Switch

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Principais equipamentos de Conectividade

Tobias Rocha

Classificação das REDES.

• REDES LOCAIS (LANs - Local Area Networks).

• REDES METROPOLITANAS (MANs - Metropolitan Area Network).

• REDES GEOGRATICAMENTE DISTRIBUIDAS (WANs - Wide Area Networks).

Tabela de Classificação

Elementos de Rede

Denomina-se elementos de rede, um conjunto de hardware capaz de viabilizar e proporcionar a transferência da informação (dados).

MAC AddressO que é ?

É o endereço físico, dos elementos de rede na arquitetura ethernet, expresso no formato hexadecimal, composto por:

AA-00-AA 00-AA-00Identifica

o FabricanteIdentifica

o n. de Serie

MAC Address

Placas de RedeRepetidorHub’s Transceivers(Conversores)BridgeSwitchRoteador / Gateway

Elementos de Rede

As Placas de Redes são circuitos que conectam um nó na rede. Juntamente com o driver de rede e com o Sistema Operacional, a placa de rede trabalha para poder transmitir e receber mensagens a partir da rede.

Placa de Rede

Tipo de conexão, UTP, STP, F.O, AUI e Coaxial.

Velocidades de comunicação.

Tipo de Barramento.

Ambiente Operacional

Placa de Rede

Introdução - SwitchIntrodução - Switch

As redes locais de computadores (LAN’s) permitem aos seus usuários compartilharem recursos tais como periféricos, informações e aplicações, de maneira simples e eficiente.

Estas redes estão divididas em dois grupos, segundo o tipo de componentes utilizados: COMPONENTES PASSIVOS, responsáveis pelo transporte dos dados através do meio físico (cabos, antenas, acessórios de cabeamento e tubulações) e COMPONENTES ATIVOS, estes responsáveis pela comunicação adequada entre os diversos equipamentos de rede como as estações de trabalho, servidores, etc.

Dentro da categoria COMPONENTES ATIVOS destacamos o switch, a bridge, o roteador, etc, pelo papel que eles desempenham dentro da rede local.

Esse conjunto de elementos de rede - ativos e passivos – é que garante

uma comunicação confiável, com a performance requerida pelas aplicações.

Introdução - SwitchIntrodução - Switch

Pode-se observar o quanto é imprescindível que os equipamentos estejam adequadamente dimensionados para que possam atender plenamente as necessidades dos usuários. Por exemplo, hoje em dia as redes locais têm que transportar grandes quantidades de informação, arquivos contendo textos, dados, gráficos e imagens, para isso requerendo recursos de alta capacidade e velocidade.

O foco é o SWITCH, um equipamento que tem por objetivo principal a interligação e domínio de colisão.

O que é um SWITCHO que é um SWITCH

Um switch nada mais é que uma ponte bem mais

esperta. Ele funciona de maneira semelhante à

ponte também opera na camada 2 do modelo OSI.

O que é um SWITCHO que é um SWITCH

Os SWITCHES são semelhantes a pontes pelo fato de ambos basearem o roteamento em endereços.

A principal diferença é que um switch é usado com maior frequência para conectar computadores individuais, como mostra a Figura abaixo.

A partir do momento em que as estações estão ligadas a esse elemento central, no qual a implementação interna é desconhecida, mas a interface é coerente com as estações, é possível pensar que esses elementos podem implementar arquiteturas que não utilizam apenas um meio compartilhado, mas sim possibilitam a troca de mensagens entre várias estações simultaneamente.

Dessa forma, as estações podem obter para si taxas

efetivas de transmissão bem maiores. Conceitualmente, switches poderiam ser considerados bridges multi-portas.

Todos os padrões atuais de rede (Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring, FDDI, etc) podem ser conectados através de switches.

Interligação de redes atravésde um switch

Funcionamento do SwitchFuncionamento do Switch

O funcionamento do SWITCH é semelhante ao da PONTE.

Ele possui uma tabela de encaminhamento chamada tabela MAC.

Nessa tabela está especificado a associação das

máquinas as portas do switch. Quando o switch precisa encaminhar um quadro e não

há em sua tabela qualquer informação referente em qual porta está a máquina destino, ele encaminha o quadro para todas as portas, exceto para a porta que originou o frame.

Depois que a máquina responde e ele

consequentemente aprende em qual porta ela está conectada, ele passa a se comunicar diretamente com ela através daquela porta.

Funcionamento do SwitchFuncionamento do Switch

» João manda um frame para Mel. No frame constam as informações.

Funcionamento do SwitchFuncionamento do Switch

Principais VantagensPrincipais Vantagens

» O switch envia o frame para todas as portas (broadcast), já que acabou de ser inicializado e coloca em sua tabela.

» Nesse processo, todas máquinas que não possuem o endereço destino descartam o pacote. Assim, Mel responde:

Funcionamento do SwitchFuncionamento do Switch

 » O switch encaminha o quadro para a porta 1 (conforme consta em sua tabela) e adiciona as informações de Mel em sua tabela.

Funcionamento do SwitchFuncionamento do Switch

Funcionamento do SwitchFuncionamento do Switch

• Quando João e Mel precisarem se comunicar novamente o switch não mais enviará o frame para todas as portas, e sim e tão somente entre as portas de que João e Mel fazem parte.

• Agora ele já sabe que João está na porta 1 e Mel na porta 6. 

• Em suma, o switch usa o MAC Origem para aprender os endereços e o MAC destino para comutação dos frames.

Atualmente existem três métodos de Switching, esses métodos são ás lógicas em que o Swicth trabalha, facilitando assim o funcionamento do equipamento. Contribuem também para que o switch tenha uma alta taxa de encaminhamento de quadros.

– Métodos de Switching

Nesse método o switch processa todo o quadro (Store) antes de encaminhá-lo (forward).Esse método é o mais lento de todos e era utilizado também pelas pontes.

– Store and Forward

Funcionamento do SwitchFuncionamento do Switch

Nesse método o campo endereço de destino é verificado e os primeiros bits são encaminhados para a porta sem que o quadro inteiro tenha sido recebido. Ele é mais rápido que o store and forward.

– Cut-Through

Análogo ao anterior. Aguarda o recebimento dos primeiros 64 bytes antes de encaminhar o quadro. De acordo com as especificações, se houver uma colisão ela será detectada nos primeiros 64 bytes do quadro. Logo, quadros com erro por colisão não serão encaminhados.

– Fragment Free

Funcionamento do SwitchFuncionamento do Switch

ConclusãoConclusão

• Os switches permitem que os usuários de redes de computadores troquem informações e compartilhem recursos, obtendo o máximo de performance da rede.

• Existe um conjunto muito grande de opções e configurações possíveis para todos os tipos de negócio.

• Originalmente projetados para conectar servidores e estações de trabalho em redes locais, os switches tornaram-se uma boa opção nos projetos de redes, visando tornar um upgrade futuro menos oneroso e mais simples.

• Os switches podem ser utilizados em uma rede ao nível de grupos de trabalho, departamentos e backbone.

• São especialmente indicados nas situações de congestionamento de tráfego, que pode ocorrer no acesso a um servidor de uma rede local ou a um backbone corporativo de uma LAN compartilhada.

BibliografiaBibliografia

Redes De Computadores Andrew Tanenbaum 4Ed Pt Br Com Figuras

http://www.projetoderedes.com.br/artigos/artigo_switches_em_redes_locais.php

http://www.juliobattisti.com.br/tutoriais/paulocfarias/redesbasico020.asp

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