1. Tecnologias de Redes LAN's Prof. Mauro Tapajós

3. Padronizam como funcionam as coisas dentro de uma rede. Fora dela estes padrões não valem mais

5. WAN’s

6. Redes de Acesso

7. Redes de distribuição

8. Backbones metropolitanos – MAN’s

9. Backbones nacionais e internacionais

11. Os padrões IEEE definem os mecanismos de camada física e enlace (incluindo métodos de controle de acesso ao meio)

12. As redes LAN geralmente são redes de meio compartilhado ( broadcast ) com tendência a se tornarem redes comutadas ( switched )

14. Define padrões para redes locais segundos os trabalhos dos seus grupos de estudo

15. Em função do sucesso dos desenvolvimentos do IEEE na área de redes locais, a ISO adota seus padrões também (ISO 8802)

16. Estes padrões cobrem basicamente as camadas física e de enlace do modelo OSI

17. Grupos IEEE 802 Padrões de Redes IEEE 802

19. 802.2 – LLC ( Logical Link Control )

20. 802.3 – Ethernet (CSMA/CD)

21. 802.4 – Token Bus (inativo)

22. 802.5 – Token Ring

23. 802.6 – Distributed Queue Dual Bus - MAN (inativo)

24. 802.11 – Wireless LAN

25. Alguns dos Grupos IEEE 802

27. Independente de topologia, meio e algoritmo MAC

28. Padrão IEEE 802.2

29. É a camada de enlace de dados propriamente dita das LAN’s IEEE 802 (subcamada LLC)

30. Formato de quadro diferente do HDLC

32. Serviço de Datagrama Confirmado (sem conexão prévia)

33. Serviço Confiável Orientado a Conexão

35. Comumente conhecido como Ethernet , mas há diferenças entre ambas

36. Especifica uma rede lógica em barramento

37. Funciona a 10 Mbps

38. Especifica vários tipos de meios físicos (cabos)

39. É a tecnologia de LAN mais utilizada no mercado

40. Na camada de enlace LLC utiliza o padrão 802.2

41. Padrão IEEE 802.3 – CSMA/CD Cabeamentos propostos

43. Para ligações estação a estação ou equipamento para equipamento deve-se usar um cabo cross com a pinagem como abaixo

45. A razão da adoção deste esquema é facilitar a sincronização dos clocks dos equipamentos por meio das transições que existem no meio de cada bit

46. O preâmbulo é composto de 7 bits 01010101 e 1 01010111 para permitir a sincronização

48. SFD é o byte 01010111

49. Os endereços têm 6 bytes

50. O campo de dados tem de 0 a 1500 (0x05DC) bytes

51. O padrão define um tamanho mínimo de 64 bytes para um quadro

52. Se o quadro não tiver este tamanho, o campo PAD é usado como preenchimento RFC 1042 (STD43 )

53. Formato do Quadro Ethernet RFC 894 (STD41) Encapsulamento Ethernet (mais comum)

55. Serviu de base para a norma 802.3

56. Na camada física, especifica somente uma rede de cabo coaxial 10base5

57. Originalmente, sua camade LLC poderia ser qualquer uma (Xerox, Netware)

59. Se o terceiro campo tem valor até 1500, ele é 802.3 , senão ele é Ethernet e indica o protocolo sendo carregado no quadro Ethernet

61. Operação do Padrão IEEE 802.3 CSMA/CD

63. Após uma colisão, o tempo é dividido em slots de tamanho 51,2 µs ( microsegundos)

64. Cada estação tenta novamente transmitir depois de um certo número de slots

65. Este número (gerado aleatoriamente) estará entre 0 e 2i – 1, sendo i o número de colisões sucessivas que aconteceram

66. O limite de colisões sucessivas é 16, depois disso é considerado um erro na rede

68. Assim, existe um tempo mínimo para que se transmita um quadro, isto é limitado pelo tamanho da rede, a velocidade do sinal nela e a taxa de bits sendo usada

70. Trabalha em regime half-duplex (padrão)

71. Algoritmo MAC: CSMA/CD p-Persistente

72. Se aumentarmos a banda passante ou a distância entre estações a eficiência diminui

73. Parte da tecnologia é analógica

74. É uma rede não-determinística (estatística) composta basicamente de hardware

75. Não existe um esquema de prioridades de quadros

76. É uma solução multiprotocolo

78. Velocidades de 4, 16 e até 100 Mbps sobre cabos de par trançado ou fibra

80. O quadro é repassado de estação para estação até chegar à estação destino

81. A estação destino então copia o quadro e o marca como recebido

82. O quadro circula novamente pela rede até atingir de novo o remetente

83. O remetente verifica se o quadro chegou e recoloca o token na rede

84. Operação de Rede Token Ring

85. Exemplo: HUB Token Ring

86. Formato do Quadro IEEE 802.5 – Token Ring

87. IEEE 802.5 Token Ring Exemplo de operação A » C C » A e D

88. Token Ring: Características

89. IEEE 802.5 Token Ring

91. Utiliza uma topologia composta por dois anéis suportando até 1000 estações numa distância de até 200 km

92. É oferecida a opção por cabeamento de par trançado categoria 5

93. Utiliza um esquema de acesso ao meio baseado em tokens (como a rede token ring)

94. Em FDDI, uma estação pode anexar o token logo após ter transmitido o seu quadro (para melhorar a performance em redes longas)

95. Formato do Quadro FDDI

97. Em operação normal, somente um dos anéis é usado, o outro (que funciona no sentido contrário) fica de reserva em caso de falha

98. Numa falha ambos são combinados para manter o anel

100. É uma rede cara (tem perdido mercado para alternativas como eth)

101. FDDI – Ligação com WAN

103. No IEEE surgiram duas propostas a 100Mbps: - Aumentar a velocidade da IEEE 802.3, mantendo as características ( IEEE 802.3u ) - Nova reformulação ( IEEE 802.12 - 100VGAnyLAN )

105. É uma extensão do padrão IEEE 802.3 suportando 100 Mbps

106. Utiliza o mesmo método de acesso ao meio (CSMA/CD), o formato do quadro e as regras do protocolo

107. Cabeamentos antigos (baseados em cabo coaxial) não são mais aceitos

108. Por suas vantagens, o cabeamento 10baseT foi usado como base

110. Cabos categoria 5 e STP (100base-TX) - utiliza 2 pares e codificação de linha MLT-3

111. Cabeamentos para Fast Ethernet

113. Utilização de fibra ótica e wireless como meio de transmissão

114. Necessidade de suporte a classes de serviço

116. LAN’s ATM

117. Fibre Channel (muito usado em conexões com storage )

119. Consiste basicamente em um padrão de camada física (PHY) e de acesso ao meio (MAC)

120. O cabeamento básico oferece fibras monomodo e multimodo, além de uma opção de cabeamento UTP categoria 5 com 4 pares de fios

121. Uma outra opção oferece jumpers de fios de cobre (cabos STP especiais para curtas distâncias) para conectar equipamentos de comunicação próximos em até 25 metros dentro de uma mesma sala

122. Utiliza os mesmos formatos de quadro e protocolo MAC usados nos seus antecessores de 10 e 100 Mbps

123. Gigabit Ethernet - 802.3z

125. 100m

126. 1000BASE-T – UTP Cat 5 - 4 pares

127. 1000BASE-TX – UTP Cat 6 – 2 pares

128. Existe ainda 802.3ah – Ethernet in the first mile

129. 1000BASE-LX10

132. Um campo de extensão ( carrier extension ) evita a redução da extensão máxima da rede (tamanho mínimo de quadro) – realizado por hardware

135. Não suporta CSMA/CD

136. 10GBASE-T – UTP ou STP

137. 10GBASE-SR – FO multi

138. 10GBASE-LR – FO mono

139. http://www.ethermanage.com/ethernet/ethernet.html

140. Gigabit Ethernet (Exemplo)

142. Redes confinadas em salas – limitadas em distância com poucos saltos

143. Interconectam sistemas de grande porte ( mainframes, supercomputadores, etc)

145. Habilidade de lidar com grande variedade de tráfego com alta confiabilidade

146. Capaz de especificar e controlar atrasos de transmissão via rede – grande preocupação com temporização

151. Provê links full-duplex através de pares de fibras em velocidades de 100 a 800 Mbps

152. Distâncias até 10 km

153. Melhor conectividade do que alternativas multidrop (como SCSI) através de comutadores (switches Fibre Channel)

154. Suporte a múltiplas interfaces de comandos

155. Pode transportar canais de dados como (SCSI, ESCON, etc) e pacotes de rede (como Ethernet, ATM, etc)

156. Fibre Channel

158. Alta velocidade em distâncias curtas

159. Configurações ponto-a-ponto ou ponto-multiponto

161. Conectividade ponto-a-ponto entre qualquer par de portas

162. Interconexão com outras tecnologias de conexão

164. Pacotes de até 2148 bytes

166. Classe 2: Comutação de pacotes com entrega garantida

167. Classe 3: Comutação de pacotes sem entrega garantida

169. Camadas mais inferiores tratam com o meio físico, codificação 8B/10B e as taxas de dados possíveis

170. Camadas acima tratam do layout (formato) do quadro, procedimentos do protocolo e interfaces com outros protocolos

171. Exemplo: Fibre Channel atrás de Servidores

172. Exemplo: rede Fibre Channel

175. Flexibilidade

176. Rápida instalação e manutenção

177. Mobilidade

180. WLAN's Aplicações – Acesso Nômade

181. WLAN's - Aplicações: Extensão da Rede

182. WLAN's - Aplicações – Extensão da Rede com várias células

185. AP - Access Point – funciona como ponte (bridge) e interconexão com rede cabeada

186. DS - Distribution System – conecta vários BSS's normalmente através de meio cabeado

187. ESS - Extended Service Set – coleção de BSS's conectados através de um DS

188. LAN's Wireless IEEE 802.11

190. FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum – usa 79 canais de 1 Mbps

191. DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum – velocidades de 1 ou 2 Mbps

192. 802.11a (OFDM – Orthogonal Frequency Division Multiplexing ) – atinge velocidades de 54 Mbps na faixa de 5 GHz

193. 802.11b (HR-DSSS – High Rate Direct Sequence Spread Spectrum ) – velocidades de 1, 2, 5,5 e 11 Mbps na faixa de 2,4 Ghz

194. 802.11g (OFDM) – velocidades de 54 Mbps na faixa de 2,4 GHz

195. Estrutura das LAN's 802.11 Estrutura semelhante à usada pelas outras redes IEEE 802

197. Ao contrário do CSMA/CD, transmissões simultâneas são possíveis

199. PCF – Point Coordination Function - Protocolos com acesso centralizado – decisão centralizada numa estação de gerenciamento

201. Canais wireless sao naturalmente ruidosos – opção de fragmentar um quadro e confirmar cada um deles separadamente com protocolo stop-and-wait

203. PCF – uma estação base questiona as estações para saber quem deseja transmitir ( beacon frame ). A estação base obtém o meio através dos procedimentos DCF e deve liberá-lo depois de um tempo determinado. O uso com PCF permite que a estação base coloque dispositivos em modo sleep e os acorde depois (economia de tempo de vida de baterias)

205. Virtual channel sensing : com RTS e CTS

206. Uso de NAV ( Network Allocation Vector – tempo de espera) pelas demais estações: sinalizado através da informação de duração contida RTS e do recebimento do ACK

207. Channel Sensing Opcional Estação Origem Estação Destino RTS CTS DATA ACK

209. SIFS – Short IFS – envio de ACKs, CTS ou demais fragmentos - respostas imediatas de uma conversa que já está em execução

210. PIFS – Point IFS – uso pela estação base no modo PCF (para não competir com as demais)

211. DIFS – Distributed IFS – uso no modo DCF normal

212. EIFS – Extended IFS - envio de notificações de quadros danificados

214. O tamanho dos fragmentos não é definido pelo padrão – pode se configurado

215. No modo PCF não há colisões

217. Control

218. Management

220. Os 4 endereços são usados para: destino (1), transmissor (2), redes ad hoc (4), além de identificar um roteador em caso de comunicação entre células (3)

222. Visa substituir os inúmeros cabos que interligam dispositivos

223. Baixas complexidade, custo e energia necessária

224. Inicialmente um esforço de Ericsson, IBM, Intel, Nokia e Toshiba (Bluetooth SIG - Special interest group ), depois adotado pelo IEEE como padrão 802.15 (somente as camadas física e enlace)

228. Atinge velocidades de até 720 kbps

230. Power Class 2 – 4 dBm - 10 m

231. Power Class 3 – 0 dBm - 10 cm

233. Redes Ad-hoc

234. Substituto de cabos para interligação de dispositivos

235. Baseado em profiles – aplicações específicas (que usariam esta tecnologia) pré-pensadas para uso da rede (reflete o grande número de participantes na criação do padrão – várias contribuições) – cordless telephony, headset, PPP, serial port , vcf, fax , etc

237. Ela determina a taxa de dados alocada para cada slave

238. São oferecidos serviços de comunicação com base em comutação de circuitos e com base em datagramas

239. Cada slave deve ser localizável

240. O processo de discovery encontra serviços para as aplicações bluetooth

241. LMP – Gerenciamento do link ( setup de conexões, processo de autenticação, ” pairing ”, encryption )

243. L2CAP - Logical Link Control and Adaptation Protocol – isola detalhes de transmissão: multiplexação de protocolos de nível superior, segmentação/remontagem de pacotes e parâmetros QoS

245. Uso de sinais omnidirecionais com alcance padrão de 10 m na faixa de 2,4 GHz com GFSK (interferência mútua com o padrão 802.11 a 2,4 Ghz)

246. 79 canais de 1 Mhz para uso de FHSS ( Frequency Hopping Spread Spectrum ) – 2402 a 2480 Mhz - 1600 saltos por segundo

247. Cada transceiver BT tem um endereço IEEE de 48 bits

248. Sequência de hopping é criada por algoritmo com base no ID do master

250. Os quadros podem ter comprimentos de 1,3 ou 5 slots

251. Sincronização: cada slave mantém um offset do seu próprio clock para o do master

253. Access code – normalmente identifica o master