RC_Camada de Enlace_Frame e Endereçamento_140915

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FTEC 2014 - Camada de Enlace – Frame e Endereçamento
Redes de Computadores
Camada de Enlace: 
Frame e Endereçamento
FTEC 2o. Semestre 2014
Prof. Ademar F. Fey
FTEC 2014 - Camada de Enlace – Frame e Endereçamento
Modelos de Referência de Protocolo
Modelo de Referência OSI/ISO Modelo de Referência TCP/IP
Modelo deTransporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
Aplicação
Open Systems Interconnection (OSI)
(ISO – International Standards
Organization
ITU-T – International Telecommunication
Union)
Modelo de
Camadas
Transmition Control Protocol 
/Internet Protocol (TCP/IP)
(IETF – Internet Engineering 
Task Force) 2
Física
Enlace
Rede
Transporte
Física (host/rede)
Enlace
Rede (Internet)
Transporte
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Processo de Encapsulamento de Dados
Cada camada usa o 
encapsulamento
para inserir a PDU 
(protocol data unit) 
da camada superior 
no seu campo de 
OrigemDestino
no seu campo de 
dados, adicionando
um cabeçalho para
auxiliar a camada do 
equipamento
receptor a realizar
suas funções.
Ou seja, cada
camada cria sua
própria PDU!
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Nome da PDU em cada camada
Dados ou
Mensagem
Aplicação
Modelo TCP/IPModelo OSI
Aplicação
Apresentação
Segmento
Pacote/
Datagrama
Frame
Enlace
Física
Rede
Bit
Transporte
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
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Nível de Enlace
• Controle de Acesso ao Meio
– duas máquinas ligadas ao meio de transmissão: caso 
simples
– várias máquinas ligadas ao meio de transmissão: 
disciplina ?disciplina ?
• Centralizado: “polling”
• Distribuído: estações logicamente iguais
todas controlam acesso ao meio físico
• Diferentes meios: diferentes formas de controle de acesso
• Uso da arquitetura IEEE 802:
– camada LLC: serviço uniforme de enlace independente 
do meio
– camada MAC: características dependentes do meio
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Padrão IEEE 802.3
APPLICATION
LLC
Logical Link Control
HIGHER LAYERS
Nível de Enlace
PHYSICAL
DATA LINK
NETWORK
TRANSPORT
SESSION
PRESENTATION
PLS
Physical Signaling
MAC
Media Access Control
Logical Link Control
PHYSICAL MEDIUM
ATTACHMENT
MEDIUM
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Nível de Enlace Padrão IEEE 802
Físico
Enlace 802.2
802.3 802.4
LLC
MAC
802.5 802.6 802...
– IEEE 802.1: documento descrevendo relacionamento entre os diversos 
padrões IEEE 802
– LLC - Logical Link Control - fornece pontos de acesso a serviço aos usuários 
de rede
– MAC - Medium Access Control
• Monta dados a serem transmitidos (endereçamento, detecção de erros)
• Desmonta os quadros efetuando reconhecimento de endereço e detecção 
de erros
• Gerencia comunicação no enlace 7
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Sub-camadas da Camada de Enlace
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Composição do Frame
Formatando os dados para a transmissão
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Um padrão de bits
específico para
iniciar o frame:
10101010
Um padrão de bits
específico para
finalizar o frame:
10101001
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Ethernet II
• Tipo de frame original Ethernet desenvolvido pela DEC, Intel e 
Xerox, antes do IEEE tornar-se o Frame padronizado
Preâmbulo (conjunto de 8 bits usado
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Dados vindo das camadas 
superiores (aplicativo)
Tipo (código do protocolo da 
camada superior encapsulado)
Preâmbulo (conjunto de 8 bits usado
para sincronizar a transmissão entre 
A e B) = 10101010
FCS Frame Check Sequence
valor gerado para verificar se 
o frame não foi alterado
Endereço de Destino 
(endereço MAC de destino -
6 bytes em Hexadecimal)
Endereço de Origem 
(endereço MAC de origem - 6 
bytes em Hexadecimal)
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Frames Ethernet
Original
LLC
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Formato Frame Ethernet 802.3
Preâmbulo 10101010
SFD 10101011
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O cabeçalho do Frame Ethernet contém um campo de 
endereço MAC de destino com 6 octetos, um campo de 
endereço MAC de origem com 6 octetos e um campo de 
tipo/comprimento com 2 octetos.
O trailer MAC contém 4 octetos para o campo Frame 
Frame Ethernet
O trailer MAC contém 4 octetos para o campo Frame 
Check Sequence (FCS).
O somatório para os campos do cabeçalho e do trailer é de 
18 octetos. 
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Em redes IEEE 802.3 existe um tamanho mínimo do frame 
que depende da taxa de transmissão Para a rede tipo 
10BASE5 (IEEE 802.3) o tamanho de pacote mínimo é de 64 
octetos. 
EM redes IEEE 802.3 existe um tamanho máximo do frame
de 1518 octetos, incluindo todos os octetos entre o endereço 
Frame Ethernet
de 1518 octetos, incluindo todos os octetos entre o endereço 
de destino e o FCS inclusive. 
Isto permite 1518 - 18 (cabeçalho e trailer MAC) = 1500 para o 
datagrama IP (incluindo o cabeçalho IP). 
Note que 1500 é o MTU para redes Ethernet. 
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Campo Tipo do Frame Ethernet (indica o Protocolo da 
camada de Rede encapsulado no Frame Ethernet – valor em 
hexadecimal):
0x0000–0x05DC IEEE 802.3 length
0x0800 IPv4
0x0806 ARP
Frame Ethernet
0x0806 ARP
0x8035 RARP
0x809B AppleTalk
0x8137–0x8138 Novell
0x814C SNMP
0x86DD IPv6
0x880B PPP
0x8847 MPLS unicast
0x8848 MPLS multicast
0x9000 ECTP
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Frame Ethernet Típico
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Padding usado para completar o campo de Dados com pelo menos 46 Bytes
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Identificação em cada Camada
Nome de equipamento na Camada de Aplicação ou
número do processo rodando no SOAplicação
Endereço da Camada 2: entrega apenas no segmento Local
LANs– endereço MAC (48 bits)-Frame Relay– DLCI (0 a 1023)
Endereço Camada 1: posição física no equipamento:
ISDN – SPID 42522799810001
MODEM – número do telefone (54) 2121-9981
Endereço da Camada 3: Transferência entre redes IP –
199.87.210.45 
Número de Portas na Camada 4: Identifica a aplicação
TCP/IP - 16 bits: 0 to 65535Transporte
Rede
Enlace
Física
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Introdução aos Endereços MAC e IP
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Endereços Camada 2 vs. Camada 3
• Endereços MAC (L2)
– Endereços Ethernet (ou Token Ring) – endereçamento local 
– Precisa ser único na rede LAN
• Metade (primeiros 24 bits / 6 HEX) – Identifica o fabricante
(OUI)
• Metade (últimos 24 bits / 6 HEX) – número serial único
• Identifica o host mas não onde ele está localizado
– Analogia
• Endereço da Rua num envelope (único na cidade mas não no 
mundo)
• Número do PIS
• Endereços de Redes (L3)
– Endereçamento IP
– 32-bits / 4-Bytes / 4-octetos
• Parte identifica a rede
• Parte identifica o host
– Precisa ser único na rede
• Esquema de endereçamento é usado na Internet (TCP/IP)
– Analogia
• Cidade / Estado num envelope (identifica a rede)
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Endereços das Camadas 2 e 3
•O endereço MAC é usado pela Ethernet para entregar frames no segmento local
•O endereço IP identifica a rede (197.15.22.0 / 201.100.101.0) e o host
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Endereço MAC
• Endereço físico de LAN
• Cada NIC LAN precisa ter um único endereço MAC
• Comprimento de 48 bits (6 bytes ou 12 digitos hexadecimal)
– Primeiros 6 digitos HEX identificam o fabricante – OUI– Restantes 6 digitos HEX identificam o numero de série da interface 
– Algumas vezes chamados de burned-in address (BIA) porque eles são
queimados/gravados na memória de leitura (read-only memory - ROM) 
• Copiado para a RAM quando o NIC inicializa
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Endereços no Frame de Dados
Endereço MACNível 2
Endereço IP
Endereço MACNível 2
Nível 3
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Referência bibliográfica:
Larson, Bob. Networking Addressing. Apresentação
em Powerpoint.