redes – revisão aulas 1,2 e 3

Redes – Revisão Aulas 1,2 e 3

Professor:

•Marcelo Maia

Quanto a abrangência (distância)

LAN (Local Area Network):LAN (Local Area Network): de pequenas dimensões, preocupam-se de pequenas dimensões, preocupam-se com a interligação de computadores e dispositivos periféricos situados com a interligação de computadores e dispositivos periféricos situados na mesma sala, edifício ou campus;na mesma sala, edifício ou campus;

MAN (Metropolitan Area Network):MAN (Metropolitan Area Network): de médias dimensões, tem como de médias dimensões, tem como preocupação principal a interligação de várias redes locais, preocupação principal a interligação de várias redes locais, normalmente situadas na periferia ou na mesma cidadenormalmente situadas na periferia ou na mesma cidade;;

WAN (Wide Area Network):WAN (Wide Area Network): Este tipo de rede abrange uma grande Este tipo de rede abrange uma grande área geográfica (cidades, países, continentes)área geográfica (cidades, países, continentes)..

LANs – Protocolos de Acesso ao Meio

Os protocolos de acesso ao meio para redes locais são: Com contenção; Ordenados.

O acesso baseado em contenção não disciplina o acesso ao meio físico, com isso mais de uma estação pode ter acesso ao meio, havendo risco de colisão;

Neste tipo de acesso, o controle de contenção está sob a responsabilidade de cada computador;

Dentre os protocolos que trabalham com esta forma de acesso podemos citar: Aloha, CSMA, CSMA/CD e ReC-Ring;

LANs – Protocolos de Acesso ao Meio

Por outro lado, uma rede que utiliza os protocolos com acesso ordenado disciplina o acesso ao meio, com isso apenas um host pode ter acesso a rede;

Isso evita colisões. Cada método de acesso ordenado é projetado para uma determinada topologia;

Os exemplos mais conhecidos são: o polling, o slot, a inserção de retardo por passagem de permissão e por reserva.

LANs – Protocolos com Contenção: Aloha

Método desenvolvido na Universidade do Havaí nos anos 70;

Visando interligar um computador de grande porte (mainframe) aos seus terminais que estavam espalhados em diversas ilhas;

Se comunicavam através de uma rede de radio difusão via satélite, sendo composta de dois canais de freqüência de rádio;

Um primeiro canal transmitia as mensagens no sentido mainframe-terminais. Um segundo canal transmitia no sentido inverso;

LANs – Protocolos com Contenção: Aloha

Este método possui as seguintes características: Os terminais usavam o primeiro canal somente para ouvir o meio;

O segundo canal era usado por qualquer terminal para a transmissão de quadros, independente se o mesmo (o canal) estava sendo usado ou não;

A detecção de colisão era realizada através de um temporizador no momento da transmissão da mensagem;

No caso do quadro de confirmação (ACK) não chegasse ao final do timer, uma retransmissão era solicitada;

O mainframe percebia a colisão pela análise do campo de controle do quadro (CRC).

LANs – Protocolos com Contenção: Slotted-Aloha

Através de melhoramentos no protocolo Aloha, surgiu o protocolo Slotted-Aloha;

Nele houve uma diminuição do tempo em que um terminal podia começar a transmitir.

Implicando em um melhor desempenho.

LANs – Protocolos com Contenção: Rec-Ring

O método segue as seguintes etapas: O emissor começa a transmitir quando detecta que o anel está livre. O quadro

transmitido é enviado em um único sentido;

Ao realizar uma volta completa no anel o remetente o remove. Todos os computadores sabem sua posição no anel em relação ao nó de referência;

A colisão ocorre quando um computador estiver transmitindo e chega um quadro com um índice de uma transmissão anterior;

Ao detectar a colisão, o computador suspende a transmissão e compara o índice do computador que enviou o quadro com o seu;

Se o índice não for o seu, ele aguarda até que a estação responsável retransmita;

Caso contrário ele descarta o quadro recebido retransmitindo a mensagem.

LANs – Protocolos com Contenção: CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision

Detection)

A partir do protocolo Aloha, novas propostas surgiram como o protocolo CSMA, np-CSMA, p-CSMA, até chegar no CSMA/CD;

Esta é a melhor e mais popular implementação da abordagem CSMA;

O computador monitora o meio o tempo inteiro e só envia seu pacote caso o meio esteja livre.

Se dois ou mais computadores enviam seu pacote ao mesmo tempo ocorre então a colisão. A detecção desta colisão é realizada durante a transmissão.

Neste caso, uma mensagem de aviso é transmitida ao meio sendo a transmissão abortada;

Com isso o computador espera um tempo aleatório e retransmite o pacote.

LANs – Protocolos de Acesso Ordenado

São exemplos deste tipo de protocolo: Polling, Slot, Inserção de Retardo, Passagem de Permissão;

LANs – Protocolos de Acesso Ordenado: Polling

Nesta técnica um host central envia periodicamente quadros aos hosts secundários solicitando se estes têm algo para transmissão;

Cada host de forma ordenada faz sua transmissão (quando necessário) após o questionamento do host central;

Quando o host secundário não tem quadros a transmitir, ele envia um quadro de status informando que está ativo mais não têm quadros a transmitir.

LANs – Protocolos de Acesso Ordenado: Polling

Algumas variações do método polling implementam uma tática de começar o questionamento pelo host mais distante;

Após ser questionado este passa o quadro de questionamento para seu vizinho e assim por diante até que um host tenha algo a transmitir;

Neste instante o host central volta a tomar conta do ambiente.

LANs – Protocolos de Acesso Ordenado: Slot

Foi desenvolvida nos anos 70 para redes com topologia em anel Segmentado. São exemplos redes Fasnet e ATM Ring;

Neste caso, o espaço de comunicação se divide em um número inteiro de pequenos segmentos conhecidos como slots;

É neles que uma mensagem pode ser armazenada. Cada slot contém um bit indicando se está cheio ou vazio. Ao querer transmitir, a estação espera por um slot vazio e o preenche com sua mensagem;

Toda estação sabe o número de slots no anel. Assim a estação pode esperar sua mensagem retornar, e retirá-la esvaziando o slot que havia preenchido.

LANs – Protocolos de Acesso Ordenado:

Inserção de Retardo Esta técnica emprega a inserção de um determinado tempo entre as transmissões e recepções;

Este retardo é realizado através da placa de rede, que dispõe de circuitos para transmissão e recepção;

Ocorre no chaveamento de seleção entre a recepção e transmissão.

Com isso, se a placa de rede estiver recebendo um quadro, ocorrerá um retardo na transmissão de um quadro;

Assim, é necessário que seja efetuado um chaveamento para o circuito de transmissão.

LANs – Protocolos de Acesso Ordenado:

Passagem de Transmissão

Nesta técnica, um bastão (token) fica girando na rede, a estação que deseja transmitir adquiri o token;

Somente a estação que tem a posse o token (bastão) pode transmitir naquele momento;

Ao terminar a transmissão a estação libera o token;

Os principais exemplos de protocolos de acesso que empregam este método são token-bus e token-ring.

CPU CPU CPU

CPU CPU CPU CPU

Meios não Guiados

Satélite: Satélite: No Brasil é o meio não guiado mais conhecido, isso porque o governo brasileiro por No Brasil é o meio não guiado mais conhecido, isso porque o governo brasileiro por muitos anos fez grandes investimentos nesta área por meio da Embratel. muitos anos fez grandes investimentos nesta área por meio da Embratel.

Tem a vantagem de atingir um longo alcance pois se encontram a grandes distâncias da Tem a vantagem de atingir um longo alcance pois se encontram a grandes distâncias da superfície terrestre (36.000 KM da terra), assim são chamados geoestacionários. superfície terrestre (36.000 KM da terra), assim são chamados geoestacionários.

Justamente esta distância toda é sua desvantagem devido a um retardo (latência) do Justamente esta distância toda é sua desvantagem devido a um retardo (latência) do sinal de meio segundo para comunicação entre dois pontos quaisquer. sinal de meio segundo para comunicação entre dois pontos quaisquer.

Na comunicação de voz esse retardo não é tão sentido quando comparamos com a Na comunicação de voz esse retardo não é tão sentido quando comparamos com a sensibilidade para transmissão de dados.sensibilidade para transmissão de dados.

Meios não Guiados

Microondas: Microondas: Similar a uma transmissão de rádio só que com maiores freqüências e por isso Similar a uma transmissão de rádio só que com maiores freqüências e por isso obtendo uma maior velocidade na transferência de dadosobtendo uma maior velocidade na transferência de dados

Sua transferência ocorre de forma direcionada. Sua transferência ocorre de forma direcionada.

Essa tecnologia tenta evitar que qualquer um possa acessar ao sinal transmitido. Essa tecnologia tenta evitar que qualquer um possa acessar ao sinal transmitido.

Suas transferências são feitas a grandes alturas para assim evitar obstáculos.Suas transferências são feitas a grandes alturas para assim evitar obstáculos.

Meios não Guiados

Infravermelho: Infravermelho: O uso da transmissão em infravermelho é muito comum em qualquer casa. O uso da transmissão em infravermelho é muito comum em qualquer casa.

Os controles remotos utilizam a transmissão em infravermelho para efetuar uma ação Os controles remotos utilizam a transmissão em infravermelho para efetuar uma ação como a troca de estação de rádio ou um canal de TV. como a troca de estação de rádio ou um canal de TV.

Na computação, esse tipo de transferência é utilizado em equipamentos pequenos para Na computação, esse tipo de transferência é utilizado em equipamentos pequenos para evitarem antenas, como palmtop, teclado, mouse...evitarem antenas, como palmtop, teclado, mouse...

Suas desvantagens são em relação à limitação de distância e interferências físicas Suas desvantagens são em relação à limitação de distância e interferências físicas (objetos sólidos entre a fonte e o destinatário).(objetos sólidos entre a fonte e o destinatário).

Meios não Guiados

Bluetooth: Bluetooth: É uma tecnologia para comunicação sem fio, de baixo custo e curto alcance, cuja É uma tecnologia para comunicação sem fio, de baixo custo e curto alcance, cuja transmissão de dados se dá através de sinais de rádio de alta frequência. transmissão de dados se dá através de sinais de rádio de alta frequência.

Pode-se conectar uma variedade de dispositivos, tais como: laptops, telefones Pode-se conectar uma variedade de dispositivos, tais como: laptops, telefones celulares, webcams, computadores, aparelhos eletrodomésticos entre muitos outros. celulares, webcams, computadores, aparelhos eletrodomésticos entre muitos outros.

A ligação entre esses dispositivos é feita de forma simples sem o uso de cabos e de A ligação entre esses dispositivos é feita de forma simples sem o uso de cabos e de forma automática sem que o usuário precise se preocupar com isso.forma automática sem que o usuário precise se preocupar com isso.

Meios não Guiados

Wireless LAN: Wireless LAN: São projetadas para atender tipicamente a ambientes corporativos, permitindo a São projetadas para atender tipicamente a ambientes corporativos, permitindo a construção de redes, compatíveis com o padrão Ethernet;construção de redes, compatíveis com o padrão Ethernet;

Opera com velocidades de 54 a 108 Mbps, com área de cobertura típica em torno de 90 Opera com velocidades de 54 a 108 Mbps, com área de cobertura típica em torno de 90 a 100 metros por célula.a 100 metros por célula.

Onde Usar uma rede Sem fioOnde Usar uma rede Sem fio??1 – Em apartamentos e prédios, onde é inviável quebrar tal estrutura;1 – Em apartamentos e prédios, onde é inviável quebrar tal estrutura;2 – Em empresas grandes que participam de video conferências;2 – Em empresas grandes que participam de video conferências;3 – Ligação de Prédios etc...3 – Ligação de Prédios etc...

Meios Guiados – Cabo Coaxial

Cabo Coaxial GrossoCabo Coaxial Grosso 10Base5;10Base5;

Utiliza o Conector AUI;Utiliza o Conector AUI;

Distância mínima de 2,5 m entre Distância mínima de 2,5 m entre cada nó da Rede;cada nó da Rede;

Alcance máximo de segmento é de Alcance máximo de segmento é de 500 m.500 m.

Cabo Coaxial FinoCabo Coaxial Fino 10Base2;10Base2;

Utiliza o Conector BNC;Utiliza o Conector BNC;

Distância mínima de 0,5 m entre Distância mínima de 0,5 m entre cada nó da Rede;cada nó da Rede;

Alcance máximo de segmento é de Alcance máximo de segmento é de 200 m.200 m.

10 BASE 2

Padrão 10 Base 2

Velocidade de 10

Megabits por

segundo

Sinalização Banda Base

Transmissão de dados a

distância de até 200m

Redes Ethernet 10 BASE 2

CaracterísticasCaracterísticasOs computadores neste tipo de rede comunicam-se através de difusão (Broadcasting). Os computadores neste tipo de rede comunicam-se através de difusão (Broadcasting).

Por exemplo, quando um computador A deseja enviar uma informação para um Por exemplo, quando um computador A deseja enviar uma informação para um computador B, esta será enviada para os outros computadores da rede, porém só será computador B, esta será enviada para os outros computadores da rede, porém só será copiada pelo computador B e ignorada pelos demais.copiada pelo computador B e ignorada pelos demais.

Existe ainda a necessidade eventual de amplificar o sinal através do uso de Existe ainda a necessidade eventual de amplificar o sinal através do uso de repetidores.repetidores.

Meios Guiados – Par Trançado

RJ-45RJ-45Cabo Par Trançado UTPCabo Par Trançado UTP 10BaseT e 100BaseT;10BaseT e 100BaseT;

Utiliza o Conector RJ-45;Utiliza o Conector RJ-45;

Alcance máximo de segmento é de Alcance máximo de segmento é de 90 m;90 m;

Categorias: 3 até 10 Mbps, 4 até 16 Categorias: 3 até 10 Mbps, 4 até 16 Mbps e 5 até 100 Mbps.Mbps e 5 até 100 Mbps.

Cabo Par Trançado STPCabo Par Trançado STP 10BaseT e 100BaseT;10BaseT e 100BaseT;

Utiliza o Conector RJ-45;Utiliza o Conector RJ-45;

Alcance máximo de segmento é de Alcance máximo de segmento é de 90 m;90 m;

Categorias: 3 até 10 Mbps, 4 até 16 Categorias: 3 até 10 Mbps, 4 até 16 Mbps e 5 até 100 Mbps.Mbps e 5 até 100 Mbps.

Rede Ethernet 10BASET

Possui características muito semelhantes ao modelos 10 Base 2 e 10 Base 5, exceto pelo tipo de cabeamento.

10 BASE T

Velocidade de 10

Megabits por

segundo

Sinalização Banda Base

Unshielded Twisted

Pair UTP

Redes Ethernet Fibra Ótica

Características - VantagensPossui maior largura de banda;

Menos Atenuação;

Não sofre interferência eletromagnética;

Atinge maiores distâncias;

Têm maior custo (que vem caindo com o tempo).


CaracterísticasNos equipamentos que utilizam fibra ótica, são comuns a determinação de um caminho utilizado para o envio e o outro para recebimento de mensagem;

Existem as fibras multimodo de 62.5/125 μm, onde 62.5 se refere ao núcleo do cabo e 125 ao revestimento.

A especificação 802.3 estabeleceu os seguintes padrões:FOIRL (Fiber Optic Inter Repeater Link) – 10 Mbps, BASEband, 1 km;10BASEFL - 10 Mbps, BASEband, 2 km;10BASEFB - 10 Mbps, BASEband, 2 km;10BASEFP - 10 Mbps, BASEband, 2 km;


Características - FOIRL Foi o primeiro padrão de fibra definido;

Foi desenvolvido para ligação entre repetidores com até 1 km de distância;

Neste padrão, um sinal inativo é representado pela transmissão de 1MHZ entre as MAUS na ausência de tráfego de pacotes de dados;

Este sinal só pode ser transmitido entre as MAUS (Medium Attachment Unit);

No caso da não detecção da atividade de 1MHZ, o MAU entra em estado de falha de enlace impedindo que se transmita na rede;


Características – 10BASEFL (Fiber Link)Foi projetado para substituir a especificação FOIRL;

Permite a ligação entre repetidores;

Permite a ligação entre repetidor e DTE;

Também possui a sinalização de 1MHZ de detecção de inatividade;

A distância entre os pontos passou para 2 km;

Uso do conector STa, específico para o cabo de fibra e para o MAU;


Características – 10BASEFB (Fiber Backbone)Foi projetado como uma interface melhor de interconexão entre os enlaces de repetidores;

O MAU é essencialmente dentro do equipamento;

Usa uma sinalização de 2.5 MHz para indicar que o caminho da transmissão está livre;

A transmissão de dados entre repetidores é sincronizada utilizando este sinal de 2.5 MHz;

Foi projetado para servir como uma tecnologia de backbone;

Uso do conector STa, específico para o cabo de fibra e para o MAU;

A distância entre os pontos também chega a 2 km;


Características – 10BASEFP (Fiber Passive)Foi projetado para uma abordagem de topologia estrela;

Possui um equipamento concentrador que envia o sinal recebido para todas as outras portas;

Assim, se múltiplos sinais chegam simultaneamente ao concentrador uma colisão ira ocorrer;

Pela maior complexidade exigida pelos MAUs, este padrão teve pouca aceitação pelos fabricantes;

Redes Fast Ethernet

Existem três especificações de LANs para redes Fast Ethernet descritas no IEEE 802.3 uS:

100BASET4100BASETX100BASEFX

Todas utilizam o CSMA/CD, funcionando também a 10 Mbps quando necessário;

Tornando a troca do padrão 10 para 100 menos traumática.

Redes Fast Ethernet - 100BASET4

Esta especificação representa uma rede de 100 Mbps, utilizando CSMA/CD, trabalha com 4 pares com ou sem blindagem;

A diferença para a rede 10BaseT (além da velocidade) está na melhor detecção de colisão;

Para obtenção da velocidade de 100 Mbps são necessárias alterações no nível físico:

Três pares de cabos são usados na transmissão (sendo o quarto empregado para detecção de colisão);

Utiliza conectores RJ-45, simplificando as conexões de cabos a hubs e nós;

Modificação do relógio de sinalização de velocidade de 20 MHZ para 25 MHZ representando um aumento de 1,25 vezes em relação ao padrão anterior.

Redes Fast Ethernet - 100BASETX

Também atinge velocidades de 100 Mbps;

Utiliza CSMA/CD

Ele opera sobre 2 pares trançados (sem blindagem) da categoria 5;

Um par de fios é usado para detecção de colisão e recepção de dados e o outro para envio de dados;

Redes Fast Ethernet - 100BASEFX

Representa o terceiro tipo rede 100 Mbps;

Utiliza CSMA/CD

Utiliza fibra ótica padrão multimodo;

A fibra tem um caminho para transmissão e outro para recepção;

O comprimento máximo permitido é 412 metros;

Redes Fast Ethernet - 100BASEFXO padrão 100BASEFX utiliza 3 tipos de conectores:

SC: foi projetado para o fácil manuseio e pode ser empurrado levemente para se efetuar a conexão;

MIC (Media Interface Connector): o conector MIC representa o conector padrão para redes locais FDDI;

ST: este conector é caracterizado por uma chave interna. A conexão é efetuada alinhando-se o conector com a chave interna, que posteriormente é fechada.

VLAN – Virtual LanÉ quando temos várias redes interligadas por switchs funcionando como uma só rede, assegurando além da conectividade a privacidade entre elas;

Seu grupo de trabalho é o IEEE 802.3ac.

Gigabit EthernetOpera a 1 Gbps;

Surgiu da necessidade de um backbone com maior largura de banda para se conectar aos dispositivos 100BASET;

Antes os Backbones eram implementados com as tecnologias FDDI (100 Mbps) e ATM (622 Mbps);

O problema estava principalmente na troca de formato dos quadros Ethernet para os da tecnologia FDDI e ATM;

Atualmente já existe o padrão 10 Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet

A tecnologia Gigabit Ethernet começou a ser desenvolvida em 1997 pela IEEE;

Os padrões 1000baseLX, 1000baseCX e 1000baseSX são padronizados pelo IEEE 802.3z;

O padrão 1000baseT está padronizado pelo IEEE 802.3ab.

A migração das tecnologias Ethernet e Fast Ethernet para a tecnologia Gigabit Ethernet não exige grande investimento;

Pois que as especificações técnicas são mantidas, em especial o quadro ethernet.

1000BASE-T

Utiliza os mesmos cabos par-trançado categoria 5 que as redes de 100 Mbps atuais. É a tecnologia mais viável, caso a rede possua menos de 100 metros

Com a utilização de switches compatíveis a essa tecnologia, podem ser combinados nós de 10, 100 e 1000 megabits.

O Padrão 1000baseT , utiliza os quatros pares disponíveis no par trançado.

Por este motivo que ele consegue transmitir a 1000 mbps diferente das demais que utilizam somente dois pares desse cabo.

1000baseCX

É o padrão inicial para Gigabit Ethernet sobre fio de cobre com alcance de até, no máximo, 25 metros.

Nela o cabeamento é feito com cabos STP (Shielded Twisted Pair ou Par Trançado Blindado).

1000BASE-SX Utiliza fibras ópticas nas redes, e é recomendada nas

redes de até 550 metros.

1000BASE-LX

Esta é a tecnologia mais cara, pois é capaz de atingir até 5km utilizando-se fibras ópticas.

A tecnologia 1000baseLX utiliza com fibra do tipo monomodo.

Por este motivo que ela pode alcançar uma maior distância em comparação com o padrão 1000basesx.

System Area Networks - SANs

É uma rede para interconexão de computadores visando o alto desempenho;

Estas redes permitem distâncias de poucos metros entre os computadores e equipamentos;

Sua diferença em relação as LANs está no fato de sua velocidade chegar a casa dos Gbps utilizando ligações ponto a ponto.

Tabela Comparativa entre os padrões Ethernet

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