REDES DE COMPUTADORES II O padrão IEEE 802 O IEEE (Institute of Eletrical and Eletronic Engineers)...

REDES DE COMPUTADORES IIO padrão IEEE 802

O IEEE (Institute of Eletrical and Eletronic Engineers) criou uma série de protocolos . O mais importante foi a série 802, que é largamente usada e é um conjunto de protocolos usados no acesso a rede. Os protocolos IEEE 802 possuem três camadas, que equivalem as camadas 1 e 2 do modelo OSI. A camada 2 do modelo OSI no modelo IEEE 802 é dividida em duas: Controle do Link Lógico(LLC) e Controle de Acesso ao Meio (MAC).


Como a maioria das redes usa o padrão IEEE 802 para acessar a rede (isto é, o cabeamento), podemos dizer que o modelo de protocolo é como mostrado na figura:


As camadas 3 a 7 do modelo OSI serão preenchidas de acordo com os protocolos usados na rede, que poderão equivaler a uma ou mais dessas camadas.


Existem vários padrões IEEE 802, como o IEEE 802.2, IEEE 802.3, etc. o padrão IEEE 802.2 especifica o funcionamento da camada de Controle do Link Lógico (LLC). Os demais padrões IEEE operam na camada de Controle de Acesso ao Meio (MAC) e na camada física, conforme mostra a figura:


IEEE 802.3 (Ethernet): Usa o conceito de detecção de colisão, chamado CSMA/CD, onde todos os computadores da rede compartilham um mesmo cabo. Os computadores só podem enviar dados para a rede quando o cabo está livre. Caso dois computadores tentem enviar um dado ao mesmo tempo na rede, há uma colisão e as placas de rede esperam um período de tempo aleatório e tentam reenviar o pacote para o cabo de rede.


Tipicamente as transmissões de dados desse padrão são de 10 Mbps, embora já existam as revisões para suportar taxas de transmissão mais altas: 100 Mbps e 1 Gbps.

IEEE 802.5 (Token Ring): Usado em redes com topologia em anel. Um pacote especial, chamado token (ficha) circula no anel passando de micro em micro. Somente o computador que detenha o token pode enviar dados, gravando o seu pacote de dados dentro do token. A ficha circula no anel até atingir o destino do dado, quando então será descarregada, ficando livre para receber um novo dado. Esse padrão de dados não é tão comum.


Como dissemos, esses padrões IEEE, além de desempenharem parte do papel da camada 2 do padrão OSI, desempenham também o papel da camada 1, a camada física. Com isso, esses padrões definem outros detalhes como, por exemplo, o tipo de conector que será usado pela placa de rede. O padrão IEEE 802.3 é o protocolo mais comum para transmissão de dados na rede. Em geral, quando usamos o termo protocolo de rede normalmente estamos nos referindo a protocolos que trabalham nas camadas 3 e 4 do modelo OSI, como o TCP/IP, o IPS/SPX e o NetBEUI.


Em outras palavras, o modelo ISO apresenta um modelo de sete camadas que, em princípio, poderia usar até sete protocolos (um para cada camada) para fazer uma rede funcionar. Na prática, para que computadores consigam trabalhar em rede, uma série de protocolos são usados, em geral cada um equivalendo a uma ou mais camadas do modelo OSI. Os protocolos IEEE 802 trabalham nas camadas 1 e 2 e podem ser usados em conjunto com outros protocolos comerciais, como e TCP/IP, o IPX/SPX e o NetBEUI, entre outros.


Uma representação mais fiel ao mundo real do que ocorre na maioria das redes pode ser vista na figura a seguir. As reticencias indicam camadas superiores, isto é, os protocolos de redes usados na máquina.


Controle de Cesso ao Meio (MAC)O controle de acesso ao meio define, entre outras coisas, o uso de um endereço MAC em cada placa de rede. Quando falamos anteriormente que cada placa de rede possui um endereço único gravado em hardware, na verdade estávamos nos referindo ao seu endereço MAC, já que o padrão IEEE é o mais usado em redes. Cada placa de rede existente em um dispositivo conectado á rede possui um endereço MAC único, que é gravado em hardware e teoricamente não há como ser alterado.


Controle de Cesso ao Meio (MAC)O MAC é padronizado da seguinte forma: os três primeiros bytes são o endereço OUI (Organizationally Unique Identifier), que indicam o fabricante da placa de rede. Os três últimos bytes são controlados pelo fabricante da placa de rede, e cada placa de rede produzida por cada fabricante recebe um numero diferente. Assim, o fabricante que quiser produzir uma placa de rede deverá se cadastrar no IEEE para ganhar o numero OUI. Cada fabricante é responsável por controlar a numeração MAC das placas de rede que produz.


Controle de Cesso ao Meio (MAC)

No quadro enviado à rede, a camada de Controle de Acesso ao Meio irá incluir o endereço MAC de origem e de destino. A placa de rede contendo o endereço de destino irá capturar o quadro, enquanto as demais placas de rede não entrarão em ação naquele momento.


Controle de Cesso ao Meio (MAC)Outra função da camada de MAC é justamente controlar o uso do cabo. Ela verifica se o cabo está ou não ocupado. Se o cabo estiver ocupado, o quadro não é enviado. Essa camada espera o cabo ficar livre para tentar uma retransmissão, esperando um período aleatório de tempo, para que não ocorra uma nova colisão. A camada MAC usa um driver para acessar a camada física. Esse driver é justamente o driver da placa de rede, que ensina a esta camada como lidar com o modelo da placa de rede atualmente instalada no dispositivo.


O IEEE 802.11b utiliza a frequência de 2.4GHz, a mesma utilizada por outros padrões de rede sem fio e pelos microondas, todos potenciais causadores de interferência.A figura a seguir ilustra um adaptador de rede sem fio de 2.4GHz.


O IEEE 802.11a por sua vez utiliza a frequência de 5GHz, onde a interferência não é problema.Graças à frequência mais alta, o padrão também é quase cinco vezes mais rápido, atingindo respeitáveis 54Mbps. Note que esta é a velocidade de transmissão “bruta” que inclui todos os sinais de modulação, cabeçalhos de pacotes, correção de erros, etc. a velocidade real das redes 802.11a é de 24 a 27Mbps, pouco mais de 4 vezes mais rápido que no 802.11b.


Outra vantagem é que o 802.11a permite um total de 8 canais simultâneos, contra apenas 3 canais no 802.11b. Isso permite que mais pontos de acesso sejam utilizados no mesmo ambiente, sem que haja perda de desempenho.O grande problema é que o padrão também é mais caro, por isso a primeira produção vai ser destinada ao mercado corporativo, onde existe mais dinheiro e mais necessidade de redes mais rápidas.


Além disso, por utilizarem uma frequência mais alta, os transmissores 802.11a também possuem um alcance mais curto, teoricamente metade do alcance dos transmissores 802.11b, o que torna necessário usar mais pontos de acesso para cobrir a mesma área, o que contribui para aumentar ainda mais os custos.


Ao contrário do que o nome sugere, o 802.11a é um padrão mais recente do que o 802.11b. Na verdade, os dois padrões foram propostos pelo IEEE na mesma época, mas o 802.11b foi finalizado antes e por isso chegou ao mercado com antecedência. Os primeiros periféricos 802.11a foram lançados em novembro de 2001.O IEEE 802.11g é um padrão recentemente aprovado pelo IEEE, que é capaz de transmitir dados a 54Mbps, assim como o 802.11a.


A principal novidade é que este padrão utiliza a mesma faixa de frequência do 802.11b atual: 2.4GHz. Isso permite que os dois padrões sejam intercompatíveis.A idéia é que se possa montar uma rede 802.11b agora e posteriormente adicionar placas e pontos de acesso 802.11g, mantendo os componentes antigos, assim como hoje em dia temos liberdade para adicionar placas e hubs de 100Mbps a uma rede já existente de 10Mbps.


A velocidade de transferência nas redes mistas pode, ou ser de 54Mbps ao serem feitas transferências entre pontos 802.11g ou de 11Mbps quando um dos pontos 801.11b estiver envolvido, ou então ser de 11Mbps em toda a rede, dependendo dos componentes que forem utilizados. Esta é uma grande vantagem sobre o 802.11a, que também transmite a 54Mbps, mas é incompatível com os outros dois padrões.

REDES DE COMPUTADORES IIExercícios:

1. Relacione as três camadas do modelo IEEE com o modelo OSI, destacando suas funcionalidades .

2. Comente sobre o protocolo 802.3.3. Comente sobre o protocolo 802.5.4. Comente sobre o protocolo 802.11.

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