Unidade III-B- Hercules

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Unidade III - b Subcamada 
de Acesso ao Meio
Hercules Zimmermann Willig
Alocação de canais
Analisaremos redes que utilizam um único canal de 
difusão em que os usuários competem entre si.
� Alocação de canal Estatico
� A largura da banda é dividida pelo número de usuários.
� Alocação de Canal Dinâmico
� Os quadros são enviados ocupando toda banda (base) 
disputando o meio.
Protocolos de acesso múltiplo
Existem vários algoritmos para a alocação de um 
canal de acesso múltiplo.
� ALOHA 
Criado nos anos 70 para resolver problemas de 
alocação de canal.
� O ALOHA puro permite que os usuários transmitam 
sempre que tiverem dados para serem enviados. 
Foi um dos primeiros a ser desenvolvido. 
ALOHA
Princípio de funcionamento de uma estação que quer 
transmitir um quadro: 
�Estação transmite quadro; 
�Estação escuta o canal para receber o quadro que 
ela mesma transmitiu;
�Se receber o quadro, a transmissão foi um sucesso;
�Se não receber, houve colisão. Espera um tempo 
aleatório (crescente) e retransmite.
Esse sistema é chamado de transmissão com 
contenção. Eficiência: aproximadamente 18 % 
ALOHA Fatiado (1972)
Divide o tempo em intervalos discretos, com cada um 
deles correspondendo a um quadro. Para isso é
necessário que uma estação especial emita um sinal 
no inicio de cada intervalo.
Para transmitir um quadro:
�Estação aguarda marca de tempo para poder 
transmitir o quadro; 
�O restante do comportamento é igual ao ALOHA. 
Eficiência: aproximadamente 36 % 
CSMA (Carrier Sense Multiple 
Access)
� Emissor: escuta o meio e envia se o meio 
estiver livre
(caso contrário espera para transmitir)
� Receptor: faz controle de erros e envia ACK
� Emissor: espera ACK durante o “max 
roundtrip time” (tempo máximo de 
transmissão e recepção de um quadro)
caso não receba retransmite
CSMA-Collision Detection 
� Emissor: escuta o meio e envia se o meio 
estiver livre (caso contrário espera para 
transmitir)
� Receptor: faz controlo de erros
� Emissor: escuta o meio para detectar colisões
� Enquanto emite escuta se está recebendo o 
sinal enviado
� Caso detecte colisão faz “Jam” (seqüência de 
bloqueio) e “Backoff ”( tempo de espera para 
retransmitir o quadro)
� Evita espera do “max roundtrip time”
É a base do IEEE 802.3 (Ethernet).
O Padrão (modelo) 802
� IEEE – Institute of Electrical and Electronic 
Engineers (Instituto de Engenheiros Elétricos 
e Eletrônicos) é uma organização americana 
que estabelece padrões, ficou famoso pelo 
padrão 802 de 1980.
� Os padrões IEEE 802 são referentes às
redes locais e redes metropolitanas. 
� Define padrões para os níveis físicos e de 
dados do MR-OSI
� Define 3 níveis: físico, controle de acesso ao 
meio (MAC) e controle do link lógico (LLC).
O Padrão (modelo) 802
� A camada 2 do MR-OSI é subdividida em 
MAC e LLC
� A maior parte das redes usa o IEEE 802 para 
usar a rede, ou seja o cabeamento
Física
Enlace de dados
Física
Controle de acesso ao meio (MAC)
Controle do link lógico (LLC)M
R -
O S
I
I E
E E
 
8 0
2
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
O Padrão (modelo) 802
� Neste modelo diferentes métodos de acesso estão a 
cargo de vários grupos de trabalho
� Os grupos são identificados por um sufixo numérico
� 802.1 - Especifica a relação entre os padrões IEEE e 
sua interação com o MR-OSI (interconectividade e 
administração de redes
� 802.2 - Oferece serviços de conexão lógica, especifica 
o funcionamentoda camada de controle do link lógico 
(LLC)
� 802.3 e os demais especificam a forma de operação na 
camada de controle de acesso ao meio (MAC) e na 
camada física
O Padrão (modelo) 802
� Dentro do IEEE 802 temos vários 
(sub)padrões
� 802.3 - Ethernet e especifíca a sintaxe e a 
semântica MAC (Medium Access Control). 
� 802.4 - Token Bus. 
� 802.5 - Token Ring. 
� 802.6 - Redes Metropolitanas. 
Enlace de Dados
Física
Controle de Acesso ao Meio (MAC)
Controle do Link Lógico LLC 802.2
802.3 802.4 802.5
O Padrão (modelo) 802
� 802.7 - MANs de Banda Larga. 
� 802.8 - Fibra Óptica. 
� 802.9 - Integração de Redes Locais. 
� 802.10 - Segurança em Redes Locais. 
� 802.11 - Lans sem fios. 
� 802.15 - Wireless Personal Area Network 
(Bluetooth). 
� 802.16 - Broadband Wireless Access(Wimax). 
� 802.20 - Mobile Wireless Access(Mobile-fi).
Obs. O padrão 802.3u descreve o Ethernet 
de 100Mbps;
IEEE 802.3 e Ethernet
� O IEE 802.3 padroniza a rede local 
CSMA/CD , sendo originado do ALOHA 
(1970), acrescido de Carrier Sense (1976), 
sendo chamado com freqüência de Ethernet. 
� O padrão ethernet surgui em 1972 nos 
laboratórios da Xerox com Robert Metcalfe. 
IEEE 802.3 e Ethernet
� A Xerox não demonstrou interesse em 
comercializar a Ethernet, então Metcalfe fundou 
a 3Com em 1979
� Com uma rede onde todas as estações 
compartilhavam do mesmo meio de transmissão, 
um cabo coaxial; a configuração utilizada para 
esta conexão foi a de barramento, utilizava uma 
taxa de transmissão de 2,94 Mbps.
O Padrão (modelo) 802
802.3 Ethernet
� Usa o conceito de detecção de colisão, o CSMA/CD 
(Carrier Sense Multiple Access with Collision 
Detection)
� Todos computadores da rede compartilham o 
mesmo cabo
� Só pode enviar dados quando o cabo está livre
� Os computadores ouvem a rede
� Caso dois ou mais tentem enviar simultaneamente 
há uma colisão e silenciam, tentando começar 
novamente em um novo momento aleatório
� As velocidades típicas para transmissão vão de 10 
a 1000 bits por segundo (bps)
O Padrão (modelo) 802
Camada Física
� O 802 trabalha nas camadas 1 e 2 OSI
� Pode coexistir com TCP/IP, IPX/SPX e NetBEUI
� Na camada de rede é definido o tipo de topologia, o 
tipo do conector e o tipo de cabo que será usado
� Ao enviar os bits pela camada MAC faz uma 
codificação
� Codificação Manchester, 
transforma um bit 0 em 
uma decida de 1 para 0 
e vice-versa
O Padrão (modelo) 802
Controle de Acesso ao Meio – MAC
� O objetivo é controlar o uso do cabo
� Define um endereço para a placa de rede
� Cada placa tem um endereço único
� Tamanho de 6 bytes representados em Hexa
� Os 3 primeiros são o OUI (Organizationally 
Unique Identifier) fabricante
� Os restantes para identificar o produto
O Padrão (modelo) 802
Controle de Acesso ao Meio – MAC
� Estrutura de um endereço MAC
Codigo OUI (fabricante) definido pelo fabricante
� Estrutura de um quadro (frame) MAC
Bytes
7 1 6 6 2 0 - 1500 0 - 46 4
1 byte 1 byte 1 byte 1 byte 1 byte 1 byte
O Padrão (modelo) 802
Controle de Acesso ao Meio – MAC
� Preâmbulo: bytes para o sincronismo
� SoF ou SFD (start frame): delimitador de inicio do frame
� Endereço MAC de destino
� Endereço MAC de Origem
� Comprimento: quantos bytes serão transferidos nos dados. O 
tamanho é variável
� Dados: de 0 a 1500 bytes
� Pad: se a camada LLC enviar menos de 46 bytes de dados, este 
será preenchido para completar os 46 bytes no mínimo
� FCS: Frame Check Sequence, para correção de erros (CRC) 
� GAP entre os quadros existe um espaço mínimo de 9,6 
milisegundos
O Padrão (modelo) 802
Controle do Link Lógico (LLC)
� É especificada pelo padrão 802.2
� Mais de um protocolo pode usar seus 
serviços (a camada de rede do MR-OSI)
� Define pontos de comunicação SAP
� SAP: Service Access Point
� Seu papel é adicionar ao dado recebido 
informações de quem o enviou para que 
possa ser corretamente lida na recepção
IEEE 802.4 – Token Bus
� Token é um sinal que circula
� Desenvolvido para atender a General Motors em 
1986
Usa cabo coaxial de banda larga
� Token Bus é a implementação de um protocolo de 
anel sobre um barramento.
� Um token é transmitido pela rede e somente quem 
recebe o token pode transmitir informações;
� As estações transmitem numa determinada 
seqüência.
IEEE 802.4 – Token Bus
IEEE 802.5 - Token Ring; 
� Uma rede em anel do tipo Token Ring é a união de 
redes ponto-a-ponto entre todas as estações 
formando um anel;
� Pode utilizar vários tipos de cabos� Foi desenvolvido pela IBM
� O maior problema é o rompimento do anel, que 
pode ser resolvido por um centro de cabeamento 
(wiring center)
IEEE 802.5 - Token Ring; 
IEEE 802.5 - Token Ring; 
802.11 – Redes sem fio (WI-FI)
� Descreve rede Ethernet sem fio (Wi-fi)
� Podem operar com uma estação base ou não;
� Possui 6 padrões de camada física, entre eles o 
802.11 infravermelho (1 ou 2 Mbps); 
802.15 - Bluetooth
� Descreve um protocolo de comunicação de dispositivos móveis; 
� Tecnologia que permite a comunicação sem fios, de curto alcance
� É baseado em piconets (redes muito pequenas) de um nodo mestre 
e até 7 nodos escravos ativos e 255 nodos estacionados 
(aguardando um sinal do mestre enquanto conserva energia da 
bateria);
� A tecnologia BlueTooth surgiu quando cinco empresas (Ericsson, 
Nokia, IBM, Intel e Toshiba) formaram o consorcio denominado de 
BlueTooth SIG (Special Interest Group) com o objectivo de expandir 
e promover o conceito BlueTooth.
� Atualmente já existem mais de 2 mil companhias associadas ao 
BlueTooth.
802.15 – Bluetooth
802.15 - Bluetooth
� BlueTooth é uma tecnologia que permite a comunicação sem fios, 
de curto alcance (cerca de 10 metros) e de baixo custo.
� A Comunicação realiza-se através de um enlace de rádio na 
frequência de 2,4 GHz e poderá ser feita entre vários aparelhos 
electrónicos, tais como telemóveis, PDA's, computadores, 
equipamentos de escritório, brinquedos. 
� Esta tecnologia assemelha-se à das redes de telecomunicações 
mas o espectro que ocupa é livre e não sujeito a licenciamento.
� Inicialmente a ideia do BlueTooth era eliminar a utilização de cabos 
na comunicação entre dispositivos, mas com a evolução do projecto 
verificou-se que as aplicações de uma tecnologia deste tipo são 
ilimitadas e vêm facilitar o uso de comunicações móveis multimídia 
de terceira geração.
Aplicações típicas bluetooth são: 
� Substituição de porta serial 
� Troca de objetos cliente servidor 
� Acesso a LAN 
� Telefonia sem fio 
� Comunicação de voz sem fio 
� Headphone sem fio 
� Transferência de arquivos 
� Sincronização de PDAs 
Obs: O nome Bluetooth é uma homenagem ao Rei Viking Harald 
Blaatand "BlueTooth" II, Rei da Dinamarca entre 940 e 981. 
Em seu reinado, controlou os reinos da Dinamarca e da 
Noruega.