AULA 3

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Enlace ponto-ponto – Quando há apenas uma interface de rede em cada ponta (um emissor e um receptor). Redes que implementam esse tipo de enlace não precisam se preocupar com o fato de que dois transmissores concorrentes podem desejar transmitir ao mesmo tempo.
Enlace de difusão - Outro tipo de canal de comunicação muito mais comum em redes de computadores são os chamados enlaces de difusão.
Esses tipos de enlace podem ter várias interfaces de rede remetente e vários receptores, todos compartilhando o mesmo meio de comunicação.
Quando uma interface emite um sinal representando bits, todas as outras interfaces notarão que há algo sendo transmitido.
Quatro características fundamentais do acesso múltiplo
Quando apenas um transmissor emite dados, a taxa de transmissão deve ser de R bps. Ou seja, quando apenas um nó transmite, ele usa toda a capacidade do enlace.
Quando vários transmissores emitem dados simultaneamente, cada transmissor deve ter uma fração igualitária da taxa de transmissão. Por exemplo, para M transmissores simultâneos, a taxa de transmissão ideal de cada um é de R/M bps.
Ser descentralizado. Isso quer dizer que não deve haver um nó mestre coordenando a transmissão de dados, pois isso representa um problema de confiabilidade, pois é um ponto único de falha que paralisaria todos os transmissores.
Ser simples e de implementação barata.
 Protocolos de Particionamento de Canal - Essa propriedade é interessante, pois garante a característica número 2 de um protocolo de acesso múltiplo ideal (Quando vários transmissores emitem dados simultaneamente, cada transmissor deve ter uma fração igualitária da taxa de transmissão).
Entretanto, como cada transmissor tem uma partição do canal reservado a ele, haverá ociosidade, caso um transmissor não deseje transmitir dados em sua partição, pois ninguém mais terá permissão de transmitir nessa partição. Não atende a primeira característica.
#maneiras de particionar um canal: 
Multiplexação por Divisão de Tempo (TDM – Time Division Multiplexing), Frequency Division Multiplexing (Multiplexação por Divisão de Frequência FDM e Code Division Multiple Access – Acesso Múltiplo por Divisão de Código.
Protocolos de Revezamento (passagem de token)
Protocolos de revezamento buscam se aproximar de 2 das 4 características desejáveis de um protocolo de acesso múltiplo ideal:
A característica número 1 (quando apenas um nó está ativo, este tem uma versão de R bps); e
A característica número 2 (quando M nós estão ativos, então cada nó ativo tem uma vazão de mais ou menos R/M bps).
Embora consigam unir essas duas características com algum sucesso, protocolos de revezamento comumente pecam em pelo menos uma das outras duas características desejáveis de um protocolo de acesso múltiplo:
(3) ser descentralizado (não ter um nó mestre); e/ou
(4) ser simples e de implementação barata.
-protocolos de polling, o nó mestre cria uma lista circular dos emissores presentes na rede e envia um pacote de controle a cada um deles perguntando se há necessidade de transmissão:
Caso positivo, o emissor tem permissão para emitir um quadro de dados;
Caso negativo, o mestre realiza a pergunta ao próximo.
-protocolo de passagem de token (permissão), tem a vantagem de não depender de um unico nó mestre.
Nesse protocolo, um pacote de controle especial chamado token viaja entre os emissores. O emissor que detém o token tem permissão de transmitir um quadro de dados e logo depois deve passar o token ao próximo emissor.
Protocolos de Acesso Aleatório - A ideia básica da classe de protocolos de acesso aleatório é que não há qualquer tipo de particionamento pré-definido do canal ou revezamento pré-definido. Essa classe de protocolos de acesso múltiplo se baseia na ideia de que um emissor tome sozinho sua decisão de transmitir ou não bits sobre o meio compartilhado assim que tiver dados para transmitir.
- O primeiro protocolo de acessos aleatórios proposto foi o Aloha. A ideia desse protocolo é extremamente simples: quando um transmissor desejar transmitir um pacote, ele simplesmente transmite. Caso ocorra colisão durante a transmissão, o transmissor sorteia um tempo aleatório e tenta novamente depois.
- Já no Slotted-Aloha (uma variação do Aloha), o tempo é dividido em compartimentos, e qualquer transmissor quando desejar transmitir um quadro de dados deve necessariamente aguardar o início do próximo compartimento (slot) de tempo.
Protocolos CSMA CSMA/CD – Uma característica marcante do Slotted-Aloha e do Aloha puro é que os transmissores não se preocupam em checar se há atividade no canal para só então decidir se devem ou não iniciar sua transmissão. Essa atitude poderia evitar uma série de colisões, o que aumentaria a eficiência.
Lembre-se: Quanto maior a eficiência, mais próximo se estará da característica (2) de um protocolo de acesso múltiplo ideal.
Protocolos CSMA - O protocolo de acesso múltiplo por detecção de portadora (CSMA - Carrier Cense Multiple Access) busca exatamente isso. Antes de iniciar uma transmissão, um transmissor CSMA primeiramente detecta a portadora, ou seja, escuta o canal de transmissão para checar se há algum outro transmissor usando o canal. Caso o canal esteja ocupado, o transmissor esperará até que não detecte transmissão por um período curto de tempo, para só então iniciar sua transmissão.
Por detectar a portadora antes de iniciar a transmissão de um quadro, o protocolo CSMA evita parte das colisões que ocorrem quando o Aloha ou o Slotted-Aloha são usados. Entretanto, colisões ainda podem ocorrer.
CSMA/CD - o desperdício de tempo com colisões é menor do que no CSMA puro.
Em resumo, um transmissor que usa o protocolo CSMA/CD segue o seguinte passo a passo:
O adaptador obtém um datagrama da camada de rede e prepara um quadro da camada de enlace. O quadro é armazenado em um buffer da interface de rede.O adaptador de rede detecta se o canal está ocioso. Caso positivo, inicia-se a transmissão do quadro.Enquanto transmite o quadro, o adaptador monitora a presença de energia de sinal vinda de outras interfaces de rede (ou seja, uma colisão).Caso consiga seguir até o final da transmissão do quadro atual sem detectar colisão, a interface de rede considerará que terminou de transmitir o quadro com sucesso. Porém, se a interface de rede detectar uma colisão, a transmissão será abortada.Depois de abortar uma transmissão o adaptador espera um tempo aleatório e depois retorna ao passo 2 para realizar uma nova tentativa.
Questão 1: Marque a opção que NÃO representa uma característica desejável de um protocolo de acesso ao meio ideal:
R: Deve garantir transmissão confiável.
Questão 2: Qual é o protocolo de acesso ao meio que divide o canal em compartimentos de tempos que são reservados a cada transmissor?
R: TDMA
Questão 3: Qual é o protocolo de acesso múltiplo que funciona com a ideia de que o único nó que tem permissão de emitir, em um dado momento, é o nó que detém um pacote de controle especial que dá permissão a este transmissor? Neste protocolo, caso o transmissor termine sua transmissão ou não deseje transmitir, ele deve passar esse pacote de controle especial ao próximo nó, ou seja, passar a permissão de transmitir ao próximo nó, chamado de:
R: Token.
Questão 4: Marque abaixo a opção que representa a grande evolução trazida pelo CSMA/CD em comparação com o CSMA puro:
R: Detecção de colisão, que não evitam que haja colisões, mas diminui o tempo desperdiçado com colisões quando elas ocorrem.