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Introdução. Tecnologias de LAN e topologias de rede. Introdução. A maioria das redes de computadores são locais. E são projetadas para compartilhar um meio comum de comunicação de dados. Introdução. Comunicação direta: ponto a ponto: Também conhecido como rede de malha (mesh network).

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Introdu o

Introdução

Tecnologias de LAN e topologias de rede


Introdu o1

Introdução

  • A maioria das redes de computadores são locais.

  • E são projetadas para compartilhar um meio comum de comunicação de dados.


Introdu o2

Introdução

  • Comunicação direta: ponto a ponto:

    • Também conhecido como rede de malha (mesh network).

    • Tem três propriedades interessantes:

      • Pode usar hardware diferentes para cada transmissão;

      • Tem acesso exclusivo sobre o canal;

      • Apresentam um modo seguro para transf. de dados.


Rede ponto a ponto

Rede ponto a ponto

  • Conexões independentes ponto a ponto:


Rede ponto a ponto1

Rede ponto a ponto

  • Desvantagem:

    • O número de conexões ou pares de fios, cresce exponencialmente:

      • Conexões diretas necessárias = (N2-N)/2, onde N é o n. De computadores.


Padr es

Padrões

  • No final dos anos 60 e início dos anos 70, foram inventadas as chamadas rede locais para substituir as caras redes ponto a ponto.

  • Essa tecnologia permitia que diversos computadores compartilhassem um meio de comunicação para conexões locais.

  • Se tornou uma tecnologia popular: baixo custo.


Padroniza o

Padronização

  • A tecnologia das LANs só foi possível se desenvolver graças aos princípios de referência apresentada abaixo:

    • O princípio da localidade temporal de referência - diz que um computador tenderá a se comunicar com o mesmo conjunto de computadores;

    • O princípio da localidade física de referência - diz que os computadores próximos tendem a se comunicar mais uns com os outros.


Topologias de lan

Topologias de LAN

  • As LANs utilizam diferentes tecnologias e elas são classificadas em termos de topologias.

  • Existem três grandes categorias ou topologias utilizadas na tecnologia LAN:

    • Estrela;

    • Anel;

    • Barramento.


Topologias de uma lan

Topologias de uma LAN

  • Topologia de estrela.

    • Todos os computadores se prendem a um computador central.


Topologias de uma lan1

Topologias de uma LAN

  • Topologia em anel

    • São projetados para formar um loop fechado;

    • Um cabo conecta a um computador ao outro, depois outro cabo conecta o último computador ao computador seguinte.


Topologias de uma lan2

Topologias de uma LAN

  • Consiste em um único cabo longo ao qual os computadores se acoplam.

  • Qualquer computador pode se comunicar com qualquer outro computador.

  • É necessário uma coordenação.


Topologias de uma lan3

Topologias de uma LAN

  • Cada topologia tem vantagens e desvantagens:

    • As topologias em anel têm a facilidade para coordenarem o acesso, porém um cabo cortado derrubaria toda a rede;

    • Uma topologia baseada em estrela não tem a fragilidade de um cabo cortado;

    • A topologia em barramento têm a mesma desvantagem de uma rede em anel, porém exige menos fios que uma estrela.


Exemplo de rede de barramento

Exemplo de rede de Barramento

  • O padrão Ethernet foi inventado pela corporação Xerox no início dos anos 70. Com apoio da Digital Equipament e da Intel, formaram um padrão chamado DIX Ethernet.

  • A IEEE controla os padrões Ethernet.


Padr es ethernet

Padrões Ethernet

  • Versões atuais operam em três diferentes larguras de banda:

    • 10mbit/s (padrão original);

    • 100mbit/s (Fast Ethernet);

    • 1gbits/s (Gigabit Ethernet).


Exemplo de rede de barramento1

Exemplo de rede de Barramento

  • Funcionamento:

    • O acesso é compartilhado, mas apenas um computador pode transmitir em um dado instante no meio, enquanto que os demais computadores deverão a vez para ter acesso;

    • Nesta topologia, múltiplos computadores podem estar conectados ao barramento.


O uso da t cnica csma

O uso da técnica CSMA

  • Detecção de portadora em redes de acesso múltiplo.

    O CSMA - Carry Sense on Multi-Access Networks - é o mecanismo usado para coordenar a transmissão numa rede Ethernet.

    O padrão Ethernet não tem uma central capaz de coordenar os acessos de cada computador no meio.

    Ao invés disso, cada computador participa de um esquema chamado CSMA para ter o acesso no meio. A idéia é simples. Antes de falar, cada computador verifica se já existe algum sinal no cabo (meio), se houver, significa que o meio está em uso e portanto ele deve aguardar.


Csma cd

CSMA/CD

  • A técnica CSMA apenas detecta se o meio já está em uso, e evita que se interrompa uma comunicação em andamento por outro computador.

  • O que ocorre se dois computadores decidem transmitir no mesmo instante?


Csma cd1

CSMA/CD

  • O padrão Ethernet especifica também uma técnica para detectar colisões - (collision detection - CD).

  • Colisões são na verdade interferências que ocorrem quando dois computadores estão transmitindo ao mesmo tempo.

  • A técnica CSMA/CD também permite recuperar a transmissão de dados.


Csma cd2

CSMA/CD

  • Na ocorrência de uma interferência, cada computador aguarda até que o meio fique silencioso para iniciar novamente a transmissão. Cada computador espera um intervalo de tempo aleatório entre 0 e D para iniciar.

  • Se as colisões continuarem, o intervalo de tempo aumentará na proporção exponencial binário. Ex: 2D,4D,8D...

  • Está técnica de atraso é também chamada de Backoff.


Lans sem fio

LANs sem fio

  • As LANs (Ethernet) sem fios utilizam uma técnica variante chamada CSMA/CA.

  • Operam em 900mhz com taxa de transmissão de 2mbs.

  • O funcionamento é diferente porque:

    • Um computador não pode presumir que uma ausência de sinal signifique que o canal está livre;

    • O sinal é de baixa potência e pode sofrer bloqueio de sinal.


Colis o em redes sem fio

Colisão em redes sem fio

  • Computador 1 pode enviar um pacote para o computador 2, mas o computador 3 não pode ouvir e portanto poderia tentar enviar algo para o computador 2 também.


Csma ca

CSMA/CA

  • As LANs sem fio utilizam um esquema diferentes chamado CSMA/CA - Carry Senser Multiple Access with Collision Avoidance.

    • Consiste em transmitir um pequeno pacote de controle ao receptor. Sua confirmação assegura que o transmissor poderá transmitir para o outro computador;

    • Mesmo que dois computadores comecem a transmitir, cada um, um pacote de controle simultaneamente, o CSMA/CA permitirá que o receptor detecte os sinais como uma interferência ou colisão, nesse caso, ambos os transmissores ficarão sem resposta e aguardarão um tempo aleatório antes de tentar iniciar novamente suas transmissões.


Exemplo rede em anel

Exemplo rede em anel

  • O modelo IBM Token Ring:

    • Cada computador tem um cabo que interliga ao outro computador. As conexões formam um circulo fechado;

    • Tem um esquema especial de coordenação chamado token para dar acesso ao meio;

    • Somente um computador por vez te acesso ao meio, mas de forma justa.


Exemplo rede em anel1

Exemplo rede em anel

  • O token é um padrão diferentes de bits que o hardware gera automaticamente e passa de computador para outro computador de forma única;

  • Um computador só tem direito de transmitir dados quando tiver o token;

  • Os erros podem ser verificados pela comparação dos bits recebidos e transmitidos no anel.


Exemplo de redes em anel

Exemplo de redes em anel

  • Anel FDDI.

    • Utiliza dois cabos de fibra de vidros;

    • Tem redundâncias as falhas.


Exemplo de redes em estrela

Exemplo de redes em estrela

  • Inventadas pelas companias telefonicas, as redes ATMs permitem altas taxas de transmissão de dados.

  • O elemento principal desta tecnologia é o switch ATM que permite interconectar diversos computadores.


Exemplo de redes em estrela1

Exemplo de redes em estrela

  • Uma conexão com um computador consistem em um par de fios de fibra de vidro.

  • Atingem velocidades de pelo menos 155 Mbps.


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