Captulo 7 CAMADA DE ENLACE Tecnologias OBJETIVO l

Capítulo 7 CAMADA DE ENLACE Tecnologias

OBJETIVO l Aprender as tecnologias – – – l l Ethernet; FDDI; Token-Ring. Estudar as especificações IEEE para cada uma das tecnologias; Aprender sobre os padrões LAN que especificam o cabeamento e a sinalização nas camadas de enlace físicas e de dados; Apresentar os dispositivos da camada 2; Aprender a resolver problemas no Ethernet 10 Base-T.

SUMÁRIO l l l 7. 0 - Visão Geral; 7. 1 - Fundamentos de Token-Ring; 7. 2 - Fundamentos de Fiber Distributed Data Interface (FDDI); 7. 4 - Dispositivos da Camada 2; 7. 5 - Efeitos dos Dispositivos da Camada 2 Sobre o Fluxo de Dados; 7. 6 - Princípios de Solução de Problemas do Ethernet 10 Base-T.

7. 0 - Visão Geral l Relembrar que o capítulo anterior tratou sobre os meios LAN e o modelo IEEE – l Trânsito confiável de dados. Mostrar que será estudado 3 novas tecnologias – Ethernet, Fiber Distributed Data Interface (FDDI) e Token Ring.

7. 1 - Fundamentos de Token-Ring l Objetivo – – – Mostrar uma visão genérica da arquitetura; Mostrar o quadro Token-Ring; Mostrar a forma de conexão, topologia física e topologia lógica; Apresentar o MAC Token-Ring; Mostrar a sinalização Token-Ring.

7. 1 - Fundamentos de Token-Ring l Estrutura – – – 7. 1. 1 - Visão Geral de Token-Ring e de Suas Variantes; 7. 1. 2 - Formato de Quadro da Token-Ring; 7. 1. 3 - MAC da Token-Ring; 7. 1. 4 - Sinalização da Token-Ring; 7. 1. 5 - Meios de Token-Ring e Topologias Físicas.

7. 1 - Fundamentos de Token-Ring l 7. 1. 1 - Visão Geral de Token-Ring e de Suas Variantes – Apresentar o Token Ring. l l – Citar que está em desuso; Ainda possui uma grande base instalada no exterior; Comentar os padrões IEEE l 802 – 802. 1, 802. 2, 802. 3 u, 802. 3 z, 802. 4, 802. 5, 802. 6, 802. 7 802. 8, 802. 9, 802. 10, 802. 11, 802. 12, 802. 14

7. 1 - Fundamentos de Token-Ring l 7. 1. 1 - Visão Geral de Token-Ring e de Suas Variantes

7. 1 - Fundamentos de Token-Ring l 7. 1. 2 - Formato de Quadro da Token-Ring – Apresentar o o quadro l – Mostrar a constituição do(s) l l l – Relembrar o quadro genérico (capítulo 6); Tokens; Byte de controle de acesso; Quadros de dados/comandos. Mostrar o processo de circulação do pacote l Atenção a essa conceituação.

7. 1 - Fundamentos de Token-Ring l 7. 1. 2 - Formato do Quadro da Token-Ring – A figura abaixo pode ser utilizada para auxiliar o instrutor

7. 1 - Fundamentos de Token-Ring l 7. 1. 3 - MAC da Token-Ring – Explicar o controle de acesso do Token-Ring l l – – Explicar o esquema de prioridades; Mostrar os mecanismos de gerenciamento l – Mostrar como se funciona a Passagem de token; Mostrar que é possível calcular o tempo máximo e mínimo que um host levará para transmitir; MSAUs ativas (multi-station access units). Exercício(s) sugerido(s) tempo estimado de 15 min l Com um grupo de alunos faça a simulação dos tópicos apresentados.

7. 1 - Fundamentos de Token-Ring l 7. 1. 3 - MAC da Token-Ring – A figura abaixo pode ser utilizada para auxiliar o instrutor

7. 1 - Fundamentos de Token-Ring l 7. 1. 4 - Sinalização da Token-Ring – Reforçar o conhecimento da codificação Manchester diferencial;

7. 1 - Fundamentos de Token-Ring l 7. 1. 5 - Meios de Token-Ring e Topologias Físicas – Mostrar os meios físicos utilizados l – – Explicar o uso do UTP e STP; Discutir a conexão física e o patch cables; Mostrar a topologia física l Frisar bem que o Token-Ring é uma topologia em anel lógica.

7. 1 - Fundamentos de Token-Ring l 7. 1. 5 - Meios de Token-Ring e Topologias Físicas – As figuras abaixo podem ser utilizadas para auxiliar o instrutor

7. 2 - Fundamentos de Fiber Distributed Data Interface (FDDI) l Objetivo – – – Mostrar uma visão genérica da arquitetura; Mostrar o quadro FDDI; Mostrar a forma de conexão, topologia física e topologia lógica; Apresentar o MAC FDDI; Mostrar a sinalização FDDI.

7. 2 - Fundamentos de Fiber Distributed Data Interface (FDDI) l Estrutura – – – 7. 2. 1 - Visão Geral da FDDI e Suas Variantes; 7. 2. 2 - Formato da FDDI; 7. 2. 3 - MAC da FDDI; 7. 2. 4 - Sinalização da FDDI; 7. 2. 5 - Meios da FDDI.

7. 2 - Fundamentos de Fiber Distributed Data Interface (FDDI) l 7. 2. 1 - Visão Geral da FDDI e Suas Variantes – Apresentar o Fiber Distributed Data Interface (FDDI). l – Citar a utilização como backbone de campus; Revisar as especificações FDDI l l l ANSI X 3 T 9. 5; FDDI – ISSO; Espeficações Media Access Control (MAC): Formato de quadro, Tratamento de token, Endereçamento e mecanismos de recuperação de erros; – Physical Layer Protocol (PHY): Enquadramento e outros. –

7. 2 - Fundamentos de Fiber Distributed Data Interface (FDDI) l 7. 2. 1 - Visão Geral da FDDI e Suas Variantes – Revisar as especificações FDDI l Espeficações Physical Layer Medium (PMD): Link de fibra óptica, Níveis de energia, Taxas de erro de bit, Componentes ópticos e Conectores – Station Management (SMT) : Configuração do anel, Recursos de controle de anel, Remoção e inserção de estação, Inicialização, Recuperação e isolamento de falha, Agendamento e Estatísticas –

7. 2 - Fundamentos de Fiber Distributed Data Interface (FDDI) l 7. 2. 1 - Visão Geral da FDDI e Suas Variantes – A figura abaixo pode ser utilizada para auxiliar o instrutor

7. 2 - Fundamentos de Fiber Distributed Data Interface (FDDI) l 7. 2. 2 - Formato da FDDI – Apresentar o formato de quadro FDDI l Discutir os campos – – – – l Preâmbulo; Delimitador de início; Controle de quadro; Endereço de destino; Endereço de origem; Dados; Frame check sequence (FCS); Delimitador de fim; Status do quadro.

7. 2 - Fundamentos de Fiber Distributed Data Interface (FDDI) l 7. 2. 2 - Formato da FDDI – A figura abaixo pode ser utilizada para auxiliar o instrutor

7. 2 - Fundamentos de Fiber Distributed Data Interface (FDDI) l 7. 2. 3 - MAC da FDDI – – Detalhar o MAC FDDI; Mostrar a circulação do quadro no FDDI; Mostrar que o FDDI suporta a alocação em tempo real da largura de banda da rede; – Mostrar que o FDDI fornece suporte para dois tipos de tráfego: síncrono e assíncrono. –

7. 2 - Fundamentos de Fiber Distributed Data Interface (FDDI) l 7. 2. 4 - Sinalização da FDDI – Mostrar como é feita a codificação dos bits. l l l – Esquema (4 B/5 B); 4 B/5 B incorpora os recursos desejáveis da Codificação Manchester; Não é necessário ter alto conhecimento desse modelo de codificação; Mostrar que os sinais são gerados por leds ou lasers;

7. 2 - Fundamentos de Fiber Distributed Data Interface (FDDI) l 7. 2. 4 - Sinalização da FDDI – A figura abaixo pode ser utilizada para auxiliar o instrutor

7. 2 - Fundamentos de Fiber Distributed Data Interface (FDDI) l 7. 2. 5 - Meios da FDDI – Mostrar os meios de fibra óptica do FDDI. l l l Fibras óticas monomodo e multimodo; Mostrar a arquitetura em dois anéis; Mostrar as vantagens segurança; – confiança; – rapidez. –

7. 2 - Fundamentos de Fiber Distributed Data Interface (FDDI) l 7. 2. 5 - Meios da FDDI – As figuras abaixo podem ser utilizadas para auxiliar o instrutor

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l Objetivo – – – Mostrar uma visão genérica da arquitetura e a família; Mostrar o quadro Ethernet; Mostrar a forma de conexão, topologia física e topologia lógica; Apresentar o MAC Ethernet; Mostrar a sinalização Ethernet.

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l Estrutura – – – 7. 3. 1 - Comparando Ethernet e IEEE 802. 3; 7. 3. 2 - Árvore da Família Ethernet; 7. 3. 3 - Formato de Quadro da Ethernet; 7. 3. 4 - MAC da Ethernet; 7. 3. 5 - Sinalização da Ethernet; 7. 3. 6 - Meios e Topologia da Ethernet 10 Base-T.

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l 7. 3. 1 - Comparando Ethernet e IEEE 802. 3 – Apresentar Ethernet e IEEE 802. 3 l l Enfatizar que Ethernet é a tecnologia LAN mais popular no mundo; Explicar o que é uma interface para LAN – l l Superando a restrição espacial de algumas tecnologias mais antigas. Padrão DIX; Sinalização CSMA/CD.

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l 7. 3. 1 - Comparando Ethernet e IEEE 802. 3 – – Mostrar que Ethernet e IEEE 802. 3 são uma rede tipo broadcast; Diferenciar IEEE de Ethernet l l Camadas 1 e 2; Controle de enlace.

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l 7. 3. 1 - Comparando Ethernet e IEEE 802. 3 – A figura abaixo pode ser utilizada para auxiliar o instrutor

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l 7. 3. 2 - Árvore da Família Ethernet – Doutrinar o aluno a só conhecer o Ethernet como uma tecnologia LAN. l – Esse objetivo não deve ser levado a sério. Mostrar as diversas tecnologias Ethernet l l Discutir as características de cada uma; Discutir as tecnologias Ethernet enfocando o 10 Base-T, 100 Base -T e 1000 Base-T.

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l 7. 3. 2 - Árvore da Família Ethernet – As figuras abaixo podem ser utilizadas para auxiliar o instrutor

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l 7. 3. 2 - Árvore da Família Ethernet – As figuras abaixo podem ser utilizadas para auxiliar o instrutor

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l 7. 3. 2 - Árvore da Família Ethernet – A figura abaixo pode ser utilizada para auxiliar o instrutor

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l 7. 3. 3 - Formato de Quadro da Ethernet – Diferenciar o formato de quadro Ethernet do DIX l Descrever os campos e suas funcionalidades – – – l l l Preâmbulo; Início do quadro (SOF, start-of-frame); Endereços de origem e de destino; Tipo (Ethernet); Tamanho (IEEE 802. 3). Dados (Ethernet); Dados (IEEE 802. 3); Frame Check Sequence (FCS).

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l 7. 3. 3 - Formato de Quadro da Ethernet – A figura abaixo pode ser utilizada para auxiliar o instrutor

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l 7. 3. 4 - MAC da Ethernet – – – Explicar o MAC Ethernet; Discutir a questão da colisão (domínios de colisão); Exercício(s) sugerido(s) tempo estimado de 10 min l Construir um fluxograma mostrando o comportamento de uma transmissão do quadro Ethernet.

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l 7. 3. 4 - MAC da Ethernet – As figuras abaixo podem ser utilizadas para auxiliar o instrutor

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l 7. 3. 4 - MAC da Ethernet – As figuras abaixo podem ser utilizadas para auxiliar o instrutor

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l 7. 3. 5 - Sinalização da Ethernet – Mostrar o uso codificação Manchester no Ethernet l – Como esse tópico já foi visto anteriormente, aproveite para discutir aspectos Ethernet. Leitura adicional: ethernet. doc

7. 3 - Ethernet e IEEE 802. 3 l 7. 3. 6 - Meios e Topologias da Ethernet 10 Base-T – Discutir os meios físicos utilizados no Ethernet l – Em especial o 10 Base-T. Discutir as topologias Ethernet l l Topologia física estrela e lógica barra; Rever a especificação TIA/EIA-568 -A.

7. 4 - Dispositivos da Camada 2 l Objetivo – – l Discutir o uso de Bridge e Switch; Discutir o uso da interface Ethernet 10 Base-T. Estrutura – – – 7. 4. 1 - Placas de Rede; 7. 4. 2 - Operações da Camada 2 da Placa de Rede; 7. 4. 3 - Bridges; 7. 4. 4 - Operações da Camada 2 da Bridge; 7. 4. 5 - Switches; 7. 4. 6 - Operações da Camada 2 do Switch.

7. 4 - Dispositivos da Camada 2 l 7. 4. 1 - Placas de Rede – Descrever com detalhes a 10 Base-T l – Descrever a pinagem do conector. Alertar sobre a configuração de instalação para a interface.

7. 4 - Dispositivos da Camada 2 l 7. 4. 2 - Operações da Camada 2 da Placa de Rede – Explicar detalhadamente o funcionamento de uma interface de rede l – Identificar como um dispositivo das camadas 1 e 2. Mostrar as interfaces como instrumento de funções da camada 2 l l l Controle de link lógico (LLC); Nomeação (MAC ADDRESS; ) Enquadramento; Media Access Control (MAC); Sinalização.

7. 4 - Dispositivos da Camada 2 l 7. 4. 2 - Operações da Camada 2 da Placa de Rede – A figura abaixo pode ser utilizada para auxiliar o instrutor

7. 4 - Dispositivos da Camada 2 l 7. 4. 3 - Bridges – Descrever o funcionamento de uma Bridge l Frisar a importância no aprendizado de switching e roteamento.

7. 4 - Dispositivos da Camada 2 l 7. 4. 4 - Operações da Camada 2 da Bridge – – – Complementar o detalhamento anterior; Explicar o processo de encaminhamento; Mostrar a Bridge como expansor de domínios de difusão (ou separador de domínios de colisão); Mostre os problemas decorrentes do uso da Bridge; Exercício(s) sugerido(s) l Escolha um grupo de alunos e faça-os simular uma rede com um bridge. Coloque um aluno ao centro (Bridge) e alunos à esquerda e à direita.

7. 4 - Dispositivos da Camada 2 l 7. 4. 5 - Switches – Descrever o funcionamento de um Switch l l – Mostrar que o Switch minimiza o congestionamento em uma rede local; Mostrar a redução do domínio de colisão. Explicar as duas operações básicas: l l Switch de quadro de dados; Manutenção das operações de switching.

7. 4 - Dispositivos da Camada 2 l 7. 4. 6 - Operações da Camada 2 do Switch – – – Complementar o detalhamento anterior; Mostre o processo de encaminhamento no Switch; Mostre os problemas decorrentes do uso do Switch.

7. 5 - Efeitos dos Dispositivos da Camada 2 Sobre o Fluxo de Dados l Objetivo – – l Explicar o processo de segmentação de redes; Explicar o comportamento dos dispositivos da camada 2. Estrutura – – – 7. 5. 1 - Segmentação de LAN Ethernet; 7. 5. 2 - Segmentação de Bridge de um Domínio de Colisão; 7. 5. 3 - Segmentação de Switch de um Domínio de Colisão; 7. 5. 4 - Segmentação de Roteador de um Domínio de Colisão; 7. 5. 5 - Ensinando a segmentação de topologia por bridges, switches e roteadores;

7. 5 - Efeitos dos Dispositivos da Camada 2 Sobre o Fluxo de Dados l 7. 5. 1 - Segmentação de LAN Ethernet – Explicar a motivação para segmentação de redes l – Isolamento de tráfego. Explicar uso de: l Bridges, Switches e Roteadores na segmentação.

7. 5 - Efeitos dos Dispositivos da Camada 2 Sobre o Fluxo de Dados l 7. 5. 2 - Segmentação de Bridge de um Domínio de Colisão – Explicar o uso de Bridge como elemento de segmentação de um domínio de colisão l l – Este tópico, dependendo do comportamento dos alunos, pode ser redundante; Discuta o aumento da latência com o uso da Bridge. Exercicio(s) sugerido(s) l Mostre um design de rede e solicite aos alunos que identifiquem os domínios de colisão e de difusão.

7. 5 - Efeitos dos Dispositivos da Camada 2 Sobre o Fluxo de Dados l 7. 5. 2 - Segmentação de Bridge de um Domínio de Colisão – A figura abaixo pode ser utilizada para auxiliar o instrutor

7. 5 - Efeitos dos Dispositivos da Camada 2 Sobre o Fluxo de Dados l 7. 5. 3 - Segmentação de Switch de um Domínio de Colisão – Explicar o uso do switch como elemento de segmentação de um domínio de colisão Este tópico, dependendo do comportamento dos alunos, pode ser redundante; l Discuta o aumento relativo da largura de banda. l

7. 5 - Efeitos dos Dispositivos da Camada 2 Sobre o Fluxo de Dados l 7. 5. 4 - Segmentação de Roteador em um Domínio de Colisão – Explicar o uso do roteador como elemento de segmentação de um domínio de colisão e domínios de difusão l l Este tópico, dependendo do comportamento dos alunos, pode ser redundante; Discuta a alta taxa de latência decorrente do tratamento mais complexo dos pacotes.

7. 5 - Efeitos dos Dispositivos da Camada 2 Sobre o Fluxo de Dados l 7. 5. 4 - Segmentação de Roteador de um Domínio de Colisão – A figura abaixo pode ser utilizada para auxiliar o instrutor

7. 5 - Efeitos dos Dispositivos da Camada 2 Sobre o Fluxo de Dados l 7. 5. 5 - Ensinando a Segmentação de Topologia por Bridges, Switches e Roteadores – Fazer com que o aluno fixe o conhecimento obtido l l Solicite aos alunos que identifiquem o fluxo de dados através da topologia de ensino (slide seguinte); Solicite aos alunos que identifiquem os domínios de colisão e difusão (slide seguinte).

7. 5 - Efeitos dos Dispositivos da Camada 2 Sobre o Fluxo de Dados l 7. 5. 5 - Ensinando a Segmentação de Topologia por Bridges, Switches e Roteadores

7. 6 - Solução de Problemas Básicos da Ethernet 10 BASE-T l Objetivo – – l Explicar o processo de segmentação de redes; Explicar o comportamento dos dispositivos da camada 2. Estrutura – 7. 6. 1 - Solução de Problemas de Estações de Trabalho; – 7. 6. 2 - Laboratório de Descoberta do Network Inspector; – 7. 6. 3 - Laboratório de Registro de Problemas do Network Inspector; – 7. 6. 4 - Estatísticas do Quadro do Protocol Inspector.

7. 6 - Solução de Problemas Básicos da Ethernet 10 BASE-T l 7. 6. 1 - Solução de Problemas de Estações de Trabalho – Discutir um procedimento para solução de problemas l l Discutir diversas abordagens; Enfatizar o enfoque do modelo OSI.

7. 6 - Solução de Problemas Básicos da Ethernet 10 BASE-T l 7. 6. 1 - Solução de Problemas de Estações de Trabalho – A figura abaixo pode ser utilizada para auxiliar o instrutor

7. 6 - Solução de Problemas Básicos da Ethernet 10 BASE-T l 7. 6. 2 - Laboratório de Descoberta do Network Inspector – Estudar os recursos do software Network Inspector l l 7. 6. 3 – Laboratório de Registro de Problemas do Network Inspector – l Focar o recurso Network Discovery. Estudar as possibilidades de solução de problemas com o software Network Inspector. 7. 6. 4 – Estatísticas do Quadro do Protocol Inspector – Estudar o software de análise de rede Fluke Protocol Inspector ou equivalente.

REVISÃO l Faça a revisão do que foi ministrado nesse tópico – – – Existem 5 (cinco) questões previamente selecionadas, com as devidas respostas; Questões adicionais podem ser incluídas, de acordo comportamento da turma; Total de questões não deve exceder a 10 questões, para evitar consumo de tempo e desgaste.

AVALIAÇÃO l Após a revisão promova um “Perguntas e Respostas” – – Dependendo do comportamento da turma, constituir equipes; Existem 10 (dez) questões previamente selecionadas; Questões adicionais podem ser incluídas, de acordo comportamento da turma; Total de questões não deve exceder a 20, para evitar consumo de tempo e desgaste.

RESUMO l l Ao final desse tópico faça um resumo rápido do que foi apresentado; Apresente brevemente o próximo capítulo.