Redes de Computadores Capítulo 3 - Camada de Enlace

REDES DE COMPUTADORES E TELEPROCESSAMENTO

Camada de Enlace

Localização

A camada de enlace (no modelo OSI) está situada entre a camada Física e a camada de Rede.

A camada de enlace de dados

Entre as diversas funções da camada de enlace podemos dar destaque as funções:

1. Fornecer uma interface de serviço bem definida à camada de rede.

2. Lidar com erros de transmissão.

3. Regular o fluxo de dados, de tal forma que receptores lentos não sejam atropelados por transmissores rápidos.

Serviços oferecidos à camada de rede

Serviço fornecido pela camada Física

Transferência de bits entre dois dispositivos.

Não há garantias de integridade no fluxo de bits.

Serviços

Serviços que podem ser oferecidos pela camada de enlace:

- Não orientado a conexão sem confirmação;

- Não orientado a conexão com confirmação;

- Orientado a conexão com confirmação.

Conexão sem confirmação

Conexão com confirmação

Pergunto

Pensando na camada física, quando utilizo um serviço sem confirmação?

Pensando na camada física, quando utilizo um serviço com confirmação?

Serviço Orientado a Conexão

Para manter um serviço orientado a conexão temos que ter:

- Perfeito sincronismo entre os dispositivos;

Serviço Orientado a Conexão

Serviço Orientado a Conexão

Enquadramento

Para manter a integridade a camada de enlace enquadra uma certa quantidade de bits em quadros.

Sabendo o tamanho dos quadros e com o auxilio de um código verificador pode-se detectar erros e até corrigir.

Enquadramento

1. Contagem de caracteres.

2. Bytes de flags, com inserção de bytes.

3. Flags iniciais e finais, com inserção de bits.

Contagem de caracteres

Bytes de flags, com inserção de bytes

Bytes de flags, com inserção de bytes

Flags iniciais e finais, com inserção de bits

Pode-se utilizar um flag em bits, sendo assim 01111110 seria um flag.

Se encontrar 01111110 dentro dos dados da mensagem então temos que fazer a inserção de bits, ficaria 011111010.

Flags iniciais e finais, com inserção de bits

(a) Os dados originais. (b) Como os dados são exibidos na linha. (c) Como os dados são armazenados na memória do receptor após a remoção de bits

Controle de erros

Dar ao transmissor um feedback.

E se um quadro for todo destruído?

OBS.: o feedback é reativo.

Controle de erros

Dar ao transmissor um feedback.

E se um quadro for todo destruído?

Solução: Introdução de Timer.

Controle de fluxo

Duas formas de resolver:

• Utilizando informações no feedback;

• Controlando a velocidade de transferência.

Utilizando informações no feedback

No próprio feedback pode-se trazer informações sobre o desempenho do outro lado.

Controlando a velocidade de transferência

Detecção e correção de erros

Duas estratégias podem ser utilizadas:

• Incluir informações redundantes suficientes em cada bloco de dados enviado para possível correção.

• Incluir uma redundância suficiente apenas para permitir que o receptor deduza que houve um erro.

Detecção e correção de erros

Qual estratégia usar em uma comunicação sem fio?

Qual estratégia usar para Fibra?

Detecção e correção de erros

Uma palavra código contém bits de dados e bits de verificação (n = m + r).

Um protocolo simplex sem restrições

Um protocolo que é utilizado por um canal simplex, sem falhas, buffer infinito, etc..

Palm OS vs Pegasus III

Um protocolo simplex stop-and-wait

Deixamos de lado o mundo de utopia e iniciamos com o problema da inundação no nosso algoritmo.

Um protocolo simplex stop-and-wait

Um protocolo simplex stop-and-wait

Um protocolo simplex para um canal com ruído

Em um canal com ruído (gera a perca de quadros) é necessário a implementação de artifícios no algoritmo para controlar o número de pacotes.

Protocolos de janela deslizante

O transmissor mantém um conjunto de números de sequência correspondentes a quadros que ele pode enviar.

Da mesma forma, o receptor mantém uma janela de recepção correspondente ao conjunto de quadros que está apto a aceitar.

Protocolos de janela deslizante

Protocolos de janela deslizante

Em uma comunicação como satélite enviar um quadro e aguardar seu retorno é indesejável;

Aplicando a teoria de janela pode-se enviar vários quadros, o cálculo é feito permitindo que ao enviar o último quadro o transmissor esteja recebendo a confirmação do primeiro.

Protocolos de janela deslizante

A necessidade de uma janela grande do lado transmissor surge sempre que o produto da largura de banda pelo retardo de ida e volta é grande.

Protocolos de janela deslizante

Neste modelo de comunicação pipelining aumenta o uso do canal.

Agora se ocorrer um erro de transmissão?

Protocolos de janela deslizante

Uma forma de tratar o erro “go back n”, o receptor simplesmente descarta todos os quadros subsequentes e não envia qualquer confirmação desses quadros descartados

Protocolos de janela deslizante

Protocolos de janela deslizante

Outro método é a retransmissão seletiva.

Esses dois enfoques alternativos traduz em compromissos entre largura de banda e espaço no buffer da camada de enlace de dados.

Protocolos de janela deslisante

HDLC - High-level Data Link Control

É um protocolo orientado a bits, e utiliza a técnica de inserção de bits para transparência de dados.

SDLC, ADCCP, HDLC, LAP, LAPB, HDLC

PPP - Point-to-Point Protocol

• O PPP trata da detecção de erros

• aceita vários protocolos

• permite que endereços IP sejam negociados em tempo de conexão

• permite a autenticação.

PPP – Point-to-Point Protocol

Recursos PPP

Um método de enquadramento que delineia de forma não ambígua o fim de um quadro e o início do quadro seguinte. O formato do quadro também lida com a detecção de erros.

Recursos PPP

Um protocolo (LCP) de controle de enlace usado para ativar linhas, testá-las, negociar opções e desativá-las novamente quando não forem mais necessárias.

Recursos PPP

Uma maneira de negociar as opções da camada de rede de modo independente do protocolo da camada de rede a ser utilizado.

Referência

• TANENBAUM, Andrew S.. Redes de computadores. Edição:4. Rio de Janeiro: Campus, 2003.