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Redes TCP/IP CSMA/CD Prof. Edgard Jamhour email: [email protected]@ppgia.pucpr.br URL: jamhour

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  • Redes TCP/IP CSMA/CD Prof. Edgard Jamhour email: [email protected]@ppgia.pucpr.br URL: http://ppgia.pucpr.br/~jamhour
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  • 2000, Edgard Jamhour LAN LOCAL AREA NETWORKS A tecnologia de redes locais (Ethernet) baseia-se no princpio de comunicao com broadcast fsico. A B C ABDADOS quadro CRC
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  • 2000, Edgard Jamhour QUADRO O quadro (frame) a menor estrutura de informao transmitida atravs de uma rede local. A B DADOS CRC FECHO CABEALHO ENDEREO (FSICO) DE ORIGEM ENDEREO (FSICO) DE DESTINO
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  • 2000, Edgard Jamhour CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access/ Collision Detection A) Uma estao sempre ouve o meio antes de transmitir, e s transmite se o meio estiver desocupado. B) Durante a transmisso, a estao compara o que est transmitindo com o que est recebendo, se for diferente, ento conclui que ocorreu uma coliso. C) Em caso de coliso, a estao para imediatamente de transmitir, espera um tempo randmico selecionado entre 0 e T (512 bit times), e tenta novamente. D) Se houver coliso, o intervalo de tempo randmico dobrado novamente (0 a 2xT) F) Se houver novamente coliso, o passo D repetido at 16 vezes.
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  • 2000, Edgard Jamhour PROBLEMA 1: O tempo mdio para ganhar o meio aumenta com o nmero de computadores da rede. A B C ESCUTANDO quadros na fila de espera
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  • 2000, Edgard Jamhour EFEITO DA DISTNCIA ENTRE OS COMPUTADORES O tempo de propagao entre as estaes afeta a taxa de ocupao mxima da rede. A B A TRANSMITE B TRANSMITEB RECEBE tempo para o sinal ir de A para B A RECEBE T
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  • 2000, Edgard Jamhour Exemplo Quadro de 100 bit e Taxa de Transmisso = 10 Mbit/s: Tempo para transmitir um quadro T = 10 10 -6 s Velocidade de propagao no meio: 200 000 Km/s Tempo de propagao: t = 1 10 -6 s para 200 m Tempo de propagao: t= 10 10 -6 para 2 Km L AB eficincia = T/(T+t) 91% eficincia 200m = 91% 50% eficincia 2Km = 50% 9,1% eficincia 100Mbits e 2Km = 9,1% HALF-DUPLEX
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  • 2000, Edgard Jamhour PROBLEMA 2: COLISO A A C A TRANSMITE C TRANSMITE RECEBIDO DE A RECEBIDO DE C COLISO DETECTADA POR A BC COLISO DETECTADA POR C
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  • 2000, Edgard Jamhour Exemplo eficincia = 1/(1 + 6,44t/T) t: tempo de propagao L = 200m ento t=1 10 -6 s T: tempo para transmitir o quadro T = 10 10 -6 s (quadro de 100 bits a 10 Mbits/s) L AB 60,8 % eficiencia L=200m = 60,8 % 13,4% eficiencia L=2Km = 13,4% 1,52 % eficiencia L=2Km e 100Mbits/s = 1,52 % HALF-DUPLEX
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  • 2000, Edgard Jamhour LIMITAES DAS LANs O NMERO DE COMPUTADORES LIMITADO Como apenas um computador pode transmitir de cada vez, o desempenho da rede diminui na medida em que muitos computadores so colocados no mesmo barramento. A DISTNCIA ENTRE OS COMPUTADORES LIMITADA Para evitar colises, os computadores escutam o barramento antes de transmitir, e s transmitem se o barramento estiver desocupado. Quanto maior a distncia entre os computadores, maior a chance de ocorrer colises no barramento, levando a rede para um estado de colapso e baixo desempenho.
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  • 2000, Edgard Jamhour HUBS Hubs ou concentradores so dispositivos que simulam internamente a construo dos barramentos fsicos. HUB AC ACAC A BC
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  • 2000, Edgard Jamhour SWITCH Hubs ou concentradores so dispositivos que simulam internamente a construo dos barramentos fsicos. ABC SWITCH 123 AC PORTACOMPUTADOR 1A CA CA AC AC 3C
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  • 2000, Edgard Jamhour SWITCH Os switchs so dispositivos capazes de segmentar a rede local analisando os endereos fsicos. Permitem tambm interligar dispositivos que trabalham com velocidades de transmisso diferentes. ABC SWITCH HUB DEF HUB G
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  • 2000, Edgard Jamhour WAN A redes WAN utilizam uma tecnologia de transmisso que permite interligar um nmero ilimitado de comutadores em distncias arbitrariamente grandes. roteador LANLAN LAN Pode ser uma ligao ponto a ponto
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  • 2000, Edgard Jamhour Roteamento/Comutao broadcast Ligao ponto a ponto roteador
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  • 2000, Edgard Jamhour Comutao POR CIRCUITO POR PACOTES NO DATAGRAMA SIM CIRCUITO VIRTUAL COMUTAO ORIENTADA A CONEXO?
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  • 2000, Edgard Jamhour Redes de comutao por circuito Estabelece um caminho dedicado entre a origem e o destino, antes que a comunicao se estabelea. Exemplo: TDMA, CDMA, SHD, PDH, etc. REDE COMUTADA POR CIRCUITO C A B D A banda reservada, independente do trfego.
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  • 2000, Edgard Jamhour Redes de comutao por pacote REDE COMUTADA POR PACOTE No estabelece um caminho dedicado. As informaes de endereamento precisam ser intercaladas com o prprio fluxo de mensagens, numa operao de denominada empacotamento. Exemplos: TCP/IP, GPRS, etc.
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  • 2000, Edgard Jamhour Redes de pacotes orientadas a conexo Tambm conhecidas como circuito virtual Determinam o caminho entre emissor e receptor antes de iniciar a comunicao. Os pacotes chegam sempre na ordem em que foram enviados. Exemplo: ATM e Frame-Relay IDENTIFICADOR DE CIRCUITO VIRTUAL PACOTE NUMA REDE ORIENTADA A CONEXO OUTRAS INFORMAES DE CONTROLE DADOS
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  • 2000, Edgard Jamhour Redes de pacotes no orientadas a conexo Tambm conhecidas como datagrama. O caminho determinado analisando o endereo de cada pacote. Os pacotes podem chegar fora de ordem. Exemplo: TCP/IP ENDEREO DE ORIGEM OUTRAS INFORMAES DE CONTROLE DADOS PACOTE NUMA REDE NO ORIENTADA A CONEXO ENDEREO DE DESTINO
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  • 2000, Edgard Jamhour REDES IP: No orientadas a conexo ATM: Orientadas a conexo Utiliza o endereo dos computadores Utiliza um identificador de conexo switch roteador