop local ou "last mile": Um cabo de cobre ou fibra conectando o CPE à central da operadora (CO - Central CO - Central OfficeOffice).

Tecnologia WANTecnologia WAN

• DTEDTE (Data terminal Equipment): dispositivo do cliente que passa os dados para o DCE;

• DCEDCE (Data Communications Equipment): fornece ao DTE uma interface que o conecta à nuvem WAN;

• A interface DTE/DCEDTE/DCE usa vários protocolos de camada física, tais como HSSI (High-Speed Serial Interface) e V.35.

• Os enlaces WAN são medidas em bpsbps, KbpsKbps, MbpsMbps ou GbpsGbps.

Tecnologia WANTecnologia WAN

• Roteador:Roteador: dispositivos de rede inteligente que usa as informações da camada 3 para entregar os dados na interface WAN.

• CSU/DSU:CSU/DSU: coloca os sinais em um formato apropriado para linhas digitais.

• Modems:Modems: transmitem dados através de linha analógica, modulando e demodulando o sinal.

• Adaptador de Terminal ISDNAdaptador de Terminal ISDN:: conecta equipamentos sem interface ISDN.

• Servidores de comunicação:Servidores de comunicação: concentram as comunicações dos usuários por discagem e o acesso remoto a uma rede local.

Dispositivos WANDispositivos WAN

• Os protocolos da camada de enlace:protocolos da camada de enlace: definem a maneira como os dados são encapsulados para transmissão e os mecanismos para transferir os quadros.

Padrões WANPadrões WAN

• O usuário faz uma chamada, o número discado é usado para definir os switches nas estações de comutação ao longo da rota, criando um circuito contínuo até o destinatário;

• Utiliza-se multiplexação por divisão de tempomultiplexação por divisão de tempo (TDM), para que o circuito entre as estações de comutação seja compartilhado por várias conversas.

• Exemplo: Sistema Telefônico Sistema Telefônico

Comutação por CircuitoComutação por Circuito

• Foi desenvolvida para diminuir custos das redes públicas comutadas por circuito;

• Os bits são agrupados em pacotes rotulados, que atravessam a rede do provedor somente quando for necessário a transmissão. Isso permite compartilhar o enlace com outros usuários.

• Exemplo: Frame RelayFrame Relay

Comutação por PacotesComutação por Pacotes

• Adequada para transferências intermitentes com baixo volume de dados, tais como números de vendas, preços, relatórios de rotina e e-mail;

• VantagensVantagens: simplicidade; disponibilidade; baixo custo de implementação.

• DesvantagensDesvantagens: baixas taxas de dados; tempo de conexão relativamente longo.

Discagem Analógica (Dial-up)Discagem Analógica (Dial-up)

• Fornece conexões dedicadas permanentes, com capacidades que chegam a 2,5 Gbps. Um enlace WAN ponto-a-pontoponto-a-ponto é preestabelecido das instalações do cliente até um destino remoto através da rede do provedor;

• Para cada conexão de linha privada é necessária uma porta serial do roteador. Também são necessários uma CSU/DSU e o circuito do provedor de serviços.

Linhas PrivadasLinhas Privadas

• A primeira rede comutada por pacotes foi padronizada com o grupo de protocolos X.25X.25 da camada de rede;

• Os assinantes conectam-se à rede X.25 com linhas privadas ou com conexões discadas (dial-up);

• As redes X.25X.25 têm baixa capacidade, com um máximo de 48 kbps;

• O Frame RelayFrame Relay substituiu esse protocolo.

X.25X.25

• Protocolo da camada de enlace mais simples que o X.25. Não implementa controle de erro nem de fluxo, assim apresenta menor latência;

• Os provedores de telecomunicações introduziram o Frame RelayFrame Relay, as taxas disponíveis geralmente vão até 4 Mbps;

• Oferece conectividade permanente através de um meio com largura de banda compartilhada, que transporta tráfego de voz e dados.

Frame RelayFrame Relay

• ATMATM (Modo de Transferência Assíncrono) tem taxas de dados superiores a 155 Mbps;

• Foi construído sobre uma arquitetura baseada em células de 53 bytes. O tráfego de voz e vídeo não precisa esperar por um pacote de dados maior para ser transmitido;

• Uma linha ATM típica precisa de quase 20%20% a mais de largura de banda do que o Frame Relay para transportar o mesmo volume de dados.

ATMATM

• DSLDSL (Digital Suscriber Line) utiliza linhas telefônicas existentes para transmitir dados;

• Permite acessar a rede telefônica e a internet simultaneamente;

• Assinantes são multiplexados por um enlace de alta performance através do DSLAMDSLAM (Multiplexador de acesso DSL) que incorporam a tecnologia TDM para agregar muitos assinantes num único meio.

• Oferece recursos para utilização de conexões VPNVPN, aumentando a segurança.

DSLDSL

• Permitem transmissões de dados de alta velocidade, usando as mesmas linhas coaxiais que transmitem a televisão a cabotelevisão a cabo;

• É capaz de transmitir 30 a 40 Mbps de dados em um único canal a cabo de 6 MHz;

• O assinante pode receber o serviço de televisão a cabo ao mesmo tempo em que recebe dados. Isso é feito com ajuda de um simples divisor (splittersplitter).

Cable ModemCable Modem

• A escolha dos protocolos de encapsulamento depende da tecnologia WAN e dos equipamentos utilizados, e devem ser configurados na interface serial de cada roteador;

• O enquadramento HDLCenquadramento HDLC proporciona entrega confiável dos dados e inclui sinalização para controle de fluxo e erros;

• O campo endereçocampo endereço não é necessário nos enlaces WAN, que são quase sempre ponto-a-ponto.

• O FCSFCS usa mecanismo de verificação de redundância cíclica (CRC).

Encapsulamento WANEncapsulamento WAN

• O campo de controlecampo de controle indica o tipo de quadro, que pode ser de:

• InformaçãoInformação - transporta dados da camada de rede;• SupervisãoSupervisão - controla o fluxo de dados e solicita

retransmissão em caso de erro;• Não numeradoNão numerado – Transportam mensagens de

configuração da linha.• Tanto o PPPPPP quanto a versão do HDLC da CiscoHDLC da Cisco tem

um campo extra no cabeçalho para identificar o protocolo da camada de rede.

Encapsulamento WANEncapsulamento WAN

• HDLCHDLC (High-Level Data Link Control) é um protocolo da camada de enlace orientado a bits usado para encapsular os dados em enlaces seriais síncronos tornando a transmissão eficaz. A Cisco oferece uma versão proprietária do HDLC • Existem derivados do HDLC, conhecidos como protocolos de acesso a enlaces, são eles:• LAPBLAPB para X.25; • LAPDLAPD para ISDN; • LAPM LAPM e PPPPPP para modems; • LAPFLAPF para Frame Relay. O O HDLCHDLC fornece comunicação livre de erros entre dois pontos usando janelamento e confirmações.

Encapsulamento HDLCEncapsulamento HDLC

Exemplo do quadro HDLCExemplo do quadro HDLC

• O encapsulamento padrão usado pela cisco em linhas serias síncronas é o Cisco Cisco HDLCHDLC.

• O Cisco HDLC é um protocolo ponto-a-ponto usado em linhas alugadas conectando dois dispositivos Cisco. Para outros dispositivos usar o PPP síncrono.

• Veja na figura como habilitar o HDLC:

Configurando o Encapsulamento HDLCConfigurando o Encapsulamento HDLC

• O O PPP PPP usa arquitetura em camadas e está subdividido em dois sub-protocolos:

• Network Control Protocol (NCP):Network Control Protocol (NCP): Usado para configurar os vários protocolos de camada de rede. Incluem campos funcionais que contêm códigos padronizados para indicar o tipo de protocolo de camada 3 encapsulado pelo PPP.• Link Control Protocol (LCP):Link Control Protocol (LCP): estabelece o enlace ponto-a-ponto, usado para configurar e testar a conexão do enlace de dados.

Arquitetura em Camadas do PPPArquitetura em Camadas do PPP

• O PPPPPP usa o LCP para automaticamente definir as opções de formato de protocolo. Podem ser:• AutenticaçãoAutenticação – Onde quem faz a chamado ajuda

o usuário para que faça a chamada. Ex.: PAP e CHAP;

• CompressãoCompressão – Aumenta Thoughput e reduz quantidade de dados que viajam pelo enlace. Ex.Stacker e Predictor;

• Detecção de ErrosDetecção de Erros – Permitem que erros sejam encontrados usando a opção Quality e Magic;

• MultilinkMultilink – Suporte a balanceamento de carga;• Retorno de chamada do PPPRetorno de chamada do PPP – um roteador

Cisco pode atuar como cliente de retorno de chamada ou como servidor de retorno de chamada.

Formato de EncapsulamentoFormato de Encapsulamento

• FlagFlag – Determina o início e fim do quadro• EndereçoEndereço – Contém o endereço broadcast padrão;• ControleControle – 1 byte que precisa da transmissão em

um quadro sem sequência;• ProtocoloProtocolo – 2 bytes que indica o protocolo

encapsulado;• Dados Dados – Contém o datagrama do protocolo usado,

pode ter até 1500 bytes;• FCSFCS – 2 bytes que controlam os erros;

Campos do Quadro PPPCampos do Quadro PPP

• Router# configure terminalRouter# configure terminal• Router(config)# interface serial 0/0Router(config)# interface serial 0/0• Router(config-if)# encapsulation pppRouter(config-if)# encapsulation ppp

Configurando o PPPConfigurando o PPP

• Show interfaces serial:Show interfaces serial: Mostra informações atuais da interface serial;

• Show Controllers:Show Controllers: Indica o estado dos canais e se um cabo está conectado a ela.

• DebugDebug:: É um comando de depuração muito útil pra resolução de problemas:– Debug serial interface, debug arp, debug frame

relay lmi, debug frame-relay events, debug ppp e outros. São comando de depuração que ajudam na solução de problemas.

Comandos para Resolver ProblemasComandos para Resolver Problemas