Introdução Endereçamento de hardware e identificação de quadros
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Introdução
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O que é endereçamento de hardware?
Como funciona o endereçamento de hardware?
Professor: Arlindo Tadayuki Noji
Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF
Introdução
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Fisicamente qualquer dados transmitido é captado por qualquer receptor ligado na rede LAN.
Cada estação de uma LAN tem um endereço numérico único, chamado de endereço físico, endereço de hardware ou endereço de acesso ao meio (media Access Address - MAC).
O transmissor tem o cuidado de além dos dados, transmitir junto os endereços de origem e de destino.
O hardware receptor analisa cada quadro recebido, verificando se os quadros são para ele, os que não forem, ele descarta.
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Filtro de pacotes
Filtro de pacotes: – –
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O hardware da rede LAN é completamente à parte da CPU; O hardware da LAN trata automaticamente a verificação do tamanho dos quadros, CRC, envio e recebimento dos dados sem a necessidade de processamento por parte da CPU.
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Filtro de pacotes
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Se o endereço físico de destino for igual ao da estação, o hardware da interface LAN passa o quadro para o sistema operacional.
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Formato de endereço físico
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Existem vários formatos de endereçamento físico: –
Estático - nesta categoria os fabricantes definem endereços únicos para suas interfaces de rede, não mudando a menos que troquem de hardware;
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Configurável - geralmente fornecem um esquema para alteram os endereços utilizados. Ex: switches ou Eproms programáveis;
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Dinâmico - É um esquema onde cada estação designa um endereço automaticamente. Escolhe um numero aleatoriamente e testa se nenhum outro computador está usando.
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Formato de endereço físico
Endereçamento físico - facilidade de uso permanente. Não existe conflito.
Endereçamento dinâmico tem duas vantagens: não há necessidade de os fabricantes se coordenarem entre si e tem endereços menores.
Endereçamento configuráveis - tem a característica de ser um meio termo entre os dois. Tem a vantagem de não mudar o endereço da estação na troca de um hardware defeituoso de interface de rede.
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Broadcasting
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Também conhecida como DIFUSÃO, o termo é originalmente utilizado nos meios de comunicação de TV e rádio.
Em termos computacionais, broadcasting serve para expressar quando um aplicativo disponibiliza dados para todos os computadores que estão na rede.
Usar esta técnica tem a vantagens de permitir como identificar impressoras disponíveis na rede.
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Broadcasting
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Para tornar possível a comunicação pelo método broadcasting nas redes tipo LAN, o transmissor pode usar um tipo de endereço especial chamada de endereço de broadcasting.
Desta forma, uma interface passa uma cópia para o sistema operacional quando o endereço de destino for aceito ou também quando for um endereço de broadcasting.
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Multicasting
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Em alguns casos, o processo utilizado pela técnica de broadcasting pode onerar as CPU desnecessariamente. No exemplo da busca por uma impressora por exemplo, o processo irá interromper todas máquinas.
O multicasting permite programar no nível mais baixo com parâmetros que permitem “filtrar” quadros que não tem interesse para uma máquina atual.
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Endereçamento Multicast
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As interfaces de redes são programadas para aceitar e rejeitar os pacotes Multicasting.
As interfaces de redes são programadas para aceitar alguns endereços de multicasting. Ex: som e vídeo.
Outros computadores não dispensarão seu tempo processando a mensagem, pois serão rejeitadas pelas interfaces de redes que não foram programadas para aceitas os pacotes multicasting.
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Identificando o pacote
Cada quadro contém informações adicionais para informar o tipo do conteúdo.
São utilizados dois método para identificar os tipos de dados presente em um quadro: –
Tipo de quadro explícito (campo de tipo de quadro) ou (frame type field);
–
Tipo de quadro implícito (O hardware não especifica nenhum campo identificador).
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Cabeçalhos e formatos de quadros
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A maioria das tecnologias das LAN trabalham com formato de quadros baseados em cabeçalhos e área de dados:
Na maioria das LAN, os cabeçalhos tem tamanho e posições fixas, enquanto que o tamanho da área de dados pode variar.
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Cabeçalho Ethernet
Um quadro Ethernet, por exemplo tem o seguinte formato:
Se todos os 48 bits são setados em 1, significa o uso do método broadcasting; Iniciar com o primeiro bit em “1” significa que está sendo usado Multicasting.
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Cabeçalho Ethernet
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Tipos de quadro: (Frame Type)
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Redes sem auto-identificação
Existem duas abordagem para tratamento de redes que não identificam o tipo de dados em seus quadros: – –
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Para transmissor e receptor que concordam em utilizar um único tipo de dados; Para transmissor e receptor que concordam em utilizar os primeiros bytes da área de dados para fazer a identificação.
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Redes sem auto-identificação
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Esta abordagem pode apresentar problemas, se dois aplicativos utilizarem valores iguais na identificação de seus dados.
Para assegurar uma padronização, as organizações devem tomar o cuidado para não especificarem valores iguais na identificação de seus dados. Nem sempre isto acontece, pois escolhas acidentais podem ocorrer, fazendo que uma aplicação possa interferir em outra na identificação de quadros.
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Redes sem auto-identificação
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Para resolver este problema, a IEEE definiu um campo extra para especificar de acordo com a organização e padronização, chamado de IEEE LLC/SNAP. Este método é utilizado em frames que não possuem tipificação em seus quadros como em IEEE802.2.
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Analisadores de redes
Muitos analisadores podem ser usados para coletar dados estatísticos da rede:
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Número médio de quadros /s; Tamanho médio dos quadros; Números de colisões que acontecem; Atraso do token em uma rede em anel; Etc.
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Analisadores de redes
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A técnica é simples, softwares especiais podem colocar qualquer placa de rede em modo promíscuo para fazer com que eles aceitem qualquer quadro que recebam.
O software terá visibilidade de todos os quadros que trafegam naquela rede, desta forma, podendo analisar/espiar os pacotes de outros computadores.
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