Redes e Serviços em Banda Larga Redes Locais de Alta Velocidade Paulo Coelho 2002 /2003 1 Introdução Fast Ethernet Gigabit Ethernet ATM LANs 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 802.3 IEEE 802.3 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
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
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
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
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
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
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
Ethernet 100Base-T (IEEE 802.3) 17 Exemplo de um backbone Ethernet 100 Mbps 18
Exemplo de uma configuração Gigabit Ethernet 19 Figure 6.10 Opções para Gigabit Ethernet (escala log.) 20
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
ATM como rede de Backbone 23 Níveis protocolares na emulação de LAN 24
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
Bibliografia Consultada STALLINGS, William, High-Speed Networks TCP/IP and ATM Design Principles, Prentice Hall 1998, pg. 102-120 PETERSON, Larry & Bruce Davie, Computer Networks, Morgan Kaufmann, 2000, pg. 198-215 27