REDE EM BARRENTO UTILIZANDO O MÉTODO DE ACESSO CSMA-CD ETHERNET

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1 REDE EM BARRENTO UTILIZANDO O MÉTODO DE ACESSO CSMA-CD ETHERNET HISTÓRICO 1973, XEROX INICIALIZOU O DESENVOLVIMENTO DE UM REDE LOCAL DE TOPOLOGIA DE BARRAMENTO NO XEROX PALO ALTO RESEARCH CENTER (PARC); 1976, O PROTÓTIPO ESTÁ SENDO EXECUTADO COM SUCESSO NO PARC; 1980, A VERSÃO 1.0 DA ETHERENET É INTRODUZIDA PELO CONSÓRCIO DIGITAL, INTEL, XEROX ( TAMBÉM CHAMADO DIX); 1982, LANÇAMENTO DO PROTOCOLO PELO IEEE; HISTÓRICO 1983, IEEE APROVA REDE DE 500M A 10MHZ, CONTROLADO POR CSMA-CD, CABO GROSSO 10 BASE5; 1988, IEEE APROVA REDE DE 185M A 10 MHZ COM CABO FINO, 10BASE2; 1983, IEEE APROVA REDE DE 500M A 10 MHZ; 1990, IEEE APROVA REDE DE 100M A 10 MHZ SOBRE O FIO TELEFÔNICO PAR TRANÇADO; PADRÕES ATUAIS: 1 Gigabit, 10 Gigabit CARACTERÍSTICAS DO PROTOCOLO ETHERNET DEFINIDA PELA NORMA IEEE 802.3; UTILIZA A TOPOLOGIA EM BARRAMENTO; UTILIZA O MÉTODO DE ACESSO AO MEIO FÍSICO, CSMA-CD (CARRIER SENSE MULTIPLE ACCESS WITH COLLISION DETECTION); ESTÁ LOCALIZADO NO NÍVEL 2 DO MODELO OSI; QQUER PACOTE DE NÍVEL 2 É CHAMADO DE FRAME; PRINCÍPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO 1. ANTES DE TRANSMITIR UMA INFORMAÇÃO, A ESTAÇÃO DEVE ESCUTAR O MEIO FÍSICO (SISTEMA DE COMUNICAÇÃO) PARA VERIFICAR SE O MEIO FÍSICO NÃO ESTÁ OCUPADO (DETECÇÃO DE PORTADORA); 2. SE O MEIO ESTIVER LIVRE (SEM PORTADORA), A INFORMAÇÃO É TRANSMITIDA; 3. SE O MEIO ESTIVER OCUPADO, UM TEMPO ALEATÓRIO E AGUARDADO ANTES DE INICIAR UMA NOVA TENTATIVA; 1

2 COMO SABER SE O MEIO ESTÁ LIVRE OU NÃO?? A PLACA DE REDE É O ELEMENTO QUE FAZ A INTERFACE ENTRE O COMPUTADOR E O SISTEMA DE COMUNICAÇÃO (MEIO FÍSICO), FAZ PARTE DE SUAS FUNÇÕES VERIFICAR SE O MEIO ESTÁ LIVRE OU NÃO; ATRAVÉS DE COMPARAÇÕES DE TENSÕES DO MEIO FÍSICO A PLACA DE REDE TÊM CONDIÇÕES DE FAZER AS VERIFICAÇÕES DO ESTADO DO MEIO (LIVRE/OCUPADO); O PROCEDIMENTO DE VERIFICAR SE O MEIO ESTÁ LIVRE OU NÃO CHAMAMOS DE ESCUTAR O MEIO; CODIFICAÇÃO DO SINAL ETHERNET CONVERSÃO DO SINAL BINÁRIO EM VOLTAGEM CONTINUA; 0 VOLT PARA O BIT 1; -1,2 VOLT PARA O BIT 0; PROPAGAÇÃO DO SINAL QUANDO O SINAL É COLOCADO NO MEIO FÍSICO: - O SINAL PROPAGA-SE EM TODAS AS DIREÇÕES ATÉ ENCONTRAR O TERMINADOR; PACOTES DE INFORMAÇÃO A COMUNICAÇÃO OCORRE ATRAVÉS DA TROCA DE PACOTES DE INFORMAÇÃO; O PACOTE DE INFORMAÇÃO POSSUI BASICAMENTE DUAS PARTES: CABEÇALHO (HEADER); - IDENTIFICAÇÃO; - ENDEREÇO DE DESTINO; - CONTROLES; ÁREA DE DADOS (DATA); - INFORMAÇÕES TRANSMITIDAS ESTRUTURA DO PACOTE ETHERNET DESTINATION ADDRESS - ENDEREÇO DE DESTINO DO PACOTE (6 BYTES); SOURCE ADDRESS - ENDEREÇO DA FONTE QUE EMITIU O PACOTE (6 BYTES); TYPE - INDICA O TIPO (PROTOCOLO DE NÍVEL 3) DE INFORMAÇÃO QUE É CARREGADO; CRC (CYCLIC REDUNDANCE CHECK) - UTILIZADO PARA VERIFICAR SE O PACOTE RECEBIDO NÃO CHEGOU COM ERRO (4 BYTES); - A ESTAÇÃO QUE TRANSMITE UM PACOTE DE INFORMAÇÃO, APLICA UMA FUNÇÃO MATEMÁTICA SOBRE O PACOTE E O RESULTADO É ARMAZENADO NESTE CAMPO; - A ESTAÇÃO QUANDO RECEBE O PACOTE APLICA A MESMA FUNÇÃO MATEMÁTICA E COMPARA O VALOR CALCULADO COM O VALOR RECEBIDO, SE OS VALORES FOREM DIFERENTES, O PACOTE É DESCARTADO; 2

3 DATA - CONTÉM OS DADOS QUE ESTÃO SENDO TRANSPORTADOS NO PACOTE ETHERNET; - TAMANHO MÍNIMO - 46 BYTES; - TAMANHO MÁXIMO BYTES; - UTILIZA PAD SE O TAMANHO NÃO CHEGAR AO MÍNIMO; TAMANHO MÍNIMO/MAXIMO DE PACOTE ETHERNET = = 1518 COLISÃO O PROCESSO DE COLISÃO. EXISTEM SITUAÇÕES QUE DUAS ESTAÇÕES DESEJAM TRANSMITIR UM PACOTE DE INFORMAÇÃO, NO MESMO MOMENTO; QUANDO DUAS ESTAÇÕES UTILIZAM SIMULTANEAMENTE O MEIO FÍSICO, OS SINAIS PROPAGADOS PELAS ESTAÇÕES NO MEIO FÍSICO, ENCONTRAM-SE EM UM DETERMINADO PONTO DA REDE, CAUSANDO A PERDA TOTAL DAS INFORMAÇÕES QUE ESTÃO SENDO TRANSMITIDAS PELAS DUAS ESTAÇÕES; PROBLEMAS FÍSICOS QUE GERAM COLISÃO QUANDO É COLOCADO UM SINAL NO BARRAMENTO, ESTE NÃO APARECE SIMULTANEAMENTE EM TODOS OS LUGARES; A VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DEPENDE DO MEIO FÍSICO E DA NATUREZA DO SINAL; CADA MEIO FÍSICO POSSUI UM INDICE DE CONDUTIVIDADE (RESISTÊNCIA CONDUÇÃO ); TEMPO DE RETARDO É CHAMADO - RETARDO DE PROPAGAÇÃO; SIMULANDO O PROCESSO DE COLISÃO SIMULANDO O PROCESSO DE COLISÃO Tower System COLISÃO Tower System 3

4 SIMULANDO O PROCESSO DE COLISÃO TAMANHO MÍNIMO DE PACOTE FORNECER MELHOR TEMPO DE RESPOSTA EM REDES ALTAMENTE UTILIZADAS, DANDO CHANCES A OUTRAS ESTAÇÕES QUE DESEJAM TRANSMITIR; DETECÇÃO DE COLISÃO UMA ESTAÇÃO CONSEGUE DETECTAR SE HOUVE COLISÃO OU NÃO, SOMENTE ATÉ O MOMENTO QUE TRANSMITE O ÚLTIMO BIT DO PACOTE,SE NADA ACONTECER CONSIDERA-SE QUEA TRANSMISSÃO FOI BEM SUCEDIDA; EM UM PROCESSO DE COLISÃO, A TENSÃO FICARÁ ENTRE -1,49v e -1,65v. Token-ring Ethernet Dominio de Colisão DOMÍNIO DE COLISÃO DOMÍNIO DE COLISÃO É O LOCAL FÍSICO ONDE A COLISÃO ESTÁ PRESENTE A CADA DOMÍNIO DE COLISÃO CHAMAMOS DE SEGMENTO; Router Token-ring Ethernet Dominio de Colisão SINALIZAÇÃO DE COLISÃO AO SE DETECTAR UMA COLISÃO, AS ESTAÇÕES QUE ESTÃO ENVOLVIDAS NO PROCESSO ENVIAM UM SINAL CONHECIDO COMO JAM QUE POSSUI UM CONJUNTO DE 4 BYTES COM TODOS OS BITS SETADOS NA SEQUENCIA ; APÓS A COLISÃO AS ESTAÇÕES ESPERAM UM TEMPO ALEATÓRIO PARA TENTAR UMA NOVA TRANSMISSÃO; É FEITO 16 TENTATIVA DE EMISSÃO, APÓS ESTE NÚMERO É RETORNADO UMA CONDIÇÃO DE ERRO; COLISÃO FORA DA JANELA DE COLISÃO COLISÕES QUE OCORREM FORA DA JANELA DE COLISÃO; OCORRE QUANDO O COMPRIMENTO DO MEIO FÍSICO (SISTEMA DE COMUNICAÇÃO) ESTÁ FORA DOS PADRÕES; O PACOTE É PERDIDO E A ESTAÇÃO QUE TRANSMITIU NÃO POSSUI CONDIÇÕES DE RETRANSMISSÃO; CONTROLE DE ACESSO AO MEIO - CSMA/CD 4

5 INTERFRAME GAP UTILIZADO PARA SEPARAR OS FRAMES ETHERNET; PERMITIR TAMBÉM QUE UMA OUTRA ESTAÇÃO POSSA ADQUIRIR O CONTROLE DO MEIO; COMPRIMENTO DE 9,6 µ SEGUNDO ENDEREÇAMENTO ETHERNET CADA INTERFACE DE REDE POSSUI ENDEREÇO ÚNICO; CONSTITUÍDO DE 48 BITS ( 6 BYTES); O ENDEREÇAMENTO É CONTROLADO PELO ORGANISMO IEEE; CONSTITUIÇÃO DO ENDEREÇO - 3 PRIMEIROS BYTES - FABRICANTE; - 3 ÚLTIMOS BYTES - SEQUENCIAL; A NUMERAÇÃO SEGUIDA É HEXADECIMAL; FABRICANTE CABLETRON ALGUNS FABRICANTES 00000C Cisco 00000E Fujitsu 00001D Cabletron DIAB (Data Intdustrier AB) Visual Technology 00002A TRW 0080D3 Shiva 00AA00 Intel Hewlett-Packard 08002B DEC TIPOS DE ENDEREÇAMENTO ESPECÍFICO. - ESPECIFICA QUE A MENSAGEM É DESTINADO A UMA INTERFACE ESPECÍFICO DA REDE. EXEMPLO D A3; BROADCAST. - ESPECIFICA QUE A MENSAGEM É DESTINADA A TODAS INTERFACES DA REDE, EXEMPLO - FF-FF-FF-FF-FF-FF; ETHERNET x MEIOS FÍSICOS 5

6 REDE COM CABO COAXIAL GROSSO 10BASE5 REDE COM CABO COAXIAL FINO 10 BASE2 REDE COM CABO FINO 10BASE2 - DETALHE REDE COM PAR TRANÇADO 10BASET DETALHES DOS CONECTORES REDE ETHERNET COM TOPOLOGIA MISTA 6

7 REDE EM FIBRA ÓTICA Redes com/sem HUB F I M 7