Padrões de Rede 15/02/2014. Padrões de rede. Padrão Ethernet IEEE

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1 Padrões de Rede Fundamentos de Redes de Computadores Prof. Marcel Santos Silva Padrões de rede Existem diversos padrões Ethernet, que são utilizados pela maioria das tecnologias de rede local em uso. Definem em detalhes a forma como os dados são organizados e transmitidos, permitindo que produtos de diferentes fabricantes funcionam perfeitamente em conjunto e são desenvolvidos pelo IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). IEEE Higher Layer LAN Protocols Working Group Ethernet Working Group. Wireless LAN Working Group Wireless Personal Area Network (WPAN) Working Group Broadband Wireless Access Working Group Radio Regulatory TAG Wireless Coexistence Working Group Media Independent Handover Services Working Group Wireless Regional Area Networks Smart Grid TAG. Padrão Ethernet O grupo responsável pelos padrões de rede é o "IEEE 802 LAN/MAN Standards Committee" Este é o grupo responsável pelos diferentes padrões de redes Ethernet cabeadas, que inclui os algoritmos usados para a transmissão dos dados, detecção de colisões e outros detalhes. Existem diversos padrões Ethernet, que se diferenciam pela velocidade e pelo tipo de cabeamento usado. 10BASE-2 é o padrão de 10 megabits antigo, que utiliza cabos coaxiais, enquanto o 10BASE-T é o padrão de 10 megabits para cabos de par trançado BASE-T / 1000BASE-T Padrões de 100 e 1000 megabits para cabos de par trançado. Menos usados, porém existem padrões para cabos de fibra óptica, que são popularmente utilizados para criar backbones, interligando duas redes distantes. 1

2 Este é o grupo de trabalho para redes wireless, responsável pelos padrões b, a, g, i, n e outros. Com a popularização das redes wireless, o se tornou um dos grupos de trabalho mais importantes. b a rede opera a 11 megabits, utilizando a faixa de frequência dos 2.4 GHz. a operaa54 megabits- Faixa 5 GHz. g opera a 54 megabits Faixa 2.4 GHz. n opera a até 300 megabits, com opção de faixa dos 2.4 GHz ou dos 5 GHz. i, um padrão de segurança, que engloba o WPA e o WPA2, os sistemas de encriptação utilizados para proteger a rede Padrão referente ao Bluetooth, que, apesar de ser mais usado em celulares e headsets, também é considerado um padrão de redes sem fio. A característica fundamental do Bluetooth é que os transmissores consomem pouca energia, o que permite que sejam usados em dispositivos muito pequenos desenvolve padrões para redes domésticas trabalha no desenvolvimento de redes de longa distância, que podem ser usadas para oferecer acesso à web em grandes cidades, entre outras aplicações. Surgiram os padrões 10BASE-5, 10BASE-2, 10BASE-T e 10BASE-F, todos padrões de 10 megabits, diferenciados pelo cabeamento usado. O principal padrão produzido por ele é o WiMAX (forte candidato a substituir as atuais redes3g). 2

3 Padrão 802 Padrão 802 Descrição do Padrão 802.1b Gerência de Rede 802.1d Controle de acesso ao meio Atua no LLC (Controle de Link Lógico) CSMA/CD Especificações do método de acesso Token Ring da camada física Mans de banda larga Fibra óptica Integração de Redes Locais Protocolo para provimento de segurança em uma MAN LANs sem fio o 10BASE-5 e o 10BASE-2 são baseados em cabos coaxiais. O 10BASE-5 ganha tanto em alcance (500 metros, contra 185) quanto no número máximo de estações em cada segmento de rede (100 contra 30), Perde no fator mais importante, que é o fator custo, de forma que, uma vez finalizado, o 10BASE-2 se tornou rapidamente o padrão mais popular. 10BASE-T, que é o primeiro padrão baseado no uso de cabos de par trançado (o "T" vem de twisted-pair). O comprimento máximo do cabo é de 100 metros, ainda menos que no 10BASE-2, mas os sinais são retransmitidos pelo hub, de forma que é possível usar cabos de até 100 metros até o hub e mais 100 metros até o micro seguinte, totalizando 200 metros. Existiu ainda o padrão 10BASE-F ("F" de fiber optic) que utilizava cabos de fibra óptica. Ele foi pouco popular devido ao custo do cabeamento, mas oferecia como vantagem um alcance de 2000 metros por segmento, que também podiam ser estendidos com a ajuda de repetidores. Fast Ethernet Em 1995 foi finalizado o padrão Fast Ethernet (802.3u), que multiplicou por 10 a velocidade de transmissão, atingindo 100 megabits. Fast Ethernet Mais usado é o 100BASE-TX, que é o padrão para cabos de par trançado categoria 5, utilizado em mais de 80% das instalações atuais. No 100BASE-TX foi mantida a distância máxima de 100 metros, mas foi adicionado o suporte ao modo-full duplex, onde as estações podem enviar e receber dados simultaneamente (100 megabits em cada direção), desde que seja usado um switch. 3

4 Fast Ethernet Existiu ainda o 100BASE-FX, o padrão de 100 megabits para cabos de fibra óptica multimodo. Padrão de 100 megabits para cabos categoria 3, o 100BASE-T4, que elimina o modo full-duplex e utiliza todos os quatro pares do cabo, reduzindo, assim, a taxa de sinalização. Ratificado em 1998, dando origem ao 802.3z, composto por quatro padrões diferentes. 1000BASE-LX. 1000BASE-SX. 1000BASE-CX. 1000BASE-T. 1000BASE-LX é o padrão mais caro, que suporta apenas cabos de fibra óptica. Até o 100BASE-FX, os transmissores de rede para fibra óptica podiam utilizar LEDs, que são uma tecnologia muito mais barata. O problema é que os LEDs não são capazes de mudar de estado rápido o suficiente para atenderem os requisitos do sistema de modulação adotado no gigabit Ethernet, de forma que a única saída foi adotar a tecnologia long-wave laser, com o uso de lasers de 1300 nanômetros. 1000BASE-SX, que também utiliza cabos de fibra óptica, mas utiliza uma tecnologia de transmissão mais barata, chamada short-wave laser, com feixes de curta distância. Utilizando cabos multimodo com núcleo de 50 microns a distância máxima é de 500 metros e usando cabos com núcleo de 62.5 microns a distância máxima é de 275 metros (sinalização de 200 MHz) ou 220 metros (sinalização de 160 MHz). Padrão para distâncias curtas, o 1000BASE-CX, que ao invés de fibra óptica utiliza dois pares de cabo de par trançado blindado STP ou SSTP. Embora pouco usados, são suportados também cabos twinax, que são um tipo de cabo coaxial duplo, também blindado. 1000BASE-T, também chamado de GoC ou "Gigabit over Copper", permite utilizar os mesmos cabos de par trançado categoria 5 que as redes de 100 megabits. O alcance continua sendo de 100 metros e os switches compatíveis com o padrão são capazes de combinar nós de 10, 100 e 1000 megabits, sem que os mais lentos atrapalhem os demais. 4

5 Os padrões 10G para cabos de fibra óptica se dividem em duas categorias: os padrões de longa distância, que utilizam cabos de fibra monomodo e os padrões de curta distância, que utilizam cabos de fibra multimodo e transmissores mais baratos. Uso em Backbones principais (ex: Prefeitura). 10GBASE-LR (Long Range) que utiliza laseres de 1310 nm e oferece um alcance de até 10 km (com a possibilidade de atingir distâncias maiores utilizando cabos de alta qualidade). 10GBASE-ER (Extended Range), que utiliza laseres de 1550 nm e é capaz de cobrir distâncias de até 40 km. 10GBASE-ZR, desenvolvido de forma independente pela Cisco e outros fabricantes, que estende o alcance máximo para 80 km. Nos três casos, a distância máxima pode ser estendida usando amplificadores de sinal e repetidores, de forma o que o link pode ser estendido a distâncias muito grandes, criando backbones e interligando redes. Padrões de curta distância. Destinados ao uso em datacenters e em redes locais. Baseados em fibras multimodo. 10GBASE-SR 10GBASE-LRM 10GBASE-SR (Short Rage) utiliza a tecnologia short-wave laser, similar à utilizada no 1000BASE-SX e é capaz de atingir até 300 metros, dependendo da qualidade do cabo usado. 10GBASE-LRM permite o uso de fibras com núcleo de 62.5 microns, um tipo de fibra de baixa qualidade, tipicamente usadas em redes 100BASE-FX. 10GBASE-SR, fibras suportam distâncias muito curtas (até 26 metros), 10GBASE-LRM(Long Reach Multimode) suportam até 220 metros. 5

6 Ethernet Os padrões atuais do protocolo Ethernet são os seguintes: 10Mbs - 10Base T - Ethernet (IEEE802.3) 100Mbs - Fast Ethernet (IEEE 802.3u) 1Gbs - (IEEE 802.3z) 10Gbs - 10 (IEEE 802.3ae). Ethernet - IEEE Também chamado de Wi-Fi define os padrões para funcionamento de redes sem fios por meio de radiofrequência. Sua arquitetura foi criada para funcionar como link final entre o usuário, sem fio, e a rede, com fios, cabos, switches, roteadores etc. Padrões: a - 5,0GHz -> 54Mbps b - 2,4GHz -> 11Mbps g - 2,4GHz -> 54Mbps n - 2,4 a 5,0GHz -> 300Mbps Referências Sites consultados (14/02/2014) 6

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