resumo_de_redes

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Comutação de Circuitos
	Um caminho permanece dedicado entre origem e destino durante todo o tempo de conexão e envolve 3 fases:
Estabelecimento da conexão (= chamada = ligação) – roteamento.
Transferência de informação.
Desconexão.
Exemplo: Linha Telefônica. 
O retardo de transferência das informações através da conexão é Constante. (caminho dedicado).
Comutação de Mensagens
Não existe fase de estabelecimento de chamada nem de desconexão.
Cada Mensagem possui cabeçalho com informações necessárias ao seu encaminhamento
Store – and - Forward
Cada nó tem que armazenar, escolher a rota e encaminhar.
Introduz grandes atrasos nas mensagens
Na origem, tem que esperar toda a mensagem ser produzida para poder transmitir.
Em cada nó, tem que esperar toda a mensagem chegar antes de encaminhá-la.
Variação do Retardo
O retardo não é constante porque a carga na rede é que varia. Mesmo que as mensagens sigam o mesmo caminho, mesmo que as tabelas por acaso não tenham se alterado, mesmo assim elas podem ter retardo diferentes e provavelmente terão. Não é a tabela que esta mudando é a carga da rede, podendo estar mais ou menos congestionada.
Comutação de Pacotes
Não há necessidade de estabelecer conexão
Canal compartilhado
Endereçamento em todos os pacotes
Retardo de transferência é uma variável aleatória.
Rota pode mudar ao longo da conversação.
È necessário um cabeçalho em cada pacote para a identificação da origem e do destino.
Cada pacote pode ser roteado de forma independente.
Os pacotes podem chegar fora de ordem, assim, é necessário seqüência-los.
Canais compartilhados – quando você olha o que está acontecendo em um determinado enlace, você vai ver que ao longo do tempo, você tem pacotes diferentes, de diferentes origens, de diferentes destinos passando por todos os enlaces. Ao longo do tempo. Em cada instante só tem um de cada vez. Não é como na comutação de circuito que enquanto eu não rompia a conexão, a única coisa que eu via passando ali é uma informação passando daquela origem para aquele destino. Por que estava alocado. Só eles transmitem ali naquele caminho todo. Aqui não. Se olharmos ao longo do tempo é uma coisa aleatória. Você vai ver pacotes diferentes, de diferentes origens e diferentes destinos o tempo todo. Não tem nada alocado com ninguém.
A comutação de pacotes é boa para a trafego sensível a atraso, ou melhor, sensível a variação do atraso?
Não, por que ela é aleatória e não vai conseguir manter essa continuidade.
TDM – Compartilha o meio Físico utilizando o Tempo.
A capacidade do meio excede a taxa média de geração de bits das estações conectadas ao meio físico, possibilitando que vários sinais sejam transportados por um único caminho físico, intercalando-se porções do sinal no tempo.
TDM Assíncrono X Síncrono.
No assíncrono, não há alocação de canal, nem de conexão. As parcelas de tempo são alocadas por demanda das estações. Não há desperdício de capacidade, porém cada unidade de informação deve conter um cabeçalho com os endereços de origem e de destino. No síncrono, cada canal já identifica o transmissor.
Transmissão Assíncrona:
Caracteriza-se pela transmissão de caracteres delimitados por bits especiais (bits de start e stop). Já que se admite que a referência de tempo do transmissor e receptor não é única.
Transmissão Síncrona:
Procura-se garantir a existência de uma referência única de tempo para o transmissor e o receptor durante cada transmissão. Para tanto, envia-se dados e informação de sincronismo que permita recuperar o relógio, juntos em 1 mesmo canal, utilizando alguma técnica de codificação(NRZ, Manchester, Manchester Diferencial, etc...)
Codificação:
NRZ => Há a presença de 2 níveis de tensão(0 ou 1). Define-se um intervalo de sinalização, durante o qual, o sinal fica inalterado de forma a caracterizar o bit transmitido. O receptor deve procurar amostrar o sinal recebido deste intervalo, onde o sinal já se encontra estável, de forma a reconhecer o nível de tensão correto e recuperar a informação.
Manchester => Modulação em fase dos dados e relógio. Uma transição positiva representa o bit 1 e a negativa o bit 0. Toda transmissão de bits 0 e1 implica em transições no sinal, mas nem toda transição representa um bit (uso do preâmbulo – separa dados e o relógio – para solução deste problema).
Manchester Diferencial => A transição é no meio de cada intervalo de sinalização, sem transição no início para o bit 1 e com transição no início para o bit 0.
Camadas do Modelo OSI
Nível Físico 
- Transmissão de bits
- Características do meio físico e da transmissão do sinal.
Nível de Enlace
- Estrutura de dados em Pacotes (Frames)
- Detecta erros, podendo corrigi-los.
- Delimitação de quadros
- Uso de redundâncias para detecção de erros(ex.: paridade)
- Controle de fluxo => Trava transmissão para poder consumir quadros enviados, na recepção. 
Nível de Rede
- Roteamento – escolha do caminho para o destino.
- Serviços:
- Circuito Virtual: Confiável, orientado a conexão, garante a ordem na entrega; pacotes seguem o mesmo caminho.
- Datagrama: Não garante a ordem na entrega, nem mesmo a entrega; Adaptativo.
Nível de Transporte
- Confiabilidade na Transmissão (Fim-a-Fim).
- Segmentação e remontagem de mensagens.
Nível de Sessão
- Recuperar dados a partir de um ponto de falha.
- Controle de Diálogo
- Ponto de sincronização
- Controle de Atividade
Nível de Apresentação
- Criação de diálogos entre camadas de apresentação entre os lados envolvidos.
- Interoperabilidade de sistemas heterogêneos.
- Coordena conversão de dados.
Nível de Aplicação
Defini-se funções de gerenciamento e mecanismos para a construção de aplicações distribuídas.
Camadas Arquitetura IEEE
	O padrão IEEE 802.3 nasceu com o propósito de elaborar padrões para redes locais. 
	Normalmente, nas redes metropolitanas você tem uma topologia parcialmente ligada, um bando de ligações ponto a ponto. Já nas redes locais você tem uma topologia multiponto, anel. E sempre tem o problema que é o controle do acesso ao meio. E em nenhuma das camadas do modelo OSI vai ser implementado o controle de acesso ao meio. E que deve ser implementado em algum lugar. Qando o modelo OSI foi pensado foi para redes geograficamente distribuidas, não se tinham em mente as redes locais.
	O IEEE fizeram uma arquitetura em 3 camadas que é quase como uma complementação do modelo OSI. Precisamos colocar o modelo de controle de acesso ao meio em algum lugar. O modelo físico se mantem (é a mesma coisa). Acima do nível fisico no modelo OSI temos a camada de enlace. Já as funções de detectar e opcionalmente corrigir erros do modelo de enlace elas podem ser feitas depois do controle de acesso ao meio. Eles pegaram o nivel de enlace do modelo OSI e dividiram em 2 sub-camadas. Uma que é a camada de enlace (LLC) e a outra que a de controle de acesso ao meio (MAC). A função da LLC é basicamente a mesma que era da camada de enlace original no modelo OSI. E no meio entre a LLC e o meio fisico tenho o MAC, e o que o MAC faz? O Controle de acesso ao meio, que era o que tava faltando. 
Comparando OSI e IEEE
A camada fisica não tem novidade nenhuma. Tem exatamente as mesmas funções, usa protocolos idênticos aos que podem ser usados no modelo OSI.
A Camada MAC é a organização do acesso ao meio fisico compartilhado (barra, anél , wireless, par trançado, um hub, cabo coaxial).
LLC que é basicamente controle de fluxo. É o que era originalmente o nivel de enlace do modelo OSI. A interface para as camadas superiores é a mesma que você teria com a camada de enlace do modelo OSI. Para quem vem aqui acima não faz a menor difrença. Nem precisa saber que tem isso aqui embaixo.
Controle de Erros
Stop and Wait
No momento que o transmissor transmite a mensagem ele coloca um identificador, que vai ser 0 ou 1, no cabeçalho da mensagem. Esses identificadores irão ser usados alternadamente. Depois da transmissão aguarda o quadro de reconhecimento (ACK) que irá ter o mesmo identificador da mensagem recebida.O transmissor só volta a enviar um próximo quadro após receber a confirmação do quadro anterior, caso não receba a confirmação até o timeout, envia novamente o mesmo quadro.
Desvantagens? Para cada quadro enviado você tem que esperar a confirmação do mesmo. Além da ociosidade da rede, temos o overhead do quadro de confirmação de cada quadro.
Go Back N
	O transmissor vai transmitir vários quadros sem esperar o reconhecimento, porém quando o receptor mandar um quadro de reconhecimento X, indica que todos os quadro menores que o identificador X foram recebidos com sucesso.
	Desvantagens? O transmissor fica enviando quadro indefinidamente e se por acaso um quadro do meio deu erro, ele não irá saber enquanto envia outros quadros, porém o receptor irá descartar todos os outros quadros recebidos após o quadro com erro, ou seja, vários quadros bons que poderiam ser aproveitados vão ser ignorados pois um ali no meio veio com erro.
Selective Repeat
	É bem parecido com o Go Back N, porém ao invés do receptor descartar os quadros após identificar um com erro, eles são armazenados em um Buffer, depois quando voltar a receber o quadro com erro, ele pode enviar um quadro de reconhecimento do quadro com erro e dos outros armazenados no buffer.
Controle de Fluxo
Sliding-Window
O sliding-window vai fazer o protocolo parar em alguns momentos. O transmissor tem uma janela de tamanho N e numera os quadros de 0 a N+1. O transmissor só move essa janela após receber o ACK, não é necessário preencher a janela para enviar o ACK.
Repare que o stop-wait é um sliding de janela tamanho 1.
Controle de Acesso ao Meio
	Os protocolos de acesso ao meio são divididos em duas grandes categorias: baseado em contenção e de acessos ordenados.
	Os protocolos baseados em contenção tem três características: o retardo de transferência é ilimitado, ausência de equidade, aleatoriedade.
Aloha
	O enlace é dividido em duas partes, um canal do mestre para os escravos e um canal compartilhado por todos os terminais para com o mestre. Cada terminal só pode ouvir o canal de transmissão do mestre para os escravos, dessa forma não tem como saber se o outro terminal está utilizando o meio compartilhado. Ao enviar uma mensagem pro mestre caso tenha dado colisão, a estação espera um tempo aleatório (backoff) para retransmitir o quadro.
	Desvantagens? Caso um terminal esteja enviando um quadro, pode acontecer de outro terminal começar a enviar quando o primeiro terminal estiver no final da transmissão.
Slotted-Aloha
	Para evitar o problema do Aloha, agora temos intervalos de tempo, cada terminal só pode começar a transmitir no inicio de cada intervalo, sendo assim, temos colisão no começo da transmissão e não acontecendo no final.
	Desvantagens? Esse método impõe um retardo no inicio de transmissão dos quadros, pois as estações tem que esperar o inicio do intervalo para transmitir mesmo que o canal esteja disponível.
CSMA
O CSMA foi criado para um ambiente em barra, não temos mais o conceito de mestre e escravos. Aqui todas as estações vão transmitir e receber no mesmo meio. O CSMA quando deseja transmitir mais escutar o meio para saber se existe alguma comunicação em progresso, caso não tenha ele irá transmitir. Caso tenha alguém transmitindo no meio, nesse caso temos o backoff.
Existem três formas de CSMA, e o que diferencia entre eles é o momento quando escutam o meio e encontram alguém transmitindo.
CSMA Persistente – O persistente quando escuta o meio ocupado, ele apenas aguarda até o meio ficar livre e transmite.
CSMA não Persistente – O não persistente quando escuta o meio ocupado, ele dá um backoff e volta ao passo inicial.
CSMA p-Persistente – O p-persistente tenta ser uma combinação do persistente com o não persistente. Se a estação percebe que o trafego na rede está alto ela pode alterar seu “p” para tornar parecida com uma não-persistente, caso o trafego esteja baixo, seu comportamento tende a ser parecido com o persistente. O CSMA p-persistente fica escutando o meio, quando encontra o meio livre, antes ele dá um retardo de p-segundos e depois sim escuta o meio novamente caso esteja livre, transmite, senão dá o backoff.
CSMA CD
	O CSMA CD durante a transmissão fica testando a rede verificando se houve alguma colisão, caso perceba uma colisão, ele interrompe a transmissão, não precisando transmitir até o final algo que irá ser descartado. Caso tenha dado uma colisão ele interrompe, incrementa o seu contador de colisão e faz o backoff com base o número de colisões. A cada colisão o limite superior é dobrado, não é o tempo aleatório que é dobrado. 
Existe uma relação entre o tamanho mínimo da mensagem e o tempo de propagação no ponto mais distante que tenho na rede. Imagine que temos em cada extremidade da barra uma estação A e na outra uma estação B, a estação A começa a transmitir e a estação B também deseja transmitir, mas como o sinal da estação A ainda não chegou na outra extremidade, ela considera o meio livre e começa a transmitir. Logo teremos uma colisão. Se o quadro que a estação A estava transmitindo seja muito pequeno, ela já irá ter terminado antes de detectar a colisão com a estação B. Logo não podendo mais abortar, e não conseguindo abortar ela fica igual a um CSMA comum.
Token Ring – Single Packet
	No single packet a permissão pode ter dois estados: livre ou ocupada. A estação quando deseja transmitir coloca o token como ocupado e coloca sua mensagem “atrás” do token. Caso outra estação deseje transmitir ela terá que esperar. Quando o token ocupado chegar na estação transmissora, ela vai retirar toda sua mensagem e somente depois colocar o token livre de volta no anel.
Token Ring – Single Token
	A diferença é que assim que receber o token ocupado, a estação transmissora coloca o token livre no anel, e a estação começa a retirar a sua mensagem. Na single packet tínhamos sempre apenas uma mensagem na rede, no single token podemos ter em algum certo momento duas mensagens na rede, aumentando o paralelismo.
Token Ring – Multiple Token
	Em modo multiple token o transmissor insere uma nova permissão livre imediatamente após terminar de transmitir o ultimo bit de sua mensagem. Essa técnica permite que circulem simultaneamente no anel vários quadros e permissões porém apenas uma dela livre.
Gateways
Repetidores – Gateway de Nivel 1
Os repetidores são utilizados para a interligação de duas ou mais redes idênticas. O repetidor passar sinais em ambas as direções entre os dois segmentos, amplificando e regenerando os sinais a medida que eles são transmitidos.
Não pode haver caminho fechado entre dois repetidores quaisquer de rede, pois isso implicará em duplicações infinitas de quadros.
Desvantagens? Duplica o trafego da rede, não aceita ciclos.
Pontes – Gateway de Nivel 2
As pontes como começam a ter processamento no nível de enlace, ela começa a poder interligar redes de tipos diferentes. Ao contrário dos repetidores, as pontes só repetem os pacotes destinados as redes que interligam.
A idéia básica é que as redes locais que estão sendo interconectadas não precisam ser alteradas, ou seja, não precisam saber que estão sendo ligadas através de pontes. São chamadas de pontes transparentes. 
As pontes operam em momo promiscuo, ela recebe o trafego de todas as portas(física) que elas tem e com base nesse trafego vai montando suas tabelas e aprendendo, porém elas aprendem somente com o endereço de origem.
Ao contrário dos repetidores, as pontes podem ter ciclos, porém eles precisam ser tratados, você precisa criar as chamadas spanning-trees, ou árvore de cobertura, você basicamente transforma seu grafo em uma árvore, retirando assim os ciclos.
	Desvantagens? Caso tenha ciclo, você reduz a rota das estações para um único caminho, sendo assim não temos caminhos alternativos simultaneamente configurados, justamente porque os ciclos foram eliminados.
VLAN
	VLAN é uma rede local virtual, estão dentro do mesmo switch mas pertencem a outro domínio de broadcast. AS VLAN não precisam estar no mesmo equipamento, possoligar equipamentos diferentes e elas formarem a mesma VLAN.
	Para esse fim, que temos o enlace de trunk é uma maneira de você definir uma porta só para interconectar os dois equipamentos. E essa porta vai multiplexar todo o trafego de um equipamento para outro.