Tecnologias de Redes de Computadores

1. Tecnologias de Redes de Computadores Ethernet ATM Token Ring FDDI

2. Sumário • Introdução • Ethernet • Conceitos, utilização e evolução • ATM • Conceitos, utilização e evolução • Token Ring • Conceitos, utilização e evolução • FDDI • Conceitos, utilização e evolução • Tabela de Comparação

3. Introdução Redes de Computadores • Conjunto de computadores interligados por quaisquer meios de comunicação de dados, compartilhando recursos computacionais de hardware e/ou de software. Histórico Padronizadores • IEEE – Responsável pelas tecnologias Ethernet, Token Ring • Assynchronous Transfer Mode Forum (ATMForum) – Responsável pela tecnologia ATM. (Não oficial) Padrões de Rede • Ethernet, Token Ring, ATM, FDDI , Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, High Speed Token Ring

4. Ethernet • Método de Acesso: CSMA/CD • Taxa de Transmissão: 10Mbps • Topologia Física : barramento, estrela, árvore • Unidade de Informação: pacote, com tamanho variável, desde 60 bytes à 1514 bytes • Os pacotes podem percorrer vários caminhos para atingir o destino final • Endereço Ethernet

5. Ethernet • Domínios de Colisão • Todos os nós conectados diretamente entre si e pertecentes a um segmento ethernet. • CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) • Qualquer estação pode transmitir quando “percebe” o meio livre. • Colisão: ocorre quando duas ou mais estações tentam transmitir simultaneamente. • Comunicação Intra-Rede • A comunicação é feita através do endereço Ethernet ou endereço MAC. • Todas as máquinas recebem os pacotes (broadcast) porém apenas a máquina com o endereço MAC processa os pacotes. • Comunicação Entre-Redes • Comunicação feita através do endereço IP que fica na camada 3. Apesar desta diferença os pacotes continuam se propagando por Broadcast.

6. Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Ethernet - Evolução

7. ATM • Asynchronous Transfer Mode • 53 Bytes • Taxa de Transmissão 25 à 1200 Mbps • Orientado a Conexão

8. ATM - Circuitos Virtuais

9. ATM – Camadas e Conexão

10. ATM - Utilização • Classical IP over ATM (CIP): emula uma rede IP sobre o ATM • Lan Emulation (LANE): emula ethernet ou token ring sobre o ATM • Multi-Protocol over ATM (MPOA): emula protocolos da camada 3 sobre o ATM

11. ATM – Qualidade de Serviço • Constant Bit Rate (CBR): fixa a taxa de bits • Variable Bit Rate (VBR): fixa a taxa máxima de bits • Unspecified Bit Rate (UBR): não há fixação de taxa de bits • Avaliable Bit Rate (ABR): fixa a taxa mínima de bits

12. ATM - Tendência • Conexão entre WAN´s

13. Os dados são retirados do anel e a estação de origem devolve a rede o token livre. O pacote circula pela rede até atingir a estação de origem. São eles que informam a estação de origem que o pacote foi bem recebido. Esses bits são chamados Address Recognized Indicator (ARI) e Frame Copied indicator (FCI) . Ao atingir a estação de destino o pacote é copiado para a área de memória de destino do token. A estação de destino muda duas séries de bits no cabeçalho e devolve o pacote ao anel . A estação que captura o token é a única que pode transmitir dados pelo anel O token circula pelo anel quando nenhuma estação está enviando dados Uma verificação de erro é feita por cada estação ao receber um pacote. Caso haja erros, o bit de detecção de erro é selecionado. Os dados atravessam o anel, passando por cada estação até atingir seu destino. Token Ring • O que é Token Ring ? • É o padrão IEEE 802.5 responsável pela conexão de computadores em um anel fechado. • Transmissão dos dados é feita por um Token. • Como funciona a rede Token Ring ?

14. Token Ring Conexões Físicas: • Estações são conectadas ao anel através da MAU ou MSAU (Multistation Access Unit) que funciona como um reler eletrônico. • Uma voltagem é enviada à MAU pela estação que deseja iniciar uma transmissão. (Phanton voltage) • MAUs são conectadas através de cabos Ring In/Ring Out. Os cabos podem ser: shielded twisted pair (STP), unshielded twisted pair (UTP) oufibra ótica

15. Evolução: Token Ring 4 a 16 Mbits/seg Direct Token Ring ou Full-Duplex Token Ring 32 Mbits/seg High Speed Token Ring (HSTR) 100 Mbits/seg Gigabit Token Ring 1 Gbits/seg Token Ring As indústrias utilizam este tipo de rede em suas linhas de montagem.

16. FDDI Fiber Distributed Data Interface • Desenvolvido pelo American National Standards Institute (ANSI) Padronização • Fibra ótica • CDDI • Alta velocidade: 100 Mbps • Longa distância • Redes de tráfego intenso

17. FDDI Modos de operação:

18. Concentradores Estações de conexão dupla (Dual Attachment Stations) Estações de conexão simples (ex.: PCs) (Simple Attachment Stations) FDDI Visão Geral da Rede Anel primário Anel secundário (backup)

19. FDDI Tratamento de Falhas: Durante operação normal Falha no cabeamento

20. FDDI Tratamento de Falhas: Falha em uma estação Múltiplas falhas produzem anéis independentes

21. FDDI Transmissão de um bit ocorre mudança: 1 não ocorre mudança: 0

22. FDDI Conceitos Básicos Token : controla o direito de transmissão FDDI : cada estação tem seu próprio clock de transmissão Token Ring • Símbolos : seqüências de 5 bits • 16 símbolos de dados (0-F) • 8 símbolos de controle (Q, H, I, J, K, T, R, S) • 8 símbolos de violação (V) 32 símbolos

23. FDDI Evolução • FDDI II: • Mesma arquitetura física do FDDI (superconjunto) • Serviço Isócrono • Estação que não opere o FDDI II , ele não é ativado FDDI III: • EPSL (Enhanced Performance and Services LAN) • Nova geração da FDDI • Serviço assíncrono • Modo de transferência assíncrono (ATM) • Compatível com a SDH (Synchronous Digital Hierarchy) STS-3 (155,52 Mbps) STS-12 (622,08 Mbps) STS-48 (2,4 Gbps)

24. Comparativo 3 Bytes 3 Bytes variável variável 100 Mbps 16 Mbps