Tecnologias da Camada de Enlace

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Aula 5 - Redes de Computadores
Aula 6 Visão Geral das Tecnologias da Camada de Enlace 
GRADUAÇÃO A DISTÂNCIA - AULA TELETRANSMITIDA
DISCIPLINA: REDES DE COMPUTADORES
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Compreender a finalidade dos protocolos de camada de enlace e da camada física;
Identificar os principais tipos de protocolos de camada de enlace;
Comparar e confrontar os protocolos de camada de enlace;
Identificar os padrões da família de protocolos Ethernet;
Comparar e confrontar os diversos padrões ethernet; 
OBJETIVOS DESTA AULA:
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Na aula anterior, estudamos o funcionamento do protocolo TCP/IP. 
Nesta aula, iremos estudar a camada de enlace e seus serviços.  
Como os datagramas da camada de rede são encapsulados nos quadros da camada de enlace para transmissão em um único enlace? 
INTRODUÇÃO
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ONDE A CAMADA DE ENLACE É IMPLEMENTADA?
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Aplicação
Transporte
Rede
Física
Modelo TCP/IP
Aplicação
Transporte
Rede
Física
Modelo OSI
Enlace
Apresentação
Sessão
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ONDE A CAMADA DE ENLACE É IMPLEMENTADA?
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Segundo Kurose, um endereço da camada de enlace pode ser denominado:
Endereço de LAN, ou
Endereço físico, ou 
Endereço MAC (media access control – controle de acesso ao meio)
O endereço MAC tem 6 bytes de comprimento, expressos em notação hexadecimal, onde cada byte é expresso como um par de números hexadecimais.
Ex: 00-1A-13-BC-48-39
ENDEREÇAMENTO NA CAMADA DE ENLACE
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EXEMPLOS DE ENDEREÇO MAC
ENDEREÇOS MAC -
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Transportar um datagrama por um enlace individual. 
Definir o formato dos pacotes trocados entre os nós nas extremidades do enlace, bem como as ações realizadas por esses nós ao enviar e receber pacotes. 
A unidade de dados trocada pelo protocolo de camada de enlace é denominada quadro e cada quadro encapsula um datagrama da camada de rede. 
SERVIÇOS FORNECIDOS PELA CAMADA DE ENLACE
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SERVIÇOS FORNECIDOS PELA CAMADA DE ENLACE
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ENQUADRAMENTO DE DADOS
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Quase todos os protocolos de camada de enlace encapsulam cada datagrama de camada de rede dentro de um quadro de camada de enlace, antes de transmiti-lo pelo enlace.
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ACESSO AO ENLACE
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Um protocolo de acesso ao meio (medium access control protocol – MAC) especifica as regras, segundo as quais um quadro é transmitido pelo enlace.
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ENTREGA CONFIÁVEL
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Quando um protocolo de camada de enlace fornece serviço confiável de entrega, ele garante que vai transportar cada datagrama da camada de rede pelo enlace sem erro.
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CONTROLE DE FLUXO
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Semelhante a camada de transporte, um protocolo de camada de enlace pode fornecer controle de fluxo, para evitar que o nó remetente de um lado de um enlace congestione o nó receptor do outro lado do enlace.
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DETECÇÃO DE ERROS
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Mecanismo para detectar a presença de erros de bits, que podem ser originados pela  atenuação do sinal ou ruído eletromagnético.  
Esse mecanismo é implementado através do envio de bits de detecção de erros no quadro e a realização de uma verificação  de erros no receptor. Normalmente é implementada em hardware.
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CORREÇÃO DE ERROS
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Semelhante à detecção de erros, porém, além de detectar erros no quadro também determina exatamente em que lugar do quadro os erros ocorreram corrigindo-os. Alguns protocolos fornecem a correção de erros apenas para o cabeçalho do pacote e não para o pacote inteiro.
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HALF DUPLEX E FULL DUPLEX
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Semelhante à detecção de erros, porém, além de detectar erros no quadro também determina exatamente em que lugar do quadro os erros ocorreram corrigindo-os. Alguns protocolos fornecem a correção de erros apenas para o cabeçalho do pacote e não para o pacote inteiro.
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CONCEITOS DA CAMADA DE ENLACE
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Apesar do termo ser menos conhecido, é o tipo mais comum.  
É o método de comunicação ponto a ponto, ou seja, uma origem para um destino.  
A transmissão unicast ocorre quando A envia a informação apenas para B. Neste tipo de comunicação, apenas B absorve a informação. 
PACOTES UNICAST
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Método de comunicação que suporta difusão para um conjunto definido de hosts.
Muito semelhando ao conceito de broadcasting, porém mais eficiente, pois permite que um único pacote seja recebido por um grupo específico de estações sem atrapalhar os demais. 
MULTICAST
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Método de comunicação que suporta difusão para um conjunto de hosts. 
Este termo foi originalmente aplicado a transmissões de rádio e televisão, pois, as transmissões estão disponíveis a um público grande. 
BROADCAST
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Este termo refere-se a um único sistema, cujos elementos (cabos, repetidores, interfaces de estação e outras partes do hardware) fazem parte do mesmo domínio de temporização de sinal.
DOMÍNIOS DE COLISÃO E BROADCAST
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Se dois segmentos são conectados por um repetidor este propagará todo o tráfego para o outro segmento
Diferem dos switches que, ao  receberem um quadro propagam-no apenas para o segmento onde se encontra o seu real destino
SEGMENTAÇÃO DA REDE
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É um agrupamento de vários domínios de colisão.
Os dispositivos da camada 02 (enlace) encaminham para todas as interfaces um pacote de broadcast. 
Desta forma, vários segmentos interligados através de dispositivos da camada de enlace fazem parte do mesmo domínio de broadcast. 
Para segmentar um domínio de broadcast, é necessário um dispositivo da camada 03 (rede), ou seja, um roteador.
DOMÍNIO DE BROADCAST
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TECNOLOGIAS DE ENLACE
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Os N nós da LAN estão conectados em um anel por enlaces diretos. A topologia do anel define a ordem de passagem de permissão
À medida que o quadro se propaga, o nó destino lê esse quadro no meio da transmissão da camada de enlace. 
O nó que envia o quadro tem a responsabilidade de remover o quadro ou “token” do anel.
TOKEN RING – 802-3
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Token bus é um cabo em forma de árvore ou linear, no qual todas as estações estão fisicamente conectadas. 
Logicamente as estações são organizadas em anel
TOKEN BUS – 802-4
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Uma rede DQDB (Barramento Duplo de Fila Distribuída) é uma rede multiacesso distribuída que suporta comunicações bidirecionais, usando um barramento duplo e enfileiramento distribuído. 
Provê acesso para redes locais ou metropolitanas. 
Consiste em duas barras unidirecionais, interconectando, ponto a ponto, vários nós
DQDB
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Também conhecida como IEEE 802.12. Neste tipo de tecnologia, cada estação é conectada a um hub por uma ligação ponto a ponto, segundo a topologia estrela.  
Neste caso, o hub não é um simples centro
de fiação com repetidores, mas um dispositivo capaz de executar comutação rápida de circuito
100VGANYLAN
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A tecnologia FDDI (Interface de Dados Distribuído por Fibra) utiliza o conceito de rede token-ring baseado em fibra óptica. 
Consistem de uma rede em duplo anel, usando fibra óptica como meio físico de transmissão de dados a uma taxa de  100 Mbps.
FDDI
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O ATM (Modo de Transferência Assíncrono) é uma tecnologia baseada na transmissão de pequenas unidades de informação de tamanho fixo e formato padronizado, denominadas “células”. 
As células são transmitidas através de conexões com circuitos virtuais, sendo seu encaminhamento baseado em informação de um cabeçalho, contido em cada uma delas.
ATM
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Devido à importância desta tecnologia nas redes atuais (a maioria das redes de computadores locais usam esse padrão), ela se tornou uma tecnologia “de facto”. 
Desde a sua criação, vários padrões ethernet foram sendo desenvolvidos de forma a acompanhar as necessidades do mercado de transmissão de dados cada vez maiores
ETHERNET
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Definido pelo padrão IEEE 802.3 originalmente com capacidade de 10Mbps pode  utilizar diversos tipos de cabeamento. 
O padrão Ethernet especifica todos os detalhes, inclusive o formato dos quadros que os computadores enviam através do barramento, a voltagem a ser utilizada e o método usado para modular o sinal. 
Uma rede local (LAN) Ethernet é composta de hardware e software, trabalhando juntos, para oferecer dados digitais entre computadores.
ETHERNET
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O quadro (frame), que é um conjunto padronizado de bits usados para transportar dados pelo sistema;
ELEMENTOS BÁSICOS ETHERNET
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O protocolo Media Access Control, que consiste em um conjunto de regras embutidas em cada interface para permitir que vários computadores acessem o canal compartilhado de um modo ordenado.
ELEMENTOS BÁSICOS ETHERNET
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Os componentes de sinalização, que consistem em dispositivos eletrônicos padronizados, que enviam e recebem sinais por um canal Ethernet;
ELEMENTOS BÁSICOS ETHERNET
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O Meio físico, que consiste nos cabos e outro hardware usado para transportar os sinais ethernet digitais entre os computadores ligados à rede.
ELEMENTOS BÁSICOS ETHERNET
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O padrão Ethernet original foi previsto para operar a 10 mbps
O padrão Fast-Eetehrnet é uma evolução do padrão Ethernet com capacidade de 100 Mbps. 
O sistema de Fast-Ethernet é baseado em sistemas de mídia de par trançado e fibra ótica e oferece canais de rede de alta velocidade para uso em sistemas de backbone.
FAST ETHERNET
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Evolução do padrão Fast-Ethernet para capacidade de 1000 Mbps. 
Descreve um sistema que opera a uma velocidade de 1 bilhão de bits por segundo, em mídias de fibra ótica ou par trançado.  
Emprega:
o mesmo protocolo CSMA/CD, 
o formato e tamanho do frame também são os mesmos.
GIGABIT ETHERNET
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Evolução do padrão Gigabit, suportando capacidade de transmissão de 10 e 100 Gbps, respectivamente. 
O padrão 10 Gigabit Ethernet segue na sua essência o padrão gigabit ethernet, porém:
seu modo de transmissão é, única e exclusivamente, full-duplex e 
o meio físico é a fibra ótica – multimodo ou monomodo. 
Em virtude do aumento da distância abrangida pela fibra ótica (40 km), o 10 gigabit ethernet é muito utilizado em redes metropolitanas.
10/100 GIGABIT ETHERNET
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Compreendeu a finalidade dos protocolos de camada de enlace e da camada física;
Identificou os principais tipos de protocolos de camada de enlace;
Comparou e confrontou os protocolos de camada de enlace;
Identificou os padrões da família de protocolos ethernet. 
NESTA AULA, VOCÊ: 
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Endereçamento IP     
 Assunto 1: O endereçamento IP.
 Assunto 2: Conceito de rede e sub-rede. 
PRÓXIMA AULA
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