E book ethernet

ETHERNET

Cesar S. Machado
2007

Ethernet Cesar S. Machado

Índice

1. Introdução ............................................................................. 3
2. Funcionamento do Ethernet ........................................... 8

3. Fast-Ethernet ........................................................................ 19

4. Gigabit Ethernet .................................................................. 22

5. Ethernet 10G ......................................................................... 25

6. Metro Ethernet ..................................................................... 27

7. Os Fatos ................................................................................. 29

Apêndice A ................................................................................... 30

Apêndice B ................................................................................... 31

1a Edição: 2004
2a Edição: 2007

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1. Introdução
O desenvolvimento das redes de computadores teve início na década de 60
principalmente em virtude das pesquisas financiadas pela americana ARPA
(Advanced Research Project Agency). Foi assim que, em 1962, teorizou-se que a
forma mais eficiente de computadores se comunicarem em rede, seria por meio
da comutação de pacotes, o seja, transmitindo os dados em pequenas porções de
cada vez. Em 1969 esse conceito foi demonstrado na prática com a criação da
primeira rede de computadores , a ARPAnet.

Desde então, inúmeros aperfeiçoamentos foram sendo criados com objetivo de
tornar os serviços proporcionados pelas redes de computadores mais rápidos,
eficientes e confiáveis. Nesse sentido foram criadas tecnologias, padronizações,
interfaces e protocolos. Alguns desses, tal como o protocolo Ethernet, criado em
1973, lograram grande êxito, ao passo que outros, acabaram por cair em desuso.

O Ethernet é aquilo o que convencionou-se denominar como protocolo de
acesso ao meio, ou protocolo MAC (Media Access Control). Protocolo é um
conjunto de regras. Protocolo MAC são as regras que possibilitam a um
computador acessar o cabo da rede e transmitir de forma ordenada os dados
para outros computadores ou dispositivos. Ele é implementado, portanto, nos
adaptadores de rede dos computadores assim como em concentradores (hubs e
switches), roteadores e toda a sorte de dispositivos que venham a se interligar
por meio de uma rede.

Fig. 1 – O Ethernet possibilita a transmissão dos dados pela rede

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Frame Ethernet
Bits de dados

10101010101010
11110000111110

Adaptador
Ethernet

Fig. 2 – O Ethernet é implementado nos adaptadores de rede

O Ethernet foi o primeiro protocolo MAC a obter sucesso comercial em
interligar computadores. Após o seu surgimento, muitos outros protocolos MAC
foram criados, mas nenhum deles obteve tanta penetração no mercado quanto o
Ethernet que alia diversas características interessantes:

• Simplicidade de instalação e manutenção
• Flexibilidade para expansão da rede
• Confiabilidade
• Garantia de compatibilidade com outros produtos
• Grande disponibilidade de ferramentas de gerenciamento
• Preço acessível.

Esses motivos levaram o Ethernet a tornar-se o protocolo MAC mais utilizado
no mundo. Segundo o instituto de pesquisas IDC, existiam até 1997 mais de 120
milhões de nós Ethernet, ou seja, 83% da base mundial instalada. Esse
percentual foi elevando-se continuamente até chegar a 95% em 2002 e 98% em
2004.

1.1 Porque o Ethernet é Necessário
Computadores e outros dispositivos eletrônicos operam com sinais de dados
digitais, formados por bits “0” e “1”. Esses bits são representados, dentro dos
dispositivos eletrônicos, por níveis discretos de tensão. Assim, o bit “0” pode ser

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representado por uma tensão de zero volts e o bit ‘1” por uma tensão de 3,5
volts, por exemplo.

Enquanto os dados têm de fluir apenas no interior do dispositivo, não existem
grandes problemas para sua transmissão. Contudo, quando deseja-se transmiti-
los para outro computador, situado a dezenas ou centenas de metros, surgem
enormes dificuldades, tais como o seu nível médio de tensão, que é CC (corrente
contínua) e sua faixa de frequência, que é muito larga. Essas características
implicam em uma rápida degradação da qualidade do sinal devido a atenuação
provocada pelo meio de transmissão, normalmente um cabo metálico.

Dessa forma, algumas regras tem de ser seguidas para possibilitar a correta
comunicação de dados entre dois sistemas ou equipamentos tais como a
codificação e o enquadramento dos dados.

A codificação é a forma pela qual os bits de dados “0” e “1” são convertidos em
sinais elétricos para a linha. Procura-se gerar um sinal com nível médio de zero
volts e concentrar a banda numa faixa de frequência mais estreita de forma a
preservar as características do sinal transmitido, mesmo a uma distância de vários
kilômetros. Existem vários tipos de codificação, empregados pelos diversos
sistemas e fabricantes. O Ethernet de 10 MBps, por exemplo, emprega a
codificação Manchester Diferencial, descrita no capítulo 2.

O enquadramento, por sua vez, especifica como os sinais referentes aos bits
transmitidos serão organizados quando entregues ao meio de transmissão.
Fornece também o sincronismo, bits de sinalização e verificação.

1.2 Breve Histórico

O Ethernet surgiu em 1973 a partir da pesquisa de doutorado do pesquisador
americano Robert Metcalf em torno da tecnologia CSMA/CD para comunicação
em rede, empregando cabos coaxiais. A denominação Ethernet (rede do éter) foi
criada por Metcalf devido a forma como o meio físico transporta os bits para
todas as estações da rede, tal como o éter, um suposto fluido cósmico que os
físicos do século XIX acreditavam preencher todo o cosmos, propagaria a luz.

Com a conclusão de seu doutorado, a Xerox Corporation convidou Metcalf a
prosseguir com o desenvolvimento do Ethernet em seus laboratórios. Nos anos
seguintes, a Intel e a Digital uniram-se a Xerox, formando o consórcio DIX
(Digital-Intel-Xerox) e passaram a promover esse protocolo, desenvolvendo
chips e produtos Ethernet Versão 1.0.

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Fig. 3 – Esboço da primeira rede Ethernet

A falta de padronização, contudo, dificultava o progresso das pesquisas e a
venda de equipamentos. Foi assim que, com o intuito de resolver este problema,
a Xerox solicitou em 1980 que o IEEE (Institute of Electric and Electronic
Engineers) homologa-se o Ethernet como um protocolo padrão IEEE. Essa
homologação foi feita pelo comitê 802.3, razão pela qual o Ethernet passou a ser
denominado IEEE 802.3. O padrão IEEE 802.3 introduziu pequenas
modificações no Ethernet visando à incorporação de novos sistemas e tipos de
cabeamento além de alguns detalhes referentes ao seu cabeçalho.

Essa holomogação foi muito importante, pois, além de fornecer o respaldo
técnico para o mercado quanto a funcionalidade do Ethernet, disponibilizava a
tecnologia para todos. Nessa época, contudo, quase que somente computadores
de grande porte eram interligados em rede. Com o surgimento do
microcomputador IBM-PC em 1981, essa situação mudou rapidamente, pois o
PC ganhou rapidamente o meio corporativo. Daí para a interligação dos PCs das
empresas formando redes locais foi um pulo.

Assim em 1982, foram lançadas comercialmente as primeiras placas de rede
Ethernet que operavam com cabos coaxiais a uma velocidade de 10 Mbps, a um
custo unitário de U$950,00! Com o passar dos anos e a crescente popularização
das redes locais de micros, os preços dos adaptadores Ethernet foram caindo
significativamente. De fato, em 2003, era possível adquirir-se, no Brasil,
adaptadores Ethernet a partir de U$15,00. No final dos anos 80 foram lançados
os primeiros adaptadores Ethernet para operarem com cabos óticos e com cabos
trançados.

No início dos anos 90 as redes Ethernet davam sinais de que logo não mais
dariam vazão as necessidades do tráfego de rede que crescia continuamente.
Dessa forma, foi desenvolvido a partir de 1991, por um consórcio de empresas

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americanas lideradas pela 3Com (empresa fundada por Robert Metcalf), uma
nova versão do Ethernet - o Fast-Ethernet - com velocidade de 100 Mbps.
Esperava-se com isso atender a demanda por aumento de velocidade por parte
das redes, mantendo, contudo, a plena compatibilidade com a tecnologia
Ethernet de 10 Mbps já existente. Para tanto o Fast-Ethernet empregava a
mesma tecnologia CSMA/CD, o mesmo formato de frame e endereçamento do
Ethernet tradicional. Sua sinalização, contudo, sofreu modificações de forma a
permitir a operação a 100 Mbps

O Fast-Ethernet foi lançado em 1995. A princípio, seu custo, tal como se
sucedeu com os adaptadores Ethernet de 10 Mbps, era muito elevado, mas foi
caindo continuamente desde então.

Mal se concluiu o lançamento do Fast-Ethernet, teve início o desenvolvimento
do Ethernet Gigabit para operar em sistemas que necessitem de velocidades
muito altas, da ordem de 1 Gbps, ou mais. Promovido novamente pela 3Com e
por um conjunto de empresas consorciadas, o Ethernet Gigabit passou a ser
comercializado a partir de 1997 tendo sido definitivamente padronizado pelo
IEEE em 1998. Novamente procurou-se manter a total compatibilidade com as
versões de anteriores, de 10 e 100 MBps, de forma a garantir, como no passado,
o sucesso comercial dessa tecnologia.

O desenvolvimento em busca de maiores velocidades prosseguiu nos anos
seguintes, proporcionando o lançamento do 10-Gigabit Ethernet em 2002 que
opera a uma velocidade e 10 Gbps, ou seja, 1000 vezes mais rápido que o
Ethernet original. Enquanto esse livro era escrito, uma nova versão do Ethernet,
denominada Ethernet 100 G, dessa vez com velocidade de operação de 100
Gbps estava sendo desenvolvida.

Em 2004, teve início à iniciativa Metro Ethernet, patrocinada por um grupo de
empresas, com objetivo de constituir redes metropolitanas baseadas em Ethernet
transportado sobre fibras ou sobre cabos trançados.

Enfim, na medida em que vão aumentado as necessidades das redes por maior
capacidade de transmissão de dados, também vão aumentado as possibilidades
do Ethernet para atender essas demandas. Como mostraremos mais adiante, o
desenvolvimento de novas e mais rápidas versões do Ethernet não se limita a
simplesmente em aumentar a velocidade de operação mas também em melhorar
significativamente outras características que influenciam no desempenho de
adaptadores de rede, switches e outros dispositivos de rede.

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A Família Ethernet

Denominação Velocidade-Mbps Padrão IEEE

Ethernet 10 802.3
Fast Ethernet 100 802.3u
Gigabit Ethernet 1000 802.3z
10-Gigabit Ethernet 10.000 802.3ae
100-Gigabit Ethernet 100.000 -

1.3 Resumo

• Ethernet é a denominação comercial do protocolo CSMA/CD.
• O Ethernet é um protocolo MAC (Media Access Control), ou seja, um
protocolo que permite o acesso ao cabo ou meio de transmissão.
• O objetivo do Ethernet é possibilitar a interligação dos computadores em
rede.
• O Ethernet foi a primeira tecnologia para redes locais de computadores a
funcionar satisfatoriamente.
• O Ethernet é necessário porque as características elétricas dos bits existentes
nos computadores impedem que os mesmos sejam transmitidos diretamente
por um cabo.
• Devido a sua simplicidade e baixo custo, o Ethernet tornou-se a tecnologia
de rede local mais empregada no mundo.
• A velocidade de comunicação digital em rede é dada em Bits por segundo –
Bps.
• 802.3 é o padrão IEEE que a família de produtos Ethernet obedece.
• O Ethernet operava inicialmente a um velocidade de 10 Mbps.
Implementações de 100, 1000 e 10.000 Mbps foram posteriormente criadas.
• Fast-Ethernet é a denominação da implementação de 100 Mbps e Gigabit
Ethernet é denominação da implementação de 1000 Mbps.

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2. Funcionamento do Ethernet
O princípio de operação do Ethernet é baseado numa arquitetura de difusão
com detecção de colisão de pacotes, denominada CSMA/CD (Carrier Sense
Multiple Access with Collision Detection). A seguir, apresentamos todas as
principais características dessa tecnologia criada para possibilitar o acesso do
Ethernet ao meio de forma ordenada e minimizar os eventuais problemas que
surgem quando o mesmo o feito.

2.1 Topologia de uma rede Ethernet

O Ethernet original foi criado para operar em uma topologia lógica constituída
por um barramento ao qual todos os nós de rede deveriam se conectar. Na
prática, essa topologia era montada por meio de um cabo coaxial grosso, padrão
10Base5 que reproduzia, fisicamente, a topologia lógica.

Nessa topologia, trabalha-se por irradiação ou broadcast. Em outras palavras,
como o barramento é o mesmo para todos os nós, quando um deles envia
dados, todos os demais o recebem.

Fig. 4 – Ethernet em topologia barramento

O cabo coaxial era caro e difícil de trabalhar, de forma que nos anos 80 surgiu a
implementação com cabo coaxial fino, padrão 10Base2, que empregava a mesma
topologia.

No final dos anos 80 surgiram os primeiros hubs e, com eles, a implementação
do Ethernet em uma topologia física estrela. Nesse caso, para atender as
especificações do Ethernet, o hub possui um barramento interno ao qual se
interligam todas as suas portas. Pode-se dizer que o barramento coaxial foi
levado para dentro do hub. A interligação dos nodos passou a ser feita por meio
de um cabo telefônico trançado padrão 10BaseT.

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Por fim, com o advento dos switches nos anos 90, as redes Ethernet passaram a
ser implementada por meio dos barramentos comutados desses equipamentos. A
interligação dos nodos passou a ser feita por meio de um cabo telefônico
trançado padrão 100BaseTX para possibilitar a operação a 100 Mbps.

Fig. 5 – Ethernet em topologia estrela

2.2 Modos de Comunicação

Existem três possíveis modos de comunicação de dados:

Simplex: Um sistema transmissor envia dados o tempo todo para um receptor
que sempre recebe e nunca envia dados. Esse é o modo de comunicação
empregado em testes de desempenho do Ethernet quando deseja-se, por
questões comerciais, maximizar os resultados mensurados.

Semi-Duplex: Ambos sistemas transmitem e recebem dados, mas sempre de
forma alternada, ou seja, ora um sistema transmite ora ele recebe dados. Esse é o
modo de operação normal de um dispositivo Ethernet.

Duplex: Ambos sistemas transmitem e recebem dados, simultâneamente. Esse é
o modo como operam conexões Ethernet de alta velocidade. Para tanto, é
necessário que os dispositivos Ethernet envolvidos na comunicação, sejam
adaptadores, switches ou roteadores, tenham ambos a possibilidade de operar
nesse modo. São empregados na comunicação duplex os quatro pares de fios de
um cabo trançado. Normalmente, esse tipo de comunicação é empregada
quando se interligam:

Switches a servidores
Switches a switches
Switches a roteadores

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Em outras palavras, por razões econômicas e de desempenho, não se
implementam redes onde todos os dispositivos Ethernet operem no modo
duplex.

2.3 Endereçamento
Todos os dispositivos de rede devem possuir um endereço físico próprio e único
que possibilite a comunicação em rede por meio de um canal de comunicação
que pode ser um cabo, rádio (wireless) ou infravermelho.

Nos dispositivos Ethernet esse endereço é denominado Endereço MAC e vem
implementado pelo fabricante em um chip presente no adaptador de rede,
switch, roteador, etc. Esse endereço tem 48 bits de comprimento e obedece a
seguinte estrutura:

Os endereços são fornecidos aos fabricantes por meio de requerimento ao IEEE
que controla as faixas distribuídas de forma a evitar a fabricação de dispositivos
com endereços duplicados.

Fig. 6 – Frame Ethernet

2.4 Unicasts, Multicasts e Broadcasts
Dispositivos Ethernet podem se comunicar de três formas distintas, conforme o
endereço de destino empregado:

• Unicast: Somente um destinatário
• Multicast: Vários destinatários.
• Broadcast: Todos os destinatários encontrados.

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Fig. 7 – Tipos de comunicação em Ethernet

Por estarem todos eletricamente interligados em uma topologia lógica
barramento, todos os dispositivos Ethernet recebem todos os dados enviados
pelos demais dispositivos.

Cabem, portanto, as interfaces Ethernet, com base em um endereço de destino
presente nos dados recebidos, selecionar se os mesmos serão descartados ou se
serão admitidos e, portanto, enviados para as camadas superiores de
comunicação do dispositivo.

2.5 Funcionamento do Ethernet

O princípio de operação do Ethernet é baseado numa arquitetura de difusão
com detecção de colisão de pacotes, denominada CSMA/CD (Carrier Sense
Multiple Access with Collision Detection).

A seguir, descrevemos de forma sintética o protocolo Ethernet e suas principais
características. Na prática, existem diversos pequenos detalhes de implementação
que podem ser manipulados pelos fabricantes a fim de se obter melhor
desempenho ou maiores facilidades nos dispositivos.

A descrição refere-se ao Ethernet padrão de 10 Mbps mas aplica-se da mesma
forma aos demais tipos de maior velocidade.

(1) O Ethernet opera em broadcast, ou seja, todas os dispositivos localizados
em um segmento de rede recebem todos os frames.

(2) O acesso ao cabo é feito por um dispositivo de cada vez, ou seja,
enquanto um adaptador de rede transmite, as demais recebem (operação
semi-duplex).

(3) Todos os dispositivos monitoram a portadora (sinal) no cabo com um
sensor. Um adaptador só pode transmitir se o sensor indicar que o cabo
está desocupado.

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(4) Se o cabo estiver liberado, segue-se o descrito no item 7. Se o cabo estiver
ocupado, o frame a ser transmitido é temporariamente armazenado no
buffer de transmissão (RAM) do adaptador de rede (período de
contenção).

(5) O adaptador tenta transmitir o frame diversas vezes, aguardando
intervalos de tempo exponencialmente maiores entre as tentativas. Após
16 tentativas sem sucesso, se o cabo não desocupar, a transmissão é
abortada, o adaptador reporta a falha aos protocolos superiores e o frame
é descartado.

(6) Todos os adaptadores possuem um endereço próprio e único de 48 bits
que vem gravado de fábrica. Exemplo: 0000E4968B7 (notação
hexadecimal).

(7) O frame transmitido é endereçado a um único adaptador de rede
destinatário. Todos os adaptadores ligados ao cabo recebem este frame,
mas apenas o que contiver o endereço destinatário irá processá-lo,
encaminhado-o para o buffer de recepção (na RAM da placa de rede) de
onde seguirá para os protocolos superiores. Os demais adaptadores
descartam o frame ao perceber, pelo endereçamento, que não são o
destinatário.

(8) Frames especiais podem ser transmitidos com endereços de destinatário
que se aplicam a grupos de adaptadores (multicast) ou a todos os
adaptador da rede (broadcast).

(9) Se dois adaptadores transmitem frames ao mesmo tempo, ocorre a
colisão, ou seja, os sinais elétricos superpõem-se no cabo, distorcendo-se
mutuamente.

(10) Os adaptadores possuem um sensor que, por meio do aumento do nível
de tensão no cabo, monitoram a ocorrência de colisões entre os frames.

(11) Quando um adaptador inicia uma transmissão e detecta uma colisão, ele
suspende a mesma e envia um sinal de ocupado (32 bits aleatórios) para
informar a todos os demais que suspendam, momentaneamente, a
transmissão de dados.

(12)Uma colisão provoca um retardo considerável (51,2 µs) na comunicação
em rede.

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(13)O adaptador reagenda o frame que não pôde ser transmitido em virtude
de uma colisão tal como faz quando o cabo está ocupado. Se ocorrerem
várias colisões sucessivas, o retardo vai aumentando exponencialmente,
visando a eliminar novas possibilidades de colisão. Por fim, após 16
colisões sucessivas, a tentativa de transmissão é abortada.

(14)Os tamanhos mínimo (64 bytes) e máximo (1518 bytes) dos frames são
definidos em função do seu tempo de propagação no cabo (slot time),
levando-se em conta a velocidade (10 Mbps) e o alcance máximo do cabo
(2,5 Km na melhor hipótese, com uso de repetidores) de forma que todas
as placas possam detectar corretamente as colisões.

(15)O aumento do comprimento do cabo além dos limites permitidos
acarreta colisões. Placas, hubs ou outros dispositivos defeituosos
também podem provocar colisões, comprometendo a operação da rede.

2.6 Características do Frame Ethernet
Frame: Existem 20 tipos diferentes de frames Ethenet. O frame IEEE 802.3,
considerado típico, tem a estrutura mostrada na figura apresentada a seguir.

Endereço de Destino

Comprimento Preenchimento

Bytes:
8 6 6 2 0 a 1500 0 a 46 4

Preâmbulo Dados CRC

Endereço de Origem

Fig. 8 – Frame IEEE 802.3

Preâmbulo: Tem 8 bytes, sendo 7 bytes iguais (10101010) e um diferente
(10101011) para indicar o início do frame. No adaptador destinatário, o
preâmbulo gera uma onda quadrada de 10 MHz usada para obter-se o sinal de
sincronismo para os dados que vêm em seguida.

Endereço de Destino: Endereço binário do adaptador de rede destinatário,
podendo ter de 2 a 6 bytes. Se o primeiro bit for “0”, o destinatário é um único

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adaptador e se for “1” é um grupo de adaptadores de rede (multicast). Se todos
os bits desse campo forem “1” o pacote é difundido por toda a rede, inclusive
pelas bridges (broadcast).

Endereço de Origem: Endereço do adaptador de rede que enviou o frame,
também pode ter de 2 a 6 bytes.

Comprimento: Esse campo de 2 bytes indica o tamanho em bytes do campo de
dados a ser transmitido.

Dados: Os dados a serem transmitidos num total de 0 a 1500 bytes.

Preenchimento: Devido ao tempo de propagação do sinal no cabo, o frame
tem de ter no mínimo 64 bytes entre o endereço de destino e o CRC a fim de
evitar colisões. Assim, se o campo de dados for menor do que 46, uma sequência
de bytes é adicionada (padding = extensão da portadora) para elevar o tamanho
mínimo para 64 bytes.

CRC (Cheque de Redundância Cíclica): Esse campo de 4 bytes indica o fim
do frame e gera um algoritmo em função da multiplicação polinomial de todos
os bits transmitidos desde o campo de endereço destinatário. O adaptador
destinatário multiplica os bits do frame recebido pelo mesmo polinômio e
compara o valor obtido com o valor recebido. Se forem iguais, o frame está
íntegro, caso contrário, está corrompido, sendo descartado, cabendo aos
protocolos superiores efetuar em sua respectiva retransmissão.

Variações do Frame: O Frame Ethernet sofreu algumas modificações com
objetivo de compatibilizá-lo com os diversos protocolos de alto nível existentes
A tabela apresentada a seguir mostra os mais comuns.

Frames Ethernet

IEEE 802.2 Redes atuais
IEEE 802.3 Redes atuais
Ethernet II Antigas redes da Xerox
SNAP Redes Apple

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No frame Ethernet II o campo “comprimento” passa a ser “Tipo de Frame”,
indicando o tipo de protocolo superior empregado. No frame 802.2, foram
acrescentados mais três pequenos campos de 1 byte após o campo
“Comprimento”, denominados DSAP (Destination Service Access Point), SSAP
(Source Service Access Point) e Control que identificam os protocolos
superiores mais comuns. No frame SNAP aos campos do frame 802.2, é
acrescentado mais um campo de 5 bytes para identificar outros 256 protocolos
superiores. Na prática, a seleção do tipo de frame desejado é feita manualmente
durante a instalação dos servidores e estações ou, em alguns sistemas, de forma
automática.

Slot Time: É o tempo necessário para um frame de comprimento mínimo
propagar-se de um extremo ao outro do cabo, sem que ocorram colisões. Como
o cabo pode chegar a 2,5 km (cabo coaxial grosso com uso de 4 repetidores), e a
velocidade é 10 Mbps, foi estipulado um slot time de 51,2 µs, garantido pela
fixação do comprimento mínimo do frame em 64 bytes.

Intervalo entre Frames: É o intervalo de tempo mínimo entre o fim de um
frame e o início de outro, fixado em 9,6 µs.

Endereçamento: O IEEE distribui as faixas de endereços para os fabricantes
de forma que cada dispositivo Ethernet tenha um endereço próprio e único de 6
Bytes (48 bits) gravado pelo fabricante. Os três primeiros bytes identificam o
fabricante e os três últimos, identificam o dispositivo.

Sinalização: Os frames Ethernet são transmitidos sob a forma de um sinal
digital denominado banda-base, ou seja, o sinal segue do computador para a
placa a 10 Mbps sendo transmitido nesta mesma velocidade. Antes, contudo,
sofre uma codificação denominada Manchester Diferencial de forma a
possibilitar sua transmissão pelo cabo. O sinal no cabo atinge uma intensidade
de + 0,85 a – 0,85 Volts (valor médio = 0 Volts).

+0,85 V

-0,85 V

Fig. 9 – Sinalização Elétrica do Ethernet

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Eficiência: A velocidade nominal do Ethernet é 10 Mbps, seja em cabos
coaxiais, trançados ou óticos. Na prática, porém, a eficiência depende do
comprimento do cabo, do número de dispositivos de rede, do tamanho dos
frames transmitidos além de outros fatores inerentes ao protocolo tal como
contenções e colisões. Tudo isso faz com que a velocidade real seja reduzida de
forma significativa, situando-se em média entre 30 a 50%.

2.7 Cabeamento Ethernet

O IEEE estabeleceu quatro variações de cabeamento para o Ethernet conforme
descrito a seguir.

Cabeamento Ethernet

10Base2 Cabo coaxial fino
10Base5 Cabo coaxial grosso
10BaseT Cabo trançado
10BaseF Cabo ótico

10Base2: Operação com cabo coaxial fino RG58 (0,25 polegadas de diâmetro)
com impedância de 50 Ohms e alcance máximo de 185 metros ou até 925
metros com quatro repetidores.

10Base5: Operação com cabo coaxial grosso (0,5 polegadas de diâmetro) com
50 Ohms de impedância e alcance máximo de 500 metros ou até 2500 metros
com quatro repetidores.

10BaseT: Operação com cabo trançado não blindado (UTP) em topologia
estrela com uso de hubs e alcance máximo de 100 metros.

10BaseF: Operação com cabo ótico 62,5/125 micrometros em topologia estrela
ou ligação ponto a ponto com alcance máximo de 2000 metros.

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Essas denominações obedecem ao seguinte esquema:

10Base2
10 Mbps 200 metros
sinal banda-base

Fig. 10 – Nomenclatura

2.8 Dispositivos Ethernet

Sinal de Link: Todos os dispositivos Ethernet 10BaseT transmitem um sinal de
Link (enlace) para testar a integridade do cabo. Se o dispositivo possuir um led
(normalmente na cor verde) para indicar o sinal de Link, este deverá acender em
cada dispositivos conectado. Isso indica que o cabo está montado corretamente,
mas não indica qual é a qualidade desse cabo para transmitir os dados, ou seja,
mesmo com o led aceso, o sinal pode não trafegar corretamente.

Repetidores: Com o uso de quatro repetidores em série é possível criar 5
segmentos e estender o alcance dos cabos 10Base5 de 500 para 2500 metros, ou
925 metros no caso dos cabos 10Base2. Com quatro repetidores pode-se ainda
levar o alcance dos cabos 10BaseT para 400 metros.

Número de portas: Um segmento de cabo 10Base2 admite até 30 portas
Ethernet. Um segmento de cabo 10Base5 admite até 100 portas Ethernet. Um
segmento de cabo 10baseT admite apenas 2 portas Ethernet (a placa de rede e
uma porta do hub). Uma rede 10BaseT pode ter até 1024 portas.

Regra “5-4-3-2-1”: Essa regra se aplica a todas as topologias Ethernet, inclusive
em instalações que empregam hubs ou repetidores. Por essa regra, podem existir
até 5 segmentos de cabos, 4 repetidores, 3 segmentos com dispositivos
conectados, 2 segmentos de interligação e 1 domínio de colisão. Se esses limites
forem ultrapassados a rede pode ficar instável. Alguns fabricantes de hubs
contudo disponibilizam equipamentos que suportam um número maior de
repetições e segmentos.

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R R R R

Fig. 11 – Repetição

Ethernet Full-Duplex: O Ethernet opera normalmente no modo semi-duplex
(quando uma placa transmite as outras recebem). No modo de operação duplex,
contudo, os dispositivos envolvidos transmitem e recebem simultaneamente.
Isso é possível empregando-se placas ou switches com facilidade Full-duplex
onde pelos pinos 1,2,3 e 6 do cabo trançado é feita a transmissão e pelos demais
é feita a recepção dos dados. A vantagem dessa operação é a ausência de colisões
e o ganho da velocidade que fica praticamente dobrada. Tal sistema, contudo, é
restrito à interligação de dois pontos de forma que este recurso é empregado
normalmente para a interligação servidor-switch e switch-switch.

1 1
2 2
3 3
6 6

4 4
5 5
7 7
8 8

Fig. 12 – Ethernet Full-Duplex

Interface AUI: A Interface AUI foi criada para permitir a interligação de
dispositivos Ethernet a transceivers (conversores de cabos) consistindo num
conector do tipo DB15 (15 pinos). Veja no Apêndice E a descrição dessa
interface.

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4 Fast-Ethernet
O Fast-Ethernet foi homologado em 1995 pelo IEEE como protocolo 802.3u.
O funcionamento do Fast-Ethernet é praticamente idêntico com o Ethernet de
10 Mbps de forma a manter a compatibilidade e, dessa forma, manter o parque
instalado de dispositivos de rede. Muito criticado na época, devido a sua baixa
eficiência, essa estratégia de manter a compatibilidade mostrou ser, com o
tempo, decisiva para garantir a supremacia do Fast-Ethernet sobre outros
protocolos concorrentes.

A seguir, são apresentadas as principais características específicas do Fast-
Ethernet.

Slot Time: Como a velocidade do Fast-Ethernet é 100 Mbps, o slot time ficou
reduzido para 5,12 µs (um décimo do slot time do Ethernet), implicando numa
redução do alcance máximo do cabo de rede para 205 metros, na melhor
hipótese. Um alcance maior provocaria colisões.

Auto-Negociação: Ao ser conectado a um o cabo trançado, um dispositivo
Fast-Ethernet que tenha a facilidade de auto-negociação implementada
(Autoneg, Autocence ou Nway), emite um pulso para informar ao outro
dispositivo que ele pode operar a 100 Mbps. Se o outro dispositivo não retornar
o mesmo sinal, assume-se que ele opera a 10 Mbps e o dispositivo em questão
também passa a operar nesta.

Eficiência: Para se usufruir plenamente da velocidade máxima do Fast-
Ethernet, é preciso empregar um computador veloz capaz de suportar uma placa
de rede com barramento igualmente veloz. Mesmo assim, a eficiência máxima do
Fast-Ethernet é a mesma do Ethernet, ou seja, normalmente baixa. Isso pode
causar problemas em certas aplicações em tempo real, tal como videoconferência
onde voz e vídeo tem de ser sincronizados. Tecnologias proprietárias
possibilitam aumentar a eficiência nessas aplicações.

Codificação: A operação a velocidades de 100 Mbps, ou mais, impede o uso da
codificação Machester empregada no Ethernet de 10 Mbps, pois resultaria em
sinais com uma frequência de 100 MHz, tornando a transmissão inviável por
meio dos cabos trançados então existentes. Optou-se portando pela codificação
NRZ-I (Non Return to Zero Inverted) que gera frequências máximas de 50
MHz. Para minimizar problemas de sincronismo causados pela ausência de
transições quando se transmitem seqüências de “0”, ou seja, ausência de
mudanças do nível do sinal elétrico transmitido, emprega-se um mecanismo
conhecido por conversão 4B/5B que consiste em adicionar-se um quinto bit a

20


cada conjunto de 4 bits de dados de forma a provocar transições no sinal elétrico
de forma a possibilitar a recuperação do sincronismo pelo dispositivo remoto.

Classes de Repetidores: Foram definidas duas classes de repetidores ou hubs
Fast-Ethernet: Classe I e II. Repetidores Classe I possuem tempos de espera
dilatados o que possibilita a repetição de sinais provenientes de diferentes tipos
de cabos, tal como 100BaseTX/FX e segmentos 100BaseT4. Um repetidor
Classe II possui tempos de espera menores e portanto só pode repetir sinais de
um mesmo tipo de cabo, tal como 100BaseTX/100BaseTX. Se forem
empregados os comprimentos máximos dos cabos, um domínio de colisão pode
possuir um único repetidor Classe I ou até dois repetidores Classe II.

Repetidores: Com o uso de um repetidor (um hub por exemplo) é possível
estender o alcance do cabo trançado a 205 metros.

Fast-Ethernet Full-Duplex: O 100BaseTX opera no modo Full Duplex tal
qual o Ethernet de 10 Mbps.

Interface MII: A Interface MII (Media Independent Interface – Interface
independente do meio) equivale a antiga interface AUI tendo sido criada para
possibilitar a interconexão a curta distância (0,5 metros) de dispositivos Ethernet
de 10 a 1000 Mbps (veja, no Apêncide G, a descrição da interface MII).

2.10 Cabeamento Fast-Ethernet

Foram criados três tipos de cabeamento para o Fast-Ethernet.

Cabeamento Fast Ethernet

100BaseTX: Cabo categoria 5
100BaseT4: Cabo categoria 3, 4 ou 5
100BaseFX: Cabo ótico

100BaseTX: Também denominado 100BaseT, é de longe, o sistema mais
empregado. Emprega codificação 4B5B (4 Bits - 5 Bits), ou seja, cada conjunto
de 4 bits é convertido num símbolo de 5 bits antes de ser transmitido. Opera
com cabos categoria 5 com alcance máximo de 100 metros. Incorpora ainda um

21


sistema de autonegociação para operar com dispositivos Ethernet de 10 Mbps. A
pinagem no conector RJ45 é a mesma do Ethernet 10BaseT.

100BaseT4: Criado para permitir a operação com antigos sistemas de
cabeamento categoria 3 e 4, além de poder operar também com cabos categoria
5, com um alcance máximo de 100 metros. A denominação “T4” vem da
necessidade de 4 pares de fios para sua operação. Emprega a codificação 8B6T
(8 Bits - 6 Ternários), ou seja, cada conjunto de 8 bits é convertido em 6
símbolos ternários (de 3 bits) antes de ser transmitido. A pinagem no conector
RJ45 é diferente, conforme mostra a figura abaixo. Os pares 1 e 2 são dedicados
à transmissão e recepção, respectivamente, ao passo que os pares 3 e 4 são
bidirecionais, podendo tanto transmitir como receber dados. A transmissão da
placa para o hub dá-se através dos pares 1, 3 e 4 (Pinos 1, 2, 4, 5, 7 e 8) e a
transmissão do hub para, a placa através dos pares 2, 3 e 4 (pinos 1, 2, 3, 4, 7 e
8).

Hub Placa

1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
6 6
7 7
8 8

Fig. 13 – Esquema do 100BaseT4

100BaseFX: Criado para operar com cabo ótico multimodo 62,5/125
micrometros em topologia estrela ou em ligação ponto a ponto com alcance
máximo de 2000 metros ou mais. É possível empregar-se fibra monomodo, mas
o IEEE802.3u não prevê sua aplicação. Também emprega a codificação 4B5B.
Pode operar com diversos tipos de conectores óticos tais como ST, SC, SMA e
FDDI.

22


5 Ethernet Gigabit
O Gigabit Ethernet teve seu desenvolvimento iniciado tão logo o Fast-Ethernet
foi concluído. Sua homologação ocorreu em 1998 como IEEE 802.3z.

A fim de manter total compatibilidade com o Ethernet e o Fast-Ethernet, o
Gigabit emprega a mesma arquitetura CSMA/CD, formato de frame,
temporizações e sistema de cabeamento do Ethernet convencional. Porém
devido à velocidade, alguns recursos novos tiveram de ser implementados.

Slot Time: O slot time do Ethernet é 51,2 µs e o do Fast-Ethernet 5,12 µs, o
que implicou numa redução de dez vezes no comprimento do cabo (de 2km para
200 metros). O Ethernet Gigabit, operando a 1 Gbps implicaria num slot time
de 0,512 µs e, consequentemente, num comprimento de cabo inaceitável de
apenas 2 metros. Em função disso foi definido o aumento do tamanho mínimo
do frame de 64 para 512 bytes para manter o slot time em 5,12 µs e o alcance do
cabo em 205 metros.

Codificação: O Ethernet Gigabit emprega a codificação 8B10B (8 Bits - 10
Bits) ou seja, cada conjunto de 8 bits é convertido num símbolo de 10 bits antes
de ser transmitido de forma a manter a freqüência do sinal dentro de uma faixa
de freqüência estreita. Ainda assim, para operar nessa velocidade, o Gigabit exige
o uso dos 4 pares de fios do cabo UTP, sendo dois pares para transmitir e dois
para receber dados.

Eficiência: Devido ao aumento do tamanho mínimo do frame de 64 para 512
bytes, não se pode esperar um aumento de 10 vezes da performance com relação
ao Fast-Ethernet, pois se o volume de dados transmitidos for pequeno, o pacote
terá de ser preenchido com bytes nulos (padding = extensão da portadora) para
atender a especificação do tamanho mínimo do pacote e, por conseguinte, o slot
time.

Packet Bursting: Para compensar o problema da baixa eficiência do Gigabit
com a transmissão de frames pequenos, foi criado um recurso de packet bursting
onde frames de dados pequenos são agrupados e transmitidos em conjunto
dentro do espaço ocioso de frames de 512 bytes. Tal recurso, porém, exige que
os protocolos superiores sejam alterados para tirar proveito dessa tecnologia.

Jumbo Frame: Recurso criado para aumentar a taxa de transferência de dados
efetiva, consistindo em aumentar o tamanho máximo dos pacotes Gigabit de
1518 para 8192 bytes. Como não é um recurso padronizado pelo IEEE, pode

23


haver incompatibilidade entre dispositivos de fabricantes diferentes que operem
com esse recurso.

Integração com Outras Tecnologias: Para aumentar a eficiência da
comunicação, o Ethernet Gigabit trabalha com outras especificações do IEEE e
da IETF tal como as normas 802.3x para controle de fluxo, 802.1Q para
implementação de VLANs (Lans virtuais), 802.1p para priorização de tráfego e
RSVP para reserva de banda.

2.12 Cabeamento Ethernet Gigabit

Inicialmente o Ethernet Gigabit foi proposto para operar apenas com fibra ótica.
Posteriormente o IEEE 802.3z especificou diversos tipos de cabos: 10BaseTX,
10BaseLX, 10BaseSX e 10BaseCX.

Cabeamento Ethernet Gigabit

1000BaseTX: Cabo categoria 5
1000BaseLX: Cabo ótico (ondas longas)
1000BaseSX: Cabo ótico (ondas curtas)
1000BaseCX: Cabo trançado blindado

1000BaseTX: Cabo trançado não blindado (UTP) categoria 5, com quatro pares
de fios e alcance de 100 metros.

1000BaseLX: Cabo ótico multimodo com transceptor de comprimento de onda
longa (1300 nanômetros) e alcance de até 550 metros. Também opera com cabo
ótico monomodo podendo chegar a 5000 metros de alcance.

1000BaseSX: Cabo ótico multimodo com transceptor de comprimento de onda
curta (850 nanômetros). Com fibra de 62/125 µm o alcance chega a 275 metros
e com fibra de 50 µm, o alcance chega a 550 metros.

1000BaseCX: Cabo trançado blindado para interligação de equipamentos a curta
distância (jumper) com 25 metros de alcance no máximo.

24


A tabela apresentada a seguir mostra uma comparação das principais
características das variações do Ethernet.

Tabela Comparativa
Características Ethernet Fast-Ethernet Gigabit

Velocidade 10 Mbps 100 Mbps 1000 Mbps
Duração de 1 bit 100 ns 10 ns 1 ns
Intervalo entre pacotes 9,6 us 0,96 us 0,096 us
Slot Time 52,5 us 5,2 us 5,2 us
Codificação Manchester 4B5B 8B10B
Menor pacote 64 Bytes 64 Bytes 8192 Bytes
Maior pacote 1518 Bytes 1518 Bytes 1518 Bytes
Normatização IEEE 802.3 802.3u 802.3z

25


5. Ethernet 10G
O Ethernet 10G é uma evolução do tradicional protocolo Ethernet, operando a
uma velocidade de 10 Gbps. Suas características obedecem a especificação
IEEE802.3ae aprovada, em caráter definitivo, em 13 de junho de 2002. Assim
como o desenvolvimento do Fast Ethernet foi baseado na codificação do FDDI,
o ponto de partida do Ethernet 10G foi a tecnologia Fiber Channel, uma
interface desenvolvida a partir de 1988 com objetivo de interconectar periféricos
em alta velocidade. O formato do quadro e a topologia de rede são os mesmos
do IEEE 802.3.

Full Duplex: O Ethernet 10G, ao contrário de seus antecessores, opera
somente no modo full-duplex e com fibras óticas.

Sinalização: A infraestrutura de empregada deve ser a DWDM (Dense
Wavelenght Division Multiplexing) ou a Sonet/SDH. O alcance pode chegar aos
40 Km contra os 5 KM do Gigabit.

Interface Física: Foram definidos 7 tipos de interface física PHY - Physical
Interface - todas empregando fibras ópticas. A PHY equivale a camada 1 do
Modelo OSI e incorpora as subcamada PCS e PMD. Cada PHY abrange um
PCS (Phyical Coding Sublayer) responsável por controlar os modelos de bits
transmitidos e um PMD (Physical Media Dependent) responsável por converter
os bits em sinais luminosos.

Cabeamento: Enquanto as versões predecessores do Ethernet empregavam
fibras monomodo ou multimodo por meio das quais os bits trafegam num
determinado comprimento de onda, o IEE802.3ae suporta luz com três
comprimentos de onda independentes, cada qual com seu próprio PMD: 850
nm em multimodo, 1310 bm e 1550 nm em monomodo. Existem ainda PHYs
de LAN e WAN para cada PMD. Multiplicando-se três ópticas por dois PHYs
temos seis interfaces exclusivas. A sétima interface, também denominada LX4, é
uma LAN PHY que opera com 1310 nm.

Enquanto os PMDs convertem bits em luz de forma serial, a interface WWDM
usa a tecnologia WDM para multiplexar os bits por meio de quatro ondas de luz,
suportanto fibras de 62 um multimodo e 9 um monomodo.

Essa variedade se explica pela necessidade de se aproveitar as fibras instaladas e
em uso pelo mercado.

26


Como o WAN PHY utiliza os mesmos PMDs que a LAN PHY, não há
aumento da distância. O seu objetivo é facilitar a integração das conexões 10G
com as fibras padrão OC-192 do Sonet que opera a uma velocidade parecida
(9,953 GBps). Como o 10G não implementa o clock do Sonet, ele não pode
compartilhar diretamente um anel Sonet.

Interfaces Ethernet 10G
Interface Tipo PMD (nm) PHY Fibra

10GBase-SR Serial 850 LAN Multimodo 50 e 62.5
10GBase-LR Serial 1310 LAN Monomodo 9
10GBase-ER Serial 1550 LAN Monomodo 9
10GBase-LX4 WWDM 1310 LAN Mono 9 e Multi 62,5
10GBase-SW Serial 850 WAN Mono 9 e Multi 62,5
10GBase-LW Serial 1310 WAN Monomodo 9
10GBase-EW Serial 1550 WAN Monomodo 9

QoS: Para proporcionar QoS - Qualidade de Serviço, deve-se empregar a
estrutura de protocolos superiores, tais como o TCP/IP.

27


6. Metro Ethernet
Com o desenvolvimento da tecnologia Ethernet de alta velocidade, assim como
sua onipresença em todas as empresas e usuários domésticos, surgiu a percepção
de que essa tecnologia poderia ser adaptada para constituir aquilo o que nos
Estados Unidos é conhecido como circuito de última milha, ou seja, a
interligação do usuário final a operadora de telecomunicações, no lugar de outras
tecnologias tradicionais, tais como Cable Modem, xDSL ISDN e as linhas
privativas.

O objetivo do Metro Ethernet é disponibilizar conexões ponto a ponto entre
usuários empregando-se as tecnologias Sonet e DWDM para transportar o
Ethernet com certas adaptações, pois essas tecnologias originalmente trabalham
com a multiplexação estatística dos dados a qual o Ethernet não suporta. No
Brasil emprega-se o SDH ao invez do Sonet.

EFM: Nos EUA costuma-se chamar o acesso ao usuário de Last Mile. Com o
Metro Ethernet, surgiu a designação EFM, ou seja, Ethernet First Mile.

Atrativos: O Metro Ethernet tem como principais atrativos um menor custo de
implantação e a compatibilidade imediata com os dispositivos de rede existentes.

Conexão dos Usuários: Cada usuário tem que ser interligado a um switch
ethernet com facilidade de porta Metro Ethernet, localizado na operadora local.
Muitos switches já estão sendo produzidos com essa facilidade.

Serviços: Existem dois tipos de serviços EFM, ambos oferecidos na camada L2:

• Transparente Vlan Service: O provedor não faz comutação de VLANs.
A VLAN é a mesma, existindo um só domínio de broadcast.

• Direct VLAN Service: O provedor faz comutação de VLANs. Podem
existir vários domínios de broadcast.

Caso o cliente deseje operar com roteamento de pacotes (L3) ele deverá fazê-lo
dentro de sua própria infra-estrutura. As velocidades oferecidas pelas operados
podem variar de 10 a 1000 MBps. Outras facilidades oferecidas podem incluir o
emprego de VPNs para garantir a confidencialidade das informações.

Dark Fiber: Trata-se de uma fibra escura ou apagada onde a operadora não
fornece obrigatoriamente o sinal de dados. Com isso ela pode simplesmente ligar
uma ponta a outra, cabendo ao cliente modular o sinal ótico. Assim o cliente tem

28


liberdade, por exemplo, para selecionar com qual velocidade deseja operar, por
exemplo 10 ou 100 MBps.

DWDM: Multiplexagem Densa por Divisão de Comprimento de Onda. É uma
tecnologia para se ter acesso ao anel ótico SDH que pode transportar Ethernet,
empregando vários comprimentos de onda diferentes na mesma fibra. Varios
clientes podem ser multiplexados diretamente no dispositivo ótico DWDM. O
DWDM pode ser implementado simultaneamente com uma nova rede ou ser
usada para re-equipar sistemas sobrecarregados já existentes, aumentando a
banda existente de forma escalável.

CWDM: A tecnologia CWDM (WDM Esparso ou Coarse) possibilita a
multiplexação de comprimentos de onda diferentes em uma mesma fibra óptica,
garantindo uma elevada banda passante. O CWDM consegue multiplexar de 4 a
8 canais em uma mesma fibra, com separação entre lambdas de cerca de 10 a 20
nm. Utilizando lasers como transmissores e sendo desnecessária a presença de
amplificadores ópticos (EDFAs), esta solução torna-se economicamente mais
atrativa. O CWDM suporta os protocolos STM-16 e Gigabit Ethernet e opera
com laços de 20 a 70 Km, garantindo taxas de transmissão de até 2.5 Gb/s.

29


7. Os Fatos
A seguir vem um resumo de tudo o que foi apresentado nos capítulos anteriores.

• Ethernet é a denominação comercial do protocolo CSMA/CD.

• O Ethernet é um protocolo MAC (Media Access Control), ou seja, um
protocolo que permite o acesso ao cabo ou meio de transmissão.

• O objetivo do Ethernet é possibilitar a interligação dos computadores em
rede e, mais recentmente, redes com redes.

• O Ethernet foi a primeira tecnologia para redes locais de computadores a
funcionar satisfatoriamente.

• O Ethernet é necessário porque as características elétricas dos bits
existentes nos computadores impedem que os mesmos sejam transmitidos
diretamente por um cabo.

• Devido a sua simplicidade e baixo custo, o Ethernet tornou-se a
tecnologia de rede local mais empregada no mundo.

• 802.3 é o padrão IEEE que a família de produtos Ethernet obedece.

• O Ethernet operava inicialmente a um velocidade de 10 Mbps.
Implementações de 100, 1000 e 10.000 Mbps foram posteriormente
criadas.

• Fast-Ethernet é a denominação da implementação de 100 Mbps.

• Gigabit Ethernet é denominação da implementação de 1000 Mbps.

• Ethernet 10G é denominação da implementação de 10.000 Mbps.

• Metro Ethernet é a aplicação da tecnologia Ethernet para realizar
conexões de última milha.

• DWDN e CWDM são tecnologias que possibilitam trafegar o uma ou
mais conexões Ethernet a alta velocidade por meio de fibras óticas já
existentes, sejam apagadas sejam as que fazem partes de redes existentes
como Sonet e SDH.

30


APÊNDICE A: Padrões Ethernet

Protocolo Ano Descrição
Experimental 1972 2.94 Mbps sobre barramento de cabo coaxial.
10 Mbps sobre cabo coaxial fino - Frames tem um campo Type. Esse formato de frame é
(DIX v2.0) 1982 usado em todas as aplicações TCP/IP Internet.
10 Base5 - 10 Mbps sobre cabo coaxial grosso – Idêntico ao DIX mas com o campo
IEEE 802.3 1983 Lenght ao invés de Type.
802.3a 1985 10 Mbps sobre cabo coaxial fino padrão 10Base2.
802.3b 1985 10BROAD36 – 10 Mbps sobre cabo coaxial de 75 ohms usado para CATV.
802.3c 1985 10 Mbps com repetidores.
802.3d 1987 FOIRL (Fiber-Optic Inter-Repeater Link) – 10 Mbps sobre fibras óticas.
802.3e 1987 1BASE5 - 1 Mbps operando em redes StarLAN.
802.3i 1990 10BASE-T - 10 Mbps sobre pares trançados UTP.
802.3j 1993 10BASE-F - 100 Mbps sobre fibras óticas.
802.3u 1995 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX Fast Ethernet - 100 Mbps.
802.3x 1997 Operação full duplex e controle de fluxo.
802.3y 1998 100BASE-T2 100 Mpbs sobre cabos UTP de baixa qualidade.
802.3z 1998 1000BASE-X 1 Gbps sobre fibra óticas
802.3-1998 1998 Uma revisão do standard incorporando as mudanças acima e errata.
802.3ab 1999 1000BASE-T 1 Gbps sobre cabos UTP.
Max frame size estendido para 1522 bytes para possibilitar Q-tag : 802.1Q, VLANse
802.3ac 1998 informações de priorização de tráfego 802.1p.
802.3ad 2000 Link aggregation para links paralelos.
802.3-2002 2002 Uma revisão do standard incorporando as três mudanças acima e errata.
10 Gbps sobre fibras óticas - 10GBASE-SR, 10GBASE-LR, 10GBASE-ER, 10GBASE-
802.3ae 2003 SW, 10GBASE-LW, 10GBASE-EW.
802.3af 2003 Power over Ethernet.
802.3ah 2004 Ethernet de Primeira Milha.
802.3ak 2004 10GBASE-CX4 - 10 Gbps sobre dois cabos twin-axial.
802.3-2005 2005 Uma revisão do standard incorporando as quatro mudanças acima e errata.
802.3an 2006 10GBASE-T 10 Gbpsit sobre cabos UTP.
802.3ap 2007 Ethernet sobre backplanes - 1 a 10 Gbps.
802.3aq 2006 10GBASE-LRM 10 Gbps sobre fibra multimodo
802.3ar 2007 Gerenciamento de congestionamento.
802.3as 2006 Frame expansion.
802.3at 2008 Aprimoramentos no Power over Ethernet .
802.3au 2006 Requisitos de isolação elétrica para Power Over Ethernet (802.3-2005/Cor 1)
802.3av 2009 10 Gbit/s EPON.
Higher Speed Study Group – Grupo que está desenvolvendo o Ethernet de 100 Gbps para
802.3 HSSG 2009 operar de 100 m a 10 km sobre fibras óticas.

31


APÊNDICE B: Erros nas Interfaces Ethernet

Dispositivos de rede Cisco disponibilizam uma série de informações sobre cada
uma de suas interfaces Ethernet de forma a auxiliar nas atividades de suporte e
manutenção. A tabela apresentada a seguir descreve esses parâmetros e como
interpreta-los.

Erro Descrição Causas
Collision Colisão entre dois pacotes na interface. Configuração half/full
duplex diferente nas portas;
cabo acima do comprimento
máximo, excesso de tráfego,
porta ou cabo com defeito.
Runts Pacote com tamanho inferior ao mínimo
permitido pelo Ethernet (64 Bytes) com
um FCS falho.
Giants Pacote com tamanho superior ao máximo
permitido pelo Ethernet (1518 Bytes).
Defferred Contenção ao se tentar o acesso ao meio. Tráfego excessivo.
Late Collisions Colisão entre dois pacotes na interface Configuração half/full
ocorrido quando da transmissão dos duplex diferente nas portas;
últimos bits do mesmo. cabo acima do comprimento
máximo, excesso de tráfego,
porta com defeito, cabo com
defeito.
Carrier Sence Falha na tentativa de transmissão de
dados.
Excessive 16 tentativas de transmissão que
Collisions resultaram em 16 colisões.

Multiple Várias colisões ocorridas antes de se obter
Collisions sucesso na transmissão.
Single collision Uma colisão ocorrida antes de se obter
sucesso na transmissão.
Alignment Um frame recebido com número de bytes
Errors impar e com erro de FCS.
FCS (Frame Frame recebido com erro de CRC.
Check
Sequence
Xmit-Err Buffer de transmissão interno cheio.

Rcv-Err Buffer de recepção interno cheio.

UnderSize Pacote com tamanho inferior ao mínimo
permitido pelo Ethernet (64 Bytes) com
um FCS válido.

32

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