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unesp - IBILCE - SJRP

Curso de Redes de Computadores

Adriano Mauro Cansian [email protected]

Capítulo 5

Camada de Enlace de Dados


Capítulo 5: A Camada de Enlace Nossos objetivos: Entender os princípios dos

serviços da camada de enlace: • Compartilhando um canal

broadcast: acesso múltiplo;

• Disputa para acesso ao meio.

• Arbitragem.

• Endereçamento da camada de enlace;

Implementação de tecnologias da camada de enlace.

Visão Geral: Serviços da camada de enlace. Detecção de erros, correção. Protocolos de acesso múltiplo e

LANs Endereçamento da camada de

enlace, ARP. tecnologias específicas da camada

de enlace: • Ethernet • hubs, pontes, switches • IEEE 802.11 LANs


Camada de Enlace (Datalink)


Dois elementos físicos e “fisicamente conectados”:

• host-roteador / roteador-roteador / host-host Unidade de dados = quadro (frame)

aplicação transporte

rede enlace física

rede enlace física

M M M M

Ht Ht Hn Ht Hn Hl M Ht Hn Hl

frame enlace físico

protocolo de enlace

Interface de rede

Contexto da Camada de Enlace


Serviços da Camada de Enlace (1)

1. Enquadramento e acesso ao enlace: • Encapsula datagrama num frame.

• Inclui cabeçalho e cauda (“header” e “tail”). • Implementa acesso ao canal se o meio for compartilhado.

• “Endereços físicos” ou “endereços MAC” nos cabeçalhos para identificar origem e destino de quadros.

2. Entrega confiável: • Pouco usada nos meios de redes locais atuais em fibra óptica,

cabo coaxial e alguns tipos de pares trançados devido a taxas de erro de bit muito baixas.

• Usada em enlaces de rádio, onde a meta é reduzir erros assim evitando a retransmissão fim a fim.


Serviços da Camada de Enlace (2)

3. Controle de Fluxo: • Compatibilizar taxas de produção e consumo de quadros entre

remetentes e receptores.

4. Detecção e Correção de Erros: • Erros são causados por atenuação do sinal e por ruído.

• Receptor detecta presença de erros. • Receptor sinaliza ao remetente para retransmissão, ou

simplesmente descarta o quadro em erro.

• Há mecanismos que permitem que o receptor localize e corrija o erro sem precisar da retransmissão.

• Em alguns casos.


Implementação de Protocolo da Camada de Enlace (1) Protocolo da camada de enlace é implementado totalmente na

interface (na placa de rede). • Adaptador tipicamente inclui: RAM, circuitos de processamento digital

de sinais, interface do barramento do computador, e interface do enlace.

Operações “envio” do adaptador:

• Encapsula. • Insere header com endereços, número de seqüência, informações de

realimentação e outros controles.

• Inclui bits de detecção de erros.

• Implementa controle de acesso ao canal. • Transmite no enlace.


Implementação de Protocolo da Camada de Enlace (2)

Operações “recebe” do adaptador: • Verificação e correção de erros.

• Interrupção do computador • Para enviar o frame para a camada superior.

• Atualiza informações de estado a respeito de realimentação para o remetente, número de seqüência, dentre outros.


Detecção de Erros - métodos Já discutidos anteriormente.

Bits de paridade.

Técnica Unidimensional. • Detecta erros em um único bit.

Técnica Bidimensional. • Detecta e corrige em um único bit.

Métodos de “Checksum”. • Códigos de Redundância Cíclica

• CRC - Cyclic Redundancy Codes.

Atividade extra-classe: entendimento dos códigos de verificação de erros (Kurose & Ross 3ª. Ed. Tópico 5.2).


Enlaces e Protocolos de Múltiplo Acesso


Enlaces e Protocolos de Múltiplo Acesso Três tipos de enlace: 1. Ponto-a-ponto (um cabo único). 2. Difusão.

cabo ou meio compartilhado; Ex: Ethernet, rádio, etc...

3. Comutado (camada 2 comutada com switchs, ATM, etc).

Começaremos a estudar enlaces com difusão (broadcast)

Veremos os protocolo de Múltiplo Acesso


Protocolos de Múltiplo Acesso Canal de comunicação único e compartilhado.

Caso duas ou mais transmissões ao mesmo tempo: • Resulta em interferência do sinal transmitido chamado de “colisão”. • Apenas um nó pode transmitir com sucesso num dado instante.

Protocolo de múltiplo acesso: • Possuem um algoritmo distribuído

• Determina como as estações compartilham o canal, isto é, determinam quando cada estação pode transmitir.

• Comunicação sobre o compartilhamento do canal deve seguir pelo próprio canal.

Humanos usam protocolos de acesso múltiplo o tempo todo!


Protocolos de Controle de Acesso ao Meio (MAC – Media Access Control) Protocolo MAC: coordena transmissões de

estações diferentes a fim de minimizar ou evitar colisões.

Existem diferentes tipos de protocolos de múltiplo acesso.

São dividido em 3 classes: • Como protocolos de:

• Particionamento do Canal.

• Acesso Randômico.

• Passagem de permissão ou revezamento.


Protocolos MAC: taxonomia As três grandes classes: Particionamento de canal divisão do canal igual entre os nós.

• Dividem o canal em pedaços menores • Compartimentos de tempo ou de frequência.

• Aloca um pedaço de uso exclusivo para cada nó (host). • Já bastante discutido neste curso: não será revisto.

Acesso Aleatório cada nó transmite quando tiver dados. • Pode causar colisões: dois ou mais enviem ao mesmo tempo. • Deve permitir “recuperação” das colisões.

Revezamento cada nó transmite na sua vez. • Compartilhamento estritamente coordenado. • Passagem de permissão evita colisões.

Objetivo a ser alcançado: eficiente, justo, simples e descentralizado.


Particionamento do canal

FDMA

TDMA

CDMA


Protocolos de Particionamento do Canal TDMA (Multiplexação por

Divisão de Tempo): canal dividido em N intervalos de tempo (“slots”), um para cada usuário. • Ineficiente com usuários de

pouco demanda ou quando carga for baixa.

FDMA (Multiplexação por Divisão de Frequência): freqüência subdividida em pedaços menores.

Já amplamente discutidos nos capítulos anteriores. Os estudantes devem aproveitar para fazer uma boa revisão deste tópico


Protocolos de Acesso Randômico

1. SLOTTED ALOHA

2. ALOHA 3. CSMA

4. CSMA/CD


Protocolos de Acesso Randômico

Idéia básica a estação transmite aleatoriamente. • Se houver dados a transmitir, simplesmente transmite.

• Sem coordenação entre estações. • Ocupam toda a banda R do canal.

• Se houver “colisão” entre as transmissões de duas ou mais estações, elas retransmitem depois de espera randômica.

O protocolo MAC de acesso randômico especifica como detectar colisões, e como se recuperar delas. • Protocolo MAC = Media Access Control.

Protocolos MAC de acesso randômico: • (a) SLOTTED ALOHA

• (b) ALOHA

• (c) CSMA e CSMA/CD


Slotted Aloha O tempo é dividido em slots de tamanho igual

• Exemplo: o slot é igual ao tempo para enviar o tamanho de um pacote cheio.

Estação que tem dados a enviar transmite no início do próximo slot.

Se houver uma colisão, a origem retransmite o pacote a cada slot com probabilidade P, até conseguir sucesso.

S-ALOHA é eficiente na utilização do canal. • E é completamente descentralizado.

Na figura: Slots com Sucesso: (S) / com Colisão: (C) / Vazios: (E).


Eficiência do Slotted Aloha

Se N estações tem pacotes para enviar,

• e cada uma transmite em cada slot com probabilidade p, então • A probabilidade S de uma transmissão com sucesso é:

Para uma estação específica: S = p (1-p)(N-1)

Para que qualquer uma das N estações consiga transmitir com sucesso num slot:

S = N p (1-p)(N-1)

Otimizando, obtemos que o valor ótimo de P é P = 1/N

Por exemplo: se N = 2 e S = 0.5

Para N muito grande temos S = 1/e (aproximadamente 0,37).

No máximo: uso do canal para envio de dados úteis: 37% do tempo!


ALOHA puro: sem slots (1)

Slotted ALOHA requer sincronização dos slots.

Um versão mais simples: ALOHA puro • Não exige slots.

• Uma estação transmite sem aguardar o início de um slot.

• A probabilidade de colisão aumenta.

• Fica duas vezes o tamanho de Sloted-Aloha. • Pacote pode colidir com outros pacotes transmitidos dentro de uma janela

Repetindo os cálculos e considerações, obtemos que a vazão é reduzida pela metade: S = 1/(2e) ≅ 0,18.

No máximo, para envio de dados úteis: 18% do tempo!


ALOHA puro: sem slots (1)


CSMA (Carrier Sense Multiple Access)

CSMA: escuta antes de transmitir. • Se detecta que o canal está sendo usado, adia transmissão.

• CSMA persistente: tenta novamente assim que o canal se tornar ocioso.

• CSMA não-persistente: tenta novamente, depois de intervalo randômico.

Colisões ainda podem ocorrer: duas estações podem detectar o canal ocioso ao mesmo tempo.

Janela de vulnerabilidade devido ao retardo ida e volta entre as duas estações envolvidas. • No caso de colisão, é desperdiçado todo o tempo de transmissão

do pacote.


Colisões


Colisões em CSMA

Colisões podem ocorrer: o atraso de propagação implica que dois nós podem não ouvir as transmissões do outro.

Colisão: todo o tempo de transmissão do pacote é desperdiçado.

Lembre: O papel da distância e do atraso de propagação na determinação da possibilidade de colisão.


CSMA/CD (Detecção de Colisões) CSMA/CD escuta do meio e adiamento.

• Entretanto, colisões detectadas rapidamente, em poucos “intervalos de bit”.

Transmissão é então abortada, reduzindo consideravelmente o desperdício do canal.

Detecção de colisões é fácil em rede locais usando cabo • Medir a intensidade do sinal na linha, ou comparar sinais Tx e Rx.

CSMA/CD pode conseguir utilização do canal perto de 100% em redes locais.


Deteção de colisões em CSMA/CD


Protocolos MAC de “revezamento”

Até aqui já vimos: • Protocolos MAC de particionamento ESTÁTICO

de canal (TDM, FDM) podem compartilhar equitativamente o canal;

• porém, uma única estação não consegue usar toda a capacidade do canal.

• Protocolos MAC de acesso randômico permitem que um único usuário utilize toda a capacidade do canal;

• entretanto, eles não conseguem compartilhar o canal de maneira justa.

Também existem protocolos de “revezamento”...


Protocolos MAC de “revezamento”

Protocolos MAC de revezamento conseguem tanto justeza como acesso individual a toda a capacidade do enlace.

Custo: maior complexidade de controle.

Dois grandes métodos:

(a) Polling: uma estação Mestre numa rede local “convida” em ordem as estações escravas a transmitir seus pacotes.

(b) Token (ficha) de permissão (ou “bastão”) é passada seqüencialmente de estação a estação. • É possível aliviar a latência e melhorar tolerância a falhas

• Token Bus e Token Ring.


LAN Protocolos MAC usados em redes locais, para controlar acesso ao

canal.

Ethernet:

• Usa o protocolo CSMA/CD;

• 10Mbps (IEEE 802.3), Fast Ethernet (100Mbps), Gigabit Ethernet (1000 Mbps);

• Tecnologia mais popular de rede local (LAN).

• Par trançado (TP – Twisted pair) • meio físico mais usado.


Endereços físicos e ARP

Endereço IP: • Usado para levar o pacote à rede de destino.

Endereço físico (ou endereço MAC): • Usado para levar o pacote até a interface de rede de

destino na rede local.

Endereço MAC tem 48 bits: • Na maioria das placas é

gravado na ROM da placa de rede.

• Mas pode ser alterado por software.


Endereço MAC (endereço físico) Intervalo de endereços MAC é administrada pelo

IEEE (www.ieee.org). • Um fabricante compra uma parte do espaço de endereços • Para garantir unicidade.

Endereço MAC não tem estrutura hierárquica → para garantir portabilidade. • Não depende da rede.

Endereço IP é hierárquico NÃO é portátil. • Depende da rede.

Endereço MAC de difusão (broadcast): • All bits one: 1111………….1111


ARP: Address Resolution Protocol (1) Cada nó IP na rede local possui uma tabela ARP . Tabela ARP: mapeia (traduz) entre endereços IP

para MAC. < endereço IP; endereço MAC; TTL> < ………………………….. > TTL: temporizador Quanto tempo a entrada deve ser mantida em cache. Temporizador:

• tipicamente alguns minutos (<5)


ARP: Address Resolution Protocol (2)

Host A quer enviar pacote para endereço IP de destino X na mesma rede local.

Host de origem primeiro verifica se sua tabela ARP contém o endereço IP X (verifica se tem cache).

Se X não tiver cache, o host envia um query ARP em broadcast :

< IP X, MAC (?) > Todos os hosts na rede local aceitam o pacote ARP.

• Cada um verifica se é ele que tem aquele IP. Quem tiver, responde.

O host de IP X responde direto ao host A com pacote ARP informando seu próprio endereço MAC :

< IP X, MAC (X) > enviado para A. Endereço MAC de X é armazenado em cache na tabela

ARP de A.


Encapsulamento


Roteando um pacote para outra rede local Por exemplo, rotear pacote do endereço IP de origem

<111.111.111.111> ao endereço de destino <222.222.222.222>. Na tabela de rotas na origem, encontra roteador 111.111.111.110 Na tabela ARP na origem, tira endereço MAC E6-E9-00-17-BB-4B, e

etc...


Ethernet Muitíssimo difundida porque:

• Muito barata! < R$ 20 para 100 Mbps • Uma das mais antigas tecnologias de rede local. • Mais simples e menos cara do que redes usando Token

Ting ou ATM. • Acompanhou aumento de velocidade: 10, 100, 1000 Mbps. • Muitas tecnologias (cobre, fibra, etc), mas todas

compartilham características comuns.


Estrutura de frame Ethernet (1)

Interface do emissor encapsula datagrama IP (ou outro pacote da camada de rede) em um frame Ethernet. • Contém: Preâmbulo, Cabeçalho, Dados e CRC.

Preâmbulo de 8 bytes: • 7 bytes com o padrão 10101010 seguidos por um byte

com o padrão 10101011.

• Usado para sincronizar receptor ao clock do remetente.


Estrutura de frame Ethernet (2) O Cabeçalho contém Endereços de Destino e Origem, e

um campo “Tipo” indica a carga transportada.

Endereços: 6 bytes (48 bits) • O frame é recebido por todas as interfaces numa LAN, e

descartado se não casar o endereço de destino com o de quem recebe lembre que é uma rede de difusão (broadcast).

Tipo: indica o protocolo da camada superior, • Usualmente IP, mas existe suporte para outros

• IPX da Novell, NETBIOS, AppleTalk, e outros.

CRC: verificado pelo receptor: se for detectado um erro, o quadro será descartado


Ethernet frame completo

Padding (preenchimento)

9.6 µs para 10 Mbit/s Ethernet, 960 ns para 100 Mbit/s Fas tethernet, 96 ns para 1 Gbit/s (1 gigabit) Ethernet, e

9.6 ns for 10 Gbit/s (10 gigabit) Ethernet.


Padding


Codificação Manchester de Banda Básica (1) Banda básica: significa que não se usa modulação de

portadora.

Bits são codificados usando Codificação Manchester, e transmitidos diretamente, modificando a voltagem de sinal de corrente contínua.

Codificação Manchester garante que ocorra uma transição de voltagem a cada intervalo de bit, ajudando sincronização entre relógios do remetente e receptor.


Codificação Manchester de Banda Básica (2)

Codificação Manchester • Cada período de bits é dividido em dois intervalos

iguais. • Um bit 1 binário é enviado quando a voltagem é

definida como alta durante o primeiro intervalo, e como baixa no segundo.

• No 0 binário acontece exatamente o contrário: primeiro baixa e depois alta.

• Garante que cada período de bits tenha uma transição na parte intermediária.



Codificação Manchester Diferencial • Variação da codificação Manchester básica. • Um bit 1 é indicado pela ausência de uma

transição no início do intervalo. • Um bit 0 é indicado pela presença de uma

transição no início do intervalo. • Em ambos os casos existe uma transição

no meio.



Bit stream 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1

Binary encoding

Manchester encoding

Differential Manchester encoding

Transition here indicates a 0

Lack of transition here indicates a 1


CSMA / CD


CSMA/CD (1) A: escuta canal; SE ocioso

ENTÃO { transmite e monitora o canal;

se detectou outra transmissão então { aborta e envia sinal de “jam”;

atualiza número de colisões; retarda de acordo com o algoritmo de retardamento

exponencial; vai para A }

senão {terminado este quadro; zera número de colisões} }

senão {espera o final da transmissão atual e vai para A}


CSMA/CD (2)

Sinal “Jam” : • para garantir que todos os outros transmissores tomem

conhecimento da colisão sinal possui 48 bits;

Retardamento Exponencial: • Meta é adaptar a taxa oferecida por transmissores à

estimativa da carga atual • Isto é, retardar quando carga da rede estiver elevada.

• Depois da primeira colisão, escolhe K entre {0,1}. • O retardo é (K x 512 BTT)

• [1 BTT = tempo para transmitir 1 bit]

• Depois da segunda colisão escolhe K de {0,1,2,3}… • Depois de dez ou mais colisões, escolhe K de {0,1,2,3,4,…,1023}


CSMA/CD (3)

Nota-se que neste esquema um novo quadro tem uma chance de sucesso na primeira tentativa, mesmo com tráfego pesado.

Eficiência Ethernet com tráfego pesado e número grande de nós:

)*5(1

1

trans

prop

tt

Efficiency+

=

Exercício: determinar o rendimento % do CSMA/CD em uma situação de alta carga de tráfego na rede.

• Eficiência tende a 1 quando tprop tende a 0. • Tende a 1 quando ttrans tende ao infinito. • Muito melhor do que o ALOHA, e ainda é

descentralizado, simples e barato.


10BaseT e 100BaseT

Taxas de transmissão de 10 e 100 Mbps; este último é chamado de “fast ethernet”

“T” significa Par Trançado (twisted pair). Usa concentrador (“hub”) ao qual os nós

estão ligados por cabos individuais de 2 pares trançados, mostrando, portanto uma “topologia em estrela”

CSMA/CD implementado no “hub”.


Gigabit Ethernet

Usa formato do quadro Ethernet padrão

Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de difusão compartilhados.

Em modo compartilhado, usa-se CSMA/CD; para ser eficiente, as distâncias entre os nós devem ser curtas (poucos metros).

Os Hubs usados são chamados de Distribuidores com Buffers (“Buffered Distributors”).

Full-Duplex em 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto

Nota-se: o uso de enlaces ponto-a-ponto também foi estendido a 10Base-T e 100Base-T.


Hubs, Pontes e Comutadores

Usados para estender as características das redes locais: cobertura geográfica, número de nós, funcionalidade administrativa, etc...

Diferem entre si em respeito a: • Isolamento de domínios de colisão. • Camada em que operam

Diferentes de roteadores: • São “plug and play”. • Não provêem roteamento ótimo de pacotes IP.


Hubs (1) Dispositivos da camada física: basicamente são

repetidores operando ao nível de bit: repete os bits recebidos numa interface para as demais interfaces.

Hubs podem ser dispostos numa hierarquia (ou projeto de múltiplos níveis), com um hub backbone na raiz.


Hubs (2) Cada rede local ligado é chamada de segmento de rede

local.

Hubs não isolam domínios de colisão: um nó pode colidir com qualquer outro nó residindo em qualquer segmento da rede local.

Vantagens de Hubs: • Dispositivos simples, baratos

• Configuração em múltiplos níveis provê degradação paulatina: porções da rede local continuam a operar se um dos hubs parar de funcionar.

• Estende a distância máxima entre pares de nós (100m por Hub).


Hubs (3)

Limitações de Hubs: • Domínio de colisão único resulta em nenhum

aumento na vazão máxima; a vazão no caso de múltiplos níveis é igual à do segmento único.

• Restrições em redes locais individuais põe limites no número de nós no mesmo domínio de colisão (portanto, por Hub ou coleção de Hubs); e na cobertura geográfica total permitida

• Não se pode misturar tipos diferentes de Ethernet (p.ex., 10BaseT and 100BaseT).


Pontes ou “Bridges” (1)

Dispositivos da camada de enlace: operam em quadros Ethernet, examinando o cabeçalho do quadro, e reencaminhando seletivamente um quadro com base no seu endereço de destino.

Ponte isola domínios de colisão pois ela armazena e re-encaminha os quadros.

Quando se quer re-encaminhar um quadro num segmento, a ponte usa CSMA/CD para fazer acesso ao segmento e transmitir.


Pontes (2)

Vantagens de pontes: • Isola domínios de colisões, o que resulta em aumento

de vazão máxima total, e não limita nem o número de nós e nem a cobertura geográfica.

• Pode interligar tipos diferentes de Ethernet pois é um dispositivo “armazena e re-encaminha”.

• Transparente: não requer nenhuma modificação aos adaptadores dos nós da rede local.


Pontes X Roteadores Ambos são dispositivos “armazena e re-

encaminha”, porém Roteadores são dispositivos da Camada de Rede (examinam cabeçalhos da camada de rede) enquanto Pontes são dispositivos da Camada de Enlace.


Comutadores (switch) Ethernet (1)

Um comutador Ethernet (“Ethernet switch”) é um dispositivo que estende funções normais de ponte para incluir “conexões dedicadas” ponto-a-ponto.

Uma estação ligada a um comutador através de uma conexão dedicada ponto-a-ponto sempre detecta que o meio está ocioso: não haverá colisões entre duas portas.

Comutadores Ethernet provêem combinações de conexões compartilhadas/dedicadas, a 10/100/1000 Mbps.


Comutadores (switch) Ethernet (2)

Alguns switches suportam comutação “cut-through”: • O quadro é re-encaminhado imediatamente ao

destino, sem esperar a montagem do quadro inteiro no buffer do comutador;

• Há uma pequena redução na latência.

Switches Ethernet variam em tamanho. • Os mais rápidos incorporam uma rede de

interconexão (chamada de backplane) de alta capacidade.


• Hub de backbone interconecta segmentos de LAN. • Estende a distância máxima entre os nós • Mas domínios de colisão individuais tornam-se um único e grande

domínio de colisão • Não pode interconectar 10BaseT e 100BaseT.

Interconexão com hubs


• Dispositivo de camada de enlace

• Armazena e encaminha quadros Ethernet.

• Examina o cabeçalho do quadro e seletivamente encaminha o quadro baseado no endereço MAC de destino.

• Quando um quadro está para ser encaminhado no segmento, usa CSMA/CD para acessar o segmento.

• Transparente

• Hospedeiros são inconscientes da presença dos switches.

• Plug-and-play, self-learning (auto-aprendizado)

• Switches não precisam ser configurados

Switchs


• Como determinar para qual segmento da LAN encaminhar o quadro? • Parece um problema de roteamento...

Encaminhamento


• Um switch possui uma tabela de comutação. • Entrada na tabela do switch: • (endereço MAC, interface, marca de tempo) • Entradas expiradas na tabela são decartadas

• (TTL pode ser 60 min)

• Switch aprende quais hospedeiros podem ser alcançados através de suas interfaces.

• Quando recebe um quadro, o switch “aprende” a localização do transmissor

• Registra o par [transmissor/localização] na tabela.

Self learning (auto-aprendizado)


Quando um switch recebe um quadro:

indexa a tabela do switch usando end. MAC de destino if entrada for encontrada para o destino

then{ if dest. no segmento deste quadro que chegou

then descarta o quadro else encaminha o quadro na interface indicada } else flood

Encaminha para todas as interfaces, exceto para a que o quadro chegou

Filtragem/encaminhamento


Suponha que C envia um quadro para D

• Switch recebe o quadro de C, com destino a D. • Registra na tabela que C está na interface 1 • Como D não está na tabela, o switch encaminha o quadro para

as interfaces 2 e 3. • Quadro é recebido por .

hub hub hub

switch

A

B C D

E F G H

I

endereço interface

A B E G

1 1 2 3

1 2 3

Switch: exemplo


Suponha que D responde com um quadro para C.

• Switch recebe quadro de D • Anota na tabela que D está na interface 2 • Como C está na tabela, o switch encaminha o quadro apenas

para a interface 1. • Quadro é recebido por C.

hub hub hub

switch

A

B C D

E F G H

I

endereço interface

A B E G C

1 1 2 3 1

Switch: exemplo


• A instalação do switch quebra as sub-redes em segmentos de LAN • Switch filtra pacotes: • Alguns quadros do mesmo segmento de LAN não são usualmente

encaminhados para outros segmento de LAN. • Segmentos se tornam separados em domínios de colisão

hub hub hub

switch

domínio de colisão domínio de colisão

domínio de colisão

Switch: isolamento de tráfego


• Switch com muitas interfaces. • Hospedeiros possuem conexão direta ao switch. • Sem colisões; full duplex.

Switching: A-para-A’ e B-para-B’, simultaneamente, sem colisões

Switches: acesso dedicado


Redes corporativas


Protocolo Ponto-a-Ponto (PPP) Enlace de dados por cabo, ponto a ponto, mais fácil para

gerenciar do que enlace por difusão: • Não precisa de Controle de Acesso ao Meio (MAC).

Existem vários protocolos de enlace de dados: PPP, HDLC, SDLC, protocolo de Bit Alternado, etc..

PPP (Point to Point Protocol) é muito popular: • usado em conexões discadas entre sistema doméstico e provedor;

e também em conexões SONET/SDH, etc

PPP é extremamente simples.

É o mais simples dos protocolos de enlace de dados;

É muito otimizado.


Requisitos PPP Enquadramento: encapsulamento de pacotes.

Transparência de bits: • Deve poder carregar qualquer padrão de bits no campo de dados

Detecção de erros (porém, sem sua correção).

Suporte para múltiplos protocolos da camada de rede.

Manter conexão “viva”.

Negociação do Endereço da Camada de Rede: • Estações ou nós através do enlace devem aprender e configurar

um do outro seus endereços de rede


Não são providos por PPP

Correção/recuperação de erros.

Controle de fluxo.

Seqüenciamento.

Enlaces multiponto.


Quadro de Dados do PPP Flag: delimitador (enquadramento)

Endereço: não faz nada (apenas um destino possível)

Controle: não faz nada; no futuro possivelmente haverá múltiplos campos de controle

Protocolo: camada superior para qual quadro deve ser entregue (p.ex, PPP-LCP, IP, IPCP, etc)


Capítulo 5 - Resumo

Princípios dos serviços da camada de enlace: • Compartilhando um canal broadcast: acesso

múltiplo • Endereçamento da camada de enlace Instanciação e implementação de várias tecnologias

da camada de enlace. • Ethernet • LANS comutadas • PPP

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