REDES INDUSTRIAIS
SEMANA 6 – A SUB CAMADA CAMADA
DE CONTROLE DE ACESSO AO MEIO E
EQUIPAMENTOS DE INTERCONEXÃO
05/11/2015
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1
A Pilha de Protocolo IEEE 802.16
-A estrutura geral é igual a outras redes IEEE 802
más com uma quantidade maior de sub-camadas.
-Esquemas de rádio em banda estreita é usado com
esquemas de modulação tradicionais.
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A Camada Física IEEE 802.16
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Wireless banda larga precisa de muito spectro.
As ondas milimétricas possuem uma propriedade que
as microondas não possuem. Elas andam em linha
reta.
Como consequência, a estação base deve ter múltiplas
antenas. Cada uma apontando para um setor diferente.
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A Camada Física IEEE 802.16
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Quanto mais longe o usuário estiver da
estação base, maior será a perda.
Ex.: Operação em 10 a 66 GHz. Para uma
estação operando a 25 MHz, se usar QAM64 ele operá em 150 Mbps. Para QUAM-16
ele opera em 100 Mbps. E finalmente para
QPSK ele opera a 50 Mbps.
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A Camada Física IEEE 802.16
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Usa correção de erros na camada física.
Usa largura de banda diferente para canais upstream e downstream
(transmissão de dados), diferente do GSM (transmissão de voz).
Esquema de alocação de banda FDD (frequency Division Duplexing)
ou TDD (Time Division Duplexing.
O número de time slots em cada direção pode mudar dinamicamente
de forma a atender os requisitos de tráfego. Ex. TDD.
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Bluetooth
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Em 1994 L.M.Ericsson teve interesse em conectar seus telefones
móveis a outros equipamentos sem cabos.
Junto com outras 4 empresas (IBM, INTEL, NOKIA e TOSHIBA)
ela formou o SIG (Special Interest Group) para desenvolver
padrões sem fio para interconectar equipamentos de
comunicação e computadores e acessórios usando rádio (sem
fio) barato de curto alcance e baixa potência.
O projeto foi chamado de Bluetooth.
Criou uma competição com o IEEE 802.11.
Os dois sistemas interferem elétricamente um com o outro.
Em 1999 o padrão Bluetooth já tinha 1500 páginas e facilitou o
IEEE adotá-lo como padrão IEEE 802.15 para redes pessoais
sem fio (Wireless Personal Area Networks).
O Bluetooht é um sistema completo desde a camada física a
camada de aplicação.
O IEEE 802.15 padroniza somente a camada física e de enlace.
Mesmo que o IEEE tenha adotado o primeiro padrão PAN em
2002 (IEEE 802.15.1) o Bluetooth SIG ainda continua seus
trabalhos.
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Arquitetura Bluetooth
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A unidade básica de sistema Bluetooth é um piconet o qual
consiste de um nó mestre e até 7 nós escravos ativos (parked
nodes) a uma distância de 10 metros.
Múltiplos piconets podem coexistir numa mesma extensa sala.
E podem ser conectados via uma ponte. Como na figura abaixo.
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Arquitetura Bluetooth
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Usa ISM Band (Industrial, Scientifical and Medical Radio Bands)
Podemos ter até 255 parked nodes numa rede.
Existem equipamentos que o Mestre reduziu-os a um estado de
baixa potência para aumentar a vida de suas baterias.
No estado parked, um equipamento não pode fazer nada
exceto responder a uma ativação ou atuar um sinal do Master.
Existem também mais 2 estados de potência intermediários:
HOLD e SNIFF.
A razão para o sistema ser Mestre/Escravo é que seus
idealizadores querem o CHIP Bluetooth abaixo de 5 dólares.
Isto gera um sistema com estações burras que obecem o que o
Mestre pede.
Desta forma um piconet é um sistema TDM centralizado com o
Mestre controlando o relógio (clock) e determinando qual
equipamento irá se comunicar e em qual time slot.
Toda a comunicação é Mestre-Escravo. Não existe
comunicação Escravo-Escravo.
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Aplicações Bluetooth: 13 aplicações chamadas
Profiles. (V 1.1)
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Aplicações Bluetooth: 13 aplicações chamadas
Profiles. (V 1.1)
O profile generic access fornece uma maneira de
estabelecer e manter um canal seguro entre Mestre e
Escravos.
O profile Discovery é usado pelos periféricos para
descobrir que serviços outros periféricos tem a
oferecer.
Estes 2 profiles são obrigatórios em todos os
dispositivos os outros são opcionais.
O profile serial port é um protocolo de transporte
usado pela maioria dos profiles para emular uma linha
serial.
O profile Generic Object Exchange define um
relacionamento Cliente-Servidor para mover dados ao
redor. O Escravo pode ser cliente ou servidor. É um
bloco construído para ser usado por outros profiles.
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Aplicações Bluetooth: 13 aplicações chamadas Profiles. (V 1.1)
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O próximo bloco de 3 profiles é para redes. O profile LAN Acces
permite um periférico Bluetooth se conectar a uma rede fixa. É
um competidor da IEEE 802.11. O profile dial up networking
permite a um computador notebook se conectar a telefones
móveis contendo um modem interno sem fios. O profile fax é
similar ao profile networking, permitindo maquinas de fax sem
fio a transmitir ou receber fax de telefones móveis.
Os próximos 3 profiles são para telefonia. Um permite a
conexão de telefone sem fio a estação base. O profile intercom
permite a 2 telefones serem conectados como walkie-talkie. O
head set profile providencia uma forma de telefonar livremente
usando o headset. Ex>: telefonar enquanto dirigindo um carro.
Os últimos 3 profiles são para troca de objetos entre 2
periféricos sem fio. Cartões pessoais, figuras ou arquivos de
dados. O profile synchronization é usado para carregar dados
para uma PDA(Personel Digital Assistants) ou computador
notebook quando saindo de casa ou coletando dados deles
quando retornando.
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Métodos de Alocação de Canal e Sistemas para um Canal Comum
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CONECTIVIDADE
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Necessidade de interligação de redes já existentes.
Necessidade de expansão: para chegar a distâncias
e/ou número de estações acima do limite.
Divisão de uma rede existente
 Melhora no tráfego individual
 Melhora na gerência de cada sub-rede
Repetidores, Pontes, Comutador (Switch), Roteadores,
Gateways são equipamentos de conectividade usados
em redes para estender seu alcance ou coordenar o o
fluxo de pacotes de informação.
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Repetidores, Pontes, Switchs e Roteadores
no Modelo OSI.
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(a) Qual equipamento esta em qual camada. (b)
Quadros e Pacotes
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Repetidor
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Amplifica os sinais elétricos, permitindo um alcance
maior para a rede.
Podem conectar uma variedade de meios entre si,
tais como cabo coaxial fino com grosso.
Permite compensar o baixo nível de sinal enviado
pelas placas de interface das estações.
Copia bits individuais entre segmentos de cabo.
Não divide a rede em sub-redes.
Fabricantes de hubs para Ethernet e Token Ring
fornecem a função de repetidor dentro de seus hubs
(concentradores).
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Repetidor
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Ponte
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Elemento de divisão da rede.
Pequenas diferenças entre as redes são suportadas.
Armazenam e encaminham quadros entre redes locais:
 Pontes Transparentes
 Encontradas em ambientes Ethernet
 As LANs não sofrem nenhuma modificação ao serem
interconectadas por esse tipo de ponte.
 Operam com base em uma tabela de rotas com pares:
endereços de destino/porta(ligação da ponte às LANs)
de saída.
 Utiliza o backward learning para criar sua tabela de
rotas.
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Pontes
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Operação de uma ponte LAN IEEE 802.15
para IEEE 802.3
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Formato dos quadros IEEE 802
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Interconexão de LANs remotas via Pontes
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Ponte
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Pontes de Roteamento na Origem
 Encontradas em Redes Token Ring
 A estação de origem escolhe o caminho que o
quadro deve seguir e inclui a informação de
roteamento no cabeçalho do quadro
(identificador de rede, identificador de ponte)
 Cada uma das estações conectadas à interrede conhece o caminho para todas as outras
estações.
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Comutador (Switch)
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
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Também chamado de hub comutado.
Nos hubs todos os pacotes recebidos em
uma porta de entrada são destinados a todas
as portas de saída.
A idéia do switch é segmentar a rede para
melhorar seu desempenho, fornecendo a
cada uma de suas portas, que podem estar
ligadas a uma ou mais estações, uma taxa
de transmissão na rede igual à do seu enlace
de entrada e saída.
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
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Comutador (Switch)
Um switch direciona cada pacote entrando na
rede (com seu respectivo port de entrada)
para um endereço específico de destino
(específico port de saída).
Realiza o chaveamento físico entre duas
estações que queiram transmitir dados entre
si.
Muito efetivo em redes com diversas
conexões lógicas ponto-a-ponto.
Permitem comutação entre diversos meios,
por exemplo: 10BASE-T e 10BASE-T,
10BASE-T e 100BASE-T, 10BASE-T,
100BASE-T e 100BASE-F, etc.
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Switches
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Um Hub, uma Ponte e um Switch
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Exemplo de um Edifício com Cabeamento
Centralizado usando Hub e Switches
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(a) Quatro LANs físicas organizadas em 2 VLANs, Gray e
White por 2 pontes. (b) As mesmas 15 máquinas organizadas
em 2 VLANs por Switches
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Roteador (Routers)
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


Interligam duas ou mais redes usando o
mesmo ou diferentes protocolos de rede.
O roteador seleciona o caminho ótimo para
transmitir o pacote de dados através da rede
ao seu destino.
Interligam redes que diferem bastante entre
si.
Mais lentos que as pontes, são normalmente
usados em redes de longas distâncias (WAN)
 Baseados em conexão
 Sem conexão (datagrama)
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Gateway
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




Interligam sistemas diferentes
Realizam conversão de protocolos nas camadas
mais altas.
Hub
Concentrador de fios
Amplificação do sinal (repetidor)
Hubs integrados com pontes e/ou roteadores.
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Interligação de redes através de gateways
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Os gateways no modelo RM-OSI
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Transceivers
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
O MAU (Medium Attachment Unit), também chamado
de transceiver, foi definido com o objetivo de fornecer
um meio simples, barato e flexível de ligar
dispositivos (estações ethernet) ao meio físico de
transmissão.
A conexão entre o MAU e o meio físico é feito por um
conector chamado MDI (Medium Dependent
Interface) que define a interface mecânica e elétrica
entre eles.
Podem ser acoplados externamente a estação ou a
placa de interface de rede.
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Arquitetura do nível físico IEEE 802.3
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Conexão de uma estação a uma rede IEEE
802.3, 10BASE5.
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Transceivers
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Disponibilidade para utilização com:
 Cabo STP
 Cabo de fibra ótica para 10BASE-FL
 Cabo de par trançado UTP para 10BASE-T
 Cabo de fibra ótica 100BASE-FX
 Cabo UTP categoria 5 para 100BASE-TX
 Cabo Ethernet Apple para 10BASE-T
 Cabo AUI 15 pinos para 10BASE5
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Conexão de uma estação a uma rede IEEE 10BASE2
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Ligação de uma estação à rede IEEE 802.3 10BASE-T
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Ligação de dois repetidores segundo a especificação 10BASE-FB
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Ligação de uma estação a um repetidor segundo a especificação 10BASE-FL
05/11/2015
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41
Ligação de uma estação à estrela passiva 10BASE-FP
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