Capítulo 7 - Camada de Enlace

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    07-Dec-2015

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CAPTULO 7 CAMADA DE ENLACE7.0.1 INTRODUO AO CAPTULOPara 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. ObjetivosAps 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.

7.1.1 Camada de Enlace Servios de Suporte Conexo para a camada superiorA 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 enquadramentoControla 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)* - O meio fsico para transferncia de informao entre dois nsRede (fsica)** - 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.* 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 mutimdia.

** 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 (Parte de uma rede de computadores que cada dispositivo se comunica usando o mesmo meio fsico. Os segmentos da rede so estendidos por hub ou repetidores).

Acesso da Camada Superior ao MeioComo 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. 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. Embora os dois hosts possam estar se comunicando com seus protocolos pares da camada de Rede (IP, por exemplo), provvel que numerosos 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 Ethernet. 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, desencapsulado, 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 adaptar 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 apresentar 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.htmlMTU - http://www.tcpipguide.com/free/t_IPDatagramSizeMaximumTransmissionUnitMTUFragmentat.htm7.1.2 Camada de Enlace Controle de transferncia atravs do Meio LocalOs 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. Outro ambiente de rede pode consistir de uma conexo direta entre somente dois dispositivos sobre os quais o fluxo de dados ocorre seqencialmente 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, desencapsul-lo na PDU da Camada 3, reencapsular a PDU dentro de um novo quadro, e coloc-lo no meio fsico do prximo link da rede.

7.1.3 Camada de Enlace Criao de um QuadroA 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 comunicaoQuando a comunicao entre ns individuais comea e quando ela terminaQuais erros ocorreram enquanto os ns se comunicavamQuais os prximos ns que se comunicaroA 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 RedeCabealho - Contm a informao de controle, como endereamento, e localizado no incio da PDU.Trailer - Contm a informao de controle adicionada ao final da PDUEstes elementos do quadro sero discutidos em mais detalhes posteriormente neste captulo.Formatao

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