Redes de Computadores II. Ricardo José Cabeça de Souza

Transcrição

1 Redes de Computadores II Ricardo José Cabeça de Souza

2 Bob Metcalfe 1973 Xerox PARC Alto Aloha Network Ethernet Ether espaço luminífero Propagação de ondas eletromagnéticas pelo espaço Recurso essencial ao sistema: meio físico Patente Ethernet: 1977 Multipoint Data Communication System With Collision Detection

3 EVOLUÇÃO Lançamento Padrão DIX Ethernet 10 Mbps 1980 DEC / Intel / Xerox (DIX) Cabo coaxial grosso

4 EVOLUÇÃO Padronização IEEE (LAN e MAN) Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection - CSMA/CD (802.3) Token Bus (802.4) Token Ring (802.5) DQDB (802.6)

5 IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) Organização profissional sem fins lucrativos Meta é promover conhecimento no campo da engenharia elétrica, eletrônica e computação Estabelecimento de padrões para formatos de computadores e dispositivos

6 EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE) Sistema de Mídia 10Base5 Ethernet Original Cabo Coaxial Grosso Conector Transceivers 10 Mbps Cabo Transceivers: 50 m NIC Tamanho Máx Segmento: 500 m

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8 EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE) Sistema de Mídia 10Base2 Cabo Coaxial Fino Conector BNC 10 Mbps NIC Tamanho Máx Segmento: 185 m

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11 EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE) Sistema de Mídia 10BaseT Par trançado (UTP) cat. 3 ou superior (TIA/EIA) Conector RJ Mbps Repetidor com portas 10BaseT NIC Tamanho Máx Segmento: 100 m

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14 EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE) Sistema de Mídia 10BaseF Fibra ótica 10BaseFL (Fiber Link) 10BaseFB (Fiber Backbone) 10 Mbps Conectar Repetidores Conector ST Tamanho Máx Segmento: m

15 Fibra Ótica Monomodo Multimodo

16 EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE) Sistema de Mídia 100BaseTX Fast Ethernet Par trançado (UTP ou STP) cat Mbps Conector RJ-45 NIC Repetidor com portas 100BaseTX Tamanho Máx Segmento: 100 m

17 EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE) Sistema de Mídia 100BaseFX Fast Ethernet Fibra ótica 100 Mbps NIC Conector SC Repetidor com portas 100BaseFX Tamanho Máx Segmento: m (full-duplex)

18 EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE) Sistema de Mídia 1000BaseT Gigabit Ethernet (jul/1999) IEEE 802.3ab Par trançado (UTP ou STP) cat.5e 1000 Mbps NIC Conector RJ-45 Full-Duplex Hubs de Comutação com portas 1000BaseT Tamanho Máx Segmento: 100 m

19 EVOLUÇÃO (Identificadores do IEEE) Sistema de Mídia 1000BaseX Gigabit Ethernet IEEE 802.3z Fibra ótica 1000 Mbps NIC Conector SC Full-Duplex Hubs de Comutação com portas 1000BaseX Tamanho Máx Segmento: 10 Km 1000BaseLX 100 Km

20 Os elementos básicos do Ethernet QUADRO(Frame) Conjunto padronizado bits usados para transporte dados Protocolo MEDIA ACCESS CONTROL(MAC) Regras de acesso COMPONENTES DE SINALIZAÇÃO Dispositivos eletrônicos para enviar e receber dados MEIO FÍSICO Cabos ou outros meios

21 O Quadro Ethernet

22 Preâmbulo/SFD 64 bits Sincronização do stream de dados Interfaces 10 Mbps Permite perda dados iniciais SFD Start Frame Delimiter 56 bits 8 bits PRE Mantido em Fast e Gigabit Ethernet (sinalização constante) SFD

23 48 bits 48 bits DA SA Endereço de Origem e Destino Controlado pelo IEEE-Standards Association OUI (Organizationally Unique Identifier) do Fabricante 24 bits 24 bits seguintes atribuído pelo fabricante Endereço MAC (Media Access Control) Interface(NIC) lê endereço destino Trata o quadro ou ignora

24 48 bits 48 bits DA SA 16 bits Length/Type Cabeçalho de marcação de VLAN (Virtual LAN) Entre origem e campo de tamanho/tipo 4 bytes de extensão Usado por hubs de comutação para direcionar tráfego para membros de uma determinada VLAN

25 Campo de Tipo/Tamanho Se valor campo <= tamanho máx quadro (1.518 decimal) Então campo Tipo/Tamanho = campo de tamanho nº octetos dados LLC Senão valor campo Tipo/Tamanho > tamanho máx tipo de protocolo dos dados 16 bits Length/Type

26 Campo de Dados Mínimo de 46 bytes e Máximo de 1500 Se dados < 46 bytes 46 a 1500 bits Data/PAD São usados dados de preenchimento(pad)

27 32 bits FCS FCS (Frame Check Sequence) CRC (Cyclic Redundancy Check) Verificar integridade quadro (sem preâmbulo) CRC gerado na transmissão com campos: destino, origem, tipo/tamanho e dados

28 32 bits FCS CRC (Cyclic Redundancy Check) Código Polinomial Cadeias de bits Polinômio Gerador G(x) Quadro M(x) Aritmética Módulo 2

29 Cálculo do CRC Quadro M(x) Polinômio Gerador G(x) G(x) = x 4 + x + 1 Algoritmo de Cálculo Definir r grau G(x) Acrescentar r bits 0 ao Quadro Gera E(x) Dividir E(x) por G(x) (Aritmética Módulo 2) Resto = CRC Enviar Quadro M(x) + CRC

30 Cálculo do CRC - Exercício Quadro M(x) Polinômio Gerador G(x) G(x) = x 4 + x + 1

31 Polinômios se tornaram padrões internacionais: CRC-16 = x 16 + x 15 + x CRC-CCITT = x 16 + x 12 + x CRC-12 = x 12 + x 11 + x 3 + x 2 + x + 1 CRC-32 = x 32 + x 26 + x 23 + x 22 + x 16 + x 11 + x 10 + x 8 + x 7 + x 5 + x 4 + x 2 + x + 1

32 Referências Bibliográficas KUROSE, Jim F. ROSS, Keith W. Redes de Computadores e a Internet. Uma nova abordagem. 3. ed. São Paulo: Addison Wesley, ARNETT, Matthen Flint. Desvendando o TCP/IP. Rio de Janeiro: Campus, CARVALHO, Tereza Cristina Melo de Brito (Org.). Arquitetura de Redes de Computadores OSI e TCP/IP. 2. Ed. rev. ampl. São Paulo: Makron Books do Brasil, Brisa; Rio de Janeiro: Embratel; Brasília, DF: SGA, COMER, Douglas E. Interligação em rede com TCP/IP. 2. Ed. Rio de Janeiro: Campus, v.1. GASPARINNI, Anteu Fabiano L., BARELLA, Francisco Rogério. TCP/IP Solução para conectividade. São Paulo: Editora Érica Ltda., TANENBAUM, Andrew S. Redes de computadores. 3. Ed. Rio de Janeiro: Campus, SOARES, Luiz Fernando G. Redes de Computadores: das LANs, MANs e WANs às redes ATM. Rio de Janeiro: Campus, SPURGEON, Charles E. Ethernet: o guia definitivo. Rio de Janeiro: Campus, Gigabit Ethernet White Paper by Gigabit Ethernet Alliance (1997) technology/whitepapers/gige_0997/papers97_toc.html