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Fundamentos de Redes de Computadores
Professor: Rodrigo da Rosa Righi
Contato: rrrighi@unisinos.br
Aula: 10
Dia/Horário: Quinta-Feira, 19:30 - 22:23
Agenda
Visão Geral dos Protocolos
Protocolos da Camada Data Link (Enlace)
High Level Data Link Control (HDLC)
Logic Link Control (LLC)
Point-to-point Protocol (PPP)
A camada Data Link na Internet
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Protocolos da Camada Data Link (Enlace)
Protocolos de Enlace
Uma rede de comunicação provê um caminho entre dois equipamentos 
(sistemas finais) de modo que eles possam trocar informações através do 
envio e recepção de mensagens entre si. Tipicamente, esse caminho 
inicia em um sistema final de origem e passa por uma série de 
equipamentos intermediários, até chegar ao sistema final de destino. 
Assim, o caminho completo entre um sistema final origem e destino é 
formado por um conjunto de enlaces.
Um protocolo de enlace é usado para transportar informações sobre 
um enlace individual, definindo, além do formato de um quadro, as ações 
a serem tomadas para o correto envio e recepção de quadros efetuando o 
controle de fluxo e de erro.
Alexandre Carissimi. Juegen Rochol e Lisandro Granville
Protocolo orientado a bit clássico que possui variantes já usadas a décadas em aplicações 
distribuídas.
HDLC deriva do primeiro protocolo Data Link usado em computadores Mainframe: 
SDLC (Synchronous Data Link Control)
ANSI modificou o SDLC e criou ADCCP (Advanced Data Communication Control 
Procedure) e depois a ISO o modificou para criar HDLC (High-Level Data Link control).
HDLC foi usado em redes X.25. Ele é um protocolo orientado a bit e sua estrutura de 
frame pode ser vista abaixo.
Protocolos da Camada Data Link (Enlace) 
HDLC - High Level Data Link Control
Figura 1. Formato de um frame para um protocolo orientado a bit
HDLC define um formato único de frame, composto por quatro campos e delimitado 
por um byte especial, 01111110. Para evitar que na área de dados exista uma seqüência 
idêntica ao flag, provocando um fim prematuro do frame, o HDLC usa uma técnica 
conhecida como inserção de bit. 
Na origem, troca-se toda a ocorrência de quaisquer seqüência consecutiva de uns 
(11111), na área de dados, por uma seqüência equivalente de seis bits (111110). O sexto 
bit, sempre zero, é inserido.
O destino, sempre que receber cinco bits 1 consecutivos, analisa o sexto. Se for zero, o bit 
simplesmente é descartado. Se for 1, o flag significa o final do quadro.
O campo endereço contém ou o endereço de uma estação ou o endereço especial de 
broadcast (11111111). 
Protocolos da Camada Data Link (Enlace) 
HDLC - High Level Data Link Control
O campo Adress de um frame é o mais importante, pois é usado para diferenciar uma 
máquina da outra. O campo Control é usado para número de seqüência, ACKs 
(reconhecimentos) e outros propósitos. O campo Data contém qualquer informação e o 
Checksum é o código para controle de erros cujo polinômio gerador possui grau 16.
O frame é delimitado por uma flag de seqüência (01111110). Em linhas ponto-a-ponto 
ociosas, seqüências de flag são transmitidas continuamente. O menor frame apresenta 32 
bits, excluindo as flags.
O protocolo HDLC distingue três tipos de frames no campo Control:
Informação
Supervisão 
Sem números
Protocolos da Camada Data Link (Enlace) 
HDLC - High Level Data Link Control
Figura 2. Campo de controle (8 
bits). (a) Frame de informação; 
(b) frame de supervisão; (c) 
frame sem número
Frames de informação: Utiliza janela deslizante, com 3 bits de número de seqüência. 
Ou seja, é possível enviar até 7 frames sem receber o ACK. O campo Seq define o 
número de seqüência do frame. O campo Next é um ACK recebido como Piggybacking. 
Importante: o protocolo HDLC convenciona que ao invés de colocar como piggyback 
o número do último frame recebido corretamente, ele usa o número do primeiro frame 
ainda não recebido (ou seja, o próximo).
P/F é entendido como Poll/Final. É usado para quando um computador está testando 
(polling) um grupo de terminais. Quando P, um computador está convidando um 
terminal a enviar dados. Todos os frames enviados pelo terminal, exceto o final possui o 
bit setado para P. O final recebe o bit F.
Protocolos da Camada Data Link (Enlace) 
HDLC - High Level Data Link Control
Embora as frames de Informação possam por si controlar o fluxo e os 
erros, nem sempre isso é adequado (pode não existir um frame 
Informação pronto para carregar o ACK de resposta), neste caso usam-
se frames de Supervisão
Frames de supervisão: São distinguidos pelo campo Type. 
RECEIVER-READY - O valor 0 representa um frame com ACK, indicando o próximo frame 
a ser recebido. Este frame é usado para quando não existe tráfego reverso para uso em 
piggybacking. 
REJECT - O tipo 1 é conhecido como frame com ACK negativo. É usado para indicar erros 
na transmissão. O campo Next mostra o primeiro frame na seqüência que não foi recebido 
corretamente, ou seja, o frame necessita ser retransmitido. Importante: O transmissor deve 
retransmitir todos os frames a partir do conteúdo do campo Next.
RECEIVER-NOT-READY - O campo Tye igual a 2 é conhecido como “Recepção não 
Pronta”. Ele representa o ACK até todos os frames mas não inclui o Next (igual ao Type 0), 
mas ele avisa o transmissor para parar. Assim, o receptor pode sinalizar problemas 
temporários, como falta de espaço em buffer. 
SELECTIVE-REJECT - Type igual a 3 representa a “Rejeição Seletiva”. Ele clama pela 
retransmissão de somente o frame especificado. Se um receptor deseja bufferizar frames fora 
de ordem para uso futuro, ele pode forçar a retransmissão de um frame específico. Usado para 
implementar o algoritmo de controle de fluxo chamado Repetição Seletiva.
Por fim, a última classe de frame é chamada de “Sem Número”. Usado para envio de dados de 
controle e de dados quando um serviço sem conexão não confiável é requerido. 
Protocolos da Camada Data Link (Enlace) 
HDLC - High Level Data Link Control
Frames de Controle podem ser perdidos ou estragados, assim como frames de dados. 
Desse modo, eles devem receber ACK também. Um frame especial de controle é 
chamado UA (UnNumbered Acknowledgement) é usado para esse propósito. Os demais 
frames de controle são usados para inicialização, conexão, polling e indicação de status.
Um enlance operando em HDLC emprega uma combinação de quadros de informação, 
supervisão e não-numerados em três fases distintas: 
Inicialização ou estabelecimento de uma conexão, transferência de dados e 
encerramento da conexão.
Protocolos da Camada Data Link (Enlace) 
HDLC - High Level Data Link Control
Comandos:
Protocolo HDLC fornece comando DISC (DISConnect), que permite a 
uma máquina avisar que irá se desligar (manutenção preventiva). 
Complementarmente, tem-se também o comando SNRM (Set Normal 
Response Mode). Comando adicional: FRMR (FRaMe Reject), usado 
para indicar que um frame com Checksum correto será rejeitado. 
LLC é conhecido como 802.2 e define um formato de quadro e três tipos de serviço: LLC1, LLC2 
e LLC3. Um quadro é composto por quatro campos: endereço origem (SSAP), endereço destino 
(DSAP), controle e informação. 
Serviço LLC1: Sem conexão e sem ACK. Não oferece controle de fluxo nem de erros
Serviço LLC2: Orientado a conexão e com ACK, com controle de fluxo e de erros
Serviço LLC3: Sem conexão com ACK. A confirmação é feita através da implmentação da 
troca de informações entre dois equipamentos de acordo com uma política stop-and-wait. 
Protocolos da Camada Data Link (Enlace) 
Logic Link Control (LLC)
Vários Processos 
podem 
compartilhar o uso 
do mesmo LLC
LLC pode ser visto 
como um subset de 
HDLC
Protocolos da Camada Data Link (Enlace) 
LogicLink Control (LLC)
Tipos de Frames LLC
Protocolos da Camada Data Link (Enlace) 
Logic Link Control (LLC)
Importante: Em teoria, todas as implementações da camada MAC (Controle de Acesso ao Meio) 
usam LLC. Isto é vantajoso em termos de compatibilidade. Entretanto, na prática, grande parte 
das pilhas de protocolos não usa o LLC e recorre directamente ao MAC (é o caso do TCP/IP). Algumas 
das principais implementações MAC das normas IEEE 802 são : Ethernet, Token Bus e Token Ring.
 Uma vez que erros em bits são raros em redes locais cabeadas, Ethernet NÃO fornece controle de 
fluxo nem requisicão de repetição automática (pacotes incorretos não são retransmitidos, exceto no caso 
de colisões detectadas pelo protocolo CSMA/CD). Assim, Ethernet é considerada SEM camada LLC. 
Protocolos da Camada Data Link (Enlace) 
Logic Link Control (LLC)
Internet consiste de máquinas individuais (computadores, roteadores, etc) e uma 
infraestrutura que os conecta. LANS são mais usadas para pequenas redes, enquanto uma 
infraestrutura de rede de larga cobertura é obtida por linhas ponto-a-ponto.
Comunicação ponto-a-ponto é usada em duas situações:
Primeira Situação: Milhares de organizações possuem uma ou mais LANs, cada 
qual com um número de hosts ao longo de um roteador (ou ponte). Tipicamente, 
todas as conexões para o mundo exterior vão através de 1 ou 2 roteadores que 
possuem ligações ponto-a-ponto a roteadores distantes. Assim, tem-se um 
primeiro exemplo de uso de linhas ponto-a-ponto para usufruir da Internet
Protocolos da Camada Data Link (Enlace) 
Camada Data Link na Internet
Comunicação ponto-a-ponto é usada em duas situações (Continuação):
Segunda Situação: Ligação com a Internet através de modems e linhas de telefone 
Dial Up. O que acontece geralmente é que um PC chama um roteador de provedor de 
Internet (ISP) e então atua como um host a mais na Internet. Este método de operação 
não possui diferença em ter uma linha dedicada entre um PC e um roteador, exceto 
pelo fato que a conexão é terminada quando o usuário termina a sessão.
Protocolos da Camada Data Link (Enlace) 
Camada Data Link na Internet
Para ambos linha dedicada roteador-roteador e conexões Dial Up Host-Roteador, algum protocolo 
Ponto-a-Ponto é requerido para controle de frames. O mais usado na Internet é o PPP.
Figura 3. Computador pessoal 
atuando como um host na 
Internet. Para isso, usa-se uma 
linha de telefone Dial-Up
RFC 1661. PPP trata a detecção de erros, suporta múltiplos protocolos, permite 
que endereços IP sejam negociados em tempo de conexão e permite 
autenticação.
Fornece 3 características:
Método para criação de frames que distingue claramente o seu começo e final. O 
formato do frame também trata detecção de erros
Protocolo de controle da ligação para negociação de opções, colocar linhas up e 
down. Seu nome é LCP (Link Control Protocol) e suporta circuitos síncronos e 
assíncronos e codificação orientada a byte e a bit.
Uma forma de negociar opções da camada de rede independente da camada de rede. A 
idéia é ter um NCP (Network Control Protocol) para cada camada de rede suportada.
Protocolos da Camada Data Link (Enlace) 
Protocolo Point-to-Point (PPP)
Uso: Primeiramente, pacotes LCP como payload de um ou mais frames são 
enviados para negociação de parâmetros. Na seqüência, uma série de pacotes NCP 
são enviados para configurar a camada de rede. NCP é usado para atribuição do 
endereço IP. Após, PC está na Internet e pode enviar e receber pacotes IP.
Formato de um frame PPP é parecido a de um HDLC. A maior diferença é que PPP é 
orientado a caracter ao invés de bit. Especialmente, frames PPP são alinhados em 
bytes de maneira que todos os frames sejam uma união de bytes. Em outras palavras, não 
existe a possibilidade de enviar um frame consistindo de 30.25 bytes, como é possível no 
HDLC. 
Protocolos da Camada Data Link (Enlace) 
Protocolo Point-to-Point (PPP)
Figura 4. Diagrama de fases 
simplificado para levantar e 
baixar uma linha PPP
Uma comunicação via PPP é realizada em três etapas: 
Configuração do enlace, transferência de dados e encerramento da conexão.
Quanto a autenticação, pode-se usar PAP (Password Authentication Protocol) ou 
CHAP (Challange Handshake Authentication Protocol)
Possibilidade de usar compressão de dados.
Protocolos da Camada Data Link (Enlace) 
Protocolo Point-to-Point (PPP)