camada de enlace
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Camada de Enlace. 5.1 Introdução e serviços 5.2 Detecção e correção de erros 5.3 Protocolos de Acesso Múltiplo 5.4 Endereçamento da Camada de Enlace 5.5 Ethernet 5.7 PPP 5.6 Hubs e switches 5.8 Virtualização do enlace: ATM e MPLS. Endereços MAC e ARP. Endereço IP de 32 bits: - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
5 Camada de Enlace 5b-1
Camada de Enlace
51 Introduccedilatildeo e serviccedilos 52 Detecccedilatildeo e correccedilatildeo de erros 53 Protocolos de Acesso Muacuteltiplo 54 Endereccedilamento da Camada de Enlace 55 Ethernet 57 PPP 56 Hubs e switches 58 Virtualizaccedilatildeo do enlace ATM e MPLS
5 Camada de Enlace 5b-2
Endereccedilos MAC e ARP
Endereccedilo IP de 32 bits Endereccedilos da camada de rede usado para levar o datagrama agrave subrede IP
destino Endereccedilo MAC (ou LAN ou fiacutesico ou
Ethernet) usado para levar o datagrama de uma
interface ateacute outra interface conectada fisicamente (da mesma rede)
Endereccedilo MAC de 48 bits (para a maioria das redes) queimado na ROM do adaptador
5 Camada de Enlace 5b-3
Endereccedilos LAN e ARP
Cada adaptador na LAN possui um endereccedilo LAN uacutenico
Endereccedilo de Difusatildeo =FF-FF-FF-FF-FF-FF
= adaptador
1A-2F-BB-76-09-AD
58-23-D7-FA-20-B0
0C-C4-11-6F-E3-98
71-65-F7-2B-08-53
LAN(cabeada orsem fio)
5 Camada de Enlace 5b-4
Endereccedilo LAN (cont)
Alocaccedilatildeo de endereccedilos MAC administrada pelo IEEE Um fabricante compra uma parte do espaccedilo de
endereccedilos (para garantir unicidade) Analogia (a) endereccedilo MAC como nuacutemero do CPF (b) endereccedilo IP como endereccedilo postal endereccedilo MAC sem estrutura (flat)=gt portabilidade
Pode mover um cartatildeo LAN de uma LAN para outra
endereccedilo IP hieraacuterquico NAtildeO eacute portaacutetil (requer IP moacutevel) Depende da subrede IP agrave qual o noacute estaacute conectado
5 Camada de Enlace 5b-5
ARP Address Resolution Protocol (Protocolo de Resoluccedilatildeo de Endereccedilos)
Cada noacute IP (Host Roteador) de uma LAN possui tabela ARP
Tabela ARP mapeamento de endereccedilos IPMAC para alguns noacutes da LAN
lt endereccedilo IP endereccedilo MAC TTLgt
TTL (Time To Live) tempo a partir do qual o mapeamento de endereccedilos seraacute esquecido (valor tiacutepico de 20 min)
Pergunta como obter oendereccedilo MAC de B a partir do endereccedilo IP de B
1A-2F-BB-76-09-AD
58-23-D7-FA-20-B0
0C-C4-11-6F-E3-98
71-65-F7-2B-08-53
LAN
237196723
237196778
237196714
237196788
5 Camada de Enlace 5b-6
Protocolo ARP Mesma LAN (rede)
A deseja enviar datagrama para B e o endereccedilo MAC de B natildeo estaacute na tabela ARP
A difunde o pacote de solicitaccedilatildeo ARP que conteacutem o endereccedilo IP de B Endereccedilo MAC destino =
FF-FF-FF-FF-FF-FF todas as maacutequinas na
LAN recebem a consulta do ARP
B recebe o pacote ARP responde a A com o seu (de B) endereccedilo MAC
Quadro enviado para o endereccedilo MAC (unicast) de A
Uma cache (salva) o par de endereccedilos IP-para-MAC na sua tabela ARP ateacute que a informaccedilatildeo fique antiquada (expire)
lsquosoft statersquo informaccedilatildeo que expira (vai embora) a menos que seja renovada
ARP eacute ldquoplug-and-playrdquo os noacutes criam suas tabelas
ARP sem a intervenccedilatildeo do administrador da rede
5 Camada de Enlace 5b-7
Roteando um pacote para outra LAN
passo a passo envio de datagrama de A para B via R
assuma que A conhece o endereccedilo IP de B
Duas tabelas ARP no roteador R uma para cada rede IP (LAN)
In routing table at source Host find router 111111111110 In ARP table at source find MAC address E6-E9-00-17-BB-4B etc
A
RB
5 Camada de Enlace 5b-8
A cria datagrama com origem A destino B A usa ARP para obter o endereccedilo MAC de R para
111111111110 A cria quadro da camada de enlace com o endereccedilo MAC
de R como destino quadro conteacutem datagrama IP de A para B
O adaptador de A envia o quadro O adaptador de R recebe o quadro R remove o datagrama IP do quadro Ethernet verifica que
eacute destinado para B R usa ARP para obter o endereccedilo MAC de B R cria quadro contendo datagrama IP de A para B e o
envia para B
A
RB
5 Camada de Enlace 5b-9
Camada de Enlace
51 Introduccedilatildeo e serviccedilos 52 Detecccedilatildeo e correccedilatildeo de erros 53 Protocolos de Acesso Muacuteltiplo 54 Endereccedilamento da Camada de Enlace 55 Ethernet 57 PPP 56 Hubs e switches 58 Virtualizaccedilatildeo do enlace ATM e MPLS
5 Camada de Enlace 5b-10
Ethernet Muitiacutessimo difundida porque
Muito barata R$30 para placas 10100Mbps A mais antiga das tecnologias de rede local Mais simples e menos cara que redes usando ficha ou ATM Acompanhou o aumento de velocidade 10 Mbps ndash 10 Gbps
Rascunho de Metcalfe sobre o Ethernet
5 Camada de Enlace 5b-11
Topologia em Estrela
Topologia de barramento popular ateacute meados dos anos 90
Agora prevalecircncia de topologia estrela Escolhas de conexatildeo hub ou switch (mais sobre isto
depois)
hub ouswitch
5 Camada de Enlace 5b-12
Estrutura de Quadro Ethernet
Adaptador remetente encapsula datagrama IP (ou pacote de outro protocolo da camada de rede) num Quadro Ethernet
Preacircmbulo 7 bytes com o padratildeo 10101010 seguidos por
um byte com o padratildeo 10101011 usado para sincronizar receptor ao reloacutegio do
remetente (reloacutegios nunca satildeo exatos eacute muito provaacutevel que exista algum desvio entre eles)
5 Camada de Enlace 5b-13
Estrutura de Quadro Ethernet (cont)
Endereccedilos 6 bytes para cada endereccedilo MAC se o adaptador recebe um quadro com endereccedilo
destino igual ao seu ou com endereccedilo de difusatildeo (ex pacote ARP) ele passa os dados do quadro para o protocolo da camada de rede
caso contraacuterio o adaptador descarta o quadro
Tipo indica o protocolo da camada superior usualmente IP mas existe suporte para outros (tais como IPX da Novell e AppleTalk)
CRC verificado pelo receptor se for detectado um erro o quadro seraacute descartado
5 Camada de Enlace 5b-14
Serviccedilo natildeo confiaacutevel e sem conexotildees
Sem conexotildees Natildeo haacute estabelecimento de conexatildeo (saudaccedilatildeo) entre os adaptadores transmissor e receptor
Natildeo confiaacutevel o adaptador receptor natildeo envia ACKs ou NACKs para o adaptador transmissor fluxo de datagramas passados para a camada de rede
pode conter falhas na sequumlecircncia falhas seratildeo preenchidas se aplicaccedilatildeo estiver usando o TCP caso contraacuterio a aplicaccedilatildeo veraacute as falhas
5 Camada de Enlace 5b-15
Ethernet usa o CSMACD
Sem slots o adaptador natildeo transmite
se perceber que algum outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute escuta antes de transmitir (carrier sense)
adaptador transmissor aborta quando percebe que outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute detecccedilatildeo de colisatildeo
Antes de tentar uma retransmissatildeo o adaptador espera um tempo aleatoacuterio isto eacute acesso aleatoacuterio
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-2
Endereccedilos MAC e ARP
Endereccedilo IP de 32 bits Endereccedilos da camada de rede usado para levar o datagrama agrave subrede IP
destino Endereccedilo MAC (ou LAN ou fiacutesico ou
Ethernet) usado para levar o datagrama de uma
interface ateacute outra interface conectada fisicamente (da mesma rede)
Endereccedilo MAC de 48 bits (para a maioria das redes) queimado na ROM do adaptador
5 Camada de Enlace 5b-3
Endereccedilos LAN e ARP
Cada adaptador na LAN possui um endereccedilo LAN uacutenico
Endereccedilo de Difusatildeo =FF-FF-FF-FF-FF-FF
= adaptador
1A-2F-BB-76-09-AD
58-23-D7-FA-20-B0
0C-C4-11-6F-E3-98
71-65-F7-2B-08-53
LAN(cabeada orsem fio)
5 Camada de Enlace 5b-4
Endereccedilo LAN (cont)
Alocaccedilatildeo de endereccedilos MAC administrada pelo IEEE Um fabricante compra uma parte do espaccedilo de
endereccedilos (para garantir unicidade) Analogia (a) endereccedilo MAC como nuacutemero do CPF (b) endereccedilo IP como endereccedilo postal endereccedilo MAC sem estrutura (flat)=gt portabilidade
Pode mover um cartatildeo LAN de uma LAN para outra
endereccedilo IP hieraacuterquico NAtildeO eacute portaacutetil (requer IP moacutevel) Depende da subrede IP agrave qual o noacute estaacute conectado
5 Camada de Enlace 5b-5
ARP Address Resolution Protocol (Protocolo de Resoluccedilatildeo de Endereccedilos)
Cada noacute IP (Host Roteador) de uma LAN possui tabela ARP
Tabela ARP mapeamento de endereccedilos IPMAC para alguns noacutes da LAN
lt endereccedilo IP endereccedilo MAC TTLgt
TTL (Time To Live) tempo a partir do qual o mapeamento de endereccedilos seraacute esquecido (valor tiacutepico de 20 min)
Pergunta como obter oendereccedilo MAC de B a partir do endereccedilo IP de B
1A-2F-BB-76-09-AD
58-23-D7-FA-20-B0
0C-C4-11-6F-E3-98
71-65-F7-2B-08-53
LAN
237196723
237196778
237196714
237196788
5 Camada de Enlace 5b-6
Protocolo ARP Mesma LAN (rede)
A deseja enviar datagrama para B e o endereccedilo MAC de B natildeo estaacute na tabela ARP
A difunde o pacote de solicitaccedilatildeo ARP que conteacutem o endereccedilo IP de B Endereccedilo MAC destino =
FF-FF-FF-FF-FF-FF todas as maacutequinas na
LAN recebem a consulta do ARP
B recebe o pacote ARP responde a A com o seu (de B) endereccedilo MAC
Quadro enviado para o endereccedilo MAC (unicast) de A
Uma cache (salva) o par de endereccedilos IP-para-MAC na sua tabela ARP ateacute que a informaccedilatildeo fique antiquada (expire)
lsquosoft statersquo informaccedilatildeo que expira (vai embora) a menos que seja renovada
ARP eacute ldquoplug-and-playrdquo os noacutes criam suas tabelas
ARP sem a intervenccedilatildeo do administrador da rede
5 Camada de Enlace 5b-7
Roteando um pacote para outra LAN
passo a passo envio de datagrama de A para B via R
assuma que A conhece o endereccedilo IP de B
Duas tabelas ARP no roteador R uma para cada rede IP (LAN)
In routing table at source Host find router 111111111110 In ARP table at source find MAC address E6-E9-00-17-BB-4B etc
A
RB
5 Camada de Enlace 5b-8
A cria datagrama com origem A destino B A usa ARP para obter o endereccedilo MAC de R para
111111111110 A cria quadro da camada de enlace com o endereccedilo MAC
de R como destino quadro conteacutem datagrama IP de A para B
O adaptador de A envia o quadro O adaptador de R recebe o quadro R remove o datagrama IP do quadro Ethernet verifica que
eacute destinado para B R usa ARP para obter o endereccedilo MAC de B R cria quadro contendo datagrama IP de A para B e o
envia para B
A
RB
5 Camada de Enlace 5b-9
Camada de Enlace
51 Introduccedilatildeo e serviccedilos 52 Detecccedilatildeo e correccedilatildeo de erros 53 Protocolos de Acesso Muacuteltiplo 54 Endereccedilamento da Camada de Enlace 55 Ethernet 57 PPP 56 Hubs e switches 58 Virtualizaccedilatildeo do enlace ATM e MPLS
5 Camada de Enlace 5b-10
Ethernet Muitiacutessimo difundida porque
Muito barata R$30 para placas 10100Mbps A mais antiga das tecnologias de rede local Mais simples e menos cara que redes usando ficha ou ATM Acompanhou o aumento de velocidade 10 Mbps ndash 10 Gbps
Rascunho de Metcalfe sobre o Ethernet
5 Camada de Enlace 5b-11
Topologia em Estrela
Topologia de barramento popular ateacute meados dos anos 90
Agora prevalecircncia de topologia estrela Escolhas de conexatildeo hub ou switch (mais sobre isto
depois)
hub ouswitch
5 Camada de Enlace 5b-12
Estrutura de Quadro Ethernet
Adaptador remetente encapsula datagrama IP (ou pacote de outro protocolo da camada de rede) num Quadro Ethernet
Preacircmbulo 7 bytes com o padratildeo 10101010 seguidos por
um byte com o padratildeo 10101011 usado para sincronizar receptor ao reloacutegio do
remetente (reloacutegios nunca satildeo exatos eacute muito provaacutevel que exista algum desvio entre eles)
5 Camada de Enlace 5b-13
Estrutura de Quadro Ethernet (cont)
Endereccedilos 6 bytes para cada endereccedilo MAC se o adaptador recebe um quadro com endereccedilo
destino igual ao seu ou com endereccedilo de difusatildeo (ex pacote ARP) ele passa os dados do quadro para o protocolo da camada de rede
caso contraacuterio o adaptador descarta o quadro
Tipo indica o protocolo da camada superior usualmente IP mas existe suporte para outros (tais como IPX da Novell e AppleTalk)
CRC verificado pelo receptor se for detectado um erro o quadro seraacute descartado
5 Camada de Enlace 5b-14
Serviccedilo natildeo confiaacutevel e sem conexotildees
Sem conexotildees Natildeo haacute estabelecimento de conexatildeo (saudaccedilatildeo) entre os adaptadores transmissor e receptor
Natildeo confiaacutevel o adaptador receptor natildeo envia ACKs ou NACKs para o adaptador transmissor fluxo de datagramas passados para a camada de rede
pode conter falhas na sequumlecircncia falhas seratildeo preenchidas se aplicaccedilatildeo estiver usando o TCP caso contraacuterio a aplicaccedilatildeo veraacute as falhas
5 Camada de Enlace 5b-15
Ethernet usa o CSMACD
Sem slots o adaptador natildeo transmite
se perceber que algum outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute escuta antes de transmitir (carrier sense)
adaptador transmissor aborta quando percebe que outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute detecccedilatildeo de colisatildeo
Antes de tentar uma retransmissatildeo o adaptador espera um tempo aleatoacuterio isto eacute acesso aleatoacuterio
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-3
Endereccedilos LAN e ARP
Cada adaptador na LAN possui um endereccedilo LAN uacutenico
Endereccedilo de Difusatildeo =FF-FF-FF-FF-FF-FF
= adaptador
1A-2F-BB-76-09-AD
58-23-D7-FA-20-B0
0C-C4-11-6F-E3-98
71-65-F7-2B-08-53
LAN(cabeada orsem fio)
5 Camada de Enlace 5b-4
Endereccedilo LAN (cont)
Alocaccedilatildeo de endereccedilos MAC administrada pelo IEEE Um fabricante compra uma parte do espaccedilo de
endereccedilos (para garantir unicidade) Analogia (a) endereccedilo MAC como nuacutemero do CPF (b) endereccedilo IP como endereccedilo postal endereccedilo MAC sem estrutura (flat)=gt portabilidade
Pode mover um cartatildeo LAN de uma LAN para outra
endereccedilo IP hieraacuterquico NAtildeO eacute portaacutetil (requer IP moacutevel) Depende da subrede IP agrave qual o noacute estaacute conectado
5 Camada de Enlace 5b-5
ARP Address Resolution Protocol (Protocolo de Resoluccedilatildeo de Endereccedilos)
Cada noacute IP (Host Roteador) de uma LAN possui tabela ARP
Tabela ARP mapeamento de endereccedilos IPMAC para alguns noacutes da LAN
lt endereccedilo IP endereccedilo MAC TTLgt
TTL (Time To Live) tempo a partir do qual o mapeamento de endereccedilos seraacute esquecido (valor tiacutepico de 20 min)
Pergunta como obter oendereccedilo MAC de B a partir do endereccedilo IP de B
1A-2F-BB-76-09-AD
58-23-D7-FA-20-B0
0C-C4-11-6F-E3-98
71-65-F7-2B-08-53
LAN
237196723
237196778
237196714
237196788
5 Camada de Enlace 5b-6
Protocolo ARP Mesma LAN (rede)
A deseja enviar datagrama para B e o endereccedilo MAC de B natildeo estaacute na tabela ARP
A difunde o pacote de solicitaccedilatildeo ARP que conteacutem o endereccedilo IP de B Endereccedilo MAC destino =
FF-FF-FF-FF-FF-FF todas as maacutequinas na
LAN recebem a consulta do ARP
B recebe o pacote ARP responde a A com o seu (de B) endereccedilo MAC
Quadro enviado para o endereccedilo MAC (unicast) de A
Uma cache (salva) o par de endereccedilos IP-para-MAC na sua tabela ARP ateacute que a informaccedilatildeo fique antiquada (expire)
lsquosoft statersquo informaccedilatildeo que expira (vai embora) a menos que seja renovada
ARP eacute ldquoplug-and-playrdquo os noacutes criam suas tabelas
ARP sem a intervenccedilatildeo do administrador da rede
5 Camada de Enlace 5b-7
Roteando um pacote para outra LAN
passo a passo envio de datagrama de A para B via R
assuma que A conhece o endereccedilo IP de B
Duas tabelas ARP no roteador R uma para cada rede IP (LAN)
In routing table at source Host find router 111111111110 In ARP table at source find MAC address E6-E9-00-17-BB-4B etc
A
RB
5 Camada de Enlace 5b-8
A cria datagrama com origem A destino B A usa ARP para obter o endereccedilo MAC de R para
111111111110 A cria quadro da camada de enlace com o endereccedilo MAC
de R como destino quadro conteacutem datagrama IP de A para B
O adaptador de A envia o quadro O adaptador de R recebe o quadro R remove o datagrama IP do quadro Ethernet verifica que
eacute destinado para B R usa ARP para obter o endereccedilo MAC de B R cria quadro contendo datagrama IP de A para B e o
envia para B
A
RB
5 Camada de Enlace 5b-9
Camada de Enlace
51 Introduccedilatildeo e serviccedilos 52 Detecccedilatildeo e correccedilatildeo de erros 53 Protocolos de Acesso Muacuteltiplo 54 Endereccedilamento da Camada de Enlace 55 Ethernet 57 PPP 56 Hubs e switches 58 Virtualizaccedilatildeo do enlace ATM e MPLS
5 Camada de Enlace 5b-10
Ethernet Muitiacutessimo difundida porque
Muito barata R$30 para placas 10100Mbps A mais antiga das tecnologias de rede local Mais simples e menos cara que redes usando ficha ou ATM Acompanhou o aumento de velocidade 10 Mbps ndash 10 Gbps
Rascunho de Metcalfe sobre o Ethernet
5 Camada de Enlace 5b-11
Topologia em Estrela
Topologia de barramento popular ateacute meados dos anos 90
Agora prevalecircncia de topologia estrela Escolhas de conexatildeo hub ou switch (mais sobre isto
depois)
hub ouswitch
5 Camada de Enlace 5b-12
Estrutura de Quadro Ethernet
Adaptador remetente encapsula datagrama IP (ou pacote de outro protocolo da camada de rede) num Quadro Ethernet
Preacircmbulo 7 bytes com o padratildeo 10101010 seguidos por
um byte com o padratildeo 10101011 usado para sincronizar receptor ao reloacutegio do
remetente (reloacutegios nunca satildeo exatos eacute muito provaacutevel que exista algum desvio entre eles)
5 Camada de Enlace 5b-13
Estrutura de Quadro Ethernet (cont)
Endereccedilos 6 bytes para cada endereccedilo MAC se o adaptador recebe um quadro com endereccedilo
destino igual ao seu ou com endereccedilo de difusatildeo (ex pacote ARP) ele passa os dados do quadro para o protocolo da camada de rede
caso contraacuterio o adaptador descarta o quadro
Tipo indica o protocolo da camada superior usualmente IP mas existe suporte para outros (tais como IPX da Novell e AppleTalk)
CRC verificado pelo receptor se for detectado um erro o quadro seraacute descartado
5 Camada de Enlace 5b-14
Serviccedilo natildeo confiaacutevel e sem conexotildees
Sem conexotildees Natildeo haacute estabelecimento de conexatildeo (saudaccedilatildeo) entre os adaptadores transmissor e receptor
Natildeo confiaacutevel o adaptador receptor natildeo envia ACKs ou NACKs para o adaptador transmissor fluxo de datagramas passados para a camada de rede
pode conter falhas na sequumlecircncia falhas seratildeo preenchidas se aplicaccedilatildeo estiver usando o TCP caso contraacuterio a aplicaccedilatildeo veraacute as falhas
5 Camada de Enlace 5b-15
Ethernet usa o CSMACD
Sem slots o adaptador natildeo transmite
se perceber que algum outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute escuta antes de transmitir (carrier sense)
adaptador transmissor aborta quando percebe que outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute detecccedilatildeo de colisatildeo
Antes de tentar uma retransmissatildeo o adaptador espera um tempo aleatoacuterio isto eacute acesso aleatoacuterio
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-4
Endereccedilo LAN (cont)
Alocaccedilatildeo de endereccedilos MAC administrada pelo IEEE Um fabricante compra uma parte do espaccedilo de
endereccedilos (para garantir unicidade) Analogia (a) endereccedilo MAC como nuacutemero do CPF (b) endereccedilo IP como endereccedilo postal endereccedilo MAC sem estrutura (flat)=gt portabilidade
Pode mover um cartatildeo LAN de uma LAN para outra
endereccedilo IP hieraacuterquico NAtildeO eacute portaacutetil (requer IP moacutevel) Depende da subrede IP agrave qual o noacute estaacute conectado
5 Camada de Enlace 5b-5
ARP Address Resolution Protocol (Protocolo de Resoluccedilatildeo de Endereccedilos)
Cada noacute IP (Host Roteador) de uma LAN possui tabela ARP
Tabela ARP mapeamento de endereccedilos IPMAC para alguns noacutes da LAN
lt endereccedilo IP endereccedilo MAC TTLgt
TTL (Time To Live) tempo a partir do qual o mapeamento de endereccedilos seraacute esquecido (valor tiacutepico de 20 min)
Pergunta como obter oendereccedilo MAC de B a partir do endereccedilo IP de B
1A-2F-BB-76-09-AD
58-23-D7-FA-20-B0
0C-C4-11-6F-E3-98
71-65-F7-2B-08-53
LAN
237196723
237196778
237196714
237196788
5 Camada de Enlace 5b-6
Protocolo ARP Mesma LAN (rede)
A deseja enviar datagrama para B e o endereccedilo MAC de B natildeo estaacute na tabela ARP
A difunde o pacote de solicitaccedilatildeo ARP que conteacutem o endereccedilo IP de B Endereccedilo MAC destino =
FF-FF-FF-FF-FF-FF todas as maacutequinas na
LAN recebem a consulta do ARP
B recebe o pacote ARP responde a A com o seu (de B) endereccedilo MAC
Quadro enviado para o endereccedilo MAC (unicast) de A
Uma cache (salva) o par de endereccedilos IP-para-MAC na sua tabela ARP ateacute que a informaccedilatildeo fique antiquada (expire)
lsquosoft statersquo informaccedilatildeo que expira (vai embora) a menos que seja renovada
ARP eacute ldquoplug-and-playrdquo os noacutes criam suas tabelas
ARP sem a intervenccedilatildeo do administrador da rede
5 Camada de Enlace 5b-7
Roteando um pacote para outra LAN
passo a passo envio de datagrama de A para B via R
assuma que A conhece o endereccedilo IP de B
Duas tabelas ARP no roteador R uma para cada rede IP (LAN)
In routing table at source Host find router 111111111110 In ARP table at source find MAC address E6-E9-00-17-BB-4B etc
A
RB
5 Camada de Enlace 5b-8
A cria datagrama com origem A destino B A usa ARP para obter o endereccedilo MAC de R para
111111111110 A cria quadro da camada de enlace com o endereccedilo MAC
de R como destino quadro conteacutem datagrama IP de A para B
O adaptador de A envia o quadro O adaptador de R recebe o quadro R remove o datagrama IP do quadro Ethernet verifica que
eacute destinado para B R usa ARP para obter o endereccedilo MAC de B R cria quadro contendo datagrama IP de A para B e o
envia para B
A
RB
5 Camada de Enlace 5b-9
Camada de Enlace
51 Introduccedilatildeo e serviccedilos 52 Detecccedilatildeo e correccedilatildeo de erros 53 Protocolos de Acesso Muacuteltiplo 54 Endereccedilamento da Camada de Enlace 55 Ethernet 57 PPP 56 Hubs e switches 58 Virtualizaccedilatildeo do enlace ATM e MPLS
5 Camada de Enlace 5b-10
Ethernet Muitiacutessimo difundida porque
Muito barata R$30 para placas 10100Mbps A mais antiga das tecnologias de rede local Mais simples e menos cara que redes usando ficha ou ATM Acompanhou o aumento de velocidade 10 Mbps ndash 10 Gbps
Rascunho de Metcalfe sobre o Ethernet
5 Camada de Enlace 5b-11
Topologia em Estrela
Topologia de barramento popular ateacute meados dos anos 90
Agora prevalecircncia de topologia estrela Escolhas de conexatildeo hub ou switch (mais sobre isto
depois)
hub ouswitch
5 Camada de Enlace 5b-12
Estrutura de Quadro Ethernet
Adaptador remetente encapsula datagrama IP (ou pacote de outro protocolo da camada de rede) num Quadro Ethernet
Preacircmbulo 7 bytes com o padratildeo 10101010 seguidos por
um byte com o padratildeo 10101011 usado para sincronizar receptor ao reloacutegio do
remetente (reloacutegios nunca satildeo exatos eacute muito provaacutevel que exista algum desvio entre eles)
5 Camada de Enlace 5b-13
Estrutura de Quadro Ethernet (cont)
Endereccedilos 6 bytes para cada endereccedilo MAC se o adaptador recebe um quadro com endereccedilo
destino igual ao seu ou com endereccedilo de difusatildeo (ex pacote ARP) ele passa os dados do quadro para o protocolo da camada de rede
caso contraacuterio o adaptador descarta o quadro
Tipo indica o protocolo da camada superior usualmente IP mas existe suporte para outros (tais como IPX da Novell e AppleTalk)
CRC verificado pelo receptor se for detectado um erro o quadro seraacute descartado
5 Camada de Enlace 5b-14
Serviccedilo natildeo confiaacutevel e sem conexotildees
Sem conexotildees Natildeo haacute estabelecimento de conexatildeo (saudaccedilatildeo) entre os adaptadores transmissor e receptor
Natildeo confiaacutevel o adaptador receptor natildeo envia ACKs ou NACKs para o adaptador transmissor fluxo de datagramas passados para a camada de rede
pode conter falhas na sequumlecircncia falhas seratildeo preenchidas se aplicaccedilatildeo estiver usando o TCP caso contraacuterio a aplicaccedilatildeo veraacute as falhas
5 Camada de Enlace 5b-15
Ethernet usa o CSMACD
Sem slots o adaptador natildeo transmite
se perceber que algum outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute escuta antes de transmitir (carrier sense)
adaptador transmissor aborta quando percebe que outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute detecccedilatildeo de colisatildeo
Antes de tentar uma retransmissatildeo o adaptador espera um tempo aleatoacuterio isto eacute acesso aleatoacuterio
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-5
ARP Address Resolution Protocol (Protocolo de Resoluccedilatildeo de Endereccedilos)
Cada noacute IP (Host Roteador) de uma LAN possui tabela ARP
Tabela ARP mapeamento de endereccedilos IPMAC para alguns noacutes da LAN
lt endereccedilo IP endereccedilo MAC TTLgt
TTL (Time To Live) tempo a partir do qual o mapeamento de endereccedilos seraacute esquecido (valor tiacutepico de 20 min)
Pergunta como obter oendereccedilo MAC de B a partir do endereccedilo IP de B
1A-2F-BB-76-09-AD
58-23-D7-FA-20-B0
0C-C4-11-6F-E3-98
71-65-F7-2B-08-53
LAN
237196723
237196778
237196714
237196788
5 Camada de Enlace 5b-6
Protocolo ARP Mesma LAN (rede)
A deseja enviar datagrama para B e o endereccedilo MAC de B natildeo estaacute na tabela ARP
A difunde o pacote de solicitaccedilatildeo ARP que conteacutem o endereccedilo IP de B Endereccedilo MAC destino =
FF-FF-FF-FF-FF-FF todas as maacutequinas na
LAN recebem a consulta do ARP
B recebe o pacote ARP responde a A com o seu (de B) endereccedilo MAC
Quadro enviado para o endereccedilo MAC (unicast) de A
Uma cache (salva) o par de endereccedilos IP-para-MAC na sua tabela ARP ateacute que a informaccedilatildeo fique antiquada (expire)
lsquosoft statersquo informaccedilatildeo que expira (vai embora) a menos que seja renovada
ARP eacute ldquoplug-and-playrdquo os noacutes criam suas tabelas
ARP sem a intervenccedilatildeo do administrador da rede
5 Camada de Enlace 5b-7
Roteando um pacote para outra LAN
passo a passo envio de datagrama de A para B via R
assuma que A conhece o endereccedilo IP de B
Duas tabelas ARP no roteador R uma para cada rede IP (LAN)
In routing table at source Host find router 111111111110 In ARP table at source find MAC address E6-E9-00-17-BB-4B etc
A
RB
5 Camada de Enlace 5b-8
A cria datagrama com origem A destino B A usa ARP para obter o endereccedilo MAC de R para
111111111110 A cria quadro da camada de enlace com o endereccedilo MAC
de R como destino quadro conteacutem datagrama IP de A para B
O adaptador de A envia o quadro O adaptador de R recebe o quadro R remove o datagrama IP do quadro Ethernet verifica que
eacute destinado para B R usa ARP para obter o endereccedilo MAC de B R cria quadro contendo datagrama IP de A para B e o
envia para B
A
RB
5 Camada de Enlace 5b-9
Camada de Enlace
51 Introduccedilatildeo e serviccedilos 52 Detecccedilatildeo e correccedilatildeo de erros 53 Protocolos de Acesso Muacuteltiplo 54 Endereccedilamento da Camada de Enlace 55 Ethernet 57 PPP 56 Hubs e switches 58 Virtualizaccedilatildeo do enlace ATM e MPLS
5 Camada de Enlace 5b-10
Ethernet Muitiacutessimo difundida porque
Muito barata R$30 para placas 10100Mbps A mais antiga das tecnologias de rede local Mais simples e menos cara que redes usando ficha ou ATM Acompanhou o aumento de velocidade 10 Mbps ndash 10 Gbps
Rascunho de Metcalfe sobre o Ethernet
5 Camada de Enlace 5b-11
Topologia em Estrela
Topologia de barramento popular ateacute meados dos anos 90
Agora prevalecircncia de topologia estrela Escolhas de conexatildeo hub ou switch (mais sobre isto
depois)
hub ouswitch
5 Camada de Enlace 5b-12
Estrutura de Quadro Ethernet
Adaptador remetente encapsula datagrama IP (ou pacote de outro protocolo da camada de rede) num Quadro Ethernet
Preacircmbulo 7 bytes com o padratildeo 10101010 seguidos por
um byte com o padratildeo 10101011 usado para sincronizar receptor ao reloacutegio do
remetente (reloacutegios nunca satildeo exatos eacute muito provaacutevel que exista algum desvio entre eles)
5 Camada de Enlace 5b-13
Estrutura de Quadro Ethernet (cont)
Endereccedilos 6 bytes para cada endereccedilo MAC se o adaptador recebe um quadro com endereccedilo
destino igual ao seu ou com endereccedilo de difusatildeo (ex pacote ARP) ele passa os dados do quadro para o protocolo da camada de rede
caso contraacuterio o adaptador descarta o quadro
Tipo indica o protocolo da camada superior usualmente IP mas existe suporte para outros (tais como IPX da Novell e AppleTalk)
CRC verificado pelo receptor se for detectado um erro o quadro seraacute descartado
5 Camada de Enlace 5b-14
Serviccedilo natildeo confiaacutevel e sem conexotildees
Sem conexotildees Natildeo haacute estabelecimento de conexatildeo (saudaccedilatildeo) entre os adaptadores transmissor e receptor
Natildeo confiaacutevel o adaptador receptor natildeo envia ACKs ou NACKs para o adaptador transmissor fluxo de datagramas passados para a camada de rede
pode conter falhas na sequumlecircncia falhas seratildeo preenchidas se aplicaccedilatildeo estiver usando o TCP caso contraacuterio a aplicaccedilatildeo veraacute as falhas
5 Camada de Enlace 5b-15
Ethernet usa o CSMACD
Sem slots o adaptador natildeo transmite
se perceber que algum outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute escuta antes de transmitir (carrier sense)
adaptador transmissor aborta quando percebe que outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute detecccedilatildeo de colisatildeo
Antes de tentar uma retransmissatildeo o adaptador espera um tempo aleatoacuterio isto eacute acesso aleatoacuterio
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-6
Protocolo ARP Mesma LAN (rede)
A deseja enviar datagrama para B e o endereccedilo MAC de B natildeo estaacute na tabela ARP
A difunde o pacote de solicitaccedilatildeo ARP que conteacutem o endereccedilo IP de B Endereccedilo MAC destino =
FF-FF-FF-FF-FF-FF todas as maacutequinas na
LAN recebem a consulta do ARP
B recebe o pacote ARP responde a A com o seu (de B) endereccedilo MAC
Quadro enviado para o endereccedilo MAC (unicast) de A
Uma cache (salva) o par de endereccedilos IP-para-MAC na sua tabela ARP ateacute que a informaccedilatildeo fique antiquada (expire)
lsquosoft statersquo informaccedilatildeo que expira (vai embora) a menos que seja renovada
ARP eacute ldquoplug-and-playrdquo os noacutes criam suas tabelas
ARP sem a intervenccedilatildeo do administrador da rede
5 Camada de Enlace 5b-7
Roteando um pacote para outra LAN
passo a passo envio de datagrama de A para B via R
assuma que A conhece o endereccedilo IP de B
Duas tabelas ARP no roteador R uma para cada rede IP (LAN)
In routing table at source Host find router 111111111110 In ARP table at source find MAC address E6-E9-00-17-BB-4B etc
A
RB
5 Camada de Enlace 5b-8
A cria datagrama com origem A destino B A usa ARP para obter o endereccedilo MAC de R para
111111111110 A cria quadro da camada de enlace com o endereccedilo MAC
de R como destino quadro conteacutem datagrama IP de A para B
O adaptador de A envia o quadro O adaptador de R recebe o quadro R remove o datagrama IP do quadro Ethernet verifica que
eacute destinado para B R usa ARP para obter o endereccedilo MAC de B R cria quadro contendo datagrama IP de A para B e o
envia para B
A
RB
5 Camada de Enlace 5b-9
Camada de Enlace
51 Introduccedilatildeo e serviccedilos 52 Detecccedilatildeo e correccedilatildeo de erros 53 Protocolos de Acesso Muacuteltiplo 54 Endereccedilamento da Camada de Enlace 55 Ethernet 57 PPP 56 Hubs e switches 58 Virtualizaccedilatildeo do enlace ATM e MPLS
5 Camada de Enlace 5b-10
Ethernet Muitiacutessimo difundida porque
Muito barata R$30 para placas 10100Mbps A mais antiga das tecnologias de rede local Mais simples e menos cara que redes usando ficha ou ATM Acompanhou o aumento de velocidade 10 Mbps ndash 10 Gbps
Rascunho de Metcalfe sobre o Ethernet
5 Camada de Enlace 5b-11
Topologia em Estrela
Topologia de barramento popular ateacute meados dos anos 90
Agora prevalecircncia de topologia estrela Escolhas de conexatildeo hub ou switch (mais sobre isto
depois)
hub ouswitch
5 Camada de Enlace 5b-12
Estrutura de Quadro Ethernet
Adaptador remetente encapsula datagrama IP (ou pacote de outro protocolo da camada de rede) num Quadro Ethernet
Preacircmbulo 7 bytes com o padratildeo 10101010 seguidos por
um byte com o padratildeo 10101011 usado para sincronizar receptor ao reloacutegio do
remetente (reloacutegios nunca satildeo exatos eacute muito provaacutevel que exista algum desvio entre eles)
5 Camada de Enlace 5b-13
Estrutura de Quadro Ethernet (cont)
Endereccedilos 6 bytes para cada endereccedilo MAC se o adaptador recebe um quadro com endereccedilo
destino igual ao seu ou com endereccedilo de difusatildeo (ex pacote ARP) ele passa os dados do quadro para o protocolo da camada de rede
caso contraacuterio o adaptador descarta o quadro
Tipo indica o protocolo da camada superior usualmente IP mas existe suporte para outros (tais como IPX da Novell e AppleTalk)
CRC verificado pelo receptor se for detectado um erro o quadro seraacute descartado
5 Camada de Enlace 5b-14
Serviccedilo natildeo confiaacutevel e sem conexotildees
Sem conexotildees Natildeo haacute estabelecimento de conexatildeo (saudaccedilatildeo) entre os adaptadores transmissor e receptor
Natildeo confiaacutevel o adaptador receptor natildeo envia ACKs ou NACKs para o adaptador transmissor fluxo de datagramas passados para a camada de rede
pode conter falhas na sequumlecircncia falhas seratildeo preenchidas se aplicaccedilatildeo estiver usando o TCP caso contraacuterio a aplicaccedilatildeo veraacute as falhas
5 Camada de Enlace 5b-15
Ethernet usa o CSMACD
Sem slots o adaptador natildeo transmite
se perceber que algum outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute escuta antes de transmitir (carrier sense)
adaptador transmissor aborta quando percebe que outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute detecccedilatildeo de colisatildeo
Antes de tentar uma retransmissatildeo o adaptador espera um tempo aleatoacuterio isto eacute acesso aleatoacuterio
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-7
Roteando um pacote para outra LAN
passo a passo envio de datagrama de A para B via R
assuma que A conhece o endereccedilo IP de B
Duas tabelas ARP no roteador R uma para cada rede IP (LAN)
In routing table at source Host find router 111111111110 In ARP table at source find MAC address E6-E9-00-17-BB-4B etc
A
RB
5 Camada de Enlace 5b-8
A cria datagrama com origem A destino B A usa ARP para obter o endereccedilo MAC de R para
111111111110 A cria quadro da camada de enlace com o endereccedilo MAC
de R como destino quadro conteacutem datagrama IP de A para B
O adaptador de A envia o quadro O adaptador de R recebe o quadro R remove o datagrama IP do quadro Ethernet verifica que
eacute destinado para B R usa ARP para obter o endereccedilo MAC de B R cria quadro contendo datagrama IP de A para B e o
envia para B
A
RB
5 Camada de Enlace 5b-9
Camada de Enlace
51 Introduccedilatildeo e serviccedilos 52 Detecccedilatildeo e correccedilatildeo de erros 53 Protocolos de Acesso Muacuteltiplo 54 Endereccedilamento da Camada de Enlace 55 Ethernet 57 PPP 56 Hubs e switches 58 Virtualizaccedilatildeo do enlace ATM e MPLS
5 Camada de Enlace 5b-10
Ethernet Muitiacutessimo difundida porque
Muito barata R$30 para placas 10100Mbps A mais antiga das tecnologias de rede local Mais simples e menos cara que redes usando ficha ou ATM Acompanhou o aumento de velocidade 10 Mbps ndash 10 Gbps
Rascunho de Metcalfe sobre o Ethernet
5 Camada de Enlace 5b-11
Topologia em Estrela
Topologia de barramento popular ateacute meados dos anos 90
Agora prevalecircncia de topologia estrela Escolhas de conexatildeo hub ou switch (mais sobre isto
depois)
hub ouswitch
5 Camada de Enlace 5b-12
Estrutura de Quadro Ethernet
Adaptador remetente encapsula datagrama IP (ou pacote de outro protocolo da camada de rede) num Quadro Ethernet
Preacircmbulo 7 bytes com o padratildeo 10101010 seguidos por
um byte com o padratildeo 10101011 usado para sincronizar receptor ao reloacutegio do
remetente (reloacutegios nunca satildeo exatos eacute muito provaacutevel que exista algum desvio entre eles)
5 Camada de Enlace 5b-13
Estrutura de Quadro Ethernet (cont)
Endereccedilos 6 bytes para cada endereccedilo MAC se o adaptador recebe um quadro com endereccedilo
destino igual ao seu ou com endereccedilo de difusatildeo (ex pacote ARP) ele passa os dados do quadro para o protocolo da camada de rede
caso contraacuterio o adaptador descarta o quadro
Tipo indica o protocolo da camada superior usualmente IP mas existe suporte para outros (tais como IPX da Novell e AppleTalk)
CRC verificado pelo receptor se for detectado um erro o quadro seraacute descartado
5 Camada de Enlace 5b-14
Serviccedilo natildeo confiaacutevel e sem conexotildees
Sem conexotildees Natildeo haacute estabelecimento de conexatildeo (saudaccedilatildeo) entre os adaptadores transmissor e receptor
Natildeo confiaacutevel o adaptador receptor natildeo envia ACKs ou NACKs para o adaptador transmissor fluxo de datagramas passados para a camada de rede
pode conter falhas na sequumlecircncia falhas seratildeo preenchidas se aplicaccedilatildeo estiver usando o TCP caso contraacuterio a aplicaccedilatildeo veraacute as falhas
5 Camada de Enlace 5b-15
Ethernet usa o CSMACD
Sem slots o adaptador natildeo transmite
se perceber que algum outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute escuta antes de transmitir (carrier sense)
adaptador transmissor aborta quando percebe que outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute detecccedilatildeo de colisatildeo
Antes de tentar uma retransmissatildeo o adaptador espera um tempo aleatoacuterio isto eacute acesso aleatoacuterio
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-8
A cria datagrama com origem A destino B A usa ARP para obter o endereccedilo MAC de R para
111111111110 A cria quadro da camada de enlace com o endereccedilo MAC
de R como destino quadro conteacutem datagrama IP de A para B
O adaptador de A envia o quadro O adaptador de R recebe o quadro R remove o datagrama IP do quadro Ethernet verifica que
eacute destinado para B R usa ARP para obter o endereccedilo MAC de B R cria quadro contendo datagrama IP de A para B e o
envia para B
A
RB
5 Camada de Enlace 5b-9
Camada de Enlace
51 Introduccedilatildeo e serviccedilos 52 Detecccedilatildeo e correccedilatildeo de erros 53 Protocolos de Acesso Muacuteltiplo 54 Endereccedilamento da Camada de Enlace 55 Ethernet 57 PPP 56 Hubs e switches 58 Virtualizaccedilatildeo do enlace ATM e MPLS
5 Camada de Enlace 5b-10
Ethernet Muitiacutessimo difundida porque
Muito barata R$30 para placas 10100Mbps A mais antiga das tecnologias de rede local Mais simples e menos cara que redes usando ficha ou ATM Acompanhou o aumento de velocidade 10 Mbps ndash 10 Gbps
Rascunho de Metcalfe sobre o Ethernet
5 Camada de Enlace 5b-11
Topologia em Estrela
Topologia de barramento popular ateacute meados dos anos 90
Agora prevalecircncia de topologia estrela Escolhas de conexatildeo hub ou switch (mais sobre isto
depois)
hub ouswitch
5 Camada de Enlace 5b-12
Estrutura de Quadro Ethernet
Adaptador remetente encapsula datagrama IP (ou pacote de outro protocolo da camada de rede) num Quadro Ethernet
Preacircmbulo 7 bytes com o padratildeo 10101010 seguidos por
um byte com o padratildeo 10101011 usado para sincronizar receptor ao reloacutegio do
remetente (reloacutegios nunca satildeo exatos eacute muito provaacutevel que exista algum desvio entre eles)
5 Camada de Enlace 5b-13
Estrutura de Quadro Ethernet (cont)
Endereccedilos 6 bytes para cada endereccedilo MAC se o adaptador recebe um quadro com endereccedilo
destino igual ao seu ou com endereccedilo de difusatildeo (ex pacote ARP) ele passa os dados do quadro para o protocolo da camada de rede
caso contraacuterio o adaptador descarta o quadro
Tipo indica o protocolo da camada superior usualmente IP mas existe suporte para outros (tais como IPX da Novell e AppleTalk)
CRC verificado pelo receptor se for detectado um erro o quadro seraacute descartado
5 Camada de Enlace 5b-14
Serviccedilo natildeo confiaacutevel e sem conexotildees
Sem conexotildees Natildeo haacute estabelecimento de conexatildeo (saudaccedilatildeo) entre os adaptadores transmissor e receptor
Natildeo confiaacutevel o adaptador receptor natildeo envia ACKs ou NACKs para o adaptador transmissor fluxo de datagramas passados para a camada de rede
pode conter falhas na sequumlecircncia falhas seratildeo preenchidas se aplicaccedilatildeo estiver usando o TCP caso contraacuterio a aplicaccedilatildeo veraacute as falhas
5 Camada de Enlace 5b-15
Ethernet usa o CSMACD
Sem slots o adaptador natildeo transmite
se perceber que algum outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute escuta antes de transmitir (carrier sense)
adaptador transmissor aborta quando percebe que outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute detecccedilatildeo de colisatildeo
Antes de tentar uma retransmissatildeo o adaptador espera um tempo aleatoacuterio isto eacute acesso aleatoacuterio
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-9
Camada de Enlace
51 Introduccedilatildeo e serviccedilos 52 Detecccedilatildeo e correccedilatildeo de erros 53 Protocolos de Acesso Muacuteltiplo 54 Endereccedilamento da Camada de Enlace 55 Ethernet 57 PPP 56 Hubs e switches 58 Virtualizaccedilatildeo do enlace ATM e MPLS
5 Camada de Enlace 5b-10
Ethernet Muitiacutessimo difundida porque
Muito barata R$30 para placas 10100Mbps A mais antiga das tecnologias de rede local Mais simples e menos cara que redes usando ficha ou ATM Acompanhou o aumento de velocidade 10 Mbps ndash 10 Gbps
Rascunho de Metcalfe sobre o Ethernet
5 Camada de Enlace 5b-11
Topologia em Estrela
Topologia de barramento popular ateacute meados dos anos 90
Agora prevalecircncia de topologia estrela Escolhas de conexatildeo hub ou switch (mais sobre isto
depois)
hub ouswitch
5 Camada de Enlace 5b-12
Estrutura de Quadro Ethernet
Adaptador remetente encapsula datagrama IP (ou pacote de outro protocolo da camada de rede) num Quadro Ethernet
Preacircmbulo 7 bytes com o padratildeo 10101010 seguidos por
um byte com o padratildeo 10101011 usado para sincronizar receptor ao reloacutegio do
remetente (reloacutegios nunca satildeo exatos eacute muito provaacutevel que exista algum desvio entre eles)
5 Camada de Enlace 5b-13
Estrutura de Quadro Ethernet (cont)
Endereccedilos 6 bytes para cada endereccedilo MAC se o adaptador recebe um quadro com endereccedilo
destino igual ao seu ou com endereccedilo de difusatildeo (ex pacote ARP) ele passa os dados do quadro para o protocolo da camada de rede
caso contraacuterio o adaptador descarta o quadro
Tipo indica o protocolo da camada superior usualmente IP mas existe suporte para outros (tais como IPX da Novell e AppleTalk)
CRC verificado pelo receptor se for detectado um erro o quadro seraacute descartado
5 Camada de Enlace 5b-14
Serviccedilo natildeo confiaacutevel e sem conexotildees
Sem conexotildees Natildeo haacute estabelecimento de conexatildeo (saudaccedilatildeo) entre os adaptadores transmissor e receptor
Natildeo confiaacutevel o adaptador receptor natildeo envia ACKs ou NACKs para o adaptador transmissor fluxo de datagramas passados para a camada de rede
pode conter falhas na sequumlecircncia falhas seratildeo preenchidas se aplicaccedilatildeo estiver usando o TCP caso contraacuterio a aplicaccedilatildeo veraacute as falhas
5 Camada de Enlace 5b-15
Ethernet usa o CSMACD
Sem slots o adaptador natildeo transmite
se perceber que algum outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute escuta antes de transmitir (carrier sense)
adaptador transmissor aborta quando percebe que outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute detecccedilatildeo de colisatildeo
Antes de tentar uma retransmissatildeo o adaptador espera um tempo aleatoacuterio isto eacute acesso aleatoacuterio
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-10
Ethernet Muitiacutessimo difundida porque
Muito barata R$30 para placas 10100Mbps A mais antiga das tecnologias de rede local Mais simples e menos cara que redes usando ficha ou ATM Acompanhou o aumento de velocidade 10 Mbps ndash 10 Gbps
Rascunho de Metcalfe sobre o Ethernet
5 Camada de Enlace 5b-11
Topologia em Estrela
Topologia de barramento popular ateacute meados dos anos 90
Agora prevalecircncia de topologia estrela Escolhas de conexatildeo hub ou switch (mais sobre isto
depois)
hub ouswitch
5 Camada de Enlace 5b-12
Estrutura de Quadro Ethernet
Adaptador remetente encapsula datagrama IP (ou pacote de outro protocolo da camada de rede) num Quadro Ethernet
Preacircmbulo 7 bytes com o padratildeo 10101010 seguidos por
um byte com o padratildeo 10101011 usado para sincronizar receptor ao reloacutegio do
remetente (reloacutegios nunca satildeo exatos eacute muito provaacutevel que exista algum desvio entre eles)
5 Camada de Enlace 5b-13
Estrutura de Quadro Ethernet (cont)
Endereccedilos 6 bytes para cada endereccedilo MAC se o adaptador recebe um quadro com endereccedilo
destino igual ao seu ou com endereccedilo de difusatildeo (ex pacote ARP) ele passa os dados do quadro para o protocolo da camada de rede
caso contraacuterio o adaptador descarta o quadro
Tipo indica o protocolo da camada superior usualmente IP mas existe suporte para outros (tais como IPX da Novell e AppleTalk)
CRC verificado pelo receptor se for detectado um erro o quadro seraacute descartado
5 Camada de Enlace 5b-14
Serviccedilo natildeo confiaacutevel e sem conexotildees
Sem conexotildees Natildeo haacute estabelecimento de conexatildeo (saudaccedilatildeo) entre os adaptadores transmissor e receptor
Natildeo confiaacutevel o adaptador receptor natildeo envia ACKs ou NACKs para o adaptador transmissor fluxo de datagramas passados para a camada de rede
pode conter falhas na sequumlecircncia falhas seratildeo preenchidas se aplicaccedilatildeo estiver usando o TCP caso contraacuterio a aplicaccedilatildeo veraacute as falhas
5 Camada de Enlace 5b-15
Ethernet usa o CSMACD
Sem slots o adaptador natildeo transmite
se perceber que algum outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute escuta antes de transmitir (carrier sense)
adaptador transmissor aborta quando percebe que outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute detecccedilatildeo de colisatildeo
Antes de tentar uma retransmissatildeo o adaptador espera um tempo aleatoacuterio isto eacute acesso aleatoacuterio
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-11
Topologia em Estrela
Topologia de barramento popular ateacute meados dos anos 90
Agora prevalecircncia de topologia estrela Escolhas de conexatildeo hub ou switch (mais sobre isto
depois)
hub ouswitch
5 Camada de Enlace 5b-12
Estrutura de Quadro Ethernet
Adaptador remetente encapsula datagrama IP (ou pacote de outro protocolo da camada de rede) num Quadro Ethernet
Preacircmbulo 7 bytes com o padratildeo 10101010 seguidos por
um byte com o padratildeo 10101011 usado para sincronizar receptor ao reloacutegio do
remetente (reloacutegios nunca satildeo exatos eacute muito provaacutevel que exista algum desvio entre eles)
5 Camada de Enlace 5b-13
Estrutura de Quadro Ethernet (cont)
Endereccedilos 6 bytes para cada endereccedilo MAC se o adaptador recebe um quadro com endereccedilo
destino igual ao seu ou com endereccedilo de difusatildeo (ex pacote ARP) ele passa os dados do quadro para o protocolo da camada de rede
caso contraacuterio o adaptador descarta o quadro
Tipo indica o protocolo da camada superior usualmente IP mas existe suporte para outros (tais como IPX da Novell e AppleTalk)
CRC verificado pelo receptor se for detectado um erro o quadro seraacute descartado
5 Camada de Enlace 5b-14
Serviccedilo natildeo confiaacutevel e sem conexotildees
Sem conexotildees Natildeo haacute estabelecimento de conexatildeo (saudaccedilatildeo) entre os adaptadores transmissor e receptor
Natildeo confiaacutevel o adaptador receptor natildeo envia ACKs ou NACKs para o adaptador transmissor fluxo de datagramas passados para a camada de rede
pode conter falhas na sequumlecircncia falhas seratildeo preenchidas se aplicaccedilatildeo estiver usando o TCP caso contraacuterio a aplicaccedilatildeo veraacute as falhas
5 Camada de Enlace 5b-15
Ethernet usa o CSMACD
Sem slots o adaptador natildeo transmite
se perceber que algum outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute escuta antes de transmitir (carrier sense)
adaptador transmissor aborta quando percebe que outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute detecccedilatildeo de colisatildeo
Antes de tentar uma retransmissatildeo o adaptador espera um tempo aleatoacuterio isto eacute acesso aleatoacuterio
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-12
Estrutura de Quadro Ethernet
Adaptador remetente encapsula datagrama IP (ou pacote de outro protocolo da camada de rede) num Quadro Ethernet
Preacircmbulo 7 bytes com o padratildeo 10101010 seguidos por
um byte com o padratildeo 10101011 usado para sincronizar receptor ao reloacutegio do
remetente (reloacutegios nunca satildeo exatos eacute muito provaacutevel que exista algum desvio entre eles)
5 Camada de Enlace 5b-13
Estrutura de Quadro Ethernet (cont)
Endereccedilos 6 bytes para cada endereccedilo MAC se o adaptador recebe um quadro com endereccedilo
destino igual ao seu ou com endereccedilo de difusatildeo (ex pacote ARP) ele passa os dados do quadro para o protocolo da camada de rede
caso contraacuterio o adaptador descarta o quadro
Tipo indica o protocolo da camada superior usualmente IP mas existe suporte para outros (tais como IPX da Novell e AppleTalk)
CRC verificado pelo receptor se for detectado um erro o quadro seraacute descartado
5 Camada de Enlace 5b-14
Serviccedilo natildeo confiaacutevel e sem conexotildees
Sem conexotildees Natildeo haacute estabelecimento de conexatildeo (saudaccedilatildeo) entre os adaptadores transmissor e receptor
Natildeo confiaacutevel o adaptador receptor natildeo envia ACKs ou NACKs para o adaptador transmissor fluxo de datagramas passados para a camada de rede
pode conter falhas na sequumlecircncia falhas seratildeo preenchidas se aplicaccedilatildeo estiver usando o TCP caso contraacuterio a aplicaccedilatildeo veraacute as falhas
5 Camada de Enlace 5b-15
Ethernet usa o CSMACD
Sem slots o adaptador natildeo transmite
se perceber que algum outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute escuta antes de transmitir (carrier sense)
adaptador transmissor aborta quando percebe que outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute detecccedilatildeo de colisatildeo
Antes de tentar uma retransmissatildeo o adaptador espera um tempo aleatoacuterio isto eacute acesso aleatoacuterio
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
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Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-13
Estrutura de Quadro Ethernet (cont)
Endereccedilos 6 bytes para cada endereccedilo MAC se o adaptador recebe um quadro com endereccedilo
destino igual ao seu ou com endereccedilo de difusatildeo (ex pacote ARP) ele passa os dados do quadro para o protocolo da camada de rede
caso contraacuterio o adaptador descarta o quadro
Tipo indica o protocolo da camada superior usualmente IP mas existe suporte para outros (tais como IPX da Novell e AppleTalk)
CRC verificado pelo receptor se for detectado um erro o quadro seraacute descartado
5 Camada de Enlace 5b-14
Serviccedilo natildeo confiaacutevel e sem conexotildees
Sem conexotildees Natildeo haacute estabelecimento de conexatildeo (saudaccedilatildeo) entre os adaptadores transmissor e receptor
Natildeo confiaacutevel o adaptador receptor natildeo envia ACKs ou NACKs para o adaptador transmissor fluxo de datagramas passados para a camada de rede
pode conter falhas na sequumlecircncia falhas seratildeo preenchidas se aplicaccedilatildeo estiver usando o TCP caso contraacuterio a aplicaccedilatildeo veraacute as falhas
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Ethernet usa o CSMACD
Sem slots o adaptador natildeo transmite
se perceber que algum outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute escuta antes de transmitir (carrier sense)
adaptador transmissor aborta quando percebe que outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute detecccedilatildeo de colisatildeo
Antes de tentar uma retransmissatildeo o adaptador espera um tempo aleatoacuterio isto eacute acesso aleatoacuterio
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-14
Serviccedilo natildeo confiaacutevel e sem conexotildees
Sem conexotildees Natildeo haacute estabelecimento de conexatildeo (saudaccedilatildeo) entre os adaptadores transmissor e receptor
Natildeo confiaacutevel o adaptador receptor natildeo envia ACKs ou NACKs para o adaptador transmissor fluxo de datagramas passados para a camada de rede
pode conter falhas na sequumlecircncia falhas seratildeo preenchidas se aplicaccedilatildeo estiver usando o TCP caso contraacuterio a aplicaccedilatildeo veraacute as falhas
5 Camada de Enlace 5b-15
Ethernet usa o CSMACD
Sem slots o adaptador natildeo transmite
se perceber que algum outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute escuta antes de transmitir (carrier sense)
adaptador transmissor aborta quando percebe que outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute detecccedilatildeo de colisatildeo
Antes de tentar uma retransmissatildeo o adaptador espera um tempo aleatoacuterio isto eacute acesso aleatoacuterio
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-15
Ethernet usa o CSMACD
Sem slots o adaptador natildeo transmite
se perceber que algum outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute escuta antes de transmitir (carrier sense)
adaptador transmissor aborta quando percebe que outro adaptador estaacute transmitindo isto eacute detecccedilatildeo de colisatildeo
Antes de tentar uma retransmissatildeo o adaptador espera um tempo aleatoacuterio isto eacute acesso aleatoacuterio
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-16
Algoritmo CSMACD do Ethernet
1 Adaptador recebe datagrama da camada de rede e cria um quadro
2 Se o adaptador percebe que o canal estaacute ocioso comeccedila a transmitir o quadro Se percebe que o canal estaacute ocupado espera que o canal fique livre e transmite
3 Se o adaptador transmitir todo o quadro sem detectar outra transmissatildeo o adaptador ldquoterminourdquo com o quadro
4 Se o adaptador detectar outra transmissatildeo enquanto estiver transmitindo aborta e envia sinal de ldquojamrdquo
5 Apoacutes o aborto o adaptador entra na retirada exponencial binaacuteria apoacutes a m-eacutesima colisatildeo o adaptador escolhe um K aleatoriamente entre 012hellip2m-1 O adaptador espera K512 tempos de bit e retorna ao Passo 2
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-17
CSMACD da Ethernet (mais)
Sinal de ldquoJamrdquo garantir que todos os demais transmissores estejam cientes da colisatildeo 48 bits
Tempo de Bit 01 microseg para Ethernet de 10 Mbpspara K=1023 tempo de espera de cerca de 50 mseg
Retirada Exponencial Binaacuteria Objetivo adaptar as
tentativas de retransmissatildeo agrave carga atual estimada
Alta carga espera aleatoacuteria seraacute mais longa
na primeira colisatildeo escolhe K entre 01 atraso eacute de K 512 tempos de transmissatildeo de um
apoacutes a segunda colisatildeo escolhe K entre 0123hellip
apoacutes 10 colisotildees escolhe K entre 01234hellip1023
Vejainteraja com o applet Java siacutetio do livroaltamente recomendaacutevel
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-18
Eficiecircncia do CSMACD
Tprop = prop maacutexima entre 2 noacutes na LAN
ttrans = tempo para transmitir quadro de tamanho maacuteximo
Eficiecircncia vai para 1 agrave medida que tprop vai para 0
Vai para 1 agrave medida que ttrans vai para infinito Muito melhor do que ALOHA e ainda eacute
descentralizado simples e barato
transprop tt 51
1eficiecircncia
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-19
10BaseT e 100BaseT Taxas de transmissatildeo de 10 e 100 Mbps esta uacuteltima eacute
chamado de ldquofast ethernetrdquo T significa Par Tranccedilado (Twisted pair) Noacutes satildeo conectados a um hub ldquotopologia estrelardquo
distacircncia maacutexima entre os noacutes e o hub de 100m
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-20
HubsHubs satildeo essencialmente repetidores de camada fiacutesica
bits vindos de um link satildeo repetidos em todos os demais links na mesma taxa sem bufferizaccedilatildeo de quadros natildeo haacute CSMACD no hub os adaptadores detectam as colisotildees provecirc funcionalidade de gerenciamento da rede
par tranccedilado
hub
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Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
5 Camada de Enlace 5b-21
Codificaccedilatildeo de Manchester
Usado no 10BaseT Cada bit possui uma transiccedilatildeo Permite que os reloacutegios nos noacutes transmissor e receptor
entrem em sincronismo natildeo haacute necessidade de um clock global centralizado
Mas isto eacute assunto para a camada fiacutesica
5 Camada de Enlace 5b-22
Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps
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Gbit Ethernet
Usa formato padratildeo do quadro Ethernet Admite enlaces ponto-a-ponto e canais de
difusatildeo compartilhados Em modo compartilhado usa CSMACD para
ser eficiente as distacircncias entre os noacutes devem ser curtas (poucos metros)
Os Hubs usados satildeo chamados de Distribuidores com Buffers (ldquoBuffered Distributorsrdquo)
Full-Duplex a 1 Gbps para enlaces ponto-a-ponto
Agora temos tambeacutem 10 Gbps