Redes – Revisão Aulas 1,2 e 3
Professor:
•Marcelo Maia
Quanto a abrangência (distância)

LAN (Local Area Network): de pequenas dimensões, preocupam-se
com a interligação de computadores e dispositivos periféricos situados
na mesma sala, edifício ou campus;

MAN (Metropolitan Area Network): de médias dimensões, tem como
preocupação principal a interligação de várias redes locais,
normalmente situadas na periferia ou na mesma cidade;

WAN (Wide Area Network): Este tipo de rede abrange uma grande área
geográfica (cidades, países, continentes).
LANs – Protocolos de Acesso ao Meio

Os protocolos de acesso ao meio para redes locais são:
 Com contenção;
 Ordenados.

O acesso baseado em contenção não disciplina o acesso ao meio físico, com
isso mais de uma estação pode ter acesso ao meio, havendo risco de
colisão;

Neste tipo de acesso, o controle de contenção está sob a responsabilidade de
cada computador;

Dentre os protocolos que trabalham com esta forma de acesso podemos citar:
Aloha, CSMA, CSMA/CD e ReC-Ring;
LANs – Protocolos de Acesso ao Meio

Por outro lado, uma rede que utiliza os protocolos com acesso ordenado
disciplina o acesso ao meio, com isso apenas um host pode ter acesso a
rede;

Isso evita colisões. Cada método de acesso ordenado é projetado para uma
determinada topologia;

Os exemplos mais conhecidos são: o polling, o slot, a inserção de retardo por
passagem de permissão e por reserva.
LANs – Protocolos com Contenção: Aloha

Método desenvolvido na Universidade do Havaí nos anos 70;

Visando interligar um computador de grande porte (mainframe) aos seus
terminais que estavam espalhados em diversas ilhas;

Se comunicavam através de uma rede de radio difusão via satélite, sendo
composta de dois canais de freqüência de rádio;

Um primeiro canal transmitia as mensagens no sentido mainframe-terminais.
Um segundo canal transmitia no sentido inverso;
LANs – Protocolos com Contenção: Aloha

Este método possui as seguintes características:

Os terminais usavam o primeiro canal somente para ouvir o meio;

O segundo canal era usado por qualquer terminal para a transmissão de quadros,
independente se o mesmo (o canal) estava sendo usado ou não;

A detecção de colisão era realizada através de um temporizador no momento da
transmissão da mensagem;

No caso do quadro de confirmação (ACK) não chegasse ao final do timer,
uma retransmissão era solicitada;

O mainframe percebia a colisão pela análise do campo de controle do quadro
(CRC).
LANs – Protocolos com Contenção: Slotted-Aloha

Através de melhoramentos no protocolo Aloha, surgiu o protocolo Slotted-Aloha;

Nele houve uma diminuição do tempo em que um terminal podia começar a transmitir.

Implicando em um melhor desempenho.
LANs – Protocolos com Contenção: Rec-Ring

O método segue as seguintes etapas:

O emissor começa a transmitir quando detecta que o anel está livre. O quadro
transmitido é enviado em um único sentido;

Ao realizar uma volta completa no anel o remetente o remove. Todos os
computadores sabem sua posição no anel em relação ao nó de referência;

A colisão ocorre quando um computador estiver transmitindo e chega um quadro
com um índice de uma transmissão anterior;

Ao detectar a colisão, o computador suspende a transmissão e compara o índice do
computador que enviou o quadro com o seu;

Se o índice não for o seu, ele aguarda até que a estação responsável retransmita;

Caso contrário ele descarta o quadro recebido retransmitindo a mensagem.
LANs – Protocolos com Contenção: CSMA/CD
(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)

A partir do protocolo Aloha, novas propostas surgiram como o protocolo CSMA, npCSMA, p-CSMA, até chegar no CSMA/CD;

Esta é a melhor e mais popular implementação da abordagem CSMA;

O computador monitora o meio o tempo inteiro e só envia seu pacote caso o meio
esteja livre.

Se dois ou mais computadores enviam seu pacote ao mesmo tempo ocorre então a
colisão. A detecção desta colisão é realizada durante a transmissão.

Neste caso, uma mensagem de aviso é transmitida ao meio sendo a transmissão
abortada;

Com isso o computador espera um tempo aleatório e retransmite o pacote.
LANs – Protocolos de Acesso Ordenado

São exemplos deste tipo de protocolo: Polling, Slot, Inserção de Retardo,
Passagem de Permissão;
LANs – Protocolos de Acesso Ordenado: Polling

Nesta técnica um host central envia periodicamente quadros aos hosts
secundários solicitando se estes têm algo para transmissão;

Cada host de forma ordenada faz sua transmissão (quando necessário)
após o questionamento do host central;

Quando o host secundário não tem quadros a transmitir, ele envia um quadro
de status informando que está ativo mais não têm quadros a transmitir.
LANs – Protocolos de Acesso Ordenado: Polling

Algumas variações do método polling implementam uma tática de começar o
questionamento pelo host mais distante;

Após ser questionado este passa o quadro de questionamento para seu
vizinho e assim por diante até que um host tenha algo a transmitir;

Neste instante o host central volta a tomar conta do ambiente.
LANs – Protocolos de Acesso Ordenado: Slot




Foi desenvolvida nos anos 70 para redes com topologia em anel Segmentado. São exemplos redes
Fasnet e ATM Ring;
Neste caso, o espaço de comunicação se divide em um número inteiro de pequenos segmentos
conhecidos como slots;
É neles que uma mensagem pode ser armazenada. Cada slot contém um bit indicando se está cheio
ou vazio. Ao querer transmitir, a estação espera por um slot vazio e o preenche com sua mensagem;
Toda estação sabe o número de slots no anel. Assim a estação pode esperar sua mensagem retornar,
e retirá-la esvaziando o slot que havia preenchido.
LANs – Protocolos de Acesso Ordenado:
Inserção de Retardo

Esta técnica emprega a inserção de um determinado tempo entre as transmissões e recepções;

Este retardo é realizado através da placa de rede, que dispõe de circuitos para transmissão e
recepção;

Ocorre no chaveamento de seleção entre a recepção e transmissão.

Com isso, se a placa de rede estiver recebendo um quadro, ocorrerá um retardo na transmissão de
um quadro;

Assim, é necessário que seja efetuado um chaveamento para o circuito de transmissão.
LANs – Protocolos de Acesso Ordenado:
Passagem de Transmissão

Nesta técnica, um bastão (token) fica girando na rede, a estação que deseja transmitir
adquiri o token;

Somente a estação que tem a
momento;

Ao terminar a transmissão a estação libera o token;

Os principais exemplos de protocolos de acesso que empregam este método são tokenbus e token-ring.
posse o token (bastão) pode transmitir naquele
CPU
CPU
CPU
CPU
CPU
CPU
CPU
Meios não Guiados
 Satélite:
No Brasil é o meio não guiado mais conhecido, isso porque o governo brasileiro por
muitos anos fez grandes investimentos nesta área por meio da Embratel.
Tem a vantagem de atingir um longo alcance pois se encontram a grandes distâncias
da superfície terrestre (36.000 KM da terra), assim são chamados geoestacionários.
Justamente esta distância toda é sua desvantagem devido a um retardo (latência) do
sinal de meio segundo para comunicação entre dois pontos quaisquer.
Na comunicação de voz esse retardo não é tão sentido quando comparamos com a
sensibilidade para transmissão de dados.
Meios não Guiados
 Microondas:
Similar a uma transmissão de rádio só que com maiores freqüências e por isso
obtendo uma maior velocidade na transferência de dados
Sua transferência ocorre de forma direcionada.
Essa tecnologia tenta evitar que qualquer um possa acessar ao sinal transmitido.
Suas transferências são feitas a grandes alturas para assim evitar obstáculos.
Meios não Guiados
Infravermelho:
O uso da transmissão em infravermelho é muito comum em qualquer casa.
Os controles remotos utilizam a transmissão em infravermelho para efetuar uma ação
como a troca de estação de rádio ou um canal de TV.
Na computação, esse tipo de transferência é utilizado em equipamentos pequenos
para evitarem antenas, como palmtop, teclado, mouse...
Suas desvantagens são em relação à limitação de distância e interferências físicas
(objetos sólidos entre a fonte e o destinatário).
Meios não Guiados
Bluetooth:
É uma tecnologia para comunicação sem fio, de baixo custo e curto alcance, cuja
transmissão de dados se dá através de sinais de rádio de alta frequência.
Pode-se conectar uma variedade de dispositivos, tais como: laptops, telefones
celulares, webcams, computadores, aparelhos eletrodomésticos entre muitos outros.
A ligação entre esses dispositivos é feita de forma simples sem o uso de cabos e de
forma automática sem que o usuário precise se preocupar com isso.
Meios não Guiados
Wireless LAN:
São projetadas para atender tipicamente a ambientes corporativos, permitindo a
construção de redes, compatíveis com o padrão Ethernet;
Opera com velocidades de 54 a 108 Mbps, com área de cobertura típica em torno de 90
a 100 metros por célula.
Onde Usar uma rede Sem fio?
1 – Em apartamentos e prédios, onde é inviável quebrar tal estrutura;
2 – Em empresas grandes que participam de video conferências;
3 – Ligação de Prédios etc...
Meios Guiados – Cabo Coaxial
Cabo Coaxial Grosso
Cabo Coaxial Fino
10Base5;
 10Base2;
 Utiliza o Conector AUI;
 Utiliza o Conector BNC;
 Distância mínima de 2,5 m entre
cada nó da Rede;
 Distância mínima de 0,5 m entre
cada nó da Rede;
 Alcance máximo de segmento é de
500 m.
 Alcance máximo de segmento é de
200 m.
Padrão 10 Base 2
10
Velocidade
de 10
Megabits
por
segundo
BASE
Sinalização
Banda
Base
2
Transmissão
de dados a
distância de
até 200m
Redes Ethernet 10 BASE 2
Características
Os computadores neste tipo de rede comunicam-se através de difusão (Broadcasting).
Por exemplo, quando um computador A deseja enviar uma informação para um
computador B, esta será enviada para os outros computadores da rede, porém só será
copiada pelo computador B e ignorada pelos demais.
Existe ainda a necessidade eventual de amplificar o sinal através do uso de
repetidores.
Meios Guiados – Par Trançado
RJ-45
Cabo Par Trançado UTP
Cabo Par Trançado STP
10BaseT e 100BaseT;
 10BaseT e 100BaseT;
 Utiliza o Conector RJ-45;
 Utiliza o Conector RJ-45;
 Alcance máximo de segmento é de
90 m;
 Alcance máximo de segmento é de
90 m;
 Categorias: 3 até 10 Mbps, 4 até 16
Mbps e 5 até 100 Mbps.
 Categorias: 3 até 10 Mbps, 4 até 16
Mbps e 5 até 100 Mbps.
Rede Ethernet 10BASET

Possui características muito semelhantes ao modelos 10 Base 2 e 10 Base
5, exceto pelo tipo de cabeamento.
10
Velocidade
de 10
Megabits
por
segundo
BASE T
Sinalização
Banda
Base
Unshielded
Twisted
Pair UTP
Redes Ethernet Fibra Ótica
Características - Vantagens
Possui maior largura de banda;
Menos Atenuação;
Não sofre interferência eletromagnética;
Atinge maiores distâncias;
Têm maior custo (que vem caindo com o tempo).
Redes Ethernet Fibra Ótica
Características
Nos equipamentos que utilizam fibra ótica, são comuns a determinação de um
caminho utilizado para o envio e o outro para recebimento de mensagem;
Existem as fibras multimodo de 62.5/125 μm, onde 62.5 se refere ao núcleo do
cabo e 125 ao revestimento.
A especificação 802.3 estabeleceu os seguintes padrões:
FOIRL (Fiber Optic Inter Repeater Link) – 10 Mbps, BASEband, 1 km;
10BASEFL - 10 Mbps, BASEband, 2 km;
10BASEFB - 10 Mbps, BASEband, 2 km;
10BASEFP - 10 Mbps, BASEband, 2 km;
Redes Ethernet Fibra Ótica
Características - FOIRL
Foi o primeiro padrão de fibra definido;
Foi desenvolvido para ligação entre repetidores com até 1 km de distância;
Neste padrão, um sinal inativo é representado pela transmissão de 1MHZ entre
as MAUS na ausência de tráfego de pacotes de dados;
Este sinal só pode ser transmitido entre as MAUS (Medium Attachment Unit);
No caso da não detecção da atividade de 1MHZ, o MAU entra em estado de
falha de enlace impedindo que se transmita na rede;
Redes Ethernet Fibra Ótica
Características – 10BASEFL (Fiber Link)
Foi projetado para substituir a especificação FOIRL;
Permite a ligação entre repetidores;
Permite a ligação entre repetidor e DTE;
Também possui a sinalização de 1MHZ de detecção de inatividade;
A distância entre os pontos passou para 2 km;
Uso do conector STa, específico para o cabo de fibra e para o MAU;
Redes Ethernet Fibra Ótica
Características – 10BASEFB (Fiber Backbone)
Foi projetado como uma interface melhor de interconexão entre os enlaces de
repetidores;
O MAU é essencialmente dentro do equipamento;
Usa uma sinalização de 2.5 MHz para indicar que o caminho da transmissão está
livre;
A transmissão de dados entre repetidores é sincronizada utilizando este sinal de 2.5
MHz;
Foi projetado para servir como uma tecnologia de backbone;
Uso do conector STa, específico para o cabo de fibra e para o MAU;
A distância entre os pontos também chega a 2 km;
Redes Ethernet Fibra Ótica
Características – 10BASEFP (Fiber Passive)
Foi projetado para uma abordagem de topologia estrela;
Possui um equipamento concentrador que envia o sinal recebido para todas as
outras portas;
Assim, se múltiplos sinais chegam simultaneamente ao concentrador uma colisão
ira ocorrer;
Pela maior complexidade exigida pelos MAUs, este padrão teve pouca
aceitação pelos fabricantes;
Redes Fast Ethernet
Existem três especificações de LANs para redes Fast Ethernet descritas no IEEE
802.3 uS:
100BASET4
100BASETX
100BASEFX
Todas utilizam o CSMA/CD, funcionando também a 10 Mbps quando necessário;
Tornando a troca do padrão 10 para 100 menos traumática.
Redes Fast Ethernet - 100BASET4
Esta especificação representa uma rede de 100 Mbps, utilizando CSMA/CD,
trabalha com 4 pares com ou sem blindagem;
A diferença para a rede 10BaseT (além da velocidade) está na melhor detecção
de colisão;
Para obtenção da velocidade de 100 Mbps são necessárias alterações no nível
físico:
Três pares de cabos são usados na transmissão (sendo o quarto empregado
para detecção de colisão);
 Utiliza conectores RJ-45, simplificando as conexões de cabos a hubs e nós;
Modificação do relógio de sinalização de velocidade de 20 MHZ para 25
MHZ representando um aumento de 1,25 vezes em relação ao padrão
anterior.
Redes Fast Ethernet - 100BASETX
Também atinge velocidades de 100 Mbps;
Utiliza CSMA/CD
Ele opera sobre 2 pares trançados (sem blindagem) da categoria 5;
Um par de fios é usado para detecção de colisão e recepção de dados e o
outro para envio de dados;
Redes Fast Ethernet - 100BASEFX
Representa o terceiro tipo rede 100 Mbps;
Utiliza CSMA/CD
Utiliza fibra ótica padrão multimodo;
A fibra tem um caminho para transmissão e outro para recepção;
O comprimento máximo permitido é 412 metros;
Redes Fast Ethernet - 100BASEFX
O padrão 100BASEFX utiliza 3 tipos de conectores:
SC: foi projetado para o fácil manuseio e pode ser empurrado levemente
para se efetuar a conexão;
MIC (Media Interface Connector): o conector MIC representa o conector
padrão para redes locais FDDI;
ST: este conector é caracterizado por uma chave interna. A conexão é
efetuada alinhando-se o conector com a chave interna, que posteriormente é
fechada.
VLAN – Virtual Lan
É quando temos várias redes interligadas por switchs funcionando como uma só
rede, assegurando além da conectividade a privacidade entre elas;
Seu grupo de trabalho é o IEEE 802.3ac.
Gigabit Ethernet
Opera a 1 Gbps;
Surgiu da necessidade de um backbone com maior largura de banda para se
conectar aos dispositivos 100BASET;
Antes os Backbones eram implementados com as tecnologias FDDI (100 Mbps)
e ATM (622 Mbps);
O problema estava principalmente na troca de formato dos quadros Ethernet para
os da tecnologia FDDI e ATM;
Atualmente já existe o padrão 10 Gigabit Ethernet
Gigabit Ethernet





A tecnologia Gigabit Ethernet começou a ser desenvolvida em 1997
pela IEEE;
Os padrões 1000baseLX, 1000baseCX e 1000baseSX são padronizados
pelo IEEE 802.3z;
O padrão 1000baseT está padronizado pelo IEEE 802.3ab.
A migração das tecnologias Ethernet e Fast Ethernet para a tecnologia
Gigabit Ethernet não exige grande investimento;
Pois que as especificações técnicas são mantidas, em especial o quadro
ethernet.
1000BASE-T




Utiliza os mesmos cabos par-trançado categoria 5 que as redes de 100 Mbps
atuais. É a tecnologia mais viável, caso a rede possua menos de 100 metros
Com a utilização de switches compatíveis a essa tecnologia, podem ser
combinados nós de 10, 100 e 1000 megabits.
O Padrão 1000baseT , utiliza os quatros pares disponíveis no par trançado.
Por este motivo que ele consegue transmitir a 1000 mbps diferente das demais
que utilizam somente dois pares desse cabo.
1000baseCX


É o padrão inicial para Gigabit Ethernet sobre fio de cobre com
alcance de até, no máximo, 25 metros.
Nela o cabeamento é feito com cabos STP (Shielded Twisted Pair
ou Par Trançado Blindado).
1000BASE-SX

Utiliza fibras ópticas nas redes, e é recomendada nas redes de até
550 metros.
1000BASE-LX



Esta é a tecnologia mais cara, pois é capaz de atingir até 5km
utilizando-se fibras ópticas.
A tecnologia 1000baseLX utiliza com fibra do tipo monomodo.
Por este motivo que ela pode alcançar uma maior distância em
comparação com o padrão 1000basesx.
System Area Networks - SANs
É uma rede para interconexão de computadores visando o alto desempenho;
Estas redes permitem distâncias de poucos metros entre os computadores e
equipamentos;
Sua diferença em relação as LANs está no fato de sua velocidade chegar a casa
dos Gbps utilizando ligações ponto a ponto.
Tabela Comparativa entre os padrões Ethernet