Switched Ethernet
Fast Ethernet
Gigabit Ethernet
Seminário de Redes
Novembro de 1999
Beatriz e Graziela
Apresentação
• Tecnologias de alta velocidade
– Fast Ethernet
– Switched Ethernet
– Gigabit Ethernet
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•
Motivações
Arquitetura
Elementos funcionais das tecnologias
Conclusão
Introdução
• As aplicações de rede de hoje cresceram na
velocidade, potência e habilidade de
processar informações
• Isto requer alta largura de banda e melhoria
de tempo de resposta
• Surgimento das redes de alta velocidade
Fast Ethernet
• 100BASE-T: par trançado e largura de
banda de 100 Mbps
• Baseado no protocolo CSMA/CD
• Mesmo formato de quadro que a Ethernet
tradicional
• Não requer treinamento adicional
Arquitetura Fast Ethernet
• Topologia estrela
• Padrão de cabeamento EIA/TIA
– define que tipos de cabos podem ser usados
– as distâncias máximas permitidas
– suporta UTP (categorias 3, 4 e 5), STP e fibra
ótica
– não suporta cabo coaxial
Arquitetura Fast Ethernet
• Diâmetro da rede : distância entre duas
estações finais. É limitado pelo meio físico
utilizado.
• O diâmetro máximo do par trançado é 205
metros, enquanto que na Ethernet
tradicional (10BASE-T) era 500 metros
Camadas Fast Ethernet
Auto Negociação
• Método que permite que cada nó selecione
o modo de operação (10Mbps, 100Mbps,
100BASE-TX, 100BASE-T4, full-duplex).
• Permite que os nós realizem uma
configuração automática para alcançar o
melhor modo de operação - ocorre a nível
de hardware.
Switched Ethernet
• Opera com taxa de 10 e 100Mbps
• Protocolo CSMA/CD
• Por que usar?
– Aumento da velocidade e
– Eficiência das redes
– Envia informação diretamente da porta de
origem para sua porta de destino
Benefícios dos Switches
• Portas dedicadas ou compartilhadas
• Mais baratas
• Configuração menos complexa
Switched x Shared
• Em meios compartilhados o tempo de
transmissão é maior:
– ocorrem colisões
– depois de enviado um pacote, nenhum outro é
enviado até que o primeiro chegue ao destino
• Com switch reduzimos o tempo de
transmissão: liga-se a uma porta um grupo
ou uma única estação (full-duplex)
Exemplo de Switched Ethernet
Arquitetura Switched Ethernet
• Cut-Through
– repassa pacotes a medida que vão chegando.
Pode repassar pacotes ruins
• Store-and-Forward
– armazena os pacotes até recebê-los por inteiro.
Faz um check (CRC) no pacote, com isso
aumenta o tempo de latência, mas reduz pacotes
ruins e colisões
Projetos de Redes com Switch
• Melhoria de desempenho
• Sem congestionamento no servidor
Desempenho
• Controla o tráfego eficientemente - o
tráfego é contido no segmento ao qual os
dados são destinados
• Suporte a links paralelos
• Velocidade e flexibilidade incomparáveis
Gigabit Ethernet
• Surgiu da necessidade de redes ainda mais
rápidas para backbones e servidores
• Uma extensão dos padrões Ethernet de 10 e
100Mbps, oferecendo uma largura de banda
de 1000Mbps e mantendo compatibilidade
• Emprega CSMA/CD, mesmo formato e
tamanho do frame
• Suporta operação full-duplex
Formato do Frame
• Mesmo formato de quadro.
• Mantém diâmetro de colisão de 200m
• Mudança de tamanho - acrescenta uma
extensão ao tamanho mínimo do frame, para
que frame não complete a transmissão antes
que uma possível colisão possa ocorrer.
Camadas Gigabit Ethernet
Camada 1000BASE-CX
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•
Baseado em fio de cobre
Distância de 25 metros
Mais barato
Mais simples
Interconexões pequenas
Camada 1000BASE-T
• 4 pares de cabeamento UTP, categoria 5
• Simulando distâncias de cabeamento acima
de 100m ou redes com diâmetro de 200m
• Requer nova tecnologia e novo sistema de
codificação
• Necessidade de uma camada intermediária
Camada 8 B / 10 B
• Camada de codificação / decodificação
• Utilizada para limitar (controlar) o número
de bits consecutivos de 0’s e 1’s
• Possibilidades determinadas por esta
codificação
• Permite o uso de códigos especias
Camadas Gigabit Ethernet
Conclusão
• A adaptação de uma rede Ethernet a uma
destas tecnologias não requer nenhum
treinamento adicional, já que todas se
baseiam na Ethernet tradicional
• Utilizam transmissão full-duplex, que dobra
a largura de banda de um link
• Fast Ethernet é sensível a congestionamento
• Gigabit Ethernet tem preço elevado