Aula 09 - Topologia de Redes

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Redes de Computadores
TopologiasTopologias
Nós de rede
44Cada equipamento que participa de uma Cada equipamento que participa de uma 
rede é chamado rede é chamado NÓNÓ
44ProcessadoresProcessadores
44Equipamento ativoEquipamento ativo
44Roteadores, switchs, hubs, repetidores, ...Roteadores, switchs, hubs, repetidores, ...44Roteadores, switchs, hubs, repetidores, ...Roteadores, switchs, hubs, repetidores, ...
44Podem diferir no tamanho e na capacidade Podem diferir no tamanho e na capacidade 
de processamento, mas todos podem de processamento, mas todos podem 
receber e enviar mensagensreceber e enviar mensagens
44Cada nó está ligado ao nó adjacente através Cada nó está ligado ao nó adjacente através 
de um de um linklink
Nó final
Nó roteador
Nó roteador
Nó final
Nós de rede
ROTEADOR
Nó roteador
Nó final
Nó final
Nó final
Tipos de nós
44Nó finalNó final
44recebe ou envia mensagens, mas não pode recebe ou envia mensagens, mas não pode 
executar o roteamentoexecutar o roteamento
44Nó roteadorNó roteador
44além de poder receber e enviar mensagens além de poder receber e enviar mensagens 44além de poder receber e enviar mensagens além de poder receber e enviar mensagens 
próprias, ele pode rotear mensagens de outros próprias, ele pode rotear mensagens de outros 
nósnós
44checa erros de dados e, se necessário, requisita checa erros de dados e, se necessário, requisita 
retransmissãoretransmissão
Tipos de nós
44Nó local: nó usado pelo usuário (A)Nó local: nó usado pelo usuário (A)
44Nó remoto: nó que está conectado ao nó Nó remoto: nó que está conectado ao nó 
local do usuário e ao qual ele está fazendo local do usuário e ao qual ele está fazendo 
requisição (F)requisição (F)
44Nó adjacente: dois ou mais nós que Nó adjacente: dois ou mais nós que 44Nó adjacente: dois ou mais nós que Nó adjacente: dois ou mais nós que 
compartilham o mesmo circuito (C,D,E)compartilham o mesmo circuito (C,D,E)
A
B
C D
E F
Topologia de Redes
44Um sistema de comunicação é constituído Um sistema de comunicação é constituído 
pela distribuição e interconexão de vários pela distribuição e interconexão de vários 
equipamentos e um conjunto de regras com equipamentos e um conjunto de regras com 
o intuito de organizar a transferência de o intuito de organizar a transferência de 
dados entre os diversos pontos conectados dados entre os diversos pontos conectados dados entre os diversos pontos conectados dados entre os diversos pontos conectados 
44Topologia físicaTopologia física
44Como os equipamentos estão distribuídos?Como os equipamentos estão distribuídos?
44Como estão interconectados?Como estão interconectados?
44Qual arranjo deve ser adotado?Qual arranjo deve ser adotado?
44Topologia lógicaTopologia lógica
44Como os dados trafegam no arranjo físico? Como os dados trafegam no arranjo físico? 
Topologia de Redes
44Ao utilizar um meio de transmissão Ao utilizar um meio de transmissão 
conectamos a ele equipamentos, conectamos a ele equipamentos, 
transmissores e receptorestransmissores e receptores
44A forma como essas conexões são efetuadas A forma como essas conexões são efetuadas 
depende da topologia, que definirá a forma depende da topologia, que definirá a forma depende da topologia, que definirá a forma depende da topologia, que definirá a forma 
de funcionamento da redede funcionamento da rede
44As conexões de cada equipamento à rede As conexões de cada equipamento à rede 
devem ser feitas com conectores adequados devem ser feitas com conectores adequados 
evitandoevitando--se que a presença de um conector se que a presença de um conector 
cause atenuação, eco ou ruído à linhacause atenuação, eco ou ruído à linha
Topologia de Redes
44Ponto a ponto Ponto a ponto 
44MultipontoMultiponto
44Estrela Estrela (star)(star)
44Anel (Anel (ringring))Anel (Anel (ringring))
44Barramento (bus)Barramento (bus)
44MalhaMalha
44Híbrida/MistaHíbrida/Mista
Topologia ponto-a-ponto
44Ponto a Ponto é um link entre 2 pontos Ponto a Ponto é um link entre 2 pontos 
distintosdistintos
44Esta conexão fica dedicada aos dois Esta conexão fica dedicada aos dois 
dispositivos conectadosdispositivos conectados
44Uma rede poderá ter enlaces ponto a ponto Uma rede poderá ter enlaces ponto a ponto 44Uma rede poderá ter enlaces ponto a ponto Uma rede poderá ter enlaces ponto a ponto 
(radiodifusão, fibra ótica, etc.) em (radiodifusão, fibra ótica, etc.) em 
determinados nós enquanto os demais determinados nós enquanto os demais 
seguem alguma outra topologiaseguem alguma outra topologia
44Usada em redes de 2 ou 3 máquinas sem Usada em redes de 2 ou 3 máquinas sem 
servidorservidor
44DesvantagemDesvantagem
44a abertura de um nó afeta toda a rede a abertura de um nó afeta toda a rede 
Comunicação Direta Ponto a 
Ponto.
44 Tem 2 propriedades úteis:Tem 2 propriedades úteis:
44 -- Primeiro: Pode utilizar Hardware apropriado, porque cada Primeiro: Pode utilizar Hardware apropriado, porque cada 
conexão está independentemente instalada.conexão está independentemente instalada.
44 -- Segundo: Como possuem acesso exclusivo,os computadores Segundo: Como possuem acesso exclusivo,os computadores 
podem decidir exatamente como enviar dados através da conexão.podem decidir exatamente como enviar dados através da conexão.
44 VantagensVantagens
44 BaixaBaixa complexidadecomplexidade de de implantaçãoimplantação44 BaixaBaixa complexidadecomplexidade de de implantaçãoimplantação
44 VelocidadeVelocidade
44 SegurançaSegurança
44 DesvantagemDesvantagem
44 CustoCusto alto, alto, poispois cadacada computadorcomputador devedeve se se conectarconectar a a todostodos osos
outrosoutros computadorscomputadors da da rederede
44 O O númeronúmero de de conexõesconexões é é exponencialexponencial a a quantidadequantidade de de dispositivosdispositivos
Comunicação Ponto a Ponto
A
Topologia ponto-a-ponto
A
B
C
D
Multiponto
44Na rede Na rede multipontomultiponto os os nósnós podem ser podem ser 
interligados usando apenas um interligados usando apenas um circuito circuito 
troncotronco. A rede multiponto é muitas vezes . A rede multiponto é muitas vezes 
referida como referida como circuito multipontocircuito multiponto. . 
44Na rede comutada, como podem ser feitas Na rede comutada, como podem ser feitas 44Na rede comutada, como podem ser feitas Na rede comutada, como podem ser feitas 
várias ligações em paralelo entre diferentes várias ligações em paralelo entre diferentes 
pares de pares de terminaisterminais, os nós precisam ser , os nós precisam ser 
interligados com vários troncos em paralelo. interligados com vários troncos em paralelo. 
44Um conjunto de troncos entre dois nós forma Um conjunto de troncos entre dois nós forma 
um entroncamento.um entroncamento.
Rede Multiponto
Topologia em Estrela
44Nesta ligação temos um link ponto a ponto com o nó Nesta ligação temos um link ponto a ponto com o nó 
central (central (concetradorconcetrador) que contém um hub de fiação, ) que contém um hub de fiação, 
um roteador ou um servidorum roteador ou um servidor
44A conexão entre as estações pode ser feita via nó A conexão entre as estações pode ser feita via nó 
centralcentral
44DesvantagensDesvantagens
44custos custos pode ser maior pode ser maior por gastar mais cabos e mais por gastar mais cabos e mais 
conectoresconectores
44Vulnerabilidade do nó centralVulnerabilidade do nó central
44VantagensVantagens
44caso ocorra alguma interrupção no cabo ele afetará apenas caso ocorra alguma interrupção no cabo ele afetará apenas 
o elemento conectadoo elemento conectado
44reconfiguração mais fácilreconfiguração mais fácil
Topologia em Estrela
Hubs
44A utilização de hubs corresponde à implantação de A utilização de hubs corresponde à implantação de 
uma topologia física em estrelauma topologia física em estrela
44No entanto, isto não exige que as interfaces das No entanto, isto não exige que as interfaces das 
estações percebam a rede como uma topologia em estações percebam a rede como uma topologiaem 
estrelaestrela
44Do ponto de vista da interface das estações com a Do ponto de vista da interface das estações com a 
rede, a topologia lógica pode ser um barramento ou rede, a topologia lógica pode ser um barramento ou 
um anel, com os seus respectivos métodos de um anel, com os seus respectivos métodos de 
acessoacesso
44A implementação física, interna nos hubs, pode ser A implementação física, interna nos hubs, pode ser 
qualquer uma desde que essa interface seja qualquer uma desde que essa interface seja 
preservadapreservada
Hubs
Topologia em Anel
44estações conectadas através de um circuito fechado, estações conectadas através de um circuito fechado, 
em série, formando um circuito fechado (em série, formando um circuito fechado (anelanel))
44Estrutura Estrutura “circular” com um loop de cabo“circular” com um loop de cabo
44Cada nó é conectado ponto a ponto com 2 nós adjacentesCada nó é conectado ponto a ponto com 2 nós adjacentes
44Geralmente unidirecionalGeralmente unidirecional
44Dados trafegam em uma única direção, parando em cada nóDados trafegam em uma única direção, parando em cada nóDados trafegam em uma única direção, parando em cada nóDados trafegam em uma única direção, parando em cada nó
44Se o endereço do dado não estiver no nó de parada, o dado Se o endereço do dado não estiver no nó de parada, o dado 
é retransmitido para o nó seguinteé retransmitido para o nó seguinte
44Cada retransmissão do sinal amplifica e renova o mesmoCada retransmissão do sinal amplifica e renova o mesmo
44A rede anel é menos susceptível a perda de sinal A rede anel é menos susceptível a perda de sinal 
44Não oferece um ponto de controle centralNão oferece um ponto de controle central
44Os anéis são implementados em grandes áreas Os anéis são implementados em grandes áreas 
geográficas em geográficas em backbonesbackbones tolerantes a falhatolerantes a falha
44A maioria das redes em anel deve oferecer um caminho de A maioria das redes em anel deve oferecer um caminho de 
sinalização de backupsinalização de backup
44se um ponto sofrer interrupção, usase um ponto sofrer interrupção, usa--se o caminho alternativose o caminho alternativo
Redes em Anel e Backbone
44Vantagem:Vantagem:
44projeto dos repetidores é mais simples e torna projeto dos repetidores é mais simples e torna 
menos sofisticados os menos sofisticados os protocolos de comunicaçãoprotocolos de comunicação
que asseguram a entrega da mensagem que asseguram a entrega da mensagem 
corretamente e em seqüência ao destino, pois corretamente e em seqüência ao destino, pois corretamente e em seqüência ao destino, pois corretamente e em seqüência ao destino, pois 
sendo unidirecionais evita o problema do sendo unidirecionais evita o problema do 
roteamentoroteamento
44No contexto de No contexto de redes de computadoresredes de computadores, o , o 
backbonebackbone (traduzindo para (traduzindo para portuguêsportuguês, , 
espinha dorsalespinha dorsal) designa o esquema de ) designa o esquema de 
ligações centrais de um sistema mais amplo, ligações centrais de um sistema mais amplo, 
tipicamente de elevado desempenho.tipicamente de elevado desempenho.
Topologia em Anel
Anel com repetidor interno
Anel com repetidor externo
Estação
inativa
Estação
ativa
Exemplo de Rede em Anel: IBM Token Ring.
44 Uma Uma tokentoken ringring opera com um meio único, compartilhado. opera com um meio único, compartilhado. 
44 Quando um computador precisa enviar dados, o computador deve Quando um computador precisa enviar dados, o computador deve 
esperar uma permissão antes de poder acessar a rede. esperar uma permissão antes de poder acessar a rede. 
44 Uma vez que ele obtém permissão, o computador remetente tem Uma vez que ele obtém permissão, o computador remetente tem 
completo controle do anel completo controle do anel -- nenhuma outra transmissão acontece nenhuma outra transmissão acontece 
simultaneamente. simultaneamente. simultaneamente. simultaneamente. 
44 Quando o computador remetente transmite um quadro, os bits Quando o computador remetente transmite um quadro, os bits 
passam do remetente para o próximo, então para o próximo e assim passam do remetente para o próximo, então para o próximo e assim 
por diante, até que os bits passem completamente em torno do anel e por diante, até que os bits passem completamente em torno do anel e 
volte ao remetente.volte ao remetente.
Exemplo de Rede em Anel: IBM Token Ring
44 Computadores acoplados a uma rede de Computadores acoplados a uma rede de tokentoken ringring usam uma usam uma 
mensagem especial pequena chamada de mensagem especial pequena chamada de tokentoken para coordenar o uso para coordenar o uso 
do anel. do anel. 
44 Apenas um Apenas um tokentoken existe no anel a qualquer momento. Para enviar existe no anel a qualquer momento. Para enviar 
dados, um computador deve esperar pelo dados, um computador deve esperar pelo tokentoken chegar, transmitir chegar, transmitir 
exatamente um quadro e então transmitir o exatamente um quadro e então transmitir o tokentoken para o próximo para o próximo 
computador. computador. computador. computador. 
44 Quando nenhum computador tiver dados para enviar, o Quando nenhum computador tiver dados para enviar, o tokentoken circula circula 
em torno do anel em alta velocidade. em torno do anel em alta velocidade. 
Outro Exemplo de Rede em Anel: FDDI.
A rede em anel (FDDI - Fiber Distributed Data Interface) 
foram projetadas para superar falhas sérias é uma 
tecnologia de token ring que pode transmitir dados a uma 
taxa de 100 Mbits, ela usa fibras ópticas para 
interconectar computadores em vez de fio de cobre.
Na figura acima mostra as direções em que os dados podem 
viajar nos anéis em rotação contrária, somente um dos 
anéis é normalmente usado. Na figura mostra o caminho 
dos dados após uma falha
Outro Exemplo de Rede em Anel: FDDI.
44Uma rede FDDI possui Uma rede FDDI possui autocuraautocura ((selfself healinghealing) porque ) porque 
o hardware pode detectar uma falha catastrófica e se o hardware pode detectar uma falha catastrófica e se 
recuperar automaticamente. Para fazer isso, a FDDI recuperar automaticamente. Para fazer isso, a FDDI 
usa um par de anéis em rotação contrária. usa um par de anéis em rotação contrária. 
44Um anel é usado para transmitir dados. Um anel é usado para transmitir dados. 
Quando acontece um defeito que desliga o anel, as Quando acontece um defeito que desliga o anel, as 44Quando acontece um defeito que desliga o anel, as Quando acontece um defeito que desliga o anel, as 
estações adjacentes ao defeito se estações adjacentes ao defeito se reconfiguramreconfiguram
automaticamente, usando o segundo anel para automaticamente, usando o segundo anel para 
circundar a falha.circundar a falha.
Topologia Barramento (bus)
44É a forma mais simples de uma rede de vários nósÉ a forma mais simples de uma rede de vários nós
44Neste tipo de rede todos os nós estabelecem Neste tipo de rede todos os nós estabelecem 
simultaneamente uma conexão direta com o meio simultaneamente uma conexão direta com o meio 
físico físico 
44Cada nó tem um endereço, o que permite ao Cada nó tem um endereço, o que permite ao 
equipamento identificar as mensagens endereçadas equipamento identificar as mensagens endereçadas equipamento identificar as mensagens endereçadas equipamento identificar as mensagens endereçadas 
a ele a ele 
44Os segmentos extremos usam cabos com Os segmentos extremos usam cabos com 
terminadores (no caso de cabos coaxiais)terminadores (no caso de cabos coaxiais)
44O tráfego no barramento é bidirecionalO tráfego no barramento é bidirecional
44a mensagem percorre todos os nós até encontrar seu a mensagem percorre todos os nós até encontrar seu 
destino destino 
44Principal vantagemPrincipal vantagem
44simplicidadesimplicidade
Topologia Barramento (bus)
Topologia Barramento (bus)
44Devido às características elétricas da Devido às características elétricas da 
topologia em barramento,cada e qualquer topologia em barramento, cada e qualquer 
componente pode influenciar em toda a rede componente pode influenciar em toda a rede 
44A quantidade de nós também influencia a A quantidade de nós também influencia a 
rede, rede, pois cada nó atenua o sinalpois cada nó atenua o sinalrede, rede, pois cada nó atenua o sinalpois cada nó atenua o sinal
44Um segmento Ethernet pode aceitar até 30 Um segmento Ethernet pode aceitar até 30 
nósnós
44acima disto devem ser colocados repetidores para acima disto devem ser colocados repetidores para 
restaurar o sinalrestaurar o sinal
44Outra vantagem é a utilização de menor Outra vantagem é a utilização de menor 
quantidade de cabosquantidade de cabos
Compartilhamento em uma Ethernet.
O padrão Ethernet, especifica todos os detalhes inclusive 
formato dos quadros que são enviados através do Éter, 
voltagem e método para modular um sinal.
Como a Ethernet é baseada na topologia de Barramento 
(hoje trabalha também em estrela), vários computadores 
devem compartilhar o acesso a um meio único. Assim um 
remetente transmite o sinal em direção as extremidades do 
cabo.
Importante:”Em quanto um computador está enviando sinais, 
os demais esperam, assim que ele terminar, o próximo pode 
começar a enviar os sinais”.
Topologia Malha
44A rede é composta de A rede é composta de APsAPs ((Access Access pointpoint = Ponto de = Ponto de 
acesso) e clientes, os quais necessariamente devem acesso) e clientes, os quais necessariamente devem 
utilizar aquele AP para trafegarem. utilizar aquele AP para trafegarem. 
44Uma rede Uma rede meshmesh é composta de vários é composta de vários 
nósnós//roteadoresroteadores, que passam a se comportar como , que passam a se comportar como 
uma única e grande rede, possibilitando que o uma única e grande rede, possibilitando que o uma única e grande rede, possibilitando que o uma única e grande rede, possibilitando que o 
cliente se conecte em qualquer um destes nós. cliente se conecte em qualquer um destes nós. 
44Os nós fazem a função de repetidores e cada nó Os nós fazem a função de repetidores e cada nó 
está conectado a um ou mais dos outros nós. Desta está conectado a um ou mais dos outros nós. Desta 
maneira é possível transmitir mensagens de um nó maneira é possível transmitir mensagens de um nó 
a outro por diferentes caminhos. a outro por diferentes caminhos. 
44Existem redes com cerca de 30.000 nós operando Existem redes com cerca de 30.000 nós operando 
Rede em Malha
Híbrida/Mista
44É a topologia mais utilizada em grandes É a topologia mais utilizada em grandes 
redes. redes. 
44combinam duas ou mais topologias simplescombinam duas ou mais topologias simples
44Junta várias estruturas de redesJunta várias estruturas de redes
44Ex: Cabo e wirelessEx: Cabo e wireless
44Vantagem:Vantagem:
44AdequaAdequa--sese a topologia de rede em função do ambiente, a topologia de rede em função do ambiente, 
compensando os custos, expansibilidade, flexibilidade e compensando os custos, expansibilidade, flexibilidade e 
funcionalidade de cada segmento de redefuncionalidade de cada segmento de rede..
Tecnologia Ethernet
44EthernetEthernet é uma tecnologia de interconexão para é uma tecnologia de interconexão para 
redes locaisredes locais
44baseada no envio de pacotes.baseada no envio de pacotes.
44Ela define cabeamento e sinais elétricos para a Ela define cabeamento e sinais elétricos para a 
camada físicacamada físicacamada físicacamada física
44Hoje Hoje a mais utilizadaa mais utilizada
44balanço entre velocidade, custo e facilidade de balanço entre velocidade, custo e facilidade de 
instalação.instalação.
44aceitação no mercado de computadores e aceitação no mercado de computadores e 
existência de bom suporte.existência de bom suporte.
44Padrão definido pelo Padrão definido pelo IEEE como IEEE como 802.3802.3..
Tecnologias/Estruturas lógicas
44ArcnetArcnet
44EthernetEthernet
44TokenToken ringring
44FDDIFDDIFDDIFDDI
44ISDNISDN
44Frame Frame RelayRelay
44ATMATM
44X25X25
44DSLDSL
Ethernet - Barramento
Ethernet - Estrela
Ethernet - Mista
Administração e 
Gerenciamento de 
39
Cabeamento Ethernet
44Quatro Quatro tipos de cabos mais usados hoje:tipos de cabos mais usados hoje:
4410Base5 : coaxial grosso (10Base5 : coaxial grosso (thickthick ethernet)ethernet)
4410Base2 : coaxial fino (10Base2 : coaxial fino (thinthin ethernet)ethernet)
4410BaseT (UTP) : par trançado10BaseT (UTP) : par trançado4410BaseT (UTP) : par trançado10BaseT (UTP) : par trançado
4410BaseFL : fibra óptica10BaseFL : fibra óptica
44ambientes com interferênciaambientes com interferência
442 km de distância2 km de distância
44100 100 MbpsMbps
Fluxo de dados na Ethernet
Comprimento máximo da ethernet: 2500 m
distância max. percorrida por 64 bits (10Mbps) sem colisão
CSMA
44Carrier Carrier SenseSense withwith MultipleMultiple AccessAccess
44que organiza a forma como os computadores que organiza a forma como os computadores 
compartilham o canalcompartilham o canal
44esquema esquema de coordenação distribuídade coordenação distribuída
44Atividade elétrica no cabo determina status.Atividade elétrica no cabo determina status.44Atividade elétrica no cabo determina status.Atividade elétrica no cabo determina status.
44Se nenhum computador envia frames: não há Se nenhum computador envia frames: não há 
portadora (portadora (carriercarrier).).
44Se algum computador transmite: há portadora.Se algum computador transmite: há portadora.
44Se não há portadora, a placa transmite um Se não há portadora, a placa transmite um 
frame!frame!
CSMA
44Se há uma portadora, a placa espera p/ Se há uma portadora, a placa espera p/ 
enviar seu frame.enviar seu frame.
44Tecnicamente:Tecnicamente:
44Verificar a presença de uma portadora chamaVerificar a presença de uma portadora chama--se: se: 
carriercarrier sensesense !!carriercarrier sensesense !!
44Usar a presença de sinal para transmissão por Usar a presença de sinal para transmissão por 
vários computadores: Carrier vários computadores: Carrier SenseSense withwith MultipleMultiple
AccessAccess
44CS (Carrier CS (Carrier SenseSense):): Capacidade de identificar se Capacidade de identificar se 
está ocorrendo transmissão;está ocorrendo transmissão;
44MA (MA (MultipleMultiple Access):Access): Capacidade de múltiplos nós Capacidade de múltiplos nós 
concorrerem pelo utilização da mídia;concorrerem pelo utilização da mídia;
Colisão
44O que acontece se, na ausência de O que acontece se, na ausência de 
portadora, dois computadores decidem portadora, dois computadores decidem 
transmitir simultaneamente?transmitir simultaneamente?
44Colisão (interferência) !Colisão (interferência) !
44Qual o mecanismo de Recuperação ?Qual o mecanismo de Recuperação ?44Qual o mecanismo de Recuperação ?Qual o mecanismo de Recuperação ?
44CSMA/CD CSMA/CD 
44CD: Colision Detection (and BackOff) CD: Colision Detection (and BackOff) 
Tratando a colisão
44Ao sentir a colisão (alteração anormal na Ao sentir a colisão (alteração anormal na 
voltagem, pela placa), o computador espera.voltagem, pela placa), o computador espera.
44Se o mesmo detecta uma colisão, toda Se o mesmo detecta uma colisão, toda 
transmissão é interrompida e é emitido um transmissão é interrompida e é emitido um 
sinal (“sinal (“jamjam” de 48 bits) para anunciar que ” de 48 bits) para anunciar que sinal (“sinal (“jamjam” de 48 bits) para anunciar que ” de 48 bits) para anunciar que 
ocorreu uma colisãoocorreu uma colisão
44Mas Mas se ambos computadores esperarem o se ambos computadores esperarem o 
mesmo tempo para retransmitir: nova mesmo tempo para retransmitir: nova 
colisão !colisão !
44Usar um Usar um delaydelay de no máximo d.de no máximo d.
44Selecionar um valor randômico!Selecionar um valor randômico!
Evitar colisões múltiplas
44Se houver nova colisão, duplicaSe houver nova colisão, duplica--se o tempo se o tempo 
de de delaydelay !!
44Binary exponential BackoffBinary exponential Backoff : ato de : ato de 
dobraro tempo de dobrar o tempo de delaydelay a cada colisãoa cada colisão
Algoritmo
1.1. Se o canal está livre, iniciaSe o canal está livre, inicia--se a transmissão, senão vai para o se a transmissão, senão vai para o 
passo 4;passo 4;
2.2. [transmissão da informação] se colisão é detectada, a [transmissão da informação] se colisão é detectada, a 
transmissão continua até que o tempo mínimo para o pacote transmissão continua até que o tempo mínimo para o pacote 
seja alcançado (para garantir que todos os outros seja alcançado (para garantir que todos os outros 
transmissores e receptores detectem a colisão), então segue transmissores e receptores detectem a colisão), então segue 
para o passo 4;para o passo 4;para o passo 4;para o passo 4;
3.3. [fim de transmissão com sucesso] informa sucesso para as [fim de transmissão com sucesso] informa sucesso para as 
camadas de rede superiores, sai do modo de transmissão;camadas de rede superiores, sai do modo de transmissão;
4.4. [canal está ocupado] espera até que o canal esteja livre;[canal está ocupado] espera até que o canal esteja livre;
5.5. [canal se torna livre] espera[canal se torna livre] espera--se um tempo aleatório, e vai se um tempo aleatório, e vai 
para o passo 1, a menos que o número máximo de tentativa para o passo 1, a menos que o número máximo de tentativa 
de transmissão tenha sido excedido;de transmissão tenha sido excedido;
6.6. [número máximo de tentativa de transmissão excedido] [número máximo de tentativa de transmissão excedido] 
informa falha para as camadas de rede superiores, sai do informa falha para as camadas de rede superiores, sai do 
modo de transmissão;modo de transmissão;
2 - Endereçamento de Hardware e Frames
44Meio físico compartilhado por muitos Meio físico compartilhado por muitos 
computadores.computadores.
44Sinal chega a vários, além daquele a qual é Sinal chega a vários, além daquele a qual é 
especificamente destinado.especificamente destinado.
44Como identificar este computador específico?Como identificar este computador específico?44Como identificar este computador específico?Como identificar este computador específico?
44Frames !Frames !
Endereçamento físico
Formato de Endereços Físicos
44TipoTipo
44EstáticosEstáticos: pré: pré--estabelecido pelo fabricante.estabelecido pelo fabricante.
44DinâmicosDinâmicos
44Endereço determinado quando a estação é ligada. Pode Endereço determinado quando a estação é ligada. Pode 
tentar valores aleatórios até encontrar algum que não tentar valores aleatórios até encontrar algum que não 
seja usado por outro computador na redeseja usado por outro computador na rede..seja usado por outro computador na redeseja usado por outro computador na rede..
44Configuráveis: manual, na EPROM.Configuráveis: manual, na EPROM.
44O O endereço MACendereço MAC (do (do inglêsinglês Media Access Media Access ControlControl) ) 
é o endereço físico de 48 é o endereço físico de 48 bitsbits da estação, ou, mais da estação, ou, mais 
especificamente, da especificamente, da interface de redeinterface de rede
44dígitos hexadecimais agrupados dois a dois: dígitos hexadecimais agrupados dois a dois: 
00:00:5E:00:01:0300:00:5E:00:01:03
MAC
44Os três primeiros Os três primeiros octetosoctetos são destinados à são destinados à 
identificação do fabricante, os 3 posteriores identificação do fabricante, os 3 posteriores 
são fornecidos pelo fabricante. são fornecidos pelo fabricante. 
44É um endereço único, i.e., não existem, em É um endereço único, i.e., não existem, em 44É um endereço único, i.e., não existem, em É um endereço único, i.e., não existem, em 
todo o mundo, duas placas com o mesmo todo o mundo, duas placas com o mesmo 
endereço.endereço.
Frames
44Permitem a identificação do conteúdo Permitem a identificação do conteúdo 
do dado a ser transmitido. do dado a ser transmitido. 
44Composto por “campos”Composto por “campos”
FRAMES
44A transmissão de cada frame começa com o envio A transmissão de cada frame começa com o envio 
de 8 bytes contendo um preâmbulo (de 8 bytes contendo um preâmbulo (PleamblePleamble) e ) e 
uma seqüência de inicialização. uma seqüência de inicialização. 
44Serve para avisar outros micros da rede de que Serve para avisar outros micros da rede de que 
uma transmissão está prestes a começar.uma transmissão está prestes a começar.
44Campo de dados, que pode incluir até 1500 bytes Campo de dados, que pode incluir até 1500 bytes 44Campo de dados, que pode incluir até 1500 bytes Campo de dados, que pode incluir até 1500 bytes 
por frame. por frame. 
44Cabeçalho do frame (14 bytes no total):Cabeçalho do frame (14 bytes no total):
44endereço MAC de destinoendereço MAC de destino
44endereço MAC de origem endereço MAC de origem 
44 tipo de dados e tipo de dados e 
44mais 4 bytes finais, que contém códigos de CRC, usados mais 4 bytes finais, que contém códigos de CRC, usados 
(pelas placas de rede) para verificar a integridade do frame (pelas placas de rede) para verificar a integridade do frame 
recebidorecebido
Frame Ethernet
Tipos de Frames
55
Hubs Ethernet 
44 formam uma rede com formam uma rede com topologia física em topologia física em 
estrelaestrela
44múltiplos controladores de interface de rede múltiplos controladores de interface de rede 
enviando dados ao enviando dados ao hubhub
44dados são então reenviados a um dados são então reenviados a um backbonebackbone, , 44dados são então reenviados a um dados são então reenviados a um backbonebackbone, , 
ou para outros segmentos de rede.ou para outros segmentos de rede.
44Usam Usam CSMA/CDCSMA/CD para as para as colisões. colisões. 
Switch Ethernet
44Redes com Redes com switch switch tipicamente seguem uma tipicamente seguem uma 
topologia em estrelatopologia em estrela
44VantagensVantagens
44maior largura de bandamaior largura de banda
44restringi os domínios de colisão (nãorestringi os domínios de colisão (não--broadcast)broadcast)44restringi os domínios de colisão (nãorestringi os domínios de colisão (não--broadcast)broadcast)
Fast Ethernet
44FastFast EthernetEthernet é um termo para vários é um termo para vários 
padrões da padrões da EthernetEthernet que levam o tráfego de que levam o tráfego de 
dados à taxa nominal de 100 dados à taxa nominal de 100 MbitMbit/s/s
44O padrão mais comum da O padrão mais comum da Ethernet de 100 Ethernet de 100 44O padrão mais comum da O padrão mais comum da Ethernet de 100 Ethernet de 100 
megabitmegabit é o 100BASEé o 100BASE--TX (T = Cobre do TX (T = Cobre do Par Par 
TrançadoTrançado) ) 
44GigabitGigabit Ethernet: Ethernet: tecnologias para transmissão tecnologias para transmissão 
de quadros em uma rede a uma velocidade de de quadros em uma rede a uma velocidade de 
GibabitGibabit por segundo definido no por segundo definido no padrãopadrão IEEE 802.3IEEE 802.3--
2005 2005 
Erros de Transmissão
44Raios, variações na corrente elétrica, Raios, variações na corrente elétrica, 
interferências eletrointerferências eletro--magnéticas, etc.magnéticas, etc.
44Alteram o valor do dado.Alteram o valor do dado.
44Interpretação errada.Interpretação errada.
44Mecanismos de verificação de errosMecanismos de verificação de erros44Mecanismos de verificação de errosMecanismos de verificação de erros
44ParidadeParidade
44CheckSumCheckSum
44CRCCRC
Verificando a Paridade
44Bit de paridadeBit de paridade
44Paridade Par:Paridade Par:
44O transmissor configura o bit de paridade para 0 O transmissor configura o bit de paridade para 0 
ou 1 de forma que o ou 1 de forma que o número número total de bits 1 total de bits 1 
(incluindo o próprio bit de paridade) seja par(incluindo o próprio bit de paridade) seja par(incluindo o próprio bit de paridade) seja par(incluindo o próprio bit de paridade) seja par
44o bit de o bit de paridparid. para 0100101 é 1.. para 0100101 é 1.
44Paridade Ímpar: análoga.Paridade Ímpar: análoga.
CheckSum
44Dados são tratados como uma Dados são tratados como uma 
seqüência de inteiros sobre os quais é seqüênciade inteiros sobre os quais é 
calculada uma soma.calculada uma soma.
Limitações do CheckSum
CRC - Cyclic Redundancy 
Check
44Implementado em HardwareImplementado em Hardware
44registrador de deslocamento + porta Xorregistrador de deslocamento + porta Xor
44melhor que checksummelhor que checksum
44Cada bit muda dramaticamente o resultado Cada bit muda dramaticamente o resultado 
final.final.final.final.
O Instituto de Engenheiros Eletricistas e 
Eletrônicos ou IEEE
44é uma organização profissional sem fins é uma organização profissional sem fins 
lucrativos, fundada nos lucrativos, fundada nos Estados UnidosEstados Unidos
44Sua meta é promover conhecimento no Sua meta é promover conhecimento no 
campo da campo da engenharia elétricaengenharia elétrica, , eletrônicaeletrônica e e 
computaçãocomputação. . computaçãocomputação. . 
44Um de seus papéis mais importantes é o Um de seus papéis mais importantes é o 
estabelecimento de padrões para formatos estabelecimento de padrões para formatos 
de de computadorescomputadores e e dispositivosdispositivos..
IEEE 802
44 Os padrões IEEE 802 são referentes às redes locais e redes Os padrões IEEE 802 são referentes às redes locais e redes 
metropolitanas. Camadas da arquitetura IEEE 802:metropolitanas. Camadas da arquitetura IEEE 802:
44 Física/Física/PhysicalPhysical LayerLayer (PHY): camada responsável pelo estabelecimento, manutenção e (PHY): camada responsável pelo estabelecimento, manutenção e 
liberação de conexões físicas. A transmissão dos bits é feita através de um meio liberação de conexões físicas. A transmissão dos bits é feita através de um meio 
físico, podendo ser físico, podendo ser cabo coaxialcabo coaxial, cabo , cabo par trançadopar trançado ou ou Fibra ópticaFibra óptica. Responsável pelo . Responsável pelo 
método de codificação e pela taxa de transmissão.método de codificação e pela taxa de transmissão.
44 Controle de acesso ao meio/Médium Access Controle de acesso ao meio/Médium Access ControlControl (MAC): camada responsável pela (MAC): camada responsável pela 
organização do acesso ao meio físico compartilhado. O controle é feito por técnicas: organização do acesso ao meio físico compartilhado. O controle é feito por técnicas: 
CSMA/CD (802.3), CSMA/CD (802.3), TokenToken Bus (802.4), Bus (802.4), TokenToken RingRing (802.5), DQDB (802.6).(802.5), DQDB (802.6).CSMA/CD (802.3), CSMA/CD (802.3), TokenToken Bus (802.4), Bus (802.4), TokenToken RingRing (802.5), DQDB (802.6).(802.5), DQDB (802.6).
44 Alguns subAlguns sub--padrões do padrões do IEEE 802IEEE 802 conhecidos:conhecidos:
44 IEEE 802.1IEEE 802.1: Padrão que especifica a relação entre os padrões IEEE e sua interação : Padrão que especifica a relação entre os padrões IEEE e sua interação 
com os modelos com os modelos OSIOSI, assim como as questões de , assim como as questões de interconectividadeinterconectividade e administração e administração 
de redes.de redes.
44 IEEE 802.2IEEE 802.2: Controle lógico de enlace (LLC), que oferece serviços de conexão lógica a : Controle lógico de enlace (LLC), que oferece serviços de conexão lógica a 
nível de capa 2.nível de capa 2.
44 IEEE 802.3IEEE 802.3: Padrão que especifica as camadas de ligação de dados do Modelo OSI : Padrão que especifica as camadas de ligação de dados do Modelo OSI 
para a interconexão de para a interconexão de redes locaisredes locais..
44 IEEE 802.11IEEE 802.11: Padrão para : Padrão para redes sem fioredes sem fio..