Teleinformática e Redes 1 - Protocolo PPP Framing

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Teleinformática e 
Redes I 
Protocolo PPP 
Framing 
Aula 13 
 Profa. Priscila Solís Barreto 
 
Protocolos da Camada de 
Enlace de Dados 
 
 
Serviços da Camada de Enlace de Dados 
-Enquadramento (Framing) 
-Controle de Erro 
-Controle de Fluxo 
-Multiplexação 
-Manutenção do Enlace 
-Segurança: autenticação e criptografia 
 
Usados para conexões diretas (wire-like) 
-Perdas e erros, mas sem quadros fora de sequencia 
- Aplicações: Enlaces diretos, LANs, conexões 
através de WANs 
-Exemplos: PPP, HDLC, 802.11 (Wifi) 
 
Enquadramento 
Enquadramento: quebrar o bit stream 
em quadros discretos e computar o 
checksum para cada quadro 
-Mapeamento do stream da camada 
física em quadros 
-As fronteiras dos quadros podem 
ser determinadas a partir de: 
- Carateres de controle 
- Flags 
- CRC checks 
 
Quados 
transmitidos 
Quados 
recebidos 
Enquadramento e Bit Stuffing 
• O quadro é delimitado por um caracter tipo flag 
• O HDLC usa bit stuffing para prevenir a ocorrencia do flag 
01111110 dentro do quadro 
• O transmissor insere 0 adicionais após encontrar cinco 1s 
consecutivos dentro do quadro 
• O receptor verifica cinco 1s consecutivos, se o bit seguinte é 0, este 
é removido 
• Se os dois bits seguintes são 10, o flag é detectado 
• Se os dois bits seguintes são 11, então o quadro tem erros 
 
Qualquer número de bits 
Exemplo 
Exemplo 1: 
Dados a serem enviados: 
 0110111111111100 
Após o stuffing e enquadramento 
0111111001101111101111100001111110 
Exemplo 2: 
Dados recebidos 
 011111101101111101111100001111110 
Após ‘destuffing’e desenquadramento 
 *011011111-11111-00* 
Byte de Flag e Byte Stuffing 
• O flag de byte inicia e finaliza cada quadro ( usado no PPP) 
(a) um quadro delimitado por flag bytes (b) 4 exemplos de sequencias 
de bytes antes e depois do stuffing 
 
 
Protocolo PPP 
• Protocolo do enlace de dados para linhas ponto a ponto 
(Internet) 
• Roteador-roteador; dial-up para roteador 
 
Funcionalidades do PPP 
• Fornece enquadramento e deteção de erros 
– Estrutura similar ao HDLC 
• Link Control Protocol (LCP) 
Estabelece, testa, mantém e libera as linhas; 
opções de negociação 
Autenticação: opções chaves no acesso do 
ISP 
• Uma familia de Network Control Protocols (NCP) 
específicos para diversos protocolos da camada 
de rede : IP, OSI network layer, IPX (Novell), 
Appletalk 
 
Aplicações do PPP 
• PPP é usado em muitas aplicações ponto a 
ponto 
– Enlaces por modem 
– Pacotes sobre SONET ( IP→PPP→SONET ) 
• PPP é também usado sobre enlaces 
compartilhados tais como Ethernet para 
fornecer LCP, NCP e opções de autenticação 
 
– PPP over Ethernet (RFC 2516) 
– Usado em DSL 
 
Cenário Típico do PPP 
Computador pessoal para SIP 
1. PC chama o roteador via modem 
2. PC e roteador trocam pacotes LCP 
para negociar os parâmetros PPP. 
3. Verificar identidades. 
4. Os pacotes NCP trocados para 
configurar a camada de rede (ex. 
TCP/IP ( uso de endereço IP). 
5. Transporte de dados, enviar/receber 
pacotes IP. 
6. NCP usado para separar a conexão 
da camada de rede ; LCP usado 
para desligar a conexão da camada 
de enlace de dados. 
7. Modem desliga 
morto 
Estabelecer 
Autenticar 
rede 
Terminar 
Abrir 
falha 
falha 
1. Portadora 
detectada 
2. Opções 
negociadas 
3. Autenticação 
completa 4. 
Configuração 
NCP 
6. Feito 
7. Liberar 
portadora 
5. 
Flag flag Endereço Controle Informação CRC Protocolo 
01111110 01111110 1111111 00000011 
Quadro sem 
numeração 
Especifica o tipo de pacote contido na carga 
útil: LCP, NCP, IP, OSI CLNP, IPX 
Todas as estações 
aceitam o quadro 
Formato do Quadro PPP 
Byte Stuffing no PPP 
Dados a serem enviados 
Depois de enquadrar e do byte stuffing 
• Flag é 0x7E (01111110) 
• Control Escape é 0x7D (01111101) 
• Se aparecer o flag ou sequencia de Control 
Escape dentro do quadro, este é reemplazado com 
0x7D seguido do octeto original XORed com 0x20 
(00100000) 
 
HDLC 
Modos de transferência HDLC 
• Modo de resposta normal 
• Modo assíncrono com balanceamento 
Formato do quadro HDLC 
• O campo de controle da ao HDLC sua funcionalidade 
• Codigos nos campos têm significados específicos e usos 
– Flag: delimita fronteiras do quadro 
– Endereço: identifica estação secundária (1 ou mais bytes) 
– In modo ABM, uma estação pode atuar como primário ou 
secundário, de tal forma que o endereço muda para cada 
situação 
– Controle: propósito e funções do quadro (1 ou 2 bytes) 
– Informação: contém dados do usuário e não tem tamanho 
padronizado mas as implementações definem um máximo 
– Frame Check Sequence: 16- ou 32-bit CRC 
 
Detecção de erros e 
recuperação de perdas 
• Os quadros se perdem em função de perda de 
sincronismo ou overflow do buffer 
• Os quadros podem ter erros na transmissão 
• O CRCs detecta os erros e esses quadros são 
tratados como perdidos 
• Recuperação atraves de ACKs, timeouts e 
retransmissões 
• Número de sequencia para identificar quadros 
fora da sequencia ou duplicados 
• O HDLC fornece possibilidade de implementar 
vários tipos de ARQs