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Camada de Enlace - LAN E SWITCHING (Ethernet (Full-Duplex (não existe mais…
Camada de Enlace - LAN E SWITCHING
Token Ring
802.5
Características
Opera a 4 ou 16 Mbps
Utiliza o MAU para interligar os computadores (como se fosse um HUB)
Logicamente é um anel e fisicamente uma topologia em estrela
Usa o mecanismo Token Passing (Diferente do Ethernet)
Determinístico e auto-corretivo
Não é baseado em estatística mas em pulling (cada máquina tem um tempo certo para transmitir)
Não é baseado em contenção
O tempo máximo entre transmissões é conhecido, ajudando na confiabilidade
Idealizado originalmente pela IBM
FDDI
Características
Dois anéis de 100Mbps
Tolerância a falhas
Redundância a falha simples
Usa Token Passing (Igual ao Token ao Token Ring)
Baseado em LAN / WAN
Possível configuração de 500 estações em distâncias de até 100km
Existe também em versão cobre
ATM
Nasceu para ser uma tecnologia de LAN
Características
Célula de 53 Bytes sendo 48 para payload (dados) e 5 para cabeçalho
É uma arquitetura completa (tipo TCP/IP)
Padrão internacional para encaminhamento de células no qual múltiplos tipos de serviços (voz, vídeos, dados) em células de tamanho fixo (53 Bytes)
O comprimento fixo das células permite que o processamento seja executado em hardware, reduzindo a latência e atrasos de transmissão
Também usado em LAN's de alta velocidade
Ethernet
Características
Implementação de LAN inventada pela XEROX e desenvolvida pela DEC, INTEL e XEROX (DIX).
Usa CSMA/CD e roda sobre diferentes cabos a 10Mbps
IEEE 802.3
Protocolo de LAN que especifica uma implementação de camada física e da subcamada MAC da camada de enlace. Usa CSMA/CD em várias taxas sobre diversas mídias físicas
IEEE 802.2
Protocolo de LAN que especifica o uso da subcamada LLC da camada 2. Lida com erros, enquadramentos, controle de fluxo e serviço da camada de rede. Usado em LAN 802.3 e 802.5
CSMA/CD
Carrie Sense Multiple Access
Mecanismo de acesso ao meio
Dispositivos prontos para transmitir dados primeiro vasculham o canal em busca de uma portadora
Se nenhuma portadora é detectada para um período de tempo específico, uma estação pode transmitir
Se duas estações transmitem ao mesmo tempo, uma colisão é detectada
Se houver colisão, as máquinas param de transmitir, espera-se um tempo aleatório para se voltar a transmitir. Identificada a colisão é enviado um "JAM" que serve para sinalizar que as máquinas devem para de transmitir
Full-Duplex
não existe mais o CSMA/CD
Você transmite e recebe ao mesmo tempo
Você transmite em seu par transmissão e recebe em seu par de recepção
Um possível problema com o Data Overflow, que é um controle de fluxo via função de pausa
802.3x
Half-Duplex
Uma estação transmite, outras escutam
Enquanto está transmitindo, você não recebe e ninguém mais transmite
Se alguém mais transmitir enquanto você estiver transmitindo, então uma colisão ocorrerá
Tecnologias de Comutação
Bridges
Características
Comutação em Software
Conectam uma mesma LAN (Diferente dos roteadores que conectam LAN's diferentes)
Tabela de Aprendizado
Guarda endereços MAC
Entradas de endereços serão removidas em 5 minutos se não atualizadas
Tipos
Transparente
Bridge que conecta redes com mesma arquitetura
Encapsulamento
Conecta redes com diferentes tecnologias (arquiteturas)
Switches
Características
Comutação em hardware
É uma bridge multiportas ágil, capaz de manter fluxos de tráfegos concorrentes
Evita domínio de colisão
Largura de banda dedicada
Suporte a múltiplos meios
Facilita LAN's virtuais
LAN's comutadas em conjunto com roteamento proporcionam redes escaláveis
Métodos de Switching
Cut-Through
A medida que o quadro chega no switch, ele e armazenado no buffer para envio, porém, assim que o switch detectado MAC Address de destino, ele já começa a enviar o quadro na porta de saída, não esperando chegar o quadro completamente
Características
Latência muito baixa (tempo para o bit chegar ao destino)
Encaminha fragmentos (lixos) resultantes de colisões
Encaminha quadros defeituosos - Runts, Bad CRC, Giants
Excelente quando a latência é prioritária em relação ao controle de erros
Quase nunca é utilizado atualmente
Store-and-Forward
Armazena todo o quadro antes de tomar a decisão de comutação. Faz todas as checagens e se o quadro estiver mal formado, ele elimina o quadro, caso contrário, envia para o destino
Características
A latência aumenta
Fragment Free
Mesma coisa que o Store-and-Forward, diferindo apenas pelo fato de que ele analisa apenas os primeiros 64 bytes. Caso esses 64 bytes passem nas checagens, o quadro é enviado para o destino
Spanning-Tree
Características
Proporciona uma rede livre de loops
Mantém a redundância em caso de falha
Opera em modo plug and play (caso um novo switch ou bridge seja adicionado na rede, ele recalcula automaticamente a rota)
Transforma uma topologia redundante em uma árvore que, por definição, somente fornece um caminho entre dois (sem loop)
Bridge Protocol Data Units (BPDUs)
Usado para troca de informações durante cálculo e alertas de atividade
Contém
Endereço a respeito do switch transmissor
Endereço MAC das portas do switch
Prioridade do switch
Prioridade das portas
Custo da porta
Terminologias
Root Bridge
Switch ou bridge raiz
Só existe uma na rede
Deve-se escolher um switch com maior capacidade de processamento (CORE) para que o cálculo de rota seja realizado mais rapidamente
Pode-se existir um switch de backup para que, em caso de falha da raiz, este assume o lugar dela
Caso não seja definido a raiz, o spanning-tree define como raiz o switch com menor MAC (o que é ruim, pois switches com menor MAC é o mais antigo da rede, portanto, com menor capacidade de procesamento)
Root Port
Portas que conduzem a Root Bridge
Designated Ports/Bridges
Proporcionam conectividade a um segmento
São as portas escolhidas durante o cálculo para fazer parte da rota
Blocked Ports
Proporcionam conectividade redundante
Em caso de falha de uma designated port, uma blocked port é ativada para manter o funcionamento normal da rede
Caso a designated port volte a funcionar, a blocked port é novamente bloqueada
Funcionamento
Uma root port é escolhida
Designated ports são escolhidas. Proporciona conectividade à LAN
Blocked ports são escolhidas (São todas as portas que não root ou designated ports)