Redes Locais. Prof. Luiz Carlos B. Caixeta Ferreira

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Adelina Aveiro Gentil
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1 Redes Locais. Prof. Luiz Carlos B. Caixeta Ferreira

2 5. Ethernet 5.1 Introdução 5.2 LLC (Logical Link Control) 5.3 MAC (Media Access Control) 5.4 Sistemas de Endereçamento 5.5 Quadros Ethernet 5.6 Codificação Manchester

3 5.1 - Introdução A tecnologia ethernet, como já vimos, é a tecnologia de redes locais mais utilizada na atualidade. Veremos alguns detalhes deste tipo de rede.

4 5.1 - Introdução O IEEE divide a camada de enlace do modelo OSI em 2 sub-camadas: LLC e MAC

5 5.2 LLC (Logical Link Control) Responsável por estabelecer as primitivas de serviço com a camada de rede. Três funções principais: Enquadramento, controle de fluxo e controle de erros.

6 5.3 MAC (Media Access Control) Responsável pelo controle de acesso ao meio. No caso da ethernet vimos que o protocolo de acesso ao meio utilizado é o CSMA/CD. No caso de uma colisão é utilizado o algoritmo de recuo binário exponencial.

7 5.3 MAC (Media Access Control) Algoritmo de recuo binário exponencial. As interfaces cujos frames colidiram devem processar o seguinte algoritmo: a) Um intervalo de tempo, (por exemplo 0 a t ms) é escolhido como faixa inicial b) um número aleatório, por exemplo 5,3 milisegundos, dentro do intervalo, é amostrado. c) Esse número significa o tempo no qual a interface deve recuar na tentativa de transmissão do frame que colidiu.

exemplo 0 a t ms) é escolhido como faixa inicial b) um número aleatório, por exemplo 5,3 milisegundos,

8 5.3 MAC (Media Access Control) d) Passado o tempo escolhido, a interface tem o direito de tentar novamente e) Caso haja nova colisão, o intervalo de tempo da amostragem do número aleatório é dobrado (por exemplo t=t*2). Isso permite uma chance menor de duas interfaces esperarem o mesmo tempo. f) O número de tentativas de transmissão do frame é incrementado (tent=tent+1). g) Se tent for menor que 16, volta ao passo b.

(por exemplo t=t*2). Isso permite uma chance menor de duas interfaces esperarem o mesmo tempo.

9 5.3 MAC (Media Access Control) h) Se tent for igual a 16, a rede está congestionada e deve ser bloqueada.

10 5.4 Sistemas de endereçamento Existem 4 níveis de endereçamento dentro da pilha de protocolos : Camada 5 Os nomes dos dispositivos (por exemplo virtual.unisul.br) Camada 4 as portas onde os processos estão rodando (por exemplo porta 80 para o http) Camada 3 O endereço do protocolo de internet (IP), por exemplo Camada 2 O endereço físico das interfaces, por exemplo 00:0e:83:ca:bb:fa

br) Camada 4 as portas onde os processos estão rodando (por exemplo porta 80 para o http) Camada 3

11 5.4 Sistemas de endereçamento Modos de endereçamento Unicast :Uma máquina envia para outra Broadcast: Uma máquina envia para todas as máquinas de um domínio Multicast: Uma máquina envia para um grupo de máquinas cadastradas

máquina envia para todas as máquinas de um domínio

12 5.4 Sistemas de endereçamento

13 5.4 Sistemas de endereçamento MAC Address Os endereços MAC (endereço de hardware, endereço físico ou de placa de rede) são endereços de camada 2. Os endereços de camada 2 são a referência final para a entrega dos frames. A informação só chega ao destino depois que esse nível de endereços é conhecido.

Os endereços de camada 2 são a referência final para a entrega dos frames.

14 5.4 Sistemas de endereçamento MAC Address Os endereços MAC têm 48 bits de comprimento e são expressos com doze dígitos hexadecimais. Os primeiros seis dígitos hexadecimais, que são administrados pelo IEEE, identificam o fabricante ou fornecedor e, portanto, formam o Identificador único de Organização (Organizational Unique Identifier - OUI). Os seis dígitos hexadecimais restantes formam o número serial de interface, ou outro valor administrado pelo fornecedor específico.

Os primeiros seis dígitos hexadecimais, que são administrados pelo IEEE, identificam o fabricante ou fornecedor e,

15 5.4 Sistemas de endereçamento

16 5.4 Sistemas de endereçamento MAC Address Os endereços MAC são algumas vezes chamados de burned-in addresses (BIAs) porque eles são gravados na memória apenas de leitura (ROM), e são copiados na memória de acesso aleatório (RAM) quando a placa de rede é inicializada. Mais sobre os MAC address em:

leitura (ROM), e são copiados na memória de acesso aleatório (RAM) quando a placa de

17 5.5 Quadros Ethernet a) DIX Ethernet b) IEEE 802.3

18 5.5 Quadros Ethernet 1-Preâmbulo: Esse campo com 7 bytes de sequência , serve para sinaliza a existência de uma transmissão, e sincronizar as interfaces de rede. 2 Inicio do delimitador de quadro: Esse campo é composto por um byte, com o formato O último bit igual a 1 marca o inicio do frame propriamente dito. Esses dois campos iniciais não são computados no tamanho total do cabeçalho.

2 Inicio do delimitador de quadro: Esse campo é composto por um byte, com o formato 10101011.

19 5.5 Quadros Ethernet 3-Endereço de destino Endereço físico do adaptador de destino. Como os endereços MAC só tem validade na rede local, se o destinatário estiver em uma rede remota, esse campo será preenchido com o endereço do gateway da rede de origem. 4-endereço de origem Obviamente, a interface não precisa de auxílio para preencher esse campo com o seu próprio endereço de hardware. Ele será usado pelo destinatário, para que possa encaminhar a resposta.

preenchido com o endereço do gateway da rede de origem.

20 5.5 Quadros Ethernet 5- tipo/tamanho O campo tipo/tamanho é que diferencia a tecnologia Ethernet do padrão IEEE No Ethernet original, o tipo representa o protocolo de camada 3 que está sendo transportado. No padrão do IEEE, esse campo representa o tamanho da unidade de dados que está sendo transportada nesse frame. O consórcio DIX designou poucos tipos de protocolos a serem transportados pelo envelope Ethernet, antes do estabelecimento do padrão

No padrão do IEEE, esse campo representa o tamanho da unidade de dados que está sendo transportada nesse frame.

21 5.5 Quadros Ethernet Como resultado, os valores numéricos sempre foram maiores que Uma vez que o tamanho máximo de um frame Ethernet é de 1518 bytes (1500 de dados + 18 da soma dos tamanhos dos campos de cabeçalho), os valores nunca irão conflitar. Quando a interface de destino recebe o frame e verifica o campo tipo/tamanho, ela terá certeza que: a) o campo está indicando tamanho se o valor for menor que b)significa o tipo de protocolo se o valor for maior que 1535, que marca o início dos valores dos tipos.

22 5.5 Quadros Ethernet 6-Dados: Esse é o compartimento onde são guardados os dados, ou o pacote oriundo da camada de rede acima. Normalmente é um datagrama IP. No padrão 802.3, podemos considerar ainda a inserção da subcamada LLC. Lembre-se que foi o IEEE quem dividiu a camada de enlace em LLC e MAC.

23 5.5 Quadros Ethernet Tamanho mínimo do quadro deve ser igual a 64 bytes quadros muito pequenos causam confusão com restos de quadros colididos. O quadro deve ter um tamanho mínimo de modo a prevenir que uma estação complete sua transmissão antes de seu início alcançar toda a extensão do cabo Pode ser necessário preencher com informação insignificante (pad) para a obtenção de um quadro com o tamanho mínimo

24 5.5 Quadros Ethernet 7-CRC (Verificação de redundância Cíclica) Permite que a interface de destino verifique a existência de erros no quadro. Caso detecte erro, a interface de destino descarta o quadro. O destino não avisa sobre o descarte, nem sobre os erros. As camadas superiores (transporte e aplicação) é que irão tratar desse problema. O polinômio gerador do CRC para o protocolo Ethernet consiste na seguinte seqüência: x32 + x26 + x23 + x22 + x16 + x12 + x11 + x10 + x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x + 1.

25 5.6 Codificação Manchester Na codificação bifásica de nível, também conhecida por Manchester, os bits 1 produzem uma transição de nível elevado para baixo a meio do bit e os bits 0 produzem transições de nível baixo para nível elevado também a meio do bit.

26 5.6 Codificação Manchester Existe também uma variante chamada Manchester Diferencial, onde a ausência de transição indica um bit 1 e uma transição indica bit 0.

27 5.6 Codificação Manchester

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