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Protocolos de Redes e de Computadores

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CCT0300 – PROTOCOLOS DE REDES E DE COMPUTADORES

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Protocolos de Redes e de Computadores

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Obejtivos

O aluno deverá ser capaz de:
· Conceituar métodos de acesso ao meio físico;
· Diferenciar os métodos de acesso aos meios determinísticos e estatísticos;
· Compreender os tipos de endereçamento existe na camada de enlace (unicast, broadcast e
multicast);
· Conhecer as principais tecnologias de acesso ao meio físico para uso em redes locais em
meios confinadas ou não (IEEE 802.3 e 802.11);
· Conhecer o formato e estrutura do quadro 802.3;
· Desenvolver novas habilidades na operação junto ao analisador de protocolo.

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Conteúdo

3.3 Protocolos de acesso ao meio
3.3.1 Protocolos de acesso múltiplos determinísticos;
3.3.2 Protocolos de acesso múltiplos estatísticos;
3.4 Endereçamento na camada de enlace;
3.5 Protocolos de LAN;
3.5.1 IEEE 802.3 (Ethernet);
3.5.2 IEEE 802.11 (WiFi).

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Configuração e Conceitos Básicos de Switch
Principais Elementos de Redes Ethernet/802.

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CSMA/CD

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Comunicação Ethernet

Unicast:
Um-a-um

Broadcast:
Um-para-todos

Multicast:
Um-para-muitos

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 Quadro Ethernet: Mínimo 64 bytes, Máximo1518 bytes

Comunicação Ethernet

 Preâmbulo/SOFD: Sincronização para meio.
 Endereço de Destino: Endereço MAC de destino do dispositivo.
 Endereço de Origem: Endereço MAC de origem do dispositivo.
 Tamanho/Tipo: Tamanho do quadro ou tipo de protocolo.
 Dados: Dados encapsulados da Camada OSI 7 para 3.
 FCS: Sequência de verificação de quadro.

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 Endereço MAC: 12 dígitos hexadecimal

Comunicação Ethernet

 Broadcast: Indica um quadro broadcast ou multicast.
 Local: Indica se o endereço pode ser modificado localmente.
 Número OUI:: Identifica o fabricante da placa de rede.
 Número do Fabricante: Único, número atribuído por fornecedor.

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Comunicação Ethernet

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Comunicação Ethernet

 Configurações de porta de switch:

 AUTO:

o Negociação automática do modo bidirecional. As duas portas se comunicam para
decidir o melhor modo de funcionamento.

 FULL:
o Modo Full-duplex.

o Padrão para portas 100BASE-FX.

o Padrão para portas FastEthernet 10/100/1000.

 HALF:
o Modo Half-duplex.

Configurações de Comando nos próximos capítulos.

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Comunicação Ethernet

 Configurações de porta de switch:

 AUTO:
o Negociação automática do modo bidirecional. As duas portas se comunicam para

decidir o melhor modo de funcionamento.

 Auto-negociação pode gerar resultados imprevisíveis.

o Por padrão, quando a negociação automática falha, o switch define a porta de
switch correspondente no modo half duplex.

o Ter half-duplex em uma extremidade e full-duplex em outra causa erros de colisão
na extremidade half-duplex.

o Para evitar essa situação, defina manualmente os parâmetros bidirecionais do
switch de acordo com o dispositivo acoplado.

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Comunicação Ethernet

 Configurações de porta de switch:

 Auto-MDIX:

o As conexões entre dispositivos específicos, costumavam exigir o uso de
determinados tipos de cabo (crossover, straight-through).

o Agora é possível usar o comando de configuração da interface mdix auto na CLI para
ativar o recurso de interface que depende do meio automático (auto-MDIX).

o Quando o recurso auto-MDIX é habilitado, o switch detecta o tipo de cabo exigido
para conexões Ethernet de cobre e configura as interfaces corretamente.

Configurações de Comando nos próximos capítulos.

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Tabelas de endereços MAC do switch

 Os switches usam endereços MAC para direcionar o tráfego de rede para uma
apropriada porta.

o Um switch cria sua tabela de endereços MAC, registrando os endereços MAC dos
nós conectados a cada uma de suas portas.

o Uma vez que o endereço MAC é adicionado na tabela, o switch usa a entrada da
tabela para encaminhar o tráfego para o nó.

o Se o MAC de destino não está na tabela, o switch encaminha o quadro por todas as
portas, com exceção da porta em que foi recebido.

o Quando o nó de destino responde, o switch registra o endereço MAC do nó na
tabela.

o Se a porta esta conectada diretamente a um switch ou hub, múltiplos endereços
MAC serão gravados na tabela.

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Tabelas de endereços MAC do switch

 Exemplo Etapa 1:

o O switch recebe um quadro de broadcast do PC 1 na Porta 1.

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Tabelas de endereços MAC do switch

 Exemplo Etapa 2:

o O switch insere o endereço MAC de origem e a porta de switch que recebeu o
quadro na tabela de endereços.

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Tabelas de endereços MAC do switch

 Exemplo Etapa 3:

o Como o endereço de destino é um broadcast, o switch inunda o quadro em todas as
portas, exceto a porta em que ele recebeu o quadro.

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Tabelas de endereços MAC do switch

 Exemplo Etapa 4:

o O dispositivo de destino responde ao broadcast com um quadro unicast
endereçado a PC 1.

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Tabelas de endereços MAC do switch

 Exemplo Etapa 5:

o O switch insere o endereço MAC de origem de PC 2 e o número de porta do switch
que recebeu o quadro na tabela de endereços. O endereço de destino do quadro e
de sua porta associada é encontrado na tabela de endereços MAC.

O endereço de
destino do quadro e
sua porta associada
são encontrados nat
tabela MAC.

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Tabelas de endereços MAC do switch

 Exemplo Etapa 6:

o Agora o switch pode encaminhar quadros unicast entre os dispositivos de origem e
de destino, porque tem entradas na tabela de endereços que identificam as portas
associadas.

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Considerações de Design – Ethernet/802.3

 Largura de banda e produtividade:

o Colisões ocorrem quando dois hosts transmitem quadros simultaneamente.

 Uma grande desvantagem das redes Ethernet são as colisões.

o Quando uma colisão ocorre, os quadros transmitidos são danificados ou destruídos.

 Os hosts de envio param de enviar mais transmissões durante um período
aleatório, com base nas regras Ethernet 802.3 de CSMA/CD.

 É importante compreender que, durante a declaração da largura de banda da rede Ethernet de
10 Mb/s, a largura de banda completa para transmissão só está disponível após a resolução de
todas as colisões.

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Considerações de Design – Ethernet/802.3

 Largura de banda e produtividade:

o Um hub não oferece nenhum mecanismo para eliminar ou reduzir essas colisões,
ou seja, a largura de banda disponível para qualquer nó é reduzida de maneira
correspondente ao número de colisões.

o Dessa forma, o número de nós que compartilham a rede Ethernet afetará a
produtividade da rede.

 Uma grande desvantagem das redes Ethernet são as colisões.

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Considerações de Design – Ethernet/802.3

 Domínios de colisão:

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Considerações de Design – Ethernet/802.3

 Microssegmento:

o Quando dois hosts conectados desejam se