Redes - Camada Enlace

  • View
    57.262

  • Download
    3

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Slides de suporte da aula de Redes de Computadores - Continuar pesquisas nas bibliografias: TANENBAUM, Andrew S. Redes de Computadores. Editora Campus, 4 Edio. 2003.COMER, Douglas E. Interligao de Redes com TCP/IP, volume 1. Editora Campus, 5 Edio. 2006.TORRES, Gabriel. Redes de Computadores Curso Completo. 1 ed. Editora Axcel Books. 2001.

Transcript

  • 1. 1 Camada Enlace Luiz Arthur A camada de enlace de dados a segunda camada tanto do modelo OSI quanto do modelo TCP/IP. A camada de enlace trata de algoritmos que permitem uma comunicao eficiente e confivel entre dois computadores adjacentes, ou seja, duas mquinas fisicamente conectadas por meio de um canal de comunicao que funciona conceitualmente como um fio (cabo coaxial, par-tranado, linha telefnica, ou um canal sem fio). Em principio parece que a camada de enlace no importante e cuida de problemas triviais, mas infelizmente, os circuitos de comunicao produzem erros ocasionais. Alm disso, eles tm uma taxa de dados finita, e h um retardo de propagao diferente de zero entre o momento em que o bit enviado e o momento em que ele recebido. Essas limitaes tm implicaes importantes para a eficincia da transferncia de dados e os protocolos usados para comunicaes devem levar todos esses fatores em considerao. A camada de enlace de dados executa diversas funes especficas. Dentre elas esto as seguintes: Fornece uma interface de servio bem definida camada de rede; Lidar com erros de transmisso; Fornecer controle de acesso ao meio; Regular o fluxo de dados, de tal forma que receptores lentos no sejam atropelados por transmissores rpidos. A camada de enlace de dados recebe os pacotes da camada de rede e os encapsula em quadros para transmisso, cada quadro contm um cabealho (header) de quadro, um campo de carga til, que conter o pacote, e um final (trailer) de quadro.
  • 2. 2 Camada Enlace Luiz Arthur A camada de enlace de dados pode ser projetada de modo a oferecer diversos servios, que podem variar de sistema para sistema. Trs possibilidades razoveis oferecidas com freqncia so: Servio sem conexo e sem confirmao; Servio sem conexo e com confirmao; Servio orientado a conexes com confirmao; A maior parte das LANs utiliza servios sem conexo e sem confirmao na camada de enlace de dados, ficando isto a cargo das camadas superiores. O segundo mtodo til em canais no confiveis, como os sistemas sem fio. O terceiro mtodo tem uso em algumas redes WANs. Para oferecer servios camada de rede, a camada de enlace deve usar o servio fornecidos a ela pela camada fsica. O que a camada fsica faz aceitar um fluxo de bits brutos e tentar entreg-lo ao destino. No h uma garantia de que esse fluxo de bits seja livre de erros. Assim a camada de enlace responsvel por detectar e, se necessrio, corrigir erros. Em muitos casos, os processos da camada fsica e da camada de enlace de dados estaro geralmente funcionando em um processador dentro de um chip especial de E/S de rede, e o cdigo da camada de rede estar na CPU principal, porm outras implementaes tambm so possveis.
  • 3. 3 Camada Enlace Luiz Arthur Exemplos de protocolos da Camada de Enlace Um protocolo da camada de enlace o protocolo HDLC (High-level Data Link Control), que um protocolo clssico orientado a bits, cujas variantes foram utilizadas durante dcadas em muitas aplicaes, apesar de um pouco antigo. O HDLC e seus sucessores so derivados do protocolo de enlace utilizado primeiro no mundo dos computadores de grande porte da IBM: O protocolo SDLC (Synchronous Data Link Control - controle de enlace de dados sncrono), depois de desenvolvido este foi submetido ao ANSI e este modificou e transformou o SDLC no ADCCP (Advanced Data Communication Control Procedure procedimento de controle de comunicao de dados avanados), e a ISO alterou o SDLC, para transform-lo no HDLC (controle de enlace de dados de alto nvel), este tambm teve variaes levando a chamar de LAP (Link Access Procedure) como parte do padro de interface de rede X.25. A caracterstica mais interessante dos padres que h muitos deles para escolher. Alm disso, se voc no gostar de nenhum, voc poder simplesmente esperar pelo modelo do prximo ano. Esses protocolos se baseiam nos mesmos princpios. Todos so orientados a bits e todos utilizam a tcnica de insero de bits para transferncia de dados. Eles diferem apenas em pequenos e irritantes detalhes. Os protocolos orientados a bits, tem o seguinte formato: Um conjunto de Flags que indica o inicio e final do quadro; o campo Endereo para identificar um dos vrios terminais, ou em redes ponto-a-ponto esse campo utilizado para fazer distino entre comandos e respostas; O campo Controle usado para nmeros de seqncia, confirmaes e outras finalidades. 01111110 Endereo Controle Dados Verificao 01111110
  • 4. 4 Camada Enlace Luiz Arthur O campo Dados pode conter qualquer informao; O campo soma de verificao uma variao do cdigo de redundncia cclica; O quadro delimitador por outra flag, sendo que nas linhas ponto-a-ponto ociosa, as seqncias de flags so transmitidas de forma contnua. Apesar de sua ampla utilizao, o HDLC est longe de ser perfeito. Redes com canais Ponto-a-Ponto A Internet consiste em mquinas individuais (hosts e roteadores) e na infra- estrutura de comunicao que as conecta. Dentro de um nico prdio, as LANs so bastante utilizadas para interconexes, mas grande parte da infra-estrutura geograficamente distribuda construda a partir de linhas privadas ponto- a-ponto. Na prtica, a comunicao ponto-a-ponto utilizada principalmente em duas situaes. Na primeira delas, milhares de organizaes tm uma LAN ou mais, cada uma com um determinado nmero de hosts e um roteador. Com freqncia, os roteadores so interconectados por uma LAN de backbone. Em geral, todas as conexes com o mundo exterior passam por um ou dois roteadores que tm linhas privadas (tambm chamadas de linhas dedicadas) ponto-a-ponto com roteadores distantes. So esses roteadores e suas linhas privadas que compem as sub-redes de comunicao, nas quais a Internet se baseia. A segunda situao em que as linhas ponto-a-ponto executam uma funo importante na Internet diz respeito aos milhes de indivduos que estabelecem conexes domsticas com a Internet utilizando modems e linhas telefnicas com acesso por discagem.
  • 5. 5 Camada Enlace Luiz Arthur Tanto para a conexo de linha privada entre roteadores quanto para a conexo com acesso por discagem entre o host e o roteador, necessrio o uso de um protocolo de enlace de dados ponto-a-ponto na linha para cuidar do enquadramento, do controle de erros e de outras funes da camada de enlace. Point-to-Point Protocol - PPP A Internet precisa de um protocolo ponto-a-ponto para diversos fins, inclusive para cuidar do trfego de roteador para roteador e de usurio domstico para ISP (provedor de servios da Internet). Esse protocolo o PPP (Point-to-Point Protocol protocolo ponto-a-ponto), este trata da deteco de erros, aceita vrios protocolos, permite que endereos IP sejam negociados em tempo de conexo, permite a autenticao e inclui muitas outras caractersticas. O PPP dispe de trs recursos: Um mtodo de enquadramento que delineia de forma no ambgua o fim de um quadro e o incio do quadro seguinte. O formato do quadro tambm lida com a deteco de erros; Um protocolo de controle de enlace usado para ativar linhas, test-las, negociar opes e desativ-las novamente quando no forem mais necessrias. Esse protocolo denominado LCP (Link Control Protocol protocolo de controle de enlace). Ele admite circuitos sncronos e assncronos, e tambm codificaes orientados a bytes e a bits. Uma maneira de negociar as opes da camada de rede de modo independente do protocolo da camada de rede a ser utilizada. O mtodo escolhido deve ter um NCP (Network Control Protocol protocolo de controle de rede) diferente para cada camada de rede aceita.
  • 6. 6 Camada Enlace Luiz Arthur O formato de quadro PPP foi definido de modo a ter uma aparncia semelhante ao formato de quadro HDLC, pois no h motivo algum para a definio de um novo padro. A principal diferena entre o PPP e o HDLC que o PPP orientado a caracteres, e no a bits. O PPP no oferece uma transmisso confivel com o uso de nmeros de seqncia e confirmaes como padro, mas em redes sem fio podemos utilizar o PPP modificado para este tipo de recurso. Flags Flags Endereo Controle Protocolo Carga til Verificao 01111110 01111110 Todos os quadros PPP comeam pelo byte de flag, que indica o inicio de um quadro. O