Entendendo ethernet
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Entendendo ethernet

Disciplina:Infraestrutura De Redes De Computadores187 materiais1.810 seguidores
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porta do comutador deve ser configurada para co-
municação full-duplex, o que pode ser feito manualmente ou através de autonegociação
entre o comutador e o hospedeiro. A comunicação full-duplex também pode ocorrer se
houver um outro comutador conectado à porta do comutador original, ou um rotea-
dor; enfim, qualquer equipamento que não seja um repetidor pode ser usado com co-
municação full-duplex. Porém, quando um repetidor estiver conectado a uma porta de
um comutador, esta porta deverá funcionar em modo half-duplex.

FIGURA A4-8: Transmissões simultâneas num comutador.

Domínios de colisão. Devido à operação de armazenamento-e-reenvio, cada
porta de um comutador é um domínio de colisão independente (ver Figura A4-9).
Onde há um repetidor, a comunicação deve ocorrer no modo half-duplex, e colisões
poderão ocorrer. Caso não haja repetidor conectado a uma porta, a comunicação
nessa porta poderá ocorrer no modo full-duplex, e não haverá colisões no segmento.
Se, na Figura A4-9, o comutador fosse um repetidor, existiria um único domínio de
colisão envolvendo todos os equipamentos mostrados na figura.

45 Melhores Práticas para Gerência de Redes de Computadores

ED. CAMPUS — MELHORES PRÁTICAS PARA GERÊNCIA DE REDES DE COMPUTADORES — 0700 – CAPÍTULO 17 — 3ª PROVA

MAC A MAC B

21

MAC C

MAC D MAC F

MAC E

7 3

8 4

65

FIGURA A4-9: Domínios de colisão num comutador.

Portas com velocidades e tecnologias diferentes. Já que a retransmissão de uma
porta para outra não é imediata, as portas de um comutador não precisam necessa-
riamente operar na mesma velocidade. Podemos ter, por exemplo, um comutador
com algumas portas operando a 10 Mbps, outras a 100 Mbps e outras ainda a 1
Gbps. Contraste essa situação com o repetidor no qual todas as portas devem neces-
sariamente operar na mesma velocidade. Obviamente, uma conseqüência disso é
que as portas do comutador podem ser de tecnologias diferentes, misturando, por
exemplo, 10BASE-T com 100BASE-TX, ou ainda portas com pares trançados e ou-
tras com fibra óptica.

Formação de filas. Examinando a Figura A4-8 novamente, o leitor poderá observar
que duas transmissões estão sendo feitas para o hospedeiro “MAC A”: elas vêm das
portas 7 e 2 do comutador. Não há como realizar o envio simultâneo dos quadros
provenientes dessas para a porta de saída (porta 1). Portanto, um dos quadros deve-
rá ficar em fila, esperando sua vez. A formação de filas é característica de qualquer
equipamento do tipo armazenamento-e-reenvio. A formação de filas ocorre por vá-
rios motivos:

� O tráfego chega de forma aleatória e simultaneamente em várias portas e
pode se dirigir a uma mesma porta de saída;

� As portas podem funcionar em velocidades diferentes; se uma porta veloz es-
tiver recebendo tráfego indo para uma porta mais lenta, poderá haver forma-
ção de fila.

Conhecendo repetidores, comutadores e roteadores 46

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Domínio de colisão
individuais

Domínio de colisão
individuais

MAC D

MAC E

MAC B
MAC G

MAC H

Comutador
Repetidor

1 2

7 3

8 4

5 6

A formação de filas é normal e não implica defeito de funcionamento. Há, porém,
duas conseqüências da formação de filas: um aumento de atraso na informação que
pode, com grandes filas, ser sentido pelo usuário; e uma possibilidade de perda de
informação, já que o comutador possui memória limitada para armazenar os qua-
dros em fila. Um quadro recebido corretamente por um comutador e não reenviado
por falta de memória para colocá-lo em fila é chamado de quadro descartado.

Domínio de difusão único. Lembre-se de que quadros de difusão e de multicast são
sempre encaminhados por inundação por um comutador. Como conseqüência,
uma rede formada com um ou mais comutadores e repetidores forma um único do-
mínio de difusão. Um quadro de difusão irá para todos os equipamentos que possam
ser alcançados, passando por repetidores e comutadores. Diz-se também – e isso
significa a mesma coisa – que “um comutador não pára a difusão”.

Tratamento de laços. Laços envolvendo comutadores podem causar um problema.
Na Figura A4-10, o hospedeiro “MAC A” manda um quadro para “MAC H”. Num
primeiro momento (ver o número 1 num pequeno círculo), o quadro é enviado
para o comutador na porta 1. Supondo que o comutador utilize uma inundação
para encaminhar o quadro, este irá para todas as portas, incluindo 3 e 4, ambas co-
nectadas a um segundo comutador (formando um laço). O segundo comutador re-
cebe um quadro na porta 7 e, digamos, também utiliza inundação para encami-
nhá-lo. Portanto, este quadro irá para a porta 6 (como desejado) e para a porta 8,
voltando para o comutador original. O mesmo ocorre com o quadro recebido na
porta 8 do segundo comutador. Não é difícil verificar que o comutador original usa-
rá inundação novamente para encaminhar esses quadros e que um laço infinito de
quadros resulta. Este comportamento deve ser evitado a todo custo. A primeira so-
lução consiste em nunca formar laços envolvendo comutadores. Entretanto, essa
não é uma boa solução, pois, como mostraremos logo a seguir, é altamente desejá-
vel utilizar laços em redes. A segunda solução é de “cortar os laços” automatica-
mente, desabilitando o encaminhamento em certas portas do comutador. Isso é fei-
to pelo protocolo de árvore de cobertura (spanning tree protocol). Através desse pro-
tocolo, os comutadores conversam entre si e definem que portas de que comutado-
res deverão deixar de encaminhar quadros, evitando assim os laços. É extremamen-
te importante, portanto, que o protocolo de árvore de cobertura esteja habilitado
em todos os comutadores da rede. Detalhes sobre esse protocolo podem ser vistos
no Apêndice 6.

Mas, perguntará o leitor atento, se o protocolo de árvore de cobertura remove
os laços, de que serve colocar laços desde o início? A resposta é que precisamos de
laços para obter redundância. Redes estão ficando mais importantes para as empre-
sas e é importante que elas continuem funcionando apesar da existência de proble-
mas na rede. Uma das formas mais utilizadas de incluir redundância numa rede é de
formar laços, introduzindo assim rotas alternativas para que quadros cheguem ao
destino desejado. Por exemplo, a Figura A4-11 mostra como uma rede de campus é

47 Melhores Práticas para Gerência de Redes de Computadores

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Conhecendo repetidores, comutadores e roteadores 48

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MAC A

MAC H

1 2
1

27

8

5 6

1

3
3

7

4 8

1 2

5 6

3

4

FIGURA A4-10: Um laço envolvendo comutadores.

Distribuição

Core

Comutador
Core

Comutador de
Distribuição

Comutador
de Acesso

estação estação estação estação

FIGURA A4-11: Redundância nos enlaces de uma rede de campus.

tipicamente projetada: vários caminhos redundantes existem nas camadas core e de
distribuição. Nessa figura, o protocolo de árvore de cobertura eliminará os laços,
desabilitando o encaminhamento de quadros em certas portas. Porém, ao detectar a
perda de um enlace, o protocolo refaz todos os cálculos e escolhe desabilitar portas
diferentes, de forma a manter a comunicação entre todos os comutadores, mas sem
a presença de laços.

4.3.5 Características especiais de comutadores
Comutadores diferem muito entre si. A primeira grande diferença é decorrente do
uso que se faz da palavra “comutador”. Inicialmente, os comutadores eram tais
como descritos nesta seção. Com tempo, os comutadores adquiriram funções de
roteamento e passaram a ser chamados “comutadores de nível 3”. Também apare-
ceram “comutadores de nível 4 e 7”. Para minimizar a confusão, esta seção fala ape-
nas de comutadores “feijão-com-arroz”, que também chamamos “comutadores de
nível 2”. Discutimos apenas esses comutadores aqui. A próxima seção abordará co-
mutadores avançados, de níveis 3 e superiores.

Enumeramos, a seguir, algumas características