AULA 03 CONCEITOS DA CAMADA 02 PARTE 01

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1 1 AULA 03 CONCEITOS DA CAMADA 02 PARTE 01

2 CAMADA DE ENLACE 2

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4 CAMADA DE ENLACE A Camada de Enlace existe como uma camada que conecta os processos de software das camadas acima dela e da camada Física; Em muitos casos, a Camada de Enlace é embutida como uma entidade física, como uma placa de interface de rede Ethernet (NIC), queestáinseridanobarramentodesistemadeumcomputadorefaza conexão entre processos de software em execução no computador e meio físico. 4

5 OBJETIVOS Permite às camadas superiores acessarem o meio usando técnicas como enquadramento; Controla como o dado é colocado sobre o meio e é recebido do meio usandotécnicascomoocontroledeacessoaomeioedetecçãodeerros. Os protocolos da camada 2 especificam o encapsulamento de um pacote em um quadro e as técnicas para levar o pacote encapsulado a intervalos determinados para cada meio. A técnicausadaparalevaroquadroaintervalosdeterminadosparao meioéchamada de método de controle de acesso ao meio. Para os dados serem transferidos através de vários meios diferentes, podem ser exigidos métodos de controle de acesso ao meio durante o curso de uma comunicação simples. 5

6 CAMADA DE ENLACE 6

7 SUB-CAMADAS DE ENLACE DE DADOS Para suportar uma ampla variedade de funções de rede, a camada de Enlace é geralmente dividida em duas sub-camadas. Uma subcamada superior e uma sub-camada inferior. A sub-camada superior define os processos de software que fornecem serviços aos protocolos da camada de Rede. A sub-camada inferior define os processos de acesso ao meio realizados pelo hardware. 7

8 LOGICAL LINK CONTROL(CONTROLE DE LINK LÓGICO), OULLC O LLC é implementado em software, e sua implementação é independente dos equipamentos físicos. Em um computador, o LLC pode ser considerado como sendo o driver da Placa de Interface de Rede. A sub-camada LLC pega os dados do protocolo de rede, normalmente um pacote IPv4, e adiciona informações de controle para ajudar a entregar o pacote no nó de destino. A camada 2 se comunica com as camadas superiores através do LLC. 8

9 LOGICAL LINK CONTROL(CONTROLE DE LINK LÓGICO), OU LLC 9

10 MEDIA ACCESS CONTROL(CONTROLE DE ACESSO AOMEIO), OUMAC A subcamada MAC fornece o endereçamento da camada de enlace e delimitação de dados de acordo com as exigências de sinalização físicadomeioedotipodeprotocolodacamadadeenlaceemuso. O Controle de Acesso ao Meio é implementado pelo hardware, tipicamente na Placa de Interface de Rede(NIC). A sub-camada MAC Ethernet tem duas responsabilidades principais: Encapsulamento de Dados Controle de Acesso ao Meio 10

11 CAMADA DE ENLACE 11

12 CAMADA DE ENLACE- QUADRO Dados-OpacotedacamadadeRede Cabeçalho - Contém a informação de controle, como endereçamento, e é localizado no início da PDU. Trailer - Contém a informação de controle adicionada ao final da PDU 12

13 PADRÕES 13

14 COMUTAÇÃO DE CIRCUITO Uma rede de circuito comutado estabelece um circuito (ou canal) dedicado entre nós e terminais antes da comunicação dos usuários. Essencialmente, uma comunicação via comutação de circuitos entre duas estações se subdivide em três etapas: o estabelecimento do circuito, a conversação e a desconexão do circuito. A comutação de circuitos é muito empregada em sistemas telefônicos, devido a natureza contínua que caracteriza a comunicação por voz. 14

15 COMUTAÇÃO DE CIRCUITO 15

16 COMUTAÇÃO DE PACOTES Comparando-se com a comutação de circuitos, a comutação de pacotes divide os dados do tráfego em pacotes roteados em uma rede compartilhada. As redes de comutação de pacotes não exigem o estabelecimento de um circuito, permitindo a comunicação de muitos paresdenósnomesmocanal. Os switches em uma rede comutada por pacote (PSN) determinam que link o pacote deve ser enviado em seguida a partir das informações de endereçamento em cada pacote. Há duas abordagens para essa determinação de link, sem conexão ou orientada por conexão. 16

17 COMUTAÇÃO DE PACOTES Sistemas sem conexão, como a Internet, transportam informações de endereçamento completas em cada pacote. Cada switch deve avaliar o endereço para determinar aonde enviar o pacote. Sistemas orientados a conexões predeterminam a rota para um pacote, e cada pacote só precisa transportar um identificador. No caso do Frame Relay, eles são chamados de Identificadores de conexão de enlace de dados (DLCIs, Data Link Connection Identifier). O switch determina a rota adiante, observando o identificador em tabelas mantidas na memória. O conjunto de entradas nas tabelas identifica uma rota ou circuito específico no sistema. Se esse circuito só existir fisicamente enquanto um pacote o percorrer, ele será chamado de circuito virtual (VC). 17

18 COMUTAÇÃO DE PACOTES 18

19 EXEMPLOS DE CONEXÕES COMUTADAS Entre os exemplos de conexões comutadas por pacotes ou células: X.25; Frame Relay; ATM; 19

20 EXEMPLOS DE PROTOCOLOS DA CAMADA DE ENLACE Ethernet Point-to-Point Protocol(PPP) High-Level Data Link Control(HDLC) Frame Relay Asynchronous Transfer Mode(ATM) 20

21 A ETHERNET A maior parte do tráfego na Internet origina-se e termina com conexões Ethernet; Desde seu início nos anos 70, a Ethernet evoluiu para acomodar o grande aumento na demanda de redes locais de alta velocidade. Aprimeiraredelocaldomundofoiaversão original da Ethernet. RobertMetcalfeeseuscolegasnaXeroxfizeramoseuprojetohámais de trinta anos. O primeiro padrão Ethernet foi publicado em 1980 por um consórcio entreadigitalequipmentcompany,aintel,eaxerox(dix). 21

22 A ETHERNET Metcalfe quis que a Ethernet fosse um padrão compartilhado que beneficiasse a todos e foi então lançada como padrão aberto. A Ethernet transmitia até 10 Mbps através de cabo coaxial grosso a uma distância de até 2 quilômetros. Esse tipo de cabo coaxial era conhecido como thicknet e era da espessura de um pequeno dedo. Em 1985, o comitê de padronização de Redes Locais e Metropolitanas do Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) publicou padrões para redes locais. Esses padrões começam com o número 802. O padrão para Ethernet é O IEEE procurou assegurar que os padrões fossem compatíveis com o modelo da International Standards Organization (ISO)/OSI. Para fazer isso, o padrão IEEE teria que satisfazer às necessidades da camada 1edaparteinferiorda camada 2domodeloOSI. 22

23 SUCESSO DA ETHERNET Simplicidade e facilidade de manutenção Capacidade de incorporar novas tecnologias Confiabilidade Baixo custo de instalação e atualização 23

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25 A ETHERNET A Ethernet não é apenas uma tecnologia, mas uma família de tecnologias de redes que incluem a Ethernet Legada, Fast Ethernet e Gigabit Ethernet. As velocidades Ethernet podem ser 10, 100, 1000, ou Mbps. OformatobásicodosquadroseassubcamadasIEEEdascamadas1e2do modelo OSI permanecem consistentes através de todas as formas de Ethernet. 25

26 ETHERNET E O MODELOOSI 26

27 ENDEREÇO MAC Para permitir uma entrega local de quadros na Ethernet, deverá existir um sistema de endereçamento, uma maneira exclusiva de identificação de computadores e interfaces. A Ethernet usa endereços MAC que têm 48 bits de comprimento e são expressos como doze dígitos hexadecimais. Os primeiros seis dígitos hexadecimais, que são administrados pelo IEEE, identificam o fabricante ou o fornecedor. Esta parte do endereço MAC é conhecida como OUI (Organizational Unique Identifier). Os seis dígitos hexadecimais restantes representam o número de série da interface ou outro valor administrado pelo fabricante do equipamento específico. 27

28 ENDEREÇO MAC O endereço MAC é utilizado pela NIC para determinar se uma mensagem deve passar para as camadas superiores para processamento. 28

29 ENDEREÇO MAC 29

30 VISUALIZAÇÃO DO MAC 30

31 QUADROS DA CAMADA 2 31

32 CAMPOS ETHERNET O Preâmbulo é um padrão de uns e zeros alternantes usado para a sincronização da temporização em Ethernet assíncrona de 10 Mbps e em implementações mais lentas. As versões mais rápidas da Ethernet são síncronas, e essa informação de temporização é redundante mas mantida para fins de compatibilidade. Um Delimitador de Início de Quadro consiste em um campo de um octeto que marca o final das informações de temporização e contém a seqüência de bits O campo Endereço de Destino contém um endereço de destino MAC. O endereço de destino pode ser unicast, multicast ou broadcast. O campo Endereço de Origem contém um endereço de origem MAC. O endereço de origem é geralmente o endereço unicast do nó Ethernet que está transmitindo. Existe, contudo, um crescente número de protocolos virtuais em uso que utiliza, e às vezes, compartilha um endereço MAC de origem específico para identificar a entidade virtual. 32

33 CAMPOS ETHERNET O campo Comprimento/Tipo suporta dois usos diferentes. Se o valor for inferior a 1536 decimal, 0x600 (hexadecimal), então o valor indica o tamanho exato do comprimento do campo de Dados. Isso é utilizado posteriormente como parte do FCS para garantir que a mensagem tenha sido recebida adequadamente. O valor do tipo especifica o protocolo da camada superior que recebe os dados depois que o processamento da Ethernet estiver concluído. O tamanhoindicaonúmerodebytesdedadosquevêmdepoisdessecampo. Os campos de Dados e Enchimento(46 a 1500 bytes)contêmosdados encapsuladosdeumnívelsuperior,queéumapdugenéricadacamada3 ou, mais comumente, um pacote IPv4; 33

34 CAMPOS ETHERNET Todos os quadros devem ter pelo menos 64 bytes de comprimento. Se um pacote pequeno for encapsulado, o Enchimento é utilizado para aumentar o tamanho do quadro até o mínimo. Uma FCS contém um valor CRC de 4 bytes que é criado pelo dispositivo emissor e recalculado pelo dispositivo receptor para verificar se há quadros danificados. Já que a corrupção de um único bit em qualquer lugar desde o início do Endereço de Destino até o final do campo FCS fará com que o checksum seja diferente, o cálculo do FCS inclui o próprio campo FCS. Não é possível distinguir entre a corrupção do próprio FCS e a corrupção de qualquer outro campo usado no cálculo. 34