07 - Enderecamento de Hardware

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Introdução 
 
Endereçamento de 
hardware e 
identificação de 
quadros 
Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF 
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Introdução 
 
 O que é endereçamento de hardware? 
 
 Como funciona o endereçamento de hardware? 
 
 
 
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Introdução 
 Fisicamente qualquer dados transmitido é captado por qualquer 
receptor ligado na rede LAN. 
 
 Cada estação de uma LAN tem um endereço numérico único, 
chamado de endereço físico, endereço de hardware ou endereço 
de acesso ao meio (media Access Address - MAC). 
 
 O transmissor tem o cuidado de além dos dados, transmitir junto 
os endereços de origem e de destino. 
 
 O hardware receptor analisa cada quadro recebido, verificando se 
os quadros são para ele, os que não forem, ele descarta. 
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Filtro de pacotes 
 
 Filtro de pacotes: 
– O hardware da rede LAN é completamente à parte da CPU; 
– O hardware da LAN trata automaticamente a verificação do 
tamanho dos quadros, CRC, envio e recebimento dos dados sem 
a necessidade de processamento por parte da CPU. 
 
 
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Filtro de pacotes 
 Se o endereço físico de destino for igual ao da estação, o hardware da 
interface LAN passa o quadro para o sistema operacional. 
 
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Formato de endereço físico 
 Existem vários formatos de endereçamento físico: 
 
– Estático - nesta categoria os fabricantes definem endereços 
únicos para suas interfaces de rede, não mudando a menos que 
troquem de hardware; 
 
– Configurável - geralmente fornecem um esquema para alteram 
os endereços utilizados. Ex: switches ou Eproms programáveis; 
 
– Dinâmico - É um esquema onde cada estação designa um 
endereço automaticamente. Escolhe um numero aleatoriamente 
e testa se nenhum outro computador está usando. 
 
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Formato de endereço físico 
 Endereçamento físico - facilidade de uso permanente. Não 
existe conflito. 
 
 Endereçamento dinâmico tem duas vantagens: não há 
necessidade de os fabricantes se coordenarem entre si e tem 
endereços menores. 
 
 Endereçamento configuráveis - tem a característica de ser um 
meio termo entre os dois. Tem a vantagem de não mudar o 
endereço da estação na troca de um hardware defeituoso de 
interface de rede. 
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Broadcasting 
 
 Também conhecida como DIFUSÃO, o termo é originalmente 
utilizado nos meios de comunicação de TV e rádio. 
 
 Em termos computacionais, broadcasting serve para expressar 
quando um aplicativo disponibiliza dados para todos os 
computadores que estão na rede. 
 
 Usar esta técnica tem a vantagens de permitir como identificar 
impressoras disponíveis na rede. 
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Broadcasting 
 
 Para tornar possível a comunicação pelo método broadcasting nas 
redes tipo LAN, o transmissor pode usar um tipo de endereço 
especial chamada de endereço de broadcasting. 
 
 Desta forma, uma interface passa uma cópia para o sistema 
operacional quando o endereço de destino for aceito ou também 
quando for um endereço de broadcasting. 
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Multicasting 
 Em alguns casos, o processo utilizado pela técnica de 
broadcasting pode onerar as CPU desnecessariamente. 
No exemplo da busca por uma impressora por exemplo, 
o processo irá interromper todas máquinas. 
 
 O multicasting permite programar no nível mais baixo 
com parâmetros que permitem “filtrar” quadros que não 
tem interesse para uma máquina atual. 
 
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Endereçamento Multicast 
 As interfaces de redes são programadas para aceitar e rejeitar os 
pacotes Multicasting. 
 
 As interfaces de redes são programadas para aceitar alguns 
endereços de multicasting. Ex: som e vídeo. 
 
 Outros computadores não dispensarão seu tempo processando a 
mensagem, pois serão rejeitadas pelas interfaces de redes que não 
foram programadas para aceitas os pacotes multicasting. 
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Identificando o pacote 
 Cada quadro contém informações adicionais 
para informar o tipo do conteúdo. 
 
 São utilizados dois método para identificar os 
tipos de dados presente em um quadro: 
– Tipo de quadro explícito (campo de tipo de quadro) ou (frame type 
field); 
– Tipo de quadro implícito (O hardware não especifica nenhum campo 
identificador). 
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Cabeçalhos e formatos de quadros 
 A maioria das tecnologias das LAN trabalham com formato de 
quadros baseados em cabeçalhos e área de dados: 
 
 
 
 
 
 
 
 Na maioria das LAN, os cabeçalhos tem tamanho e posições fixas, 
enquanto que o tamanho da área de dados pode variar. 
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Cabeçalho Ethernet 
 Um quadro Ethernet, por exemplo tem o seguinte formato: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Se todos os 48 bits são setados em 1, significa o uso do método 
broadcasting; 
 Iniciar com o primeiro bit em “1” significa que está sendo usado 
Multicasting. 
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Cabeçalho Ethernet 
 
 
 Tipos de quadro: 
 (Frame Type) 
 
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Redes sem auto-identificação 
 Existem duas abordagem para tratamento de redes que 
não identificam o tipo de dados em seus quadros: 
– Para transmissor e receptor que concordam em utilizar um único tipo 
de dados; 
– Para transmissor e receptor que concordam em utilizar os primeiros 
bytes da área de dados para fazer a identificação. 
 
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Redes sem auto-identificação 
 Esta abordagem pode apresentar problemas, se dois aplicativos 
utilizarem valores iguais na identificação de seus dados. 
 
 Para assegurar uma padronização, as organizações devem tomar o 
cuidado para não especificarem valores iguais na identificação de 
seus dados. Nem sempre isto acontece, pois escolhas acidentais 
podem ocorrer, fazendo que uma aplicação possa interferir em outra 
na identificação de quadros. 
 
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Redes sem auto-identificação 
 Para resolver este problema, a IEEE definiu um campo extra para 
especificar de acordo com a organização e padronização, chamado 
de IEEE LLC/SNAP. 
 Este método é utilizado em frames que não possuem tipificação em 
seus quadros como em IEEE802.2. 
 
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Analisadores de redes 
 Muitos analisadores podem ser usados para 
coletar dados estatísticos da rede: 
 Número médio de quadros /s; 
 Tamanho médio dos quadros; 
 Números de colisões que acontecem; 
 Atraso do token em uma rede em anel; 
 Etc. 
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Analisadores de redes 
 A técnica é simples, softwares especiais podem colocar 
qualquer placa de rede em modo promíscuo para fazer 
com que eles aceitem qualquer quadro que recebam. 
 
 O software terá visibilidade de todos os quadros que 
trafegam naquela rede, desta forma, podendo 
analisar/espiar os pacotes de outros computadores.