FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES AULA 5: REDE DE ACESSO CAMADA ENLACE. Prof. LUIZ LEÃO

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1 AULA 5: REDE DE ACESSO CAMADA ENLACE Prof. LUIZ LEÃO

2 Conteúdo Desta Aula FLUXO DE TRANSMISSÃO TOPOLOGIA FÍSICA PROTOCOLOS DE CONTROLO DE ACESSO LINHAS DE COMUNICAÇÃO MÉTODOS DE CONTROLE DE ACESSO PRÓXIMOS PASSOS

3 Camada de Enlace A camada física transporta dados binários (0 s e 1 s) através de pulsos eletromagnéticos, óticos etc. A camada de Enlace analisa o significado desses pulsos, e recupera informações tais como o tamanho do pacote, possíveis erros de transmissão etc. Em outras palavras: A camada de Enlace fornece serviços para suportar os processos de comunicação para cada meio sobre o qual o dado deve ser transmitido.

4 Camada de Enlace A camada de enlace realiza dois serviços básicos: o Permite às camadas superiores acessarem o meio; o Controla como o dado é colocado sobre o meio e é recebido do meio usando técnicas como o controle de acesso ao meio e a detecção de erros (CSMA).

5 Protocolos de Controle de Acesso O CSMA (Carrier Sense Multiple Access) é, geralmente, implementado em conjunto com um método para resolução a contenção do meio. Os dois métodos usados são: CSMA/CD (Collision Detection): Detecção de Colisão que usa um processo para resolver o problema na transmissão. Ex: Ethernet; CSMA/CA (Collision Avoidance): Prevenção de Colisão através do processo de avaliação do meio e reserva o mesmo para a transmissão. Ex: (Wi-Fi).

6 Tipos de Fluxo de Transmissão A forma de utilização do meio físico que conecta estações dá origem à seguinte classificação sobre comunicação no enlace: Simplex: Half-Duplex: Full-Duplex: Enlaces como os classificados serão utilizados pelas diferentes topologias que, por sua vez, irão variar de acordo com o tipo de rede utilizada.

7 Simplex O enlace é utilizado apenas em um dos dois possíveis sentidos de transmissão. Ex: Teclados, monitores, rádio e TV comerciais.

8 Half-Duplex O enlace é utilizado nos dois possíveis sentidos de transmissão, porém apenas um por vez. Ex: Rádios portáteis de comunicação (walk-talk), redes sem fio etc.

9 Full-Duplex O enlace é utilizado nos dois possíveis sentidos de transmissão simultaneamente como. Ex: Telefonia fixa e celular, redes cabeadas com switch etc.

10 Linhas de Comunicação Ligações físicas podem ser de dois tipos: o Ligações Ponto a Ponto: Apenas dois pontos de comunicação, um em cada extremidade.

11 Linhas de Comunicação Ligações físicas podem ser de dois tipos: o Ligações Multiponto: Três ou mais dispositivos com possibilidade de utilização do mesmo enlace.

12 Linhas de Comunicação A comunicação entre dois módulos processadores (Equipamentos Terminais de Dados ETDs) pode ser realizada por: o Comutação de circuitos; o Comutação de pacotes; o Comutação de mensagens.

13 Comutação COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS: Caminho dedicado entre duas estações. Fases: Estabelecimento do circuito; Determinação e alocação de rota entre estações; Transferência de informação; Desconexão do circuito.

14 Comutação COMUTAÇÃO DE PACOTES Fases: Tamanho da unidade de dados é limitada; Mensagens maiores são quebradas; Os pacotes de uma mesma mensagem podem estar em transmissão simultaneamente por diferentes enlaces; Podem ser feitas por Datagrama ou Circuitos Virtuais.

15 Comutação CIRCUITO VIRTUAL: É estabelecido um caminho virtual fixo (sem parâmetros fixos, como na comutação de circuitos) e todos os pacotes seguirão por esse caminho. Uma grande vantagem é que oferece a garantia de entrega dos pacotes, e de uma forma ordenada. Ex: Protocolos ATM, Frame Relay e X.25

16 Comutação DATAGRAMA: Os pacotes são encaminhados independentemente, oferecendo flexibilidade e robustez superiores, já que a rede pode reajustarse mediante a quebra de um link de transmissão de dados. É necessário enviar-se sempre o endereço de origem. Ex: Endereço IP

17 Comutação COMUTAÇÃO DE MENSAGENS Mensagem é encaminhada de acordo com o endereço; Em cada nó a mensagem inteira é recebida; Haverão filas de espera em cada nó; Próximo caminho da rota é determinado com base no endereço; Utiliza a técnica Store-and-Forward, onde armazena, em estações intermediárias, dados da transmissão.

18 Topologia A topologia de uma rede de comunicação refere-se à forma como os enlaces físicos e os nós de comunicação estão organizados; Topologia define a estrutura da rede; Existem duas partes na definição da topologia, a topologia física, que é o layout atual do fio (meio) e a topologia lógica, que define como os meios são acessados pelos hosts. Ao organizar os enlaces físicos em um sistema de comunicação, as linhas de transmissão podem ser utilizadas de diferentes maneiras.

19 Topologias Físicas Barramento Computadores estão ligados linearmente através de um cabo único; Vantagens: Fácil de instalar e Fácil de entender; Desvantagens: Rede pode ficar lenta e Dificuldade para isolar problemas.

20 Topologias Físicas Estrela Computadores ligados a um dispositivo central, responsável pelo controle de conexões; Vantagens: Monitoramento centralizado, Facilidade de adicionar novas máquinas e Facilidade de isolar falhas; Desvantagens: Maior quantidade de cabos, máquina central deve ser potente, sujeito à paralisação de rede caso a central tenha defeito.

21 Topologias Físicas Anel Computadores ligados a um cabo, em que o último equipamento deverá se conectar ao primeiro, formando um anel; Vantagens: Pode atingir maiores distâncias, pois cada máquina repete e amplifica o sinal; Desvantagens: Problemas difíceis de isolar e se uma máquina falhar, a rede pode parar.

22 Resumo Comparativo

23 Métodos de Controle de Acesso Topologia Lógica Acesso Controlado Os dispositivos de rede se alternam, em sequência, para acessar o meio.

24 Métodos de Controle de Acesso Topologia Lógica Acesso Baseado em Contenção Qualquer dispositivo tenta acessar o meio sempre que ele tem dados para enviar

25 VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS? Histórico da Ethernet; Padrão Ethernet; Endereço MAC; Tipos de Endereçamento; Transmissão na Camada de Enlace; Próximos Passos.