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Resolução de erros em IEEE 802.11b e Ethernet Silmar Magnagnagno Alberti Por mais elaborada que seja a camada física de rede é esta sempre suscetível a erros e problemas como a atenuação, ou ruído. Estes erros alteram um ou mais bits de cada quadro enviado, isso faz com que o meio físico não seja totalmente confiável para o transporte de dados. Como o modelo de rede é implementado em camadas, os erros que não podem ser resolvidos em uma camada devem ser resolvidos por camadas mais altas, como a camada física não pode resolver estes problemas, a camada que deve corrigir estes erros é a camada de enlace. Com todos estes problemas a detecção de erros no nó destino da mensagem é indispensável, esta necessidade fez com que surgissem inúmeras técnicas que calculam alguns bits de redundância e os incluem no quadro junto com os dados que irão ser enviados. No outro nó da rede o quadro é verificado através destes bits. As primeiras técnicas do gênero eram capazes de identificar apenas um único bit individual erro. Porém a grande maioria dos erros ocorridos em transmissões ocorre em rajadas, alterando vários bits de um quadro. Porém técnicas mais modernas como CRC-32 podem detectar com alta precisão rajadas de erros maiores que 16 bits. Existem também técnicas de correção de erros através de bits de redundância, porém o uso delas faz com que a rede se torne mais lenta e cara, pois grande capacidade de processamento é exigida para corrigir erros no nó receptor. e esse processo se torna mais complexo quando é necessária a correção de rajadas de bits com erro. Geralmente técnicas de detecção de erros são implementadas e utilizadas em protocolos que definem como padrão a técnica utilizada para essa verificação entre outras regulamentações. Neste texto faremos uma pequena analogia sob como os protocolos IEEE 802.11b e Ethernet agem perante essas situações. O protocolo Ethernet é largamente utilizado em meios físicos guiados, lembrando que estes meios sofrem menos com a interferência e também são mais rápidos que meios não guiados. No entanto a detecção de erros não pode ser deixada de lado, já que nenhum meio é totalmente confiável. Este protocolo usa o CRC-32 (Cylic Redundancy Check ). O protocolo calcula os bits de redundância e adiciona ao quadro e o envia. O nó que recebe este quadro verifica a ocorrências de erros. Caso um quadro esteja errado ele é simplesmente descartado. Enviando para a camada superior apenas quadros corretos. Porem caso os quadros que foram descartados pelo enlace sejam necessários para a aplicação, a camada de transporte irá solicitar o reenvio de todo o datagrama sem que o enlace saiba se está reenviando um quadro, ou enviando um quadro novo. Esse tratamento feito pelo protocolo Ethernet torna a sua implantação simples e barata. Já que o hardware necessário para realizar a verificação do CRC é simples e barato. Apesar de subutilizar o meio físico com bits redundantes o uso de detecção de erros faz-se necessário para manter a confiabilidade da transmissão e garantir seu funcionamento. Por outro lado o protocolo IEEE 802.11b que geralmente é utilizado em redes sem fio (“meio não guiado”) age de forma diferente quanto ao recebimento de quadros com erros. Primeiramente esse protocolo define como padrão o uso de CRC -16 para a identificação de erros nos quadros. Essa técnica é capaz de identificar até 99% dos erros em rajadas de até 16 bits. Da mesma forma que o Ethernet esse padrão calcula os bits de redundância e inclui no quadro a ser transmitido e o receptor verifica se o quadro está correto. Caso esteja ele manda um sinal de reconhecimento positivo ACK (Acknowledgment), caso contrário ele descarta o quadro. Pois se durante um determinado tempo o ACK não for recebido o transmissor reenvia o quadro. Tendo como limite um certo número de tentativas. Para a implementação desta técnica é necessário um controle de tempo para cada quadro enviado (timer) que delimita o tempo máximo que o transmissor irá esperar pelo recebimento do ACK. Portanto se ocorrer interferência no envio do ACK ou a perca total dele não ocorre um grande problema já que o quadro será novamente enviado, o ACK também será novamente enviado, sempre com um número máximo de tentativas. O envio de ACK’s e de bits redundantes causam certa subutilização do meio, porém o uso dessas técnicas se fazem necessárias para manter a confiabilidade da transmissão. Outro problema é que o controle de tempo e ACK’s requer um hardware ligeiramente mais potente, e consequentemente com custo mais elevado. Por ser de alta complexidade técnicas de correção de erros no nó receptor requerem um hardware muito mais potente, tendo que ser feita comparação se é mais vantajoso corrigir o erro ou solicitar o reenvio do quadro. Sempre levando em conta também a subutilização do meio. No entanto não existe uma técnica que seja a melhor para todos os meios em todas as possibilidades, a escolha deve levar em conta vários fatores como, custo, facilidade, necessidade, entre outros motivos. Por este motivo que existem uma grande variedade de protocolos padrões criados visando as peculiaridades de cada meio, levando em conta sempre suas vantagens e desvantagens. Referencias: SERVETTI, A. ; DE MARTIN, J. C. 802.11 MAC Protocol with Selective Error Detection for Speech Transmission. Disponível em: <http://img.polito.it/wordpress/wp- content/uploads/2011/02/servetti_qosip2005.pdf>. Acesso em: 20 set. 2014. KUROSE, J. F.; ROSS, K. W. Redes de computadores e a Internet: uma abordagem top-down, tradução Opportunity translations; revisão técnica Wagner Zucchi. 5 ed. São Paulo : Addison Wesley, 2010. MAIA, L. P. Arquitetura de Redes de Computadores. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
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