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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


Repetidor, Hub, Switch e Bridge