Camada fisica-enlace

Camadas: Física e Enlace

Prof. Fernando Dias

Modelo OSI - Física

n Camada 1 - Física
q Define as especificações elétricas, mecânicas, funcionais e
de procedimentos para ativar, manter e desativar o link
físico entre sistemas finais.
q Características como níveis de voltagem, temporização de
alterações de voltagem, taxas de dados físicos, distâncias
máximas de transmissão, conectores físicos e outros
atributos similares são definidas pelas especificações da
camada física.
q Para definir em poucas palavras a camada 1, pense em
sinais e meios.

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n Camada 1 - Física

q Define a representação dos bits

q Transmite bits

q Preocupações Físicas

q Adapta o sinal ao meio de transmissão

q Define o formato e a pinagem dos conectores

Meios de Transmissão

n É o caminho físico por onde passará a informação
na forma de sinais

n O transporte dos sinais que representam os bits de
comunicação de dados é feito através de algum tipo
de meio físico

n Cada meio apresentam características próprias de
largura de banda, custo, atraso de transmissão e
facilidade de instalação e manutenção

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Fatores para o Design dos
n Banda
q Quanto maior a largura de banda do sinal, maior a taxa de envio
de bits que ele pode carregar
n Limitações Físicas
q Determinam a distância máxima que pode ser percorrida pelos
sinais elétromagneticos
n Interferência
q Vários sinais competindo numa mesma faixa de frequências
podem se sobrepor distorcendo o sinal resultante
n Número de Receptores
q Cada unidade ligada numa rede insere atenuações e distorções
para que possa receber o sinal com a informação, limitando a
distância e taxa de dados (bps) possível

Passos na Transmissão da Informação

n Geração do padrão da informação (voz, dados,
imagem, vídeo, etc)
n Descrição do padrão com certo grau de precisão
por um conjunto de símbolos (bits)
n Codificação destes símbolos numa forma
adequada ao meio de transmissão de interesse
n Transmissão destes símbolos codificados
n Codificação dos símbolos
n Recriação do padrão original com base nos
símbolos recebidos e sujeito a degradação do meio
de transmissão

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Sinais

n Servem como meio de transporte da
informação que se deseja transmitir
n Sofre com as condições físicas do sistema
de comunicações
n Existe todo um embasamento matemático
para sua decrição
n Existem sinais analógicos e digitais

Largura de Banda

n Largura do espectro de frequência que podem ser
transmitidas num canal de comunicação

n Quanto maior a largura de banda, mais bits
enviados por segundo

n Largura de banda muito limitadas geram distorções
e menor taxa de bits

n Vídeo, Voz pode ocupar uma maior largura de
banda do que dados

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Problemas que podem
ocorrer com Sinais
n Atenuação
q Perda da força do sinal através da distância
n Distorção
q Efeitos de atenuação e atraso diferenciados em
diferentes faixas de frequências
n Ruído
q Distorções diversas causadas por sinais falsos
não usados na transmissão

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n O transporte dos sinais que representam os
bits da comunicação de dados é feito através
de algum tipo de meio físico.

n Cada meio apresenta características próprias
de largura de banda, custo, atraso e
transmissão e facilidade de instalação e
manutenção

Tipos de Meios de Transmissão

n Guiados: necessitam de condutores físicos
de um dispositivo para o outro como cabos
coaxiais, par trançado, fibra ótica, etc

n Não Guiados: não necessitam de
condutores físicos exclusivos. São os meios
eletromagnéticos como a propagação
eletromagnética no ar livre (atmosfera).

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Meios Guiados Atualmente

n Cabo Par Trançado

n Cabos Coaxiais

n Fibra Ótica

Cabos Par Trançado

n É o mais popular, difundido e o mais adotado meio de
transmissão utilizado em redes locais de computadores

n Os condutores trançados visam evitar o efeito de indução do
sinal no condutor adjacente (crosstalk)

n Normalmente temos as seguintes variações:
q UTP (Unshielded Twisted Pair) - par trançado não-blindado - o
sinal segue com polaridades invertidas em cada cabo do par
q STP (Shielded Twisted Pair) - par trançado blindado - utilizado em
meios de alta incidência de ruídos eletromagnéticos como
fábricas, linhas de montagem, transmissores, etc. Devem ser
aterrados em ambos os lados (efeito irradiador da blindagem).

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Par Trançado

n Cabo Par Trançado Categoria 3:
q 4 pares de fios e cobertura de plástico

n Cabo Par Trançado Categoria 5:
q 4 pares de fios mais entrelaçados que o 3 e com
cobertura de teflon

n Os cabos categoria 5 são melhores em altas
velocidades

Par Trançado - Pinagem

n O sentido do campo eletromagnético depende do sentido da
corrente elétrica no condutor, que por sua vez, depende das
polaridades (positiva ou negativa) dos sinais

n No par trançado, as informações trafegam repetidas em dois
fios, porém com polaridades invertidas

n Portanto o campo gerado por um condutor é anulado pelo
campo do outro, reduzindo a interferência por crosstalk

n O efeito é intensificado quando dois fios são enrolados um ao
outro (daí o nome par trançado)

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Par Trançado - Pinagem


n Meios de Transmissão – Cabo STP

n O cabo de par trançado blindado (STP - Shielded Twister Pair)
combina as técnicas de blindagem, cancelamento e trançamento de
fios.
n O STP fornece resistência à interferência eletromagnética e à
interferência de freqüência de rádio sem aumento significativo do
peso ou do tamanho do cabo.
n O cabo de par trançado blindado tem todas as vantagens e
desvantagens do cabo de par trançado não blindado.
n No entanto, o STP permite maior proteção contra todos os tipos de
interferências externas, mas é mais caro do que o cabo de par
trançado não blindado.

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n Meios de Transmissão – Cabo UTP

n O cabo de par trançado não blindado (UTP) é um meio - composto
de 4 pares de fios - usado em várias redes. Cada par de fios é
isolado dos outros.
n Usa apenas o efeito de cancelamento, produzido pelos pares de
fios trançados para limitar a degradação do sinal causada por
interferência eletromagnética e por interferência da freqüência de
rádio.
n Vantagens do cabo de par trançado não blindado:
q Fácil de ser instalado e mais barato que outros tipos de meios de rede.
q Custa menos por metro do que qualquer outro tipo de cabeamento LAN.
q Sua espessura. Não enche os dutos de cabeamento tão rapidamente.
q Utiliza um conector RJ, diminuindo fontes potenciais de ruído na rede.
n Desvantagens do cabo de par trançado não blindado:
q Mesmo assim é mais propenso ao ruído elétrico e à interferência do que
outros tipos de meios de rede.

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Cabo Coaxial

n O cabo coaxial consiste em dois condutores cilíndricos, um
interno e outro externo, separados por um material dielétrico
(isolante).
n O dado é transmitido no condutor mais interno. A proteção de
metal protege contra campos eletromagnéticos externos e
evita que a radiação da energia eletromagnética do fio interno
interfira em outros fios
n Com um único cabo coaxial a transmissão é half-duplex,ou
seja, unidirecional para cada período.
n Adequado para frequências maiores que as usadas em par
trançado

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n Meios de Transmissão – Cabo Fibra Óptica

n O cabo de fibra óptica é um meio de rede capaz de
conduzir transmissões de luz modulada.
n Comparado a outros meios de rede:
q É mais caro, mas não é suscetível à interferência
eletromagnética
q Permite taxas de dados mais altas que outros tipos de
meios.
n O cabo de fibra óptica não carrega impulsos elétricos.
n Os sinais que representam os bits, são convertidos em
feixes de luz.

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Fibra Óptica

n As fibras são feitas de vidro de grande
transparência

n A atenuação da luz na fibra depende do
comprimento de onda da luz usada

n Sistema de transmissão é composto de: fonte de
luz, meio de transmissão e detector de luz

n Transmissores possíveis são LED’s (Light Emitting
Diodes) e lasers

Fibra Óptica

n Utiliza o princípio da reflexão da luz entre dois meios

n Permite taxas muito elevadas de frequência (faixa da luz visível)

n A tecnologia de hoje não utiliza plenamente a capacidade das
fibras
q Fibras multimodo (diâmetro 50 e 62,5 um): vários modos de
propagação (vários sinais de luz). Apresenta problema de
dispersão modal e alta atenuação (5 dB/km). Largura de banda
até 1Ghz.
q Fibras monomodo (diâmetro 5-10 um): permite um único modo
de propagação, atingindo distâncias maiores que as multimodo.
Baixas perdas e largura de banda (>10 GHz)

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Fibra Óptica
n Aplicações:
q Redes Telefônicas, ISDN, LAN, WAN
q FTTH - Fiber to the Home
q Cabos submarinos
q Distribuição de TV a cabo
q Aplicações Médicas, Educacionais, Industriais e Militares
n Características
q Adequado para grandes larguras de banda e grandes distâncias
q Permite comunicação Full-duplex
q Grande imunidade à interferência eletromagnética e escutas
(sniffing)
q Ocupa pouco espaço e é leve
q Apresenta dificuldade maior nas emendas de cabos
q Ainda representa custo maior comparada com outros tipos de
cabos
q Limitada pela tecnologia eletrônica nos dispositivos
intermediários na rede (pesquisas para chegar a uma comutação
totalmente ótica)

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Comparação de Fibra
com Fio de Cobre
n Economizam nos repetidores
n Altas taxas
n Imune a descargas elétricas e interferência
eletromagnética
n Mais compactas e leves, custo de suporte
mais baratos que os cabos tradicionais
n Mais seguras por não vazarem luz e não
permitirem “escuta”
n Tecnologia mais cara

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Cabeamento Estruturado

n Normas que descrevem a instalação de cabos em
edifícios de forma organizada, facilitando a
manutenção e alterações na topologia de rede e
independente de fabricante
n Facilitam a futuras mudanças em equipamentos
n Normas usadas: EIA/TIA 568C e ISO/IEC 11801
n Meios de transmissão descritos:
q Cabo UTP e STP
q Fibra ótica multimodo 62,5/125
q Fibra ótica monomodo

Cabeamento Estruturado

n É preparado de tal forma que atende aos mais
variados lay-outs de instalação, por um longo
período de tempo, sem exigir modificações físicas
da infra-estrutura.

n Um só cabeamento atende diferentes tipos de redes
de sinal em baixa tensão, como por exemplo
telefonia, redes locais de computação, sistema de
alarme, transmissão de sinal de vídeo, sistemas de
inteligência predial, automação predial e industrial.

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Camada de Enlace

n Camada 2 - Enlace
q Fornece trânsito seguro de dados através de um
link físico.
q Trata do endereçamento físico (em oposição ao
endereçamento lógico), da topologia de rede, do
acesso à rede, da notificação de erro, da entrega
ordenada de quadros e do controle de fluxo.
q Para lembrar da camada 2, pense em quadros e
controle de acesso ao meio.

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O Padrão IEEE 802

n O Institute of Electrical and Electronic Engineers
(IEEE) é uma organização profissional que define
os padrões de rede.

n Os padrões IEEE (incluindo o IEEE 802.3 e o IEEE
802.5) são os padrões LAN predominantes e mais
conhecidos atualmente em todo o mundo.

n O IEEE 802.3 especifica a camada física, a camada
1 e a parte do acesso por canal da camada de
enlace, a camada 2.

Organização do IEEE 802

n O padrão IEEE 802.1 é um documento que
descreve o relacionamento entre os diversos
padrões IEEE 802, e o relacionamento deles
com o modelo OSI.

n Esse documento contém também padrões
para gerenciamento da rede e informações
para a interligação inter-redes.

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Padrão IEEE 802

n Padrões IEEE 802
q 802.1 – Introdução e Definição de Primitivas
q 802.2 – LLC (Logical Link Control)
q 802.3 – CSMA/CD (Ethernet)
q 802.4 – Token Bus
q 802.5 – Token Ring
q 802.11 – CSMA/CA (Wireless)

Relação entre os Padrões IEEE 802 e
Modelo OSI

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Comparando o Modelo IEEE com o
Modelo OSI
n Modelo OSI n Padrão IEEE
q Possui 7 camadas; q Envolvem apenas as duas camadas
q Basicamente, o modelo mais inferiores;
OSI é uma orientação geral q Surgiu posteriormente para resolver
amplamente aceita os problemas surgidos após as
redes terem sido criadas.
q O IEEE divide a camada de enlace
nPadrão IEEE OSI em duas subcamadas
qParece violar o modelo OSI separadas.
n Define sua própria camada n Media Access Control (MAC)
LLC, incluindo seus próprios (transições para os meios
PDUs, interfaces, etc inferiores)
nPadrões da camada MAC, n Logical Link Control (LLC)
cruzam a interface entre as (transições para a camada de
camadas 1 e 2 rede superior)
qNo entanto, os padrões 802.3 e q Essas subcamadas são acordos
802.5 definem a nomeação, o vitais ativos que tornam a
enquadramento e as regras de tecnologia compatível e a
MAC em torno das quais foram comunicação entre computadores
criadas tecnologias específicas. possível.

Padrão IEEE 802.2 – LLC

n O IEEE criou a subcamada de enlace lógica para
permitir que a camada de enlace funcione
independente das tecnologias existentes.
n Essa camada fornece versatilidade nos serviços
para os protocolos da camada de rede que se
encontram acima dela, quando estiver se
comunicando efetivamente com a variedade de
tecnologias abaixo dela.
n O LLC, como uma subcamada, participa do
processo de encapsulamento.

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n O LLC pega os dados de protocolo de rede, um pacote IP, e
adiciona mais informações de controle para ajudar a entregar
esse pacote IP ao seu destino.

n Ele adiciona dois componentes de endereçamento da
especificação 802.2:
q Destination Service Access Point (DSAP) e
q Source Service Access Point (SSAP).

n Esse pacote IP empacotado novamente, depois, trafega para a
subcamada MAC para ser tratado pela tecnologia específica
para encapsulamento e dados adicionais. Um exemplo dessa
tecnologia específica poderia ser uma das variedades de
Ethernet, Token Ring ou FDDI.


n A subcamada LLC da camada de enlace
gerencia a comunicação entre os dispositivos
em um único link de uma rede.

n O LLC suporta tanto serviços:
q Serviços de Datagrama não Confiável;
q Serviços de Datagrama Confirmado;
q Serviços Confiável Orientado a Conexão.

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Camada de Enlace

n A camada 2 tem quatro conceitos principais:
q Se comunica com as camadas de nível superior através do
Logical Link Control (LLC).
q Usa uma convenção de endereçamento simples
(nomeação refere-se à atribuição de identificadores
exclusivos: endereços).
q Usa o enquadramento para organizar ou agrupar os dados.
q Usa o Media Access Control (MAC) para escolher que
computador transmitirá os dados binários, em um grupo
onde todos os computadores estejam tentando transmitir
ao mesmo tempo.

Subcamada MAC

n Definição de MAC
q MAC - Media Access Control refere-se a protocolos que
determinam que computador em um ambiente de meios
compartilhados (domínio de colisão) tem permissão para
transmitir dados.
q O MAC, com o LLC, compreende a versão IEEE da camada 2.
q O MAC e o LLC são subcamadas da camada 2.
n Há duas grandes categorias de Media Access Control:
q Determinística (revezamento) e
q Não determinística (primeiro a chegar, primeiro a ser servido).

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Protocolos MAC - Determinísticos

n Os protocolos MAC determinísticos usam uma
forma de "revezamento".
n Analogia:
q Algumas tribos nativas americanas tinham o costume de
passar um "bastão da fala" durante as reuniões. Quem
pegasse o "bastão da fala" tinha permissão para falar.
Quando a pessoa terminava, passava-o para outra pessoa.
n Situação semelhante a rede Token Ring
q Em uma rede Token Ring, os hosts individuais são
organizados em um anel. Um token especial de dados
circula em volta do anel. Quando um host quer transmitir,
ele captura o token, transmite os dados por um tempo
limitado e depois coloca o token de volta no anel, onde ele
pode ser passado ou capturado por outro host.

Protocolos MAC – Não Determinísticos
n Os protocolos MAC não-determinísticos usam uma
abordagem first-come, first-served (FCFS).

n Histórico
q No final da década de 70, a Universidade do Havaí desenvolveu
e usou um sistema de comunicação por rádio (ALOHA) que
conectava as ilhas havaianas.
q O ALOHA tornou-se um moderno protocolo MAC, chamado de
Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ou
CSMACD.

n O CSMACD é um sistema simples. Todos que estiverem no
sistema escutam para detectar silêncio que é a hora certa para
transmitir. Entretanto, se duas pessoas falarem ao mesmo
tempo, uma colisão ocorrerá e nenhum dos dois poderá
transmitir. Todas as outras pessoas que estiverem no sistema
ouvem a colisão, esperam pelo silêncio e tentam novamente.

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Ethernet e IEEE 802.3
n A Ethernet é a tecnologia de rede local (LAN) mais amplamente
usada.
n A Ethernet é bem adequada a aplicativos em que um meio de
comunicação local deva transportar tráfego esporádico,
ocasionalmente intenso, a altas taxas de dados.
n Histórico
q A arquitetura de rede Ethernet tem suas origens na Universidade
do Havaí, onde o método de acesso que é usado pela Ethernet,
(CSMACD), foi desenvolvido.
q O Palo Alto Research Center (PARC) , da Xerox Corporation,
desenvolveu o primeiro sistema Ethernet experimental no início
dos anos 70. Isso foi usado como base para a especificação
802.3 do Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE),
lançada em 1980.

n Logo após a especificação 802.3 de 1980 da IEEE, a Digital
Equipment Corporation, a Intel Corporation e a Xerox
Corporation desenvolveram conjuntamente e lançaram uma
especificação Ethernet, versão 2.0, que foi substancialmente
compatível com a IEEE 802.3.

n Juntas, a Ethernet e a IEEE 802.3 detêm atualmente a maior
fatia de mercado de todos os protocolos LAN.

n Hoje, o termo Ethernet é freqüentemente usado para se referir a
todas as LANs baseadas em CSMACD (Carrier sense multiple
accesscollision detect) que normalmente estão em
conformidade com as especificações Ethernet, incluindo a
especificação IEEE 802.3.

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n A Ethernet e a IEEE 802.3 especificam tecnologias similares:
q Ambas são LANs baseadas em CSMACD.

n Funcionamento do CSMACD
q Antes de enviar dados, as estações CSMACD escutam a rede
para determinar se ela já está em uso. Se estiver, então elas
aguardam. Se a rede não estiver em uso, as estações
transmitem. Uma colisão ocorre quando duas estações escutam
o tráfego da rede, não ouvem nada e transmitem
simultaneamente. Neste caso, ambas as transmissões são
prejudicadas e as estações devem retransmitir mais tarde.
Algoritmos de recuo determinam quando as estações que
colidiram podem retransmitir. As estações CSMACD podem
detectar colisões, assim, elas sabem quando devem retransmitir.


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Formato dos Quadros
Ethernet x IEEE 802.3

Formato dos Quadros
n Significado de cada campo dos quadros Ethernet e IEEE 802.3:

q Preâmbulo - O padrão alternado de 1s e 0s informa às estações receptoras
se um quadro é Ethernet ou IEEE 802.3.

q Início do quadro (SOF, start-of-frame) - O byte delimitador IEEE 802.3
termina com dois bits 1 consecutivos, o que serve para sincronizar as partes
de recepção de quadro de todas as estações na LAN.

q Endereços de destino e de origem - Os 3 primeiros bytes dos endereços
são especificados pelo IEEE, dependendo do fabricante. Os 3 últimos bytes
são especificados pelo fabricante da Ethernet ou IEEE 802.3.

q Tipo (Ethernet) - O tipo especifica o protocolo da camada superior para
receber os dados depois que o processamento da Ethernet estiver concluído.

q Tamanho (IEEE 802.3) - O tamanho indica o número de bytes de dados que
vêm depois desse campo.

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Formato dos Quadros
n Significado de cada campo dos quadros Ethernet e IEEE 802.3:

q Dados (Ethernet) - Depois que o processamento da camada física e da camada de
enlace estiver concluído, os dados contidos no quadro serão enviados a um
protocolo da camada superior, que é identificado no campo de tipos. Embora a
Ethernet versão 2 não especifique qualquer enchimento, ao contrário da IEEE
802.3, a Ethernet espera receber, pelo menos, 46 bytes de dados.

q Dados (IEEE 802.3) - Depois que o processamento das camadas física e de enlace
estiver concluído, os dados serão enviados a um protocolo da camada superior, que
deve estar definido na parte de dados do quadro. Se os dados no quadro forem
insuficientes para preencher o quadro no seu tamanho mínimo de 64 bytes, bytes
de enchimento serão inseridos para garantir um quadro de, pelo menos, 64 bytes.

q Frame check sequence (FCS) - Essa seqüência contém um verificador de
redundância cíclica de 4 bytes (CRC), criado pelo dispositivo emissor e recalculado
pelo dispositivo de recepção para verificar se há quadros danificados.

Ethernet
n É uma tecnologia de broadcast de meios
compartilhados. O método de acesso CSMACD
usado na Ethernet executa três funções:
q Transmitir e receber pacotes de dados
q Decodificar pacotes de dados e verificar se os endereços
são válidos, antes de passá-los às camadas superiores do
modelo OSI
q Detectar erros dentro dos pacotes de dados ou na rede
n (Se o dispositivo detectar erros, o pacote de dados será
descartado. O dispositivo de destino não notifica o dispositivo
de origem, quer tenha o pacote chegado ou não com êxito. A
Ethernet é uma arquitetura de rede sem conexões, sendo
conhecida como um sistema de entrega dos melhores
esforços.)

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IEEE 802.3

n Ethernet (10Mbps)
q IEEE 802.3

n FastEthernet (100 Mbps)
q IEEE 802.3u

n GigaEthernet (1 Giga)
q IEEE 802.3z

Token Ring e IEEE 802.5

n Visão Geral
q A IBM desenvolveu a 1ª rede Token Ring nos anos 70.
q É a principal tecnologia LAN da IBM e apenas perde para a
Ethernet (IEEE 802.3) em termos de implementação da
LAN.
q A especificação IEEE 802.5 é quase idêntica e
completamente compatível com a rede Token Ring da IBM.
q A especificação IEEE 802.5 foi desenvolvida depois da
Token Ring da IBM e continua a ofuscar o seu contínuo
desenvolvimento.
q O termo Token Ring se refere à Token Ring da IBM e à
especificação do IEEE 802.5.

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Token Ring e IEEE 802.5

Formato do Quadro Token Ring
nQuadro Token
qOs tokens têm 3 bytes de comprimento e
consistem em um delimitador de início, um byte de
controle de acesso e um delimitador de fim.

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Token Ring

n Quadro Token

q Delimitador de início - avisa a chegada de um token ou
de um quadro de dadoscomandos, a cada estação.

q Byte de controle de acesso
O byte de controle de acesso contém o campo prioridade e
reserva e um bit de token e monitor . O bit de token
distingue um token de um quadro de dadoscomandos e
um bit de monitor determina se um quadro está circulando
continuamente no anel.

q Delimitador de fim - indica o final do token ou do quadro
de dadoscomandos.

Token Ring
n Quadros de dadoscomandos
q Variam no tamanho, dependendo do tamanho do campo de informações.
q Transportam informações dos protocolos da camada superior.
n Os quadros de comando contêm informações de controle e não têm
dados dos protocolos da camada superior.
n Nos quadros de dadoscomandos,
q Um byte de controle de quadro indica se o quadro contém dados ou
informações de controle. Nos quadros de controle, esse byte especifica o
tipo das informações de controle.
q Campos de endereços - identificam as estações de origem e de destino.
q Campo de dados - O tamanho desse campo é limitado pelo token do anel
que limita o tempo, assim definindo o tempo máximo que uma estação pode
manter o token.
q Campo seqüência de verificação de quadros (FCS) - A estação de
origem preenche esse campo com um valor calculado que depende do
conteúdo do quadro. A estação de destino calcula novamente o valor para
determinar se o quadro foi danificado em trânsito. O quadro é descartado se
tiver sido danificado.
q Delimitador de fim - conclui o quadro de dadoscomando.

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Token Ring

Token Ring

n Passagem de Token
q Token Ring e IEEE 802.5 são os principais exemplos de
redes com passagem de token. As redes com passagem
de token movem um pequeno quadro, chamado token,
pela rede. A posse do token garante o direito de transmitir
dados. Se um nó receber um token, mas não tiver
informações para enviar, então passará o token à próxima
estação final. Cada estação pode manter o token por um
período máximo de tempo, dependendo da tecnologia
específica que foi implementada.

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Token Ring

n Passagem de Token
q Quando uma estação passa um token que tem
informações a transmitir, ela pega o token e altera 1 bit
dele. O token torna-se uma seqüência de início do quadro.
Depois, a estação anexa ao token as informações a serem
transmitidas e envia esses dados para a próxima estação
no anel. Não existe nenhum token na rede enquanto o
quadro de informações está circulando no anel, a não ser
que o anel suporte liberações de token anteriores. Outras
estações no anel não podem transmitir nesse momento.
Elas devem aguardar que o token se torne disponível. As
redes Token Ring não têm colisões.

Token Ring e Ethernet

n Ethernet – não determinísticos
n Token Ring – determinístico
q Isso significa que você pode calcular o tempo máximo que
transcorrerá antes que qualquer estação final possa
transmitir.
q Esse recurso e muitos recursos de confiança tornam as
redes Token Ring ideais para os aplicativos onde qualquer
atraso deva ser previsível e a operação de rede robusta
seja importante.
q Ambientes de automação industrial são exemplos de
operações de rede robustas previsíveis.

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IEEE 802.11 – CSMACA

n IEEE 802.11 – Padrão Wireless (Redes sem Fios)
q Tem sido um marco importante na evolução da tecnologia de
redes sem fios.
q Em 1997, foi finalizada a padronização do IEEE 802.11.


n Para elaborar esse padrão
q o IEEE constituiu o "Wireless Local-Area Networks
Standard Working Group, IEEE Project 802.11".
q Maximizar a interoperabilidade entre diferentes fabricantes
de LANs sem fios, assim como para introduzir uma
variedade de melhorias de performance e benefícios.
q Em 16 Setembro de 1999, o IEEE confirmou uma revisão
do padrão 802.11, chamado 802.11 High Rate (Taxa Alta),
que fornece altas taxas de transferência de dados,
mantendo o protocolo original do 802.11.
n IEEE 802.11 – 2Mbps
n IEEE 802.11b – 11Mbps
n IEEE 802.11g – 54Mbps

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IEEE 802.11 – Arquitetura

n Arquitetura
q A arquitetura adotada pelo projeto IEEE 802.11
para as redes sem fios baseia-se na divisão da
área coberta pela rede em células. As células são
chamadas BSA (Basic Service Area).

q Um grupo de estações comunicando-se por
radiodifusão ou infravermelho em uma BSA,
constitui um BSS (Basic Service Set)

IEEE 802.11 – Arquitetura

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n CSMACA – Funcionamento do Protocolo
n Estação deseja transmitir seguindo as regras do CSMACA:
verifica o meio para determinar se outra estação já está
transmitindo.
n Se o meio estiver livre, a estação transmite seu quadro, senão
ela aguarda o final da transmissão.
n Depois de cada transmissão com ou sem colisão, a rede entra
em um modo onde as estações só podem começar a transmitir
em intervalos de tempo a elas pré-alocados.
n Ao terminar uma transmissão, as estações alocadas ao primeiro
intervalo têm o direito de transmitir. Se não o fazem, o direito é
passado às estações alocadas ao segundo intervalo.
n Diferentemente do método CSMA/CD, que detecta as colisões
em tempo de transmissão, abortando-as. O método CSMA/CA
procura evitar que as colisões ocorram, aumentando assim, a
eficiência na utilização da capacidade do canal.


37

FDDI
(Fiber Distributed Data Interface)
n Histórico
q Na metade dos anos 80, as estações de trabalho de
engenharia de alta velocidade impulsionaram as
capacidades da Ethernet e da Token Ring existentes aos
seus limites.
q Os engenheiros precisavam de uma LAN que pudesse
suportar as suas estações de trabalho e seus novos
aplicativos.
q Ao mesmo tempo, os gerenciadores de sistema ficaram
preocupados com os problemas de confiabilidade da rede
à medida que os aplicativos críticos para a missão eram
implementados nas redes de alta velocidade.

FDDI

n Histórico
q O comitê de padrões ANSI X3T9.5, para resolver essas
questões, produziu o padrão FDDI.
q Depois de concluir as especificações, o ANSI submeteu a
FDDI à International Organization for Standardization
(ISO), que criou uma versão internacional da FDDI que é
totalmente compatível com a versão padrão ANSI.
q Embora as implementações da FDDI não sejam tão
comuns, hoje, quanto a Ethernet ou a Token Ring, a FDDI
tem um grande número de adeptos e continua a crescer à
medida que os seus custos diminuem.
q A FDDI é freqüentemente usada como tecnologia de
backbone e para conectar computadores de alta
velocidade a uma LAN.

38

FDDI

39

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