Redes e Serviços em Banda Larga

Transcrição

1 Redes e Serviços em Banda Larga Redes Locais de Alta Velocidade Paulo Coelho 2002 / Introdução Fast Ethernet Gigabit Ethernet ATM LANs 2

2 Características de algumas LANs de alta velocidade Fast Ethernet Gigabit Ethernet ATM LAN Taxa de transmissão 100 Mbps 1 Gbps 25 Mbps 1.2 Gbps Meio de transmissão UTP, STP, Fibra óptica Fibra óptica, UTP UTP, STP, Fibra óptica Método de acesso CSMA/CD CSMA/CD Comutado Standard de suporte IEEE IEEE ATM Forum 3 Porquê LANs de alta velocidade? 2 Motivos O poder computacional dos PCs continua a aumentar rapidamente Computação em Rede Exemplos de aplicação Centralização de servidores (Server Farms) Aplicações de comunicação multimédia Backbone local de alta velocidade 4

3 Ethernet Clássica Topologia em Barramento 10 Mbps Protocolo de controlo de acesso ao meio CSMA/CD Os dados são transmitidos em blocos chamados tramas: Dados do utilizador Cabeçalho da trama contendo o endereço único da estação de destino 5 Transmissão de uma trama numa LAN em bus 6

4 CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access/ Carrier Detection 1. Se o meio está livre, transmite. 2. Se o meio está ocupado, continua a escutar até o canal ficar livre, transmitindo então de imediato. 3. Se uma colisão for detectada durante a transmissão, para a transmissão de emediato. 4. Depois de uma colisão, espera um tempo aleatório, tentando transmitir de seguida (repete do passo 1). 7 Operação do CSMA/CD 8

5 Formato da trama Ethernet 9 Meios físicos a 10Mbps <Taxa de Transmissão> <método de sinalização> <comp. máx> 10Base5 10 Mbps Cabo coaxial de 50-ohm c/ topologia em Barramento Comprimento máximo do segmento 500 metros 10Base-T Pare entrançado, comprimento máx 100 metros Topologia em estrela (hub ou repetidor multiponto num ponto central) 10

6 Topologia em estrela com dos níveis 11 Hubs e Switches Hub Transmissão de uma estação recebida por um hub central e retransmitida em todas as linhas de saída Apenas uma transmissão de cada vez Comutador de nível 2 (Layer 2 Switch) Uma trama que chega é comutada para uma linha de saída Várias transmissões ao mesmo tempo 12

7 Hubs e comutadores na LAN 13 Bridge Comutador de nível 2 Processamento das tramas por software Processamento das tramas por hardware Analisa e processa uma trama de cada vez Store-and-forward Multiplos caminhos para os dados e pode manipular várias tramas de cada vez cut-through 14

8 Comutadores de nível 2 Espaço de endereçamento plano Tempestades de Broadcasts Apenas um caminho entre dois dispositivos Solução 1: subredes interligadas por routers Solução 2: comutação de nível 3, baseada em hardware 15 Configuração típica de uma rede 16

9 Ethernet 100Base-T (IEEE 802.3) 17 Exemplo de um backbone Ethernet 100 Mbps 18

10 Exemplo de uma configuração Gigabit Ethernet 19 Figure 6.10 Opções para Gigabit Ethernet (escala log.) 20

11 Taxas de transmissão e distâncias (escala log.) 21 ATM na LAN O ATM foi desenvolvido para operar em links com velocidades de 155 Mbps ou mais O ATM é uma tecnologia comutada, comparando com a Ethernet que é uma tecnologia partilhada Como implementar broadcast e multicast numa rede ATM? A solução encontrada pelo ATM Forum chama-se LANE Lan Emulation 22

12 ATM como rede de Backbone 23 Níveis protocolares na emulação de LAN 24

13 Funcionamento LANE Os servidores necessários para implementar uma LANE são: LAN emulation configuration server (LECS) LAN emulation server (LES) Broadcast and Unknown Server (BUS) 25 Funcionamento LANE O host efectua os seguintes procedimentos: Envia o pacote para o BUS, que sabe distribuir o pacote para o destino usando o seu VC ponto-multiponto Envia um pedido de resolução de endereço para o LES, na forma Que endereço ATM corresponde a este endereço MAC? 26

14 Bibliografia Consultada STALLINGS, William, High-Speed Networks TCP/IP and ATM Design Principles, Prentice Hall 1998, pg PETERSON, Larry & Bruce Davie, Computer Networks, Morgan Kaufmann, 2000, pg