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Camada de Enlace•    Fornece um serviço à camada de rede (3) usando os     serviços da camada física (1).•    Alguns dos s...
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LLC(Enquadramento)•    MAC: 08:00:20:01:D6:2A:•    3 blocos iniciais correspondem ao fabricante:•    Ex:•    08:00:20: (Su...
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LLC(Controle de Erros)•    Refere-se ao processo de garantir a entrega confiável dos     dados. Ou seja, os dados recebido...
MAC(Acesso Não-Seqüêncial)•    O que um nó faz quando detecta uma colisão depende do     protocolo da subcamada MAC do nó....
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Aulas de rede

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Aulas de rede

  1. 1. Comunicação e Redes de Computadores Prof. M.Sc. André Nasserala Analista de Sistemas Esp. Redes de Computadores nasserala@gmail.com +55 (68) 9979-6658 Camada de Enlace•  A camada de ligação de dados também é conhecida como camada de enlace ou link de dados. Esta camada detecta e, opcionalmente, corrige erros que possam acontecer no nível físico.•  É responsável pela transmissão e recepção (delimitação) de quadros e pelo controle de fluxo.•  Ela também estabelece um protocolo de comunicação entre sistemas diretamente conectados.•  Exemplo de protocolos nesta camada:1.  PPP(Point-to-Point Protocol);2.  LAPB(Link Access Procedure, Balanced) do X.25;3.  NetBios(Network Basic Input Output System). Camada de Enlace•  A camada de enlace de dados fornece um serviço à camada de rede. Ela faz o encapsulamento das informações da camada de rede em quadros(a PDU da Camada 2).•  O cabeçalho do quadro contém informações (por exemplo, endereços físicos) necessárias para completar as funções de enlace de dados.•  A camada de enlace fornece um serviço à camada de rede encapsulando as informações da camada de rede em um quadro.•  A camada física também fornece um serviço à camada de enlace. A camada física codifica o quadro de enlace de dados em um padrão de 1s e 0s (bits) para a transmissão no meio (geralmente um cabo) na Camada 1. 1
  2. 2. Camada de Enlace•  Fornece um serviço à camada de rede (3) usando os serviços da camada física (1).•  Alguns dos serviços:•  Promoção de ligações entre entidades de rede;•  Enquadramento (à partição de dados em quadros e a transmissão destes quadros por meio de uma ligação);•  Sequenciamento dos quadros, se necessário (manter a ordem correta dos quadros durante a transmissão);•  Estabelecimento e manutenção de níveis aceitáveis de controle de fluxo enquanto os quadros são transmitidos através de uma ligação;•  Detecção (e possível correção) de erros da camada física, o que inclui notificação de erros detectados e não corrigidos; Camada de Enlace•  Resumo: a camada de enlace de dados regula e dá forma à transmissão de dados de software de um nó ao sistema de cabo da rede. Dita o formato dos dados, tempos, sequenciamento de bits e muitas outras atividades para cada tipo particular de rede.•  Ela é implementada tipicamente em um nó como um driver de dispositivo.•  Em redes do padrão IEEE 802 esta camada é dividida em outras duas camadas:1.  Controle de ligação lógica (LLC), que fornece uma interface para camada superior (rede);2.  Controle de acesso ao meio físico (MAC), que acessa diretamente o meio físico e controla a transmissão de dados. LLC(Enquadramento)•  Enquadramento: Refere-se ao processo de particionar uma sequência de bits em unidades discretas ou blocos de dados denominados quadros. Existem formatos e sequênciads de tempos específicos para cada tipo de rede local.•  Quadros: maquinas emissoras e receptoras podem sincronizar a transmissões e recepções de dados, pois os quadros possuem limites detectáveis.•  Facilita a detecção e correção de erros (informações sobre o conteúdo do quadro são computados e transmitidos dentro dele). 2
  3. 3. LLC(Enquadramento)•  Um procedimento comum de enquadramento é a inserção de caracteres de marcação antes de depois da mensagem transmitida de dados.•  EX: Marcador de início e parada 01111110;•  Conjunto de dados a ser transmitido 1111110011111011;•  Conjunto de dados após o preenchimento de bits 111110100111110011;•  Conjunto de dados após o preenchimento de bits e a inserção de bits de início e parada 0111111011111010011111001101111110;•  Preenchimento de bits: alterar o conjunto de dados para garantir a unicidade dos padrões de início e parada LLC(Enquadramento)•  Quadro Ethernet tem oito campos:1.  Preâmbulo: usado para sincronização;2.  Delimitador de início do quadro;3.  Endereço de destino: endereço MAC da estação receptora;4.  Endereço de origem: endereço MAC da estação emissora;5.  Comprimento: Campo de dados que vem a seguir;6.  Dados: Informação a ser transmitida;7.  Protetor: contém dados adicionais que preenchem o campo de dados até o seu mínimo de 46 bytes;8.  Checagem de soma (CRC): checagem de redundância cíclica. LLC(Enquadramento) ! Preâmbulo S Destino Origem L Dados P CRC (7bytes) (1 byte) (6 bytes) (6 bytes) 2 bytes) (de 46 a 1500 bytes) (n bytes) (4 bytes) ! Preâmbulo Cabeçalho [D+O+L] ) Dados Engate [P+CRC] [Pre+S] (8 bytes) (14 bytes) (de 46 a 1500 bytes) (4bytes) 3
  4. 4. LLC(Enquadramento)•  MAC: 08:00:20:01:D6:2A:•  3 blocos iniciais correspondem ao fabricante:•  Ex:•  08:00:20: (Sun)•  00:00:0c (Cisco)•  00:00:1D (Cabletron)•  08:00:07 (Apple)•  3 blocos restantes especificam um número serial único espeficado pelo fabricante; LLC(Cont. de Fluxo)•  O controle de fluxo, que é mais uma função da subcamada LLC, refere-se a um processo de controle de taxa de troca de dados entre dois nós.•  O controle de fluxo requer um mecanismo de retroalimentação que informa à máquina origem a capacidade da máquina de destino para suportar o fluxo corrente de transmissão de dados.•  O controle de fluxo é necessário porque pode ocorrer de um nó emissor transmitir quadros a uma taxa mais rápida do que aquela em que o nó receptor pode receber e processar.•  Ex: Clientes 486 e servidor Intel Core i7; LLC(Cont. de Fluxo)•  O controle de fluxo, que é mais uma função da subcamada LLC, refere-se a um processo de controle de taxa de troca de dados entre dois nós.•  O controle de fluxo requer um mecanismo de retroalimentação que informa à máquina origem a capacidade da máquina de destino para suportar o fluxo corrente de transmissão de dados.•  O controle de fluxo é necessário porque pode ocorrer de um nó emissor transmitir quadros a uma taxa mais rápida do que aquela em que o nó receptor pode receber e processar.•  Ex: Clientes 486 e servidor Intel Core i7; 4
  5. 5. LLC(Cont. de Fluxo)•  Protocolo Parar-e-Esperar•  Transmissor transmite um quadro e espera pela confirmação de recepção pelo nó receptor.•  Impraticável em ambientes modernos: comunicação Half- Duplex;•  Bom para quadros grandes (mas geralmente os quadros são subdivididos em quadros menores para acomodar o tamanho limitado do buffer dos receptores) Tamanhos menores de quadro facilitam a detecção de erros e reduzem a quantidade de dados a serem retransmitidos no caso de um erro detectado. LLC(Cont. de Fluxo)•  Protocolo de Controle de Fluxo por Janela Móvel•  Melhora o fluxo de dados ao colocar o receptor informando ao emissor seu espaço de buffer.•  Isso possibilita ao emissor transmitir quadros continuamente sem precisar esperar por confirmações dos quadros, considerando que o número de quadros enviados não ultrapasse os buffers do receptor.•  O conceito de janela móvel é implementado requisitando ao emissor a enumeração seqüencial dos quadros de dados emitidos e fazendo com que o emissor e receptor mantenham informações sobre o número de quadros que eles podem respectivamente emitir ou receber.•  Protocolos de controle de fluxo baseados nesse conceito são denominados protocolos de janela móvel ou deslizante. LLC(Controle de Erros)•  Refere-se ao processo de garantir a entrega confiável dos dados. Ou seja, os dados recebidos são idênticos aos dados transmitidos.•  Correção de erros por retransmissão: requer informação apenas o suficiente no fluxo de dados para que o nó receptor possa detectar um erro ocorrido durante a transmissão. O nó receptor pode solicitar ao emissor a retransmissão daquela unidade de dados.•  Correção autônoma de erros: requer informação redundante no fluxo de dados para que o nó de destino possa detectar e corrigir os erros de forma autônoma. 5
  6. 6. LLC(Controle de Erros)•  Refere-se ao processo de garantir a entrega confiável dos dados. Ou seja, os dados recebidos são idênticos aos dados transmitidos.•  Correção de erros por retransmissão: requer informação apenas o suficiente no fluxo de dados para que o nó receptor possa detectar um erro ocorrido durante a transmissão. O nó receptor pode solicitar ao emissor a retransmissão daquela unidade de dados.•  Correção autônoma de erros: requer informação redundante no fluxo de dados para que o nó de destino possa detectar e corrigir os erros de forma autônoma.•  As rede locais Ethernet usam a checagem de soma CRC que é feita usando um procedimentos denominado checagem de redundância cíclica, que é um método de detecção de erros extremamente poderoso e robusto. Subcamada MAC•  As redes locais usam topologia de difusão, o que significa que os nós de uma rede local compartilham um canal de comunicação único e precisam disputar o mesmo meio para transmitir os dados.•  A subcamada MAC oferece a forma como os nós compartilham o meio físico (quem, como, quando e por quanto tempo ocorrerá o uso do canal).•  Duas categorias amplas de métodos de acesso são mais apropriadas para redes locais: acesso não-sequencial (por vezes chamado de estocástico ou estatístico) e passagem de mensagens (denominado determinístico). MAC(Acesso Não-Seqüêncial)•  Definem como um nó pode acessar um canal de comunicações.•  Acesso não-sequencial implica disputa.•  A disputa ocorre quando mais de uma entidade compete para fazer algo ao mesmo tempo.•  Quando dois ou mais nós tentam se comunicar ao mesmo tempo suas transmissões "colidem" (colisão).•  As colisões são detectadas pelas características físicas do meio. Mais especificamente, quando ocorre uma colisão, o nível de energia de um canal de altera.•  Nesse momentos, os sinais dos nós podem se embaralhar. Monitorando a linha de transmissão, os nós da rede são equipados para detectar esta condição. 6
  7. 7. MAC(Acesso Não-Seqüêncial)•  O que um nó faz quando detecta uma colisão depende do protocolo da subcamada MAC do nó.•  Para minimizar a ocorrência de colisão, os nós podem seguir um protocolo que exija que eles primeiro "escutem" a transmissão do outro nó antes de começar a transmitir dados.•  Chamamos este tipo de protocolo de protocolos sensíveis ao transporte.•  A escuta se resume na detecção do sinal (portadora), sendo por isto o método chamado de CSMA (Carrier Sense Multiple Access). MAC(Passagem de Tokens)•  Diferentemente dos protocolos de acesso não-sequencial, os protocolos de passagens de tokens não usam detecção de colisão.•  Em vez disso, baseiam-se em concessão ao nós de permissão para transmitir.•  A permissão é dada na forma de uma quadro especial de controle denominado token.•  O princípio subjacente é muito simples: o nó que possui o token pode acessar o meio. Como a posse do token controla o acesso ao meio, a possibilidade de disputa é eliminada.•  A ausência de disputa também implica ausência de colisões. O IEEE definiu dois protocolos para redes locais baseadas em passagem de tokens. MAC(Passagem de Tokens)•  IEEE 802.4 (token bus) e IEEE 802.5 (token ring)•  Os protocolos de acesso não-sequencial são estocásticos. Eles se baseiam no princípio de que a probabilidade de dois computadores transmitirem simultaneamente é quase zero.•  Com uma probabilidade assim baixa, esses protocolos permitem transmissão simultânea.•  Eles são projetados para permitir que os nós detectem e resolvam colisões resultantes dessas transmissões.•  Os protocolos de passagem de token, em contraste são determinísticos.•  Eles se fundamentam no princípio de que dois nós não devem ter permissão para transmitir ao mesmo tempo. Não há colisão. 7

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