Redes de Computadores

1. FUNDAMENTOS DEREDESDE COMPUT
ADORES
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA ENLACE

2. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Conteúdo Desta Aula
FLUXO DE
TRANSMISSÃO
1
TOPOLOGIA
FÍSICA
3
PRÓXIMOS
PASSOS
LINHAS DE
COMUNICAÇÃO
2
MÉTODOS DE
CONTROLE DE
ACESSO
4
PROTOCOLOS DE
CONTROLO DE
ACESSO
5
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE

3. Aforma de utilização do meio físico que conecta estações dá origem à seguinte classificação
sobre comunicação no enlace:
 Simplex:
 Half-duplex:
 Full-duplex:
Enlaces como os classificados serão utilizados pelas diferentes topologias que, por sua vez, irão
variar de acordo com o tipo de rede utilizada.
FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Tipos de Fluxo de Transmissão
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE

4. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Simplex
 O enlace é utilizado apenas em um dos dois possíveis sentidos de transmissão.
Teclados, monitores, rádio e TV comerciais.
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE

5. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Half-Duplex
 O enlace é utilizado nos dois possíveis sentidos de transmissão, porém apenas um por vez,
como, por exemplo, rádios portáteis de comunicação, redes sem fio.
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE

6. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Full-Duplex
 O enlace é utilizado nos dois possíveis sentidos de transmissão simultaneamente como,
por exemplo, a telefonia fixa e celular, redes cabeadas com switch.
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE

7. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Linhas de Comunicação
• Ligações físicas podem ser de dois tipos:
o Ligações ponto a ponto – apenas dois pontos de
comunicação, um em cada extremidade.
o Ligações multiponto – três ou mais dispositivos
com possibilidade de utilização do mesmo enlace.
• A comunicação entre dois módulos
processadores (Equipamentos Terminais de
Dados – ETDs) pode ser realizada por:
o Comutação de circuitos;
o Comutação de pacotes;
o Comutação de mensagens.
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE

8. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Comutação
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE
COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS
Caminho dedicado entre duas estações.
Fases:
 Estabelecimento do circuito;
 Determinação e alocação de rota entre
estações;
 Transferência de informação;
 Desconexão do circuito.
COMUTAÇÃO DE PACOTES
• Tamanho da unidade de dados é limitada;
• Mensagens maiores são quebradas;
• Os pacotes de uma mesmamensagem
podem estar em transmissão
simultaneamente por diferentes enlaces;
• Datagrama ou Circuitos Virtuais.
COMUTAÇÃO DE MENSAGENS
 Mensagem é encaminhada de acordo com o
endereço;
 Em cada nó a mensagem inteira é recebida;
 Filas de espera em cada nó;
 Próximo caminho da rota é determinado
com base no endereço;
 Store-and-Forward.

9. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Topologia
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE
 Atopologia de uma rede de comunicação refere-se à forma como os enlaces físicos e os nós de
comunicação estão organizados;
• Topologia define a estrutura da rede;
• Existem duas partes na definição da topologia, a topologia física, que é o layout atual do fio
(meio) e a topologia lógica, que define como os meios sãoacessados pelos hosts.
Ao organizar os enlaces físicos em um sistema de comunicação, as
linhas de
transmissão podem ser utilizadas de diferentes maneiras.

10. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Topologias Físicas
Barramento
 Computadores estão ligados linearmente através de um cabo único;
 Vantagens – Fácil de instalar e Fácil de entender;
 Desvantagens – Rede pode ficar lenta e Dificuldade para isolar
problemas.
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE

11. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Topologias Físicas
Estrela
 Computadores ligados a um dispositivo central, responsável pelo controle de conexões;
 Vantagens – Monitoramento centralizado, Facilidade de adicionar novas máquinas e Facilidade de
isolar falhas;
 Desvantagens – Maior quantidade de cabos, máquina central deve ser potente, sujeito à
paralisação de rede caso a central tenha defeito.
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE

12. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Topologias Físicas
Anel
 Computadores ligados a um cabo, em que o último equipamento deverá se conectar ao
primeiro, formando um anel;
 Vantagens – Pode atingir maiores distâncias, pois cada máquina repete e amplifica o sinal;
 Desvantagens – Problemas difíceis de isolar e se uma máquina falhar, a rede pode parar.
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE

13. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Resumo Comparativo
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE

14. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Camada de Enlace
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE
• A camada de Enlace fornece serviços para
suportar os processos de comunicação
para cada meio sobre o qual o dado deve
ser transmitido.
• A camada de enlace realiza dois serviços
básicos:
o Permite às camadas superiores acessarem
o
meio usando técnicas como
enquadramento;
o Controla como o dado é colocado sobre o
meio e é recebido do meio usando técnicas
como o controle de acesso ao meio e a
detecção de erros.

15. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Métodos de Controle de Acesso – Topologia
Lógica
• Acesso Controlado
Os dispositivos de rede se
alternam, em sequência, para
acessar o meio.
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE

16. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Métodos de Controle de Acesso – Topologia
Lógica
•Acesso Baseado em Contenção
Qualquer dispositivo tenta acessar
o meio sempre que ele tem dados
para enviar
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE

17. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Protocolos de Controle de Acesso
AULA 5: REDE DE ACESSO – CAMADA DE
O CSMA é, geralmente, implementado em conjunto com um método
para resolução a contenção do meio. Os dois métodos usados são:
 CSMA/CD (Collision Detection – Detecção de Colisão): Ethernet;
 CSMA/CA(Collision Avoidance – Prevenção de Colisão): 802.11 (Wi-Fi).

18. ETHERNET– ARQUITETURA

19. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Conteúdo Desta Aula
HISTÓRICO
DA
ETHERNET
1
ENDEREÇ
O MAC
3
PRÓXIMOS
PASSOS
PADRÃO
ETHERNE
T
2
TIPOS DE
ENDEREÇAMENT
O
4
TRANSMISSÃO DE
DADOS NA CAMADA DE
ENLACE
5
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA

20. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Histórico do Padrão Ethernet
 AEthernet foi primeira LAN do mundo, sua versão original foi criada por
Robert Metcalfe e seus colegas da Xerox há mais de 30 anos.
• O primeiro padrão Ethernet foi publicado em 1980 por um consórcio da
Digital Equipment Corporation, Intel e Xerox (DIX). Como Metcalfe queria
que a Ethernet fosse um padrão compartilhado, com o qual todos pudessem
se beneficiar ela foi lançada como um padrão aberto.
• Os primeiros produtos desenvolvidos no padrão Ethernet foram vendidos no
início da década de 1980.
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA

21. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Padrão Ethernet
 AEthernet na Camada 1
envolve sinais, fluxos
de bits que trafegam no
meio, componentes físicos
que colocam sinais no meio
e várias topologias. A
camada 1 da Ethernet
desempenha um papel
essencial na comunicação
que ocorre entre os
dispositivos, mas tem
limitações que são corrigidas
na camada de enlace.
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA

22. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Encapsulamento de Dados
E
Aplicação
Transporte
Rede
Física
Modelo TCP/IP
Mensagem
Segmento
Pacote
Mensage
m
Cabeçalho de
transporte
Cabeçalho
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA
de Quadro
enlace
Mensage
m
Cabeça
lho
d
e
red
e
Cabeçalho de
transporte
Mensage
m
Cabeçal
ho
d
e
red
e
Cabeçalho de
transporte
Camadas Encapsulamento

23. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Encapsulamento de Dados
O Encapsulamento de dados fornece três funções
principais:
 Delimitação de quadros;
 Endereçamento;
 Detecção de erros.
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA

24. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Controle de Acesso ao Meio
 A Ethernet controla a colocação e a remoção de quadros do meio, isso
inclui o início da transmissão de quadros e a recuperação de falha na
transmissão devido a colisões.
• Atopologia lógica subjacente da Ethernet é um barramento multiacesso.
Isso significa que todos os nós (dispositivos) naquele segmento de rede
compartilham o meio. Isso também significa que todos os nós naquele
segmento recebem todos os quadros transmitidos por qualquer nó.
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA

25. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Controle de Acesso ao Meio
 Como todos os nós recebem todos os quadros, cada nó precisa determinar
se um quadro deve ser aceito e processado por tal nó. Isso exige um
exame do endereçamento no quadro fornecido pelo endereço MAC.
• O método de controle de acesso ao meio para a Ethernet clássica é o
Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD).
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA

26. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Endereçamento na Camada de Enlace
 Na camada de enlace, não é o nó
(roteadores e computadores) que possui
um endereço de camada de enlace e
sim o adaptador do nó (Placa de Rede).
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA

27. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Endereços MAC
 O endereço MAC tem 6 bytes de comprimento, expressos em notação hexadecimal, em que
cada byte é expresso como um par de números hexadecimais.
• Não podem existir dois adaptadores com o mesmo endereço MAC. O IEEEgerencia este espaço
físico de endereços MAC.
• Para a empresa fabricar adaptadores basta comprar, por uma taxa nominal, uma parcela do
espaço de endereços que consiste em 224 endereços.
Exemplo:
08 – 00 – 27 – 00 – 9C – 6E
Fabricante Serial da Placa
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA

28. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Tipos de Endereçamento
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA
• Broadcast: neste tipo de endereçamento, o quadro é
enviado para todos os nós do segmento de rede.
Uma analogia seria uma pessoa falando em voz alto
para todos os presentes ouvirem. O endereço MAC
de broadcast é FF:FF:FF:FF:FF:FF

29. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Tipos de Endereçamento
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA
• Multicast: neste tipo de endereçamento, o quadro é
enviado para um grupo de nós do segmento de rede.
Uma analogia seria os e-mails enviados para um
grupo.

30. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Tipos de Endereçamento
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA
• Unicast: neste tipo de endereçamento, o quadro é
enviado para um nó específico. Seria o equivalente
a você ligar para falar com uma pessoa ao telefone.

31. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Transmissão de Dados na Camada de Enlace
 Em uma rede, quando um dispositivo quer enviar dados para outro
dispositivo, ele pode abrir um caminho de comunicação com o outro
dispositivo usando seu endereço MAC. Quando uma origem envia dados
em uma rede, os dados carregam o endereço MAC do destino
pretendido. Como esses dados trafegam pelos meios da rede, a placa de
rede em cada dispositivo na rede verifica se o seu endereço MAC
corresponde ao endereço de destino físico carregado pelo pacote de
dados. Senão corresponder, a placa de rede descarta o pacote de dados.
Senão houver correspondência, a placa de rede ignora o pacote de
dados e permite que ele continue sua viajem pela rede até a estação
seguinte.
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA

32. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Transmissão de Dados na Camada de Enlace
 À medida que os dados trafegam pelo cabo, a placa de rede faz essa verificação em
cada estação. Aplaca de rede verifica o endereço de destino no cabeçalho do pacote
para determinar se o pacote está endereçado adequadamente. Quando os dados
passam pela sua estação de destino, a placa de rede dessa estação faz uma cópia,
retira os dados do envelope e os passa ao computador.
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA

33. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Exemplo de Transmissão
tira do
Vamos supor que o computador à direita deseja mandar um pacote para o servidor de
impressão
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA

34. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Exemplo de Transmissão
tira do
O pacote de dados descerá pelas várias camadas e, ao atingir a camada 2, será colocado no quadro
o endereço de origem (02608c036592) e o endereço do destinatário.(02608c428197).
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA

35. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Exemplo de Transmissão
tira do
O pacote é, então, transmitido segundo as normas da camada 1. Todo os computadores têm acesso
ao pacote e ao recebê-lo verificam se o mesmo é endereçado a ele. Na figura, podemos observar
que o computador do meio (endereço MAC 02608c741965) compara seu endereço com o endereço
do destinatário.(02608c428197). Como não são iguais ele despreza o pacote.
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA

36. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Exemplo de Transmissão
tira do
O pacote continua seu percurso no cabo e atinge o servidor de impressão. Aplaca de rede do
servidor compara seu endereço MAC com o endereço do destinatário.(02608c428197). Como são
iguais, ela copia o pacote e inicia o processo de desencapsulamento.
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA

37. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Exemplo de Transmissão
tira do
O pacote, então, sobe pelas camadas do modelo OSI, sendo desencapsulado.Ao atingir a camada de
aplicação temos os dados recuperados e o servidor de impressão pode, então, encaminhar o
documento para a impressora.
AULA5: ETHERNET– ARQUITETURA

38. ETHERNET– CSMA/CD E ARP

39. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Conteúdo Desta Aula
COLISÃ
O
1
MAC E
IP
3
PRÓXIMOS
PASSOS
CSMA/
CD
2
RESOLUÇÃO
DE
ENDEREÇOS
4
PROTOCOLO
ARP
5
AULA5: CSMA/CD E ARP

40. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Colisão
Evento que ocorre nas redes, quando dois computadores, em um meio Half-Duplex como o
proporcionado pelo HUB, tentam enviar informações no mesmo instante. Acolisão provoca a
destruição do pacote transmitido.
AULA5: CSMA/CD E ARP

41. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Colisão Em um meio Full-Duplex, com em uma rede com um Switch a colisão não
ocorre.
AULA5: CSMA/CD E ARP

42. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Domínio de Colisão
Os dispositivos conectados que acessam um meio físico compartilhado por
meio de um hub, ou uma série de hubs diretamente conectados, compõem
o que chamamos de domínio de colisão.
O domínio de colisão também é conhecido como segmento de rede, sendo
composto por todos os nós que são afetados por uma colisão. Os hubs e
repetidores contribuem para o aumento do tamanho do domínio de colisão.
AULA5: CSMA/CD E ARP

43. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
CSMA/CD
AULA5: CSMA/CD E ARP
CS (Carrier Sense)
 Capacidade de identificar se está
ocorrendo transmissão através da
detecção de alguma portadora no
canal.
MA (Multiple Access)
• Capacidade de operar num canal com
múltiplos nós;
• O CSMA/CD não gera nenhum tipo de
prioridade;
• Pode ocorrer de duasplacas tentarem
transmitir dados ao mesmo tempo;
• Quando há uma colisão os frames no
canal ficam inutilizados.
CD (Collision Detection)
 É responsável por identificar
colisões na rede.

44. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
CSMA/CD
 A parte CSMA do método determina que, quando uma estação deseja transmitir uma
mensagem, ela “escuta” o canal. Seele estiver livre, ela poderá transmitir.
 Se estiver ocupado, ela deverá esperar até que o meio esteja
livre.
AULA5: CSMA/CD E ARP

45. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
CSMA/CD
 Esta regra diminui as colisões, mas não as impede, já que duasestações podem perceber o
canal como livre ao mesmo tempo e realizar a transmissão.
 Isso provocará uma
colisão.
AULA5: CSMA/CD E ARP

46. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
CSMA/CD
 Detectada a colisão, a estação esperará por um tempo aleatório para tentar a
retransmissão.
AULA5: CSMA/CD E ARP

47. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
CSMA/CD
 A parte CD do método estabelece que a detecção de colisão é realizada durante a transmissão.
Ao transmitir, uma estação fica o tempo todo escutando o meio e, notando uma colisão, aborta a
transmissão.
AULA5: CSMA/CD E ARP

48. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
MAC e IP
• Há dois endereços principais atribuídos a um dispositivo de host:
o Endereço físico (o endereço MAC);
o Endereço lógico (o endereço IP).
• O nome de uma pessoa geralmente não muda. O endereço de uma
pessoa, por outro lado, refere-se ao local onde mora e pode ser
alterado.
• Assim como o nome de uma pessoa, o endereço MAC de um host não
muda, ele é atribuído fisicamente à placa de rede do host e é
conhecido como endereço físico.
• O endereço físico permanece o mesmo, independentemente de onde
o host está colocado.
AULA5: CSMA/CD E ARP

49. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Resolução de Endereços
• Os endereços de protocolo IP são abstrações fornecidas pelo software.
• O Hw da rede física não sabe como localizar um host a partir de seu
endereço IP
.
• O endereço IP do próximo host deve ser traduzido para um endereço
físico equivalente antes do pacote ser enviado.
• O mapeamento entre um endereço IP e um endereço físico é chamado
de resolução de endereço.
AULA5: CSMA/CD E ARP

50. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
• Faz o mapeamento entre Endereço IP e
Endereço Intrarrede:
o Mapeamento de endereços IP em
endereços
MAC Ethernet, Token-Ring, FDDI, ATM etc.
o Efetuado por meio de uma tabela ARPem
cada máquina que é construída
dinamicamente.
• É um protocolo que faz a interface entre
a camada Inter-rede e a camada
Intrarrede.
Aplicação
TCP/UDP
IP
Interface de
Adaptação
Protocolo
Intrarrede
AULA5: CSMA/CD E ARP

51. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
• O protocolo ARP compara o endereço IP de todos os datagramas
enviados na ARP Cache.
o Seele for encontrado, o endereço MAC é copiado da cache.
o Se não, um pacote ARPRequest é enviado em broadcast para sub-rede.
- Seo destinatário final for um endereço IP externo, o ARP resolve
o endereço para o roteador ao invés do destinatário final.
ARP Cache
endereço IP
endereço MAC tipo
200.17.98.217 00-60-08-16-85-B3 dinâmico
10.17.98.30 00-60-08-16-85-ca dinâmico
AULA5: CSMA/CD E ARP

52. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution
Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
AULA5: CSMA/CD E ARP

53. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution
Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
AULA5: CSMA/CD E ARP

54. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution
Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
IP destino = 200.18.171.3
AULA5: CSMA/CD E ARP

55. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
AULA5: CSMA/CD E ARP
Destino está na mesma rede IP (200.18.171.0). Como enviar para esta máquina? Qual o MAC Destino? A
mensagem fica esperando e o protocolo ARPé acionado.

56. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
Preâmbulo End.
Físico
Broadcast
0D.0A.12.
07.48.05
ARP Dados (ARP Request) FCS
ARP Req
Destino Origem
Qual o endereço MAC
de 200.18.171.3 ?
AULA5: CSMA/CD E ARP

57. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
AULA5: CSMA/CD E ARP
ARP Req

58. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
AULA5: CSMA/CD E ARP
ARP Req

59. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
AULA5: CSMA/CD E ARP
ARP Req

60. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
ARP Req
ARP Req
AULA5: CSMA/CD E ARP

61. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
AULA5: CSMA/CD E ARP
ARP Req

62. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
ARP Req
AULA5: CSMA/CD E ARP

63. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
ARP Req
AULA5: CSMA/CD E ARP

64. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
Destino Origem
Preâmbulo 0D.0A.12.
07.48.05
1F.6D.45.
09.11.77
ARP Dados (ARP Reply) FCS
O endereço MAC de
200.18.171.3 é 1F.6D
ARP Reply
AULA5: CSMA/CD E ARP

65. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
AULA5: CSMA/CD E ARP
ARP Reply
Há proxy
arp

66. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
AULA5: CSMA/CD E ARP
ARP Reply

67. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
ARP Reply
AULA5: CSMA/CD E ARP

68. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
ARP Reply
AULA5: CSMA/CD E ARP

69. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
AULA5: CSMA/CD E ARP
200.18.171.3 1F.6D. 45.09.11.77
Tabela ARP

70. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
200.18.171.1 OD.OA.12.07.48.05
Tabela ARP
Note que …
AULA5: CSMA/CD E ARP

71. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
AULA5: CSMA/CD E ARP
Finalmente, aquele pacote IP pode ser transmitido
carregando uma mensagem TCP
que, por sua vez, carrega um comando da
Aplicação.

72. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
ARP (Address Resolution Protocol)
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.1
OD.OA.12.07.48.05
200.18.171.3
Protocolo
Intrarrede
TCP/UDP
Aplicação
IP
200.18.171.4
1F.6D.45.09.11.77
Preâmbulo
1F.6D.45.
09.11.77
0D.0A.12.
07.48.05
FCS
TCP
Aplicação
IP
AULA5: CSMA/CD E ARP
Destino Origem

73. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Comando “arp-a” no Windows
• Resposta:
o Interface: 200.20.120.168
--- 0x2
AULA5: CSMA/CD E ARP

74. EQUIPAMENTOS DE REDES

75. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Conteúdo desta aula
PLACA DE
REDE
1
SWITC
H
3
PRÓXIMO
S
PASSOS
HUB
2
ROTEADO
R
4
COMPARAÇÃ
O
5
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES

76. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
 Éo principal hardware de interface de comunicação entre
dispositivos através de uma rede.
• Funciona como interface entre o dispositivo de processamento e
o canal de dados.
• Desempenha as funções das camadas física e de enlace.
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES
Placa de Rede

77. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES
Placa de Rede
Uma placa de rede é uma placa de circuito impresso que se encaixa no slot de expansão de um barramento em uma placa-mãe do
computador ou em um dispositivo periférico. Sua função é adaptar o dispositivo de host ao meio da rede.
As placas de rede são consideradas dispositivos da camada 2 porque cada placa de rede em todo o mundo transporta um código
exclusivo, chamado de endereço Media Access Control (MAC). Esse endereço é usado para controlar as comunicações de dados do
host na rede. Como o nome sugere, a placa de rede controla o acesso do host ao meio físico (cabeamento).
Funções:
 Preparar dados do computador para o cabo de rede;
 Enviar dados para outro computador;
 Controlar fluxo de dados entre o computador e o sistema de cabeamento.
Barramentos:
• Os dados trafegam nos computadores por barramentos em paralelo.
• Nos cabos de rede, os bits trafegam um após outro (fluxo)
• Serial (uma direção por vez – enviando ou recebendo dados).

78. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
A placa e o fluxo de bits:
 Aplaca de rede capta os dados
 Reestrutura os dados de // para serial (um
bit por vez)
Transceptor:
 Transmissor / receptor
 Converte sinais digitais do computador para
sinais elétricos
 Estes podem trafegar nos cabos da rede
Placa de Rede
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES

79. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES
Endereço de rede:
 Cada placa possui um número que a diferencia das demais (endereço MAC)
 Divulga seu endereço para o restante da rede
 Cada placa possui um endereço exclusivo na rede
Endereço MAC:
• Jávem configurado pelo fabricante
• Formado por 48 bits (6 bytes)
• Usado pelos protocolos para identificar as máquinas origem e destino de uma
mensagem
• Exemplo: 08:00:AF:CC:55:2A
• São determinados pelo IEEE
• Blocos de endereços são destinados a cada fabricante
• Queima de endereço de placa
• Os endereços são associados ao chip da placa
Placa de Rede

80. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Placa de Rede – MAC
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES

81. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES
Funcionamento:
 Antes da transmissão:
 Envia dados através da rede para ajustes com a placa receptora
 Tamanho máximo dos grupos de dados a serem enviados
 Quantidade de dados a serem enviados antes da confirmação
 Intervalo de tempo entre os envios de porções de dados
 Período de tempo a esperar antes da confirmação
 Tamanho do buffer de cada placa
 Velocidade de transmissão
 Placas diferentes fazem ajustes ao nível mais baixo
 Envio e recebimento ocorre quando os parâmetros estão
ajustados
Placa de Rede

82. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
HUB
Afinalidade de um hub é gerar os sinais da rede novamente e os retemporizar. Isso é feito no
nível de bit para um grande número de hosts (por exemplo, 4, 8 ou mesmo 24), usando um
processo conhecido como concentração.
Você vai observar que essa definição é muito similar a dos repetidores, por essa razão um hub
é também conhecido como repetidor multiportas.
Adiferença é o número de cabos que se conectam ao dispositivo. Os motivos para se usar os
hubs é criar um ponto de conexão central para os meios de cabeamento e aumentar a
confiabilidade da rede.
Aumenta-se a confiabilidade da rede permitindo qualquer cabo único falhar sem afetar toda a
rede. Isso difere da topologia de barramento em que, se houver uma falha no cabo, toda a
rede será afetada.
Os hubs são considerados dispositivos da camada 1 porque apenas geram novamente o sinal
e
o transmite para suas portas (conexões da rede).
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES

83. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
HUB
Hubssão essencialmente repetidores de camada física:
 Bits que chegam de um enlace se propagam para todos os outros
enlaces;
 Com a mesma taxa;
 Nãopossuem armazenagem de quadros;
 Não há CSMA/CD no hub: adaptadores detectam colisões;
 Provê funcionalidade de gerenciamento de rede.
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES

84. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
 Hub de backbone interconecta segmentos de LAN;
 Estende a distância máxima entre os nós;
 No entanto, domínios de colisão individuais tornam-se um único e grande
domínio
de colisão;
 Não pode interconectar 10BaseT e 100BaseT.
HUB – Interconexão
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES

85. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Comutador (SWITCH)
 É montada uma tabela associando as portas do switch com os endereços físicos (MAC)
conectados;
 Funciona no nível de enlace da camada OSI;
 Para cada quadro (frame) é identificado o endereço de destino, consultada a tabela, o
tráfego é direcionado somente para a porta de destino.

86. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Dispositivo de camada de enlace
Armazena e encaminha quadros Ethernet;
•Examina o cabeçalho do quadro e seletivamente
encaminha o quadro baseado no endereço MAC de
destino;
• Quando um quadro está para ser encaminhado
no segmento, usa CSMA/CD para acessar o
segment;
• Transparente;
• Plug-and-play, self-learning (autoaprendizado);
• Switches não precisam ser configurados.
Switch
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES

87. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
Como determinar para qual segmento da LAN encaminhar o
quadro? Parece um problema de roteamento...
Switch –
Encaminhamento
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES

88. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES
 Um switch possui uma tabela de switch.
 Entrada na tabela do switch:
 (endereço MAC, interface, marca de tempo);
 Entradas expiradas na tabela são descartadas (TTLpode ser 60 min).
 Switch aprende quais hospedeiros podem ser alcançados através de suas interfaces.
 Quando recebe um quadro, o switch “aprende” a localização do transmissor: segmento da
LAN
que chega.
 Registra o par transmissor/localização na tabela.
Switch – Autoaprendizagem

89. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Suponha que C envia um quadro para
D
 Switch recebe o quadro de C
 Anota na tabela que Cestá na interface 1
 Como D não está na tabela, o switch encaminha o quadro para as interfaces 2 e
3
 Quadro recebido por D
hub hub hub
switc
h
A
B
C
D
E
F
G H
I
endereç
o
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES
interfac
e
A
B
E
G
1
1
2
3
1
2 3
Switch – Exemplo

90. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
 Switch recebe quadro de D
 Anota na tabela que D está na interface 2
 Como Cestá na tabela, o switch encaminha o quadro apenas para a interface
1
 Quadro recebido por C
hub hub hub
switc
h
A
B
C
D
E
F
G H
I
endereç
o
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES
interfac
e
A
B
E
G
C
1
1
2
3
1
1
2 3
Suponha que D responde com um quadro
para C
Switch – Exemplo

91. FUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORES
hub
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES
hub
hub
domínio de
colisão
domínio de
colisão
Switch – Isolamento de Tráfego
 Ainstalação do switch quebra as sub-redes em segmentos de LAN Switch filtra pacotes:
• Alguns quadros do mesmo segmento de LAN não são usualmente encaminhados para outros
segmento de LAN.
• Segmentos se tornam separados em domínios de colisão.
switch
domínio de colisão

92. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES
Roteador
Um roteador pode ter vários tipos diferentes de portas de interface.
O roteador se encontra na camada de rede OSI, conhecida como camada 3. Trabalhar na camada 3
permite que o roteador tome decisões com base em grupos de endereços de rede (Classes) em
vez de endereços MAC individuais, como é feito na camada 2. Os roteadores podem, também,
conectar diferentes tecnologias da camada 2, como Ethernet, Token-ring e FDDI. No entanto,
devido asua habilidade de rotear pacotes baseados nas informações da camada 3, os roteadores
se tornaram o backbone da Internet, executando o protocolo IP
.
Afinalidade de um roteador é examinar os pacotes de entrada (dados da camada 3), escolher o
melhor caminho para eles através da rede e depois comutar os pacotes para a porta de saída
apropriada. Os roteadores são os dispositivos de controle de tráfego mais importantes nas grandes
redes. Eles permitem que praticamente qualquer tipo de computador se comunique com qualquer
outro computador em qualquer parte do mundo!

93. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES
São elementos que possibilitam a interconexão de duas redes físicas distintas.
Utilização:
 Ligar segmentos de redes com protocolos e arquiteturas diferentes.
 Funcionam na camada de rede do modelo OSI.
 Fornecem as seguintes funções de uma ponte:
 Filtrar e isolar o tráfego;
 Conectar segmentos de redes.
Roteamento é o processo de escolha da rota que uma mensagem irá realizar, a partir de
uma
origem até o seu destino.
Roteador

94. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Funcionamento:
 Possui uma tabela com as seguintes informações:
 Todos os endereços de rede conhecidos;
 Como se conectar a outras redes;
 Caminhos possíveis entre roteadores;
 Custo de enviar os dados por estes
caminhos.
Roteador
 Seleciona a melhor rota, podendo escolher entre caminhos múltiplos;
 Não envia mensagens de difusão (filtra);
 Exigem endereço específico de rede;
 Sóse comunicam com outros roteadores;
 Somente examinam o endereço da rede e não o do nó de destino;
 Os roteadores se comunicam entre si, mas não com computadores
remotos.
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES

95. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES
Roteador
Roteamento indireto:
 As máquinas estão em redes físicas distintas;
 Amensagem precisa, portanto, passar obrigatoriamente por um roteador;
 O endereço deste roteador precisa ser conhecido previamente.
Roteamento direto:
 Amensagem vai da origem ao destino sem passar por nenhum roteador;
 Ambas as máquinas estão na mesma rede física.

96. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Roteador
Rede 5
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES
Rede 2
Rede 3
G
G
G
G
Rede 1
Rede 4
G
H
Inter-rede
Gateway ou
roteador
Hos
t
H
H
H
H
H
H H

97. FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
 Ambos são dispositivos store-and-forward;
 Roteadores: dispositivos de camada de rede (examinam cabeçalhos da camada de rede);
 Switches são dispositivos da camada de enlace;
 Roteadores mantêm tabelas de roteamento, implementam algoritmos de roteamento;
 Switches mantêm tabelas de switch, implementam filtragem, algoritmos de
aprendizagem.
aula 5: EQUIPAMENTOS DE REDES 5 - 97
Switches vs Roteadores

98. Hubs Roteadores Switches
Isolamento de
tráfego não sim sim
Plug & play sim não sim
Roteamento
ótimo não sim não
Cut through sim não sim
5 - 98
FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORES
Resumo: Comparação