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4 Camada de Enlace Para dar suporte a nossa comunicação, o modelo OSI divide as funções de uma rede de dados em camadas. Recapitulando: A camada de Aplicação fornece a interface para o usuário. A camada de transporte é responsável pela divisão e gerenciamento das comunicações entre os processos que são executados nos dois sistemas finais. Os protocolos da camada de rede organizam os dados de comunicação de modo que eles possam viajar através da conexão de rede a partir do host de origem até o host de destino. Para que os pacotes da camada de Rede sejam transportados do host de origem ao host de destino, eles devem atravessar diferentes redes físicas. Essas redes físicas podem consistir de diferentes tipos de meios físicos como fios de cobre, microondas, fibras óticas e links de satélite. Os pacotes da camada de rede não têm um caminho para acessar diretamente estes diferentes meios. O papel da camada de enlace do modelo OSI é preparar os pacotes da camada de Rede para transmissão no meio físico. Este capítulo introduz as funções gerais da camada de enlace e os protocolos a ela associados. Objetivos Após o término deste capítulo, você será capaz de: Explicar o papel dos protocolos camada de Enlace na transmissão de dados. Descrever como a camada de enlace prepara os dados para transmissão. Descrever os diferentes tipos de métodos de controle de acesso ao meio. Identificar as várias topologias lógicas de rede e descrever como essas topologias determinam o método de controle de acesso ao meio para aquela rede. Explicar o propósito dos pacotes de encapsulamento em quadros para facilitar o acesso ao meio. Descrever a estrutura de quadro da camada 2 e identificar campos genéricos. Explicar a função do cabeçalho de quadro e campos de trailer, incluindo o endereçamento, tipo de protocolo e Sequência de Verificação do Quadro. 7.0.1 INTRODUÇÃO AO CAPÍTULO

Capítulo 7 - Camada de Enlace

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Ccna modulo 1 cisco network Academy capitulo 7 - Camada de Enlace.

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  • 4

    Camada de Enlace

    Para dar suporte a nossa comunicao, o modelo OSI divide as funes de uma rede de dados em camadas.

    Recapitulando:

    A camada de Aplicao fornece a interface para o usurio.

    A camada de transporte responsvel pela diviso e gerenciamento das comunicaes entre os processos que so executados

    nos dois sistemas finais.

    Os protocolos da camada de rede organizam os dados de comunicao de modo que eles possam viajar atravs da conexo de

    rede a partir do host de origem at o host de destino.

    Para que os pacotes da camada de Rede sejam transportados do host de origem ao host de destino, eles devem atravessar

    diferentes redes fsicas. Essas redes fsicas podem consistir de diferentes tipos de meios fsicos como fios de cobre, microondas, fibras

    ticas e links de satlite. Os pacotes da camada de rede no tm um caminho para acessar diretamente estes diferentes meios.

    O papel da camada de enlace do modelo OSI preparar os pacotes da camada de Rede para transmisso no meio fsico.

    Este captulo introduz as funes gerais da camada de enlace e os protocolos a ela associados.

    Objetivos

    Aps o trmino deste captulo, voc ser capaz de:

    Explicar o papel dos protocolos camada de Enlace na transmisso de dados.

    Descrever como a camada de enlace prepara os dados para transmisso.

    Descrever os diferentes tipos de mtodos de controle de acesso ao meio.

    Identificar as vrias topologias lgicas de rede e descrever como essas topologias determinam o mtodo de controle de acesso

    ao meio para aquela rede.

    Explicar o propsito dos pacotes de encapsulamento em quadros para facilitar o acesso ao meio.

    Descrever a estrutura de quadro da camada 2 e identificar campos genricos.

    Explicar a funo do cabealho de quadro e campos de trailer, incluindo o endereamento, tipo de protocolo e Sequncia de

    Verificao do Quadro.

    7.0.1 INTRODUO AO CAPTULO

  • 5

    A Camada de Enlace fornece um meio para troca de dados sobre um meio local comum.

    A Camada de Enlace realiza dois servios bsicos:

    Permite s camadas superiores acessarem o meio usando tcnicas como enquadramento

    Controla como o dado colocado sobre o meio e recebido do meio usando tcnicas como o controle de acesso ao meio e

    deteco de erros.

    Como com cada uma das camadas OSI, existem termos especficos a esta camada:

    Quadro - A PDU da camada de Enlace

    N - A notao da Camada 2 para dispositivos de rede conectados a um meio comum.

    Meio/Mdia (fsico)1 - O meio fsico para transferncia de informao entre dois ns

    Rede (fsica)2 - Dois ou mais ns conectados a um meio comum.

    A Camada de Enlace responsvel pela troca de quadros entre ns sobre o meio de uma rede fsica.

    Acesso da Camada Superior ao Meio

    Como ns discutimos anteriormente, um modelo de rede permite a cada camada funcionar com preocupao mnima acerca dos papis

    das outras camadas. A Camada de Enlace libera as camadas superiores da responsabilidade de colocar os dados na rede e receb-los.

    Essa camada fornece servios para suportar os processos de comunicao para cada meio sobre o qual o dado deve ser transmitido.

    1 importante compreender o significado das palavras meio e mdia dentro do contexto deste captulo. Aqui, estas palavras se referem ao material que

    realmente transporta os sinais que representam os dados transmitidos. Meio ou mdia o cabo fsico de cobre, fibra tica, ou atmosfera atravs do qual

    os sinais viajam. Neste captulo, mdia no se refere a uma programao de contedo como udio, animao, televiso e vdeo conforme usados quando

    se referem a contedo digital e multimdia.

    22 Uma rede fsica diferente de uma rede lgica. Redes lgicas so definidas na camada de Rede pelo arranjo do esquema de endereamento hierrquico.

    Redes fsicas representam a interconexo de dispositivos sobre um meio comum. s vezes, uma rede fsica tambm referida como um segmento de rede. 2 Parte de uma rede de computadores que cada dispositivo se comunica usando o mesmo meio fsico. Os segmentos de rede so entendidos por hubs ou repetidores.

    7.1.1 CAMADA DE ENLACE DE DADOS SERVIOS DE SUPORTE CONEXO PARA CAMADA SUPERIOR

  • 6

    Em qualquer troca de pacotes da camada de Rede, podem haver numerosas transies da Camadas de Enlace. Em cada salto

    ao longo do caminho, um dispositivo intermedirio - geralmente um roteador - aceita quadros de um meio, desencapsula o quadro e

    ento encaminha o pacote em um novo e apropriado quadro ao meio daquele segmento de rede fsica.

    Imagine uma conversa de dados entre dois hosts distantes, como um PC em Paris com um servidor de Internet no Japo. Em-

    bora os dois hosts possam estar se comunicando com seus protocolos par3 da camada de Rede (IP por exemplo), provvel que nume-

    rosos protocolos da camada de Enlace estejam sendo usados para transportar os pacotes IP sobre vrios tipos de LANs e WANs. Esta

    troca de pacotes entre dois hosts exige uma diversidade de protocolos que devem existir na Camada de Enlace. Cada transio em um

    roteador pode exigir um protocolo da camada de Enlace diferente para transporte em um novo meio.

    Observe na figura que cada link entre os dispositivos usa um meio diferente. Entre o PC e o roteador pode estar um link Ether-

    net. Os roteadores so conectados atravs de link de satlite e o laptop conectado atravs de um link de rede sem fio at o ltimo

    roteador. Neste exemplo, medida que um pacote IP viaja do PC ao laptop, ele ser encapsulado em um quadro Ethernet, desencapsu-

    lado, processado e ento encapsulado em um novo quadro para atravessar o link de satlite. Para o link final, o pacote usar um quadro

    de enlace de dados de rede sem fio do roteador ao laptop.

    A Camada de Enlace isola de modo efetivo os processos de comunicao nas camadas superiores a partir das transies de

    meio fsico que podem ocorrer fim-a-fim. Um pacote recebido e direcionado a um protocolo da camada superior, neste caso o IPv4 ou

    o IPv6, que no precisa estar a par de qual meio de comunicao ele usar.

    Sem a Camada de Enlace, um protocolo da camada de Rede, como o IP, teria que a conexo a cada tipo de meio que poderia

    existir ao longo do caminho de entrega. Alm disso, o IP teria que se adaptar toda vez que uma nova tecnologia ou meio de rede fosse

    desenvolvido. Este processo impediria a inovao e o desenvolvimento de protocolo e meio de rede. Esta a razo principal para o uso

    de uma abordagem em camadas para redes de comunicao.

    A gama de servios da camada de Enlace tambm precisa incluir todos os tipos de meio usados atualmente e os mtodos para

    acess-los. Por causa do nmero de servios de comunicao fornecidos pela Camada de Enlace difcil generalizar o seu papel e apre-

    sentar exemplos de um conjunto genrico de servios. Por essa razo, observe que qualquer protocolo pode ou no suportar todos estes

    servios da camada de Enlace.

    Fundamentos de Interconexo de Redes

    http://www.cisco.com/en/US/docs/internetworking/technology/handbook/Intro-to-Internet.html

    MTU

    http://www.tcpipguide.com/free/t_IPDatagramSizeMaximumTransmissionUnitMTUFragmentat.htm

    3 Host ou n que participa de alguma forma de um grupo. Por exemplo, a tecnologia ponto-a-ponto define um grupo de colegas que participam em conjunto na mesma atividade, cada um como um componente de servidor e cliente.

  • 7

    Os protocolos da camada 2 especificam o encapsulamento de um pacote em um quadro e as tcnicas para levar o pacote encapsulado a

    intervalos determinados para cada meio. A tcnica usada para levar o quadro a intervalos determinados para o meio chamada de

    mtodo de controle de acesso ao meio. Para os dados serem transferidos atravs de vrios meios diferentes, podem ser exigidos mtodos

    de controle de acesso ao meio durante o curso de uma comunicao simples.

    Cada ambiente de rede que se depara com pacotes medida que eles viajam de um host local a um host remoto pode ter

    diferentes caractersticas. Por exemplo, um ambiente de rede pode consistir de muitos hosts disputando o acesso ao meio de rede em

    uma base ad hoc. Um outro ambiente de rede pode consistir de uma conexo direta entre somente dois dispositivos sobre os quais o

    fluxo de dados ocorre sequencialmente como bits de uma maneira ordenada.

    Os mtodos de controle de acesso ao meio descritos pelos protocolos 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.

    Um n, que um dispositivo final, usa um adaptador para fazer a conexo rede. Por exemplo, para se conectar a uma LAN, o

    dispositivo usaria uma Placa de Interface de Rede (NIC) para se conectar ao meio LAN. O adaptador gerencia o enquadramento e o

    controle de acesso ao meio.

    Em dispositivos intermedirios, como um roteador, no qual o tipo de meio pode mudar para cada rede conectada, diferentes

    interfaces fsicas no roteador so usadas para encapsular o pacote dentro do quadro apropriado, e um mtodo adequado de controle de

    acesso ao meio usado para acessar cada link. O roteador da figura tem uma interface Ethernet para se conectar LAN e uma interface

    serial para se conectar WAN. medida que o roteador processa os quadros, ele usar os servios da camada de Enlace para receb-lo

    de um meio, dez encapsul-lo na PDU da Camada 3, r encapsular a PDU dentro de um novo quadro, e coloc-lo no meio fsico do prximo

    link da rede.

    A descrio de um quadro o elemento principal de cada protoloco da camada de Enlace. Os protolocos da camada de Enlace exigem

    informao de controle para possibilitar o funcionamento dos protocolos. A informao de controle pode mostrar:

    Quais ns esto em comunicao

    Quando a comunicao entre ns individuais comea e quando ela termina

    Quais erros ocorreram enquanto os ns se comunicavam

    Quais os prximos ns que se comunicaro

    A Camada de Enlace prepara um pacote para transporte atravs do meio local encapsulando-o com um cabealho e um trailer

    para criar um quadro.

    Diferente de outras PDUs que foram discutidas neste curso, o quadro da Camada de Enlace inclui:

    Dados - O pacote da camada de Rede

    Cabealho - Contm a informao de controle, como endereamento, e localizado no incio da PDU.

    Trailer - Contm a informao de controle adicionada ao final da PDU

    7.1.2 CAMADA DE ENLACE CONTROLE DE TRANSFERNCIA ATRAVS DO MEIO LOCAL

    7.1.3 CAMADA DE ENLACE CRIAO DE UM QUADRO

  • 8

    Estes elementos do quadro sero discutidos em mais detalhes posteriormente neste captulo.

    Formatao dos Dados para Transmisso

    Quando o dado viaja sobre o meio, ele convertido em um fluxo de bits, que podem ser 1 ou 0. Se um n est recebendo longos fluxos

    de bits, como ele faz para determinar onde um quadro inicia e para, ou quais bits representam o endereo?

    O enquadramento quebra o fluxo em agrupamentos decifrveis, com a informao de controle inserida no cabealho e no

    trailer como valores em diferentes campos. Este formato d aos sinais fsicos uma estrutura que pode ser recebida atravs de ns e

    decodificada em pacotes no destino.

    Os tipos de campos tpicos incluem:

    Campos de indicadores de incio e fim - Os limites iniciais e finais do quadro

    Campos de denominao ou endereamento

    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)

    Os campos no final do quadro formam o trailer. Esses campos so usados para deteco de erro e marcam o final do quadro.

    Nem todos os protocolos incluem todos esses campos. Os padres para um protocolo de Enlace de Dados especfico definem

    o formato real do quadro. Exemplos de formatos de quadros sero discutidos no final deste captulo.

  • 9

    A Camada de Enlace existe como uma camada que conecta os processos de software das camadas acima dela e da camada Fsica, abaixo

    dela. Como tal, ela prepara os pacotes da camada de Rede para a transmisso atravs de alguma forma de meio fsico, seja ele cobre,

    fibra, ou atmosfera.

    Em muitos casos, a Camada de Enlace embutida como uma entidade fsica, como uma placa de interface de rede Ethernet4

    (NIC), que est inserida no barramento de sistema de um computador e faz a conexo entre processos de software em execuo no

    computador e meio fsico. No entanto, a NIC no somente uma entidade fsica. O software associado NIC possibilita que ela realize

    suas funes intermedirias de preparao e codificao dos dados para transmisso de sinais a serem enviados pelo meio associado.

    Sub-camadas de Enlace de Dados

    Para suportar uma ampla variedade de funes de rede, a camada de Enlace geralmente dividida em duas sub-camadas. Uma sub-

    camada superior e uma sub-camada inferior.

    A sub-camada superior define os processos de software que fornecem servios aos protocolos da camada de Rede.

    A sub-camada inferior define os processos de acesso ao meio realizados pelo hardware.

    A separao da camada de enlace em sub-camadas permite que um tipo de quadro definido pela camada superior acesse

    diferentes tipos de meio definidos pela camada inferior. Esse o caso em muitas tecnologias LAN, incluindo a Ethernet.

    As duas sub-camadas LAN so:

    Logical Link Control (Controle de Link Lgico), ou LLC

    A subcamada LLC coloca uma informao no quadro que identifica qual protocolo da camada de rede est sendo usado. Esta

    informao permite que mltiplos protocolos da camada 3, como o IP e o IPX, utilizem a mesma interface e meio de rede.

    Media Access Control (Controle de Acesso ao Meio), ou MAC

    A subcamada MAC fornece o endereamento da camada de enlace e delimitao de dados de acordo com as exigncias de

    sinalizao fsica do meio e do tipo de protocolo da camada de Enlace em uso.

    4 Hardware projetado para permitir que os computadores se comuniquem em uma rede de computadores.

    7.1.4 CAMADA DE ENLACE CONEXO DE SERVIOS DA CAMADA SUPERIOR AO MEIO

  • 10

    Diferente dos protocolos das camadas superiores do conjunto de aplicaes TCP/IP, os protocolos da camada de Enlace geralmente no

    so definidos por Request for Comments (RFCs). Embora a Internet Engineering Task Force (IETF) mantenha os protocolos de servios

    funcionais para o conjunto de protocolos TCP/IP nas camadas superiores, a IETF no define as funes e operao daquela camada de

    acesso Rede do modelo. A Camada de Acesso Rede TCP/IP o equivalente das camadas de Enlace e Fsicas do OSI. Estas duas camadas

    sero discutidas em captulos separados para uma anlise mais profunda.

    Os protocolos e servios da Camada de Enlace so descritos em organizaes de engenharia (como o IEEE, ANSI e ITU) e em-

    presas de comunicaes. As organizaes de engenharia estabelecem padres e protocolos pblicos e abertos. As empresas de comuni-

    caes podem estabelecer e usar protocolos proprietrios para aproveitar os novos avanos em tecnologia e oportunidades de mercado.

    Os servios e especificaes da Camada de Enlace so definidos por mltiplos padres baseados em uma variedade de tecno-

    logias e meio fsico s quais os protocolos so aplicados. Alguns destes padres integram os servios da Camada 2 e Camada 1.

    As organizaes que definem os padres e protocolos abertos que se aplicam Camada de Enlace incluem:

    International Organization for Standardization (ISO)

    Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

    American National Standards Institute (ANSI)5

    International Telecommunication Union (ITU)6

    Diferente dos protocolos da camada superior, que so implementados na maior parte em software como o sistema operacional

    para host ou aplicaes especficas, os processos da Camada de Enlace ocorrem tanto em software como em hardware. Os protocolos

    nesta camada so implementados dentro da eletrnica de adaptadores de rede com os quais o dispositivo se conecta rede fsica.

    Por exemplo, um dispositivo que implementa a Camada de Enlace em um computador seria a placa de interface de rede (NIC).

    Para um laptop, um adaptador PCMCIA de rede sem fio geralmente usado. Cada um desses adaptadores o hardware que cumpre

    com os protocolos e padres da Camada 2.

    http://www.iso.org

    http://www.ieee.org

    http://www.ansi.org

    http://www.itu.int

    5 O Instituto Nacional de Padres Americano uma organizao privada sem fins lucrativos que supervisiona o desenvolvimento de padres de consenso voluntrio para produtos, servios, processos, sistemas e pessoal nos Estados Unidos. 6 Regulamenta as transmisses internacionais de rdio e telecomunicaes. Padroniza, organiza acordos de interconexo entre pases para permitir co-municaes internacionais por telefone e responsvel por alocar o espectro de rdio.

    7.1.5 CAMADA DE ENLACE PADRES

  • 11

    A regulao da colocao de quadros de dados sobre o meio conhecida como controle de acesso ao meio. Entre as diferentes imple-

    mentaes de protocolos da camada de Enlace, existem diferentes mtodos de controle de acesso ao meio. Estas tcnicas de controle

    de acesso ao meio definem se e como os ns compartilham o meio.

    O controle de acesso ao meio o equivalente das regras de trnsito que regulam a entrada de veculos em uma rodovia. A

    ausncia de qualquer controle de acesso ao meio seria o equivalente a veculos ignorando todo o trfego e entrando na rodovia sem

    respeitar os outros veculos.

    No entanto, nem todas as rodovias e entradas so as mesmas. O trfego pode entrar na rodovia esperando pela sua vez num

    sinal de parada, ou obedecendo os sinais luminosos. Um motorista segue um conjunto diferente de regras para cada tipo de entrada.

    Na mesma forma, existem diferentes formas de regular a colocao de quadros sobre um meio. Os protocolos na Camada de

    enlace definem as regras de acesso a diferentes meios. Alguns mtodos de controle de acesso ao meio usam processos altamente con-

    trolados que asseguram que os quadros sejam colocados de modo seguro no meio. Estes mtodos so definidos por protocolos sofisti-

    cados, que requerem mecanismos que introduzem overhead na rede.

    O mtodo de controle de acesso ao meio usado depende de:

    Compartilhamento do meio - Se e como os ns compartilham o meio

    Topologia - Como a conexo entre os ns aparece na Camada de Enlace

    7.2.1 COLOCANDO OS DADOS NO MEIO

  • 12

    Algumas topologias de rede compartilham um meio comum com mltiplos ns. A qualquer hora, podem existir vrios dispositivos ten-

    tando enviar e receber dados no meio de rede. Existem regras que governam como esses dispositivos compartilham o meio.

    Existem dois mtodos bsicos de controle de acesso ao meio paro meio compartilhado:

    Controlado - Cada n tem seu prprio tempo para usar o meio.

    Baseados em Conteno - Todos os ns competem pelo uso do meio

    Acesso Controlado para Meio Compartilhado

    Quando se usa o mtodo de acesso controlado, os dispositivos de rede se alternam, em sequncia, para acessar o meio. Este mtodo

    tambm conhecido como acesso planejado ou determinstico7. Se um dispositivo no precisa acessar o meio, a oportunidade de usar o

    meio passa para o prximo dispositivo na linha. Quando o dispositivo coloca um quadro no meio, nenhum outro dispositivo pode fazer

    o mesmo at que o quadro tenha chegado ao destino e tenha sido processado.

    Embora o acesso controlado seja bem ordenado e fornea uma taxa de transferncia8 previsvel, os mtodos determinsticos

    podem ser ineficientes porque um dispositivo tem que esperar por sua vez antes que ele possa usar o meio.

    O acesso baseado em conteno para Meio Compartilhado

    Tambm referidos como no-determinsticos, os mtodos baseados em conteno permitem que qualquer dispositivo tente

    acessar o meio sempre que ele tenha dados para enviar. Para impedir o caos completo no meio, estes mtodos usam um processo de

    Carrier Sense Multiple Access (CSMA)9 para detectar primeiro se o meio est transportando algum sinal. Se um sinal portador sobre o

    meio de um outro n detectado, isso significa que um outro dispositivo est transmitindo dados. Quando o dispositivo tenta transmitir

    e v que o meio est ocupado, ele ir esperar e tentar novamente aps um curto perodo de tempo. Se nenhum sinal portador for

    detectado, o dispositivo transmite os seus dados. As redes Ethernet e sem fio usam controle de acesso ao meio baseado em conteno.

    possvel que o processo CSMA falhe e dois dispositivos transmitam dados ao mesmo tempo. Isto chamado de coliso de

    dados10. Se isso ocorrer, os dados enviados por ambos os dispositivos sero corrompidos e necessitaro ser reenviados.

    Os mtodos de controle de acesso ao meio baseados em conteno no tm o overhead dos mtodos de acesso controlado.

    Um mecanismo de rastreamento para verificar o acesso ao meio no necessrio. No entanto, os sistemas baseados em conteno no

    7 Usado em tipologia de multi-acesso onde h regras que determinam quem pode transmitir. Um exemplo de rede determinstica uma topologia Token Ring em que a estao que tem o token pode transmitir. Enquanto s uma estao tiver o token, as outras estaes esperam por ele para poder transmitir. 8 a quantidade de dados digitais por unidade de tempo entregue de um n para o outro. A taxa de transferncia leva em conta as variveis da latncia. 9 Um protocolo no qual um nico n que quer transmitir aguarda uma onda portadora antes de tentar enviar. Se detectada uma portadora, o n aguarda que a transmisso em progresso acabe antes de iniciar sua prpria transmisso. 10 Quando duas estaes transmitem ao mesmo tempo numa topologia multi-acesso e todos os quadros de ambas as estaes de envio colidem um com o outro, alterando a estrutura original do quadro e criando fragmentos.

    7.2.2 CONTROLE DE ACESSO AO MEIO COMPARTILHADO

  • 13 trabalham bem sob uso pesado do meio. medida que o uso e o nmero de ns aumenta, a probabilidade de acesso bem sucedido ao

    meio sem coliso diminui. Adicionalmente, os mecanismos de recuperao necessrios para corrigir erros devidos a essas colises ainda

    diminuem a taxa de transferncia.

    O CSMA geralmente implementado em conjunto com um mtodo para resoluo a conteno do meio. Os dois mtodos

    geralmente usados so:

    CSMA/Collision Detection (Deteco de Coliso)

    Na CSMA/Collision Detection(CSMA/CD11), o dispositivo monitora o meio para verificar a presena de sinal de dados. Se um

    sinal de dados est ausente, indicando que o meio est livre, o dispositivo transmite os dados. Se so detectados sinais que

    mostram que um outro dispositivo estava transmitindo ao mesmo tempo, todos os dispositivos param de enviar e tentam

    novamente mais tarde. Formas tradicionais de uso da Ethernet neste mtodo.

    CSMA/Collision Avoidance (Preveno de Coliso)

    Na CSMA/Collision Avoidance(CSMA/CA12), o dispositivo examina o meio para verificar a presena de sinal de dados. Se estiver

    livre, o dispositivo envia uma notificao atravs do meio com sua inteno de us-lo. O dispositivo ento envia os dados. Esse

    mtodo usado pelas tecnologias de rede sem fio 802.11.

    Nota: O CSMA/CD ser abordado em mais detalhes no Captulo 9.

    11 Carrier Sense Multiple Accesses with Collision Detection (Multi-acesso com Verificao de Portadora e Deteco de Coliso). Mecanismo de acesso ao meio atravs do qual dispositivos prontos para transmitir dados, primeiro verificam se o canal tem uma portadora. Se no for detectada portadora durante um perodo especfico, o dispositivo pode transmitir. Se os dois dispositivos transmitem ao mesmo tempo, ocorre uma coliso e detectada por todos os dispositivos que colidirem. Essa coliso depois atrasa as retransmisses desses dispositivos durante um perodo aleatrio. O acesso CSMA/CD usado em Ethernet e IEEE 802.3. 12 Collision Sense Multiple Access with Collision Avoidance (Mult-acesso com Verificao de Coliso para Evitar Coliso). Tipo de CSMA que inclui CA (Evitar Coliso).

  • 14

    Os protocolos de controle de acesso ao meio para meios no-compartilhados exigem pouco ou nenhum controle antes de colocar os

    quadros no meio fsico. Estes protocolos tm regras e procedimentos mais simples para o controle de acesso ao meio. Tal o caso das

    topologias ponto-a-ponto.

    Nas topologias ponto-a-ponto, o meio se interconecta apenas a dois ns. Neste arranjo, os ns no tm que compartilhar o

    meio com outros hosts ou determinar se um quadro destinado para esse n. Portanto, os protocolos da camada de Enlace tm pouco

    a fazer para controlar o acesso ao meio no-compartilhado.

    Full Duplex e Half Duplex

    Em conexes ponto-a-ponto, a Camada de Enlace tem que considerar se a comunicao half-duplex13 ou full-duplex14.

    A comunicao half-duplex significa que os dispositivos podem transmitir e receber no meio mas no podem fazer isso simul-

    taneamente. A Ethernet estabeleceu regras de decises para resolver conflitos que surgem em ocasies em que mais de uma estao

    tenta transmitir dados ao mesmo tempo.

    Na comunicao full-duplex, ambos os dispositivos podem transmitir e receber no meio ao mesmo tempo. A Camada de Enlace

    supe que o meio est disponvel para transmisso a ambos os ns a qualquer hora. Portanto, no necessria uma tomada de deciso

    para isso.

    Os detalhes de uma tcnica de controle de acesso ao meio especfica somente podem ser examinados pelo estudo de um

    protocolo especfico. Dentro deste curso, estudaremos a Ethernet tradicional, que usa CSMA/CD. Outras tcnicas sero abordadas em

    cursos posteriores.

    13 Comunicao que permite que uma estao s receba quando a outra estao estiver transmitindo. 14 Comunicao que permite receber e transmitir simultaneamente. Uma estao pode transmitir e receber ao mesmo tempo. No h coliso em full-duplex.

    7.2.3 CONTROLE DE ACESSO AO MEIO NO COMPARTILHADO

  • 15

    A topologia de rede a combinao ou relacionamento dos dispositivos de rede e as interconexes entre eles. Topologias de rede podem

    ser examinadas no nvel fsico e no nvel lgico.

    A topologia fsica15 a combinao dos ns e as conexes fsicas entre eles. A representao de como o meio usado para

    interconectar os dispositivos a topologia fsica. Isto ser abordado nos captulos posteriores deste curso.

    A topologia lgica o modo que uma rede transfere quadros de um n para outro. Esta combinao consiste de conexes

    virtuais entre os ns de uma rede independentemente de sua disposio fsica. Estes caminhos de sinais lgicos so definidos pelos

    protocolos da camada de Enlace. A Camada de Enlace "v" a topologia lgica da rede quando controla o acesso de dados ao meio. a

    topologia lgica que influencia o tipo de enquadramento de rede e controle de acesso ao meio usado.

    A topologia fsica ou cabeada de uma rede provavelmente no ser a mesma da topologia lgica.

    A topologia lgica de uma rede est intimamente relacionada ao mecanismo usado para gerenciar o acesso rede. Os mtodos

    de acesso fornecem os procedimentos para gerenciar o acesso rede de modo que todas as estaes tenham acesso. Quando vrias

    entidades compartilham o mesmo meio, algum mecanismo deve ser colocado para controlar o acesso. Mtodos de acesso so aplicados

    a redes para regular esse acesso ao meio. Os mtodos de acesso sero discutidos em mais detalhes posteriormente.

    As topologias lgica e fsica tipicamente usadas em redes so:

    Ponto-a-Ponto

    Multi-Acesso

    Anel

    As implementaes lgicas destas topologias e seus mtodos de controle de acesso ao meio associados so considerados nas

    sees seguintes.

    15 A topologia fsica de uma rede se refere configurao de cabos, computadores e outros perifricos.

    7.2.4 TOPOLOGIA LGICA X TOPOLOGIA FSICA

  • 16

    Uma topologia ponto-a-ponto conecta dois ns diretamente, como mostrado na figura. Em redes de dados com topologias ponto-a-

    ponto, o protocolo de controle de acesso ao meio pode ser muito simples. Todos os quadros no meio podem viajar apenas para ou de

    dois ns. Os quadros so colocados no meio atravs do n em uma extremidade e removidos do meio pelo n na outra extremidade do

    circuito ponto-a-ponto.

    Em redes ponto-a-ponto, se o dado pode somente fluir em uma direo por vez, ele est operando como um link half-duplex.

    Se o dado pode fluir com sucesso atravs do link de cada n simultaneamente, ele um link full-duplex.

    Os protocolos da camada de Enlace podem fornecer processos de controle de acesso ao meio mais sofisticados para topologias

    ponto-a-ponto, mas isso somente acrescentaria overhead desnecessrio de protocolo.

    Redes Lgicas Ponto-a-Ponto

    Os ns finais que se comunicam em uma rede ponto-a-ponto podem ser fisicamente conectados atravs de vrios dispositivos interme-

    dirios. No entanto, o uso de dispositivos fsicos na rede no afeta a topologia lgica. Conforme mostrado na figura, os ns de origem e

    destino podem ser indiretamente conectados a outros ns at uma certa distncia geogrfica. Em alguns casos, a conexo lgica entre

    os ns forma o que chamado de circuito virtual16. Um circuito virtual uma conexo lgica criada dentro de uma rede entre dois

    dispositivos de rede. Os dois ns em cada extremidade do circuito virtual trocam os quadros um com o outro. Isto ocorre mesmo se os

    quadros so direcionados atravs de dispositivos intermedirios. Circuitos virtuais so importantes recursos de comunicao lgica usa-

    dos por algumas tecnologias de camada 2.

    O mtodo de acesso ao meio usado pelo protocolo da camada de Enlace determinado pela topologia ponto-a-ponto lgica e

    no pela topologia fsica. Isto significa que a conexo ponto-a-ponto lgica entre os dois ns pode no ser necessariamente entre dois

    ns fsicos em cada extremidade de um link fsico nico.

    16 Mtodos pelo qual os dados so passados para um destino por mais de um circuito de comunicao real. Os usurios finais no notam a comutao intermediria entre origem e destino. O Frame-Relay uma tecnologia de comutao de pacotes que usa circuitos virtuais.

    7.2.5 TOPOLOGIA PONTO-A-PONTO

  • 17

    Uma topologia multi-acesso habilita um nmero de ns a se comunicarem pelo uso do mesmo meio compartilhado. Os dados de apenas

    um n podem ser colocados no meio a qualquer momento. Todo n verifica todos os quadros que esto no meio, mas somente o n ao

    qual o quadro est endereado processa os contedos do quadro.

    Ter muitos ns compartilhando o acesso ao meio exige um mtodo de controle de acesso de enlace de dados para regular a

    transmisso de dados e, por meio disso, reduzir as colises entre sinais diferentes.

    Os mtodos de controle de acesso ao meio usados pelas topologias lgicas de multi-acesso so tipicamente o CSMA/CD ou

    CSMA/CA. Contudo, mtodos de passagem de token17 tambm podem ser usados.

    Vrias tcnicas de controle de acesso ao meio esto disponveis para esse tipo de topologia lgica. O protocolo da camada de

    Enlace especifica o mtodo de controle de acesso ao meio que fornecer o equilbrio apropriado entre controle de quadro, proteo de

    quadro, e overhead de rede.

    Em uma topologia em anel lgico, cada n, um aps o outro, recebe um quadro. Se o quadro no endereado ao n, o quadro passado

    para o prximo n. Isso permite ao anel usar uma tcnica de controle de acesso ao meio chamada de passagem de token.

    Os ns em uma topologia em anel lgico removem o quadro do anel, examinam o endereo e o enviam adiante se ele no

    estiver endereado para esse n. Em um anel, todos os ns ao redor - entre os ns de origem e destino - examinam o quadro.

    Existem mltiplas tcnicas de controle de acesso ao meio que podem ser usados com um anel lgico, dependendo do nvel de

    controle exigido. Por exemplo, geralmente apenas um quadro por vez transportado pelo meio. Se no h dados sendo transmitidos,

    um sinal (conhecido como token) pode ser colocado no meio e um n pode enviar apenas um quadro de dados quando ele tem o token.

    17 Mtodos de redes determinsticas em que um token passado entre os ns e que autoriza o n a se comunicar.

    7.2.6 TOPOLOGIA MULTI-ACESSO

    7.2.7 TOPOLOGIA EM ANEL

  • 18

    Lembre-se de que a Camada de Enlace "v" uma topologia de anel lgico. A topologia de cabeamento fsico real pode ser uma

    outra topologia.

    Lembre-se de que embora existam muitos protocolos da camada de Enlace diferentes que descrevem os quadros da Camada de Enlace,

    cada tipo de quadro tem trs partes bsicas:

    Cabealho

    Dado

    Trailer

    Todo protocolo da camada de Enlace encapsula a PDU da camada 3 dentro do campo de dado do quadro. No entanto, a estru-

    tura do quadro e os campos contidos no cabealho e no trailer variam de acordo com o protocolo.

    O protocolo da camada de Enlace descreve as caractersticas exigidas para o transporte de pacotes atravs de diferentes meio.

    Estas caractersticas do protocolo esto integradas dentro do encapsulamento do quadro. Quando o quadro chega ao seu destino e o

    protocolo de enlace de dados retira o quadro do meio, a informao de enquadramento lida e descartada.

    No h uma estrutura de quadro que satisfaa a todas as necessidades de todo transporte de dados atravs de todos os tipos

    de meio. Conforme mostrado na figura, dependendo do ambiente, a quantidade de informao de controle necessria no quadro varia

    para corresponder s exigncias do controle de acesso ao meio e topologia lgica.

    7.3.1 PROTOCOLOS DA CAMADA DE ENLACE O QUADRO

  • 19

    Conforme mostrado na figura, o cabealho do quadro contm a informao de controle especificada pelo protocolo da camada de Enlace

    para a topologia lgica especfica e o meio usado.

    A informao de controle do quadro nica para cada tipo de protocolo. Ela usada pelo protocolo da camada 2 para fornecer

    as caractersticas demandadas pelo ambiente de comunicao.

    Os campos do cabealho do quadro tpico incluem:

    Campo de Incio de Quadro - Indica o incio do quadro

    Campos de endereo de origem e destino - Indicam os ns de origem e destino no meio

    Campo de Servio de Prioridade/Qualidade - Indica um tipo particular de servio de comunicao para processamento.

    Campo de Tipo - Indica o servio da camada superior contido no quadro.

    Campo de controle de conexo lgica - Usado para estabelecer a conexo lgica entre os ns

    Campo de controle de link fsico - Usado para estabelecer o link do meio

    Campo de controle de fluxo - Usado para iniciar e parar o trfego no meio

    Campo de controle de congestionamento - Indica o congestionamento no meio

    Os nomes dos campos acima so campos no especficos listados como exemplo. Diferentes protocolos da camada de Enlace

    podem usar diferentes campos daqueles mencionados. Devido ao fato de que os propsitos e funes de protocolos da camada de Enlace

    estarem relacionados topologias e meios especficos, cada protocolo tem que ser examinado para ganhar uma compreenso detalhada

    de sua estrutura de quadro. medida que os protocolos forem discutidos neste curso, mais informao sobre a estrutura de quadro ser

    fornecida.

    7.3.2 ENQUADRAMENTO A FUNO DO CABEALHO

  • 20

    A camada de enlace fornece o endereamento que usado no transporte do quadro atravs do meio local compartilhado. Os endereos

    de dispositivos nesta camada so referidos como endereos fsicos. O endereamento da camada de enlace est contido dentro do

    cabealho do quadro e especifica o n de destino do quadro sobre a rede local. O cabealho do quadro tambm pode conter o endereo

    de origem do quadro.

    Diferente dos endereos lgicos da Camada 3 que so hierrquicos, os endereos fsicos no indicam em qual rede o dispositivo

    est localizado. Se o dispositivo movido para uma outra rede ou sub-rede, ele ainda ir funcionar com o mesmo endereo fsico da

    camada 2.

    Devido ao fato do quadro somente ser usado para transportar dados entre ns atravs do meio local, o endereo da camada

    de Enlace somente usado para entrega local. Os endereos nessa camada no tm significado alm da rede local. Compare isso com a

    Camada 3, na qual os endereos no cabealho do pacote so transportados do host de origem ao host de destino sem levar em conside-

    rao o nmero de saltos ao longo da rota.

    Se um pacote no quadro precisa passar por um outro segmento de rede, o dispositivo intermedirio - um roteador - ir encap-

    sular o quadro original, criar um novo quadro para o pacote, e envi-lo sobre o novo segmento. O novo quadro usar o endereamento

    de origem e destino conforme seja necessrio para transportar o pacote atravs do novo meio fsico.

    Exigncias de Endereamento

    A necessidade para a Camada de enlace enderear depende da topologia lgica.

    As topologias ponto-a-ponto, com apenas dois ns interconectados, no exigem endereamento. Quando no meio fsico, o

    quadro tem apenas um local para o qual ele possa ir.

    Devido s topologias multi-acesso e em anel poderem se conectar a muitos ns em um meio comum, o endereamento

    exigido para essas topologias. Quando um quadro alcana cada n na topologia, o n examina o endereo de destino no cabealho para

    determinar se ele o destino do quadro.

    Os protocolos da camada de Enlace acrescentam um trailer ao final de cada quadro. O trailer usado para determinar se o quadro chegou

    sem erros. Este processo chamado de deteco de erro. Observe que isto diferente de correo de erro. A deteco de erros

    realizada colocando-se no trailer um resumo lgico ou matemtico dos bits que esto contidos no quadro.

    7.3.3 ENDEREAMENTO PARA ONDE O QUADRO VAI?

    7.3.4 ENQUADRAMENTO O PAPEL DO TRAILER

  • 21 Sequncia de Verificao do Quadro

    O campo de Sequncia de Verificao do Quadro (FCS) usado para determinar se ocorreram erros na transmisso e recepo do quadro.

    A deteco de erro acrescentada Camada de Enlace porque ela est localizada onde os dados so transferidos atravs do meio. O

    meio fsico um ambiente potencialmente inseguro para os dados. Os sinais no meio fsico podem estar sujeitos a interferncia, distor-

    o, ou perda, que modificaria substancialmente os valores dos bits que os sinais representam. O mecanismo de deteco de erros

    fornecido pelo uso do campo FCS descobre a maioria dos erros causados no meio.

    Para assegurar que o contedo do quadro recebido no destino corresponde quele do quadro que deixou o n de origem, um

    n de transmisso cria um resumo lgico dos contedos do quadro. Isto conhecido como valor de Verificao de Redundncia Cclica

    (CRC)18. Este valor colocado no campo de Sequncia de Verificao do Quadro (FCS) para representar os contedos do quadro.

    Quando o quadro chega ao n de destino, o n receptor calcula seu prprio resumo lgico, ou CRC, do quadro. O n receptor

    compara os dois valores de CRC. Se os dois valores so os mesmos, considera-se que o quadro chegou como foi transmitido. Se o valor

    de CRC no FCS difere do CRC calculado no n receptor, o quadro descartado.

    H sempre a pequena possibilidade de que o quadro com um bom resultado de CRC esteja realmente corrompido. Os erros em

    bits podem cancelar o efeito de outro erro quando o CRC for calculado. Os protocolos da camada superior seriam ento necessrios para

    detectar esta perda de dados.

    O protocolo usado na Camada de Enlace, determinar se a correo de erros acontecer. O FCS usado para detectar o erro,

    mas nem todo protocolo suportar a correo do erro.

    Em uma rede TCP/IP, todos os protocolos da camada 2 do modelo OSI trabalham com o IP na Camada 3. No entanto, o protocolo da

    camada 2 realmente usado depende da topologia lgica de rede e da implementao da Camada Fsica. Dada a ampla gama de meio

    fsico usado atravs da gama de topologias em redes de comunicao, existe um alto nmero de protocolos da camada 2 em uso.

    Os protocolos que sero abordados nos cursos CCNA incluem:

    Ethernet

    Point-to-Point Protocol (PPP)

    High-Level Data Link Control (HDLC)

    Frame Relay

    Asynchronous Transfer Mode (ATM)

    Cada protocolo realiza o controle de acesso ao meio para topologias lgicas especificadas da camada 2. Isto significa que vrios

    dispositivos de rede diferentes podem atuar como ns que operam na Camada de Enlace durante a implementao destes protocolos.

    Estes dispositivos incluem o adaptador de rede ou placas de interface de rede (NICs) em computadores, bem como as interfaces em

    roteadores e switches da camada 2.

    18 Cyclical Redundancy Check (Verificao de Redundncia Cclica) um tipo de funo hash (criptografia de uma via), usada para produzir uma pequena entrada reduzida de tamanho fixo de um bloco de dados, como um pacote ou arquivo de computador. A CRC computada e anexada antes da transmis-so ou armazenamento, e verificada depois pelo destinatrio para confirmar que no houve mudanas em trnsito.

    7.3.5 PROTOCOLOS DA CAMADA ENLACE O QUADRO

  • 22

    O protocolo da camada 2 usado para uma topologia de rede em particular determinado pela tecnologia usada para imple-

    mentar aquela topologia. A tecnologia , por sua vez, determinada pelo tamanho da rede - em termos de nmero de hosts e escopo

    geogrfico - e os servios a serem fornecidos atravs da rede.

    Tecnologia LAN

    Uma Rede de rea Local (LAN) usa tipicamente uma tecnologia de alta largura de banda que capaz de suportar um grande nmero de

    hosts. Uma rea geogrfica de LAN relativamente pequena (um edifcio simples ou um campus multi-edifcio) e sua alta densidade de

    usurios fazem com que essa tecnologia seja de custo aceitvel.

    Tecnologia WAN

    No entanto, o uso de uma tecnologia de alta largura de banda geralmente no de baixo custo para Redes de Longa Distncia (WAN)

    que cobrem grandes reas geogrficas (cidades ou mltiplas cidades, por exemplo). O custo de links fsicos de longa distncia e a tecno-

    logia usada para transportar os sinais atravs dessas distncias resulta tipicamente em capacidade de largura de banda mais baixa.

    A diferena na largura de banda resulta normalmente no uso de diferentes protocolos para LANs e WANs.

    Protocolo Ethernet para LANs

    A Ethernet uma famlia de tecnologias de redes de comunicao que definida nos padres IEEE 802.2 e 802.3. Os padres Ethernet

    definem os protocolos da camada 2 e as tecnologias da camada 1. A Ethernet a tecnologia LAN mais amplamente usada e suporta

    larguras de banda de dados de 10, 100, 1000, ou 10,000 Mbps.

    O formato bsico do quadro e as subcamadas IEEE da camada 1 e 2 do OSI permanecem consistentes atravs de todos os

    modelos Ethernet. Contudo, os mtodos para deteco e colocao de dados no meio variam com as diferentes implementaes.

    A Ethernet fornece servio sem conexo e sem confirmao atravs de um meio compartilhado usando CSMA/CD como mto-

    dos de acesso ao meio. O meio compartilhado exige que o cabealho do pacote Ethernet use um endereo da camada de Enlace para

    identificar os ns de origem e destino. Como a maioria dos protocolos LAN, esse endereo referido com o endereo MAC do n. Um

    endereo MAC Ethernet possui 48 bits e geralmente representado no formato hexadecimal.

    O quadro Ethernet tem muitos campos, conforme mostrado na figura. Na Camada de Enlace, a estrutura do quadro aproxi-

    madamente idntica para todas as velocidades Ethernet. No entanto, na Camada fsica, verses Ethernet diferentes colocam os bits no

    meio fsico de modo diferente.

    A Ethernet II o formato de quadro Ethernet usado em redes TCP/IP.

    Como a Ethernet uma parte importante das redes de comunicao de dados, ns dedicamos um captulo a ela. Ns tambm

    usamos exemplos no decorrer do cursos.

  • 23

    Point-to-Point Protocol para WANs

    O Point-to-Point Protocol (PPP) um protocolo usado para entregar quadros entre dois ns. Diferente de muitos protocolos da camada

    de Enlace que so definidos por organizaes de engenharia eltrica, o padro PPP definido por RFCs. O PPP foi desenvolvido como um

    protocolo WAN e permanece o protocolo de escolha para implementar muitas WANs seriais. O PPP pode ser usado em vrios meios

    fsicos, incluindo par-tranado, linhas de fibra tica e transmisso de satlite, bem como para conexes virtuais.

    O PPP usa uma arquitetura em camadas. Para acomodar os diferentes tipos de meio, o PPP estabelece conexes lgicas, cha-

    madas de sesses, entre dois ns. A sesso PPP oculta o meio fsico subjacente do protocolo PPP superior. Estas sesses tambm permi-

    tem ao PPP um mtodo para encapsular mltiplos protocolos sobre um link ponto-a-ponto. Cada protocolo encapsulado no link estabe-

    lece a sua prpria sesso PPP.

    O PPP tambm permite que os dois ns negociem opes dentro da sesso PPP. Isto inclui autenticao, compresso e multilink

    (o uso de mltiplas conexes fsicas).

    Veja a figura para os campos bsicos em um quadro PPP.

    Protocolo de Rede Sem Fio para LANs

    O 802.11 uma extenso dos padres IEEE 802. Ele usa o esquema de endereamento 802.2 LLC e 48-bits como outras LANs 802, no

    entanto existem muitas diferenas na subcamada MAC e na Camada Fsica. Em um ambiente de rede sem fio, o ambiente exige conside-

    raes especiais. No h conectividade fsica definvel; portanto, fatores externos podem interferir na transferncia de dados e dificultar

    o controle de acesso. Para enfrentar estes desafios, os padres de rede sem fio tm protocolos adicionais.

    O padro IEEE 802.11, comumente referido como Wi-Fi, um sistema baseado em conteno que usa um processo de acesso

    ao meio Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance (CSMA/CA). O CSMA/CA especifica um procedimento de backoff19 aleatrio

    19 O tempo de espera para transmisso (em geral aleatrio) imposto por protocolos MAC que sofreram conflitos de transmisso (coliso), depois que um n da rede determina que o meio fsico j est em uso.

  • 24 para todos os ns que esto esperando para transmitir. A oportunidade mais provvel para a conteno de meio justamente depois do

    meio se tornar disponvel. Fazer com que os ns faam backoff por um perodo aleatrio reduz muito a probabilidade de uma coliso.

    Redes 802.11 tambm usam as confirmaes de enlace de dados para confirmar se um quadro foi recebido com sucesso. Se a

    estao de envio no detecta o quadro de confirmao, seja por causa do quadro de dados original ou porque a confirmao no foi

    recebida intacta, o quadro retransmitido. Esta confirmao explcita supera a interferncia e outros problemas relacionados a sinais de

    rdio.

    Outros servios suportados pela 802.11 so a autenticao, associao (conectividade a um dispositivo de rede sem fio) e pri-

    vacidade (criptografia).

    Um quadro 802.11 mostrado na figura. Ele contm estes campos:

    Campo de Verso de Protocolo - Verso de quadro 802.11 em uso

    Campos de Tipo e Subtipo - Identificam uma das trs funes e sub-funes do quadro: controle, dados e gerenciamento

    Campo To DS - Ajustado para 1 nos quadros de dados destinados ao sistema de distribuio (dispositivos na estrutura de rede

    sem fio)

    Campo From DS - Ajustado para 1 nos quadros de dados que deixam o sistema de distribuio

    Campo More Fragments (Mais Fragmentos) - Ajustado para 1 em quadros que tm um outro fragmento

    Campo Retry (Repetir) - Ajustado para 1 se o quadro uma retransmisso do quadro anterior

    Campo de Gerenciamento de Energia - Ajustado para 1 para indicar que um n estar em modo de economia de energia

    Campos More Data (Mais Dados) - Ajustado para 1 para indicar para um n no modo de economia de energia que mais quadros

    esto em buffer para aquele n

    Campo WEP (Wired Equivalent Privacy) - Ajustado para 1 se o quadro contm informao WEP criptografada para segurana

    Campo Order - Ajustado para 1 em um quadro de tipo de dado que usa classe de servio Estritamente Ordenado (no precisa

    reordenar)

    Campo Durao/ID - dependendo do tipo de quadro, representa o tempo, em microssegundos, exigido para transmitir o qua-

    dro ou uma identidade de associao (AID) para a estao que transmitiu o quadro

    Campo Endereo de Destino (DA) - Endereo MAC do n de destino final da rede

    Campo Endereo de Origem - Endereo MAC do n que iniciou o quadro

    Campo Endereo do Receptor (RA) - Endereo MAC que identifica o dispositivo de rede sem fio que o receptor imediato do

    quadro

    Campo Endereo do Transmissor (TA) - endereo MAC que identifica o dispositivo de rede sem fio que transmitiu o quadro

    Campo Nmero de Sequencial - Indica o nmero de sequencial designado ao quadro; quadros retransmitidos so identificados

    por nmeros de sequencial em duplicata

    Campo Nmero de Fragmento - Indica o nmero para cada segmento de um quadro

    Campo Corpo ou Contedo do Quadro - Contm a informao que est sendo transportada; para quadros de dados, tipica-

    mente um pacote IP

    Campo FCS - Contm uma CRC (verificao de redundncia cclica) de 32 bits do quadro

    Protocolo PPP

    http://www.ietf.org/rfc/rfc1661.txt?number=1661

    Extenses de Fornecedor PPP

    http://www.ietf.org/rfc/rfc2153.txt?number=2153

  • 25

    A figura da prxima pgina apresenta uma transferncia de dados simples entre dois hosts atravs de uma rede. Ns salientamos a

    funo de cada camada durante a comunicao. Para este exemplo ns descreveremos uma solicitao HTTP entre um cliente e um

    servidor.

    Para focalizar o processo de transferncia de dados, ns omitimos muitos elementos que podem ocorrer em uma transao real. Em

    cada etapa ns estamos chamando ateno apenas para os elementos principais. Muitas partes dos cabealhos so ignoradas, por exem-

    plo.

    Ns supomos que todas as tabelas de roteamento esto convergidas e tabelas ARP20 esto completas. Adicionalmente, supomos que

    uma sesso TCP j est estabelecida entre o cliente e o servidor. Ns tambm supomos que a pesquisa DNS para o servidor www j est

    na cache do cliente.

    Na conexo WAN entre dois roteadores, ns supomos que o PPP j estabeleceu um circuito fsico e estabeleceu uma sesso PPP.

    Na prxima pgina, voc pode caminhar atravs desta comunicao. Ns encorajamos voc a ler cada explicao cuidadosamente e

    estudar a operao das camadas para cada dispositivo.

    Para maiores detalhes sobre os dados trafegando em uma rede veja as etapas (nas imagens) na prxima pgina.

    20 Address Resolution Protocol (Protocolo de Resoluo de Endereo). Um host que quer descobrir o endereo MAC de outro host e para isso, envia uma solicitao ARP pela rede. O host da rede que tem o endereo IP da solicitao, responde com seu endereo MAC.

    7.4.1 SEGUINDO DADOS ATRAVS DE UMA REDE

  • 26

  • 27

  • 28

  • 29

  • 30

    A Camada de Enlace do modelo OSI prepara os pacotes da camada de Rede para serem posicionados no meio fsico que transporta os

    dados.

    A ampla gama de meios de comunicao de dados exige, de modo correspondente, uma ampla gama de protocolos de Enlace

    de Dados para controle do acesso a dados para esses meios.

    O acesso ao meio pode ser ordenado e controlado ou pode ser baseado em conteno. A topologia lgica e meio fsico ajudam

    a determinar o mtodo de acesso ao meio.

    A camada de Enlace prepara os dados para serem posicionados no meio atravs do encapsulamento do pacote da camada 3

    em um quadro.

    Um quadro tem campos de cabealho e trailer que incluem os endereos de origem e destino de enlace de dados, QoS, tipo de

    protocolo e valores de Sequncia de Verificao do Quadro.

    RESUMO

  • 31

    QUESTIONRIO

  • 32

  • 33

    7.0.1 INTRODUO AO CAPTULO 4

    7.1.1 CAMADA DE ENLACE DE DADOS SERVIOS DE SUPORTE CONEXO PARA CAMADA SUPERIOR 5

    7.1.2 CAMADA DE ENLACE CONTROLE DE TRANSFERNCIA ATRAVS DO MEIO LOCAL 7

    7.1.3 CAMADA DE ENLACE CRIAO DE UM QUADRO 7

    7.1.4 CAMADA DE ENLACE CONEXO DE SERVIOS DA CAMADA SUPERIOR AO MEIO 9

    7.1.5 CAMADA DE ENLACE PADRES 10

    7.2.1 COLOCANDO OS DADOS NO MEIO 11

    7.2.2 CONTROLE DE ACESSO AO MEIO COMPARTILHADO 12

    7.2.3 CONTROLE DE ACESSO AO MEIO NO COMPARTILHADO 14

    7.2.4 TOPOLOGIA LGICA X TOPOLOGIA FSICA 15

    7.2.5 TOPOLOGIA PONTO-A-PONTO 16

    7.2.6 TOPOLOGIA MULTI-ACESSO 17

    7.2.7 TOPOLOGIA EM ANEL 17

    7.3.1 PROTOCOLOS DA CAMADA DE ENLACE O QUADRO 18

    7.3.2 ENQUADRAMENTO A FUNO DO CABEALHO 19

    7.3.3 ENDEREAMENTO PARA ONDE O QUADRO VAI? 20

    7.3.4 ENQUADRAMENTO O PAPEL DO TRAILER 20

    7.3.5 PROTOCOLOS DA CAMADA ENLACE O QUADRO 21

    7.4.1 SEGUINDO DADOS ATRAVS DE UMA REDE 25

    RESUMO 30

    QUESTIONRIO 31