Redes - Aula 1

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Redes de Computadores
Ano 2002
Profª. Vívian Bastos Dias
Aula 7
IEEE 802.3
Padrão Ethernet 10BASE5
É o padrão IEEE 802.3 original, taxa de transmissão de 10Mbps.
Utiliza um tipo de cabo coaxial grosso de 50 ? , geralmente amarelo, com 
um diâmetro de 10mm.
O cabo deve ser terminado em um resistor de 50? /1W.
Emprega uma topologia em barramento e são permitidas até 100 estações 
por segmento de cabo com comprimento máximo de 500m sem o uso de 
repetidores.
A interface de rede da estação é conectada a um cabo AUI através de um 
conector DB-15. O cabo AUI, por sua vez, conecta-se a uma MAU 
conhecida como conector do tipo vampiro.
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IEEE 802.3
Padrão Ethernet 10BASE5
A distância mínima entre os conectores vampiro é de 2,5m.
Cabo AUI
Terminador
(resistor)
>=2,5m
<=500m
Conector
Vampiro
IEEE 802.3
Padrão Ethernet 10BASE5
Até 4 repetidores podem ser inseridos na rede 10BASE5 (regra 4 
repetidores/5 segmentos) de tal forma que sua extensão é limitada a 
2500m no total.
Repetidor
Repetidor Repetidor
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IEEE 802.3
Padrão Ethernet 10BASE2
É bastante semelhante ao padrão 10Base5 e foi criado originalmente para 
reduzir o custo e a complexidade de instalação do padrão 10BASE5.
Utiliza um cabo coaxial mais fino e mais barato (também conhecido como 
padrão Cheapernet).
A placa de rede integra a função do cabo AUI.
O conector utilizado é o BNC.
Sua distância – 185m sem repetidor - é mais limitada que o padrão 
10BASE5, principalmente devido à qualidade do cabo.
Permite apenas 30 estações por segmento e a regra 4 repetidores/5 
segmentos também se aplica neste padrão
É muito mais fácil de instalar que o 10BASE5.
IEEE 802.3
Padrão Ethernet 10BASE2
Interface de Rede
BNC
Cabo
Coaxial
Funções do 
AUI integradas 
na interface de 
rede
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IEEE 802.3
Padrão Ethernet 10BASE-T
Adotado como padrão à partir de 1990, a camada física do padrão 
10BASE-T é completamente diferente dos padrões anteriores.
Utiliza dois pares trançados (tipo fios de telefone) um para transmitir e outro 
para receber dados.
Os conectores RJ-45 de oito pinos são empregados neste caso.
Incorpora uma função de verificação da integridade do enlace que avalia o 
status do meio constantemente. 
O máximo de comprimento do segmento de cabo sem repetidor é 100m.
A regra 4 repetidores/5 segmentos também vale neste caso. MAUs 
externas são permitidas, porém, geralmente a função da MAU é 
incorporada pela interface de rede.
A especificação de normas de cabeamento estruturado, que recomendam 
o uso da topologia em estrela, auxiliaram no sucesso deste tipo de rede. 
IEEE 802.3
Padrão Ethernet 10BASE-T
A topologia física é em estrela.
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IEEE 802.3
Padrão Ethernet 10BASE-F
10BASE-F se tornou um padrão oficial em 1993.
Pode ser empregada com fibra multimodo ou monomodo com conector 
ST.
3 especificações:
10BASE-FL (mais utilizado, 400-2000m, com até 4 repetidores) 
10BASE-FP (muito raro, 500m ou 300m)
10BASE-FB (muito raro, 2000m)
IEEE 802.5
IEEE 802.5 – Token Ring - Intodução
A rede Token Ring foi desenvolvida pela IBM no final dos anos 70 e foi 
padronizada como parte dos padrões IEEE 802 no início dos anos 80. 
As estações são interligadas em um loop. 
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IEEE 802.5
IEEE 802.5 – Token Ring - Introdução
Meios de transmissão:
STP (4 e 16Mbps)
UTP (4Mbps)
Cada estação possui um repetidor que recebe a informação (frame) e a 
transmite para a próxima estação. Assim, a informação circula no anel 
passando de estação em estação até chegar a estação que deu origem ao 
frame, responsável por retirar o frame do anel.
Quando a rede encontra-se inativa, um token de três bytes circula pelo 
anel.
O token é como um frame que não transporta dados, exceto pelo fato de 
que o quarto bit no segundo byte indica que alguma estação pode se 
apoderar do token.
IEEE 802.5
IEEE 802.5 – Token Ring – Formato do Frame
O protocolo Token Passing é empregado para controlar a inserção de bits 
no anel.
Formato do frame:
Formato do token:
P PP 0 M R RR
SD AC ED
SD AC FC DA SA INFO FCS ED FS
P PP 1 M R RR
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IEEE 802.5
IEEE 802.5 – Token Ring – Modo de Operação
Quando uma estação deseja transmitir, ela aguarda a chegada do token. 
Quando algum mecanismo de pioridade é implementado, os três bits de 
prioridade indicam se a estação pode se apoderar do token. Se a 
prioridade do token é maior que a prioridade do frame a ser transmitido, o 
token não pode ser capturado por esta estação.
A estação transmite seu frame tão logo ela ganhe controle sobre o token. 
Ela altera o quarto bit do segundo byte do token (AC) de zero para um, 
transformando-o em um frame que contém dados.
Cada nó sucessivo transmite o frame até que ele retorne ao nó de origem.
Somente um frame por vez pode circular no anel.
As informações transmitidas pela estação que se apodera do token são:
O endereço de destino e seu próprio endereço, os dados, um checksum e 
alguma informação de controle de fim de quadro.
IEEE 802.5
IEEE 802.5 – Token Ring - Prioridade
Se nenhum mecanismo de prioridade é implementado, os bits de 
prioridade são configurados com valor zero.
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IEEE 802.5
IEEE 802.5 – Token Ring – Campos do Frame
Start-of-Frame Delimiter - SD (1byte): Delimitador de início do quadro
Access Control - AC (1byte): contém os bits de prioridade (P e R) o bit de 
monitor (M), e o bit de token (T)
Frame Control - FC (1byte): Informa se o frame contém informação de 
gerenciamento ou dados.
Destination Address – DA (pode ser de 16 ou 48 bits): O primeiro bit contém 
o valor “1” caso o frame seja destinado a um grupo.
Source Address - SA (pode ser de 16 ou 48 bits): contém o endereço unicast
da estação que enviou o frame.
INFO: Contém os dados recebidos das camadas superiores.
Frame Check Sequence – FCS (4bytes) : Checagem de erro
End-of Frame Delimiter – ED (1byte) : Delimitador de fim do frame, contém o 
bit de detecção de erro (bit E).
Frame Status – FS (1byte): Indica se a estação receptora reconheceu (bit A) 
e copiou o frame para um buffer local (bit C).
IEEE 802.5
IEEE 802.5 – Token Ring
Protocolo Token Ring
Aguarda r
Token
Frame pron to para
ser t ransmit ido?
Encaminhar
Token
Transmit i r
F rame
Pr io r idade do Token <=
Pr io r idade do Frame?
Bi t R < Pr ior idade do
Frame?
Sim
Não
Sim
Remove o f r ame
após c i rcular no
anel.
Token Ho ld T imer
exp i rou?
Não
Transmi te o token
Sim
Bi t R = Pr ior idade
Frame
Sim
Não
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IEEE 802.5
IEEE 802.5 – Token Ring – Checagem de erros e reconhecimento
Cada estação pode checar a existência de erros no frame e alterar o valor do 
bit E caso um erro seja encontrado. 
Quando o frame passa pela estação de destino da mensagem, esta copia a 
mensagem e altera os valores dos bits em FS (bit A = 1 e bit C = 1), indicando 
para a estação de origem, o reconhecimento e cópia do frame.
Destino não existe ou não está ativo (A = 0, C = 0).
Destino encontrado, mas frame não copiado (A = 1, C = 0).
Frame recebido (A = 1, C = 1).
Quando a estação de origem recebe o frame que ela transmitiu, ela remove o 
frame do anel e retransmite um token livre, caso o Token Hold Timer da 
estação tenha expirado ou ela não tenha mais dados para transmitir.
IEEE 802.5
IEEE 802.5 – Token Ring - Monitor
Função Monitor:
Quando a estação que enviou o frame recebe-o de volta, ela sabe que o 
frame atravessou o anel e deveria ter sido recebido pela estação de destino. 
A desvantagem do token passing é sua susceptibilidade a certos tipos de 
erros. Quando um nó falha, ele pode deixar um token circulando 
infinitamente, o que afetaria toda a rede. Ele pode, também, não conseguir 
transmitir um token livre. Devido a este tipo de problemas, cada rede Token 
Ring precisa conter um nó que além de suas funções normais, realiza a
funçãode monitor. Este nó monitora o tráfego no anel com o intuito de 
detectar falhas e tomar medidas corretivas.
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IEEE 802.5
IEEE 802.5 – Token Ring - ETR
Early Token Release:
Quando uma estação transmite um frame, se o comprimento do frame é 
menor que aquele suportado para uma volta inteira do anel, ou seja, o 
primeiro bit chega ao emissor após o encerramento da transmissão do 
frame, desperdiçando a capacidade do anel. Para permitir um uso mais 
eficiente do anel, a opção de Early-Token Release (ETR) foi adicionada ao 
padrão IEEE 802.5. ETR permite que a estação que originou o frame 
transmita um token tão logo a transmissão se encerre, mesmo que o frame 
ainda não tenha retornado a ela. A prioridade configurada no token neste 
caso é a do último frame recebido.
IEEE 802.5
IEEE 802.5 – Token Ring – Vantagens x Desvantagens
Vantagens do Token Ring
Fácil instalação do cabeamento UTP
Fácil detecção e correção de falhas no cabo
Determinística
Tráfego pode ser priorizado
Não possui PAD no frame
Desempenho bom com cargas altas
Anéis podem ser de grandes distâncias
Desvantagens do Token Ring
Custo alto
Não possui bom desempenho com cargas baixas.
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FDDI
FDDI – Introdução
Desenvolvido pela ANSI (American National Standards Institute) em 
meados dos anos 80, foi o primeiro padrão de rede Local e Metropolitana 
a suportar taxa de transmissão de 100Mbps. 
Atualmente é um padrão ISO e é totalmente compatível com a família de 
padrões IEEE 802 uma vez que sua arquitetura é semelhante a 
arquitetura MAC do IEEE 802 e emprega a mesma estrutura de endereço 
de 48bits.
FDDI foi construída como uma rede de meio compartilhado e emprega a 
topologia de anel duplo, com o controle do acesso ao meio regido pelo 
Token Passing. 
FDDI suporta até 500 estações no anel, operando a 100Mbps, e cada 
estação é conectada aos dois anéis.
FDDI
FDDI – Introdução
Arquitetura do protocolo FDDI
Medium-Access Control (MAC): é a porção da arquitetura que controla o 
acesso ao meio físico de transmissão.
Physical: é a porção da camada física independente do meio que inclui a 
codificação de dados digitais.
Physical Layer Medium Dependent: caracteriza os aspectos dependentes da 
camada física.
Gerenciamento da estação: fornece o controle necessário no nível de 
estação para gerenciar o processo sob as várias camadas FDDI.
IEEE 802.2
LLC
Medium Access Control
MAC
Physical
PHY
Physical Medium
Dependent
PMD
Station Management
SMT
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FDDI
FDDI – Método de Acesso
A sequência na qual as estações acessam o meio é pré-determinada. Uma 
estação gera uma sequência de sinalização chamada token que controla o 
direito de transmissão. Este token é continuamente passado ao longo do 
anel, de estação em estação.
Quando uma estação tem algo a transmitir, ela captura o token, envia o 
frame e, então, devolve o token.
FDDI - Canal duplo
O propósito do canal duplo é fornecer muito mais confiabilidade e fácil re-
configuração em caso de falha de um anel. 
Transmissão pode ocorrer em ambos os anéis ao mesmo tempo.
FDDI
FDDI – Formato do Frame
Formato do Token
PA: Preâmbulo (para sincronização do receptor)
SD: Delimitador de início de quadro
FC: Controle de Frame – Indica o tipo de token, dados do usuário ou 
informações de gerenciamento.
ED: Delimitador do fim de frame
Formato do Frame
PA: Preâmbulo
SD: Delimitador de início de quadro
FC: Controle de Frame – Descreve o tipo de informação
DA: Destination Address
SA: Source Address
INFO: Campo de informação
FCS: Checagem de erro
ED: Delimitador do fim de frame
FS: Indica Fim de uma sequencia de frames
PA SD FC ED
SD FC DA SA INFO FCS ED FSPA