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1 Claudivan C. Lopes

2 Sobre a arquitetura Ethernet Camadas da arquitetura Ethernet Topologias para redes Ethernet IFPB/Patos - Prof. Claudivan 2

3 É a arquitetura mais comum em redes locais O modo de transmissão tradicional é o half-duplex Funcionam também em modo full-duplex, mas para isso: 1. Transmissor/receptor devem ser full-duplex 2. O periférico concentrador também deve ser full-duplex A arquitetura está disponível em 4 velocidades de transmissão: 10Mbps, ou Ethernet padrão 100Mbps, ou Fast Ethernet 1Gbps, ou Gigabit Ethernet 10Gbps, ou 10G Ethernet funciona somente em modo full-duplex IFPB/Patos - Prof. Claudivan 3

4 A arquitetura opera nas camadas 1 e 2 do modelo OSI Portanto, é responsável por: Transformar os pacotes em quadros de dados Converter os bits dos quadros em sinais compatíveis com o meio de transmissão 2 1 LINK DE DADOS FÍSICA Modelo OSI CONTROLE DO LINK LÓGICO (LLC) CONTROLE DE ACESSO AO MEIO (MAC) FÍSICA Ethernet IFPB/Patos - Prof. Claudivan 4

5 As camadas de 3 a 7 do modelo OSI são substituídas pela pilha de protocolos que estiver sendo usada P. ex., uma rede local baseada no protocolo TCP/IP usando a arquitetura Ethernet (cenário mais comum) PILHA DE PROTOCOLOS TCP/IP CONTROLE DO LINK LÓGICO (LLC) CONTROLE DE ACESSO AO MEIO (MAC) FÍSICA Ethernet IFPB/Patos - Prof. Claudivan 5

6 Outro exemplo comum é uma rede local baseada no protocolo NetBEUI usando a arquitetura Ethernet PILHA DE PROTOCOLOS NetBEUI CONTROLE DO LINK LÓGICO (LLC) CONTROLE DE ACESSO AO MEIO (MAC) FÍSICA Ethernet IFPB/Patos - Prof. Claudivan 6

7 Controle do link lógico LLC (Logical Link Control), padrão IEEE LLC tem a responsabilidade de incluir no quadro de dados, as informações sobre o protocolo do nível acima que lhe entregou o pacote a ser transmitido Essas informações permitem que a LLC no receptor saiba qual é o protocolo no nível acima para o qual deve entregar o quadro que foi recebido IFPB/Patos - Prof. Claudivan 7

8 Controle de acesso ao meio MAC (Media Access Control), padrão IEEE É responsável por gerar os quadros de dados (chamado quadro Ethernet) para serem enviados a camada física Nesses quadros são incluídos os endereços das placas de rede dos dispositivos transmissor e receptor Toda placa de rede possui um endereço físico e único que é gravado numa memória ROM dentro da placa. Este endereço é chamado de MAC IFPB/Patos - Prof. Claudivan 8

9 Controle de acesso ao meio (continuação) 2. Também é responsável por verificar se o cabo está livre para o uso, através do protocolo de detecção de colisão chamado CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Uma colisão ocorre quando duas ou mais placas de rede tentam enviar os seus quadros de dados pelo mesmo cabo no mesmo instante de tempo IFPB/Patos - Prof. Claudivan 9

10 Controle de acesso ao meio (continuação) Funcionamento do protocolo CSMA/CD: 1. A placa de rede verifica se o cabo está livre 2. Se livre, ela inicia a transmissão do quadro de dados 3. Se ocupado, ela aguarda por um tempo aleatório 4. Ao final desse tempo, volta-se ao passo 1 O tempo de espera é diferente para cada placa de rede Uma placa de rede tenta retransmitir o mesmo quadro de dados 16 vezes. Se não conseguir, ela gera um erro IFPB/Patos - Prof. Claudivan 10

11 Controle de acesso ao meio (continuação) Quanto mais computadores na rede, maior a probabilidade de ocorrerem colisões Quanto mais colisões, pior é o desempenho da rede Redes locais com hub probabilidade de muitas colisões Redes locais com switch pouquíssimas colisões O protocolo CSMA/CD é desabilitado em redes locais com transmissão full-duplex IFPB/Patos - Prof. Claudivan 11

12 Controle de acesso ao meio (continuação) Quanto ao endereço MAC Toda porta de rede Ethernet (ou simplesmente porta Ethernet) recebe um endereço MAC Isso significa que não só as placas de rede possuem MAC, mas toda porta Ethernet presente em qualquer periférico, p. ex., os roteadores Endereços MAC podem também identificar um grupo de placas de rede MAC de um único dispositivo endereço unicast MAC p/ grupo de dispositivos da rede endereço multicast MAC p/ todos os dispositivos da rede endereço broadcast IFPB/Patos - Prof. Claudivan 12

13 Camada física É implementada na placa de rede dos dispositivos da rede Responsável por codificar (ou modular) os dados para a transmissão no meio físico (cabo metálico ou fibra óptica) As taxas de transferência disponíveis para redes Ethernet têm padrões de codificação diferentes 10Mbps codificação Manchester (todos os cabos) 100Mbps codificação 4B/5B (todos os cabos) 1Gbps codificação 4D-PAM-5 (cabo par trançado) e 8B/10B (fibra óptica) 10Gbps codificação DSQ128/PAM-16 (par trançado) e 64B/66B (fibra) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 13

14 Camada física (continuação) Quanto a placa de rede Ethernet: Tipos de cabeamento suportado: Cabo coaxial fixo Cabo coaxial grosso Cabo par trançado Fibra óptica IFPB/Patos - Prof. Claudivan 14

15 Camada física (continuação) Quanto a placa de rede Ethernet (continuação): Tipos de conectores utilizados: BNC para cabo coaxial fino AUI para cabo coaxial grosso RJ-45 para cabo par trançado MT-RJ (mais comum) para fibra óptica O cenário mais recente: Os computadores vem com uma placa de rede Ethernet embutida na placa-mãe Normalmente é uma placa Fast Ethernet ou uma placa Gigabit Ethernet IFPB/Patos - Prof. Claudivan 15

16 Topologia linear Os computadores da rede são ligados ao mesmo cabo Esta topologia pode ser implementada usando: 1. Cabo coaxial Se o cabo partir, todos os computadores deixam de ter acesso a rede 2. Cabo par trançado + hub Se o cabo partir, somente o computador ligado ao cabo rompido não terá acesso a rede IFPB/Patos - Prof. Claudivan 16

17 Topologia em estrela Topologia implementada utilizando cabo par trançado + switch Vantagens: A rede não pára se um cabo se romper O uso do switch melhora o desempenho da rede, pois permite transmissões simultâneas entre computadores diferentes Permite o uso de cabeamento estruturado (facilita a organização e expansão da rede) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 17

18 Gabriel Torres. Redes de Computadores Versão Revisada e Atualizada. Editora Nova Terra, 2009 Wikipédia. IEEE Wikipédia. IEEE IFPB/Patos - Prof. Claudivan 18

19 Claudivan C. Lopes

Claudivan C. Lopes claudivan@ifpb.edu.br

Claudivan C. Lopes claudivan@ifpb.edu.br Claudivan C. Lopes claudivan@ifpb.edu.br Arquitetura Token Ring Arquitetura FDDI IFPB/Patos - Prof. Claudivan 2 Usada em redes que possuem computadores de grande porte da IBM Opera nas camadas 1 e 2 do

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