Redes e Serviços em Banda Larga

Redes e Serviços em Banda Larga
Redes Locais de Alta Velocidade
Paulo Coelho 2002 /2003
1
Introdução
Fast Ethernet
Gigabit Ethernet
ATM LANs
2
Características de algumas LANs de alta velocidade
Fast Ethernet
Gigabit Ethernet
ATM LAN
Taxa de
transmissão
100 Mbps
1 Gbps
25 Mbps – 1.2 Gbps
Meio de
transmissão
UTP, STP, Fibra
óptica
Fibra óptica, UTP
UTP, STP, Fibra óptica
Método de
acesso
CSMA/CD
CSMA/CD
Comutado
Standard de
suporte
IEEE 802.3
IEEE 802.3
ATM Forum
3
Porquê LANs de alta velocidade ?
2 Motivos
O poder computacional dos PCs continua a
aumentar rapidamente
Computação em Rede
Exemplos de aplicação
Centralização de servidores (Server Farms)
Aplicações de comunicação multimédia
Backbone local de alta velocidade
4
Ethernet Clássica
Topologia em Barramento
10 Mbps
Protocolo de controlo de acesso ao meio
CSMA/CD
Os dados são transmitidos em blocos
chamados tramas:
Dados do utilizador
Cabeçalho da trama contendo o endereço único
da estação de destino
5
Transmissão de uma trama numa LAN em bus
6
CSMA/CD
Carrier Sense Multiple Access/ Carrier Detection
1.
2.
3.
4.
Se o meio está livre, transmite.
Se o meio está ocupado, continua a escutar até o
canal ficar livre, transmitindo então de imediato.
Se uma colisão for detectada durante a
transmissão, para a transmissão de emediato.
Depois de uma colisão, espera um tempo aleatório,
tentando transmitir de seguida (repete do passo 1).
7
Operação do CSMA/CD
8
Formato da trama Ethernet
9
Meios físicos a 10Mbps
<Taxa de Transmissão> <método de sinalização> <comp. máx>
10Base5
10 Mbps
Cabo coaxial de 50-ohm c/ topologia em Barramento
Comprimento máximo do segmento 500 metros
10Base-T
Pare entrançado, comprimento máx 100 metros
Topologia em estrela (hub ou repetidor multiponto
num ponto central)
10
Topologia em estrela com dos níveis
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Hubs e Switches
Hub
Transmissão de uma estação recebida por um hub
central e retransmitida em todas as linhas de saída
Apenas uma transmissão de cada vez
Comutador de nível 2 (Layer 2 Switch)
Uma trama que chega é comutada para uma linha
de saída
Várias transmissões ao mesmo tempo
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Hubs e comutadores na LAN
13
Bridge
Processamento das
tramas por software
Analisa e processa uma
trama de cada vez
Store-and-forward
Comutador de nível 2
Processamento das
tramas por hardware
Multiplos caminhos para
os dados e pode
manipular várias tramas
de cada vez
cut-through
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Comutadores de nível 2
Espaço de endereçamento plano
Tempestades de Broadcasts
Apenas um caminho entre dois dispositivos
Solução 1: subredes interligadas por routers
Solução 2: comutação de nível 3, baseada em
hardware
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Configuração típica de uma rede
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Ethernet 100Base-T (IEEE 802.3)
17
Exemplo de um backbone Ethernet 100 Mbps
18
Exemplo de uma configuração Gigabit Ethernet
19
Figure 6.10
Opções para Gigabit Ethernet (escala log.)
20
Taxas de transmissão e distâncias (escala
log.)
21
ATM na LAN
O ATM foi desenvolvido para operar em links
com velocidades de 155 Mbps ou mais
O ATM é uma tecnologia comutada,
comparando com a Ethernet que é uma
tecnologia partilhada
Como implementar broadcast e multicast numa
rede ATM?
A solução encontrada pelo ATM Forum chama-se
LANE “Lan Emulation”
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ATM como rede de Backbone
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Níveis protocolares na emulação de LAN
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Funcionamento LANE
Os servidores necessários para implementar
uma LANE são:
LAN emulation configuration server (LECS)
LAN emulation server (LES)
Broadcast and Unknown Server (BUS)
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Funcionamento LANE
O host efectua os seguintes procedimentos:
Envia o pacote para o BUS, que sabe distribuir o pacote
para o destino usando o seu VC ponto-multiponto
Envia um pedido de resolução de endereço para o LES, na
forma “Que endereço ATM corresponde a este endereço
MAC?”
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Bibliografia Consultada
STALLINGS, William, High-Speed Networks
TCP/IP and ATM Design Principles, Prentice
Hall 1998, pg. 102 - 120
PETERSON, Larry & Bruce Davie, Computer
Networks, Morgan Kaufmann, 2000, pg.
198 - 215
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