INTRODUÇÃO ÀS REDES DE COMPUTADORES CAMADA DE REDE Teresa Vazão 2
INTRODUÇÃO Comunicação em casa 1973 David Bobs and Robert Metcalfe Inventores da Ethernet, na Xerox Palo Alto Research Lançada em 22 de Maio de 2013 3
SUMARIO Camada de ligação lógica Funções Características Mecanismo de acesso ao meio Rede Ethernet Interligação de LANs 4
CAMADA DE LIGAÇÃO LÓGICA Ligação lógica Mecanismos de acesso ao meio Interligação de LANs 5
CAMADA DE LIGAÇÃO LÓGICA Ligação lógica Função CaracterísYcas Mecanismos de acesso ao meio Rede Ethernet Interligação de LANs 6
CAMADA DE LIGAÇÃO LÓGICA acesso ao meio O problema do acesso múlcplo Meio parylhado: Dois ou mais uylizadores podem transmiyr em simultâneo Protocolos de acesso ao meio: Coordenar o acesso ao meio parylhado entre dois ou mais uylizadores, de forma eficiente e justa 7
CAMADA DE LIGAÇÃO LÓGICA acesso ao meio Protocolo de acesso ao meio - Aloha host A to B to C time packet arrival host B to A to A time packet arrival host C to B time packet arrival link collision collision success time 8
CAMADA DE LIGAÇÃO LÓGICA acesso ao meio Protocolo - Aloha Colisões Quando existe mais do que um nó a transmiyr dados no mesmo instante de tempo Packet sent from A to B Packet sent from C to A 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 t Destroem todos os dados envolvidos na colisão t 1 0 1 1 1 1 0 1 Packet on the shared link (received by A, B and C) t Collisions destroy all collided packets (in general) 9
CAMADA DE LIGAÇÃO LÓGICA acesso ao meio Protocolo Aloha recuperação de colisões AlternaYvas Data ACK Host B Data Host B Host A Host A Data Host C Host C A sends to B B answers with ACK A and C collide no ACKs retransmissions 10
CAMADA DE LIGAÇÃO LÓGICA acesso ao meio Protocolo Aloha recuperação de colisões Retransmissão após tempo fixo Mau método! host A retransmission after fixed delay time host B time host C arrival of new packet time link collision collision collision time 11
CAMADA DE LIGAÇÃO LÓGICA acesso ao meio Protocolo Aloha recuperação de colisões Atraso de retransmissão com valor inicial aleatório Random backoff Bom método! host A retransmission after random delay time host B host C arrival of new packet time time link collision collision success success success time 12
CAMADA DE LIGAÇÃO LÓGICA Ligação lógica Função CaracterísYcas Mecanismos de acesso ao meio Redes Ethernet e Wifi Interligação de LANs 13
Ethernet expansão com HUBs Hub Hub regenerates signals, does not process frames physical layer device Hub twisted- pair cable Hub Hub Hub PC PC Server PC PC PC PC PC PC 14
Ethernet expansão com Cabo Coaxial Repeater PC Server Printer Repeater regenerates signals, does not process frames physical layer device coaxial cable segment Access point Repeater terminator PC Server Router 15
Ethernet expansão com swicthes/bridges 16
Switches/Bridges: comutação 1 1 2 3 4 5 6 routing table data 5 twisted- pair cable 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 17
Switches/Bridges: comutação 2 routing table data 1 5 twisted- pair cable 1 2 3 4 5 6 Host 1 sends packet to host 5 18
Switches/Bridges: comutação 3 1 routing table data 1 5 data 1 5 5 1 data data 1 5 twisted- pair cable 1 2 3 Bridge 1 learns address of host 1 and floods packet 4 5 6 19
Switches/Bridges: comutação 4 1 routing table 1 data 1 5 data 1 5 twisted- pair cable 1 2 3 Bridge 2 learns address of host 1 and floods packet 4 5 6 20
Switches/Bridges: comutação 5 1 1 routing table data 1 5 1 twisted- pair cable 5 1 data 5 1 data data 1 5 1 2 3 Bridge 3 learns address of host 1 and floods packet 4 5 6 21
Switches/Bridges: comutação 6 1 1 routing table 1 twisted- pair cable data 5 1 1 2 3 Host 5 sends packet to host 1 4 5 6 22
Switches/Bridges: comutação 7 1 1 routing table 1 5 data 1 5 twisted- pair cable data 5 1 1 2 3 Bridge 3 learns address of host 5 and forwards packet (towards host 1) 4 5 6 23
Switches/Bridges: comutação 8 routing table 1 5 1 1 5 data 1 5 data 1 5 twisted- pair cable 1 2 3 Bridge 2 learns address of host 5 and forwards packet (towards host 1) 4 5 6 24
Switches/Bridges: comutação 9 5 routing table 1 5 1 5 1 5 data 1 5 data twisted- pair cable 1 1 2 3 Bridge 1 learns address of host 5 and forwards packet (towards host 1) 4 5 6 25
Switches/Bridges: mobilidade 1 2 3 4 5 6 i5 routing table data 5 twisted- pair cable 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 6 5 How to handle mobility? 26
Switches/Bridges: domínio de colisão routing table 1 2 3 4 5 6 Collision domain Hub twisted- pair cable Hub Bridges isolate collision domains; simultaneous transmissions in different collision domains do not provoke collisions 1 2 3 4 5 6 27
Switches/Bridges: ciclos fechados e encaminhamento routing table data 5 twisted- pair cable 1 2 3 4 5 6 28
Switches/Bridges: ciclos fechados e spanning tree protocol 1 2 3 4 i5 5 i5 6 i5 routing table i5 data 5 twisted- pair cable i5 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 29
Switches/Bridges: ciclos fechados e spanning tree protocol routing table 1 twisted- 2 3 pair cable 4 5 6 1 i5 2 i5 3 i5 i5 4 5 i5 6 data 5 1 2 3 4 5 6 30
Bibiography James Kurose, Keith Ross, Computer Networking A Top- Down Approach, 4th ediyon, 2007, Addison Wesley Chapter 5 The Link Layer and Local Area Networks Rui Valadas, version 1.2, 21/12/2012 31