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CCNA Exploration

Ethernet

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Cronograma

Introdução

Controle de Link Lógico (LLC)

MAC

História do Ethernet

O quadro

Endereço MAC do Ethernet

Unicast, multicast e broadcast

Controle de acesso ao meio Ethernet

Processo CSMA/CD

Sincronização Ethernet

Visão geral da camada física Ethernet

Futuras opções

Hubs e Switches

Switches – encaminhamento seletivo

Operação do switch

Processo ARP

Resumo e revisão

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Introdução

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Introdução

A primeira LAN do mundo foi a versão original da Ethernet. Robert Metcalfe e seus colegas da Xerox a projetaram há mais de 30 anos. O primeiro padrão Ethernet foi publicado em 1980 por um consórcio da Digital Equipment Corporation, Intel e Xerox (DIX). Metcalfe queria que a Ethernet fosse um padrão compartilhado com o qual todos pudessem se beneficiar e, portanto, ela foi lançada como um padrão aberto. Os primeiros produtos desenvolvidos no padrão Ethernet foram vendidos no início da década de 80.

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Introdução

Em 1985, o comitê de padrões do Institute of Electrical and Electronics Engineers (Instituto de Engenharia Elétrica e Eletrônica - IEEE) para Redes Locais e Metropolitanas publicou padrões para LANs. Tais padrões começam com o número 802. O padrão para a Ethernet é 802.3. O IEEE desejava garantir que seus padrões fossem compatíveis com os da International Standards Organization (ISO) e o modelo OSI. Para garantir a compatibilidade, os padrões IEEE 802.3 tinham que atender às necessidades da Camada 1 e da parte inferior da Camada 2 do modelo OSI. Como resultado, algumas pequenas modificações no padrão Ethernet original foram feitas no 802.3.

A Ethernet opera nas duas camadas inferiores do modelo OSI: a camada de Enlace de Dados e a camada Física.

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Introdução

O sucesso da Ethernet se deve aos seguintes fatores:

• Simplicidade e facilidade de manutenção

• Capacidade de incorporar novas tecnologias

• Confiabilidade

• Baixo custo de instalação e atualização

A introdução da Gigabit Ethernet levou a tecnologia LAN original para distâncias que fazem da Ethernet uma Metropolitan Area Network (MAN) e um padrão WAN.

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Introdução

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Controle de Link Lógico (LLC)

Implementado em software. Independe do meio físico

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MAC

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História do Ethernet

A primeira versão já incorporava o CSMA/CD

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História do Ethernet

Cabo coaxial 10Base5 e 10Base2

Cabo par-trançado

Ethernet Legada (10BaseT)

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História do Ethernet

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História do Ethernet

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O quadro

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O quadro

O padrão original Ethernet definia o tamanho mínimo de quadro como 64 bytes e o máximo como 1518 bytes. Isso incluía todos os bytes do campo Endereço MAC de Destino até o campo Frame Check Sequence (Seqüência de Verificação de Quadro - FCS). Os campos Preâmbulo e Delimitador de Início de Quadro não são incluídos quando se descreve o tamanho de um quadro. O padrão IEEE 802.3ac, emitido em 1998, ampliou o tamanho máximo permitido do quadro para 1522 bytes. O tamanho do quadro aumentou para acomodar uma tecnologia chamada Rede Local Virtual (VLAN). As VLANs são criadas dentro de uma rede comutada e serão apresentadas em um curso posterior.

Se o tamanho de um quadro transmitido for inferior ao mínimo ou superior ao máximo, o dispositivo receptor descarta o quadro. Quadros descartados provavelmente são o resultado de colisões ou outros sinais indesejados e, portanto, são considerados inválidos.

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O quadro

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Endereço MAC do Ethernet

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Endereço MAC do Ethernet

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Endereço MAC do Ethernet

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Endereço MAC do Ethernet

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Endereço MAC do Ethernet

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Unicast, multicast e broadcast

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Unicast, multicast e broadcast

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Unicast, multicast e broadcast

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Controle de acesso ao meio Ethernet

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Processo CSMA/CD

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Processo CSMA/CD

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Processo CSMA/CD

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Processo CSMA/CD

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Processo CSMA/CD

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Processo CSMA/CD

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Processo CSMA/CD

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Processo CSMA/CD

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Processo CSMA/CD

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Processo CSMA/CD

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Processo CSMA/CD

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Processo CSMA/CD

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Sincronização Ethernet

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Sincronização Ethernet

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Sincronização Ethernet

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Sincronização Ethernet

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Visão geral da camada física Ethernet

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Visão geral da camada física Ethernet

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Visão geral da camada física Ethernet

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Visão geral da camada física Ethernet

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Visão geral da camada física Ethernet

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Futuras opções

CSMA/CD não é mais necessário, já que a maioria das tecnologias são full-duplex

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Futuras opções

Embora o 1-Gigabit Ethernet esteja disponível e os produtos do 10-Gigabit estejam se tornando mais disponíveis, o IEEE e o 10-Gigabit Ethernet Alliance estão trabalhando em padrões de 40-, 100- ou mesmo 160-Gbps. As tecnologias adotadas dependerão de vários fatores, incluindo as taxas de maturação das tecnologias e padrões, a frequência de adoção no mercado e o custo de produtos emergentes.

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Hubs e Switches

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Hubs e Switches

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Hubs e Switches

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Hubs e Switches

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Hubs e Switches

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Hubs e Switches

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Switches – encaminhamento seletivo

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Switches – encaminhamento seletivo

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Switches – encaminhamento seletivo

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Switches – encaminhamento seletivo

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Switches – encaminhamento seletivo

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Switches – encaminhamento seletivo

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Switches – encaminhamento seletivo

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Operação do switch

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Operação do switch

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Operação do switch

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Operação do switch

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Operação do switch

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Operação do switch

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Operação do switch

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Processo ARP

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Processo ARP

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Processo ARP

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Processo ARP

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Processo ARP

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Processo ARP

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Processo ARP – destino fora da rede local

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Processo ARP – destino fora da rede local

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Processo ARP – destino fora da rede local

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Processo ARP – destino fora da rede local

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Processo ARP – destino fora da rede local

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Processo ARP – destino fora da rede local

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Processo ARP – destino fora da rede local

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Processo ARP – remoção do mapeamento

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Processo ARP – problemas

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Resumo e Revisão

Ethernet é um protocolo de Acesso à Rede TCP/IP eficaz e amplamente utilizado. Sua estrutura comum de quadro foi implementada por uma rede de tecnologias de meio físico, cobre e fibra, tornando-o o protocolo LAN mais comum em uso atualmente.

Como uma implementação dos padrões IEEE 802.2/3, o quadro Ethernet fornece endereçamento MAC e verificação de erros. Por ser uma tecnologia de meio físico compartilhado, a Ethernet teve que aplicar um mecanismo CSMA/CD para gerenciar o uso do meio físico por vários dispositivos. Substituir hubs por switches em rede local reduziu a probabilidade de colisões de quadros em links half-duplex. Versões atuais e futuras, no entanto, operam basicamente como links de comunicações em full-duplex e não precisam gerenciar a disputa pelo de meio físico ao mesmo detalhe.

O endereçamento de Camada 2 fornecido pela Ethernet suporta comunicações unicast, multicast e broadcast. A Ethernet usa o Protocolo de Resolução de Endereço para determinar os endereços MAC dos destinos e mapeá-los para endereços da camada de Rede conhecidos.