Camada de Enlace

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Área de Ciências Exatas e Engenharias
Redes de Computadores
Camada de Enlace
Funções e Protocolos WAN
Professora: 
Maria de Fátima Webber do Prado Lima
Camada de enlaceCamada de enlace
• Função: proporcionar serviços à camada de 
rede.
• Principal serviço: transferir dados da 
camada de rede origem para camada de 
rede destino.
• Serviços oferecidos:
– serviço sem conexão não-confirmado; 
– serviço sem conexão confirmado; 
– serviço baseado em conexão. 
Camada de enlaceCamada de enlace
• Principais atividades realizadas:
– Enquadramento
– Controle de Fluxo
– Controle de Erro
• Enquadramento:
– Delimita o início e o final do quadro
– Métodos utilizados:
• sincronização 
• contagem de caracteres 
• caracteres de início, fim com preenchimento 
• flags de início e fim com preenchimento de bits 
Camada de enlaceCamada de enlace
• Controle de fluxo:
– Se o destino possuir uma capacidade de 
processamento menor que a origem, então a 
origem deve enviar somente a quantidade de 
quadros que o destino possa processar.
Códigos de Detecção e Correção de Códigos de Detecção e Correção de 
ErrosErros
• Códigos de detecção de erros:
– O sistema através dos códigos de correção apenas 
detecta o erro
– Quando um erro é detectado, ou o quadro é 
descartado ou é solicitada a retransmissão (mais 
comum)
• Códigos de detecção e correção de erros:
– Além de detectar o erro, o sistema possui condições 
para que o erro seja corrigido sem necessidade de 
uma retransmissão.
Camada de enlaceCamada de enlace
Códigos de Detecção e Correção de Códigos de Detecção e Correção de 
ErrosErros
• Paridade par/ímpar
• Paridade combinada
• CRC (Cyclic Redundancy Checking)
• Código de Hamming
Códigos de detecção de errosCódigos de detecção de erros
• Paridade par:
Caractere Bit de Paridade Sequência a 
Transmitir
1000100 0 10001000
1110000 1 11100001
• Paridade ímpar:
Caractere Bit de Paridade Sequência a 
Transmitir
1000100 1 10001001
1110000 0 11100000
Códigos de detecção de errosCódigos de detecção de erros
• Paridade Combinada:
 M E N S A G E M BCC
Bit 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1
 2 0 0 1 1 0 1 0 0 1
 3 1 1 1 0 0 1 1 1 0
 4 1 0 1 0 0 0 0 1 1
 5 0 0 0 1 0 0 0 0 1
 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0
 7 1 1 1 1 1 1 1 1 0
VRC 0 1 0 0 0 0 1 0 0
Códigos de detecção de errosCódigos de detecção de erros
• Paridade Combinada – recepção de bloco com erro:
 M E N S A G E M BCC
Bit 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1
 2 0 0 0 1 0 1 0 0 0
 3 1 1 1 0 0 1 1 1 0
 4 1 0 1 0 0 0 0 1 1
 5 0 0 0 1 0 0 0 0 1
 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0
 7 1 1 1 1 1 1 1 1 0
VRC 0 1 0 0 0 0 1 0 0
CRC – Cyclic Redundancy CheckCRC – Cyclic Redundancy Check
• Método que se baseia no tratamento de bits como 
representações de polinômios com coeficientes 0 
e 1
• A aritmética polinomial é feita em módulo 2 
conforme a teoria algébrica:
– Não há transporte para a adição nem empréstimos 
para subtração
– Adição e subtração são idênticas à operação OU 
exclusivo
CRC – Cyclic Redundancy CheckCRC – Cyclic Redundancy Check
• Deve ser utilizado um polinômio gerador único 
para origem e para o destino:
– O bit de mais alta ordem e o bit de mais baixa 
ordem do polinômio gerador obrigatoriamente 
deve ser 1
– Para calcular os bits de verificaçao (checksum) de 
um quadro com m bits, o quadro deve conter mais 
bits que o polinômio gerador
CRC – Cyclic Redundancy CheckCRC – Cyclic Redundancy Check
• Para transmitir um bloco:
– Acrescentar uma quantidade de bits 0 (zero) na 
extremidade de baixa ordem do bloco a ser 
transmitido, que corresponda ao grau do polinômio 
gerador
– Dividir o polinômio resultante (original + bits 
zeros) pelo polinômio gerador
– O resto da divisão será acrescentado ao final do 
bloco original, como a sequência de bits de 
verificação
Exemplo de Transmissão CRCExemplo de Transmissão CRC
• Sequência a ser transmitida: 1101011011
• Polinômio gerador utilizado:10011
• 1º Passo: Acrescentar bits 0 na extremidade de 
baixa ordem do bloco a ser transmitido:
– Polinômio gerador possui grau 4, portanto 
acrescenta-se 4 bits zero: 11010110110000
• 2º Passo: Dividir o polinômio resultante pelo 
polinômio gerador:
– 11010110110000 / 10011
Exemplo de Transmissão CRCExemplo de Transmissão CRC
1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1
1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0
 1 0 0 1 1
 1 0 0 1 1
 0 0 0 0 1
 0 0 0 0 0 
 0 0 0 1 0
 0 0 0 0 0
 0 0 1 0 1
 0 0 0 0 0
 0 1 0 1 1
 0 0 0 0 0
 1 0 1 1 0
 1 0 0 1 1
 0 1 0 1 0
 0 0 0 0 0
 1 0 1 0 0
 1 0 0 1 1
 0 1 1 1 0
 0 0 0 0 0
 1 11 0 Resto 
CRC – Cyclic Redundancy CheckCRC – Cyclic Redundancy Check
• Sequência transmitida: 11010110111110
• No destino, é realizada a divisão do bloco 
recebido pelo mesmo polinômio gerador:
– Se o resto for 0 (zero), a transmissão foi 
realizada com sucesso
– Se o resto for diferente de 0 (zero), houve 
problemas na transmissão
Exemplo Transmissão sem ErrosExemplo Transmissão sem Erros
1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1
1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0
 1 0 0 1 1
 1 0 0 1 1
 0 0 0 0 1
 0 0 0 0 0 
 0 0 0 1 0
 0 0 0 0 0
 0 0 1 0 1
 0 0 0 0 0
 0 1 0 1 1
 0 0 0 0 0
 1 0 1 1 1
 1 0 0 1 1
 0 1 0 0 1
 0 0 0 0 0
 1 0 0 1 1
 1 0 0 1 1
 0 0 0 0 
 0 0 0 0 0
 0 0 0 0 Resto 
Exemplo Transmissão com ErrosExemplo Transmissão com Erros
1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1
1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0
 1 0 0 1 1
 1 0 0 1 1
 0 0 0 0 1
 0 0 0 0 0 
 0 0 0 1 0
 0 0 0 0 0
 0 0 1 0 1
 0 0 0 0 0
 0 1 0 1 0
 0 0 0 0 0
 1 0 1 0 1
 1 0 0 1 1
 0 1 1 0 1
 0 0 0 0 0
 1 1 0 1 1
 1 0 0 1 1
 1 0 0 0 0
 0 0 0 0 0
 1 0 0 0 0 Resto 
CRC (Cyclic Redundancy CRC (Cyclic Redundancy 
Checking)Checking)
• Polinômios geradores padronizados:
Polinômio Gerador Comprimento de 
caractere
Capacidade de Detecção de 
Erros
CRC 12 x12 + x11+ x3 + x2 + x +1 6 bits Até 12 erros simultâneos, ao 
longo do comprimento da 
mensagem
CRC-CCITT - V41 x16 + x12+ x5 +1 8 bits Até 16 erros simultâneos ou 
99% dos casos para sequências 
maiores que 12 erros 
simultâneos.
CRC - 16 x16 + x15+ x2 +1 8 bits Até 16 erros simultâneos ou 
99% dos casos para sequências 
maiores que 16 bits
Protocolos da Camada de EnlaceProtocolos da Camada de Enlace
• Existem diversos protocolos de enlace, que são 
utilizados de acordo com o tipo de rede e seu 
modo de funcionamento:
– Protocolos utilizados em redes WAN: HDLC, PPP, 
10GEthernet, etc.
– Protocolos utilizados em redes locais cabeadas: 
Ethernet, FastEthernet, GigaEthernet, 802.4, 
802.5
– Protocolos utilizados em redes locais sem fio: 
802.11
– ......
HDLC - High-Level Data Link ControlHDLC - High-Level Data Link Control
• Principais funções: 
– detecção e correção de erros, utilizando a 
técnica de requisição de repetição automática 
– delimitação de quadros
– verificação do sequenciamentode quadros 
recebidos, para detectar duplicidade ou perda de 
quadros
– inicialização da conexão 
– desconexão ou reset da conexão 
HDLC - High-Level Data Link ControlHDLC - High-Level Data Link Control
• Formato do quadro:
HDLC - High-Level Data Link ControlHDLC - High-Level Data Link Control
• São utilizados três tipos de quadros:
– Quadros de Informação (I): transferência de 
informação. 
– Quadros de Supervisão (S): utilizados como 
respostas de funções transmitidas pelo outro 
computador. 
– Não-Numerados (U): utilizados para iniciar, 
desconectar ou liberar uma ligação. 
HDLC - High-Level Data Link ControlHDLC - High-Level Data Link Control
• Formato do campo de controle do 
quadro:
HDLC - High-Level Data Link ControlHDLC - High-Level Data Link Control
• Principais comandos e respostas 
utilizados:
PPP – Point to Point ProtocolPPP – Point to Point Protocol
• Padrão Oficial Internet 
• Descrito pelas RFC1661, RFC1662 e 
RFC1663. 
• Permite: 
– detecção de erros; 
– múltiplos protocolos; 
– que o endereço IP seja negociado durante a 
conexão; 
– autenticação; 
PPP – Point to Point ProtocolPPP – Point to Point Protocol
• Proporciona: 
– método de framing para delimitar final do 
quadro e o início do próximo
– protocolo de controle de link (LCP - Link Control 
Protocol)
– caminho para negociar opções do nível de rede 
independente do protocolo de rede utilizado 
(NCP - Network Control Protocol)
PPP – Point to Point ProtocolPPP – Point to Point Protocol
• Formato do quadro:
PPP – Point to Point ProtocolPPP – Point to Point Protocol
• Exemplo de chamada casa -> provedor, sendo 
o computador um host temporário: 
– PC chama roteador do provedor via modem; 
– estabelecimento da conexão física; 
– PC envia ao roteador uma série de pacotes LCP 
para selecionar os parâmetros do PPP a serem 
utilizados; 
– Pacotes NCP são enviados para configurar o 
nível de rede; 
PPP – Point to Point ProtocolPPP – Point to Point Protocol
• ...continuação: 
– PC é um host Internet; 
– Acesso a Internet pelo PC;
– Usuário solicita término da conexão: 
• NCP acaba com a conexão do nível de rede e 
libera o endereço IP; 
• LCP libera a conexão com o nível de enlace; 
• término da conexão do nível físico. 
PPP – Point to Point ProtocolPPP – Point to Point Protocol
• Diagrama de estados:
PPP – Point to Point ProtocolPPP – Point to Point Protocol
• LCP - Link Control Protocol:
– Negocia opções do protocolo de enlace durante a 
fase de estabelecimento da conexão 
– Possui 11 (onze) tipos de pacotes definidos. Os tipos 
genéricos são os seguintes: configure , terminate , 
code-reject, protocol-reject, echo, discard 
– Opções que podem ser negociadas: 
– atribuição do tamanho máximo dos dados 
– habilitar a autenticação 
– escolha do protocolo 
– habilitar a monitoração da qualidade da linha 
– seleção das opções de compressão do cabeçalho 
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