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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. Protocolos de Redes 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 Protocolos de Redes PPP • Arquitetura PPP Protocolos de Redes 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 Protocolos de Redes 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 Protocolos de Redes 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
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