Ethernet

Faculdade de Tecnologia Senac Pelotas
Curso Superior de Tecnologia em Redes de Computadores
Prof. Eduardo Maroñas Monks
Unidade Curricular - Redes I
Ethernet (IEEE 802.3)
Redes I – Ethernet
1
Sumário
•
Camada de Enlace de Dados
•
Redes Ethernet
•
Referências
Redes I – Ethernet
2
Camada de enlace: introdução
Algumas terminologias:
 Hospedeiros e
roteadores são nós
 Canais de comunicação
que conectam nós
adjacentes ao longo do
caminho de
comunicação são
enlaces
 Enlaces com fio
 Enlaces sem fio
 LANs
 Pacote de camada-2 é
um quadro, encapsula o
datagrama
A camada de enlace tem a
responsabilidade de transferir um
datagrama de um nó para o nó
adjacente sobre um enlace.
Redes I – Ethernet
3
Serviços da camada de enlace
 Enquadramento, acesso ao enlace:
 Encapsula datagramas em quadros acrescentando cabeçalhos e
trailer
 Implementa acesso ao canal se o meio é compartilhado
 “Endereços físicos” usados nos cabeçalhos dos quadros para
identificar a fonte e o destino dos quadros
 Diferente do endereço IP!
 Entrega confiável entre dois equipamentos fisicamente
conectados:
 Já aprendemos como isso deve ser feito (Capítulo 3)!
 Raramente usado em enlaces com baixa taxa de erro (fibra,
alguns tipos de par de fios trançados de cobre)
 Enlaces sem fio (wireless): altas taxas de erro
Redes I – Ethernet
4
Serviços da camada de enlace
 Controle de fluxo:
 Limitação da transmissão entre transmissor e receptor
 Detecção de erros:
 Erros causados pela atenuação do sinal e por ruídos
 O receptor detecta a presença de erros:
 Avisa o transmissor para reenviar o quadro perdido
 Correção de erros:
 O receptor identifica e corrige o bit com erro(s) sem recorrer
à retransmissão
 Half-duplex e full-duplex
• Com half-duplex, os nós em ambas as extremidades do enlace
podem transmitir, mas não ao mesmo tempo
• Full-Duplex, ambos os nós podem transmitir simultaneamente
Redes I – Ethernet
5
Comunicação de adaptadores
 Camada de rede implementada no “adaptador” (isto é, NIC)
 Cartão Ethernet, cartão PCMCI, cartão 802.11
 Lado transmissor:
 Encapsula o datagrama em um quadro
 Adiciona bits de verificação de erro, rdt, controle de fluxo etc.
 Lado receptor
 Procura erros, rdt, controle de fluxo etc.
 Extrai o datagrama, passa para o lado receptor
 Adaptador é semi-autônomo

Camadas de enlace e física
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6
Checksum da Internet
Objetivo: detectar “erros” (ex.: bits trocados) num segmento
transmitido (nota: usado apenas na camada de transporte)
Transmissor:
 Trata o conteúdo de segmentos como seqüências de números
inteiros de 16 bits
 Checksum: adição (soma em complemento de um) do conteúdo do
segmento
 Transmissor coloca o valor do checksum no campo checksum do UDP
Receptor:
 Computa o checksum do segmento recebido
 Verifica se o checksum calculado é igual ao valor do campo
checksum:
Exemplo de utilitário para verificação de integridade http://192.168.200.3/software/fsum.zip
NÃO — erro detectado
 SIM — não detectou erro. Mas talvez haja erros apesar disso?
Depois….
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7
Enlaces de acesso múltiplo e
protocolos
Dois tipos de enlaces:
 Ponto-a-ponto (fio
único, ex.: PPP, SLIP)
 Broadcast (fio ou meio
compartilhado);
 Ethernet tradicional
 Upstream HFC
 802.11 LAN sem fio
The Point-to-Point Protocol (PPP) – RFC 1661 http://www.ietf.org/rfc/rfc1661.txt
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8
Protocolos de acesso múltiplo
 Canal de comunicação único e compartilhado
 Duas ou mais transmissões simultâneas pelos nós:
interferência
 Colisão se um nó receber dois ou mais sinais ao mesmo
tempo
 Protocolo de múltiplo acesso:
 Algoritmo distribuído que determina como as estações
compartilham o canal, isto é, determinam quando cada
estação pode transmitir
 Comunicação sobre o compartilhamento do canal deve
utilizar o próprio canal!
 Nenhum canal fora-de-banda para coordenação
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9
Protocolos de acesso aleatório
 Quando o nó tem um pacote a enviar:
 Transmite com toda a taxa do canal R.
 Não há uma regra de coordenação a priori entre os nós
 Dois ou mais nós transmitindo -> “colisão”,
 Protocolo MAC de acesso aleatório determina:
 Como detectar colisões
 Como as estações se recuperam das colisões (ex., via
retransmissões atrasadas)
 Exemplos de protocolos MAC de acesso aleatório:
 slotted ALOHA
 ALOHA
 CSMA e CSMA/CD
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10
CSMA: Carrier Sense Multiple
Access
CSMA: escuta antes de transmitir:
 Se o canal parece vazio: transmite o pacote
 Se o canal está ocupado, adia a transmissão
 Analogia humana: não interrompa os outros!
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11
CSMA/CD (detecção de colisão)
CSMA/CD: detecção de portadora, deferência como no CSMA
 Colisões detectadas num tempo mais curto
 Transmissões com colisões são interrompidas, reduzindo o
desperdício do canal
 Detecção de colisão:
 Fácil em LANs cabeadas: medição da intensidade do sinal,
comparação dos sinais transmitidos e recebidos
 Difícil em LANs sem fio: receptor desligado enquanto
transmitindo
 Analogia humana: o “bom de papo” educado
Em transmissão full-duplex, o CSMA/CD não é necessário!
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12
Endereços de LAN e ARP
Endereços IP de 32-bit:
 Endereços da camada de rede
 Usados para levar o datagrama até a rede de destino
(lembre-se da definição de rede IP)
Endereço de LAN (ou MAC ou físico):
 Usado para levar o datagrama de uma interface física a
outra fisicamente conectada com a primeira (isto é, na
mesma rede)
 Endereços MAC com 48 bits (na maioria das LANs)
gravados na memória fixa (ROM) do adaptador de rede
Redes I – Ethernet
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Endereços de LAN (mais)
 A alocação de endereços MAC é administrada pelo IEEE
 O fabricante compra porções do espaço de endereço MAC (para
assegurar a unicidade)
 Analogia:
(a) endereço MAC: semelhante ao número do RG
(b) endereço IP: semelhante a um endereço postal
 Endereçamento MAC é “flat” => portabilidade
 É possível mover uma placa de LAN de uma rede para outra
sem
reconfiguração de endereço MAC
 Endereçamento IP “hierárquico” => NÃO portável
 Depende da rede na qual se está ligado
Redes I – Ethernet
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ARP: Address Resolution Protocol
(Protocolo de resolução de endereços)
Questão: como determinar o endereço MAC de B,
dado o endereço IP de B?
 Cada nó IP (hospedeiro, roteador) numa LAN tem um
módulo e uma tabela ARP
 Tabela ARP: mapeamento de endereços IP/MAC para
alguns nós da LAN
< endereço IP; endereço MAC; TTL>
< IP address; MAC address; TTL>
 TTL (Time To Live): tempo depois do qual o
mapeamento de endereços será esquecido
(tipicamente 20 min)
Redes I – Ethernet
15
ARP: Address Resolution Protocol
(Protocolo de resolução de endereços)
• ARP
(Address Resolution Protocol)
• Protocolo responsável por encontrar o endereço
MAC correspondente ao endereços IP
• Utiliza transmissões em broadcast
•Necessário na comunicação de hosts locais
(diretamente conectados) e entre hosts em
diferentes redes (gateway)
Redes I – Ethernet
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Protocolo ARP
Destino na mesma LAN
Destino em outra LAN
Redes I – Ethernet
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Ethernet (padrão IEEE 802.3)
Tecnologia de rede local “dominante” :
 Barato R$20 por 100 Mbit/s!
 Primeira tecnologia de LAN largamente usada
 Mais simples e mais barata que LANs com token e ATM
 Velocidade crescente: 10 Mbit/s – 10 Gbit/s (40Gbit/s e 100Gbit/s)
esboço da Ethernet
por Bob Metcalfe
Redes I – Ethernet
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Ethernet - Exemplo
Redes I – Ethernet
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Ethernet – Histórico dos padrões
Padrão
Ano
Função
Exp. Ethernet
1972
2,94 Mbit/s - barramento de cabo coaxial
Ethernet II (DIX
V.2.0)
1982
10 Mbit Ethernet – cabo coaxial fino (DIX – Digital, Intel,
Xerox)
IEEE 802.3
1983
10BASE5 (10Mbit/s) cabo coaxial grosso (cabeçalho 802.2 LLC,
segue ao cabeçalho 802.3)
IEEE 802.3a
1985
10BASE2 - Chipernet
IEEE 802.3b
1985
10BROAD36
IEEE 802.3c
1985
10Mbit/s repeater specification
IEEE 802.3d
1987
FIORL (Fiber Optic Inter-Repeater Link)
IEEE 802.3e
1987
1BASE5 Star LAN
IEEE 802.3i
1990
10BASE-T – 10Mbit/sover twisted pair
IEEE 802.3j
1993
10BASE-F – 10Mbit/s over Fiber-Optic
IEEE 802.3u
1995
100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX, Fast Ethernet, Auto
sense
IEEE 802.3x
1997
Full Duplex and Flow control (também acaba com frames DIX)
IEEE 802.3y
1998
100BASE-T2, 100Mbit/s over low quality twisted pair
IEEE 802.3z
1998
1000Base-X, 1Gbit/s Ethernet over Fiber-Optic
IEEE 802.3 - 1998
1998
Revisão do Padrão incorporando todas atualizações e erros
acima
Redes I – Ethernet
20
Ethernet - – Histórico dos padrões
IEEE 802.3ab
1998
1000BASE-T, 1Gbit/s sobre par trançado
IEEE 802.3ac
1999
Tamanho máximo do Frame estendido para 1522 para permitir Qtag que inclui informação do 802.1Q VLAN e prioridade do
802.1p
IEEE 802.3ad
2000
Agregação paralela de enlaces (Link aggregation)
IEEE 802.3 - 2002
2002
Revisão do Padrão incorporando todas atualizações e erros
acima
IEEE 802.3ae
2003
10Gbit/s Ethernet over Fibre, 10BASE-SR (-LR, -ER, –SW, -LW, EW)
IEEE 802.3af
2003
Power over Ethernet
IEEE 802.3ah
2004
Ethernet in the First (or last) mile
IEEE 802.3ak
2004
10BASE-CX4, 10Gbit/s over twin coaxial cable
IEEE 802.3 - 2005
2005
Revisão do Padrão incorporando todas atualizações e erros
acima
IEEE 802.3an
2006
10GBASE-T, 10Gbit/s over UTP (unshielded twisted pair)
IEEE 802.3ap
Exp.
Backplane Ethernet over printed circuit boards (1 ou 10 Gbit/s)
IEEE 802.3aq
Exp.
10GBASE-LRM, 10 Gbit/s Ethernet over multimode fiber
IEEE 802.3ar
Exp.
Congestion Management
IEEE 802.3as
Exp.
Frame Expansion
IEEE 802.3at
Exp.
Power over Ethernet enhancements
IEEE 802.3au
Exp.
Isolation Requeriments for power over Ethernet
IEEE 802.3av
Estdo.
Redes I – Ethernet
10 Gbit/s EPON (Ethernet Passive Optical Network)
21
Topologia em estrela
 Topologia de bus popular em meados dos anos 90
 Agora a topologia em estrela prevalece
 Opções de conexão: hub ou switch (mais adiante)
Redes I – Ethernet
22
Estrutura do quadro Ethernet
Adaptador do transmissor encapsula o datagrama IP (ou outro pacote
de protocolo da camada de rede) num quadro Ethernet
Preâmbulo:
• 7 bytes com padrão 10101010 seguido por um byte com padrão
10101011
• usado para sincronizar as taxas de relógio do transmissor e do
receptor
Redes I – Ethernet
23
Estrutura do quadro Ethernet
 Endereços: 6 bytes
 Se o adaptador recebe um quadro com endereço de destino
coincidente ou com endereço de broadcast (ex., pacote ARP), ele
passa o dado no quadro para o protocolo da camada de rede
 Tipo: indica o protocolo da camada superior; geralmente é o protocolo
IP, mas outros podem ser suportados, tais como Novell IPX e
AppleTalk)
 CRC: verificado no receptor; se um erro é detectado, o quadro é
simplesmente descartado
Lista de OUI (IETF) -
http://standards.ieee.org/develop/regauth/oui/public.html
Busca por fabricante de MAC - http://www.coffer.com/mac_find/
Redes I – Ethernet
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Estrutura do quadro Ethernet
• Quadro Ethernet
Tamanho mínimo de quadro: 64 Bytes
Tamanho máximo de quadro: 1518 Bytes
O tamanho máximo do quadro pode chegar
a 1522 Bytes com o uso de VLANs
Redes I – Ethernet
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Estrutura do quadro Ethernet
• Tipos de quadros
– Unicast
•1 para 1
– Broadcast
•1 para todos
– Multicast
•1 para um grupo
• Distribuição de tamanhos
– Máximo: 1518 Bytes
– Mínimo: 64 Bytes
Redes I – Ethernet
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Tipos de Transmissão
•Broadcast
–Todos os hosts
ligados na mesma
rede (mesmo domínio
de broadcast)
receberão o quadro.
• Endereço MAC: FFFF-FF-FF-FF-FF
Redes I – Ethernet
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Tipos de Transmissão
• Multicast
– Permite o envio de pacotes
para um grupo de hosts
–Representação na camada
de rede: 224.0.0.0 até
239.255.255.255
• Usa um endereço MAC
especial que começa com
01-00-5E
• O final do valor é montado
usando os últimos 23 bits
do
IP 1112
do grupo
de extensions
multicast for IP Multicasting RFC
– Host
(RFC
1112)
http://www.ietf.org/rfc/rfc1112.txt
• OIPúltimo
do endereço
é
– MACbit
Calculator
sempre
0
http://www.aqwnet.com/index.php/tools/ip-mac-calculator
Redes I – Ethernet
28
Ethernet usa CSMA/CD
Sem slots
 Adaptador não transmite se ele detectar algum
outro adaptador transmitindo, isto é, carrier sense
 O adaptador transmissor aborta quando detecta
outro adaptador transmitindo, isto é, collision
detection
 Antes de tentar uma retransmissão, o adaptador
espera um período aleatório, isto é, random access

Redes I – Ethernet
29
Algoritmo CSMA/CD da Ethernet
1. O adaptador recebe um datagrama da camada de rede e cria um
quadro.
2. Se o adaptador detecta um canal livre, ele começa a transmitir o
quadro. Se ele detecta o canal ocupado, espera até ele ficar livre e
então transmite.
3. Se o adaptador transmite o quadro todo sem detectar outra
transmissão, sua missão com esse quadro está cumprida!
4. Se o adaptador detecta outra transmissão enquanto transmite, ele
aborta e envia um jam signal.
5. Após abortar, o adaptador entra em exponential backoff: após a mésima colisão, o adaptador escolhe um K aleatório de {0,1,2,…,2m-1}.
O adaptador espera K·512 tempos de bit e retorna ao passo 2.
Redes I – Ethernet
30
Ethernet CSMA/CD
Jam signal: garante que todos os outros transmissores estão
cientes da colisão; 48 bits;
Bit time: 0,1 microsseg para Ethernet de 10 Mbps;
para K = 1023, o tempo de espera é cerca de 50 mseg
Exponential backoff:
 Objetivo: adaptar tentativas de retransmissão para carga
atual da rede
 Carga pesada: espera aleatória será mais longa
 Primeira colisão: escolha K entre {0,1}; espera é
K x 512 tempos de transmissão de bit
 Após a segunda colisão: escolha K entre {0, 1, 2, 3}…
 Após 10 ou mais colisões, escolha K entre {0, 1, 2, 3,
4,…,1023}
Applet CSMA/CD:
http://media.pearsoncmg.com/aw/aw_kurose_network_2/appl
ets/csmacd/csmacd.html
Redes I – Ethernet
31
Autonegociação (NWay)
•
•
•
•
Negocia parâmetros tais como velocidade, tipo de
transmissão e controle de fluxo
Reside na camada física
Utiliza o protocolo NLP (Normal Link Pulses) para a
negociação de parâmetros
Prioridade das configurações negociadas:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
1000BASE-T full duplex
1000BASE-T half duplex
100BASE-T2 full duplex
100BASE-TX full duplex
100BASE-T2 half duplex
100BASE-T4
100BASE-TX half duplex
10BASE-T full duplex
10BASE-T half duplex
• Podem ocorrer problemas de ajustes entre Halfduplex e Full-Duplex (Duplex Mismatch)
Redes I – Ethernet
32
Auto MDI/MDI-X
•
•
•
•
Por meio de detecção automática, a interface descobre
se o cabo remoto é reto ou cruzado
É o padrão atualmente em switches, roteadores, access
points e etc.
Se não houver o auto MDI/MDI-X, deverá ser feito o ajuste
manual com um cabo crossover ou reto
Nos primeiros hubs e switches, haviam portas especiais
chamadas de uplink para fazer o cascateamento devido a
não existir o recurso do Auto MDI/MDI-X
Redes I – Ethernet
33
Camada Física
• As diferenças entre os padrões Ethernet,
Fast Ethernet, Gigabit Ethernet e 10
Gigabit Ethernet ocorrem na camada
física
• O Ethernet é coberto pelo padrões IEEE
802.3
• São 4 taxas de transmissão de dados
definidas para uso com fibra ótica e para
trançado:
–10 Mbps - 10Base-T
–100 Mbps - Fast Ethernet
–1000 Mbps - Gigabit Ethernet
–10 Gbps - 10 Gigabit Ethernet
Redes I – Ethernet
34
10 Mbps Ethernet
• Implementações principais:
–10BASE5 usando cabo coaxial grosso (Thicknet) em
topologia de barramento
–10BASE2 usando cabo coaxial fino (Thinnet) em topologia de
barramento
–10BASE-T usando cabeamento par trançado em topologia
estrela
• 10 Mbps Ethernet - 10BASE-T
–As primeiras implementações usavam cabeamento categoria
3
–Utiliza dois pares, dos quatro existentes, para a comunicação
•Par 1 e 2 para transmissão
•Par 3 e 6 para recepção
–Utiliza a codificação Manchester para a representação dos
bits
– Alcance de 100 metros, que podem ser aumentados com o
uso de switches, hubs ou repetidores.
–Quando conectado a um switch pode operar em full-duplex ou
half-duplex
•Em hubs somente em half-duplex
Simulador da codificação Manchester http://www.frontiernet.net/~prof_tcarr/Encodings/Encodings.html
Redes I – Ethernet
35
100 Mbps Fast Ethernet
• As implementações mais comuns são:
–100BASE-TX (Cat5 ou superior)
•Utiliza dois pares em cabos trançados ou duas
fibras óticas formando um par (TX/RX)
•Usa a mesma pinagem do 10BASE-T
•Os bits são representados com a codificação
4B/5B
•Usa uma topologia estrela, tal como o
10BASE-T
–100BASE-FX (fibra ótica)
•Usa o mesmo tipo de sinalização do 100BASE-TX em
fibra ótica ao invés de par trançado
– A forma de transmissão na fibra se dá por pulsos
Simulador
da codificação
luminosos
ao invés de 4B/5B
elétricos
http://www.frontiernet.net/~prof_tcarr/4B-5B/applet.html
•São utilizados conversores para adaptar a fibra ótica a
rede em par trançado
Redes I – Ethernet
36
1000BASE-T Ethernet
• Utiliza os 4 pares para prover comunicação em
full-duplex com cabeamento categoria 5e ou
superior
–Transmite 125 Mbit/s por par, chegando a
500 Mbit/s em 4 pares
–Cada par é sinalizado em full-duplex,
chegando ao 1000Mbit/s
–Utiliza a codificação 4D-PAM5 para a
representação de bits
Dell Power Connect 8100 -
http://en.community.dell.com/techcenter/networking/w/wiki/3980.dell-powerconnect8100.aspx
Redes I – Ethernet
37
1000BASE-T Ethernet
• Cabo crossover em 1000BASE-T
Redes I – Ethernet
38
1000BASE-SX e 1000BASE-LX
• Todas as versões do 1000BASE-SX e
1000BASE-LX possuem:
–A representação dos bits se dá pelo uso
da codificação 8B/10B
–As principais diferenças entre o SX e LX
estão no tipo de mídia, conectores e o
tamanho de onda do sinal ótico
• O padrão LX alcança distâncias maiores sem
repetição de sinal
–Faz uso de conversores padrão GBIC
(miniGBIC)
Redes I – Ethernet
39
Ethernet – Opções Futuras
• O padrão IEEE 802.3ae foi adaptado para incluir 10
Gbit/s em fibra ótica
–O uso é para rede do tipo WAN e MAN
• Em comparação com os demais tipos de redes ethernet,
o 10Gbit/s possui:
–O formato do quadro é o mesmo
–Houveram adptações para o uso de fibras de 40 Km e
interoperabilidade com outros tipos de tecnologias de fibra
• Velocidades futuras
–O IEEE e a 10-Gigabit Ethernet Alliance estão trabalhando
na padronização do 40, 100 e 160 Gbit/s
Redes I – Ethernet
40
Hubs
Hubs são essencialmente repetidores de camada
física:
Bits que chegam de um enlace se propagam para
todos os outros enlaces
Com a mesma taxa de transmissão em todas as
portas (10 ou 100 Mbit/s)
Transmissões em Half-Duplex
Não possuem armazenagem de quadros
Não há CSMA/CD no hub: adaptadores detectam
colisões
Redes I – Ethernet
41
Interconexão com hubs
 Hub de backbone interconecta segmentos de LAN
 Estende a distância máxima entre os nós
 No entanto, domínios de colisão individuais tornam-se um único
e grande domínio de colisão
 Não pode interconectar 10BaseT e 100BaseT
Redes I – Ethernet
42
Switch
 Dispositivo
de camada de enlace
 Armazena e encaminha quadros Ethernet
 Examina o cabeçalho do quadro e
seletivamente encaminha o quadro baseado no
endereço MAC de destino
 Quando um quadro está para ser encaminhado
no segmento, usa CSMA/CD para acessar o
segmento
 Transparente
 Hospedeiros são inconscientes da presença
dos switches
 Plug-and-play, self-learning (auto-aprendizado)
 Switches não precisam ser configurados
Redes I – Ethernet
43
Encaminhamento
 Como determinar para qual segmento da LAN encaminhar o quadro?
 Parece um problema de roteamento...
Redes I – Ethernet
44
Self learning (auto-aprendizado)
 Um switch possui uma tabela de switch
 Entrada na tabela do switch:
 (endereço MAC, interface, marca de tempo)
 Entradas expiradas na tabela são descartadas (TTL pode ser
60 min)
 Switch aprende quais hospedeiros podem ser alcançados
através de suas interfaces
 Quando recebe um quadro, o switch “aprende” a
localização do transmissor: segmento da LAN que chega
 Registra o par transmissor/localização na tabela
Redes I – Ethernet
45
Filtragem/encaminhamento
Quando um switch recebe um quadro:
indexa a tabela do switch usando end. MAC de destino
if entrada for encontrada para o destino
then{
if dest. no segmento deste quadro chegou
then descarta o quadro
else encaminha o quadro na interface indicada
}
Encaminha para todas as interfaces,
else flood exceto para aquela em que o quadro chegou
Redes I – Ethernet
46
Switch: exemplo
Suponha que C envia um quadro para D
1
B
C
A
B
E
G
3
2
hub
hub
hub
A
endereço
switch
interface
1
1
2
3
I
D
E
F
G
H
 Switch recebe o quadro de C
 Anota na tabela que C está na interface 1
 Como D não está na tabela, o switch encaminha o quadro para as
interfaces 2 e 3
 Quadro recebido por D
Redes I – Ethernet
47
Switch: exemplo
Suponha que D responde com um quadro
para C.
endereço
switch
B
C
hub
hub
hub
A
I
D
E
F
G
A
B
E
G
C
interface
1
1
2
3
1
H
 Switch recebe quadro de D
 Anota na tabela que D está na interface 2
 Como C está na tabela, o switch encaminha o quadro apenas para a
interface 1
 Quadro recebido por C
Redes I – Ethernet
48
Switch: isolamento de tráfego
 A instalação do switch quebra as sub-redes em
segmentos de LAN
 Switch filtra pacotes:
 Alguns quadros do mesmo segmento de LAN não são
usualmente encaminhados para outros segmento de
LAN
 Segmentos se tornam separados em domínios de
colisão
switch
domínio de colisão
hub
domínio de colisão
Redes I – Ethernet
hub
domínio de colisão
hub
49
Switches: acesso dedicado
 Switch com muitas interfaces
 Hospedeiros possuem conexão direta ao switch
 Sem colisões; full-duplex
Switching: A-para-A’ e B-para-B’, simultaneamente, sem colisões
Redes I – Ethernet
50
Mais sobre switches

Cut-through switching: quadro encaminhado da
porta de entrada até a porta de saída sem ter
de primeiro coletar o quadro todo
 Ligeira redução na latência
 Combinações de interfaces 10/100/1000 Mbps
compartilhadas/dedicadas
Comparativo de Switches cut-through de 10G:
http://www.networkworld.com/reviews/2010/011810-ethernet-switch-test-latency.html
Redes I – Ethernet
51
IEEE 802.3af (Power over Ethernet)
 Permite transmissão de energia elétrica
juntamente com os dados para um dispositivo
remoto, através do cabo de par trançado
padrão
 Usado com injetores ou switches com portas
PoE
 Dispositivos de baixa potência (48V e 350mA)




Access points
Rádios
Telefones VoIP
Câmeras
Redes I – Ethernet
52
Redes corporativas
Redes I – Ethernet
53
Switches vs. roteadores
 Ambos são dispositivos store-and-forward
 Roteadores: dispositivos de camada de rede (examinam
cabeçalhos da camada de rede)
 Switches são dispositivos da camada de enlace
 Roteadores mantêm tabelas de roteamento, implementam
algoritmos de roteamento
 Switches mantêm tabelas de switch, implementam filtragem,
algoritmos de aprendizagem
Redes I – Ethernet
54
Resumo: comparação
hubs
roteadores
switches
Isolamento de
tráfego
não
sim
sim
plug & play
sim
não
sim
roteamento
ótimo
não
sim
não
cut
through
sim
não
sim
Redes I – Ethernet
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Referências
• Charles Spurgeon's Ethernet (IEEE 802.3) Site http://www.ethermanage.com/ethernet/
•
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ftp://ftp.iol.unh.edu/pub/gec/training/ethernet_evolution.pdf
• PETERSON, L; DAVIE, B. Redes de Computadores –
Uma Abordagem de Sistemas. 3ª Ed. Campus, 2004.
• KUROSE, J; ROSS, K. Redes de Computadores e a
Internet – Uma Abordagem top-down. 3ª Ed. Pearson,
2006.
• TANENBAUM, A. Redes de Computadores. 4ª Ed.
Campus, 2003.
• CISCO, Curso Oficial CCNA – Módulo 1
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Referências
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• Linha do tempo – Ethernet –
http://timeline.ethernethistory.com
• Ethernet History http://ethernethistory.typepad.com/
• Computer History Museum - Networking
http://www.computerhistory.org/revolution/networking/1
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• Evolution of Ethernet http://www.youtube.com/watch?v=q42kuK126z8
Redes I – Ethernet
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