rsf.a03 Bridging e Switching PROFº RICARDO JOSÉ BATALHONE FILHO

Transcrição

1 rsf.a03 Bridging e Switching PROFº RICARDO JOSÉ BATALHONE FILHO

2 Bridges e Switches Bridges e Switches são dispositivos de comunicação de rede que operam principalmente na camada 2 do Modelo de Referência OSI. Desta forma, ambos são referidos como Dispositivos da camada Data Link; Bridges se tornaram disponíveis comercialmente na década de Em seu início, elas conectavam e premitiam o encaminhamento (forwarding) de pacotes entre redes homogêneas. Mais recentemente, padrões e definições para redes diferentes foram estabelecidos;

3 Bridges e Switches Bridges podem ser classificadas como Locais, realizando a conexão entre segmentos de LAN na mesma área, ou Remotas, conectando múltiplos segmentos LAN em áreas diferentes através de linhas de telecomunicação; Switches são dispositivos da camada Data Link que, como as Bridges, permitem que múltiplos segmentos de LAN físicas sejam interconectadas em uma única rede maior; Hoje, a tecnologia de switching emergiu como successor das soluções de rede baseadas em bridging, com maior densidade de portas, menor custo e maior flexibilidade;

4 Exemplos de Bridge e Switch Bridge Switch

5 Camada Link O bridging e Switching ocorre na camada Link, que controla o fluxo de dados, erros de transmissão, fornece endereçamento físico (ao contrário do lógico) e gerencia o acesso à mídia física. Bridges executam essas funções utilizando diversos protocolos que especificam controle de fluxo, gerenciamento de erros, endereçamento e algorítimos de acesso 1a mídia; Exemplos de protocolos da camada link: Ethernet, Token Ring, FDDI; Bridges possuem transparência em relação as camadas superiores, podendo encaminhar tráfego representando qualquer protocol, como AppleTalk, DECnet, TCP/IP, entre outros;

6 Vantagens Ao dividir redes grandes em unidades auto-contidas, bridges e switches fornecem diversas vantagens: Uma bridge ou switch diminui o tráfego entre os dispositivos em todos os segmentos conectados, já que apenas uma certa porcentagem do tráfego é encaminhada; Servem como firewall para possíveis erros de rede que poderiam danificá-la Acomodam comunicação entre um grande número de dispositivos que seriam suportados por uma única LAN; Aumentam sua área de alcance;

7 Diferenciação entre Bridge e Switch Embora bridges e switches compartilham muitos atributos relevantes, há algumas diferenciações entre elas: Bridges são usadas geralmente para segmentar uma LAN em alguns poucos segmentos menores, enquanto Switches são usados geralmente para segmentar uma LAN em muitos segmentos menores; Switches tem maior quantidade de portas do que uma bridge; Switches reduzem colisões em segmentos de rede ao fornecer banda de rede para cada segmento desta;

8 Tipos de Bridges

9 Método de encaminhamento dos pacotes Store-and-Forward Guardam cada quadro em um buffer antes de encaminhá-lo para a porta de saída. Enquanto o quadro está no buffer, o switch calcula o CRC(Cyclic redundancy check) e mede o tamanho do quadro. Se o CRC falha, ou o tamanho é muito pequeno ou muito grande (um quadro Ethernet tem de 64 bytes a 1518 bytes) o quadro é descartado. Se estiver tudo OK, o quadro é encaminhado para a porta de saída. Esse método assegura operações sem erro e aumenta a confiabilidade da rede. Contudo, o tempo gasto para guardar e checar cada quadro adiciona um tempo de latência grande ao processamento dos quadros. A latência total é proporcional ao tamanho dos pacotes: quanto maior o pacote, maior o delay.

10 CRC Divisão Polinominal

11 Cut-Through Foram projetados para reduzir a essa latência. Esses switches minimizam o delay lendo apenas os 6 primeiros bytes de dados do pacote, que contém o endereço de destino, e logo encaminham o pacote. Contudo, esse switch não detecta pacotes corrompidos causados por colisões (conhecidos como runts), nem erros de CRC. Quanto maior o número de colisões na rede, maior será a largura de banda gasta com o encaminho de pacotes corrompidos. O segundo tipo de switch cut-through, fragment free, foi projetado para eliminar esse problema. Nesse caso, o switch sempre lê os primeiros 64 bytes de cada pacote, assegurando que o quadro tem pelo menos o tamanho mínimo, evitando o encaminhamento de runts pela rede.

12 Adaptative Cut-Through(Hybrid) Processam pacotes no modo adaptativo suportam tanto store-and-forward quanto cutthrough. Qualquer dos modos pode ser ativado pelo gerente da rede, ou o switch pode ser inteligente o bastante para escolher entre os dois métodos, baseado no número de quadros com erro passando pelas portas. Quando o número de quadros corrompidos atinge um certo nível, o switch pode mudar do modo cut-through para store-and-forward, voltando ao modo anterior quando a rede se normalizar.

13 Exemplo de Bridge (OSI Layer Mode)

14 Exemplo: Switch LAN

15 Exercícios 1) Em qual camada do Modelo de Referência OSI operam os Bridges e Switches? 2) O que é controlado através do Bridging e Switching? 3) Cite uma das diferenças entre Bridge e Switch. 4) Como podemos classificar as Bridges? 5) Defina o que é um Switch. 6) Cite quais as camadas do Modelo OSI. 7) O que é TCP/IP? 8) Comente sua visão sobre os quatro desafios do Internetworking. 9) Como são divididas as sete camadas do Modelo OSI? 10) O que é um Endereçamento MAC?

16 Respostas 1) Bridges e Switches são dispositivos de comunicação de dados que operam principalmente na camada 2 do modelo OSI, e são comumente denominados como dispositivos de camada data link; 2) Fluxo de dados, transmissão de erros, endereçamento físico e acesso à mídia física; 3) Bridges são usadas geralmente para segmentar uma LAN em alguns poucos segmentos menores, enquanto Switches são usados geralmente para segmentar uma LAN em muitos segmentos menores; Switches tem maior quantidade de portas do que uma bridge; Switches reduzem colisões em segmentos de rede ao fornecer banda de rede para cada segmento desta; 4) Em locais ou remotas; 5) Switches são dispositivos da camada Data Link que, como as Bridges, permitem que múltiplos segmentos de LAN físicas sejam interconectadas em uma única rede maior;

17 Respostas 6) 1 Física, 2 Data Link, 3 Rede, 4 Transporte, 5 sessão, 6 Apresentação, 7 Aplicação; 7) O TCP/IP é um conjunto de protocolos de comunicação entre computadores em rede (também chamado de pilha de protocolos TCP/IP). Seu nome vem de dois protocolos: o TCP (Transmission Control Protocol - Protocolo de Controle de Transmissão) e o IP (Internet Protocol - Protocolo de Interconexão). 8) Os 4 desafios do Internetworking dizem respeito à Flexibilidade, Conectividade, Confiabilidade e Gerenciamento ( ) 9) Em camadas superiors, ou Aplicação (5-7), e Camadas Inferiores, ou transporte de dados (1-4) 10) Endereços MAC (Media Access Control) consistem de um subconjunto de endereços data link que identificam entidades dentro de LANs que implementam os Endereços MAC IEEE da camada de data link. Endereços MAC são únicos para cada interface LAN. São expressos em 12 dígitos hexadecimais e possuem 48 bits de largura.