Redes de Computadores Camada de Acesso ao Meio. Prof. MSc. Hugo Souza

Transcrição

1 Redes de Computadores Camada de Acesso ao Meio Prof. MSc. Hugo Souza

2 É a camada que intervém prover o acesso lógico e físico para os dispositivos que compõem a malha da rede de acesso em um nível de enlaces de comunicação; Busca controlar o fluxo de acesso ao enlace e a codificação e decodificação das informações que trafegam na rede através das tecnologias adequadas a própria malha; Proporciona e busca a comunicação entre os adaptadores com controle de bits e detecção de erros provindos na movimentação dos dados; Há ainda o gerenciamento dos tipos de comunicação providas por canais;

3 Canal de intervenção PPP: O protocolo point-to-point é descrito como ligação direta - Único remetente para único receptor; Ex: Protocolo PPPoE (Protocol Point-to-Point over Ethernet); Canal de intervenção broadcast: O canal em que todos os componentes da rede podem receber, mas não implica que os dados tenham sido mandados para todos Análise dos cabeçalhos dos pacotes; Ex: Ethernet;

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5 Os termos utilizados para os componentes da rede são os nós definidos como um ponto distinto de identificação de status em algum local específicos da rede; Temos também os enlaces que são as ligações fixas e intrínsecas que transcorrem os dados input e output dos dispositivos em uma rede de acesso utilizam-se dos canais que vimos no slide anterior canalizando os dados de maneira física A junção os referidos nós+ os caminhos característicos como enlaces formam a chamada infraestrutura física da rede, ou também conhecida como estrutura funcional da rede;

6 * ** * Nó : Enlace **

7 Proveniente do modelo de referência TCP/IP, a camada de acesso ao meio também possui seus respectivos protocolos, provendo os serviços responsáveis pelo gerenciamento de tráfego físico dos dados; O principal, conhecido como protocolo da camada de enlace é definido como o conjunto de padrões responsáveis por firmar os requisitos de transporte dos dados em diversos quadros de um determinado nó a outro determinado nó; Oferece serviços relativos as características citadas anteriores, como também outros relativamente importantes como os seguintes:

8 Enquadramento ao enlace: Como citamos anteriormente os protocolos da camada encapsulam os dados e os mandam/recebem com as mais diversas informações cabeçalhos. A divisão é realizada com o emparelhamento de desemparelhamento de bits, sejam este guiados ou não guiados; Acesso ao meio: O protocolo de acesso ao meio Medium Access Protocol (MAC) é o responsável por conhecer os dispositivos vizinhos especificando regras físicas de comunicação ponto-a-ponto ; Atua no chamado controle do enlace lógico conhecido como LLC através dos canais que citamos, sendo estes dinâmicos ou estáticos quanto a frequência dos dados;

9 Além disso, o protocolo MAC é responsável pelo tunelamento dos fatores de alta e baixa carga de dados para identificar e gerenciar as requisições de mérito [sinais] de transmissão e recepção de dados entre as estações; Devido a essa função nada fácil, o protocolo, tem como uma de suas principais funções prover o gerenciamento estratégico de garantir a entrega de um pacote, ou pelo menos evitar a perda desordenada dos mesmos; Além disso, é responsável por combater o acesso aos dados com colisões, buscando tratá-las de modo a reter as falhas de acesso e recomposição dos dados em um nível físico [controlado pelo softwar];

10 Trabalha dessa forma com uma entrega confiável de bits, buscando garantir a entrega de um pacote, ou pelo menos evitar a perda desordenada dos mesmos; Busca gerenciar ainda, o padrão de transmissão/recepção destes dados, em um contexto dos métodos Full Duplex e half duplex: Condizem a orientação dos pacotes também trafegados na rede. Onde: *Full: Nós recebem e enviam; *Half: Só enviam ou recebem;

11 Ainda em relação aos protocolos da camada de acesso ao meio, temos demasiadas categorias relacionadas ao tipo transmissão e acesso aos dados providos. Os mais comuns são: Acesso Múltiplo: Os nós controlam o formato e regulam a transmissão pelos canais broadcast compartilhados. Como todos os nós tem condições de transmitirem ao mesmo tempo, as colisões são inevitáveis, necessitando sinalizá-los adequadamente para prover segurança nas informações; São necessários devido aos vários cenários possíveis de rede;

12 Se temos colisões, quem deve controlar isso para que a rede funcione??? RESPOSTA: Os protocolos de Acesso Múltiplo são os responsáveis por coordenarem as transmissões dos nós formadores de uma rede broadcast evitando conflitos que podem surgir com a desordem na transmissão das informações;

13 Rede broadcast; Protocolos de acesso múltiplo; Nós; Enlaces;

14 Um dos protocolos de acesso múltiplo e com controle de enlace é o: Protocolo de Acesso Aleatório: Como o nome sugere, o envio e retransmissão são baseados em tempos aleatórios para a nova tentativa caso haja uma ou mais colisões dentre pacotes varia de acordo com a demanda e a rede; Alguns exemplos são os protocolos ALOHA, CSMA e CSMA/CD; - Pesquisar no livro;

15 Outro protocolo que reenvia e distribui as tentativas de envio de pacotes utiliza-se da divisão de canais para movimentar os dados; Protocolo de Divisão de Canal: Como o nome sugere, este protocolo faz uso de linhas de transmissão com frequência fixa e/ou alternada utilizando multiplexação e demultiplexação baseados em quadros temporais e de compartimento; TDM e FDM;

16 Vimos até agora os meios de transmissão e quem controle o fluxo na camada de enlace. Como funciona a identificação do remetente para o destinatário e viceversa neste nível de abstração? O endereçamento na camada de acesso ao meio responde por prover dois principais protocolos de comunicação que suportam os caminhos definidos nas camadas superiores com o próprio hardware; Para a camada de acesso ao meio, estudaremos dois mais, pela qual iremos trabalhar nesta disciplina, sendo eles: MAC e ARP;

17 Para entender o funcionamento dos protocolos, é importante antes, identificar o que significa um endereço: De onde eu vou? Para onde vou? Em nossa casas temos endereços lógicos descritos em números FACOL, 805; Será que basta este endereço para enviar esta correspondência? Quantos endereços 805 temos no mundo?

18 Para a FACOL, seu endereço lógico é 805, mas físico é Rua do Estudante, Bairro Universitário, Vitória de Santo Antão-PE; Fica mais fácil? Em uma mesma cidade achar o endereço lógico com o auxílio do endereço físico? Nas redes de computadores, a solução é a mesma!

19 O protocolo MAC é o responsável por compor um conjunto de dígitos, formados por 6 campos de 2 bits hexadecimais, com a função de identificar fisicamente em uma mesma rede local os dispositivos da rede ou através de parâmetros seqüenciais contidos nas camadas superiores do modelo TCP/IP.; Diferente do endereçamento lógico, o endereço físico que faz uso do protocolo MAC não pode ser repetido em adaptadores de rede, portanto possuindo restrições únicas em suas nomenclaturas de reconhecimento de dados; Atua diretamente ao nível de enlace dos dados;

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22 Semelhante ao protocolo MAC, a Camada de Acesso ao Meio também possui outro protocolo responsável pela resolução de endereços, porém no contexto de interação lógico/física O Adress Resolution Protocol (ARP) é o protocolo da camada de Acesso ao Meio responsável por fazer a tradução do endereçamento físico para o endereço lógico e vice-versa, compatibilizando o mapeamento provindo da resolução em cache para reduzir a latência e carga na rede; Atua diretamente com o protocolo roteável da Camada de Rede IP, e com padrões de interface físicas, dentre eles o Ethernet;

23 Como o nó remetente determina o endereço MAC para o endereço IP correto? Um módulo ARP como um nó qualquer toma como entrada qualquer endereço IP na mesma LAN e retorna o endereço MAC correspondente; O roteador ou switch possui em sua memória uma tabela com os endereços IPS e endereços MAC grampeando todos as características de identificação disponíveis da rede local (LAN). O ARP busca na tabela qual o destino correto enviando o pacote sem erros; A versão não oficial ainda o ARP para a versão seis do IP, o IPv6 é o protocolo Neighbor Discovery Protocol (NDP);

24 Tabela de endereços do roteador

25 Então vimos que: A camada de rede provem os serviços que definem os caminhos lógicos de origem e destino através de rotas; Os roteadores equalizam a rede, com endereços e rotas dos dispositivos que fazem parte dela; E a camada de suma importância para o acesso interno e externo das redes; Lista de exercícios: Unidade I Exercício VI;