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Camada de Enlace de Dados - MAC Prof. Mauro Tapajós
Camada de Enlace de Dados
Redes de Meio Compartilhado ( Broadcast ) ,[object Object]
Uma rede ponto-a-ponto não tem este problema já que é uma comunicação entre 2 partes
Também chamadas de redes multiacesso ou  broadcast
Basicamente LAN’s, comunicação por satélites ou rádio  broadcast
Topologia de Redes de Meio Compartilhado ( Broadcast )
[object Object]
Qualquer transmissão de qualquer estação percorre todo o meio (cabo)
Exige terminação no fim do cabo que compõe o barramento LAN com Topologia de Barramento (BUS)
[object Object]
Sem loops na sua topologia
Cada trecho de cabo segue até um equipamento de rede que pode ter outros trechos
Qualquer transmissão de qualquer estação percorre toda a árvore LAN com Topologia em Árvore
LAN com Topologia em Árvore
[object Object]
Quando um quadro é recebido, o receptor copia o mesmo para si e o encaminha para o anel
O quadro então circula pelo anel de volta para quem o originou que então o retira da rede LAN com Topologia em Anel
LAN com Topologia em Anel
[object Object]
O equipamento pode simplesmente fazer cópias do que recebe de cada estação e encaminhar para todas as outras ou pode comutar somente enviando para a estação de destino do quadro LAN com Topologia em Estrela
LAN com Topologia em Estrela
Muitos usuários tipicamente compartilham um link único ou um meio de transmissão único Como dar acesso a todos eles? Acesso ao Meio de Transmissão
Se mais de um host envia quadros ao mesmo tempo, haverá uma colisão Necessidade de um algoritmo para compartilhamento do canal: Protocolo de Controle de Acesso ( Media Access Protocol ) Protocolos de Controle de Acesso ao Meio de Transmissão
Protocolos de Enlace de Dados MAC ( Medium Access Control ) ,[object Object]
Está no nível mais baixo da camada de enlace
Responsável pelo movimento ordenado de dados no meio compartilhado
As LAN´s e comunicação sem fio normalmente são baseadas em tecnologias de acesso múltiplo
Exemplo:  Time Division Multiple Access (TDMA) A capacidade do canal é designada para usuários do sistema mesmo se eles não tem nada a transmitir. Outros exemplos: protocolos  bit-mapped  e  binary countdown   Tipo: Acesso por Designação
Libera o canal somente para quem tem quadros a transmitir Exemplo: Esquema de Token Cada host pode enviar quadros assim que ele tiver o token que continuamente é repassado para cada host Outro exemplo:  polling  por uma estação master Tipo: Acesso sob Demanda Token
Envia quadros assim que estão disponíveis. Se houver colisão, retransmite Exemplo: Redes CSMA: Para transmitir: “Ouve” o meio Se ocupado, espera Se acioso, transmite Durante a transmissão: “Ouve” também Se houver colisão, aborta e retransmite Tipo: Acesso Randômico (contenção) ,[object Object]
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Redes I - 4. Camada de Enlace de Dados MAC

  • 1. Camada de Enlace de Dados - MAC Prof. Mauro Tapajós
  • 2. Camada de Enlace de Dados
  • 3.
  • 4. Uma rede ponto-a-ponto não tem este problema já que é uma comunicação entre 2 partes
  • 5. Também chamadas de redes multiacesso ou broadcast
  • 6. Basicamente LAN’s, comunicação por satélites ou rádio broadcast
  • 7. Topologia de Redes de Meio Compartilhado ( Broadcast )
  • 8.
  • 9. Qualquer transmissão de qualquer estação percorre todo o meio (cabo)
  • 10. Exige terminação no fim do cabo que compõe o barramento LAN com Topologia de Barramento (BUS)
  • 11.
  • 12. Sem loops na sua topologia
  • 13. Cada trecho de cabo segue até um equipamento de rede que pode ter outros trechos
  • 14. Qualquer transmissão de qualquer estação percorre toda a árvore LAN com Topologia em Árvore
  • 15. LAN com Topologia em Árvore
  • 16.
  • 17. Quando um quadro é recebido, o receptor copia o mesmo para si e o encaminha para o anel
  • 18. O quadro então circula pelo anel de volta para quem o originou que então o retira da rede LAN com Topologia em Anel
  • 19. LAN com Topologia em Anel
  • 20.
  • 21. O equipamento pode simplesmente fazer cópias do que recebe de cada estação e encaminhar para todas as outras ou pode comutar somente enviando para a estação de destino do quadro LAN com Topologia em Estrela
  • 22. LAN com Topologia em Estrela
  • 23. Muitos usuários tipicamente compartilham um link único ou um meio de transmissão único Como dar acesso a todos eles? Acesso ao Meio de Transmissão
  • 24. Se mais de um host envia quadros ao mesmo tempo, haverá uma colisão Necessidade de um algoritmo para compartilhamento do canal: Protocolo de Controle de Acesso ( Media Access Protocol ) Protocolos de Controle de Acesso ao Meio de Transmissão
  • 25.
  • 26. Está no nível mais baixo da camada de enlace
  • 27. Responsável pelo movimento ordenado de dados no meio compartilhado
  • 28. As LAN´s e comunicação sem fio normalmente são baseadas em tecnologias de acesso múltiplo
  • 29. Exemplo: Time Division Multiple Access (TDMA) A capacidade do canal é designada para usuários do sistema mesmo se eles não tem nada a transmitir. Outros exemplos: protocolos bit-mapped e binary countdown Tipo: Acesso por Designação
  • 30. Libera o canal somente para quem tem quadros a transmitir Exemplo: Esquema de Token Cada host pode enviar quadros assim que ele tiver o token que continuamente é repassado para cada host Outro exemplo: polling por uma estação master Tipo: Acesso sob Demanda Token
  • 31.
  • 33. Justo
  • 34. Certa independência do número de hosts 1 2 3 4
  • 35.
  • 36. Cada usuário transmite quando quiser
  • 37. Uma colisão ocorre quando um quadro é transmitido e outro inicia a sua transmissão enquanto o primeiro ainda está transmitindo
  • 38. Quando acontecem colisões, o transmissor espera por um intervalo de tempo randômico e retransmite
  • 39. Os quadros possuem tamanho fixo (máxima taxa)
  • 40. ALOHA
  • 41.
  • 42. Cada slot pode transmitir um quadro
  • 43. Sincronização é necessária entre as estações
  • 44.
  • 45. As estações “escutam” o meio antes de transmitir
  • 46. Melhor utilização do meio de transmissão
  • 47. Mesmo assim pode haver colisão
  • 48. O tempo de propagação tem um efeito importante neste tipo de protocolo
  • 49.
  • 50. Problema: se duas estações pretendem transmitir durante a transmissão de uma terceira, a colisão é certa quando as duas forem transmitir
  • 51.
  • 52. A utilização é prejudicada por que sempre um tempo “morto” segue o fim de um quadro
  • 53. Este protocolo é dito não persistente por que ele espera para retransmitir, ao invés de ficar “ouvindo” o meio até ele ficar vago para a uma nova transmissão
  • 54.
  • 55. Se a estação encontra o meio ocupado, ela recua e monitora o fim da atual transmissao
  • 56. Ao terminar o quadro atual, ela tenta transmitir com probabilidade p , se há colisão ela espera um intervalo de tempo randômico e “escuta” novamente o meio, se não há transmissão ela volta a transmitir no próximo slot com probabilidade p
  • 58.
  • 59. Uma colisão é detectada medindo-se a potência no cabo (meio), se for maior do que a do próprio sinal sendo transmitido, houve uma colisão
  • 60. Para isto se deve limitar a distância dos cabos da rede, pois o sinal poderia se tornar tão fraco que não se saberia que houve colisão
  • 61. Detecção de colisões é um processo que exige circuitos analógicos
  • 62. Exemplo: Rede de Meio Compartilhado (topologia física em barramento - bus )
  • 63.
  • 64.
  • 65. É um algoritmo de contenção
  • 66. Muito usado em LAN’s (IEEE 802.3)
  • 67. Mesmo quando não há colisão, os algoritmos MAC não garantem a comunicação confiável (protocolos de enlace de dados LLC são os responsáveis pela chegada dos quadros sem erros e na ordem)
  • 68.
  • 69. O cenário comum em redes WLAN's é o de células controladas por um ponto central mas somente com um único canal a ser compartilhado
  • 70. Nem todas as estações estão ao alcance das demais (inviabiliza CSMA)
  • 71. Comunicações simultâneas são possíveis entre destinos independentes
  • 72. Problemas de Acesso em Redes Wireless Exposed Station (estação exposta) Hidden Station (estação escondida)
  • 73. Multiple Access with Collision Avoidance - MACA CTS carrega o comprimento do quadro a ser enviado! MACAW ( MACA for Wireless ) – evolução que agrega facilidades de ACKs após cada quadro enviado com sucesso, carrier sense para o envio de RTS e melhorias no algoritmo de backoff exponencial