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Comunicação de Dados IIComunicação de Dados II
Aula 10 – Camada de Enlace Aula 10 – Camada de Enlace de Dadosde Dados
Prof: Jéferson Mendonça de Limas
Introdução
● Função das Camadas Anteriores:– Aplicação: fornece a interface com o usuário;
– Apresentação: realiza a formatação dos dados para serem utilizados pela camada de aplicação;
– Sessão: fornece funções que permitem a criação de sessão entre processos em diferentes hosts;
– Transporte: garante a entrega das informações sem erros, na sequência correta e sem perdas. Fornece serviços de segmentação, confirmação, controle de tráfego e multiplexação;
– Rede: organiza os dados para transferência dos dados entre os hosts de origem e destino. Fornece serviços de endereçamento da rede.
● Para que os dados possam ser enviados pelos meios físicos das redes (mídias: fios de cobre, fibras ópticas, etc..) é necessário um preparo deles anteriormente.– Papel da camada de Enlace de Dados
Modelo OSI (Enlace de Dados)
Serviços realizados na Camada de Enlace de Dados
● Serviços básicos:– Permite as camadas superiores acessarem o
meio físico através de técnicas como enquadramento;
– Controla como o dado é colocado no meio físico e é recebido do meio físico usando de técnicas como controle de acesso ao meio e detecção de erros;
Termos Utilizados no Camada 2
● Assim como cad)a uma das camadas do Modelo OSI existem termos específicos da camada 2:– Quadro: é A PDU (Unidade de Dados de
Protocolo);
– Nó: Nome dado aos dispositivos conectados a um meio físico comum;
– Meio/Mídia (Físico): Meio físico utilizado para transferência de dados;
– Rede: dois ou mais dispositivos conectados a um meio comum.
Termos Utilizados no Camada 2
Acesso das camadas superiores ao Meio
● A Camada de Enlace libera as camadas superiores da responsabilidade de colocar os dados na rede e recebê-los. Essa camada fornece serviços para suportar os processos de comunicação para cada meio sobre o qual o dado deve ser transmitido.
● Em qualquer troca de pacotes da camada de Rede, podem haver numerosas transições da Camadas de Enlace.
Diferentes Meios de Transmissão
Métodos de Controle de Acesso ao Meio
● Os protocolos de Camada 2 especificam:– O encapsulamento de um pacote em um quadro
– Técnicas para inserir o quadro em cada meio físico
● “Os métodos de controle de acesso ao meio descritos pelos protolocos da camada de Enlace definem os processos pelos quais os dispositivos de rede podem acessar o meio de rede e transmitir quadros em diversos ambientes de rede.”
Envio de Quadro através da Enlaces Diferentes
Criação de um Quadro
● A Camada de Enlace prepara um pacote para transporte através do meio local encapsulando-o com um cabeçalho e um trailer para criar um quadro.
Criação de um Quadro
● Os tipos de campos típicos incluem:
– Campos de indicadores de início e fim - Os limites iniciais e finais do quadro
– Campos de denominação ou endereçamento
– Campo de Tipo - O tipo de PDU contida no quadro
– Qualidade - campos de controle
– Um campo de dado - O quadro de payload (Pacote da camada de Rede)
Acesso ao Meio
● A Camada de Enlace existe como uma camada que conecta os processos de software das camadas acima dela e da camada Física, abaixo dela.
Sub-Camadas de Enlace de Dados
● Para suportar uma ampla variedade de funções de rede, a camada de Enlace é geralmente dividida em duas sub-camadas:
– A sub-camada superior define os processos de software que fornecem serviços aos protocolos da camada de Rede.
– A sub-camada inferior define os processos de acesso ao meio realizados pelo hardware.
Padronização da Camada 2
● Os protocolos e serviços da camada de Enlace são descritos por organizações de engenharia
● Podem ser implementados tanto em software como em hardware
Técnicas de Controle de Acesso ao Meio
● O processo de colocar os dados no meio físico necessita de uma regulamentação (Métodos de Controle de Acesso ao Meio).
● O método de controle usado depende de:– Compartilhamento do meio – se os nós
compartilham o meio
– Topologia – como a conexão entre os nós aparece na camada de enlace
Métodos de controle de Acesso ao Meio
Controle de Acesso ao Meio Compartilhado
● Existem dois métodos básicos de controle de acesso ao meio paro meio compartilhado.
– Controlado - Cada nó tem seu próprio tempo para usar o meio.
– Baseados em Contenção - Todos os nós competem pelo uso do meio
Baseado em contenção ouNão-determinístico
Acesso controlado ouDeterminístico ouPlanejado
Controle de Acesso ao Meio Não-Compartilhado
● Os protocolos de controle de acesso ao meio para meios não-compartilhados exigem pouco ou nenhum controle antes de colocar os quadros no meio físico. Estes protocolos têm regras e procedimentos mais simples para o controle de acesso ao meio. Tal é o caso das topologias ponto-a-ponto.
Comunicação Full-Duplex
Comunicação Half-Duplex
Topologias Lógica x Topologias Físicas
● Topologia de rede é a combinação ou relacionamento de rede e as interconexões entre eles:
– Topologia Física: é a combinação física entre dispositivos
– Topologia Lógica: é o modo como uma rede transfere quadros de um nó para o outro
● Consiste em conexões virtuais independentes ad disposição física dos nós
● Os caminhos de de sinais lógicos são definidos pela camada de enlace
Redes Ponto a Ponto
● Topologia Ponto-a-ponto:
– Em alguns casos a topologia lógica entre os nós forma o que é chamado de Circuito Virtual
● “Circuito Virtual é uma conexão lógica criada dentro de uma rede entre dois dispositivos de rede.”
Transmissão em Meios Multi-Acesso
● Apenas um nó pode inserir dados no meio● Cada nó verificar os dados que estão sendo
inseridos no meio, mas somente o nó ao qual o quadro está endereçado irá processar o conteúdo:
● Comum o uso de métodos como CSMA● Passagem de token também pode ser usado
Transmissão em Topologia Anel
● Cada nó, um após o outro recebe um quadro;● Se o quadro não for endereçado ao nó, este é
passado ao próximo nó;● Utiliza a técnica de controle chamada
passagem de token;
Protocolos da Camada 2: Quadro
● Embora existam muitos protocolos da camada de Enlace diferentes que descrevem os quadros da Camada de Enlace, cada tipo de quadro tem três partes básicas:
– Cabeçalho
– Dado
– Trailer
Função do Cabeçalho
● Contém a informação de controle especificada pelo protocolo da Camada de Enlace:
– Campo de Início de Quadro - Indica o início do quadro
– Campos de endereço de origem e destino - Indicam os nós de origem e destino no meio
– Campo de Tipo - Indica o serviço da camada superior contido no quadro.
Endereçamento: Para onde o Quadro vai!
● Fornecido pela camada de enlace, é usado no transporte do quadro no meio compartilhado
● Usado somente na rede local
Papel do Trailer
● É usado para determinar se o quadro chegou sem erros. Processo chamado detecção de erro. Observe que isto é diferente de correção de erro.
● O campo de Sequência de Verificação do Quadro (FCS) é usado para determinar se ocorreram erros na transmissão e recepção do quadro.
● O protocolo usado na Camada de Enlace, determinará se a correção de erros acontecerá. O FCS é usado para detectar o erro, mas nem todo protocolo suportará a correção do erro.
Protocolos da Camada Enlace de Dados
● Dada a ampla gama de meio físico usado através das diversas topologias em redes de comunicação, existe diversos protocolos da camada 2 em uso:– Ethernet
– Point-to-Point Protocol (PPP)
– High-Level Data Link Control (HDLC)
– Frame Relay
– Asynchronous Transfer Mode (ATM)
Transmissão de Dados entre Hosts
Protocolo Ethernet
● Família de Tecnologias definida nos padrões IEEE 802.2 e 802.3 (taxas de 10, 100, 1000, ou 10000 Mbps)
● O formato básico do quadro permanecem consistentes através de todos os modelos Ethernet. Os métodos para detecção e colocação de dados no meio variam com as diferentes implementações
● Fornece serviço sem confirmação e sem conexão
Protocolo Ethernet
Protocolo PPP
● O Point-to-Point Protocol (PPP) é um protocolo usado para entregar quadros entre dois nós
● O padrão PPP é definido por RFCs● Usa uma arquitetura em camadas permite
que os dois nós negociem opções como autenticação, compressão e o uso de múltiplas conexões físicas
Protocolo PPP
Conectando Tudo (Seguindo dados através da Rede)
Parte 2
Parte 3
Parte 4
Parte 5
Parte 6
Parte 7
Parte 8
Parte 9
Parte 10
Parte 11
Parte 12
Parte 13
Parte 14
Parte 15
Parte 16
A camada de Enlace se refere ao cache ARP do RoteadorA para determinar o endereço MAC que está associado à interface do Servidor Web. Ele então usa este endereço MAC para construir um quadro Ethernet II para transportar o pacote IPv4 através da mídia local para o servidor. O endereço MAC da interface Fa0/0 do RoteadorA é usdo como endereço MAC de origem, e o endereço MAC do servidor é usado como endereço MAC de destino no quadro. O quadro também indica o protocolo da camada superior do IPv4 com um valor de 0800 (hex) no campo Tipo. O quadro começa com um indicador do Preâmbulo e do Início do Quadro e termina com uma verificação de redundância cíclica na Sequência de Verificação do Quadro ao final do quadro para a detecção de erro. Depois ele usa CSMA/CD para controlar o posicionament do quadro para a mídia.
Parte 17
Parte 18
Parte 19
Parte 20
Parte 21
Parte 22
Atividades
● Acessar o endereço:– http://10.0.231.7/comunica
● Fazer os laboratórios do Packet Tracer
Tira Dúvidas
Instituto Federal Catarinense - Campus Avançado Sombrio
Av. Prefeito Francisco Lummertz Júnior, 930Bairro Januária - Sombrio/SC - CEP 88960-000
Telefones: (48) 3533-4001 | 3533-2712
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