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Enlace de Dados (A camada de Enlace de Dados é responsável por Detectar e…

Enlace de Dados

A camada de Enlace de Dados é responsável por Detectar e se necessário Corrigir Erros.

  Métodos para identificar o início de um quadro: 



    contagem de caracteres 


    bytes de  flag com inserção de bytes 


    flags iniciais e finais, com inserção de bits 


    violação de codificação da camada física

Cada quadro deve começar e terminar com bytes especiais, chamado Byte de Flag usado como delimitador de início e fim.

  2 bytes de flag consecutivos marcam o fim de um quadro e o início de outro. 





  Byte Stuffing (inserção de byte) para resolver o caso de bytes de flag acidentais, é adicionado o caracter ESC antes de cada byte de flag acidental. 





  Esse esquema é utilizado nos protocolos PPP (Point to Point Protocol).

Contorna a desvantagem do byte stuffing em utilizar 8 bytes.

  Foi desenvolvido para o HDLC (High Level Data Link Control). 





  Cada quadro começa e termina com um padrão de bits especial 0111110 (0x7E). Sempre que encontra 5 valores 1 consecutivos nos dados, a camada de enlace de dados do transmissor insere um bit 0 no fluxo de bits que está sendo enviado. 





  O USB utiliza inserção de bits.

É um atalho da camada física. A codificação de bits com sinais normalmente inclui redundância para ajudar o receptor.

  Exemplo o 4B/5B onde 4 bits são mapeados em 5 bits, significando 32 possibilidades não utilizadas, podendo então usar alguns sinais reservados para indicar o início e o fim dos quadros, não sendo necessário incluir bits no fim dos dados.

É um padrão usado pelo Ethernet e 802.11.

  Faz com que o quadro comece um um padrão bem definido chamado preâmbulo (72 bits é típico de 802.11).

Protocolos de Enlace de Dados

São muito utilizados nas redes de longa distância para conectar roteadores nos diferentes locais de um ISP.

  SONET é um protocolo da camada física  mais utilizados pelos enlaces de fibra ótica que compõe o backbone das redes de comunicação incluindo o sistema telefônico. 





  - Fluxo de Bits 


  - OC 48 (STM 16) - 2.4 Gbps

Camada de Enlace de Dados baseada na trasmissão de células de informação de tamanho fixo.

  O nome assíncrono significa que as células nem sempre precisam ser enviadas da maneira como os bits são enviados por linhas assíncronas, como SONET.

Para enviar dados pela ATM, eles precisam ser mapeados para uma sequência de células.

  O mapeamento é feito com uma camada de adaptação ATM em um processo chamado Segmentação / Remontagem 





  A principal camada de adaptação usada para os pacotes de dados é a Camada de Adaptação ATM (AAL5). 





  No ADSL, o PPP utiliza o ATM com outro padrão, chamado PPPoA. Não chega a ser um protocolo, e sim uma especificação de ocmo trabalhar com quadros PPP e AAL5. 





  Somente os campos PROTOCOLO e CARGA ÚTIL do PPP são colocados na carga útil do AAL5, já que o AAL5 oferece enquadrament, além de também oferecer o CRC..

Enlaces SONET e ADSL aplicam o PPP, mas de maneiras diferentes.

        IP                    IP               Pacote IP


        PPP                PPP            Quadro PPP


        SONET ----- SONET       Carga útil SONET








  PPP é uma melhoria do SLIP (Serial Line Internet Protocol).





  O PPP é um tipo de enquadramento que pode transportar os pacotes de vários protocolos por muitos tipos de camadas físicas.





  Antes que os quadros PPP possam ser transportados por linhas SONET, o enlace PPP precisa ser estabelecido e configurado.

Diferença para o HDLC

  PPP - Orientado a caracteres 


  HDLC - Orientado a bits 





  O HDLC oferece transmissão confiável com uma janela deslizante, confirmações e timeouts.

Flag

        Endereço 




        Controle 




        Protocolo 




        Carga Útil 




        Checksum 




        Flag 








  Endereço: sempre 11111111 para indicar o broadcast. 





  Protocolo: informa o tipo de pacote que se encontra na Carga Útil. 





  Carga Útil: possui tamanho variável, negociado. Default (1500 bytes).

Oferecer recursos de confirmação no nível de enlace de dados é uma questão de otimização, nunca uma exigência, já que a camada de rede envia um pacote e espera sua confirmação.

É o serviço mais sofisticado que a camada de enlace de dados pode oferecer.

  A origem e o destino estabelecem uma conexão antes de qualquer dado ser transferido. 





  É um fluxo de bits confiável, útil para enlaces longos, não confiáveis, como: 



    canal de satélite 


    circuito telefônico interurbano 






  Fases de um Serviço Orientado a Conexão: 



    Estabelecimento 


    Transferência 


    Encerramento, liberando os recursos

Ethernet.

  Se um quadro for perdido em decorrência de ruídos na linha, não haverá tentativa de detectar a perda ou recuperá-lo na camada de enlace de dados. 





  É útil quando a taxa de erros é muito baixa, e a recuperação fica a cargo das camadas mais altas. 





  Útil para o tráfego em tempo real, como voz, em que os dados atrasados causam mais problemas que os dados recebidos com falha.

É mais confiável, e cada quadro é confirmado individualmente.

  É interessante em canais não confiáveis, como os sistemas sem fio, 802.11 (wi-fi).

São os protocolos nos quais o transmissor envia um quadro e em seguida espera por uma confirmação antes de continuar sua operação.

  O transmissor espera receber um pequeno quadro de confirmação e esse atraso é um exemplo simples de um protocolo de controle de fluxo. 





  Os protocolos nos quais o transmissor espera uma confirmação positiva antes de passar para o próximo item de dados é chamado de: 



    Solicitação de Repetição Automática (ARQ) 


    Confirmação Positiva com Retransmissão (PAR)

Fornecer uma interface de serviço bem definida à camada de rede

    Lidar com erros de transmissão 


    Regular o fluxo de dados de tal forma que receptores lentos não sejam atropelados por transmissores rápidos

É a técnica de retardar temporariamente as confirmações e enviá-las com o próximo quadro de dados é o Piggybacking (pegar carona).

  A vantagem do Piggybacking em relação ao envio de quadros de confirmação distintos é a melhor utilização da largura de banda disponível.