CCNA 1 – Conceitos de Ethernet
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CCNA 1 – Conceitos de Ethernet. Conceitos de Ethernet. Introdução ao Ethernet Formato do quadro CSMA/CD Tipos de colisão Tipos de erro Autonegociação. Introdução ao Ethernet. É essencial ter um entendimento de como os dispositivos de rede obtêm acesso aos meios físicos.

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Presentation Transcript


Ccna 1 conceitos de ethernet

CCNA 1 – Conceitos de Ethernet


Ccna 1 conceitos de ethernet

Conceitos de Ethernet

  • Introdução ao Ethernet

  • Formato do quadro

  • CSMA/CD

  • Tipos de colisão

  • Tipos de erro

  • Autonegociação


Ccna 1 conceitos de ethernet

Introdução ao Ethernet

É essencial ter um entendimento de como os dispositivos de rede obtêm acesso aos meios físicos

Ethernet atua nas camadas 1 e 2

Ethernet em 1973  3 Mbps

Ethernet atual  10 Gbps

Este padrão surgiu para redes locais, mas já pode ser utilizado em MAN e WAN


Ccna 1 conceitos de ethernet

Introdução ao Ethernet

A idéia original para Ethernet surgiu de problemas de permitir que dois ou mais hosts usem o mesmo meio físico e de evitar que sinais interfiram um com o outro

Este mesmo problema foi estudado em 1970 pela Universidade do Hawai, dando origem a Alohanet.

Alohanet formou a base de acesso Ethernet, chamado de CSMA/CD


Ccna 1 conceitos de ethernet

Introdução ao Ethernet

O primeiro padrão Ethernet foi publicado em 1980 pela DIX (Digital Equipment, Intel e Xerox). Foi lançado como padrão aberto

Em 1985 a IEEE lançou o 802.3, que é compatível com o padrão da DIX e Modelo OSI

Ethernet é escalável  acomoda novos meios físicos e a largura de banda pode aumentar, mas o padrão continua o mesmo


Ccna 1 conceitos de ethernet

Introdução ao Ethernet

Ethernet legada  10 Mbps

Fast Ethernet  100 Mbps

Gigabit Ethernet  1000 Mbps

802.0  padrão de Redes Locais e Redes Metropolitanas

802.1  uma espécie de “ponte” entre o meio e o enlace

802.2  LLC (específica mecanismos de endereçamento)

802.3  Ethernet (CSMA/CD – Multíplo Acesso com Verificação de Portadora e Detecção de Colisão)


Ccna 1 conceitos de ethernet

Introdução ao Ethernet

Ethernet e relação com Modelo OSI

Um sinal nunca retorna à porta que saiu.

Repetidores  provocam um domínio de colisão.

Bridges ou Routers  provocam vários domínios de colisão

Controle de Acesso ao Meio  ordena a transmissão (monta quadro) e define endereço físico.


Ccna 1 conceitos de ethernet

Introdução ao Ethernet

Camada 1 versus Camada 2


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Introdução ao Ethernet

Formato do Endereço MAC


Ccna 1 conceitos de ethernet

Introdução ao Ethernet

De Quadro a bits (onde?)


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Formato do quadro

Informações essenciais dos Quadros

  • Quais computadores estão se comunicando entre si

  • Quando a comunicação entre computadores individuais começa e quando termina

  • Providencia um método para a detecção de erros que ocorreram durante a comunicação

  • De quem é a vez de "falar" em uma "conversa" entre computadores


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Formato do quadro

Formato de Quadro genérico

A  sinalização de inicio

B  endereços MAC

C  informa quem (protocolo) recebe na camada superior (0x0800 = IPv4, 0x0806 = ARP)

D  contêm o encapsulamento das camadas superiores. Os bytes podem ser preenchidos com ZERO para atingir o tamanho

E  Verificação do Quadro. É um nº calculado pela origem e verificado pelo destino


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Formato do quadro

Estrutura do Quadro Ethernet

FSD

FCS


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Formato do quadro

Preâmbulo

  • É uma sequência de sincronização de temporização

Delimitador de Início de Quadro

  • Sequência  10101011

  • Marca o final da temporização


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Formato do quadro

Comprimento/Tipo

  • Se menor que 1536 (0x600), então indica

  • o comprimento (nº de Bytes)

  • Senão, indica o tipo de protocolo à camada superior

Dados

  • Em Ethernet não ultrapassa 1500 Octetos

  • É necessário um enchimento mínimo de 64 Octetos


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Formato do quadro

Media Access Control (MAC)

  • Determinístico (revezamento)  Token Ring e FDDI

  • Não determinístico (primeiro a chegar, primeiro a usar)  Ethernet

Ethernet utiliza CSMA/CD


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CSMA/CD

Funções do CSMA/CD

  • Transmitir e receber quadros de dados

  • Decodificar quadros de dados e verificar se os endereços são válidos, antes de passá-los às camadas superiores do modelo OSI

  • Detectar erros dentro dos quadros de dados ou na rede


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CSMA/CD

Funções do CSMA/CD

1º  escuta antes de transmitir para verificar se não está ocupado

NÃO  transmite e escuta para verificar se tem ouro nó tentando transmitir também

SIM  aguarda um tempo aleatório antes de tentar novamente


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CSMA/CD

Funções do CSMA/CD

Aumento da Voltagem

Todos os nós detectam a colisão e todos recuam (backoff) por um tempo aleatório. Em seguida, tentam se comunicar novamente.


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Tipos de colisão

Tempo de bit

Tempo de cada bit

Atraso o sinal elétrico demora um pouco para chegar ao outro lado

Latência é o retardo que ocorre entre ida e volta. Ou ainda, tempo decorrido de uma atividade e sua conclusão


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Tipos de colisão

Tempo de bit

Half Duplex ou envia ou recebe, nunca ao mesmo tempo. Envia 64 bits de informação para sincronização de temporização

Full Duplex envia e recebe ao mesmo tempo. Não ocorre colisão e portanto não utiliza o “tempo de espera”

Comunicação Assíncrona (10 Mbps ou menos)  utiliza sincronização de temporização.

Comunicação Síncrona (100 Mbps ou mais)  não são utilizadas as informações de sincronização de temporização (8 octetos). Mas o preâmbulo de delimitador de inicio de Quadro permanecem por questões de compatibilidade.


Ccna 1 conceitos de ethernet

Tipos de colisão

Caracterização de colisão


Ccna 1 conceitos de ethernet

Tipos de colisão

Slot-time

Uma transmissão não pode ser menor que 1 slot time. Ou seja, trafegar menos bits no tempo adequado

Quando ocorre colisões, envia-se um jam signal de 32 bits

Por que se exige um tamanho mínimo de dados em quadro?


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Tipos de colisão

Espaçamento de Quadro

O espaçamento entre quadros é necessário para que outros Hosts também possam utilizar o meio

Se a camada MAC for incapaz de enviar o quadro após 16 tentativas, ela desiste e gera um erro para a camada de rede

Quadros parcialmente transmitidos, que foram afetados por colisão, são conhecidos como “runts”, ou fragmento de colisão


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Tipos de colisão

Colisão Simples  colisão que foi detectada, mas que na próxima tentativa foi transmitida com êxito

Colisão Múltipla  um mesmo quadro colidiu repetidamente até ser transmitido com êxito


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Tipos de colisão

Cabo coaxial  a colisão gera sobretensão, identificada pelas interfaces de rede.

Cabo Par-Trançado (half-duplex)  quando um sinal é transmitido por um par, o outro não deve receber sinal. Se receber, então é uma Colisão

Quadro de Tamanho inválido


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Tipos de erros

Principais origens de erros Ethernet:

  • Runt transmissão simultânea antes que tenha ocorrido o slot time

  • Colisão tardia  transmissão simultânea após ter decorrido o slot time

  • Jabber  transmissão excessiva (longa)

  • Short Frame  transmissão curta

  • Erro de FCS  transmissão corrompida

  • Colisões locais e remotas são consideradas normais.

  • Colisões tardias são consideradas erros.


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Tipos de erros

Erros de FCS

O Checksum calculado pelo Host transmissor é diferente do Checksum calculado pelo recepetor

Muitos erros de FCS em um mesmo Host indica placa de rede defeituosa, ou driver corrompido ou cabo defeituoso

Quando há muitos erros em vários Hosts indica que o cabeamento pode estar defeituoso, ou versões erradas de driver ou um defeito de porta de Hub


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Autogenociação

Processo de negociação entre interfaces 10, 100 e 1000 (half ou duplex) em par-trançado

Em Interface 10BaseT, cada estação emite um Pulso a cada 16 milisegundos, enquanto não estivesse ocupada por uma mensagem. Isto foi chamado de NLP (Normal Link Pulse)

Um avanço do NLP é chamado de rajada de FLP (Fast Link Pulse) Aproveitasse o NLP por questão de compatibilidade


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Autogenociação

Estes pulsos são sinais que são interpretados pela interfaces para saberem e negociarem a velocidade

Se um dos parceiros não emitir a mesma rajada, então significa que trabalham em velocidades diferentes


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Autogenociação

  • Se for obtido um link através de detecção paralela (outro par), caracteriza-se como Half-Duplex

  • O Full-Duplex pode ser obtido por uma Autonegociação completa ou forçosamente


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