Arquitetura de Redes
Enquadramento da IEEE 802.3 na
Interligação de Equipamentos e
Redes Locais
Sumário
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Arquitetura Fisica de Redes
Equipamentos de Rede
Modelo OSI
Apresentação de Protocolos de Rede
Ethernet (IEEE 802.3)
Arquitetura - Barramento
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Facil Implementação
Baixo Custo
Dificil Expansão
Baixo Debito
Dominio de Falhas Unico
Domino de Colisões Unico
Obsoleto
Arquitetura - Estrela
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Facil Implementação
Baixo Custo
Facil Expansão
Dominio de Falhas
Separados
Domino de Colisões Unico
Arquitetura - Anel
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Alto Debito
Sem Colisões
Ideal para interligação de
LANs
Dominio de Falhas Unico
Dificil Expansão
Custo Elevado
Arquitetura - Arvore
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Facil Implementação
Facil Expansão
Baixo Custo
Separação de Dominios
de Falhas.
Separação de Dominios
de Colisão
Debito escalavel
Equipamentos - Hubs
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Velocidades de 10 Mbits
4/8/16/32 Portas
Separação de Dominios de Falhas
Barramento Logico
Detecção e Reforço de Colisões
Comutação de Nivel 1.
Equipamentos - Bridges
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Velocidades de 10/100 Mbits
2 Portas
Filtram o trafego entre 2 areas da LAN
Comutação de nivel 1
Analise de nivel 2
Equipamentos - Switchs
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Velocidades de 10/100/1000 Mbits
4/8/16/32 Portas
Separação de Dominios de Falhas
Separação de Domino de Colisões
Comutação de nivel 1
Analise de nivel 2
Equipamentos - Routers
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Velocidades de 10/100/1000 Mbits
2/4/8/16 Porta
Separação de Dominios de Falhas
Inexistencia de Colisões
Processamento de nivel 3
Interligação LAN-WAN
Modelo OSI
Modelo OSI - Protocolos
Modelo OSI - Dataflow
Protocolo - Token Ring
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Garante tempos minimos de acesso ao meio.
Usado em estruturas em Anel
Não há colisão de pacotes
Multiplos Tokens
Possibilidade de reservar Tokens para uma
estação ou serviço
Protocolo - Token BUS
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Garante tempos maximo de acesso ao meio.
Usado em estruturas em Barramento
Não há colisão de pacotes
Apenas um Token que percorre a rede.
Protocolo - ATM
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Muito Alto Debito
Largamente utilizado em Backbones
Suporta encapsulamento de outros protocolos
Suporta dados em Tempo Real
Ligações virtuais com reserva de Largura de
Banda (Virtual Channel)
Rotas virtuais (Virtual Path)
Custo Elevado
Ethernet
Origem da Ethernet
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Criada em 1972 por Dr. Robert M. Metcalfe da
Xerox com o nome de “Alto Aloha Network”.
Suportava já debitos de 2.94 Mbits.
É rebaptizada em 1973 como “Ethernet” e
controlada pela Xerox.
1980 DEC, Xerox e Intel criam um consorcio e
publicam o “DIX standart”
1985 IEEE publica 1º standart 802.3
Ethernet
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CSMA/CD
Carrier Sense Multiple Access/Colision Detection
Debitos de 10M/100M/1G/10Gbits
Acesso ao meio sem gestão centralizada
Protocolo preparado para detectar Colisões
Codificação de linha Manchester (-0,85, 0, 0,85)
Ethernet - Trama
L – Nº de Bits da Trama
 R – Baud Rate (bits/s)
 Tempo de Transmissão:
Tt=L/R
Como o acesso ao meio é partilhado existe um
tempo de espera pela diponibilidade do mesmo
(Tw)
 Logo S debito maximo de dados é menor que R
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Ethernet - Indicadores
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Tempo de Transmissão: Tt=L/R
L-Trama (bits), R-Bit Rate (bits/s)
Como o acesso ao meio é partilhado existe um
tempo de espera pela diponibilidade do mesmo
(Tw)
Logo debito maximo de dados S=L/(Tt+ Tw) é
menor que R e a Tx de Utilização do meio
U=S/R= Tt/(Tt+ Tw)
Ethernet - Colisões
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Estação escuta o meio antes de emitir
Transmite se o meio está livre
Escuta o meio durante a emissão
Caso detete a sobreposição à sua tranmissão cessa a
transmissão e envia um sinal de jam de 48 bits para
reforçar a colisão.
Espera um tempo aleatório antes de tentar novamente
usando o metodo binary exponencial backoff em que os
tempos aletórios de espera são duplicados a cada
tentativa falhada.
Tamanho minimo da Trama
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Para o metodo de detecção de colisões funcionar
correctamente temos de garantir que o Tt seja
superior ao Tp até ao nó mais afastado.
A norma definiu que o tamanho minimo da
trama para os 10/100 Mbits será 64 bits para
Para 64bits a 10Mbits a distancia maxima é:
(64/107) x 3 x 108 = 1920 metros
Para 100 Mbits já dá 192 m.
Full Duplex
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No modo Full Duplex a Detecção de Colisões
desativada, é por isso necessário garantir que não
existe possibilidade de colisões. Recepção e
Envio simultaneo.
Este modo é essencialmente usado em
interligações de Alto debito.
Tamanho maximo da Rede
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Limitado pelo tipo de cablagem, pelo debito e
pelo modo de funcionamento.
Utilizando cabo tipo UTP-5 (RJ45) o maximo
comprimento de um braço da rede é de 100m.
Para garantir estas distancias, a partir de 1Gbit
os dominios de colisão têm de ser separados,
isto é, só podemos usar Switches e Routers para
a interligação.
Wide Area Network
Referencias
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http://www.techfest.com/networking/lan/ethernet1.htm