Módulo 7 Tecnologia da Ethernet

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1 CCNA 1 Conceitos Básicos de Redes Módulo 7 Tecnologia da Ethernet Ethernet a 10 e 100 Mbps

2 Tipos de Ethernet Todas as verões da Ethernet têm: Endereçamento MAC. Formato das tramas idêntico. Utilizam o protocolo CSMA/CD. Parâmetros da Ethernet a 10 Mbps Parâmetros comuns a todas as versões da Ethernet a 10 Mbps - 10BASE2, 10BASE5 e 10BASE-T

3 Formato das Tramas Ethernet Codificação Manchester

4 10BASE5 10BASE5 utiliza codificação Manchester. Cada segmento pode ter no máximo 500 metros. Pode haver no máximo 5 segmentos ligados por repetidores. Utiliza cabo coaxial grosso, pesado e difícil de instalar Um único cabo coaxial implica que apenas uma estação pode transmitir de cada vez, caso contrário, ocorrerá uma colisão. Funciona em half-duplex. Regra segmentos no máximo. 4 repetidores Só 3 segmentos podem ter estações ligadas. 10BASE2 Taxa de transmissão de 10 Mbps. Cabo mais fino, mais leve e flexível. Mais económica e fácil de instalar que a 10BASE5 Não necessita de hubs. Utiliza codificação Manchester. Conectores BNC. Cada segmento de cabo pode ter no máximo 185 metros. Apenas uma estação pode transmitir por vez, caso contrário ocorrerá uma colisão. Transmissão half-duplex. Podem haver até 30 estações por segmento. Segue a regra

5 10BASE2 10BASE-T Cabo mais fino, mais leve e flexível. Utiliza cabo UTP Categoria 3 ou superior. Mais barato e mais fácil de instalar que o cabo coaxial. Topologia física em estrela. Ponto central constituído por um hub. Transmissão half-duplex com hubs, full-duplex com switches. Utiliza codificação Manchester. Comprimento máximo do cabo, 100 metros. 90 metros para a cablagem horizontal; 10 metros para os cabos de ligação (chicotes). A cablagem das fichas deve ser feita de acordo com as normas T568-A ou T568-B.

6 Cablagem e Arquitectura da 10BASE-T Os dispositivos 10BASE-T estão normalmente ligados a um hub ou um switch. Os hubs são repetidores multiporta Não dividem os segmentos de rede em domínios de colisão separados. As bridges e switches dividem uma rede em vários domínios de colisão. Distância máxima entre switches, 100 metros. Os hubs não devem ser interligados. Se necessário, devem ser ligados em árvore. O desempenho da rede piora com o aumento do número de repetidores. Aumenta a probabilidade de ocorrência de colisões. Cablagem e Arquitectura da 10BASE-T

7 Ethernet a 100 Mbps Conhecida como Fast Ethernet. Cabo UTP 100BASE-TX Fibra óptica multimodo 100BASE-FX Tempo de bit, 10 ns. Formato das tramas é o mesmo das tramas a 10 Mbps. Não se podem interligar hubs. Utiliza codificação 4B/5B. A única diferença entre a Ethernet e a Fast Ethernet é o tempo de bit 100BASE-TX Utiliza cabo UTP de Categoria 5. Transmissão em half-duplex com hubs ou full-duplex com switches. Codificação 4B/5B Cada octetos de informação é separado em dois conjuntos de quatro bits (nibbles); Cada nibble é convertido, de acordo com uma tabela, em conjuntos de 5 bits. Octeto 0Eh Nibble em 4B5B Nibble E em 4B5B O ritmo de transmissão no cabo é na realidade 125 Mbps. Tabela de Codificação 4B5B Data (Hex) (Binary ) 4B5B Code D E F

8 100BASE-TX Codificação MLT3 São utilizados 3 níveis de voltagem. 0 binário não existe transição 1 binário existe transição. 100BASE-FX São utilizadas fibras ópticas multimodo. Utilizada em backbones. Utilizada em ambientes com muito ruído. Temporização e formato das tramas igual à 100BASE-TX. Utiliza codificação 4B/5B. São utilizadas fibras separadas para transmissão e recepção.

9 100BASE-FX Codificação NRZI Arquitectura da Fast Ethernet Ligações Fast Ethernet As estações são ligadas a um hub ou switch hub repetidor multiporta switch bridge multiporta Comprimento máximo dos cabos, 100 metros Hubs Hub I até 140 bits (tempos de bit) de latência (atraso). Hub II até 96 bits de latência. Num Hub de Classe II, todos os segmentos têm de ter a mesma velocidade (10 ou 100 Mbps). Podem existir no máximo dois Hubs classe II. Interligados por um cabo com um comprimento máximo de 5 metros.

10 Arquitectura da Fast Ethernet Distâncias permitidas As ligações 100BASE-TX podem ter distâncias, sem repetidores, até 100 m. A introdução de switches diminuiu a importância deste limite. Gigabit Ethernet e 10 Gigabit Ethernet

11 Ethernet a Mbps Norma IEEE 802.3z Gigabit Ethernet sobre fibra óptica. Norma IEEE 802.3ab Gigabit Ethernet sobre cabo UTP Categoria 5 ou superior. Gigabit Ethernet Ethernet a Mbps 1000BASE-TX, 1000BASE-SX e 1000BASE-LX Utilizam os mesmos parâmetros de temporização. Tempo de bit de 1 ns. A trama Gigabit Ethernet possui o mesmo formato da Ethernet a 10 e a 100 Mbps. Gigabit Ethernet Fast Ethernet

12 1000BASE-T Projectada para funcionar sobre cabos UTP Categoria 5 que passem nos teste de certificação de cabos de Categoria 5e. Os dispositivos podem baixar a sua velocidade de modo a serem compatíveis com dispositivos 10BASE-T e 100BASE-TX. São utilizados os 4 pares de fios. O ritmo por par de fios é reduzido para 250 Mbps. Utilizando codificação 4D-PAM5, cada dois bits são codificados num símbolo de 5 níveis de voltagem. O ritmo é agora de 125 Mbps por par de fios igual ao ritmo de uma rede 100BASE-T. É transmitida e recebida informação simultaneamente pelos pares de fios o que permite funcionamento em full-duplex. Resulta numa colisão permanente nos pares de fios. Com o recurso a técnicas especiais consegue-se eliminar o efeito destas colisões. 1000BASE-T

13 1000BASE-SX e 1000BASE-LX Camadas Gigabit Ethernet 1000BASE-SX e 1000BASE-LX Codificação 8B/10B. Cada octeto é convertido numa sequência de 10 bits. Cada grupo de 10 bits deve ter uma das seguintes características: seis uns e quatro zeros; cinco uns e cinco zeros; quatro uns e seis zeros. Limita o número de uns e zeros consecutivos.

14 1000BASE-SX e 1000BASE-LX Os sinais são inseridos na fibra sob a forma de impulsos luminosos. 1000BASE-SX Fontes de luz de comprimento de onda curta Laser de 850 nm ou um LED Fibra óptica multimodo. Mais económica, mas é limitada por distâncias mais reduzidas. 1000BASE-LX Fontes de luz de comprimento de onda longa Laser de 1310 nm Fibra óptica monomodo ou multimodo. Laser usado com fibra monomodo pode alcançar distâncias até metros. Ligar e desligar um LED ou laser é um processo relativamente lento. 0 lógico - luz de baixa potência 1 lógico luz de alta potência. Ligação full-duplex. São utilizadas fibras separadas para transmissão (Tx) e recepção (Rx). 1000BASE-SX e 1000BASE-LX

15 Arquitectura da Gigabit Ethernet Distâncias máximas para 1000BASE-SX Distâncias máximas para 1000BASE-LX Monomodo erro Ethernet a 10 Gbps Norma IEEE 802.3ae Ethernet a 10 Gbps fullduplex através de cabos de fibra óptica. A 10-Gigabit Ethernet (10GbE) já não se limita às LANs estando a evoluir para as MANs e WANs. As normas permitem distâncias até 40 Km sobre fibra monomodo O Formato das tramas é idêntico o que permite uma fácil interligação com todas as variedades de Ethernet sem conversões de tramas ou de protocolos. Compatível com redes SONET (Synchronous Optical Network) e SDH (Synchronous Digital Hierarchy). Tempo de bit de 0,1 nanossegundo. Não é necessário o CSMA/CD, já que são usadas apenas ligações em fibra.

16 Ethernet a 10 Gbps