Universidade Federal do Paraná
Especificação e Verificação
de Protocolos
Comunicação de Dados – Prof°: Eduardo P. Ribeiro
Juliano J. Bazzo
Universidade Federal do Paraná
Introdução
Composição de um sistema de comunicação:
–Receptor
–Transmissor
–Protocolos
Modelos de Especificação:
– Modelos de Máquina de Estados Finitos
– Modelo de Petri
O que buscam?
– Tornar a implementação menos complexa.
–Facilitar a interpretação.
–Visulizar situações críticas da comunicação.
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Modelos de Máquina de
Estados Finitos
Características:
- Cada máquina de procololo está sempre em
um estado.
- Estado do sistema = estados das máq. de
protocolo + estado do canal.
- Total de estados = Total de combinações de
n
todas as variáveis = 2
- Análise de Alcançabilidade
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Exemplo
• Receptor -> Esperando quadro 0 ou Esperando quadro 1.
• Transmissor -> Transmitindo quadro 0 ou Transmitindo quadro 1.
• Canal -> Contendo quadro: 0, 1, confirmação ou vazio.
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Modelo de Rede de Petri
Quatro elementos básicos:
–lugares
–tokens
–transições
–arcos
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Modelo da Rede de Petri
para o Protocolo L.3
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Exemplos de Protocolos de
Enlace de Dados
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Protocolos
Os protocolos abordados serão:
HDLC – High-Level Data Link Control
SLIP – Serial Line IP
PPP – Point-to-Point Protocol
ATM – Asyncronous Transfer Mode
MPLS – MultiProtocol Label Switching
Frame Relay
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HDLC
Características:
– Derivado do SDLC da IBM
– Comum nas redes X.25
– Utilizam a técnica de inserção de bits (bit stuffing)
– Protocolo orientado a bit
Estrutura:
Bits
8
011111110
8
Endereço
8
Controle
>=0
Dados
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16
Checksum
8
011111110
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HDLC – Campo de Controle
Quadro de Informação
Bits 1
3
0
1
Seq
3
P/F
Próximo
Quadro Supervisor
Bits
1
1
1
0
2
Tipo
1
P/F
3
Próximo
Quadro não-numerado
Bits
1
1
1
1
2
Tipo
1
P/F
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3
Modificador Página
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Camada de Enlace de
Dados na Internet
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SLIP – Serial Line IP
Características:
–Criado em 1984 – RFC 1055
–Envia os pacote IP bruto somente com um byte de flag em sua
extremidade
Problemas:
–Não faz nenhuma detecção ou correção de erros.
–O SLIP somente aceita pacotes IP.
–Cada lado deve saber o endereço IP do outro antecipadamente.
–Não fornece nenhuma forma de autenticação.
–O SLIP não é um padrão aprovado pela Internet.
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PPP – Point-to-Point Protocol
Características:
– Criado pela IETF para solucionar os problemas do SLIP e
tornar-se padrão da Internet (RFCs 1661, 1662 e 1663).
– Faz correção de erros.
– Aceita vários protocolos.
– Permite que endereços IP seja negociados em tempo de
conexão.
– Permite autenticação e outras melhorias.
– Outros Recursos que o PPP dispões:
– Um método de enquadramento disposto na extermidade de
um quadro e início do outro.
– Um protocolo LCP (Link Control Protocol).
– Um protocolo NCP (Network Control Protocol).
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Redes IP Convencionais
Atraso de Propagação?
Congestionamento?
Soluções:
ATM e MPLS
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ATM
Camadas do ATM
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Estruta do Quadro ATM
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Transmissão e Recepção
de Células
Funções da Subcamada TC (Convergência de Transmissão):
Transmissão:
• Gerar o HEC.
• Controle de dados de acordo com a camada física.
• Gerar informações de enquadramento.
Recepção:
• Verificar o HEC.
• Descartar as células de enchimento.
• Localizar os limites das células.
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MPLS
Características:
– Protocolo criado recentemente.
– Tecnologia de rede comutada.
– Os datagramas são identificados através
de rótulos.
– Implementação a nível de software.
– Interoperabilidade com outras redes.
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MPLS
Estrutura do datagrama
Cabeçalho
Rótulo
Campo de Informação
(Datagrama IP)
de Enlace
Rótulo (20 bits)
EXP
B
TTL
(3 bits)
(1 bit)
(8 bits)
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Fecho do
Enlace
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Frame Relay
Características:
– Protocolo muito utilizado atualmente.
– Tecnologia de rede comutada.
– Velocidade de Utilização: até 2Mbps.
– Pequeno OverHead (2 bytes +
flags+CheckSum).
–Não oferece QoS.
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Frame Relay
Estrutura do Datagrama
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Rede de Uma Operadora
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Perguntas
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