Switched EthernetFast Ethernet

Gigabit EthernetSeminário de Redes

Novembro de 1999

Beatriz e Graziela

Apresentação

• Tecnologias de alta velocidade– Fast Ethernet– Switched Ethernet– Gigabit Ethernet

• Motivações• Arquitetura• Elementos funcionais das tecnologias• Conclusão

Introdução

• As aplicações de rede de hoje cresceram na

velocidade, potência e habilidade de

processar informações

• Isto requer alta largura de banda e melhoria

de tempo de resposta

• Surgimento das redes de alta velocidade

Fast Ethernet

• 100BASE-T: par trançado e largura de

banda de 100 Mbps

• Baseado no protocolo CSMA/CD

• Mesmo formato de quadro que a Ethernet

tradicional

• Não requer treinamento adicional

Arquitetura Fast Ethernet

• Topologia estrela

• Padrão de cabeamento EIA/TIA– define que tipos de cabos podem ser usados– as distâncias máximas permitidas– suporta UTP (categorias 3, 4 e 5), STP e fibra

ótica– não suporta cabo coaxial

Arquitetura Fast Ethernet

• Diâmetro da rede : distância entre duas

estações finais. É limitado pelo meio físico

utilizado.

• O diâmetro máximo do par trançado é 205

metros, enquanto que na Ethernet

tradicional (10BASE-T) era 500 metros

Camadas Fast Ethernet

Auto Negociação

• Método que permite que cada nó selecione o

modo de operação (10Mbps, 100Mbps,

100BASE-TX, 100BASE-T4, full-duplex).

• Permite que os nós realizem uma configuração

automática para alcançar o melhor modo de

operação - ocorre a nível de hardware.

Switched Ethernet

• Opera com taxa de 10 e 100Mbps

• Protocolo CSMA/CD

• Por que usar?– Aumento da velocidade e– Eficiência das redes– Envia informação diretamente da porta de

origem para sua porta de destino

Benefícios dos Switches

• Portas dedicadas ou compartilhadas

• Mais baratas

• Configuração menos complexa

Switched x Shared

• Em meios compartilhados o tempo de transmissão é maior:– ocorrem colisões– depois de enviado um pacote, nenhum outro é

enviado até que o primeiro chegue ao destino

• Com switch reduzimos o tempo de transmissão: liga-se a uma porta um grupo ou uma única estação (full-duplex)

Exemplo de Switched Ethernet

Arquitetura Switched Ethernet

• Cut-Through– repassa pacotes a medida que vão chegando.

Pode repassar pacotes ruins

• Store-and-Forward– armazena os pacotes até recebê-los por inteiro.

Faz um check (CRC) no pacote, com isso aumenta o tempo de latência, mas reduz pacotes ruins e colisões

Projetos de Redes com Switch

• Melhoria de desempenho

• Sem congestionamento no servidor

Desempenho

• Controla o tráfego eficientemente - o tráfego

é contido no segmento ao qual os dados são

destinados

• Suporte a links paralelos

• Velocidade e flexibilidade incomparáveis

Gigabit Ethernet

• Surgiu da necessidade de redes ainda mais rápidas para backbones e servidores

• Uma extensão dos padrões Ethernet de 10 e 100Mbps, oferecendo uma largura de banda de 1000Mbps e mantendo compatibilidade

• Emprega CSMA/CD, mesmo formato e tamanho do frame

• Suporta operação full-duplex

Formato do Frame

• Mesmo formato de quadro.

• Mantém diâmetro de colisão de 200m

• Mudança de tamanho - acrescenta uma extensão ao tamanho mínimo do frame, para que frame não complete a transmissão antes que uma possível colisão possa ocorrer.

Camadas Gigabit Ethernet

Camada 1000BASE-CX

• Baseado em fio de cobre

• Distância de 25 metros

• Mais barato

• Mais simples

• Interconexões pequenas

Camada 1000BASE-T

• 4 pares de cabeamento UTP, categoria 5

• Simulando distâncias de cabeamento acima de 100m ou redes com diâmetro de 200m

• Requer nova tecnologia e novo sistema de codificação

• Necessidade de uma camada intermediária

Camada 8 B / 10 B

• Camada de codificação / decodificação

• Utilizada para limitar (controlar) o número de bits consecutivos de 0’s e 1’s

• Possibilidades determinadas por esta codificação

• Permite o uso de códigos especias

Camadas Gigabit Ethernet

Conclusão

• A adaptação de uma rede Ethernet a uma destas tecnologias não requer nenhum treinamento adicional, já que todas se baseiam na Ethernet tradicional

• Utilizam transmissão full-duplex, que dobra a largura de banda de um link

• Fast Ethernet é sensível a congestionamento

• Gigabit Ethernet tem preço elevado