Resumo da disciplina Banda Larga

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Resumo de da prova de Banda Larga
Dados e Sinais
Comparando analógico x digital
Sinal Analógico > pode assumir infinitos valores em um intervalo.
Sinal Digital > pode assumir valores limitados em um intervalo.
Sinal Discreto > pode assumir qualquer valor, característica parecida com o sinal analógico. 
Sinal Amostral é igual ao pulso PAM.
Transmissão de Dados
Fonte de dados > (sinal analógico (dados)) > cod.de fonte > cod.de canal >
Modulador > canal analógico <- ruído > modulador > decodificador de canal >
Decodificador de fonte > Receptor
Perdas na Transmissão
Atenuação > um sinal perde parte de sua energia para superar a resistência do meio. 
Ou por meio da distorção ou por meio do ruído. 
Telecon > intervalo de frequência > exemplo disso o sinal da largura de banda que é de 0 a 4 Hhz.
Em Redes > a taxa de dados (bp/s) é igual a velocidade. 
Obs.: O modem faz a conexão digital / analógica. 
Banda Larga x Banda Base
Banda Base > O modem faz a conversão digital / analógico de sinal 
O computador envia sinais digitais ao modem usando um cabo serial.
O modem envia o sinal de voz analógicos ao sistema telefonia. 
Ou seja, a fusão do sinal + sinal da portadora = converte em analógico digital. 
Banda Base > digital x digital
Dentro do canal Ethernet a codificação Manchester.
Critérios de Nyquist > A frequência de amostragem do sinal original deve ser amostrada a uma frequência Fs, tal que Fs seja 2x a maior frequência da banda espectral do sinal.
Capacidade de Shannon > A relação sinal – ruído (SNR) define a capacidade do canal, dada em bits/s. 
Algumas definições 
Desempenho > são os pacotes que trafegam a rede, e por elas podem ser analisadas as métricas de desempenho.
Throughput (vazão) > é a medida real da velocidade. 
RTT (latência) > é a velocidade de tempo de chegada dos pacotes ao destino. 
Transmissão de dados > é transmitir informações de um computador para outro. 
Jitter > é a variação de tempo de chegada dos pacotes ao destino.
Tipos de conexão WAN
HDLC
PPP
Frame Relay 
O objetivo principal da tecnologia WAN é interconectar redes locais.
Discagem Analógica > WAN construída com conexões intermitentes usando um modem e a rede telefônica de voz. 
Serviços orientado a conexão e serviços não orientado a conexão
Serviços orientado a conexão > é baseado no serviço telefônico, onde o usuário estabelece uma conexão, a utiliza e depois libera. 
É realizada uma negociação dos parâmetros a serem usados no estabelecimento do circuito. 
Serviços não orientado a conexão > é baseado no sistema postal. 
Os pacotes contêm o endereço de destino e podem ser roteados por caminhos diferentes e de forma independente. 
Tipos de conexão WAN
Conexão ponto a ponto > cisco HDLC, PPP, LAPB (mais antigo protocolo)
Conexão por comutação de pacote > X.25, Frame Relay (com o passar do tempo o FR não será mais utilizado, no seu lugar o MPLS).
Conexão de comutação por circuitos > ISDN -> vídeo conferência. 
HDLC (high-level data link control)
O HDLC é um protocolo extremamente simples;
É um protocolo orientado a conexão, definido na camada de enlace;
Especifica o encapsulamento de dados em links seriais síncronos;
Existem diferentes tipos de quadros HDLC.
Padronizado pela CISCO 
Obs.: por padrão o encapsulamento utilizado em interfaces seriais de roteadores CISCO é o HDLC, ou seja, o HDLC é uma versão proprietária da CISCO.
Configurando o HDLC 
Comandos:
Router # enable 
Router # configure terminal
Router (config) # interface serial 0/0/0
Router (config-if) # ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 
Router (config-if) # encapsulation hdlc
Router (config-if) # no shutdown 
PPP (point-to-point protocol)
Especifica o encapsulamento de dados em links seriais síncronos (serial) e assíncronos (dial-up / baixa velocidade);
Não está habilitado por padrão nos roteadores Cisco;
O PPP consiste em uma pilha de protocolos;
Um exemplo disso o HDLC que foi concedido pela ISSO a princípio, como um dos protocolos que compõem o PPP.
A pilha de protocolos PPP é composta por 4 componentes: 
NCP -> (os três primeiros estão na camada de enlace)
LCP
HDLC 
EIA / TIA 232C -> (camada física)
NCP (Network Control Protocol) > faz a interface com a camada de rede. Permite o uso de múltiplos protocolos da camada de rede (ip,ipx e afins).
LCP (Link Control Protocol) > tem como característica de autenticação, detecção de loops, detecção de erros e dá suporte a multi-link PPP. 
HDLC > tem como característica o encapsulamento dos dados através dos links seriais.
EIA / TIA 232C > padrão internacional de camada física para comunicação serial.
Autenticação PPP
O PPP tem dois tipos de autenticação o PAP e CHAP. 
PAP > se caracteriza por ser menos seguro, senhas enviadas textos claros, e só começa a funcionar após estabelecimento da sessão PPP. 
CHAP > se caracteriza por ser mais seguro, e senhas criptografadas são trocadas pelos roteadores. 
Configurando autenticação PPP
Comandos 
Router > enable 
Router # configure terminal 
Router (config) # hostmane Recife
Router (config) # username Olinda password cisco
Router (config) # interface serial 0/0/0
Router (config-if) # encap ppp
Router (config-if) # ppp authentication chap
Router (config-if) # no shutdown 
Obs.: utiliza-se o mesmo processo acima no outro roteador só mudando hostname Olinda e o username Recife. 
Multilink PPP
Comandos na interface virtual 
Router > enable 
Router # configure terminal 
Router (config) # inteface multilink 1 
Router (config-if) # ppp multilink 
Router (config-if) # ppp multilink group 1
Router (config-if) # ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
Comandos na interface física 
Router (config-if) # interface serial 0/0/0
Router (config-if) # encap ppp
Router (config-if) # ppp multilink 
Router (config-if) # multilink ppp
Router (config-if) # bandwidth 2048 
Router (config-if) # no shutdown
Frame Relay 
É um protocolo derivado do x.25
Porém o FR é mais eficiente que o x.25, pois tem cabeçalho (overhead)
Opera na camada de enlace 
Equipamentos 
Roteador (CPE)
Switch (Ethernet)
Modem (CSU / DSU)
Servidor de comunicação (Frame Relay)
As WANs são projetadas para executar as seguintes funções
Operar em uma área geográfica ampla;
Permitir o acesso através de interfaces seriais operando a velocidade mais baixas
Fornece conectividade ininterrupta e parcial. 
São componentes que compõem um enlace WAN:
DTE > equipamentos do lado do cliente
DCE > são os equipamentos da operadora. Eles geram o sincronismo ou clock do enlace. 
Obs.: O DTE envia quadros ao DCE.
	Os quadros movem-se de switch a switch até o DCE remoto
	O DCE remoto os entrega ao DTE de destino. 
Existem dois padrões de encapsulamento Frame Relay
Cisco (Proprietário) e o IETF (aberto)
São elementos que compõem o Frame Relay 
DLCI e o LMI 
DLCI 
O valor do DLCI identifica o circuito virtual (PVC) dentro da nuvem Frame Relay.
O valor do DLCI é geralmente atribuído pela operadora e começa com o valor 16. 
A atribuição do DLCI pode ser feita de duas maneiras: 
Dinamicamente > através do protocolo IARP.
Manualmente > através do comando freme-relay map.
Mapeamento Frame Relay
Para que haja comunicação através de uma rede Frame Relay, os endereços IP precisam ser mapeados para os números DLCI. 
Isso pode ser feito de duas formas 
Inverse ARP (automático) > o mapeamento é feito de forma automática, para ativar o protocolo deve-se usar o comando a seguir: 
Router (config-if) # inverse-arp
Frame Relay map (manualmente) > desta forma é realizado o mapeamento manual dos endereços IP para os números DLCI. 
Exemplo:
Router(config-if) # interface serial 0/0/0.16 multipoint
Router(config-subif) # frame-relay map ip 172.16.1.1 203 broadcast 
LMI (Local ManagementInterface)
O LMI atualiza o status dos circuitos virtuais para um dos status a seguir:
Ativo > há troca de informação 
Inativo > o roteador remoto não está conectado 
Delete > nenhuma informação LMI está sendo transmitida do switch freme relay, devido a um problema de link. 
Subintefaces
Com o uso de subinterfaces pode-se ter circuitos virtuais diferentes em uma mesma interface física. 
Existe dois tipos de Subintefaces:
Point-to-point > usada quando apenas um circuito virtual conecta um roteador a outro. Cada interface point-to-point requer sua própria subrede.
Multipoint > usada quando o roteador é o centro de uma estrela de circuitos virtuais. Utilizado apenas uma subrede para todas as interfaces dos roteamentos conectividades ao switch. 
Controle de Congestionamento
FECN 
Quando é detectado um congestionamento na nuvem frame relay, o switch ativa o bit FECN, isso informará ao DCE destino que a rota percorrida pelo pacote está congestionada. 
BECN 
Envia uma mensagem para a origem informando que deve-se reduzir o fluxo de pacotes (opcional esse controle)
Controle de congestionamento
DE (Discard eligibility) 
Se os switches do provedor precisarem descartar frames por causa de congestionamento, os switches podem descartar os frames que tenham o bit DE ligado.
Se o cliente ligar o bit DE nos frames corretos, tais como os de tráfego de menor importância, o cliente pode garantir que o tráfego importante atravessar a rede freme relay, mesmo quando o provedor tiver de descartar tráfego.
CIR – COMMITED INFORMATION RATE 
A rede frame relay é compartilhada dentre vários usuários e cada um tem uma garantia máxima de banda chamada CIR.
A questão é que o fluxo que excede o CIR não é garantido. 
Configurando o FRAME RELAY
Configurando o R1 
Router > enable 
Router # config t 
Router (config) # interface serial 0/0/0
Router (config-if) # no ip address
Router (config-if) # encap frame relay 
Router (config-subif) # frame-relay lmi-type ansi
Router (config-subif) # no shutdown 
Router (config) # interface serial 0/0/0.16 point-to-point
Router (config-if) # ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 
Router (config-subif) # freme-relay interface-dlci 16
Router (config) # interface serial 0/0/0.17 point-to-point 
Router (config-if) # ip address 192.168.0.5 255.255.255.0 
Router (config-subif) # frame-relay interface-dlci 17 
Router (config-subif) # no shutdown 
Configurando o R2 
Router > enable
Router # config t 
Router (config) # no ip address
Router (config-if) # encap frame-relay 
Router (config-subif) # frame-relay lmi-type ansi
Router (config-subif) # no shutdown 
Router (config) # interface serial 0/0/0.100 point-to-point
Router (config-if) # 192.168.0.2 255.255.255.0
Router (config-subif) # frame-relay interface-dlci 100
Configurando o R3 
Router (config) # interface serial 0/0/0
Router (config-if) # no ip address
Router (config-if) # encap frame-relay
Router (config-subif) # frame-relay lmi-type ansi
Router (config) # interface serial 0/0/0.200 point-to-point
Router (config-if) # ip adress 192.168.0.6 255.255.255.0
Router (config-subif) # frame-relay interface-dlci 200.
 Para todos no final o comando -> no shutdown.