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9=-=-=--Protocolos--=-=-=9
by
Draco
Muita gente quer ser o hacker mal nesta droga de net mas nem mesmo
sabem o que é protocolos.
Quero por esta matéria explicar o mínimo de protocolo mas para que
vocês precisam saber de protocolo?
Para programar, escrevendo um programa de comunicaçao você precisa
saber o formato do protocolo para que serve etc.
Para saber como funciona a bosta do seu pc e a net em geral.
Também para se tornar um cara mais esperto.
DNS
Domain name system (sistema de dominios) gerencia os nomes,
distribuindo-os hierarquicamente. O DNS nada mais é que o nome de
dominio da maquina ou seu IP exemplo:
www.pimpolho.com.br ou 200.324.4.87
Deste modo com o DNS é dado os tributos etc.
Suas aplicaçoes usam normalmente um IP de 32 bits para abrir
a conexao. O IP é especificado em RFCs, 883 e 973.
Assim seria necessario um enorme banco de dados com o IP de
cada maquina da terra. Como isto é impossivel nos temos vários
servidores interligados como um sendo ponto de apoio de outro.
Onde usar isto?
Com protocolo IP se pode trabalhar muito em cima de programas de
comunicaçao com pc's remotos neste caso nao se precisa especificar
o tipo do protocolo em uma linguagem que presta apenas colocando
IP o interpretador de comandos (compilador) já sabe do que se trata
Aqui vai um pequeno soquete para URL usando IP em java:
------------------------Corta
import java.net.*;
import java.io.*;
class myURL{
public static void main(String args[]) throws Exception{
int c;
URL hp = new URL ("htp","127.0.0.1",80"/");
URLConnection hpcon = hp.openConnection();
---------------Corta
SMTP
Quando você utiliza o correio eletronico você esta se utilizando
de uma conexao TCP/IP isto nada mais é que SMTP, no processo de
transferencia se mapeia o nome da maquina de destino (DNS) e após
abre uma conexao TCP com o servidor do correio, repare neste
processo é como se você fosse o servidor do correio ou vice versa
que é o que realmente acontece você se torna ambas as partes
cliente e servidor.
Onde usar isto?
Com protocolo SMTP se pode trabalhar muito em cima de programas de
comunicaçao com clientes e servidores de correio eletronico.
Uma boa sacada é usar este protocolo em java para especificar este
protocolo em java se usa:
-------------------Corta
import java.net.*;
import java.io.*;
class SMTP{
public static int portaServ = 25;
public static int portCli = 25 = (Main = new Main ("Main",
"foi@net.com,25,"/")
Main Connection = Main.openConnection ();
public static DatagramSocket ds;
public static byte buffer [] = new byte [tam_buffer];
public static void OClient () throws
while (true)
--------------------Corta
Neste caso é apenas um pequeno soquete que estabelece conexao
na porta 25.
SNMP
É o protocolo que define o gerencimento de redes que neste caso
sao escritos em documentos RFC-1155, RFC-1157.
Trabalha também se utilizando de processos TCP/IP, SMTP, gateways
hosts etc.
Ele na verdade trabalha com váriaveis de modo que lhe de um valor
e espera um outro em troca modificando-os e dando tantos outros
como resposta, é bem no esquema de um telnet da vida.
Onde usar isto?
Sistema usuario e cliente ou sistema de gerenciamento de redes
estas drogas da vida. Eu ouvi falar de um programa escrito neste
modo onde travava o prompt do server e lançava 50 senhas a cada
5 segundos com um user name qualquer. Eu nao tenho aqui um soquete
com snmp mas creio eu que ajuntando os dois lá de cima e trabalhando
com uma propriedade de controloe de variaveis você possa se virar.
Isto é o que eu acho que se deva frisar ou o que é de mais
importante a cerca de protocolos ou seja os principais IP, TCP/IP
SMTP, SNMP pelo menos é o que mais se usa. Vou colocar um texto
excelente do professor Lemos sobre protocolos onde vocês vao
poder entender melhor de vários tipos de protocolos de rede ele
é super interessante e muito importante para tudo que se conhece
sobre hack.
Todos os créditos ao professor Lemos da Universidade Veiga
de Almeida.
UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA
Trabalho sobre Protocolos de Redes
Professor: Lemos
Data 28/04/97
PROTOCOLOS
UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA
Trabalho sobre Protocolos de Redes
Professor: Lemos
Data 28/04/97
PROTOCOLOS
Equipe: Tarcisio Gonçalves Cabral 94100567-0
Ingrid 95100010-0
INTRODUÇÃO
Da experiência obtida no projeto de redes, vários princípios,
surgiram, possibilitando que novos projetos fossem desenvolvidos
de uma forma mais estruturada que os anteriores. Dentre esses
princípio se destaca a idéia de estruturar a rede como um conjunto
de camadas hierárquicas, cada uma sendo construída utilizando as
funções e serviços oferecidos pelas camadas inferiores.
Cada camada deve ser pensada como um programa ou processo,
implementado por hardware ou software, que se comunica com o
processo correspondente na outra máquina. As regras que governam a
conversação de um nível N qualquer são chamadas de protocolo de
nível N.
O projeto de protocolos em níveis é a maneira mais eficiente de se
estruturar uma rede. Uma vez definida claramente a interface
entre os diversos níveis, uma alteração na implementação de um
nível pode ser realizada sem causar impacto na estrutura global.
Para permitir o intercâmbio de informações entre computadores de
fabricantes distintos tornou-se necessário definir uma arquitetur
a única, e para garantir que nenhum fabricante levasse vantagem em
relação aos outros a arquitetura teria que ser aberta e pública.
Foi com esse objetivo que a International Organization for
Standardization (ISO) definiu o modelo denominado Reference Model
for Open Systems (OSI) [ISO 84, ISO 92], que propõe uma estrutura
com sete níveis como referência para a arquitetura dos protocolos
de redes de computadores.
Embora o modelo OSI da ISO possa ser usado tanto em redes de longa
distância quanto em redes locais, ele foi, em principio, pensado
para o uso em redes de longa distância.
As organizações internacionais de padronização podem ser
classificadas pelo seu enfoque técnico e por sua estrutura
geográfica e política. As organizações internacionais importantes
para o tópico de redes de computadores são: a ISO(International
Organization for Standardization), a IEC(International
Electrotechnical Commission), e o ITU-T (International
Telecommunications Union) que corresponde ao antigo CCITT
(Comité Consultatif Intarnational Télégraphique et Téléphonique),
o qual mantém uma relação estreita com o CCIR (Comité Consultatif
International des Radiocommunications). A ISO lida também com
padrões que não são abordados pelos outros órgãos, por exemplo,
padrões de mecânica, química etc. Por existir uma certa
superposição entre a ISO e a IEC, com respeito a atividades em
tecnologia da informação, foi formado o JTC 1 (Joint Technical
Committee 1), que é o responsável final pela padronização de LANs
e MANs. Entre outras responsabilidades, o ITU-T é o responsável
final pelas recomendações (ITU-T utiliza a palavra recomendação ao
invés de padrão) sobre as RDSI (Redes Digitais de Serviços
Integrados).
Vários padrões são definidos em trabalho conjunto dos vários
órgãos nacionais e internacionais. Importante na definição de
padrões para redes locais de computadores é o IEEE (Institute of
Electrical and Electronics Engeneers), que submete suas propostas
através da ANSI.
A ANSI é um dos órgãos mais importantes no estudo de redes.
O instituto é estruturado em campos técnicos independentes,
denominados ASCs (Accredited Standards Commitees).
O objeto de estudo do ASC denominado T1 é telecomunicações. É
neste comitê que se concentram os grupos que tratam das RDSI em
banda larga (B-ISDN), ATM e SONET. A rede FDDI (Fiber Distributed
Data Interface) é objeto de padronização do grupo de trabalho
X3t9.5 .
Através do protocolo as fases de estabelecimento, controle,
tráfego e encerramento, componentes da troca de informações são
sistematizadas. O protocolo desempenha as seguintes funções :
Endereçamento: especificação clara do ponto de destino da
mensagem;
Numeração e seqüencia: individualização de cada mensagem, através
de número seqüencial;
Estabelecimento da conexão: estabelecimento de um canal lógico
fechado entre fonte e destino .
Confirmação de recebimento : confirmação do destinatário, com ou
sem erro, após cada segmento de mensagem .
Controle de erro : detecção e correção de erros .
Retransmissão : repetição da mensagem a cada recepção de
mensagem;
Conversão de código : adequação do código às características do
destinatário;
Controle de fluxo :manutenção de fluxos compatíveis com os
recursos disponíveis.
MÉTODOS DE ACESSO
Além dos protocolos, os equipamentos envolvidos no processamento
do teleprocessamento tem que estar dotados de programas que lhes
permitam as transações de comunicação de dados, isto é,
necessitam de competentes métodos de acesso a esses protocolos.
É definido como o suporte de programação necessário ao
desenvolvimento das transmissões e informações. Os métodos de
acesso projetados para controlar terminais assíncronos BSC, mais
usados são :
Þ BTAM (Basic Telecomunications Access method )
Þ QTAM (Queud telecomunications Access Method )
Þ TCAM (Telecomunications Access Method )
Þ RJP ( Remote Job Processing )
Þ RJE (Remote Job Entry )
Þ CRJE ( Conversational Remote Job Entry )
Com o aumento da demanda nas redes e conseqüente necessidade de se
evitarem sobrecargas e/ou congestionamentos nas arquiteturas de
redes mais tradicionais foi desenvolvida a arquitetura SNA
(Systems Network Architecture), que usa o método de acesso
ACF/VTAM ( Advanced Communications Function/Virtual
Telecommunication Access Method ). Nessas redes emprega-se o
protocolo SDLC (Synchronous Data Link Control ) controle de
alcance de dados síncronos.
Nas redes SNA a inteligência é distribuída ao longo de todo o
circuito estando presente na UCP, UCC, nos modens nos
controladores de terminais e,até, nos terminais .
Para as redes de comutação por pacote, a CCITT propõe atualmente a
utilização do protocolo denominado X-25 .
PROTOCOLO X.25
Com o objetivo de permitir que os fabricantes de computadores e
equipamentos de transmissão de dados desenvolvam software e
hardware para ligação de um computador a qualquer rede pública do
mundo , bem como facilitar o trabalho de interconexão de redes , o
CCITT criou uma série de padrões para redes públicas comutadas por
pacotes , conhecida como recomendações da série X, em particular a
recomendação X.25, que descreve o protocolo padrão de acesso ou
interface entre o computador e a rede .
De um modo geral , as redes de comutação de pacotes caracterizam-se
por um eficiente compartilhamento de recursos da rede entre
diversos usuários e pela aplicação de tarifas baseadas no volume
efetivo de dados transmitidos .
O uso da técnica de pacotes proporciona um elevado padrão de
qualidade. A determinação do caminho mais adequado para
transmissão de um conjunto de pacotes permite contornar situações
adversas decorrentes de falhas no sistema ou de rotas
congestionadas.
Além disso, sofisticados procedimentos de detecção de erros, com
retransmissão automática de pacotes, produzem valores de taxa de
erros dificilmente obtidos em outras redes.
NÍVEIS DO PROTOCOLO X.25
A arquitetura do protocolo X.25 é constituída de três níveis :
físico, quadro e pacotes.
Os níveis de protocolo X.25 coincidem com os respectivos padrões
da OSI (Open Systems Interconnection) da ISO (International
Standards Organizations ), conforme a figura abaixo:
Compatibilidade de níveis da OSI/ISO.
RECOMENDAÇÕES X.3, X.28, e X.29
Pelo fato de ser bastante elaborado, oprotocolo X.25 implica
recursos normalmente não disponíveis em equipamentos de dados
mais simples e de baixo custo, como é o caso dos terminais
assíncronos.
Para permitir o acesso desses terminais,as redes comutadas de
pacotes possuem interface PAD (Packed Assembler/Diassembler), cuja
função principal é exatamente o empacotamento e o desempacotamento
de dados, ou seja, o PAD recebe os caracters originadod por um
terminal START/STOP e forma pacotes para transmissão através de
rede, executando a operação inversa no sentido rede/terminal.
Dessa forma pode-se dizer que o PAD atua como um conversor de
protocolo, conforme a figura abaixo:
As especificações para acesso à rede comutada de pacotes, via
interfaces PAD, constam das recomendações X.9, X.28 e X.29 do
CCITT, como na figura abaixo.
O PAD pode ser visto pela rede como um terminal X.25 . No entanto,
isto não obriga que o PAD seja um equipamento à parte do nó de
comutação da rede, ou seja, esta função pode estar residente no
mesmo hardware que o resto das funções do nó.
RECOMENDAÇÃO X.32
Esta recomendação do CCITT define os aspectos funcionais e os
procedimentos de interface terminal/modem, permitindo permitindo
o acesso de um terminal modo pacote (que opera com X.25) a uma
rede de pacotes, através de uma rede comutada por circuitos. No
caso do Brasil essa recomendação atenderá a interligação de
terminais , trabalhando com protocolo X,25, acessando à Renpac via
rede telefônica (acesso comutado).
Três serviços poderão ser suportados pela recomendação X.32:
serviço não identificado, onde o usuário não será vínculo
comercial com a empresa mantenedora da rede de pacotes ( no
Brasil, a empresa é a Embratel com a Renpac); serviço
identificado, onde o usuário terá vinculo comercial com a empresa
mantenedora da rede de pacotes; serviço personalizado, que
atenderá o usuário com vínculo comercial e com características de
serviços compatíveis com as suas necessidades, tais como
identidade do ETD, método de identificação do ETD, endereço do ETD
e registro, designação de canais lógicos , facilidade opcionais
(locação temporária, rediscagem de segurança).
PROTOCOLO BSC
Esse protocolo foi desenvolvido originalmente pela IBM
(International Business Machines) com o objetivo de permitir a
transmissão síncrona entre computador e periféricos remotamente
localizados . Atualmente, este protocolo encontra-se bastante
difundido e suas versões são implementadas em diferentes
equipamentos .
O protocolo BSC é utilizado em ligações ponto a ponto ou
multiponto, com ligações dedicadas ou comutadas . ele pode
aceitar três códigos específicos de transmissão: EBCDIC, ASCII,
TRANSCODE (código de 6 bits), operando no modo half-duplex .
PROTOCOLO START / STOP
Por ser muito antigo, é também muito simples em relação aos
atuais protocolos, sendo utilizado em terminais de vídeo não
bufferizados, terminais telex, impressoras de alta velocidade .
Utiliza básicamente seis caracteres especiais para o controle de
linha: início de bloco; procedimento de seleção; resposta
positiva; resposta negativa; erro na linha; fim de transmissão,
reset .
PROTOCOLO SDLC
Protocolo síncrono desenvolvido pela IBM em 1974 para atender a
arquitetura SNA (Systems Network Architeture) em transmissões
half ou full-duplex, com configurações ponto a ponto ou
multiponto, em linhas comutadas ou permanentes, trabalhando com
uma estrutura de quadros (ou frames), no formato abaixo :
FLAG 8 bits ENDEREÇO 8 bits CONTROLE 8 bits INFORMAÇÃO 8 bits
FCS 16 bits FLAG 8 bits
Tal protocolo proporciona uma melhor utilização do canal de
comunicação por poder operar em full-duplex, permitindo o envio de
até 7 quadros consecutivos sem a necessidade de confirmação
individual de recebimento de cada quadro por parte da estação
receptora (mecanismo de janela de transmissão) . Isso não
acontece em protocolos half-duplex (ex: protocolo BSC), onde,
para cada mensagem enviada, a estação transmissora fica esperando
uma confirmação (positiva ou negativa) da estação receptora .
Este tempo de espera do transmisorpor uma resposta do receptor é
reduzido significativamente em protocolos full-duplex .
Suas principais características são :
Þ A orientação a bit (e não a caractere) .
Þ A transparência de códigos ( pode ser utilizado qualquer código)
Þ Controle de fluxos entre as estações .
Þ Controle de erros através da numeração de quadros .
Þ Geração de FCS através da ténica CRC .
Þ Recuperação de erros através de retransmissão (requisitada ou
por decurso de tempo) .
Þ Operação full-duplex .
PROTOCOLO HDLC
Protocolo desenvolvido pela ISO em 1979 com o objetivo de
padronizar um protocolo orientadoa bit para transmissão de dados
síncronos half ou full-duplex, com configuração onto a ponto ou
multiponto, em linhas comutadas ou permanentes .
Basicamente, é identico ao protocolo SDLC, com pequenas variações,
tais como :
Þ O campo de controle de supervisão,além dos comandos RR, RNR e
REJ, possui o comando SREJ (Selective Reject - Rejeição Seletiva)
com os bits 3 e 4 assumindo os valores 11 .
Þ O campo de informações possui tamanho variável, não
necessariamente múltiplo de 8 bits, podendo conter de 1 bit até
um tamanho máximo em torno de 2 kbytes .
ETHERNET
Extensões à Rede Ethernet
O objetivo das tecnologias discutidas é aumentar a vazão das redes
Ethernet atuais (padrão IEEE 802,3), o que obviamente implica em
algumas modificações. A idéia é fornecer uma alternativa de
crescimento natural, principalmente, para o padrão 10BASE-T.
Existe uma grande confusão sobre o que realmente estende uma rede
Ethernet. Na realidade, a maioria das propostas se distanciam
bastante das redes IEEE 802.3, indicando que o termo Ethernet é ]
utilizado muito mais por razões ligadas a marketing do que por
razões técnicas. Para efeito dessa discussão,consideramos como
extensões de redes Ethernet às redes locais que fornecem taxas
superiores aos 10 Mbps (half duplex) fornecidos pelas redes 802.3,
mantendo, do ponto de vista das estações, o acesso baseado no
CSMA/CD.
As LANs tradicionais utilizam técnicas baseadas no
compartilhamento da banda passante. Nessas LANs, o sistema de
comunicação é compartilhado pelas estações segundo regras
definidas por um método de acesso, no caso das redes Ethernet, o
CSMA/CD.
IEEE 802.3 100BASE-T (Fast Ethernet)
A especificação de nível físico 100BASE-T é responsabilidade do
grupo de estudo IEEE 802.3u. Segundo essa especificação, as
estações são interligadas a um hub, por ligações ponto a ponto,
segundo a topologia em estrela. A subcamada MAC definida no padrão
IEEE 802.3 (método de acesso CSMA/CD) é utilizada sem nenhuma
modificação. A especificação 100BASE-T engloba as opções de nível
físico 100BASE-TX, 100BASE-T4 e 100BASE-FX, uma interface padrão
denominada MII e um repetidor 100BASE-T.
Switches Ethernet
Embora existam vários produtos no mercado, não existem padrões de
jure para os switches Ethernet. A idéia utilizada pelos switches
é segmentar, ou microsegmentar, à rede, para melhorar seu
desempenho, fornecendo a cada uma de suas portas, que podem estar
ligadas a uma ou mais estações, uma taxa de transmissão na rede
igual à do seu enlace de entrada/saída.
Os switches usualmente suportam as implementações Ethernet
(IEEE 802.3) de 10 Mbps, sem alterar a subcamada MAC. é também
usual encontrar switches onde as portas operam com velocidades
diferentes, alguns deles permitem conexões de até 100 Mbps em suas
portas, utilizando a especificação de nível físico 100BASE-T.
Os switches são independentes do meio de transmissão. O tipo de
meio que pode ser ligado a uma de suas portas é uma questão de
implementação, sendo possível ligar segmentos com diferentes meios
de transmissão, a portas diferentes de um mesmo switch. As
restrições impostas pelo padrão IEEE 802.3 aplicam-se para as redes
que utilizam switches, por exemplo, segmentos com no máximo 100
metros quando o nível físico é o 10BASE-T, tamanho mínimo de 64
octetos para o quadro MAC 802.3 etc.
Existem basicamento dois tipos de switch. No primeiro, a comutação
é feita por software. Esses switches operam tipicamente da seguinte
forma: o quadro, depois de recebido através de uma de suas portas,
é armazenado em uma memória compartilhada. O endereço de destino é
analisado, e a porta destino obtida de uma tabela de endereços por
um algoritmo usualmente executado em um processador RISC. Em
seguida, o quadro é transferido para a porta de destino. No
segundo tipo de switch a comutação é feita por hardware. Esses
switches são, na maioria dos casos, implementados com tecnologia
ASIC (Application Specific Intergrated Circuit). O modo de operação
usual desses switches é o seguinte: assim que recebem e armazenam o
cabeçalho dos quadros, eles processam o endereço de destino e
estabelecem um circuito entre as portas de origem e de destino,
enquanto durar a transmissão do quadro.
IEEE 802.9 (Ethernet Isócrona)
Tipicamente, os usuários de redes locais necessitam de serviços
de transmissão de dados e voz, entre outros, para desempenhar suas
tarefas.Esta demanda impulsionou o desenvolvimento de soluções
baseadas na integração de diversos serviços em uma rede única.
Visando oferecer soluções para integração de serviços no âmbito
das redes locais, o IEEE desenvolveu o padrão IEEE 802.9,
intitulado "Integrated Services (IS) LAN Interface at the Medium
Access Control (MAC) and Physical (PHY) Layers". Esse padrão define
uma interface para acesso a serviços integrados, denominada ISLAN,
fornecidos com base em redes públicas ou privadas, como por
exemplo: RDSI, FDDI e todas as redes IEEE 802.
O leitor atento deve ter notado que o padrão 802.9 não foi
elaborado com o intuito de estender apenas redes 802.2 (Ethernet),
mas sim de permitir que usuários de redes locais (qualquer uma
delas) possa acessar serviços de transmissão de voz, dados etc.,
de forma integrada, através de uma única conexão a rede.
O padrão IEEE 802.9 define uma rede na qual podem ser ligados
ISTEs (Integrated Services Terminal Equipments), estações que
manipulam exclusivamente dados, estações que só processam voz,
redes locais 802 ou FDDI, e redes que forneçam serviços RDSI. O
uso de adaptadores de terminais (Terminal Adapter-TA) permite a
ligação direta à interface 802.9 de terminais cuja operação não é
compatível com a interface ISLAN.
Os serviços integrados são fornecidos aos ISTEs através da
interface ISLAN, que é atendida por uma unidade funcional chamada
AU (Access Unit). Os ISTEs são conectados por fios UTTP à AU.
Assim, olhando segundo a perspectiva de um ISTE, sua interface de
nível físico o conecta à AU e os serviços que ele utiliza são
fornecidos pela, ou através da AU.
A AU acomoda dois tipos de cenário. No primeiro deles, a ISLAN
funciona como uma LAN isolada, onde a AU fornece toda a
infra-estrutura de transmissão necessária para atender aos
serviços requisitados pelos ISTEs. Nesse cenário, a AU funciona
como um switch. No segundo cenário, a ISLAN serve como interface
de acesso par um ambiente baseado em um backbone formado por uma
LAN IEEE 802, por uma FDDI, por uma RDSI privada (por exemplo,
implementada por um PBX) ou por uma RDSI pública. Nesse cenário, a
AU atua como uma unidade de interconexão (interworking unit) para
o sistema que fornece o serviço de comunicação. Combinações dos
dois cenários também são possíveis.
Ao contrário do que acontece na LANs IEEE 802, o meio de
transmissão que interliga o ISTE à AU não é compartilhado,
consistindo em uma ligação ponto a ponto dedicada.
O escopo do padrão IEEE 802.9 (interface ISLAN) limita-se à
definição da ligação do ISTE à AU. Nessa ligação é transportada
uma cadeia de bits, onde são multiplexados pacotes de dados, voz
vídeo, facsímile etc., em canais isócronos.
A arquitetura da AU definirá o esquema de arbitração que irá
controlar o acesso a seus recursos e ao meio de transmissão que
liga os ISTEs a ela própria. A arquitetura da AU não é definida no
padrão 802.9, sendo responsabilidade dos implementadores.
A arquitetura IEEE 802.9 define um nível físico, mais sofisticado
que o das outras LANs IEEE 802, utilizando a multiplexação por
divisão no tempo (TDM). A multiplexação é especificada para ser
capaz de transferir taxas múltiplas de 4,096 Mbps em quadros
isócronos gerados em uma freqüência de 8KGHz. A referência
[IEEE 1994] fornece especificações para uso de suportes TDM a
4,096 Mbps e 20,48 Mbps, baseados em quadros com 64 e 320 slots
de um octeto.
A multiplexação dos diversos serviços transportados nos octetos do
quadro TDM é função de uma subcamada do nível físico denominada
HMUX (Hybrid Multiplexing). Os procedimentos de gerenciamento da
subcamada HMUX, combinados com extensões para sinalização RDSI,
definem o mecanismo que permite estabelecer e liberar canais,
de forma transparente e dinâmica, de acordo com os serviços
requisitados pelos usuários. Os tipos de canais definidos no
padrão são:
1. Canal D: canal full-duplex, onde são transmitidos pacotes a
uma taxa de 16 ou 64 Kbps. O canal D é usado para fornecimento
dos serviços de controle de chamadas através da família de
protocolos Q.93x definida em recomendações do ITU-T.
2. Canal B: canal de 64 Kbps, full-duplex, com acesso isócrono.
No quadro TDM 802.9, foram definidos dois slots para canais B.
O padrão IEEE 802.9 não define nenhum MAC para este tipo de canal,
cuja utilização pode basear-se em comutação de circuitos ou de
pacotes. O canal B foi concebido para transmissão de voz
codificada em PCM, porém pode ser utilizado para transmissão
de qualquer serviço isócrono que utilize 64 Kbps.
3. Canal C: canal isócrono, full-duplex, cuja banda passante é um
múltiplo de 64 Kbps. O "C" da denominação de circuitos.
A denominação Cm é usada para identificar um canal com um
tamanho de m x 64 Kbps. Os canais C comportam-se normalmente
como os canais RDSI B e H, exceto por poderem apresentar uma
banda passante igual a qualquer múltiplo de 64 Kbps, o que não
acontece com os canais RDSI, que limitam-se as taxas aprovadas
pelo ITU. Alguns exemplos da equivalência são: C1 = B = 64 Kbps;
C6 = H() = 384 Kbps; C24 = H11 = 1,536 Mbps; C30 = H12 = 1,920
Mbps. A banda passante alocada para os canais C depende das
aplicações. O padrão também não define uma subcamada MAC
específica para os canais C. Exemplos típicos de utilização
de canais C incluem a transmissão de imagens e vídeo.
4. Canal P: canal full-duplex, usado para transmissão de pacotes
(daí o "P"). O canal P suporta os serviços MAC 802 para
transmissão de dados. Na versão atual do padrão, só existe
um canal P definido por interface ISLAN. O tamanho mínimo do
canal P é definido pelos requisitos das aplicações, e, nos casos
onde a AU atua como interface de acesso a uma LAN, depende das
características desta LAN. Por exemplo , se for uma rede
IEEE 802.3, o canal P deve oferecer uma banda passante de
10 Mbps.
5. Canal AC: canal full-duplex, isócrono, de 64 Kbps, utilizado
para transportar informações relativas ao procedimento de
arbitração request/grant. Esse canal é usado para controlar o
acesso ao canal P para transporte de MPDUs.
MODELO OSI DA ISO
A ISO (International Organization for Standardization) é uma
organização internacional fundada em 1946 que tem por objetivo a
elaboração de padrões internacionais.Os membros da ISO são os
órgãos de padronização nacionais dos 89 países membros. O
representante do Brasil na ISO é a ABNT e o representante dos
EUA é o ANSI, como mencionamos. A ISO é organizada em Comitês
Técnicos (Technical Committees - Tcs) que tratam de assuntos
específicos. O TC97 trata da padronização de sistemas de
processamento de informações. Os TCs possuem subcomitês (Scs)
que por sua vez são divididos em grupos de trbalho ( Working
Groups - Wgs).
O desenvolvimento de um padrão ISO começa quando alguma das
organizações nacionais acha necessário elaborar um padrão e
submete à ISO uma proposta inicial, denominada WD (Working
Document). É então formado um WG que trabalha gerando um DP
(Draft Proposal). O DP é divulgado e os membros da ISO tem
seis meses para analisá-lo e votá-lo. Se a maioria dos votantes
for favorável, um documento revisado chamado DIS (Draft
Inernational Standard) é produzido e dibulgdo. Um novo período de
seis meses é definido para análise e votação. Se o documento for
aprovado ele se torna finalmente um IS (International Standard).
Conforme documento da ISO [ISO 84, ISO 92 ], é permitir uma base
comum que permita o desenvolvimento coordenado de padrões para a
interconexão de sistemas... O padrão fornece um esquema conceitual
que permite que equipes de especialisatas trabalhem de forma
produtiva e independente no desenvolvimento de padrões para cada
uma das camadas do RM-OSI.
O RM-OSI, por si só não define a arquitetura da rede, porque
não especifica com exatidão os serviços e protocolos de cada
camada. Ele simplesmente "diz o que cada camada deve fazer".
Entretanto, elaboram documentos que definem com precisão serviço
e protocolos das camadas do RM-OSI, que são publicados como
padrões internacionais.
Dois Sistemas distintos que seguem o RM-OSI podem não permitir
a troca de informações entre si, pois para que a troca de
informações seja possível é necessário que ambos tenham opções
compatíveis de serviço/protocolo para todas as camadas do modelo.
Terminologia adotada no RM-OSI
Descrito na figura abaixo. Um serviço representa um conjunto de
funções oferecidas a um usuário por um fornecedor. O serviço
oferecido por um fornecedor é acessado por um usuário através
de um pornto de acesso ao serviço (Service Access Point - SAP).
Ptos de acesso ao Serv (N)
Camada (N)
Ptos de acesso ao serv (N-1)
Camada (N-1)
Elementos ativos das camadas são denominados entidades. Estas
podem ser de software (um processo) ou hardware (uma placa de
interface de rede).
Entidades da mesma camada em máquinas deferentes são denominadas
pares ou parceiras. Cada camada, a partir da primeira implementará
a que vier a seguir, assim sucessivamente até a camada 7, que
fornece serviços aos usuários de comunicação OSI.
Um serviço pode ser confirmado, não-confirmado ou iniciado pelo
fornecedor.
Devemos observar a fugura abaixo para melhor entendimento.
Solicitante SAP SAP Acolhedor
Confirmado
Não Confirmado
Indicado pelo Fornecedor
Service.REQUEST (Invocada pelo usuário solicitante);
Service.INDICATION (Entregue pelo fornecedor do serv ao usuário
que aceita o servico);
Service.RESPONSE (Invocada pelo usuário que aceita o serviço);
Service.CONFIRMATION (Entregue ao solicitante pelo fornecedor).
Modo de transmissão orientado à conexão É dividido em três fases:
Þ Estabelecimento da concexão. (define parâmetros e opções para a
realização do serviço). T-CONNECT.request-> T-CONNECT.indication ->
T-CONNECT.response -> T.CONNECT.confirmation;
Þ Transferência de dados. (os usuários do serviço trocam dados).
T-DATA-request + dados a serem transmitidos -> T-DATA.indication;
Þ Liberação da conexão. (a ligação entre os usuários é desfeita).
Existem três formas para se desfazer a ligação entre os usuários:
1. Conexão ordenada, onde ambos concordam com o encerramento da
conexão;
2. Por solicitação de um dos usuários a qualquer momento;
3. Por solicitação do fornecedor a qualquer momento.
Modo de transmissão não-orientado à conexão É feita através da
transferência de dados de um SAP de origem para um ou mais SAPs
de destino, sem qu para isso seja feita a conexão entre eles.
Todas as informações são enviadas através de uma única primitiva,
Service.REQUEST.
Modelo OSI possui sete níveis de protocolos
Þ Nível Físico - Fornece características mecânicas, elétricas e
funcionais para habilitar, manter e desabilitar conexõs em
entidades de nível de enlace;
Þ Nível de Enlace - Detecta e corrigi erros que possam ocorrer no
nível físico.
Possui um mecanismo de controle de fluxo para evitar que o
receptor receba mais dados do que possa processar. O transmissor
saberá quel o espaço disponível do buffer do receptor em um dado
momento.
Þ Nível de Rede - Fornece ao nível de transporte uma
independência quanto a considerações de chaveamento e roteamento
associadas ao estabelecimento e operação de uma conexão em rede.
Þ Nível de Transporte - É a garantia de que um pacote cheque ao
seu destino, isolando os níveis superiores para a transmissão de
rede.
A comunicação é fim a fim, a entidade de nível de transporte
da máquina de origem se comunica com a entidade do nível de
transporte da máquina de destino. Pode não acontecer nos níveis
anteriores entre máquinas (vizinhas) na rede.
Possui três importantes funções:
1. Multiplexação - Várias conexões de trnsporte partilhando a
mesma conexão de rede. (utilizada quando a conexão de transporte
não gera tráfego suficiente para ocupar toda a capacidade da
conexão de rede por ela utilizada);
2. Splitting - Uma conexão de transporte ligada a várias conexões
de rede. Aumenta a vazão de uma conexão de transporte através da
utilização de várias conexões de redes simultaneamente;
3. Controle de Fluxo - Utilizado para evitar que o emissor envie
mensagens numa taxa maior do que a capacidade que o receptor tem
de recebê-las, extravazando sua capacidade de armazenamento.
Þ Nível de Sessão - Permite estruturar os circuitos oferecidos
pelo nível de transporte. Os principais serviços fornecidos por
este nível são: Token, controle de diálogo e gerenciamento de
atividades.
É permitida a transmissão de dados nos dois sentidos, porém ele
é half-duplex. (Sistema que comporta transmissão bidirecional
apenas alternadamente. Também denominado meio-duplex).
Þ Nível de Apresentação - Sua função é de realizar transformações
adequadas, antes de seu envio ao nível de sessão. Em relação a
textos, criptografia, conversão de padrões de terminais e
arquivos para padrão de rede e vice versa.
Os serviços oferecidos por este nívl são: transformação de dados,
formatação de dados, seleção de sintaxes e estabelecimento de
manutenção de conexões de apreesntação.
Þ Nível de aplicação - São definidas funções de gerenciamento e
mecanismos genéricos que servem de suporte a aplicações
distribuídas. Por exemplo, para que seja viável o intercâmbio
entrre usuários, o usuário de nível de aplicação poderá utilizar
um elemento de serviço chamado ACSE (Association Control Service
Element).
Além dos elementos de serviço genérico existem elemntos de
serviço específicos de cada protocolo de aplicação, como FTAM
(File Transfer, Access and Mangament), o DS (Directory Service),
e o MHS (MESSAGE Handling System).
Representação gráfica da arquitetura OSI
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Físico
Transmissão de dados no modelo OSI
" O processo começa com a entrega dos dados a serem transmitidos
pelo usuário para uma entidadee do nível de aplicação no sistema A.
Os dados do usuário recebem a denominação UNIDADE DE DADOS DO
SERVIÇO (Service Data Unit - SDU), sendo eles, nesse caso, a SDU
dos níveis de aplicação. A entidade da comada de aplicação junta
aos dados do usuário um cabeçalho denominado informação de Cotrole
do Protocolo (Protocol Control Information - PCI). O objeto
resultante dessa junção é chamado Unidade de Dfados do Protocolo
(Protocol Data Unite - PDU). A PDU é a unidade de informação
trocada pelas entidades pares, ao executar o protocolo de uma
camada, para fornecer o serviço que cabe à camada em questão.
A PDU do nível de aplicação (cabeçalho + dados do usuário) é
então passada para o nível de paresentação.
A entidade do nível de apresentação trata a unidade que recebe da
mesma forma que o nível de aplicação trata os dados do usuário
(a PDU do nível de aplicação é um SDU no nível de apresentação),
e acrescenta seu cabeçalho, compondo assim a PDU do nível de
apresentação. Esse processo continua até o nível de enlace, que
geralmente acrescenta um cabeçalho e e um fecho, que contém uma
Frame Cheeck Sequence (FCS) para detecção de erros. A PDU do
nível de enlace que é denominada quantro (frame), é transmitida
pelo nível físico através do meio de trransmissão, depois de
agregar ao quadro seu cabeção e seu fecho. Quando o quadro é
recebido pelo destinatário o processo inverso ocorre. À medida
que a unidade de dados vai sendo passada para as camadas
superiorees, cada camada retira o cabeçalho e o fecho que foi
acrescentado por sua entidade par na origem, executa as
operações do protocolo de acordo com a informação contida no
cabeçalho, e passa a unidade de dados para camada superior. O
processo se encerrra com o usuário no sistema remoto B recebendo
os dados enviados pelo usuário do sistema A."
PROTOCOLOS COM RESERVA
Os protocolos baseados em reserva foram desenvolvidos inicialmente
para redes de satélites. Essas redes têm de lidar com um atraso
de propagação grande quando comparado comm o de uma rede local ou
metropolitana, fazendo com que a rezão entre o tempo de propagação
e o tempo de transmissão do quatro (parâmetro a) possua um valor
alto, o que limita o desempenho dos métodos de acesso senvíveis a
variações nesse parâmetro, por exemplo, os métodos baseados em
contençao e em passagem de permissão explícita. Para contornar o
problema, em algumas redes de satélites as estações que possuem
quadros para transmitir fazem reservas no ciclo corrente para
transmitir no próximo. Os ciclos usualmente possuem tamanho fixo.
O aumento na velocidade e na distância dos enlaces das redes
locais e metropolitanas fez com que as condições dessas redes se
tornassem semelhantes à das redes de satélites: nas redes locais
de alta velocidade e nas rede metropolitanas, o parâmetro a também
possui valores elevados. Assim, muitas das idéiaas usadas nos
protocolos desenvolvidos para redes de satélite foram adaptadas
às redes de alta velocidade e distâncias metropolitanas.
1. Método IFFO
O método IFFO (Interleaved Frame Flush-Out) [Wieslthier 80)
baseia-se em ciclos de tempo consistindo em um slot de status,
slots reservados e slots alocados por contenção, como mostra a
figura abaixo. A fronteirra entre as duas últimas classess de
slots é definida pelo número de reservas.O slot de status ë
subdividido em minislots um para cada nó da rede, e é usado pelos
nós para fazerem reservas.
Reservas para
o próximo ciclo
Status
Contenção
Status
Slots Reservados
Contenção
Ciclo n Ciclo n + 1
A operação básica do método é a que segue. Quando chega um quadro
para transmissão durante o intervalo de tempo alocado aos slots
reservados do ciclo n - 1, o transmissor de fazer uma reserva no
slot de status do próximo ciclo (ciclo n) para transmitir o
quadro no ciclo n + 1. O mesmo vale para os quadros que chegam
durante o último slot dos que são alocados por contenção.
2. CRMA
O método CRMA (Cyclic-Reservation Multiple Access) [Nassehi 90]
supõe que os nós são interconectados segundo a topologia em barra
dobrada (folded buus). As estações transmitem na barra A (barra
de transmissão e recebem na barra B (barra de recepção).
Slots livres são gerados pelo headend. Um bit no cabeçalho do slot
indica se seu estado é livre ou ocupado. Os slots sãqo agrupados
em ciclos de comprimento varável. O headend (primeiro nó na barra
de transmissão e último na barra de recepção) é o encarregado
pela definição dos ciclos que são iniciados através do envio de
um comando start cycle. Um ciclo termina quando outro comando
start cycle inicia o próximo ciclo. Podem existir vários ciclos
simultaneamente na barra, por exemplo, caso 50 slots estejam
sendo transmitidos simultaneamente na barra, os 15 primeiros
podem fazer parte do ciclo N, os 10 seguiintes do ciclo N + 1 e
os 25 restantes do ciclo n + 2. O comprimento dos ciclos é
definido pelo número de resservas feitas através de um mecanismo
de reserva.
PROTOCOLOS DE ACESSO EM REDES ÓTICAS
Os componentes eletrônicos usuais operam em taxas de transmissão
da ordem de até poucas dezenas de Gbps (Gegabits por segundo).
Componentes óticos possuem potencial para no futuro suportar
taxas da ordem de Tbps (Terabits por segundo) [van As 94b]. As
redes óticas atualmente diisponíveis desdobram a enorme banda
passante do meio de transmiissão ótico (cerca de 30 Thz [Sudhaker
94]) através de multiplexação por divisão de comprimento de onda
(Wavelength - WDM). O uso da técnica WDM tem se tornado possível
graças a recentes avanços na tecnologia fotônica (photonic
technology) [Ramaswami 93]. Utilizando os novos dispositivos
óticos, é possível multiplexar e demultiplexar dezenas ou mesmo
centenas de canais de alta velocidade (por exemplo 1Gbps), com
comprimeentos de onde diferentes, em uma única fibra ótica. Se
uma apresentação resumida dee alguns dos métodos de acesso
propostos para esse tipo de rede.
Slotted-Aloha/PA
O método de acesso Slotted-Aloha/PA (Polite Access) [Sudhaker 94]
foi proposto para redes óticas multicanais com topologia em
estrela passiva.
Em uma rede em estrela passiva ideal, a energia do sinal
luminoso recebido através de uma das portas de entrada do nó
central é dividida igualmente entre as portas de saída. Dessa
forma, o acoplador da estrela passiva atua como um meio de
difusão do sinal.
O método presume que os dispositivos transmissores e receptores
podem ser sintonizados em qualquer canal multiplexado e
receptores podem ser sintonizados em quaalquer canal multiplexado
da rede. São utilizados N canais para transmissão de dados e um
canal de controle. Cada canal é fisicamente implementado em um
dos comprimentos de onda do conjunto {l1, l2, ..., lN } e o
canal de controle é associado ao comprimento de onda l0. Todos
os receptores ociosos monitoram o canal de controle l0. Os nós
da rede podem transmitir e receber em qualquer um dos canais de
dados e no canal de controle. Para que ocorra uma comunicação, o
receptor deve ser informado sobre o canal que será usado pelo
transmissor para lhe enviar um quadro.
TDMA-C
O método de controle de acesso TDMA-C (Time Division Multiple
Access With a Control channel) [Bogineni 92] foi também
desenvolvido para a topologia em estrela passiva.
O TDMA-C pressupõe que os nós possuem um transmissor sintonizável
e dois receptores, um poara monitorar permanentemente um canal de
controle e o outro para ser sintonizado em um dos canais de
comprimento de onda usados para transmitir dados.
Cada nó adicionalmente possui um minislot dedicado, em um ciclo
no canal de controle. Um minislot carrega o endereço do
destinatário e o número do canal no qual um quadro será
transmitido. Os quadros possuem tamanho varável. Cada nó tem
permiissão para transmitir um quadro por ciclo.
Todos os nós matêm duas tabelas que refletem o estado dos nós de
destino e dos canais de comprimento de onda, respectivamente.
Essa informação é deduzida da oobservação dos miniislots no canal
de controle.
Depois de inspecionar suas tabelas, um nó, que deseja traansmitir,
inicialmente sintoniza no canal de controle e preenche seu
minislot no sentido de avisar o nó receptor que irá lhe enviar
um quadro através do canal especificado no minislot. Depois
disso, o transmissor sintoniza no canal de comprimento de onda
selecionado e transmite um quadro.
Um nó ao identificar seu endereço em um minislot no canal de
controle, lê no mesmominislot a identificação do canal dee
comprimento de onda que será usado pelo transmissor para lhe
enviar um quadro e ajusta seu receptor para o referido
comprimento de onda.
AMTRAC
A rede AMTRAC é também multicanal, utilizando a topologia em
barra dobrada [Chlamtac 88].
Cada nó ajusta seu receptor em um canal de comprimento de onda
fixo. Um canal de recepção pode ser de uso exclussivo de um nó
ou compartilhado por alguns poucos nós.
Para transmitir, os nós selecionam o canal do destinatário. O
controle do acesso simultâneo a um mesmo canal é feito através
de um mecanismo semelhante ao usado no CSMA/CA. O acesso é
controlado por ciclos com duração constante consistindo em
vários minislots ou pontos de escalonamento. Um nó possui um
minislot em cada canal, embora a pposição do minislot seja
diferente em cada um deles. Os nós só podem começar a transmitir
nos pontos de escalonamento definidos por seus minislots. Quando
chega a vez de um nó, ele sente o meio e, se o canal onde ele
deseja transmitir estiver livre, inicia sua transmissão. Se,
por outro lado, o canal selecionado estiver ocupado, devido a
uma transmissão realizada por outro nó cujo minislot está
posicionado anteriiormente no ciclo, a estação não transmite e
espera o próximo ciclo para verificar o estado do canal. Nesse
ínterim, o nó pode tentar transmitir em outro canal para outro
destinatário.
Pipeline
Na rede em anl Pipelinee (Chlamtac 93], cada nó transmite em um
comprimento de onda específico. A recepção é realizada através
da sintonização no canal de comprimento de onda apropriado
(definido pelo transmissor). A transmissão ocorre em slots.
Subcanais de controle com baixa taxa de trransmissão são usados
para evitar que dois quadros endereçados ao mesmo destinatário
seejam transmitidos em canais de transmisssão diferentes
simultaneamente. A finformação transmitiida nos subcanais
de controle também é utilizada para instruir o recptor sobre o
comprimento de onda que ele deve sintonizar para receber o
próximo quadro.
Os subcanais de controle podem ficar dentro de um canal de
comprimento de onda compartilhado por todos os nós, ou podem
ficar espalhados nos canais de de comprimento de onda deedicados
dos nós. O acesso aos subcanais de controle é baseado em slotas
que têm a mesma duraçãao de tempo que os slots de dados.
Se um nó deseja transmitir, ele deve monitorar os slots de
controle do destinatário alvo no subcanal de controle desse nó.
Quando encontra um slot vazio, ele escreve nesse slot a informação
de sintonização (o comprimento de onda de seu canal de trnsmissão)
, transmitindo um segmento de dados no pröximo slot de seu canal
de transmissão.
O receptor ao receber a identificação de um canal de transmissão
em um de seus slots de controle, sintoniza seu dispositivo de
recepção no comprimento de onda desse canal, e lê o quadro
transportado no próximo slot do canal.
PROTOCOLOS DE ACESSO COM PRIORIDADE
A proliferação de redes locais induziu um grande número de
aplicações que exigem requisitos bem diferentes do sistema de
comunicação. Em particular, os requisitos de tempo de acesso,
desempenho e outros podem variar de tal modo que a otimização
de acesso para uma dada aplicação pode resultar em uma degradação
de acesso para outra, até um ponto insustentável.
A necessidde de funções de prioridade em ambientes de multiacesso
é evidente. Uma vez que diferentes aplilcações impõem diversos
requisitos ao sistema, é importante que o método de acesso seja
capaz de responder às exigências particulares de cada uma dessas
aplicações. Funções de prioridade oferecem a solução para esse
problema.
São várias as razões para a introdução de um esquema de prioridade
em ambientes de multiacesso. Para ilustrar, tomemos como primeiro
exemplo uma rede utilizada inicialmente para dar superte ao
tráfego interativo entre terminais e computadores. Medidas têm
demonstrado que apenas uma pequena utilização do canal é feita
em tal tipo de aplicação (por exemplo, 4% da banda passante
disponível em uma rede Ethernet na Xerox [Shoch 80]). Uma
grande porção do canal encontra-se ociosa e poderia ser utilizada
se permitísseemos um outro tipo de aplicação sumiltânea, como,
por exeplo, transferência de arquivos entre computadores. Essa
outraa aplicação, mesmo utilizando uma pequena percentagem da
banda passane ociosa do canal, pode introduzir retardos
indesejáveis no tráfego interatiivo, uma vez que disputa o
acesso à rede com omesmo. A solução par aaa utilização do
tráfego ocioso disponível, mantendo a níveis aceitáveis o
tráfego interativo, pode exigir um esquema que dê às mensagens
interativas uma prioridade sobre as mensagens de transferência
de arquivos. Um esquema de prioridade de mensagens. seria então
necessário.
PROTOCOLO IEEE 802.3 (CSMA/CD)
O ANSI/IEEE 802.3 (ISO 8802-3) é o padrão para redes em barra
utilizando o CSMA/CD como método de acesso. O padrão provê a
especificação necessária para redes em banda básica operando em
1 e 10 Mbps, e para redes em banda larga operando a 10 Mbps.
Ao tratar de redes em banda básica a 10 Mbps, o padrão ANSI/IEEE
802.3 converge para a especificação da rede Ethernet [Xerox 80].
Nesta seção como nas duas que se seguem, dividiremos a análise do
padrão em três seções: a sintxe do protocolo de controle de
acesso ao meio - MAC (Medium Access Control), a semântica do
protoclo e o nível físico.
Sintaxe do Protocolo da Camada MAC
O campo de preâmbulo possui setee octetos usados para
sincronização do transmissor e receptor, é a codificação
utilizada por esse padrão. Cada octeto é formado pela seguência
10101010.
Preâmbulo SFD Destinatário Remetente
56 bits 8 bits 48 bits 48 bits 16 bits 368 bits - 12 bits
Comprimento Dados PAD LLC FCS
32 bits
O campo ddelimitador de início de quadro, SFD, é composto da
seguência 10101011 e indica o início de um quadro.
Semântica do Protocolo da Camada MAC
A semântica do protocolo segue exatamente a descrição do
protocolo CSMA/CD com retransmissão baseada no algoritmo
truncated binary exponential backoff.
PROTOCOLO PADRÃO 802.4 (Token Bus)
ANSI/IEEE 802.4 (ISO 8802-4) é o padrão para redes em barra com
sinalização em banda larga utilizando a passagem de permissão
como método de acesso. Quatro tipos de meios em barra com as suas
entidades correm particularmente pelas formas de sinalização
especificadas parfa cada tipo de entidade do nível físico.
Semântica do Protocolo da Camada MAC
A operação normal do protocolo requer que a permissão seja
enviada ao sucessor tão logo acabe a transmissão. Cada estação
participante no ciclo lógico conhece o endereço da estação
predecessora - PS - que lhe passa a permissão, e da próxima
estação - NS - a quem deve passar a permissão.
Quando um estáção possui a permissão, pode transmitir seeus
quadros. Quando a transmissão termina, passa a permissão à sua
estação sucessora. Estando de posse da permissão, uma estação
podem também delegar seu direito de transmissão a uma outra
estação enviando um quadro de pedido com resposta. A estação
endereçada deeve então responder com um quadro de resposta,
revertendo o direito de transmissão à estação anterior.
Depois de enviar a permissão, a estação tenta obter uma evidência
de que sua sucessora recebeu a permissão e de que estáa ativa. Se
após o envio da permissão a estação de origem recebe um quadro
válido, ela pressupões que a estação sucessora receebeu a
permissão e está transmitindo.
PROTOCOLO PADRÃO IEEE 802.5 (Token Ring)
ANSI/IEEE 802.5 (ISO 8802-5) é o padrão para redes em anel
utilizando passagem de permissão como método de acesso. O padrão
provê a especificação necessária para redes em banda básica
operando em 4 Mbps ou 16 Mbps, utilizando como meio de transmissão
o par trançado.
Sintaxe do Protocolo da Camada MAC
A figura abaixo apresenta os formatos dos quadros MAC. Quando
uma estação não está transmitindo mensagens, deve transmitir 0s
ou 1s, precedendo ou seguindo quadros válidos, de forma a evitar
que o anel fique sem transmissão durante um intervalo de tempo.
Todo quadro vai ter então de começar kcom um campo delimitador
SD de um octeto, que possui o padrão JK0JK000, onde J e K são
símbolos da codificação Manchester.
1. Informação
2. Permissão
3. Aborto
PROTOCOLO DE PADRÃO ANSI X3T9.5 (FDDI)
O grupo de trabalho ANSI X3T9.5 foi formado, em 1980, com a
finalidade de desenvolver uma rede alto desempenho de propósito
geral. A idéia de desenvolver uma interface de dados de alta
velocidade baseada no uso de fibra ótica foi trazida ao X3T9.5
no encontro de outrubro de 1982. Em junho de 1983, as primeiras
propostas para os níveis físico (PHY) e de acesso (MAC) foram
submetidas. Nascia o FDDI, que adotou a estrutura do projeto
IEEE 802 para redes locais. A escolha de fibra ótica omo meio
de transmissão era justificada pela alta taxa de transmissão:
100 Mbps. A escolha da arquitetura em anel era justificada pela
facilidade de liigação ponto a ponto em fibra ótica e pelo
excelente desempenho oferecido pelo anel com passagem de
permissão (token ring multiple-token), uma variação do padrão
IEEE 802.5 para a velocidade de 100 Mbps.
Esta seção é dedicadca ao estudo dos níveis Fisico e MAC da rede
FDDI, que optou por utilizar a camada LLC tal como definida pelo
padrão IEEE 802.2.
Em junho de 1984 , reconhecendo que a tecnologia de fibra ótica
ainda não estava suficientemente amadurrecida e que partes
críticas do conjunto de prrotocolos FDDI dependiam de definições
do protocolo de nível físico, o grupo de trabalho X3T9.5 resolveu
dividir onível físico em duas partes: a subcamada superior PHJY e
a subcamada inferior PMD, esta última mais ligada às
características físicas do meio de transmissão e a primeira mais
independente. No final de 1984, reconheceu-se a necessidade de
um protocolo em separado para o gerenciamento da estação (SMT),
o quarto protocolo do conjunto de protocolos que compõe a
arquitetura FDDI básica.
Em novembro de 1986, o protocolo MAC foi aprovado como padrão
ANSI X3.139-1987. Nesse mesmo ano, começaram os projetos para a
definiição do protocolo de nível físico PMD, e os primeiros
circuitos integrados foram anunciados pela Advanced Micro
Devices. Em 1988, os primeiros Cis tornaram-se disponíveis
e começaram a aparecer os primeiros produtos. Também em 1988,
oprotocolo para o nível físico PHY foi aprovado como padrão ANSI
X3.148-1988. Em 1989, os protocolos MAC e PHY foram publicados
como padrões internacionais ISO9314-2 [ISO 89d] e ISO 9314-1
[ISO 89e], respectivamente.
Hoje, padronizados em estudo e projeto, encontramos: os níveis
MAC, PHY, PMD, SMT, já menciondos, os níveis MAC-2 e PHY-2
(melhoras introduzidas no MAC e PHY), o controle híbrido para
o anel FDEDI II, ou seja o HRC, e a utilização de outros meios
físicos com a respectiva definição de seus protocolos: fibra
ótica monomodo (SMF-PMD) para atingir maiores distâncias, fibra
ótica de baixo custo (LCF-PMD), para trançado (TP-PMD) e o
mapeamento do nível físico no padrão SONET (SPM).
PROTOCOLO PADRÃO 802.6 (DQDB)
O grupo de trabalho IEEE 802.6 foi formado no final de 1981,
pela necessidade, levantada pelas companhias de comunicação
de dados via satélite, da definição de um padrão para transporte
de dados a alta velocidade dentro de uma região metropolitana,
Em 1983 as indústrias de satélite abandonaram o projeto e, em
1984, a primeira proposta para uma rede de alta velocidade
apresentada (IEEE 792.6-1) pela Burroughs. No encontro de agosto
de 1986, devido a uma reorganização da Burroughs, o projeto foi
abandonado. O projeto foi retomado em setembro de 1986 com a
apresentação de uma nova proposta (IEEE 802.6-2) pela Integrated
Networks Corporation e Hasler AG, com contribuições da BellCorre,
AT&T Bell Labs e Plessey. A proposta uusava uma estrutura FDDI
para a transmissão de dados não isócronos, multiplexada com a
estrutura issócrona da proposta anterior. Paralelamente foi
apresentado ao comitê uma terceira proposta, denominada QPSX
(Queued Packet and Synchronous circuit eXchange), pela Telecom da
Austrália. No final de 1987 o grupo IEEE 802.6 resolveeu optar
pela terceira proposta que já então era chamada de DQDB
(Distributed Queue Dual Bus). Em 1988 as primeiras redes
experimentais foram anunciadas (por exemplo, Bell Atlantic). Em
1989, devido a problemas de equiidade, a opção de balanceamento
de banda passante (BWB) foii incorporada à proposta de padrão. Em
1990 foram iniciados vários projetos de redes experimentais
(Nynex, US West etc.), algumas das quais já se encontram em
pleno funcionamento e disponíveis comercialmente.
ARQUITETURA TCP/IP
Patrocinado pela Advanced Research Projects Agency (DARPA),
ofereceum serviço orientado a conexão, e serviço não orientado
à conexão (TCP - Transmission Control Protocol , IP - Internet
Protocol).
O corpo técnico que coordena o desenvolvimento de protocolos
dessa arquitetura é um comitê denominado IAB (Internet Activity
Board ) . O IAB é formado por pesquisadores tendo a maioria
deles projetado e implementado os protocolos da arquitetura
Internet.
Para que um protocolo se torne um padrão Internet é necessário
documentá-lo através de uma RFC ( Request For Comments ). As RFCs
podem ser obtidas por qualquer pessoa conectada à Internet. Da
análise das RFCs surgem sugestões, e novas versões do protocolo
podem ser elaboradas.
A arquitetura Internet TCP/IP dá ênfase toda especial à
interligação de diferentes tecnologias de redes . Portanto, a
única forma de permitir que um grande volume de usuários possa
trocar informações é interligar as redes às quais eles estão
conectados, formando assim uma inter-rede.
Para interligar duas redes distintas é necessário conectar
uma máquina a ambas as redes, denominada internet gateway ou
internet router. Tal máquina fica responsável pela tarefa de
transferir mensagens de uma rede para outra.
Os usuários veem a inter-rede como uma rede virtual única à qual
todas as máquinas estão conectadas, não importando a forma física
de interconexão.
Þ No nível de aplicação, os usuários usam programas de aplicação
para acessar os serviços disponíveis na inter-rede . As
aplicações interagem com o nível de transporte para enviar e
receber dados .
Algumas aplicações disponíveis na internet TCP/IP são :
1. Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), oferece um serviço
store-and-forward para mensagens que carregam correspondências
contendo textos.
2. File Transfer Protocol (FTP), fornece o serviço de
transferência de arquivos .
3. TELNET, que oferece um serviço de terminal virtual .
4. Domain Name System (DNS), que oferece um serviço de mapeamento
de nomes em endereços de rede .
Þ A função básica do nível de transporte é permitir a comunicação
fim-a-fim entre aplicações .
Os seguintes serviços são fornecidos :
1. Controle de erro
2. Controle de fluxo
3. Seqüencialização
4. Multiplexação do acesso ao nível inter-rede
O nível inter-rede é o responsável pela transferência de dados
através da inter-rede, desde a máquina de origem até a máquina
de destino, recebendo pedidos do nível de transporte para
transmitir pacotes que, ao solicitar a transmissão, informa o
endereço da máquina onde o pacote deverá ser entregue. O pacote é
encapsulado em umdatagrama Ip, e o algoritmo de roteamento é
executado para determinar se o datagrama pode ser entregue
diretamente ou se deve ser repassado para um gateway . com
base no resultado da avaliação do algoritmo de roteamento, o
datagrama é passado para a interface de rede apropriada para
então ser transmitido.
A arquitetura Internet TCP/IP não faz nenhuma restrição às redes
que são interligadas para formar a inter-rede . Portanto,
qualquer tipo de rede pode ser ligada, bastando para isso que
seja desenvolvida uma interface que compatibilize a tecnologia
específica da rede com oprotocolo IP . Essa compatibilização é a
função do nível de interface de rede .
CONCLUSÃO
Os protocolos dos níveis inferiores em redes locais se distinguem
pelo fato de que devem tirar proveito das características de alto
desempenho, baixo retardo e pequena taxa de erro do sistema de
comunicação. Esta seção visa especificamente o conjunto de regras
para acesso ao meio físico, que é uma das funções do nível de
ligação do modelo OSI.
Os protocolos de acesso ao meio foram desenvolvidos na maioria
dos casos para uma topologia particular de rede, no entanto
devemos notar que muitas das estratégias de controle podem ser
usadas em qualquer topologia, embora às vezes sejam mais
adequadas a uma topologia particular.
Na avaliação de protocolos de controle de acesso, atributos
especívicos podem ser usados, tais como: capacidade, equidade
ou justiça (fairness), prioridade, estabilidade em sobrecartga e
retardo de transferência.
Capacidade é a vazão máxima que o método de acesso pode tirar do
meio, em percentagem da banda passante disponível. A taxa de
transmissão, comprimento da rede, número de nós, tamanho do
quadro, tamanho do cabeçalho e o retardo em cada estação (filas
de espera, retransmissão, etc.) são algumas das variáveis que
afetam a capacidade.
Justiça no acesso é desejável na maioria das redes, a fim de
permitir às estações o acesso aos recursos comprtilhados. Justiça
não implica em ausência de prioridade de acesso. Implica
simplesmente que a estação deverá ser tratada com igualdade
dentro de sua classe de prioridade.
O acesso com prioridade é desejável em várias aplicações,
principalmente naquelas que envolvem controle em tempo real.
Estabilidade é uma característica importante em aplicações onde o
carregamento da rede é pesado. Protocolos de acesso que alocam
intervalos separados para cada nó são bastante estáveis e não
exisbem grandes variações de retardo. Esquemas baseados em
contenção têm sua estabilidade bastante dependente da realização,
exigindo sofisticações no tratamento de conflitos para tornar o
protocolo mais restável.
Retardo de transferência, é a ssoma dos retardos de acesso e de
transmissão. O retardo de transferência é na grande maioria dos
casos, senão em todos, uma variiável aleatória. No entanto, em
alguns protocolos, o maior valor que o retardo de transferência
pode assumir é limitado.
Determinadas funções do protocolo de enlace estão algumas vezes
diretamente relacionadas com o tipo de acesso ao meio, e devem
ser levadas em conta na comparação desses diversos tipos. Dentre
essas funções podemos citar a detecção de erro, o reconhecimento
do recebimento, a transparência da informação, a sequenciação dos
dados e o controle do fluxo de dados.
Os métodos de acesso podem ser divididos em dois grandes grupos:
os métodos baseados em contencão e os de acessso ordenado sem
contencão.
Bibliografia:
Livros:
Comunicação de Dados e Sistemas de Teleprocessamento
Autor: Silveira, Jorge Luis da
Editora: MAKRON Books (McGraw-Hill)
Rede de Computadores
Autor: Soares, Luiz Fernando Gomes
Lemos, Guido
Colcher, Sérgio
Editora: Campus - 2ª ediçao
Proxima FW matéria especial TUDO sobre TCP/IP
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