Camada de Enlace
Redes de Computadores
Agenda
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Enquadramento
Quadro IEEE 802.3
Detectando colisões
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CSMA/CD
CSMA/CA
Enquadramento
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Refere-se ao processo de particionar uma
sequência de bits em unidades discretas,
quadros
É a forma que uma rede formata os bits
enviados para o cabo
Se torna possível para a origem e destino
sincronizar a transmissão e a recepção de
dados, quadros têm limites detectáveis
Enquadramento
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Facilita a detecção e correção de erros
Ao inserir o header para formar o quadro, o
destino pode calcular a integridade do
datagrama
Inserção de caracteres de marcação antes e
depois da mensagem de dados
01111110 => marcação
11101111 => dados
011111101110111101111110 => quadro
Enquadramento
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Como origem pode distinguir entre dados e
bits de marcação?
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Alterar o conjunto para garantir unicidade de
padrões
Preenchimento de bits
Preenchimento de um bit 0 após cada sequência
de cinco 1s nos dados
Destino retira os bits 0 pois sabe do uso desta
técnica
Enquadramento
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Marcador
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Conjunto de dados a ser transmitido
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01111110
11111100111111011
Quadro a ser enviado ??
0111111011111010011111001101111110
Quadro IEEE 802.3
Preâmbulo
(7 bytes)
S
Destino Origem
(6 bytes) (6 bytes)
Preâmbulo
Header
L
Dados
(46 a 1500 bytes)
Carga
Tamanho do quadro
CRC
P (4 bytes)
Engate
Quadro IEEE 802.3
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Preâmbulo
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Delimitador de início - S
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1 byte - 10101011
Origem e destino
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Usado para sincronização
Cada octeto (byte) - 10101010
48 bits - endereço MAC, não IP
Comprimento - L
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Comprimento dos dados. 2 bytes
Quadro IEEE 802.3
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Dados
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Protetor
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46 a 1500 bytes
Dados adicionais que preenchem o campo de
dados até o seu mínimo de 46 bytes
0 a n bytes, n número de bytes necessário
Checagem de soma
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Informação para detecção de erros
4 bytes
CRC = checagem de redudância cíclica
Controle de Acesso ao Meio - MAC
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A função do MAC é permitir que dispositivos
compartilhem a capacidade de transmissão
de uma rede.
Ele controla o acesso ao meio de
transmissão de modo a se ter um uso
ordenado e eficiente deste meio.
CSMA/CD
CSMA/CA
CSMA/CD
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Carrier Sense Multiple Access with Collision
Detection
Múltiplo Acesso com Verificação de Presença
de Portadora e Detecção de Colisão.
Protocolo de telecomunicação que organiza a
forma como os computadores compartilham
o canal.
CSMA/CD
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
CS (Carrier Sense): Capacidade de
identificar se está ocorrendo transmissão;
MA (Multiple Access): Capacidade de
múltiplos nós concorrerem pelo utilização da
mídia;
CD (Collision Detection): É responsável por
identificar colisões na rede;
CSMA/CD
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Inclui uma técnica de detecção da portadora
e um método para controlar colisões:
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se um posto de transmissão detecta, enquanto
transmite que outro sinal foi injetado no canal,
pára de transmitir, envia um sinal de dispersão e
espera um intervalo de tempo aleatório (backoff)
antes de tentar enviar novamente a mensagem
original.
Funcionamento – CSMA/CD
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O CSMA identifica quando a mídia está
disponível (idle time) para a transmissão.
Neste momento a transmissão é iniciada.
O mecanismo CD ao mesmo tempo obriga
que os nós escutem a rede enquanto emitem
dados, razão pela qual o CSMA/CD é
também conhecido por “Listen While
Talk“(LWT).
Detectando colisões – CSMA/CD
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Como o CD tem a capacidade de “ouvir”
enquanto “fala”, o mesmo compara se a
amplitude do sinal recebido é a mesma do
sinal enviado.
Desta forma, quando ouve-se algo diferente
do que foi dito, é identificada uma colisão.
Detectando colisões – CSMA/CD
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
Colisões são consideradas um problema, ou
um erro de transmissão, apenas quando
ocorrem mais de 16 vezes consecutivas.
Se um determinado nó tenta retransmitir um
mesmo frame mais de 16 vezes, resultando
sempre em uma colisão, então tal
transmissão é cancelada e passa a ser
considerada um problema.
Funcionamento – CSMA/CD
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Se o mesmo detecta uma colisão, toda
transmissão é interrompida e é emitido um
sinal (“jam” de 48 bits) para anunciar que
ocorreu uma colisão.
Para evitar colisões sucessivas o nó espera
um período aleatório e volta a tentar
transmitir.
CSMA/CA
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Carrier Sense Multiple Access With Collision
Avoidance
Uma estação que queira transmitir deve
primeiramente ouvir o canal por um período de
tempo pré-determinado
Se o canal estiver livre então a estação transmiti
Se estiver ocupado então a estação atrasa sua
transmissão por um intervalo de tempo randômico
Reduzindo a probabilidade de colisões no canal
Esta é a essência do collision avoidance - evitar
colisão
CSMA/CA
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CSMA/CA é uma modificação do CSMA puro
Usado para melhorar a performance do
CSMA com o objetivo de ser menos
ganancioso em relação ao canal
É usado onde o CSMA/CD não pode ser
implementado devido ao meio físico do canal
802.11 wireless LANs
CSMA/CA

Um dos problemas de redes sem-fio é que
não é possível ouvir enquanto a estação
estiver enviando, portanto detecção de
colisão não se aplica