1. Camada de Enlace de Dados - LLC Prof. Mauro Tapajós

3. Atraso de propagação entre emissor e receptor

4. Taxa de transmissão real finita

5. Distorções no sinal ao percorrer o meio

6. Reconhecimento do destino desejado (saber o destino da comunicação)

7. Camada de Enlace Application Layer Presentation Layer Session Layer Transport Layer Network Layer Data Link Layer Physical Layer Application Protocol Transport Protocol Presentation Protocol Session Protocol Host A Host B Application Layer Presentation Layer Session Layer Transport Layer Network Layer Data Link Layer Physical Layer Network Layer Data Link Layer Physical Layer Network Layer Data Link Layer Physical Layer Router Router

8. Escopo da Camada de Enlace de Dados Comunicação confiável com o vizinho dentro de uma mesma tecnologia de rede

10. Cria quadros para transporte da informação

11. Estabelece os limites de um quadro (enquadramento)

12. Estabelece a comunicação e gerencia o link de comunicação ponto-a-ponto

13. Detecta erros com quadros perdidos, danificados e duplicados, e age de acordo

15. Controle na sequência dos quadros

16. Controla o acesso ao meio de transmissão compartilhado (MAC – Medium Access Control )

17. Alguns destes mecanismos destes também podem ser implementados na camada de transporte , mas a nível fim-a-fim em toda a rede

19. Para executar detecção de erros e controle de fluxo, a camada de enlace agrupa os bits enviados em quadros definidos

20. Cabe à camada de enlace saber onde começam e terminam os quadros ( frames )

22. Contador de caracteres no cabeçalho

25. Enquadramento: Contador de Caracteres Um campo no cabeçalho do quadro indica quantos carateres existem neste quadro

26. Enquadramento: Delimitadores explícitos Delimitadores explicitamente indicam o início e fim do quadro através de uma sequência pré-definida Delimitadores de quadro (caracteres especiais)

27. Criação do Quadro ( Frame ) Camada de Rede Camada de Enlace de Dados

29. Exemplo: Caracter Stuffing PPP DLE DLE ETX DLE I am a jerk trying to DLE crash your network! ETX STX DLE DLE DLE ETX DLE DLE DLE ETX

30. Exemplo: Bit Stuffing HDLC

31. Transmissão com erros e perdas de quadros

33. Os protocolos estabelecem quando se pode transmitir quadros

34. Estabelecimento de uma disciplina de comunicação

36. Bits podem ser corrompidos

37. Podemos detectar erros e tentar corrigi-los ou pedir retransmissão

38. Normalmente códigos que permitem detecção e correção de erros oneram muito o protocolo de enlace que os implementam

39. Opção comum: pedir retransmissão de quadros danificados ou ausentes

42. Retransmissão depois de Timeout

43. Retransmissão depois de confirmação negativa ( nack )

44. Controle de Erros: Paridade Mensagem Bit de Paridade 0 0 1 1 1 (ímpar) 1 0 0 0 0 (ímpar) 0 1 0 1 0 (par) 1 0 0 0 1 (par)

46. Divide-se x r M pelo polinômio G gerando um número e um resto – ( x r M/G = num + resto, n )

47. Transmite-se T=x r M - n ( = mensagem e CRC ao final )

48. Na recepção, divide-se T por G . Este resultado deve dar um resto igual a zero. Resto [ T/G ]=0

50. Por este motivo, os CRC's são colocados ao final da mensagem

51. Quanto maior o polinômio (ordem) menor é probabilidade de erros não serem descobertos pelo teste

52. Polinômios de ordem r detectam erros em rajadas de comprimento até r bits

53. Implicam em baixo overhead

54. Fácil implementação em hardware

55. CRC

56. Protocolo Stop-and-Wait Ineficiente, principalmente para longas distâncias e taxas altas de transmissão

57. Stop-and-Wait – O que acontece se uma mensagem ou ACK não chegar? Dados ACK ? Tempo

58. Stop-and-Wait – Quadros Duplicados na Recepção Compre 10 Pikachus! Tempo Expirado Onde está o ACK? ACK Comprar 20? Compre 10 Pikachus! Tempo

59. Stop-and-Wait – Uso de Números de Sequência Timed Out ACK 1 1 1

60. Exemplo: Stop-and-Wait Neste exemplo, um quadro é confirmado através de um ACK com o número do próximo esperado (o quadro de número 0 é confirmado por um ACK de número 1 - ACK1)

62. Utilização do recurso de piggyback (poucos bits a mais no cabeçalho)

63. A idéia básica é manter números de sequência que indicarão quais quadros poderão ser enviados e quais ainda não (conceito de janela de transmissão)

65. Janela de Transmissão : mantém os números de sequência e quadros já enviados porém ainda não confirmados

66. Janela de Recepção : mantém os números de sequência para quadros que se permite receber

67. Tamanho da Janela de Transmissão : é o número máximo de quadros que se pode transmistir sem receber confirmações do receptor

68. Tamanho da Janela de Recepção : é o número máximo de quadros que se pode receber antes do envio de uma confirmação ao transmissor

69. Exemplo: Protocolos de Janela Deslizante

70. Protocolo de Janela Deslizante de Tamanho 1 (n. sequência, n. ACK, n. quadro)

71. Protocolo de Janela Deslizante de Tamanho 1 (Problema com os timeouts )

72. Janela Deslizante

73. Janela Deslizante

75. Os números de sequência que estão dentro da janela de recepção são os quadros que o destino recebeu mas não confirmou ainda

76. Qualquer quadro recebido com numeração fora da janela de recepção é descartado

77. Tamanho máximo da janela de transmissão implica no tamanho de memória ( buffers ) na transmissão

78. Piggybacking - Como os links de comunicaçao normalmente estão em configuração full-duplex podemos usar o tráfego que está vindo para “transportar” ACK’s do outro lado para confirmar o tráfego que está “indo”

80. “ Pipelining ” – técnica de enviar vários quadros dentro da janela de transmissão (maior que 1 claro!), aproveitando melhor a banda do canal

81. Problema: o que fazer quando uns dos quadros da sequência é perdido?

83. Selective-repeat : pede somente a retransmissão dos quadros que não chegaram. Aproveita-se quadros que foram recebidos com sucesso mesmo que fora de sua ordem

85. Se a taxa de erros é alta, muita banda é disperdiçada

86. Go Back n 0 0 1 1 2 3 4 2 3 2 4 5 6 3 4 5 6

88. Janela de recepção de tamanho maior que 1

89. Utiliza muita memória para armazenar todos os quadros recebidos corretamente, e processamento adicional para reenviar quadros selecionados e reinseri-los na posição correta

90. Selective Repeat 0 0 1 1 2 3 4 2 5 2 6 5 6 3 4

91. Protocolos de Janela Deslizante e Estratégias de Retransmissão

93. O receptor deverá ter um número de buffers e timers igual ao tamanho de sua janela

94. Envio de naks – confirmações negativas – indicam que determinado quadro NÃO chegou - controle de erros mais sofisticado

96. A maior parte da infra-estrutura de WAN na Internet é baseada em enlaces distantes ponto-a-ponto

97. Milhares de pessoas se conectam em redes (não somente a Internet) usando um modem e uma linha dial-up numa típica configuração de rede ponto-a-ponto

98. Camada de Enlace de Dados

100. SLIP – Pioneiro e muito simples

101. PPP – Desenvolvido pelo IETF em resposta aos problemas apresentados pelo SLIP

104. Versões adaptadas do ITU-T (LAP e LAP-B X.25) e IEEE (802.2) além de outras versões

105. Orientado a bits

106. Pode ser usado em links half e full-duplex e em redes comutadas por circuitos ou por pacotes

107. Define estações primárias (envia comandos), secundárias (responde a comandos) e combinadas (dupla função)

108. Topologias possíveis: Ponto a ponto (primária e secundária)e multiponto (1 primária e várias secundárias)

110. Endereço – é o endereço do secundário, são usados quando existem linhas com múltiplos terminais

111. Controle – controle de fluxo e erros

112. Checksum – pode ser acertado um checksum de 32 bits também

114. As confirmações são feitas por piggybacking indicando o número esperado do próximo quadro esperado (campo control )

116. Supervisory

117. Unnumbered

118. Quadros HDLC – Campo Control Information : dados (piggybacking de controle de fluxo e erros) – P/F: resposta imediata exigida pela primária (P) ou último quadro da resposta da secundária (F) Supervisory (usado quando não houver piggybacking) : vários tipos: 0–ACK, 1-NACK, 2- Receive Not Ready , 3– Selective Reject Unnumbered : controle do protocolo (define modos de operação, inicialização do enlace, reset, desconexão, etc)

120. Desenvolvido para interconectar estações SUN à Internet

121. Basicamente são enviados pacotes IP delimitados por um caracter especial ( flag byte )

122. Suporta somente IP e deve saber previamente os endereços IP de cada lado

123. Não é um padrão Internet (muitas versões distintas)

125. Orientado a caracter

126. Usado tanto em linhas dial-up como em enlaces entre roteadores – envio de datagramas sobre links ponto a ponto

128. Compressão de cabeçalhos de camada 3

129. Suporta múltiplos protocolos de rede e multiplexação deles

130. Negociação de opções a nível de link físico e de camada 3

132. Endereço – fixo, não prevê endereços de enlace

133. Controle – por default , não faz controle de erros e fluxo. Pode fazer se houver acordo, usando este campo

134. Protocolo – código que identifica o protocolo sendo transportado na área de dados

135. Checksum – FCS ( Frame Check Sequence )

136. Caracter Stuffing PPP

139. Único – estabelece, configura e testa a conexão de enlace

140. Possui mecanismos para a negociação de parâmetros PPP

141. Tem funções de teste de qualidade do link

143. Específico do protocolo de rede sendo usado

144. Negociação de parâmetros específicos do protocolo de rede

145. Exemplo: Linhas Dial-up

147. LAPD – usado pelo ITU-T no padrão para ISDN (canal D de 16 kbps)

148. LAPF – usado no padrão Frame Relay (rede de pacotes de alta velocidade)

149. IEEE 802.2 – usado com LAN's IEEE 802

150. ATM – rede de alta-velocidade baseada em quadros de tamanho fixo (células). Funções de camada de enlace próprias e mescladas com funçoes de outras camadas