Standard IEEE 802

IEEE 802.3

O IEEE 802.3 é uma conexão de padrões que especificam a camada física e a sub-camada MAC da camada de ligação de dados do Modelo OSI para o protocolo Ethernet, tipicamente uma tecnologia LAN com algumas aplicações WAN. As ligações físicas são estabelecidas entre nodos ou dispositivos da infraestrutura por vários tipos de cabos de cobre ou fibra.

O 802.3 é uma tecnologia que permite suportar arquitecturas de rede IEEE 802.1.

O tamanho máximo de um pacote é de 1518 bytes, embora tenha sido estendido para 1522 bytes para suportar Virtual LAN e informação de prioridades no 802.3ac. Como limite mínimo, nos casos em que as camadas superiores enviam um PDU inferior a 64 bytes, o 802.3 preenche o campo de dados até perfazer os 64 bytes mínimos.

Vários padrões do IEEE.802.3:

IEEE 802.3 -1983 - 10BASE5 10 Mbit/s (1.25 MB/s) Coaxial grosso pelo padrão 802.2 o cabeçalho LLC segue o cabeçalho do 802.3.

802.3a - 1985 - 10BASE2 10 Mbit/s (1.25 MB/s) Coaxial fino.

802.3b - 1985 - 10BROAD36.

802.3c -1985 - 10 Mbit/s (1.25 MB/s) Especificações de um repetidor.

802.3d - 1987 - FOIRL (Link de fibra ótica entre repetidores).

802.3e -1987 - 1BASE5 ou StarLAN.

802.3i - 1990 -10BASE-T 10 Mbit/s (1.25 MB/s) usando Cabo de par trançado.

802.3j -1993 -10BASE-F 10 Mbit/s (1.25 MB/s) com Fibra ótica.

802.3u - 1995 - 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX Fast Ethernet com 100 
Mbit/s (12.5 MB/s) com negociação automática.

802.3x - 1997 - Full Duplex e controle de fluxo; também incorporada quadros DIX, portanto não possui uma quebra com o DIX/802.3.

802.3y - 1998 - 100BASE-T2 100 Mbit/s (12.5 MB/s) usando cabo par trançado de baixo custo.

802.3z - 1998 - 1000BASE-X Gbit/s Ethernet usando Fibra ótica a 1 Gbit/s (125 MB/s).

802.3-1998 - 1998 - Uma revisão de padrões básicos com incorporações e erratas.

802.3ab - 1999 - 1000BASE-T Gbit/s Ethernet sobre cabo par trançado a 1 Gbit/s (125 MB/s).

802.3ac - 1998 - Tamanho máximo do quadro 1522 bytes (para permitir "Q-tag"). O Q-tag é visto na norma 802.1Q VLAN e 802.1p priorização de informações.

802.3ad - 2000 - Agregação de links (bonding).

802.3-2002 - 2002 - Uma revisão de padrões básicos com incorporações e erratas.

802.3ae - 2003 - 10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet usando Fibra ótica; 10GBASE-SR, 
10GBASE-LR, 10GBASE-ER, 10GBASE-SW, 10GBASE-LW, 10GBASE-EW.

802.3af - 2003 - Power Over Ethernet um formato para enviar dados junto com energia elétrica AC.

802.3ah - 2004 - Para acesso a redes em uma rede MAN.

802.3ak - 2004 - 10GBASE-CX4 10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet sobre cabo de cobre a baixo custo.

802.3-2005 - 2005 - Revisão da estrutura básica incorporando 4 padrões e errata.

802.3an - 2006 - 10GBASE-T 10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet usando unshielded twisted pair(UTP).

802.3ap - 2007 - Backplane Ethernet (1 and 10 Gbit/s (125 and 1,250 MB/s) usando placa de circuito impresso).

802.3aq - 2006 - 10GBASE-LRM 10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet usando Fibra multimodo.

802.3ar - Em estudo - Gerência de congestionamento.

802.3as - 2006 - Expansão de quadro.

802.3at - exp. 2008 - Melhoras usando Ethernet na rede elétrica.

802.3au - 2006 - Isolamento necessário para Ethernet na rede elétrica (802.3-2005/Cor 1).

802.3av - September 2009 - 10 Gbit/s EPON usando fibra ótica.

802.3aw - 2007 - Correção de equação na publicação 10GBASE-T (lançada como 802.3-2005/Cor 2).

802.3ax - exp 2008 - Retirada do Link aggregation do 802.3 para IEEE 802.1.

802.3ay - exp 2008 - Manutenção do padrão básico.

802.3ba - 2010 - Grupo de Estudo para redes de alta velocidade. 40 Gbit/s sobre 1m backplane, 10m cabo Cu (4x25 Gbit ou 10x10 Gbit) e 100 m de fibra ótica multimodo e até 100 Gbit/s para 10 m ou cabo Cu, 100 m de fibra ótica multimodo ou para 40 km de fibra ótica monomodo respectivamente.


802.3bz - Setembro 2016 - 2.5 Gigabit e 5 Gigabit Ethernet utilizando par trançado nas categorias Cat5 e Cat6 - 2.5GBASE-T e 5GBASE-T.

802.4

Token Bus

802.5

Token Ring é um protocolo de rede local definido no IEEE 802.5, onde todas as estações estão interligadas num anel e cada estação pode directamente ouvir transmissões apenas do seu “vizinho imediato”. Permissão para transmitir é garantida por uma mensagem (token) que circula à volta do anel. Token Ring, tal como definido no IEEE 802.5 é originado nas tecnologias do IBM Token Ring Lan. Ambas são baseadas em tecnologias Token Passing. Diferem em várias maneiras mas geralmente são compatíveis uma com a outra.

 802.6

DQDB (Distributed Queue Dual Bus)

802.7

Broadband LAN using Coaxial Cable

802.8

Fiber Optic TAG

802.9

Integrated Services LAN (ISLAN or isoEthernet)

802.10

Interoperable LAN Security

802.11

NA rede sem fio IEEE 802.11, que também é conhecida como rede Wi-Fi, foi uma das grandes novidades tecnológicas dos últimos anos.

 Atuando na camada física, o 802.11 define uma série de padrões de transmissão e codificação para comunicações sem fio, sendo os mais comuns: FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrun), DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) e OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). 

Atualmente, é o padrão de fato em conectividade sem fio para redes locais. Como prova desse sucesso pode-se citar o crescente número de hotspots e o facto de a maioria dos computadores portáteis novos já saírem de fábrica equipados com interfaces IEEE 802.11. 

802.11a
Foi definido após os padrões 802.11 e 802.11a. Chega a alcançar velocidades de 54 Mbps dentro dos padrões da IEEE e de 72 a 108 Mbps por fabricantes não padronizados. Esta rede opera na frequência de 5,8GHz e inicialmente suporta 64 utilizadores por Ponto de Acesso (PA). As suas principais vantagens são a velocidade, a gratuidade da frequência que é usada e a ausência de interferências.

802.11b
Ele alcança uma taxa de transmissão de 11 Mbps padronizada pelo IEEE e uma velocidade de 22 Mbps, oferecida por alguns fabricantes. Opera na frequência de 2.4GHz. Inicialmente suporta 32 utilizadores por ponto de acesso. Um ponto negativo neste padrão é a alta interferência tanto na transmissão como na recepção de sinais, porque funcionam a 2,4GHz equivalentes aos telefones móveis, fornos micro ondas e dispositivos Bluetooth. O aspecto positivo é o baixo preço dos seus dispositivos, a largura de banda gratuita bem como a disponibilidade gratuita em todo mundo. O 802.11b é amplamente utilizado por provedores de internet sem fio.

802.11d
Habilita o hardware de 802.11 a operar em vários países onde ele não pode operar hoje por problemas de compatibilidade, por exemplo, o IEEE 802.11a não opera na Europa.

802.11e
O 802.11e agrega qualidade de serviço (QoS) às redes IEEE 802.11. 

802.11f
Recomenda prática de equipamentos de WLAN para os fabricantes de tal forma que o Access Points (APs) possa interoperar. Define o protocolo IAPP (Inter-Access-Point Protocole).

802.11g
Baseado na compatibilidade com os dispositivos 802.11b e oferece uma velocidade de até 54 Mbps. 

802.11h
Versão do protocolo 802.11a (Wi-Fi) que vai ao encontro com algumas regulamentações para a utilização de banda de 5GHz na Europa. O padrão 11h conta com dois mecanismos que otimizam a transmissão via rádio: a tecnologia TPC permite que o rádio ajuste a potência do sinal de acordo com a distância do receptor; e a tecnologia DFS, que permite a escolha automática de canal, minimizando a interferência em outros sistemas operando na mesma banda.

IEEE 802.11i
Ver artigo principal: IEEE 802.11i
Criado para aperfeiçoar as funções de segurança do protocolo 802.11. Visa avaliar, principalmente, os seguintes protocolos de segurança:

Wired Equivalent Protocol (WEP)
Temporal Key Integrity Protocol (TKIP)
Advanced Encryption Standard (AES)

IEEE 802.1x para autenticação e segurança

802.11j
Diz respeito às bandas que operam as faixas 4.9GHz e 5GHz, disponíveis no Japão.

802.11k
Possibilita um meio de acesso para Access Points (APs) transmitir dados de gerenciamento.

802.11n
O IEEE aprovou oficialmente a versão final do padrão para redes sem fio 802.11n.

802.11r
Padroniza o hand-off rápido quando um cliente wireless se reassocia quando estiver se locomovendo de um ponto de acesso para outro na mesma rede.

802.11s
Padroniza "self-healing/self-configuring" nas Redes Mesh (malha)

802.11t
A norma 802.11t tem por objetivo prover métodos de medida, de métricas de desempenho, e de recomendações do teste que permitem fabricantes, laboratórios independentes de teste, fornecedores de serviço, e extremidade - usuários para medir o desempenho do equipamento e de redes padrão de IEEE 802.11.

802.11v
Permitir a configuração de dispositivos clientes conectados a redes 802.11. O padrão pode incluir paradigmas de gerência similares aos utilizados em redes celulares.

802.11x
Não usado devido à confusão com o 802.1x.

802.11w
Aumentar a segurança da transmissão dos quadros na camada física.

802.11z
Habilitar o equipamento Wi-Fi para operar com a frequência entre 3650 a 3700MHz somente nos Estados Unidos.

802.11ac

Iniciado em 1998, o padrão opera em faixa de 5GHz (menos interferência). IEEE 802.11ac opera com taxas nominais maiores que utilizam velocidade de até 1 Gbps, padronizando em 1300Mbps trabalhando na faixa de 5GHz, como ocorreu com o padrão 802.11n.

802.15

Wireless PAN

802.16

Broadband Wireless Access

Comparação entre Topologias

Barramento:

Vantagens-

Uso de cabo é económico;

Mídia é barata, fácil de trabalhar e instalar;

Simples e relativamente confiável;

Fácil expansão.

Desvantagens-

Rede pode ficar extremamente lenta em situações de tráfego pesado;

Problemas são difíceis de isolar;

Falha no cabo paralisa a rede inteira.

Estrela:

Vantagens:

A codificação e adição de novos computadores é simples;

Gerenciamento centralizado;

Falha de um computador não afecta o restante da rede.

Desvantagem:

Uma falha no dispositivo central paralisa a rede inteira.

Anel:

Vantagens:

Todos os computadores acessão a rede igualmente

Performance não é impactada com o aumento de usuários.

Desvantagens:

Falha de um computador pode afectar o restante da rede;

Problemas são difíceis de isolar.

Topologia RING - Lógica e Física:

Na topologia em ring os dispositivos são conectados em série, formando um circuito fechado (anel). Os dados são transmitidos unidireccional de nó em nó até atingir o seu destino. Uma mensagem enviada por uma estação passa por outras estações, através das retransmissões, até ser retirada pela estação destino ou pela estação fonte.

Topologia Lógica em anel com tipologia física em estrela:

O equipamento que interliga os computadores não é um HUB mas sim um MAU (Multistation Access Unit).

• Vantagens:
  • Todos os computadores acessam a rede igualmente;
  • Performance não é impactada com o aumento de usuários.
• Desvantagens:
  • Falha de um computador pode afetar o restante da rede;
  • Problemas são difíceis de isolar.

Topologia STAR - Física:














A mais comum actualmente, a topologia em estrela utiliza cabos de par trançado e um concentrador como ponto central da rede. O concentrador se encarrega de retransmitir todos os dados para todas as estações, mas com a vantagem de tornar mais fácil a localização dos problemas, já que se um dos cabos, uma das portas do concentrador ou uma das placas de rede estiver com problemas, apenas o nó ligado ao componente defeituoso ficará fora da rede.

• Vantagens:
  • A codificação e adição de novos computadores é simples;
  • Sequenciamento centralizado;
  • Falha de um computador não afeta o restante da rede.
• Desvantagem:
  • Uma falha no dispositivo central paralisa a rede inteira.

Topologia BUS

Topologia BUS - Lógica e Física:

Topologia Física:

Todos os computadores são ligados em um mesmo barramento físico de dados. Apesar de os dados não passarem por dentro de cada um dos nós, apenas uma máquina pode "escrever" no barramento num dado momento. Todas as outras "escutam" e recolhem para si os dados destinados a elas. Quando um computador estiver a transmitir um sinal, toda a rede fica ocupada e se outro computador tentar enviar outro sinal ao mesmo tempo, ocorre uma colisão e é preciso reiniciar a transmissão.

Topologia Lógica em barramento com tipologia física em estrela:

Um dos computadores pode deixar de funcionar que os outros vão continuar em pleno funcionamento.


Vantagens e desvantagens da Topologia BUS:

Vantagens:

• Uso de cabo é económico;
• É barata, fácil de trabalhar e instalar;
• Simples e relativamente confiável;
• Fácil expansão.

Desvantagens:

• Rede pode ficar extremamente lenta em situações de tráfego pesado;
• Problemas são difíceis de isolar;
• A falha no cabo paralisa a rede inteira.

Redes

Topologia de Redes:

A topologia de rede um padrão no qual o meio de rede está conectado aos computadores e outros componentes de rede. Essencialmente, é a estrutura topológica da rede, e pode ser descrito fisicamente ou logicamente.



A topologia física representa como as redes estão conectadas (layout físico) e o meio de conexão dos dispositivos de redes em nós ou nodos. A forma com que os cabos são conectados, e que genericamente chamamos de topologia da rede, influencia em diversos pontos considerados críticos, como a flexibilidade, velocidade e segurança.



A topologia lógica refere-se à maneira como os sinais agem sobre os meios de rede, ou a maneira como os dados são transmitidos através da rede a partir de um dispositivo para o outro sem ter em conta a interligação física dos dispositivos. Tipologias lógicas são capazes de serem reconfiguradas dinamicamente por tipos especiais de equipamentos como routers e switches.

Curso de Redes - UFCD 0831

Comunicações de Redes

Comunicação em rede refere-se a transferência electrónica de informações, por um computador ou periférico. Com o surgimento das novas tecnologias, tem facilitado a informação circular livremente, emitida de pontos diversos.

Essa nova tecnologia, modifica profundamente o conceito de tempo e espaço, a mesma faz com que encurtemos muito o caminho que leva a determinadas actividades. É possível morar em um lugar isolado e estar sempre ligado a grandes centros de pesquisa, bibliotecas, colegas de trabalho e a inúmeros serviços.

O conjunto de novas tecnologias de comunicação que se apresentaram no século XX trouxe um impacto significativo em dois grandes aspectos:

• Distribuição: na medida em que a transmissão de informação passou contar com novos modos de geração, interconexão e compartilhamento. Aumentaram o crescimento de vários recursos interessantes de comunicação e absorção do conhecimento que muitas vezes era de difícil acesso e muito caros agora se tornou completamente disponível no mundo virtual. Um exemplo é a Tele-conferência. Logo conseguem transmitir muito mais rápido.

• Formatação: na medida em que a informação ganhou flexibilidade e independência em relação ao modo como é gerada e armazenada, permitindo diferentes visões de uma mesma informação. Ou seja essas informações demonstram como o crescimento da "Web" e de outros sectores da comunicação. A disponibilidade de ferramentas e serviços colaborativos na Internet têm facilitado a criação de estrutura, de propagação de conhecimento, como por exemplo em: livrarias electrónicas, jornais digitais.