camada de enlace redes de computadores. agenda enquadramento quadro ieee 802.3 detectando colisões...
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Camada de Enlace
Redes de Computadores
Agenda
Enquadramento Quadro IEEE 802.3 Detectando colisões
CSMA/CD CSMA/CA
Enquadramento
Refere-se ao processo de particionar uma sequência de bits em unidades discretas, quadros
É a forma que uma rede formata os bits enviados para o cabo
Se torna possível para a origem e destino sincronizar a transmissão e a recepção de dados, quadros têm limites detectáveis
Enquadramento
Facilita a detecção e correção de erros Ao inserir o header para formar o quadro, o
destino pode calcular a integridade do datagrama
Inserção de caracteres de marcação antes e depois da mensagem de dados
01111110 => marcação11101111 => dados011111101110111101111110 => quadro
Enquadramento
Como origem pode distinguir entre dados e bits de marcação? Alterar o conjunto para garantir unicidade de
padrões Preenchimento de bits Preenchimento de um bit 0 após cada sequência
de cinco 1s nos dados Destino retira os bits 0 pois sabe do uso desta
técnica
Enquadramento
Marcador 01111110
Conjunto de dados a ser transmitido 11111100111111011
Quadro a ser enviado ??
0111111011111010011111001101111110
Quadro IEEE 802.3
Preâmbulo(7 bytes) S
Destino(6 bytes)
Origem(6 bytes) L
Dados(46 a 1500 bytes) P
CRC(4 bytes)
Preâmbulo Header Carga Engate
Tamanho do quadro
Quadro IEEE 802.3
Preâmbulo Usado para sincronização Cada octeto (byte) - 10101010
Delimitador de início - S 1 byte - 10101011
Origem e destino 48 bits - endereço MAC, não IP
Comprimento - L Comprimento dos dados. 2 bytes
Quadro IEEE 802.3
Dados 46 a 1500 bytes
Protetor Dados adicionais que preenchem o campo de
dados até o seu mínimo de 46 bytes 0 a n bytes, n número de bytes necessário
Checagem de soma Informação para detecção de erros 4 bytes CRC = checagem de redudância cíclica
Controle de Acesso ao Meio - MAC
A função do MAC é permitir que dispositivos compartilhem a capacidade de transmissão de uma rede.
Ele controla o acesso ao meio de transmissão de modo a se ter um uso ordenado e eficiente deste meio.
CSMA/CD CSMA/CA
CSMA/CD
Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
Múltiplo Acesso com Verificação de Presença de Portadora e Detecção de Colisão.
Protocolo de telecomunicação que organiza a forma como os computadores compartilham o canal.
CSMA/CD
CS (Carrier Sense): Capacidade de identificar se está ocorrendo transmissão;
MA (Multiple Access): Capacidade de múltiplos nós concorrerem pelo utilização da mídia;
CD (Collision Detection): É responsável por identificar colisões na rede;
CSMA/CD
Inclui uma técnica de detecção da portadora e um método para controlar colisões: se um posto de transmissão detecta, enquanto
transmite que outro sinal foi injetado no canal, pára de transmitir, envia um sinal de dispersão e espera um intervalo de tempo aleatório (backoff) antes de tentar enviar novamente a mensagem original.
Funcionamento – CSMA/CD
O CSMA identifica quando a mídia está disponível (idle time) para a transmissão.
Neste momento a transmissão é iniciada. O mecanismo CD ao mesmo tempo obriga
que os nós escutem a rede enquanto emitem dados, razão pela qual o CSMA/CD é também conhecido por “Listen While Talk“(LWT).
Detectando colisões – CSMA/CD
Como o CD tem a capacidade de “ouvir” enquanto “fala”, o mesmo compara se a amplitude do sinal recebido é a mesma do sinal enviado.
Desta forma, quando ouve-se algo diferente do que foi dito, é identificada uma colisão.
Detectando colisões – CSMA/CD
Colisões são consideradas um problema, ou um erro de transmissão, apenas quando ocorrem mais de 16 vezes consecutivas.
Se um determinado nó tenta retransmitir um mesmo frame mais de 16 vezes, resultando sempre em uma colisão, então tal transmissão é cancelada e passa a ser considerada um problema.
Funcionamento – CSMA/CD
Se o mesmo detecta uma colisão, toda transmissão é interrompida e é emitido um sinal (“jam” de 48 bits) para anunciar que ocorreu uma colisão.
Para evitar colisões sucessivas o nó espera um período aleatório e volta a tentar transmitir.
CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access With Collision
Avoidance Uma estação que queira transmitir deve
primeiramente ouvir o canal por um período de tempo pré-determinado
Se o canal estiver livre então a estação transmiti Se estiver ocupado então a estação atrasa sua
transmissão por um intervalo de tempo randômico Reduzindo a probabilidade de colisões no canal Esta é a essência do collision avoidance - evitar
colisão
CSMA/CA
CSMA/CA é uma modificação do CSMA puro Usado para melhorar a performance do
CSMA com o objetivo de ser menos ganancioso em relação ao canal
É usado onde o CSMA/CD não pode ser implementado devido ao meio físico do canal
802.11 wireless LANs
CSMA/CA
Um dos problemas de redes sem-fio é que não é possível ouvir enquanto a estação estiver enviando, portanto detecção de colisão não se aplica