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1 URL: http://ppgia.pucpr.br/~jamhour
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2 LAN – LOCAL AREA NETWORKS
A tecnologia de redes locais (Ethernet) baseia-se no princípio de comunicação com broadcast físico. A B DADOS CRC A B C quadro
3 ENDEREÇO (FÍSICO) DE ORIGEM ENDEREÇO (FÍSICO) DE DESTINO
QUADRO O quadro (frame) é a menor estrutura de informação transmitida através de uma rede local. ENDEREÇO (FÍSICO) DE ORIGEM ENDEREÇO (FÍSICO) DE DESTINO A B DADOS CRC FECHO CABEÇALHO
4 CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access/ Collision Detection
A) Uma estação sempre ouve o meio antes de transmitir, e só transmite se o meio estiver desocupado. B) Durante a transmissão, a estação compara o que está transmitindo com o que está recebendo, se for diferente, então conclui que ocorreu uma colisão. C) Em caso de colisão, a estação para imediatamente de transmitir, espera um tempo randômico selecionado entre 0 e T (512 bit times), e tenta novamente. D) Se houver colisão, o intervalo de tempo randômico é dobrado novamente (0 a 2xT) F) Se houver novamente colisão, o passo D é repetido até 16 vezes.
5 quadros na fila de espera
PROBLEMA 1: O tempo médio para ganhar o meio aumenta com o número de computadores da rede. ESCUTANDO ESCUTANDO A B C quadros na fila de espera
6 EFEITO DA DISTÂNCIA ENTRE OS COMPUTADORES
O tempo de propagação entre as estações afeta a taxa de ocupação máxima da rede. T t A TRANSMITE A RECEBE A B RECEBE B TRANSMITE B tempo para o sinal ir de A para B
7 eficiência100Mbits e 2Km = 9,1%
Exemplo Quadro de 100 bit e Taxa de Transmissão = 10 Mbit/s: Tempo para transmitir um quadro T = s Velocidade de propagação no meio: Km/s Tempo de propagação: t = s para 200 m Tempo de propagação: t= para 2 Km eficiência = T/(T+t) HALF-DUPLEX eficiência200m = 91% L eficiência2Km = 50% eficiência100Mbits e 2Km = 9,1% A B
8 PROBLEMA 2: COLISÃO A B C A C COLISÃO DETECTADA POR A A TRANSMITE t
RECEBIDO DE C COLISÃO DETECTADA POR C C t RECEBIDO DE A C TRANSMITE
9 eficienciaL=2Km e 100Mbits/s = 1,52 %
Exemplo eficiência = 1/(1 + 6,44t/T) t: tempo de propagação L = 200m então t=1 10-6s T: tempo para transmitir o quadro T = s (quadro de 100 bits a 10 Mbits/s) HALF-DUPLEX eficienciaL=200m = 60,8 % L eficienciaL=2Km = 13,4% eficienciaL=2Km e 100Mbits/s = 1,52 % A B
10 LIMITAÇÕES DAS LANs O NÚMERO DE COMPUTADORES É LIMITADO
Como apenas um computador pode transmitir de cada vez, o desempenho da rede diminui na medida em que muitos computadores são colocados no mesmo barramento. A DISTÂNCIA ENTRE OS COMPUTADORES É LIMITADA Para evitar colisões, os computadores "escutam" o barramento antes de transmitir, e só transmitem se o barramento estiver desocupado. Quanto maior a distância entre os computadores, maior a chance de ocorrer colisões no barramento, levando a rede para um estado de colapso e baixo desempenho.
11 HUBS Hubs ou concentradores são dispositivos que simulam internamente a construção dos barramentos físicos. HUB A C A C A C B C A
12 SWITCH Hubs ou concentradores são dispositivos que simulam internamente a construção dos barramentos físicos. SWITCH PORTA COMPUTADOR 1 A 1 2 3 A C A C 3 C C A C A A B C
13 SWITCH SWITCH HUB HUB A B C D E F G
Os switchs são dispositivos capazes de segmentar a rede local analisando os endereços físicos. Permitem também interligar dispositivos que trabalham com velocidades de transmissão diferentes. SWITCH HUB HUB A B C D E F G
14 Pode ser uma ligação ponto a ponto
WAN A redes WAN utilizam uma tecnologia de transmissão que permite interligar um número ilimitado de comutadores em distâncias arbitrariamente grandes. roteador LAN LAN LAN Pode ser uma ligação ponto a ponto
15 Roteamento/Comutação
broadcast roteador Ligação ponto a ponto
16 Comutação POR CIRCUITO POR PACOTES NÃO DATAGRAMA COMUTAÇÃO
ORIENTADA A CONEXÃO? POR PACOTES SIM CIRCUITO VIRTUAL
17 Redes de comutação por circuito
Estabelece um caminho dedicado entre a origem e o destino, antes que a comunicação se estabeleça. Exemplo: TDMA, CDMA, SHD, PDH, etc. A banda é reservada, independente do tráfego. A B REDE COMUTADA POR CIRCUITO D C
18 Redes de comutação por pacote
Não estabelece um caminho dedicado. As informações de endereçamento precisam ser intercaladas com o próprio fluxo de mensagens, numa operação de denominada empacotamento. Exemplos: TCP/IP, GPRS, etc. REDE COMUTADA POR PACOTE
19 Redes de pacotes orientadas a conexão
Também conhecidas como circuito virtual Determinam o caminho entre emissor e receptor antes de iniciar a comunicação. Os pacotes chegam sempre na ordem em que foram enviados. Exemplo: ATM e Frame-Relay IDENTIFICADOR DE CIRCUITO VIRTUAL OUTRAS INFORMAÇÕES DE CONTROLE DADOS PACOTE NUMA REDE ORIENTADA A CONEXÃO
20 Redes de pacotes não orientadas a conexão
Também conhecidas como datagrama. O caminho é determinado analisando o endereço de cada pacote. Os pacotes podem chegar fora de ordem. Exemplo: TCP/IP ENDEREÇO DE ORIGEM ENDEREÇO DE DESTINO OUTRAS INFORMAÇÕES DE CONTROLE DADOS PACOTE NUMA REDE NÃO ORIENTADA A CONEXÃO
21 REDES IP: Não orientadas a conexão ATM: Orientadas a conexão roteador
Utiliza o endereço dos computadores switch Utiliza um identificador de conexão
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