Camada de Enlace

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Redes de Computadores- Professor Ivan Pires

• Detecção de Portadora em Redes de Acesso múltiplo (CSMA)

– Carrier Sense on Mullti-Access Network – CSMA

– CSMA/CA

– CSMA/CD

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• CSMA/CD– Carrier Sense Multi-Access / Collision Data

– Computadores ligados Ethernet usam CSMA/CD

– Um computador espera pela inatividade do éter antes de transmitir um quadro.

– Se dois computadores transmitem simultaneamente, acontece uma colisão;

– Os computadores usam backoff exponencial para escolher que computador prosseguirá.

– Cada computador demora um tempo aleatório antes de tentar transmitir novamente e então dobra a demora para cada colisão sucessiva.

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• CSMA/CD– Carrier Sense Multi-Access / Collision Data

– Após a colisão um computador escolhe um atraso aleatório de 0 até d

• O padrão especifica um atraso máximo d

• Força cada computador escolher um atraso aleatório menor que d

• Quando um computador escolhe um atraso aleatoriamente, ele selecionará um valor que difere dos demais computadores

• O computador que escolher o menor atraso prosseguirá com o envio de um quadro e a rede retornará a operação normal

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• CSMA/CA– Carrier Sense Multi-Access / Collision Avoidance– Redes sem fio

– CSMA/CA ativa uma breve transmissão do receptor pretendido antes de transmitir um pacote.

– Colisões de mensagens de controle podem acontecer mas são tratadas . As estações remetentes aplicam backoff para reenviar as mensagens de controle

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• Endereçamento de Hardware

– MAC ADDRESS (NIC - network interface card) • Estático, Configurável e Dinâmico

– Destinos possíveis• Os pacotes podem ser mandados para: • Um único destino (unicast) • Todas as estações da rede (broadcast) • Um sub-conjunto das estações (multicast)

–O endereço é usado para fazer a distinção

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• Vantagens das alternativas de endereçamento• Unicast – Eficiente para a comunicação entre dois

computadores • Broadcast – Eficiente para transmitir para todos os computadores

• Multicast – Eficiente para transmitir para um sub-conjunto de

computadores

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• Cabeçalho e formatos de quadro

– Cada tecnologia de LAN define um formato de quadro.

• Cabeçalho – Contem a informação do endereço e do tipo – Layout fixo

• Carga útil (payload) – Contem os dados sendo enviados (cabeçalhos das camadas superiores e

dados da aplicação)

• Ethernet

• O preâmbulo de 8 bytes,constituído de "0"s e "1"s alternados, serve essencialmente para sincronizar os receptores.

• O emissor coloca: – O endereço do emissor no source address – O endereço do destino no destination address – O tipo de dados no frame type – O código de redundância cíclica no CRC

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Valor Significado0000-05DC Reservado para uso no IEEE LLC/SNAP0800 Internet IP Versao 40805 CCITT X.250900 Depurador de rede da Ungermann-Bass Corporation0BAD VINES da Banyan System Corporation1000-100F Encapsulamento Berkeley UNIX Trailer6004 LAT da Digital Equipment Corporation6559 Frame Relay8005 Testador de rede da Hewlett Packard Corporation8008 AT&T Corporation8014 Jogos de rede da Silicon Graphics Corporation8035 RARP da Internet8038 LANBridge da Digital Equipment Corporation805C V Kernel da Stanford University809B Apple Talk da Apple Computer Corporation

Universidade do Estado de Mato GrossoLicenciatura Plena em Computação

Camada de RedeProfessor Ivan Pires

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• Camada de Rede

– Endereçamento–Rotas

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• IP – Internet Protocol

– Para fornecer endereçamento uniforme em uma inter-rede, o software de protocolo define um esquema de endereçamento abstrato que atribui a cada host um endereço único.

– Usuários, programas aplicativos e camadas mais altas de software de protocolo usam os endereços abstratos para se comunicar.

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• Endereço de Internet (IP) é um número binário de 32 bits único atribuído a um host e usado para toda a comunicação com o host.

• Número identificador da Rede

• Número identificador do Host

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• Máscaras

• CIDR

• Endereço de Rede

• Endereço de Broadcast

• Endereço Loopback– 127.0.0.1

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• Roteadores– Um roteador tem conexões com múltipls redes físicas– Cada endereço IP contém um prefixo que especifica uma rede física

– FIGURA 16.8

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• Roteadores– Um roteador tem conexões com múltipls redes físicas– Cada endereço IP contém um prefixo que especifica uma rede física

– FIGURA 16.8

• Arquitetura da Internet

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• ARP e RARP

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• DATAGRAMA IP– Um pacote enviado através de uma inter-rede

TCP/IP é chamado de datagrama IP– Cada datagrama consiste em um cabeçalho

seguido por dados– Os endereços de origem e destino no cabeçalho

do datagrama são os endereços IP

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versão do protocolo IP que foi usada para criar o datagrama (4bits)

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comprimento do cabeçalho, medido em palavras de 32 bits (4 bits)

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este campo especifica como o datagrama poderia ser manejado e

dividido em cinco subcomandos

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Este campo proporciona o comprimento do datagrama medido em bytes, incluindo

cabeçalho e dados.

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• MTU– Maximum Transmission Unit– Quantidade máxima que um quadro pode transportar– Um datagrama deve ser menor ou igual ao MTU da rede

ou ele não poderá ser encapsulado para transmissão.

Fragmentação

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• Quanto um datagrama for maior que o MTU da rede através do qual ele deve ser enviado, o roteador divide o datagrama em pedaços pequenos chamados de Fragmentos e envia independentemente de cada fragmento

• Um fragmento possui um bit no campo FLAGS do cabeçalho para indicar que se um datagrama é um fragmento ou um datagrama completo.

• O campo FRAGMENT OFFSET no cabeçalho de um fragmento especifica a que lugar, no datagrama original, o fragmento pertence.

• O campo IDENTIFICATION juntamente com o endereço IP de origem de um fragmento determina a qual datagrama o fragment pertence.

Fragmentação

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Remontagem

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Perda do Fragmento

• IP não garante a entrega de datagramas

• Quando todos os fragmentos de um datagrama chegam, o datagrama pode ser remontado.

• Um receptor não pode armazenar fragmentos por um tempo longo pois ocupa espaço na memória. Para evitar sobrecarga na memória, o IP especifica um tempo máximo para armazenar fragmentos.

• Quando o primeiro fragmento de um determinado datagrama chega, o receptor inicia um temporaizador.• Se os fragmentos chegarem no tempo, então é remontado o

datagrama• Se o temporizador esgotar, descarta-se os fragmentos recebidos

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Especifica o tempo em segundos que o datagrama está permitido a permanecer na

Internet. (1 a 255). Cada roteador decrementa 1.

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Especifica qual protocolo de alto nível foi usado para criar a mensagem que está sendo

transportada na área de dados do datagrama.

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Type Of Service (ToS)

• Precedence:– (3 bits) indica precedência de datagramas com valores

desde 0 (precedência normal) até 7 (controle da rede), com estes bits permite-se ao transmissor indicar a importância de cada datagrama que ele está enviando.

• Bits D,T,R:– indicam o tipo de transporte que o datagrama deseja,

Baixo Retardo(D), Alta Capacidade de Processamento(T) e Alta Confiabilidade(R).

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