Camada de enlace

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PRC 2009 – Resumo da Aula Camada de Enlace

A camada de Enlace das Redes


A camada de enlace


A camada de enlace tem a responsabilidade de transferir um datagrama de um nó para o nó adjacente sobre um enlace.


Serviços (possíveis) da camada de enlace • Enquadramento - Encapsula datagramas em quadros acrescentando cabeçalhos e trailer • Acesso ao canal – O meio pode ou não sercompartilhado. Se for cuida dos endereços de origem e destino • Entrega confiável ou não entre dois nós adjacentes • (confiável) usado mais em canais com altas taxas de erro (wireless, linha telefônica discada, etc.) • Controle de fluxo: • Limitação da transmissão entre transmissor e receptor • Detecção de erros – Paridade/Checksum/CRC: • Avisa o transmissor para reenviar o quadro perdido • Correçãode erros – nem sempre • Half-duplex e full-duplex

• Protocolos – 2 tipos • Ponto-a-ponto (fio único, ex.: PPP, SLIP) • Broadcast (fio ou meio compartilhado); • Ethernet tradicional • Upstream HFC • 802.11 LAN sem fio

• Protocolos de Acesso Múltiplo ou Broadcast


3 grandes classes:
• Particionamento de canal • Divide o canal em pedaços menores (tempo, freqüência) • Aloca um pedaçopara uso exclusivo de cada nó • Acesso aleatório • Canal não dividido, permite colisões • Tem que prover mecanismo de “recuperação” das colisões • Passagem de permissão • Os nós transmitem na sua vez de transmitir

• Protocolos de Acesso Aleatório • Existem vários mais os mais importantes são: • CSMA – Carrier Sense Multiple Access
• Detecta se há ou não atividade na linha antes de transmitir• CSMA/CD – idem com Colision Detection
• • Esse método detecta colisão (quando 2 transmitem simultaneamente) Na ocorrência desse evento, o nó espera um tempo aleatório e retransmite

• Endereçamento na camada de enlace Endereço MAC – Media Access Control







Usado para levar o datagrama de uma interface física a outra fisicamente conectada com a primeira (isto é, na mesma rede)Endereços MAC com 48 bits gravados na memória fixa (ROM) do adaptador de rede - fixo • Exemplo: 3E-41-AA-5B-8C-DD Diferente do endereço IP - analogia • IP é o endereço postal • MAC é o RG

• Numa rede local há uma correspondência entre IP e MAC




Questão - Como é feita a associação? Como determinar o endereço MAC de um nó, dado o seu endereço IP? Resposta – Protocolo ARP – AddressResolution Protocol • Tabela em cada roteador. • Quando o nó A quer enviar para o nó B, vai tabela. Se o MAC não estiver, envia pacote de reconhecimento com MAC=FF FF FF FF FF FF. • Todos recebem mas apenas B responde com o seu MAC • Esse MAC é armazenado na tabela com TTL típico de 20 minutos • ARP é “Plug and Play” – não precisa configurar

• Ethernet


Tecnologia de rede local “dominante”: •Mais simples e barata que as demais tecnologias • Velocidades: 10 Mbps a 10 Gbps Topologia • BUS (mais antiga) • ESTRELA (mais recente - com hubs e switches)



• Estrutura do quadro Ethernet



Preâmbulo (usado para sincronismo):
• • • • 7 bytes com padrão 10101010 seguido por um byte com padrão 10101011 Passa o quadro para a camada de rede se endereço coincidente ou endereço debroadcast Protocolo da camada superior; em geral IP mas pode ser outro (Novell IPX e AppleTalk) verificado no receptor; se um erro é detectado, o quadro é simplesmente descartado

• Endereços: 6 bytes • Tipo • CRC

• Sem conexão • Não confiável: sem ACKs ou NACKs
• Pode haver lacunas (falta de quadros) que será tratada pela camada de transporte se estiver usando o TCP

• Ethernet usa CSMA/CD •Carrier Sense, Colision Detection • Antes de tentar uma retransmissão espera um tempo aleatório e exponencial


Gigabit Ethernet
• • • • Usa o formato do quadro do Ethernet padrão Permite enlaces ponto-a-ponto e canais de múltiplo acesso compartilhados 1, 10 ou 100Gbps Nas grandes velocidades mais usada como ponto a ponto

• Hubs e Switches • Hubs • Interconecta segmentos de LAN •...
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