Repetidor / Hub / Switch e Bridge
Trabalho efectuado por: Jenny de Abreu Gomes Le達o Data: 27 de Julho de 2010.
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 redes
semelhantes, pois amplificam e regeneram electricamente 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 ele interliga e os repete nas demais redes sem realizar qualquer tipo de tratamento sobre os mesmos. Não se pode usar muitos deste dispositivo em uma rede local,
pois degeneram o sinal no domínio digital e causam problemas de sincronismo entre as interfaces de rede. Repetidores são utilizados para estender a transmissão de
ondas de rádio, por exemplo, redes wireless, wimax e telefonia 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
Segmento A Servidor
Computador Segmento B
Computadores
Rede Wireless com repetidor
Hubs Os hubs são repetidores multiporta.
São normalmente utilizados em redes 10BASE-T e
100BASE-T. Implementa uma topologia física em estrela. A informação é repetida para todas as portas com excepção 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 das
necessidades possui uma porta de alto débito que permite o empilhamento 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 máximo permitido pelo protocolo de controle de acesso aos meios físicos Exemplo: padrão Ethernet especifica que um sinal pode percorrer um cabo com uma distância máxima de 500 metros (10Base5) usando quatro repetidores para interligar 5 segmentos de cabo, pode-se cobrir uma distância de 2500 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 das
tramas que circulam na rede. Utilizam esta informação para construir tabelas de modo a determinarem o destinos das tramas. Funções: Switching ou comutação de tramas; Construção e manutenção de tabelas de switching; Procura de caminhos fechados (loops).
Switch Os switches implementam VLANs (Virtual LANs).
Permitem
a comunicação simultânea através da utilização 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 quadro para essa porta, antes mesmo de o receber completamente na porta de origem Poucos switches são totalmente cut-through, pois este modo de comutação não permite nenhum tipo de correcção de erros. Comutação simétrica (porta de origem e de destino operam 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 será descartado – Se estiver OK, verifica qual é a porta associada ao endereço MAC de destino e encaminha o quadro. Muitos switches usam cut-through até que um certo
nível de erros seja alcançado. – A partir desse momento, passam a operar em store-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 64 bytes, 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 64 bytes de um quadro. verifica a confiabilidade das informações do endereçamento e do protocolo LLC, garantindo que o destino e o tratamento dos dados estejam correctos. Utiliza comutação assimétrica.
Estados de um Switch Switches usam o mesmo mecanismo que as pontes para
criar as suas tabelas de endereços físicos Diferentes estados: – Learning = Acontece quando um switch lê o endereço MAC origem de um quadro e o armazena na sua tabela de endereços. – Flooding = Se um switch não sabe para onde enviar um quadro, ele envia-o para todas as portas, menos para a porta de origem.
Estados de um Switch – Forwarding = ocorre quando um switch envia um quadro de uma porta para outra – Filtering = Os quadros destinados a um mesmo segmento não são propagados para os restantes segmentos. – Aging = De tempos em tempos, as entradas na tabela de endereços são removidas.
Conex達o de uma rede com switch
Bridge
Bridge ou ponte é o termo utilizado em informática
para designar um dispositivo que liga duas ou mais redes informáticas que usam protocolos distintos ou iguais ou dois segmentos da mesma rede que usam o mesmo protocolo, por exemplo, ethernet ou token ring. Bridges servem para interligar duas redes.
Bridge Uma bridge é um segmento livre entre rede, entre o
servidor e o cliente(tunel), onde possibilita a cada usuário ter sua senha independente. Uma bridge ignora os protocolos utilizados nos dois
segmentos que liga, já que opera a um nível muito baixo do modelo OSI (nível 2); somente envia dados de acordo com o endereço do pacote. Este endereço não é o endereço IP (internet protocol), mas o MAC (media access control) que é único para cada placa de rede.
Bridge
Os únicos dados que são permitidos atravessar uma
bridge são dados destinados a endereços válidos no outro lado da ponte. Desta forma é possível utilizar uma bridge para manter um segmento da rede livre dos dados que pertencem a outro segmento.
Bridge
É frequente serem confundidos os conceitos de bridge e
concentrador (ou hub); uma das diferenças, como já enunciado, é que o pacote é enviado unicamente para o destinatário, enquanto que o hub envia o pacote em broadcast.
Função de uma Bridge Secciona grandes Redes Locais em segmentos mais
pequenos. A função de uma bridge é o de tomar decisões
inteligentes sobre passar ou não tramas de um segmento para outro. Se o destinatário da trama se encontra no mesmo
segmento de onde foi recebida a trama, a trama não é enviada para os outros segmentos.
Função de uma Bridge Se
o destinatário se encontrar num segmento diferente, a bridge envia a trama para o segmento apropriado.
Se o destinatário for desconhecido, a bridge envia a
trama para todos os segmentos com excepção daquele por a trama foi recebida.
Função Bridge Wireless
Bridge vs Router De um modo geral, se apenas 1 PC acesa a Internet é
usado o modo BRIDGE, porque não é necessário nenhum tipo de configuração adicional para liberar portas. Numa pequena rede é aconselhável usar o modo
ROUTER porque a partilha de conexão fica mais rápida. Basta ligar o modem em um HUB e todas as máquinas da rede terão acesso a Internet sem precisar de 1 PC servidor.
Vantagens Brigde
Não é necessário nenhum tipo de PORT FOWARDING
para liberação de portas (o que em certos modems é complicado).
Desvantagens Bridge É necessário autenticar via software para conectar na
página de provedores. O PC fica mais vulnerável a ataques sendo recomendado
a 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 apenas
para o segmento onde está o endereço de destino Isolam tráfego entre segmentos, diminuindo a probabilidade de colisão
Bridge Não propagam erros detectados nas tramas
Existência de buffers para tramas (permite suportar
picos de pedidos, p. ex.) Possibilidade de interligar redes de nível 2 diferentes (ethernet e token ring)
Tipos de Brigde
Bridge