Os Comités IEEE 802
Redes I:
ETHERNET
Prof. Dr. Amine BERQIA
[email protected]
http://w3.ualg.pt/~bamine/
Ethernet
Na norma IEEE um nome é atribuído à cada tipo do meio de
comunicação social:
XX TTT SRS.
com
XX = débito de transmissão em Mbit/s
TTT = técnica de codificação dos sinais (banda básica ou
larga bande)
SRS = identificação dos meios de comunicação
Principios d’Ethernet (1)
Apoio de transmissão
fio = segmento = bus = cabo coaxial
não anel
não sentido de circulação
Cada placa Ethernet possui um endereço único a nível mundial
(endereço MAC)
Não ha multiplexagem em frequência  uma trama a um momento
dado
Recepção por todos os transceivers da rede duma trama emitida por uma
estação
Trama
Principios d’Ethernet (2)
Principio do CSMA/CD
Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
Se nada transmitir, então estação silenciosa
Se necessidade de emitir :
ouve durante 96 bit-time mínimo (IFG)
se outro esta à emitir recomeça-se a ouvir
se não envia da trama mas ouve durante 512 bit-time (slottime)
se tráfego recebido durante slot-time então colisão!!!
se colisão então emissão de um jam de modo que
todos detectam a colisão durante pelo menos 32 bit-time
espera dum delay aleatório (algoritmo de backoff) antes
de réemissao
Colisao: exemplo (1)
Colisao: exemplo (2)
Formato das tramas Ethernet (1)
 Endereços únicos atribuídos pelo IEEE (notação hexadecimal)
08:00:20:xx:xx:xx Sun
00:00:0C:xx:xx:xx Cisco
00:A0:24:xx:xx:xx 3Com
 Divulgação de grupo Internet (multicast): 01:00:5E:xx:xx:xx
 Divulgação (broadcast): FF:FF:FF:FF:FF:FF
Formato das tramas Ethernet (2)
 Campo type identifica o protocolo utilizado na trama
administrado globalmente por Xerox (valor superior 1500)
 lista no ficheiro / usr/include/netinet/if_ether.h
 0x0800 : IP
 0x0806 : ARP

Formato das tramas Ethernet (3)
Dados úteis
de 1 para 1500 bytes
MTU máximo de 1500 bytes
se menos de 46 bytes então enchimento (padding) para fazer pelo menos 46 bytes
FCS (Frame Control Sequence)
Código détecteur de erro CRC calculado sobre a totalidade da trama
Ethernet 10 Mbit
10Base5 cabo coaxial
10 como 10 Mbit/s
BASE como Baseband (banda básica)
5 como 500 metros
Thick Ethernet, Ethernet standard
Máximo: 500 metros
Número máximo de estações: 100
Distância entre estações: múltiplo de 2,5 metros (marcas
sobre o cabo)
Topologia em bus com transceiver vampire.
Ethernet 10 Mbit







10Base2 cabo coaxial fino
 2 como 200 metros
Thin Ethernet, Ethernet fino,
Comprimento maxi: 185 metros
Número maxi de estações: 30
Distância entre estações: mínimo 0,5 mede
Topologia em bus com estações em série,
Transceiver em T (possibilidade de conexão BNC)
Ethernet 10 Mbit
 10BaseT normalizado em 93/94
 T como Twisted Igual (par entrançado)
 Meio: duplo igual entrançado nao-blindado
 fios 1 e 2 para a emissão
 fios 3 e 6 para a recepção
 RJ45 em extremidade dos fios
 maxi: 100 metros
 Topologia em estrela
 ligações punto-à-punto,
 uma estação em extremidade
 Necessita uma estrela: repetidor (hub) ou comutador (switch)
Ethernet 10 Mbit

10BaseF




F como Fiber Optic (fibra óptica)
Fibra óptica monomode ou multimode
Antes, Fibra óptica utilizada para os backbones que para as
estações de trabalho
Comprimento máximo de 500 m à 2 Km, depende da fibra
utilizada
Ethernet 100 Mbit ou Fast Ethernet
 100BaseT4 : 4 pares entrançados não blindados (UTP)
 categoria 3,.4, ou 5,
 3 pares à 33 Mbps e 1 par para a detecção de erro,
 100BaseTX : 2 pares entrançados blindados ou não (STP
ou UTP)
 categoria 5 unicamente,
 1 par para emissão e 1 par para recepção/detecção de colisões
 utilizado mas limitado à 100 metros,
 melhor no termo qualidade/preço do momento para LAN,
 100BaseFX : 2 fios de fibra multimode 62,5/125 de
mícron
 só solução para exceder os 100 metros,
 não normalização monomode.
Gigabit Ethernet



Slot size extensão de 64 para 512 bytes,
Padding até 512 bytes.
1000BaseX : fibra óptica

1000BaseSX: 300 (62,5 mícrons) à 550 m (50 mícrons) sobre fibra óptica
multimode (850 nm)

1000BaseLX: 3 Km sobre fibra óptica monomode (9 mícrons, 1300 nm)
 1000BaseCX: 25 metros sobre "twinax" (STP)

1000BaseT : 4 pares entrançados não blindados (UTP)

categoria 5 unicamente,
 limitado à 100 metros,
 dimensão da rede limitada à 200 metros de diâmetro,
 produtos cada vez mais acessíveis
Equipamentos Ethernet

Repetidor e concentrador (hub)

repete sistematicamente os sinais eléctricos sobre todos os portos
 pode detectar as colisões

Ponte (bridge)

antepassado do comutador
 permite recortar uma rede Ethernet em duas redes Ethernet
trabalhadores independentes
 saber os endereços MAC (camada 2) a medida que as tramas
passam, e sabe se é necessário ou não retransmitir uma trama

Comutador (switch)

funciona como uma ponte multiporto eficiente,
 cada mapa rede ligar directamente um porto do comutador
(comutação por porto)
 possibilidade de pôr uma rede Ethernet sobre cada porto (comutação por
segment)
Concentrador Ethernet
Comutador Ethernet
Topologia Ethernet 10 Mbit (coaxial)


Vários segmentos ligar entre si por repetidores
2 tipos de segmentos:




Cabo coaxial (cabo amarelo, gordo Ethernet)
Segmento de ligação (ligação point-à-point)
Estações apenas sobre os segmentos coaxiais
caminho mais longo possível entre 2 estações:




3 segmentos de coaxial
2 segmentos de ligação (IRL)
4 repetidores
maxi 2,5 Km se muito coaxial
Topologia Ethernet 10 Mbit (coaxial)
Topologia Ethernet 10/100 de Mbit
(pares entrançados)
Outras Tecnologias

FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
Anel sobre fibra óptica à 100 Mbps.
ATM (Asynchronous Transfer Mode)
transferência de células de 53 bytes
(5 rubrica + 48 dados),
25 Mbps, 155Mbps, 622 Mbps, 1,2 Gbps, 2,4 Gbps e +,



Myrinet
SCI (Scalable Coherent Interface)
SAN (Storage Area Network)