Redes de Computadores Capítulo 3 - Camada de Enlace
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REDES DE COMPUTADORES E TELEPROCESSAMENTO
Camada de Enlace
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Localização
A camada de enlace (no modelo OSI) está situada entre a camada Física e a camada de Rede.
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A camada de enlace de dados
Entre as diversas funções da camada de enlace podemos dar destaque as funções:
1. Fornecer uma interface de serviço bem definida à camada de rede.
2. Lidar com erros de transmissão.
3. Regular o fluxo de dados, de tal forma que receptores lentos não sejam atropelados por transmissores rápidos.
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Serviços oferecidos à camada de rede
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Serviço fornecido pela camada Física
Transferência de bits entre dois dispositivos.
Não há garantias de integridade no fluxo de bits.
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Serviços
Serviços que podem ser oferecidos pela camada de enlace:
- Não orientado a conexão sem confirmação;
- Não orientado a conexão com confirmação;
- Orientado a conexão com confirmação.
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Conexão sem confirmação
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Conexão com confirmação
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Pergunto
Pensando na camada física, quando utilizo um serviço sem confirmação?
Pensando na camada física, quando utilizo um serviço com confirmação?
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Serviço Orientado a Conexão
Para manter um serviço orientado a conexão temos que ter:
- Perfeito sincronismo entre os dispositivos;
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Serviço Orientado a Conexão
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Serviço Orientado a Conexão
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Enquadramento
Para manter a integridade a camada de enlace enquadra uma certa quantidade de bits em quadros.
Sabendo o tamanho dos quadros e com o auxilio de um código verificador pode-se detectar erros e até corrigir.
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Enquadramento
1. Contagem de caracteres.
2. Bytes de flags, com inserção de bytes.
3. Flags iniciais e finais, com inserção de bits.
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Contagem de caracteres
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Bytes de flags, com inserção de bytes
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Bytes de flags, com inserção de bytes
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Flags iniciais e finais, com inserção de bits
Pode-se utilizar um flag em bits, sendo assim 01111110 seria um flag.
Se encontrar 01111110 dentro dos dados da mensagem então temos que fazer a inserção de bits, ficaria 011111010.
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Flags iniciais e finais, com inserção de bits
(a) Os dados originais. (b) Como os dados são exibidos na linha. (c) Como os dados são armazenados na memória do receptor após a remoção de bits
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Controle de erros
Dar ao transmissor um feedback.
E se um quadro for todo destruído?
OBS.: o feedback é reativo.
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Controle de erros
Dar ao transmissor um feedback.
E se um quadro for todo destruído?
Solução: Introdução de Timer.
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Controle de fluxo
Duas formas de resolver:
• Utilizando informações no feedback;
• Controlando a velocidade de transferência.
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Utilizando informações no feedback
No próprio feedback pode-se trazer informações sobre o desempenho do outro lado.
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Controlando a velocidade de transferência
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Detecção e correção de erros
Duas estratégias podem ser utilizadas:
• Incluir informações redundantes suficientes em cada bloco de dados enviado para possível correção.
• Incluir uma redundância suficiente apenas para permitir que o receptor deduza que houve um erro.
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Detecção e correção de erros
Qual estratégia usar em uma comunicação sem fio?
Qual estratégia usar para Fibra?
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Detecção e correção de erros
Uma palavra código contém bits de dados e bits de verificação (n = m + r).
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Um protocolo simplex sem restrições
Um protocolo que é utilizado por um canal simplex, sem falhas, buffer infinito, etc..
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Palm OS vs Pegasus III
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Um protocolo simplex stop-and-wait
Deixamos de lado o mundo de utopia e iniciamos com o problema da inundação no nosso algoritmo.
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Um protocolo simplex stop-and-wait
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Um protocolo simplex stop-and-wait
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Um protocolo simplex para um canal com ruído
Em um canal com ruído (gera a perca de quadros) é necessário a implementação de artifícios no algoritmo para controlar o número de pacotes.
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Protocolos de janela deslizante
O transmissor mantém um conjunto de números de sequência correspondentes a quadros que ele pode enviar.
Da mesma forma, o receptor mantém uma janela de recepção correspondente ao conjunto de quadros que está apto a aceitar.
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Protocolos de janela deslizante
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Protocolos de janela deslizante
Em uma comunicação como satélite enviar um quadro e aguardar seu retorno é indesejável;
Aplicando a teoria de janela pode-se enviar vários quadros, o cálculo é feito permitindo que ao enviar o último quadro o transmissor esteja recebendo a confirmação do primeiro.
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Protocolos de janela deslizante
A necessidade de uma janela grande do lado transmissor surge sempre que o produto da largura de banda pelo retardo de ida e volta é grande.
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Protocolos de janela deslizante
Neste modelo de comunicação pipelining aumenta o uso do canal.
Agora se ocorrer um erro de transmissão?
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Protocolos de janela deslizante
Uma forma de tratar o erro “go back n”, o receptor simplesmente descarta todos os quadros subsequentes e não envia qualquer confirmação desses quadros descartados
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Protocolos de janela deslizante
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Protocolos de janela deslizante
Outro método é a retransmissão seletiva.
Esses dois enfoques alternativos traduz em compromissos entre largura de banda e espaço no buffer da camada de enlace de dados.
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Protocolos de janela deslisante
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HDLC - High-level Data Link Control
É um protocolo orientado a bits, e utiliza a técnica de inserção de bits para transparência de dados.
SDLC, ADCCP, HDLC, LAP, LAPB, HDLC
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PPP - Point-to-Point Protocol
• O PPP trata da detecção de erros
• aceita vários protocolos
• permite que endereços IP sejam negociados em tempo de conexão
• permite a autenticação.
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PPP – Point-to-Point Protocol
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Recursos PPP
Um método de enquadramento que delineia de forma não ambígua o fim de um quadro e o início do quadro seguinte. O formato do quadro também lida com a detecção de erros.
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Recursos PPP
Um protocolo (LCP) de controle de enlace usado para ativar linhas, testá-las, negociar opções e desativá-las novamente quando não forem mais necessárias.
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Recursos PPP
Uma maneira de negociar as opções da camada de rede de modo independente do protocolo da camada de rede a ser utilizado.
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Referência
• TANENBAUM, Andrew S.. Redes de computadores. Edição:4. Rio de Janeiro: Campus, 2003.