Claudivan C. Lopes

Transcrição

1 Claudivan C. Lopes

2 Padrão IEEE Camadas do padrão IEEE Outras tecnologias sem fio IFPB/Patos - Prof. Claudivan 2

3 É o padrão mais usado para redes locais sem fio (também chamado de redes wireless) Usa transmissão por radiofreqüência (ondas de rádio) São redes orientadas a conexão (confiáveis) A taxa de transferência e o alcance depende do padrão usado na camada física, do tipo de antena e do meio ambiente Permite comunicação multiponto (vários dispositivos podem se comunicar entre si) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 3

4 Este padrão 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 ondas de rádio 2 1 LINK DE DADOS FÍSICA Modelo OSI CONTROLE DO LINK LÓGICO (LLC) CONTROLE DE ACESSO AO MEIO (MAC) FÍSICA IEEE 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 o padrão IEEE (cenário mais comum) PILHA DE PROTOCOLOS TCP/IP CONTROLE DO LINK LÓGICO (LLC) CONTROLE DE ACESSO AO MEIO (MAC) FÍSICA IEEE IFPB/Patos - Prof. Claudivan 5

6 Modos de operação: 1. Ad-Hoc Usado para conectar um pequeno número de computadores Os computadores ficam fisicamente conectados entre si Para acessar recursos fora da rede, um dos computadores deve ter esse acesso e compartilhá-lo com os demais IFPB/Patos - Prof. Claudivan 6

7 Modos de operação (continuação): 2. BSS (Basic Service Set) A operação da rede é gerenciada por um periférico chamado ponto de acesso (access point - AP) A rede recebe um nome, chamado SSID (Service Set ID) Para que os computadores da rede possam acessar uma rede externa é preciso conectar o ponto de acesso a essa rede. Esse modo de operação é chamado de IBSS (Infrastructure BSS) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 7

8 Modos de operação (continuação): 3. ESS (Extended Service Set) São usados vários pontos de acesso formando uma rede maior com o mesmo SSID Isso permite que os usuários mantenham sua conectividade com a rede por distâncias maiores (sai do alcance de um ponto de acesso e entra no alcance do outro) No projeto de redes ESS é necessário a interseção de pelo 10% da área de cobertura dos pontos de acesso IFPB/Patos - Prof. Claudivan 8

9 Nomenclaturas usuais: Estação Qualquer periférico contendo uma placa de rede sem fio, p. ex., computadores, impressoras e pontos de acesso Sistema de distribuição É o caminho usado pelos pontos de acesso para a troca de informações P. ex., troca de informação entre BSS para manter a conexão do usuário enquanto ele se move de uma BSS para outra, troca de pacotes entre BSS e troca de pacotes com outras redes IFPB/Patos - Prof. Claudivan 9

10 Serviços de estação: Autenticação Permite/bloqueia estações a terem acesso a rede sem fio. Pode ser aberto ou com senha Desautenticação Feito quando a estação se desconecta da rede sem fio Privacidade Serviço para proteger os dados através de criptografia Entrega de dados Garante o envio de dados entre as estações da rede sem fio IFPB/Patos - Prof. Claudivan 10

11 Serviços de distribuição: Associação Usado para fazer a ligação lógica entre a estação e um ponto de acesso Desassociação Usado para desfazer a ligação entre a estação e um ponto de acesso. Pode ser solicitado por ambas as partes Reassociação Permite que as estações possam mover sua ligação de um ponto de acesso para outro dentro de uma rede ESS, sem perda de conectividade e conseqüentemente, sem perda de quadros IFPB/Patos - Prof. Claudivan 11

12 Serviços de distribuição (continuação): Distribuição Permite que as estações acessem o serviço de distribuição da rede, ou seja, possam trocar informações com outras estações e/ou pontos de acesso Integração Permite que a conexão de redes IEEE a outras redes IFPB/Patos - Prof. Claudivan 12

13 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 É o mesmo protocolo usado na arquitetura Ethernet IFPB/Patos - Prof. Claudivan 13

14 Controle de acesso ao meio MAC (Media Access Control), padrão IEEE É responsável por gerar os quadros de dados (chamado de quadro IEEE ) para serem enviados a camada física Nesses quadros são incluídos os endereços MAC das placas de rede dos dispositivos transmissor e receptor 2. É responsável por confirmar se os quadros de dados foram recebidos corretamente Para cada quadro recebido, é enviado um quadro de controle (ACK) de volta ao transmissor IFPB/Patos - Prof. Claudivan 14

15 Controle de acesso ao meio (continuação) 3. É responsável por criptografar os dados presentes nos quadros, caso a criptografia esteja habilitada Importante que os dados são criptografados só na comunicação das estações ao ponto de acesso, ou seja, a rede sem fio A partir do ponto de acesso para fora da rede sem fio, os dados seguem sem criptografia Protocolos de criptografia: WEP (Wired Equivalent Privacy), WPA (Wi-Fi Protected Access), WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 15

16 Controle de acesso ao meio (continuação) 4. Por fim, é responsável por verificar se o ar está livre para o uso, através de um protocolo de detecção de colisões Uma colisão ocorre quando duas estações que não conseguem se enxergar, mas enxergam o ponto de acesso, enviam os seus quadros de dados pelo ar no mesmo instante de tempo Protocolos de colisão: CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) e o método RTS/CTS (Request to Send/Clear to Send) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 16

17 Controle de acesso ao meio (continuação) CSMA/CA: 1. A placa de rede sem fio verifica se o ar 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 Esse protocolo é o mais comum e é útil quando existir um número baixo de colisões na rede IFPB/Patos - Prof. Claudivan 17

18 Controle de acesso ao meio (continuação) RTS/CTS: 1. O transmissor envia um pedido de envio (RTS) ao receptor (ponto de acesso ou uma placa de rede sem fio) 2. O receptor responde que a transmissão está liberada (CTS) 3. Quando o CTS é enviada pela rede, todas as demais estações esperam um período de tempo (informado dentro do CTS) Esse protocolo é menos comum (exige placa de rede sem fio e ponto de acesso específicos e mais caros) e é útil quando existir um número alto de colisões na rede IFPB/Patos - Prof. Claudivan 18

19 Camada física Responsável por modular e transmitir os quadros de dados IEEE através de ondas de rádio Ondas de rádio usam uma faixa de freqüência de transmissão Duas faixas de freqüências podem ser usadas: a de 2,4GHz e a de 5GHz. Essas faixas não precisam de autorização ou licença para uso IFPB/Patos - Prof. Claudivan 19

20 Camada física (continuação) Protocolos disponíveis: IEEE ou IEEE Legacy Velocidades de transmissão: 1Mbps e 2Mbps Opera na faixa de freqüência de 2,4GHz IFPB/Patos - Prof. Claudivan 20

21 Camada física (continuação) Protocolos disponíveis (continuação): IEEE b (1999) Velocidades de transmissão: 5,5Mbps e 11Mbps Opera na faixa de freqüência de 2,4GHz IFPB/Patos - Prof. Claudivan 21

22 Camada física (continuação) Protocolos disponíveis (continuação): IEEE a (1999) Velocidades de transmissão: de 6Mbps a 54Mbps Opera na faixa de freqüência de 5GHz Padrão pouco adotado, especialmente por problemas de compatibilidade com os demais protocolos IFPB/Patos - Prof. Claudivan 22

23 Camada física (continuação) Protocolos disponíveis (continuação): IEEE g (2003) Este é o padrão atual para redes sem fio operando a 54Mbps Velocidades de transmissão: de 6Mbps a 54Mbps Opera na faixa de freqüência de 2,4GHz Compatível com os padrões IEEE e IEEE b IFPB/Patos - Prof. Claudivan 23

24 Camada física (continuação) Protocolos disponíveis (continuação): IEEE n (2009) É a última geração em redes sem fio Velocidades de transmissão: de 65Mbps a 600Mbps Opera na faixa de freqüência de 2,4GHz e na de 5GHz Compatível com todos os padrões anteriores IFPB/Patos - Prof. Claudivan 24

25 Camada física (continuação) Alcance: O alcance do sinal em redes sem fio depende de vários fatores, entre eles o tipo de antena e a presença de interferência e/ou obstáculos Os fabricantes de equipamentos sem fio estimam o alcance de seus produtos operando em ambientes internos, baseados nos materiais típicos utilizados nas construções dos EUA O tipo de material de construção usado no Brasil, que é tipicamente diferente dos EUA, reduz sensivelmente o alcance dos produtos para redes sem fio disponíveis no mercado IFPB/Patos - Prof. Claudivan 25

26 Taxa de transferência (Mbps) Camada física (continuação) Alcance (continuação): Atenção: quando mais distante do ponto de acesso, menor será a taxa de transferência b a g Alcance (metros) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 26

27 Camada física (continuação) Antenas: Antena omnidirecional (não direcional) Captura as ondas de rádio em todas as direções Menor alcance que as antenas direcionais Usadas em pontos de acesso e placas de rede sem fio Antena direcional Captura as ondas de rádio em apenas uma direção Maior alcance que as antenas não direcionais IFPB/Patos - Prof. Claudivan 27

28 Bluetooth Permite a conexão entre periféricos bem próximos entre si e que não necessitam de alta taxa de transferência P. ex., conexão entre fones de ouvidos e celulares, conexão entre mouse ou teclado e o computador É possível fazer uma rede Bluetooth entre computadores que possuam antenas Bluetooth A taxa de transferência máxima é de 1Mbps e 3Mbps Na prática, as taxas são 721Kbps e 2Mbps, respectivamente O alcance pode ser de 1m e 10m, respectivamente IFPB/Patos - Prof. Claudivan 28

29 WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) Tecnologia para redes MAN sem fio O alcance máximo é de 50Km por antena omnidirecional Para acessar a rede, é necessário uma placa de rede WiMAX e que se esteja dentro do raio de 50Km da antena O uso mais comum é o de acesso a Internet A taxa de transferência máxima é de 72Mbps. Porém, quanto maior a distância da antena e quanto mais obstáculos, menor é a taxa de transferência IFPB/Patos - Prof. Claudivan 29

30 Celular A operadora de telefonia oferece o acesso a Internet através de um modem (utilizado em computadores comuns) ou por meio de telefones celulares com capacidade para acessar a Internet, p. ex., smartphones, blackberry e outros IFPB/Patos - Prof. Claudivan 30

31 MMDS (Multipoint Microwave Distribution System) Tecnologia usada por operadoras de TV por assinatura Na operadora de TV existe uma antena omnidirecional e nos receptores existe uma antena direcional A faixa de freqüência não precisa de licença para uso A taxa de transferência máxima teórica é de 10Mbps e suporta um alcance de até 50Km A grande desvantagem é que a velocidade de upload é sempre menor que a velocidade de download IFPB/Patos - Prof. Claudivan 31

32 Enlace de microondas Permite a conexão entre duas redes através de uma ligação sem fio ponto-a-ponto (usa uma antena direcional em cada rede) A faixa de freqüência não precisa de licença para uso Só funciona para comunicação em linha reta e sem obstáculos (pode-se usar antenas repetidoras para amplificar o sinal ou para mudar a direção da transmissão) Caiu em desuso a partir do surgimento do recurso VPN (Virtual Private Network) através da Internet IFPB/Patos - Prof. Claudivan 32

33 DTH (Direct To Home) Usa comunicação via satélite (broadcast) Na transmissão o satélite envia o sinal para uma área inteira Na recepção uma antena parabólica captura o sinal É o sistema usado por operadoras de TV por assinatura como a Sky e a DirecTV IFPB/Patos - Prof. Claudivan 33

34 Satélite Usa um satélite para a conexão entre as redes A transmissão pode ser multiponto ou ponto-a-ponto A comunicação entre as redes é feita com a conexão de cada rede a uma estação-base responsável por transmitir/receber os dados do satélite Os satélite podem ser divididos em: Geoestacionário fixo a 35863Km da superfície da Terra (p. ex., DTH) Órbita média entre 5 e 15000Km da superfície da Terra (p. ex., GPS) Órbita baixa entre 100 e 1000Km da Terra (p. ex., telefonia) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 34

35 IrDA (Infrared Developers Association) Usa sinais luminosos em infravermelho para a transmissão de dados (está obsoleto devido a popularização do Bluetooth) Não atravessa objetos sólidos Permite a conexão de periféricos, p. ex., mouses e teclados, bem como de dois computadores a uma distância de 1m A taxa de transferências varia de 9,6Kbps até 16Mbps (inicia a 9,6Kbps e depois é ajustada até a taxa máxima suportada por ambos os equipamentos) IFPB/Patos - Prof. Claudivan 35

36 Gabriel Torres. Redes de Computadores Versão Revisada e Atualizada. Editora Nova Terra, 2009 Wikipédia. IEEE IFPB/Patos - Prof. Claudivan 36

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