Trabalho efectuado por: Jenny de Abreu Gomes Leão

Data: 27 de Julho de 2010.

Repetidor / Hub / Switch e Bridge

Tópicos

Definição – O que é?

Funcionamento – Como envia os dados

Esquema de ligação de equipamentos

Camada do modelo OSI em que opera

Tipos ( Hub, switch )

Vantagens

Desvantagens

Repetidores

É um equipamento utilizado para interligação de redessemelhantes, pois amplificam e regeneramelectricamente os sinais transmitidos no meio físico.

Repetidores Os repetidores actuam na camada física (Modelo OSI),

recebem todos os pacotes de cada uma das redes que eleinterliga e os repete nas demais redes sem realizar qualquertipo de tratamento sobre os mesmos.

Não se pode usar muitos deste dispositivo em uma rede local,pois degeneram o sinal no domínio digital e causamproblemas de sincronismo entre as interfaces de rede.

Repetidores são utilizados para estender a transmissão deondas de rádio, por exemplo, redes wireless, wimax etelefonia celular.

Repetidores Um repetidor recebe um sinal, regenera-o e em seguida

transmite o sinal.

Na Ethernet existe a regra 5-4-3 Podem existir na rede um máximo de 5 segmentos

Interligados por 4 repetidores

Só 3 desses segmentos podem conter hosts.

Repetidores Todo o sinal eléctrico recebido numa das interfaces é

regenerado e transmitido na outra.

Aumento do comprimento máximo entre terminais.

Baratos, fáceis de instalar.

Limitado o número de repetidores entre terminais.

Funcionam ao nível da camada física.

Repetidores Não interpretam as tramas (não têm funcionalidade de

armazenamento).

Não isolam tráfego.

Erros são propagados (colisões também são enviadas).

Introduz atrasos.

Rede com repetidores

Repetidor

Computadores

Computador

Servidor

Segmento A

Segmento B

Rede Wireless com repetidor

Hubs Os hubs são repetidores multiporta.

São normalmente utilizados em redes 10BASE-T e100BASE-T.

Implementa uma topologia física em estrela.

A informação é repetida para todas as portas comexcepção da porta para onde a informação foi enviada

Hubs Tipos de hubs:

Passivos – não regeneram o sinal.

Activos – regeneram o sinal

Inteligentes – possuem capacidade de diagnóstico

Os dispositivos que estão ligados ao hub recebem

todo o tráfego que passa pelo hub.

São utilizadas duas tecnologias:

Infra-vermelhos

Ondas Rádio Norma 802.11

Hubs Hubs são encontrados com 5, 8, 24 e 36 portas

Podem ter tipos de portas diferentes

par entrançado, coaxial, fibra óptica

Podem-se empilhar: hubs “stackable”

aumentando o número de portas à medida dasnecessidades

possui uma porta de alto débito que permite oempilhamento

Podem apresentar gestão remota

Repetidores / Hubs Vantagens Interligar diferentes tipos de meios físico, tais como

cabos coaxiais, de fibra óptica e par entrançado

Exemplo: ligação inter-edifícios

Estender o alcance geográfico da rede até o máximopermitido pelo protocolo de controle de acesso aosmeios físicos

Exemplo: padrão Ethernet especifica que um sinalpode percorrer um cabo com uma distância máximade 500 metros (10Base5)

usando quatro repetidores para interligar 5segmentos de cabo, pode-se cobrir uma distância de2500 metros

Repetidores / Hubs Desvantagens Pode-se acabar por obter uma rede local muito sobre

carregada

comportando um número muito grande de nós

aumento do atraso de propagação -imposição de um número máximo de repetidores

Não filtram tráfego

Uma colisão num segmento da rede local é propagado aos segmentos restantes

repetidores não podem ser usados para interligar diferentes tecnologias de rede

Switch Um switch é uma bridge multiporta.

Como as bridges os switches lêem o endereço MAC dastramas que circulam na rede.

Utilizam esta informaçãopara construir tabelas de modoa determinarem o destinos dastramas.

Funções:Switching ou comutação detramas;Construção e manutenção detabelas de switching;Procura de caminhosfechados (loops).

Switch

Os switches implementam VLANs (Virtual LANs).

Permitem a comunicação simultânea através dautilização de caminhos virtuais.

Switch

Operam nos níveis 1 e 2

São semelhantes a bridges multi-porta

Micro segmentação é maior - aumentam o nº de domínios de colisão

Maior circunscrição de erros e colisões

A rede torna-se mais segura e muito mais rápida

Switch Melhor utilização da largura de banda

Mais utilizadores podem comunicar ao mesmo tempo

Mais caros

Encaminha quadros baseado no endereço MAC do destino e na tabela de encaminhamento

Aprende a localização de uma estação examinando o endereço de origem dos quadros

Switch – comutação cut-through Lê o endereço MAC (destino) assim que o quadro chega

– Após descobrir a porta destino, envia o quadropara essa porta, antes mesmo de o recebercompletamente na porta de origem

Poucos switches são totalmente cut-through, pois estemodo de comutação não permite nenhum tipo decorrecção de erros.

Comutação simétrica (porta de origem e de destinooperam à mesma taxa)

Permite a menor latência através do switch

Switch – comutação store-and-forward Neste método, o switch lê todo o quadro para o buffer, e

verifica se existe erros de CRC.

– Se existir algum problema, o quadro serádescartado

– Se estiver OK, verifica qual é a porta associada aoendereço MAC de destino e encaminha o quadro.

Muitos switches usam cut-through até que um certonível de erros seja alcançado.

– A partir desse momento, passam a operar emstore-and-forward.

Switch – comutação store-and-forward Permite diferentes taxas de transmissão para a

transmissão e recepção.

Switch – comutação fragment free É uma solução intermediária entre os modos cut-

through e store-and-forward.

Inicia a transmissão depois de receber os primeiros 64bytes, mas antes de receber a totalidade do quadro

– permite verificar que não é um fragmento de colisão

- a maior parte dos erros ocorre nos primeiros 64bytes de um quadro.

verifica a confiabilidade das informações doendereçamento e do protocolo LLC, garantindo que odestino e o tratamento dos dados estejam correctos.

Utiliza comutação assimétrica.

Estados de um Switch

Switches usam o mesmo mecanismo que as pontes paracriar as suas tabelas de endereços físicos

Diferentes estados:

– Learning = Acontece quando um switch lê o endereçoMAC origem de um quadro e o armazena na sua tabelade endereços.

– Flooding = Se um switch não sabe para onde enviarum quadro, ele envia-o para todas as portas, menos paraa porta de origem.

Estados de um Switch

– Forwarding = ocorre quando um switch envia umquadro de uma porta para outra

– Filtering = Os quadros destinados a um mesmosegmento não são propagados para os restantessegmentos.

– Aging = De tempos em tempos, as entradas na tabelade endereços são removidas.

Conexão de uma rede com switch

Bridge

Bridge ou ponte é o termo utilizado em informáticapara designar um dispositivo que liga duas ou maisredes informáticas que usam protocolos distintos ouiguais ou dois segmentos da mesma rede que usam omesmo protocolo, por exemplo, ethernet ou token ring.Bridges servem para interligar duas redes.

Bridge

Uma bridge é um segmento livre entre rede, entre oservidor e o cliente(tunel), onde possibilita a cadausuário ter sua senha independente.

Uma bridge ignora os protocolos utilizados nos doissegmentos que liga, já que opera a um nível muito baixodo modelo OSI (nível 2); somente envia dados de acordocom o endereço do pacote. Este endereço não é oendereço IP (internet protocol), mas o MAC (mediaaccess control) que é único para cada placa de rede.

Bridge

Os únicos dados que são permitidos atravessar umabridge são dados destinados a endereços válidos nooutro lado da ponte. Desta forma é possível utilizar umabridge para manter um segmento da rede livre dosdados que pertencem a outro segmento.

Bridge

É frequente serem confundidos os conceitos de bridge econcentrador (ou hub); uma das diferenças, como jáenunciado, é que o pacote é enviado unicamente para odestinatário, enquanto que o hub envia o pacote embroadcast.

Função de uma Bridge Secciona grandes Redes Locais em segmentos mais

pequenos.

A função de uma bridge é o de tomar decisõesinteligentes sobre passar ou não tramas de umsegmento para outro.

Se o destinatário da trama se encontra no mesmosegmento de onde foi recebida a trama, a trama não éenviada para os outros segmentos.

Função de uma Bridge Se o destinatário se encontrar num segmento

diferente, a bridge envia a trama para o segmentoapropriado.

Se o destinatário for desconhecido, a bridge envia atrama para todos os segmentos com excepção daquelepor a trama foi recebida.

Função Bridge Wireless

Bridge vs Router

De um modo geral, se apenas 1 PC acesa a Internet éusado o modo BRIDGE, porque não é necessárionenhum tipo de configuração adicional para liberarportas.

Numa pequena rede é aconselhável usar o modoROUTER porque a partilha de conexão fica mais rápida.Basta ligar o modem em um HUB e todas as máquinasda rede terão acesso a Internet sem precisar de 1 PCservidor.

Vantagens Brigde

Não é necessário nenhum tipo de PORT FOWARDINGpara liberação de portas (o que em certos modems écomplicado).

Desvantagens Bridge

É necessário autenticar via software para conectar napágina de provedores.

O PC fica mais vulnerável a ataques sendo recomendadoa instalação de um FIREWALL para evitar invasões.

Bridge Para além de funções semelhante aos repetidores:

Interpretam as tramas de rede

Operam nos níveis 1 e 2

Tramas podem ser filtradas, sendo enviadas apenaspara o segmento onde está o endereço de destino

Isolam tráfego entre segmentos, diminuindo aprobabilidade de colisão

Bridge Não propagam erros detectados nas tramas

Existência de buffers para tramas (permite suportarpicos de pedidos, p. ex.)

Possibilidade de interligar redes de nível 2 diferentes(ethernet e token ring)

Tipos de Brigde

Bridge