Aula 04 (parte 1) Protocolos de Enlace

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Protocolos de Redes 
Camada de Enlace: 
Protocolos PPP e HDLC 
Prof. Msc. Felipe Lima 
LAN vs WAN 
• LAN (Local Area Network) 
– Rede local, limita-se a uma pequena região física. Normalmente 
utilizadas em escritórios e empresas pequenas ou localizadas 
perto uma das outras 
LAN
Protocolos de Redes 
LAN vs WAN 
• WAN (Wide Area Network) 
– Rede que integra vários equipamentos em diversas localizações 
geográficas, pode envolver países ou, até mesmo, continentes 
Protocolos de Redes 
LAN vs WAN 
• Protocolos LAN 
– IEEE 802.3 (Ethernet) 
– IEEE 802.11 (WiFi) 
 
• Protocolos WAN 
– HDLC 
– PPP 
Protocolos de Redes 
Tecnologia WAN 
• Quando uma empresa cresce e passa a ter instalações em 
várias localidades, é necessário interconectar as redes 
locais das várias filiais para formar uma rede de longa 
distância 
 
• Há muitas opções disponíveis hoje em dia para 
implementar soluções WAN. Elas diferem em termos de 
tecnologia, velocidade e custo 
Protocolos de Redes 
Tecnologia WAN 
• Uma das principais diferenças entre uma WAN e uma 
rede local é que uma empresa ou organização precisa ser 
assinante de um provedor de serviços WAN para poder 
usar os serviços de rede da operadora 
Protocolos de Redes 
Encapsulamento WAN 
• Como é dado o encapsulamento 
Protocolos de Redes 
Encapsulamento WAN 
• A escolha do protocolo de encapsulamento depende da 
tecnologia WAN ou do equipamento 
– Maior parte dos protocolos de quadros baseia-se no padrão 
HDLC 
– Os dados são encapsulados com algum tipo de informações de 
cabeçalho e um campo FCS 
– Todo o quadro é então encapsulado com Campo Flag para 
indicar o início e o fim do quadro 
Protocolos de Redes 
Encapsulamento WAN 
• Examinando o quadro 
Protocolos de Redes 
Encapsulamento WAN 
• Examinando o quadro 
Protocolos de Redes 
Encapsulamento WAN 
• Examinando o quadro 
Protocolos de Redes 
Encapsulamento WAN 
• Examinando o quadro 
– Ambos PPP e Cisco HDLC adiciona o campo Protocolo no 
cabeçalho para identificar o protocolo de camada 3 do dado 
encapsulado 
Protocolos de Redes 
Projeto do Protocolo Ponto a Ponto 
• Enquadramento 
– No protocolo PPP de camada de enlace, o remetente deve ser 
capaz de pegar um pacote da camada de rede e encapsulá-lo 
dentro do quadro PPP da camada de enlace e também do pacote 
da camada de rede que está dentro do quadro 
Protocolos de Redes 
Projeto do Protocolo Ponto a Ponto 
• Transparência 
– O protocolo PPP não deve impor nenhuma restrição sobre os 
dados que aparecem no pacote da camada de rede (cabeçalhos ou 
dados). Assim, por exemplo, ele não pode proibir a utilização de 
certos padrões de bits no pacote da camada de rede 
Protocolos de Redes 
Projeto do Protocolo Ponto a Ponto 
• Múltiplos protocolos de camada de rede 
– O protocolo PPP deve estar habilitado a suportar múltiplos 
protocolos de camada de rede (por exemplo, IP e DECnet) que 
executam sobre o mesmo enlace físico e ao mesmo tempo. 
– Exatamente como o protocolo IP tem de multiplexar diferentes 
protocolos de nível de transporte (por exemplo, TCP e UDP) 
sobre uma única conexão fim a fim, o PPP também deve estar 
habilitado a multiplexar diferentes protocolos de camada de rede 
sobre uma única conexão ponto a ponto. 
Protocolos de Redes 
Projeto do Protocolo Ponto a Ponto 
• Múltiplos tipos de enlaces 
– Além de poder carregar múltiplos protocolos de nível mais alto, 
o PPP deve também poder operar sobre uma grande variedade de 
tipos de enlaces 
– Enlaces seriais, paralelos, síncronos, assíncronos, de baixa 
velocidade ou de alta velocidade, elétricos ou ópticos 
Protocolos de Redes 
Projeto do Protocolo Ponto a Ponto 
• Detecção de erros 
– O protocolo PPP deve estar habilitado a detectar erros de bits no 
quadro recebido 
Protocolos de Redes 
Projeto do Protocolo Ponto a Ponto 
• Vida da conexão 
– O protocolo PPP deve estar habilitado a detectar uma falha no 
nível de enlace (por exemplo, a incapacidade de transferir dados 
do lado remetente do enlace para o lado receptor) e sinalizar essa 
condição de erro à camada de rede 
Protocolos de Redes 
Projeto do Protocolo Ponto a Ponto 
• Negociação de endereço de camada de rede 
– O protocolo PPP deve fornecer um mecanismo para que as 
camadas de rede comunicantes (por exemplo, IP) aprendam ou 
configurem mutuamente seus endereços de camada de rede 
Protocolos de Redes 
Projeto do Protocolo Ponto a Ponto 
• Simplicidade 
– Além de atender às características relacionadas, o PPP tem de 
atender a uma série de requisitos adicionais. E, como se tudo isso 
não bastasse, a exigência mais primordial e mais importante é a 
simplicidade. 
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Enquadramento de Dados PPP 
• Quadro PPP 
Protocolos de Redes 
PPP 
• O PPP trata os problemas da conectividade com a Internet 
usando três componentes principais 
– Um método para encapsular datagramas em links seriais. O PPP 
usa o High-Level Data Link Control (HDLC) como base para 
encapsular datagramas em links ponto a ponto 
– Um Link Control Protocol (LCP) para estabelecer, configurar e 
testar a conexão de enlace de dados 
– Uma família de Network Control Protocols (NCPs) para 
estabelecer e configurar diferentes protocolos da camada de rede 
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PPP 
• Arquitetura PPP 
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Estabelecimento de Conexão PPP 
• Para estabelecer comunicações através de um link ponto a 
ponto, o PPP passa por quatro fases distintas: 
– Negociação da configuração e estabelecimento do link: um nó 
PPP de origem envia quadros LCP para configurar e estabelecer 
o enlace de dados 
– Determinação da qualidade do link: O link é testado para 
determinar se sua qualidade é suficiente para ativar os protocolos 
da camada de rede 
– Negociação da configuração do protocolo da camada de rede: 
O nó PPP de origem envia quadros NCP para escolher e 
configurar protocolos da camada de rede 
– Encerramento do link: O LCP pode encerrar o link a qualquer 
momento 
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Autenticação PPP 
• Existem dois protocolos 
– PAP (Password Authentication Protocol) 
– CHAP (Challenge Handshake Authentication Protocol) 
Protocolos de Redes 
Autenticação PPP 
• PAP 
– Protocolo de autenticação simples e não seguro pelo fato de 
enviar o usuário e senha em texto claro sem nenhuma 
encriptação 
Protocolos de Redes 
Autenticação PPP 
• CHAP 
– Oferece um processo seguro de autenticação que utiliza 
mensagens de desafio (Challenge), que são trocadas entre os 
roteadores que precisam ser autenticados. 
– Utiliza o algoritmo de hash MD5 
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Protocolo DHLC 
• High Level Data Link Control 
– Definido nos padrões ISO 33009, 4335, 6159 e 6256 
– Baseado no protocolo SDLC da IBM (criado em 1975) 
– Foi muito popular, mas perdeu espaço na Internet para o 
protocolo PPP 
Protocolos de Redes 
Protocolo DHLC 
• High Level Data Link Control 
– Protocolo orientado a bit – usa preenchimento de bit 
– Transmissão serial síncrona 
– Controle de erros Go-Back-N 
– Controle de fluxo 
Protocolos de Redes 
Protocolo DHLC 
• Família de protocolos HDLC 
– Muitos protocolos foram baseados no HDLC 
Protocolos de Redes 
Protocolo DHLC 
• Protocolos HDLC 
– Primárias: controlam os enlaces e podem enviar comandos 
– Secundárias: operam sob controle das primárias, e enviam 
respostas 
– Combinadas: podem transmitir tanto comandos quanto 
respostas 
Protocolos de Redes