R&C 0202 07 1

1

R&C I / ISTEC - 07/082.12 – As funções dos Routers

1:

* 2

2

R&C I / ISTEC - 07/082.12 – As funções dos Routers

1:

* 2

3

R&C I / ISTEC - 07/082.10 – Proxies e Gateways

4

R&C I / ISTEC - 07/08

Funções de Proxy: * Função de Gateway entre computadores de rede e exterior:* Concentrador de ligações a exterior + atribuição de End’s IP* Controlo de acessos selectivo (função de Firewall)* Armazenamento temporário de informação efeito cache

• Maior rapidez de acesso a informação* Monitorização de actividades de utilizadores logs

2.10 – Proxies e Gateways

5

R&C I / ISTEC - 07/08

Correcção / Detecção de Erros:* Códigos de Detecção de Erros

• Possível receptor detectar erros de transmissão• Apropriado para aplicações que possam pedir retransmissão

de dados errados• Necessário transmitir bits adicionais (redundantes) para

detecção de erros• Ex. bit paridade, Checksum, CRC

* Códigos de Correcção de Erros• Possível receptor corrigir erros de transmissão• Apropriado para aplicações que não possam pedir

retransmissão de dados errados• Necessário transmitir mais bits redundantes do que para

apenas detecção de erros• Ex. Hamming

2.11 – Controlo do Erros&Fluxo de Dados

6

R&C I / ISTEC - 07/08

Detecção/Correcção de Erros* Trama passa a conter n = m + r bits

• n = total de bits na trama• m = número de bits que representam dados• r = número de bits de redundância/verificação

• possibilitar detecção/correcção de erros

• Verificação de Erros:

Emissor: re = f(me)

Receptor: se rr = f(mr) Não detecta Erro!

1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1

n

m r


7

R&C I / ISTEC - 07/08

Controle de Fluxo (Flow Control)

* Emissor e Receptor podem não ter a mesma capacidade de processamento* Ex. Transmissão de 1 ficheiro para uma impressora

* Necessário garantir que Receptor consegue processar /armazenar mensagens recebidas* Análise de cabeçalho* Verificação de tipo de mensagem (controlo, dados)* Detecção/Correcção de erros* Capacidade disponível em buffer

* Necessário protocolo que “regula” o débito da transmissão* Receptor informa Emissor se pode ou não transmitir* Ex. Janela Deslizante


8

R&C I / ISTEC - 07/08

Protocolos de Retransmissão de dados errados da camada 2:

* Stop-and-Wait* Janela Deslizante (Sliding Window)

• Go-Back-n• Repetição Selectiva (Selective Repeat)


9

R&C I / ISTEC - 07/082.11 – Controlo do Erros&Fluxo de Dados

Protocolos de Janela Deslizante:

* Definição de um nº N de mensagens que podem ser transmitidas / recebidas sem necessitarem de esperar por ACK individual

– N = nº mensagens para “preencher” canal enquanto Emissor espera ACK

• Janela de Transmissão: nº de mensagens que emissor pode transmitir

• Janela de Recepção: nº de mensagens que receptor pode receber

• Vantagem: menor tempo de espera para transmissão

– Melhor ocupação de canal do que Stop and Wait

ProtocoloJanela de

TransmissãoJanela deRecepção

Stop and Wait

Go Back N

Selective Repeat

1 1

N 1

2*N -1 N

Utilizadopor TCP

10

R&C I / ISTEC - 07/08

Protocolo Stop and Wait* Caso 1 - Trama correcta:

• Receptor envia ACK para Emissor poder enviar trama seguinte* Caso 2 - Trama corrompida:

• Receptor detecta erro e não envia ACK• Emissor repete transmissão de trama após expirar timer para

recepção de ACK* Caso 3 - ACK corrompido:

• ACK enviado por Receptor para confirmar OK de trama é corrompido

• Emissor vai retransmitir trama que Receptor vai receber 2x

Tramas numeradas* Desvantagem Pouca eficácia na ocupação do canal de Tx

• Não apropriado para canais com grandes tempos de propagação


11

R&C I / ISTEC - 07/08

Protocolo Stop-and-Wait

ReceptorEmissor

Trama 1

ACK 1Trama OK

Caso 1:

Emissor

Trama 1

ACK 1

Receptor

OKACK

Corrompido

Caso 3:

Timer RetransmitirExpira

Trama 1

OK

Repetida

OKACK 1TramaCorrompida

Trama 1

Trama 1

Caso 2:

Nao OK

OKACK 1

Timer RetransmitirExpira

Trama 2

Trama 2

Trama 2


12

R&C I / ISTEC - 07/08

Protocolo Go-Back-N* Não existência de erros janela de transmissão actualizada 1

unidade por cada ACK recebido* Se ocorrer erro Emissor terá que retransmitir Mensagem errada

e as seguintes entretanto transmitidas

0

0

1

1

2 3 4 5 2

2

3 4 5

R R RE

Erro Janela N=1 Mensagems 3,4,5 recusadas

Ack

0

Ack

1

Ack

2

Ack

3

Janela N = 4Emissor

Receptor:

Ack

4

3 4 5


tempo

13

R&C I / ISTEC - 07/08

Protocolo Repetição Selectiva:* Não existência de erros janelas actualizadas após recepção de

ACK (Emissor) e tramas (Receptor)* Se ocorrer erro Emissor terá que retransmitir apenas trama

erradaJanela N=7

0

0

1

1

2 3

3

4

4

5

5

2

2

6

6

7

7

8

8

9

9

10

10

Ack

0

Ack

1

Ack

3

Ack

4

Ack

5

Ack

2

Ack

6

E

Erro Janela N=4 Tramas 3,4,5 aceites pela camada ligação de dados

Emissor

Receptor:


14

R&C I / ISTEC - 07/08

Janela Deslizante c\ ACK+, em função de nº de bytes

Buffer de Destino

2K1K

Emissor Receptor

Aplicação lê 2K

2K ; SEQ=0

ACK=2048 ; WIN=2048

2K ; SEQ=2048

ACK=4096 ; WIN=0

ACK=4096 ; WIN=2048

1K ; SEQ=4096

Vazio = 4K

Cheio

2K

AplicaçãoTransmite 2K

PretendeTransmitir 3K.Como WIN=2K

Só transmite 2KFica 1K à espera

Só tem 1K para transmitir, mesmo

como WIN=2K

OK

OK

SEQ: Nº de Sequência de próximo byte a transmitirWIN: Dimensão da Janela Destino


tempo

Vazio

WIN=2K

2K Vazio

WIN=0K => Não pode transmitir

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R&C I / ISTEC - 07/08

Técnicas de acesso ao meio de transmissão:

* Métodos de Competição (Contenção):• ALOHA• CSMA (Carrier Sense Multiple Access)• CSMA/CD (CSMA with Collision Detection)• CSMA/CA (CSMA with Collision Avoidance)

Métodos sem Competição ou por Turnos (Determinísticos):• Controlo Centralizado

– Polling• Controlo Distribuído

– Passagem de Testemunho– Utilização de Slots

2.12 – Acesso ao Meio de Transmissão

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R&C I / ISTEC - 07/08

ALOHA

* ALOHA é o nome do protocolo de acesso* Baseado em rede rádio de pacotes existente no Havai nos anos

70 - ALOHANET• Comunicação de utilizadores remotos com computador central

de Universidade* Todas as estações terminais transmitem à mesma frequência

• Grande probabilidade de colisões• Sistema com eficácia razoável para redes com pequenas

dimensões e tráfego


17

R&C I / ISTEC - 07/08

ALOHA* Processo de transmissão de mensagens:

• Nó emissor transmite mensagem e espera confirmação (ACK)

a) Mensagem recebida• Recebe ACK (antes de temporizador de controle expirar)

b) Mensagem não recebida• Não Recebe ACK (antes de temporizador expirar) • Retransmite mensagem

• Retransmissão de mensagem– Esperar tempo aleatório para retransmitir

• A não recepção de ACK deverá ter sido causada por uma colisão com uma mensagem de outro emissor.

• Menos probabilidade de nova colisão - 2 emissores com tempos de espera para retransmissão aleatórios


18

R&C I / ISTEC - 07/08

CSMA* Resolve o problema da “surdez” do método ALOHA

• Antes de transmissão existe verificação da existência de tráfego na rede

• Menor probabilidade de colisão• Restantes características são semelhantes a ALOHA

* Método de transmissão aleatório mais popular * Apropriado para LANs:

• Tempos de propagação pequenos– Semelhante entre todos os pares fonte-destino

• Estado do canal pode ser detectado rapidamente– Quando computador transmite uma mensagem todos os

outros podem detectá-la rapidamente


19

R&C I / ISTEC - 07/08

CSMA/CD* Adoptado pela tecnologia Ethernet

• Tecnologia simples e eficiente + Utilizada em LANs* Detecção de colisão Melhor desempenho

• Computadores têm que esperar tempo de sinal de colisão percorrer 2x distância entre computadores mais afastados

A B

Transmissão

A B

Colisão

Sinal de Colisão

Detecção e esperade prolongamento de Sinal de ColisãoA B


20

R&C I / ISTEC - 07/08

CSMA/CA* Adoptado por Wireless LANs + Dificuldade de detecção de colisões * Para transmitir computador A verifica se canal está livre (CSMA)

1) Se ocupado esperar tempo aleatório• Cada t (slot) decrementar contador de tempo aleatório

2) Se contador aleatório=0 • Enviar mensagem RTS (Request To Send) a B

3) Se possível Tx B responde com CTS (Clear To Send)4) Restantes computadores recebem RTS e CTS e ficam inibidos de Tx

durante NAV (Network Allocation Vector) 5) Após conclusão de Tx B responde com ACK (fim de NAV)

A

B

C

RTS

CTS

Dados

ACK

NAV

Tempo


21

R&C I / ISTEC - 07/08

Ethernet* Norma 802.3 IEEE para LANs* Tecnologia mais utilizada em LANs* Utiliza CSMA/CD para acesso ao meio de tx* Inicialmente utilizada apenas com Bus (físico)* Actualmente utilizado com outras diferentes topologias:

• Estrela• Arvore

RBus

S

H Estrela


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R&C I / ISTEC - 07/08

Ethernet* Suporta diferente tecnologias e velocidades Diversas variantes

• Notação: x-Base-y

x = Velocidade suportada

Base = Banda Base (sem modulação)

y = Meio de Transmissão utilizado* Exemplos:

• 10-Base-5, 10 Mbps em Cabo Coaxial, Seg: 500m, Nós/Seg: 100– Pouco utilizado hoje em dia

• 10-Base-T, 10 Mbps em Par Torcido, Seg: 100m, Nós/Seg: 1024• 100-Base-TX, 100 Mbps em 2xPares Torcido (Cat.5), Seg: 100m

– Fast Ethernet com Full Duplex• 1000-Base-LX, 1000 Mbps em Fibra Óptica monomodo, Seg: 5 Km

– Gigabit Ethernet


23

R&C I / ISTEC - 07/08

Fast Ethernet:* Velocidade Máxima: 100 Mbps* Ligações Comutadas Switches* Negociação automática de:

• Ritmo Óptimo: 10 ou 100 Mbps• Modo de Transmissão: Half/Full Duplex

Gigabit Ethernet:* Velocidade Máxima: 1000 Mbps* Modo de Transmissão:

• Full Duplex: sem colisões sem CSMA/CD• Half Duplex: com colisões com CSMA/CD


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R&C I / ISTEC - 07/08

Polling (Escrutínio)* Computadores (central) da rede tem a função de “perguntar” a

todos os restantes, sequencialmente, um a um:• Se querem transmitir alguma mensagem?• Só o podem fazer apenas nesse instante

* Desvantagem: rede com muitos nós, quando apenas uma minoria pretende transmitir• Computadores ficarão algum tempo à espera de receber

autorização (“pergunta” ou escrutínio de nó central)• Solução: Multiplexação Estatística

– Possibilitar que nós que pretendam transmitir sejam chamados mais vezes

* Exemplos de aplicações: redes de gestão de alarmes

lista de escrutínio: A A B C D E E A C D D B Time Slot

nós: A, B, C, D, E


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R&C I / ISTEC - 07/08

Passagem de Testemunho

* Testemunho (Token)

* Padrão especial de bits que circula de nó para nó

* Cada nó só pode transmitir quando o receber

* Transmissão de uma mensagem:

• Nó remove o testemunho da rede e insere a sua mensagem (atrás de outras eventuais mensagens que já circulem), transmitindo o testemunho após a sua mensagem

• Após volta completa, a mensagem (agora) inserida é a 1ª mensagem (facilitar eliminação)

• Função de ACK (nó destino, copia mas não elimina mensagem)

* Monitorização de mensagens

• Todos os nós monitorizam as mensagens que estão na rede

• Responsáveis por identificar e aceitar (copiar) as mensagens que lhe são dirigidas + modificar bit de ACK

• Passam para nó seguinte todas as mensagens


26

R&C I / ISTEC - 07/08

Anel com Passagem de Testemunho (token ring)* Corresponde à norma IEEE 802.5 para LANs

A

B

CD

E

T A-B, C-D1)

T A-B, C-D

2)

A Tx Mensagem para B (A-B), a seguir aTestemunho T

B lê Mensagem de A (A-B)

3)

T A-B C confirma e elimina Mensagem C-DT D-A, A-B

D Tx Mensagem para A (D-A)

T D-A, A-B

4)

5)

6)T D-AA confirma e elimina A-B

A lê D-A


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R&C I / ISTEC - 07/08

* FDDI - Fiber Distributed Data Interface:• Anel com Passagem de Testemunho (token ring) em MANs• Maior fiabilidade - 2 Anéis (1 Anel em standby)• Maior Rede (MAN) - 500 computadores• Maior velocidade/distancias - 100 Mbps / 100 Km

Testemunho


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R&C I / ISTEC - 07/08

Bus com Slots - DQDB (Distributed Queue Dual Bus)* Corresponde à norma IEEE 802.6 para MANs* Maior velocidade ( > 50 Mbps)

• 2 Buses unidireccionais para transmissão (Tx) bidireccional• Bus A - slot para TX dados

• Bus B - Pedido de Tx (ocupação de slot em Bus A para TX dados)

* HoB (Head of Bus) gerador de slots

Vice-versa

Bus A

HoBA

HoBB

Bus BPedido Tx

Dados

1º

2º

A B C

Tx de Mensagem deComputador B para C:1º B pede slot em Bus B2º B transmite dados em 1º slot livre de Bus A

Para Tx de B para A1º B faz pedido em Bus A2º B transmite em Bus B

Terminação


29

R&C I / ISTEC - 07/08

Métodos de Competição / Por-turnos* Métodos Por-turnos são mais apropriados para redes que operam

sob as seguintes condições:• Transporte de dados sensíveis a atrasos temporais• Sobrecarga de tráfego• Necessidade de definir prioridades entre nós

Carga de RedeTra

nsm

issã

o c\

suc

esso

Competição

Por-turnos


30

R&C I / ISTEC - 07/082.13 – O protocolo HTTP

HTTP (HyperText Transfer Protocol) - hipertexto / hipermédia* Utiliza suporte de TCP/IP

31

R&C I / ISTEC - 07/082.14 – WEB Pages e URLs

Páginas WEB * Utilizam SW HTML (Hyper Text Markup Language)

32

R&C I / ISTEC - 07/082.15 – Linguagem HTML, hiperlinks e conteúdos MM

1:

* 2

HTML interpretado por browsers de PCs:• Diferentes formatos de dados Multimédia• Interactividade com utilizador

• Links para outras páginas

33

R&C I / ISTEC - 07/082.15 – Linguagem HTML, hiperlinks e conteúdos MM

Documento HTML é interpretado e não compilado* Interpretadores de HTML Browsers

• Exemplo: Internet Explorer, Netscape, FireFox, etc…* Conteúdo Hipertexto

• Pode conter links ou hiperligações:• Elementos que apontam para um outro recurso ou zona

diferente dentro da página.• Aponta sempre para um destino que é identificado por um

endereço URL (Uniform Resource Locator)• No URL pode-se definir além do endereço qual o tipo de

transferência http, ftp …• Identificado por extensões .html ou .htm• Armazenados em servidores WEB (processo servidor) que

comunicam com Browsers (processo cliente)

34

R&C I / ISTEC - 07/082.16 – Páginas WEB estáticas e dinâmicas

1:

* 2

Suporte a diversas aplicações:• e-commerce• e-learning

35

R&C I / ISTEC - 07/082.17 – Estrutura das mensagens HTTP

Conteúdo daPágina

Informaçãode Controlo

Documents

R&C 0202 07 1