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Arquitetura de Redes

Arquitetura de Redes. Enquadramento da IEEE 802.3 na Interligação de Equipamentos e Redes Locais. Sumário. Arquitetura Fisica de Redes Equipamentos de Rede Modelo OSI Apresentação de Protocolos de Rede Ethernet (IEEE 802.3). Arquitetura - Barramento. Facil Implementação Baixo Custo

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Arquitetura de Redes

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Presentation Transcript

  1. Arquitetura de Redes Enquadramento da IEEE 802.3 na Interligação de Equipamentos e Redes Locais

  2. Sumário • Arquitetura Fisica de Redes • Equipamentos de Rede • Modelo OSI • Apresentação de Protocolos de Rede • Ethernet (IEEE 802.3)

  3. Arquitetura - Barramento • Facil Implementação • Baixo Custo • Dificil Expansão • Baixo Debito • Dominio de Falhas Unico • Domino de Colisões Unico • Obsoleto

  4. Arquitetura - Estrela • Facil Implementação • Baixo Custo • Facil Expansão • Dominio de Falhas Separados • Domino de Colisões Unico

  5. Arquitetura - Anel • Alto Debito • Sem Colisões • Ideal para interligação de LANs • Dominio de Falhas Unico • Dificil Expansão • Custo Elevado

  6. Arquitetura - Arvore • Facil Implementação • Facil Expansão • Baixo Custo • Separação de Dominios de Falhas. • Separação de Dominios de Colisão • Debito escalavel

  7. Equipamentos - Hubs • Velocidades de 10 Mbits • 4/8/16/32 Portas • Separação de Dominios de Falhas • Barramento Logico • Detecção e Reforço de Colisões • Comutação de Nivel 1.

  8. Equipamentos - Bridges • Velocidades de 10/100 Mbits • 2 Portas • Filtram o trafego entre 2 areas da LAN • Comutação de nivel 1 • Analise de nivel 2

  9. Equipamentos - Switchs • Velocidades de 10/100/1000 Mbits • 4/8/16/32 Portas • Separação de Dominios de Falhas • Separação de Domino de Colisões • Comutação de nivel 1 • Analise de nivel 2

  10. Equipamentos - Routers • Velocidades de 10/100/1000 Mbits • 2/4/8/16 Porta • Separação de Dominios de Falhas • Inexistencia de Colisões • Processamento de nivel 3 • Interligação LAN-WAN

  11. Modelo OSI

  12. Modelo OSI - Protocolos

  13. Modelo OSI - Dataflow

  14. Protocolo - Token Ring • Garante tempos minimos de acesso ao meio. • Usado em estruturas em Anel • Não há colisão de pacotes • Multiplos Tokens • Possibilidade de reservar Tokens para uma estação ou serviço

  15. Protocolo - Token BUS • Garante tempos maximo de acesso ao meio. • Usado em estruturas em Barramento • Não há colisão de pacotes • Apenas um Token que percorre a rede.

  16. Protocolo - ATM • Muito Alto Debito • Largamente utilizado em Backbones • Suporta encapsulamento de outros protocolos • Suporta dados em Tempo Real • Ligações virtuais com reserva de Largura de Banda (Virtual Channel) • Rotas virtuais (Virtual Path) • Custo Elevado

  17. Ethernet

  18. Origem da Ethernet • Criada em 1972 por Dr. Robert M. Metcalfe da Xerox com o nome de “Alto Aloha Network”. Suportava já debitos de 2.94 Mbits. • É rebaptizada em 1973 como “Ethernet” e controlada pela Xerox. • 1980 DEC, Xerox e Intel criam um consorcio e publicam o “DIX standart” • 1985 IEEE publica 1º standart 802.3

  19. Ethernet • CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access/Colision Detection • Debitos de 10M/100M/1G/10Gbits • Acesso ao meio sem gestão centralizada • Protocolo preparado para detectar Colisões • Codificação de linha Manchester (-0,85, 0, 0,85)

  20. Ethernet - Trama • L – Nº de Bits da Trama • R – Baud Rate (bits/s) • Tempo de Transmissão: Tt=L/R Como o acesso ao meio é partilhado existe um tempo de espera pela diponibilidade do mesmo (Tw) • Logo S debito maximo de dados é menor que R

  21. Ethernet - Indicadores • Tempo de Transmissão: Tt=L/R L-Trama (bits), R-Bit Rate (bits/s) • Como o acesso ao meio é partilhado existe um tempo de espera pela diponibilidade do mesmo (Tw) • Logo debito maximo de dados S=L/(Tt+Tw) é menor que R e a Tx de Utilização do meio U=S/R= Tt/(Tt+Tw)

  22. Ethernet - Colisões • Estação escuta o meio antes de emitir • Transmite se o meio está livre • Escuta o meio durante a emissão • Caso detete a sobreposição à sua tranmissão cessa a transmissão e envia um sinal de jam de 48 bits para reforçar a colisão. • Espera um tempo aleatório antes de tentar novamente usando o metodo binary exponencial backoff em que os tempos aletórios de espera são duplicados a cada tentativa falhada.

  23. Tamanho minimo da Trama • Para o metodo de detecção de colisões funcionar correctamente temos de garantir que o Tt seja superior ao Tp até ao nó mais afastado. • A norma definiu que o tamanho minimo da trama para os 10/100 Mbits será 64 bits para • Para 64bits a 10Mbits a distancia maxima é: (64/107) x 3 x 108 = 1920 metros • Para 100 Mbits já dá 192 m.

  24. Full Duplex • No modo Full Duplex a Detecção de Colisões desativada, é por isso necessário garantir que não existe possibilidade de colisões. Recepção e Envio simultaneo. • Este modo é essencialmente usado em interligações de Alto debito.

  25. Tamanho maximo da Rede • Limitado pelo tipo de cablagem, pelo debito e pelo modo de funcionamento. • Utilizando cabo tipo UTP-5 (RJ45) o maximo comprimento de um braço da rede é de 100m. • Para garantir estas distancias, a partir de 1Gbit os dominios de colisão têm de ser separados, isto é, só podemos usar Switches e Routers para a interligação.

  26. Wide Area Network

  27. Referencias • http://www.techfest.com/networking/lan/ethernet1.htm

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