Tecnologias da Camada de Enlace

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Redes de Computadores
REDES DE COMPUTADORES
Aula 6 - Visão Geral das Tecnologias da Camada de Enlace
Aula 6 - Redes de Computadores
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Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 2
• Compreender a finalidade dos protocolos de camada de 
enlace e da camada física;
• Identificar os principais tipos de protocolos de camada de 
enlace;
• Comparar e confrontar os protocolos de camada de enlace;
• Identificar os padrões da família de protocolos Ethernet;
• Comparar e confrontar os diversos padrões ethernet; 
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO:
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• A camada de enlace é implementada em um adaptador de 
rede, que é também conhecido como controlador de 
interface de rede (NIC)
• No núcleo do adaptador, está o controlador da camada de 
enlace, normalmente um único chip de sistema, que 
implementa vários serviços da camada de enlace 
(enquadramento, acesso ao enlace, controle de fluxo etc). 
• A maior parte da funcionalidade da camada de enlace é 
implementada em hardware. como no controlador de 
interface de rede (NIC)
ONDE A CAMADA DE ENLACE É IMPLEMENTADA?
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ONDE A CAMADA DE ENLACE É IMPLEMENTADA?
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• Na camada de enlace, não é o nó (roteadores e 
computadores) que possuem um endereço de camada de 
enlace e sim o adaptador do nó. 
• Segundo Kurose, um endereço da camada de enlace é 
também denominado um endereço de LAN, um endereço 
físico, ou um endereço MAC (media access control – 
controle de acesso ao meio)
• O endereço MAC tem 6 bytes de comprimento, expressos 
em notação hexadecimal, onde cada byte é expresso como 
um par de números hexadecimais. 
ENDEREÇAMENTO NA CAMADA DE ENLACE
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• Uma propriedade dos endereços MAC é que não existem 
dois adaptadores com o mesmo endereço? 
• Isto ocorre devido ao IEEE gerenciar o espaço físico de 
endereços MAC. Quando uma empresa quer fabricar 
adaptadores, compra, por uma taxa nominal¸ uma parcela 
do espaço de endereços  que consiste em 224 endereços. 
• O IEEE aloca a parcela de 224 endereços fixando os 
primeiros 24 bits de um endereço MAC e permitindo que a 
empresa crie combinações exclusivas com os últimos 24 
bits para cada adaptador. 
VOCÊ SABIA
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ENDEREÇOS MAC
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• Um protocolo da camada de enlace é usado para 
transportar um datagrama por um enlace individual. 
• Ele define o formato dos pacotes trocados entre os nós nas 
extremidades do enlace, bem como as ações realizadas por 
esses nós ao enviar e receber pacotes. 
• A unidade de dados trocada pelo protocolo de camada de 
enlace é denominada quadro e cada quadro encapsula um 
datagrama da camada de rede.
SERVIÇOS FORNECIDOS PELA CAMADA DE ENLACE
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SERVIÇOS FORNECIDOS PELA CAMADA DE ENLACE
• Enquadramento de Dados
• Acesso ao enlace
• Entrega confiável
• Controle de Fluxo
• Detecção de erros
• Correção de erros
• Half e Full Duplex
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Quase todos os protocolos de 
camada de enlace encapsulam 
cada datagrama de camada de 
rede dentro de um quadro de 
camada de enlace, antes de 
transmiti-lo pelo enlace.
ENQUADRAMENTO DE DADOS
• Enquadramento de Dados
• Acesso ao enlace
• Entrega confiável
• Controle de Fluxo
• Detecção de erros
• Correção de erros
• Half e Full Duplex
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O protocolo de acesso ao meio 
(medium access control 
protocol – MAC) especifica as 
regras, segundo as quais um 
quadro é transmitido pelo 
enlace.
ACESSO AO ENLACE
• Enquadramento de Dados
• Acesso ao enlace
• Entrega confiável
• Controle de Fluxo
• Detecção de erros
• Correção de erros
• Half e Full Duplex
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Quando um protocolo de 
camada de enlace fornece 
serviço confiável de entrega, 
ele garante que vai 
transportar cada datagrama 
da camada de rede pelo 
enlace sem erro.
ENTREGA CONFIÁVEL
• Enquadramento de Dados
• Acesso ao enlace
• Entrega confiável
• Controle de Fluxo
• Detecção de erros
• Correção de erros
• Half e Full Duplex
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Semelhante a camada de 
transporte, um protocolo de 
camada de enlace pode 
fornecer controle de fluxo, 
para evitar que o nó 
remetente de um lado de um 
enlace congestione o nó 
receptor do outro lado do 
enlace.
CONTROLE DE FLUXO
• Enquadramento de Dados
• Acesso ao enlace
• Entrega confiável
• Controle de Fluxo
• Detecção de erros
• Correção de erros
• Half e Full Duplex
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Mecanismo para detectar a 
presença de erros de bits, 
que podem ser originados 
pela  atenuação do sinal ou 
ruído eletromagnético.  
Esse mecanismo é 
implementado através do 
envio de bits de detecção de 
erros no quadro e a 
realização de uma verificação 
 de erros no receptor. 
Normalmente é 
implementada em hardware.
DETECÇÃO DE ERROS
• Enquadramento de Dados
• Acesso ao enlace
• Entrega confiável
• Controle de Fluxo
• Detecção de erros
• Correção de erros
• Half e Full Duplex
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Semelhante à detecção de 
erros, porém, além de 
detectar erros no quadro 
também determina 
exatamente em que lugar do 
quadro os erros ocorreram 
corrigindo-os. Alguns 
protocolos fornecem a 
correção de erros apenas para 
o cabeçalho do pacote e não 
para o pacote inteiro.
CORREÇÃO DE ERROS
• Enquadramento de Dados
• Acesso ao enlace
• Entrega confiável
• Controle de Fluxo
• Detecção de erros
• Correção de erros
• Half e Full Duplex
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Semelhante à detecção de 
erros, porém, além de 
detectar erros no quadro 
também determina 
exatamente em que lugar do 
quadro os erros ocorreram 
corrigindo-os. 
Alguns protocolos fornecem a 
correção de erros apenas para 
o cabeçalho do pacote e não 
para o pacote inteiro.
HALF DUPLEX E FULL DUPLEX
• Enquadramento de Dados
• Acesso ao enlace
• Entrega confiável
• Controle de Fluxo
• Detecção de erros
• Correção de erros
• Half e Full Duplex
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Para uma compreensão 
mais abrangente dos 
protocolos da camada de 
enlace, os seguintes 
conceitos serão 
discutidos:
PROTOCOLOS DA CAMADA DE ENLACE
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Apesar do termo ser menos 
conhecido, é o tipo mais comum. 
 
É o método de comunicação ponto 
a ponto, ou seja, uma origem 
para um destino.  
A transmissão unicast ocorre 
quando A envia a informação 
apenas para B. 
Neste tipo de comunicação, 
apenas B recebe a informação.
PACOTES UNICASTRedes de ComputadoresRedes de Computadores
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Método de comunicação que 
suporta difusão para um conjunto 
definido de hosts. 
Muito semelhando ao conceito de 
broadcasting, porém mais 
eficiente, pois permite que um 
único pacote seja recebido por 
um grupo específico de estações 
sem atrapalhar os demais. 
MULTICAST
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Método de comunicação que 
suporta difusão para um conjunto 
de hosts. 
Este termo foi originalmente 
aplicado a transmissões de rádio e 
televisão, pois, as transmissões 
estão disponíveis a um público 
grande. 
BROADCAST
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Este termo refere-se a um único 
sistema Ethernet full duplex, 
cujos elementos (cabos, 
repetidores, interfaces de estação 
e outras partes do hardware) 
fazem parte do mesmo domínio 
de temporização de sinal.
DOMÍNIOS DE COLISÃO E BROADCAST
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Se dois segmentos são conectados 
por um repetidor este propagará 
todo o tráfego para o outro 
segmento, diferentemente dos 
switches que, ao  receberem um 
quadro propagam-no apenas para 
o segmento onde se encontra o 
seu real destino
SEGMENTAÇÃO DA REDE
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• É um agrupamento de vários domínios de colisão. Os 
dispositivos da camada 02 (enlace) encaminham para todas 
as interfaces um pacote de broadcast. 
• Desta forma, vários segmentos interligados através de 
dispositivos da camada de enlace fazem parte do mesmo 
domínio de broadcast. 
• Para segmentar um domínio de broadcast, é necessário um 
dispositivo da camada 03 (rede), ou seja, um roteador.
ENDEREÇAMENTO NA CAMADA DE ENLACE
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Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 24
• As diferenças existem devido à variedade de tipos de 
enlaces sobre os quais os protocolos podem operar. 
• Os enlaces dividem-se em dois grandes grupos:
• enlace ponto a ponto tem um único transmissor e um 
único receptor e 
• enlace multiponto é compartilhado por muitos 
transmissores e receptores.
TECNOLOGIAS DE ENLACE
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• A camada de enlace de dados pode ser dividia em duas 
subcamadas: 
• controle do enlace de dados (Logical Link Control – LLC) e 
• controle de acesso ao meio (Media Access Control – MAC)
CONTROLE DE ENLACE DE DADOS
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• Nestas tecnologia temos um modem em cada extremidade 
do canal físico e temos dois dispositivos conectados pelo 
enlace.
• Normalmente neste enlaces podem ser implementados 
protocolos de multiplexação para aproveitar toda a 
capacidade do canal
ENLACES PONTO A PONTO
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• Entre os protocolos de enlace podemos citar:
– PPP
– ADSL
– X-25
– Frame Relay
– ATM
– HDLC
PROTOCOLOS DE ENLACE PONTO A PONTO
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• São características comuns a todos os protocolos:
• Broadcast na transmissão
• Quadro com endereço MAC
• Todos recebem e apenas o real destinatário repassa o 
pacote para a camada de rede, os demais rejeitam
• Não são suportadas colisões
PROTOCOLOS MULTIPONTO
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• No método de acesso aleatório, o canal não é dividido, e 
podem ocorrer colisões. Não existe uma regra que 
especifica qual estação deve ser a próxima a transmitir. 
 Exemplos: 
• Aloha puro e slotted Aloha, 
• CSMA (Carrier Sense Multiple Access), 
• CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision 
Detection), 
• CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision 
Avoidance).
MÉTODOS DE ACESSO ALEATÓRIO
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• No método de acesso por revezamento, uma estação não 
pode transmitir a menos que tenha sido autorizada por 
outra (as). 
• São exemplos de protocolos que usam este método: 
• polling e 
• passagem de permissão (token).
REVEZAMENTO
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REVEZAMENTO X ACESSO ALEATÓRIO
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• Definido pelo padrão IEEE 802.3 e, originalmente, com 
capacidade de 10Mbps; e podendo  utilizar diversos tipos 
de cabeamento. 
• É uma tecnologia de rede extensamente utilizada que 
emprega topologia lógica de barramento. 
• O padrão Ethernet especifica todos os detalhes, inclusive o 
formato dos quadros que os computadores enviam através 
do barramento, a voltagem a ser utilizada e o método 
usado para modular o sinal. 
• Uma rede local (LAN) Ethernet é composta de hardware e 
software ,trabalhando juntos, para oferecer dados digitais 
entre computadores.
ETHERNET
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• O quadro (frame), que é um conjunto padronizado de bits 
usados para transportar dados pelo sistema;
ELEMENTOS BÁSICOS ETHERNET
QUADRO
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• O protocolo Media Access Control, que consiste em um 
conjunto de regras embutidas em cada interface Ethernet 
para permitir que vários computadores acessem o canal 
Ethernet, compartilhado de um modo ordenado
ELEMENTOS BÁSICOS ETHERNET
PROTOCOLO MAC
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• Os componentes de sinalização, que consistem em 
dispositivos eletrônicos padronizados, que enviam e 
recebem sinais por um canal Ethernet;
ELEMENTOS BÁSICOS ETHERNET
COMPONENTES DE SINALIZAÇÃO
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• O Meio físico, que consiste nos cabos e outro hardware 
usado para transportar os sinais ethernet digitais entre os 
computadores ligados à rede.
ELEMENTOS BÁSICOS ETHERNET
MEIO FÍSICO
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• O primeiro padrão ethernet foi desenvolvido para funcionar 
a 10 Mbps. 
• Inicialmente foi produzido com os modelos:
– 10Base2
– 10Base5 e 
– 10BaseT
ETHERNET
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• Evolução do padrão Ethernet, porém com capacidade de 
100 Mbps. 
• O sistema de Fast-Ethernet é baseado em sistemas de 
mídia de par trançado e fibra ótica e oferece canais de 
rede de alta velocidade para uso em sistemas de backbone.
FAST ETHERNET
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Aula 6 – Visão geral das Tecnologias de Enlace- 39
• Evolução do padrão Fast-Ethernet para capacidade de 1000 
Mbps. 
• Descreve um sistema que opera a uma velocidade de 1 
bilhão de bits por segundo, em mídia de fibra ótica e par 
trançado.  
• Emprega o mesmo protocolo CSMA/CD, empregado nas suas 
predecessoras Ethernet e, além disso, o formato e tamanho 
do frame também são os mesmos.
GIGABIT ETHERNET
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• Evolução do padrão Gigabit,suportando capacidade de 
transmissão de 10 e 100 Gbps, respectivamente. 
• O padrão 10 Gigabit Ethernet segue na sua essência o 
padrão gigabit ethernet, porém, seu modo de transmissão 
é, única e exclusivamente, full-duplex e o meio físico é a 
fibra ótica – mutimodo ou monomodo. 
• Em virtude do aumento da distância abrangida pela fibra 
ótica (40 km), o 10 gigabit ethernet é utilizado em rede 
metropolitana.
10/100 GIGABIT ETHERNET
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• Para saber mais sobre os tópicos estudados nesta aula, 
pesquise na internet sites, vídeos e artigos relacionados ao 
conteúdo visto. Se ainda tiver alguma dúvida, fale com seu 
professor online utilizando os recursos disponíveis no 
ambiente de aprendizagem. 
• Para saber mais sobre o padrão IEEE consulte o site: 
http://www.ieee802.org/, onde você poderá fazer 
download dos padrões estudados.
APROFUNDANDO OS CONHECIMENTOS
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• Compreendeu a finalidade dos protocolos de camada de 
enlace e da camada física;
• Identificou os principais tipos de protocolos de camada de 
enlace;
• Comparou e confrontou os protocolos de camada de 
enlace;
• Identificou os padrões da família de protocolos ethernet.
NESTA AULA, VOCÊ: 
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