Aula02 Redes ADS 2016 Ethernet

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RCO – Redes de Computadores 
 
 Ethernet 
 
 Arquitetura mais utilizada em redes locais; 
 Padrão que define como os dados serão 
transmitidos fisicamente através dos cabos de 
rede; 
 Opera nas camadas 1 e 2 do modelo 
ISO/OSI; 
 Papel pegar dados entregues pelas 
camadas superiores e inseri-los dentro de 
quadros que serão enviados através da rede. 
 
 
 Robert Metcalfe e o primeiro esboço da 
Ethernet 
 
 Possui 3 funções: 
 Controle do Link Lógico – inclui informações do 
protocolo de alto nível que entregou o pacote de 
dados a ser transmitido; 
 Controle de Acesso ao Meio – monta o quadro de 
dados a ser transmitido pela camada física; 
 Física – transmite os quadros usando o método 
CSMA/CD. Define como os dados serão 
transmitidos através do cabeamento e também o 
formato dos conectores utilizados na placa de 
rede. 
Principais suplementos IEEE 
Principais padrões IEEE 802.3 
Padrão 
 
Cabo 
 
Conector 
 
Velocidade 
 
Distância 
(m) 
 10Base5 
 
Coaxial 
grosso 
 
AUI de 15 
pinos 
 
10 Mbps 
 
500 
 
10Base2 
 
Coaxial fino 
 
BNC 
 
10 Mbps 
 
185 
 10BaseT 
 
Par trançado 
 
RJ-45 
 
10 Mbps 
 
100 
 
10BaseF 
 
Fibra Ótica 
 
AUI 
 
10 Mbps 
 
2000 
 100BaseTX 
 
Par trançado 
 
RJ-45 
 
100 Mbps 
 
100 
 
100BaseFX 
 
Fibra Ótica 
 
ST ou SC 
 
100 Mbps 
 
2000 
 1000BaseT 
 
Par 
Trançado 
 
RJ-45 
 
1000 Mbps 
 
100 
 
Quadro (frame) Ethernet 
Endereço MAC 
 Media Access Control (controle de acesso ao meio); 
 
 Endereço de dispositivo “Ethernet”, composto por 6 números de dois 
dígitos (de 0 a 255), em hexadecimal (exemplo: FF-B4-45-00-1F-FC); 
 
 Na hora em que um quadro é transmitido, todas as máquinas recebem 
ao mesmo tempo; 
 
 Todas as placas de rede possuem; 
 
 Gravado fisicamente em memória ROM na placa; 
 
 Somente a máquina cujo endereço MAC conste no campo endereço 
MAC destino do quadro é que captura o quadro para ela. (exceção  
quadros de broadcast). 
 
CSMA/CD 
(Carrier Sense Multiple Access with Colision Detection) 
 
 Enquanto uma máquina transmite nenhuma outra 
máquina da rede poderá utilizar o cabo 
 Verificar se o cabo está livre (placa de rede) – Carrier 
Sense 
 a. se o cabo está livre, a placa de rede inicia sua transmissão; 
 b. caso esteja ocupado aguarda até que fique livre (não exista 
mais sinal de portadora). 
 Não gera nenhum tipo de prioridade (Multiple Access). 
 Duas ou mais placas de rede podem perceber que o cabo está 
livre e tentar transmitir ao mesmo tempo  colisão. 
 
 Colisão 
 Placas de rede param de transmitir, esperam 
período aleatório e tentam retransmissão; 
 Desempenho 
 Diretamente ligado ao número de máquinas 
existentes na rede. 
 
CSMA/CD 
(Carrier Sense Multiple Access with Colision Detection) 
 
Transmissão de Dados 
 Antes de serem transmitidos os dados são 
codificados; 
 Cada bit 0 ou 1 não é substituido diretamente por 
um valor de tensão 0v ou +5v; 
 Cada taxa de transferência utiliza um padrão: 
 10 Mbps (Ethernet Padrão) – Codificação Manchester 
 100 Mbps – (Fast Ethernet) – Codificação 4B/5B 
 1Gbps (Gigabit Ethernet) – Codificação 4D-PAM5 
Codificação Manchester 
 Transição de Tensão 
 0  transição de 1 para 0 
 1  transição de 0 para 1 
 
Codificação Manchester 
 Após codificados  sinais usam tensão 0V para 
indicar nível lógico alto e – 2V para indicar nível 
lógico baixo 
 Sempre haverá uma transição de tensão a cada bit 
transmitido  desnecessário sinal de clock para 
sincronização entre transmissor e receptor 
 Facilita ao receptor saber onde começa e termina 
cada bit 
Codificação Manchester 
 Exemplo: Dado = 01001011 
Codificação 4B/5B 
 Manchester: 1 transição de sinal por 
bit, 50% de sobrecarga de largura de 
banda; 
 4b/5b: somente 1/4 (um bit) a mais: 
20% de sobrecarga de largura de 
banda (100 Mbs = 125 MHz); 
 
Codificação 4B/5B 
Valor (hexadecimal) 
 
Valor binário (4B) 
 
Valor transmitido(5B) 
 0 
 
0000 
 
11110 
 1 
 
0001 
 
01001 
 2 
 
0010 
 
10100 
 3 
 
0011 
 
10101 
 4 
 
0100 
 
01010 
 5 
 
0101 
 
01011 
 6 
 
0110 
 
01110 
 7 
 
0111 
 
01111 
 8 
 
1000 
 
10010 
 9 
 
1001 
 
10011 
 A 
 
1010 
 
10110 
 B 
 
1011 
 
10111 
 C 
 
1100 
 
11010 
 D 
 
1101 
 
11011 
 E 
 
1110 
 
11100 
 F 
 
1111 
 
11101 
 
Links: 
 Identificação MAC address: 
 
http://www.macvendors.com/ 
 
 Simulação CSMA-CD e Ethernet: 
 
http://scisweb.ulster.ac.uk/~kevin/com320/labs/Simulat
ions/csmacd.swf 
 
http://scisweb.ulster.ac.uk/~kevin/com320/labs/Simulat
ions/nic.swf