INTERFACE DE DISTRIBUIÇÃO DE DADOS COM FIBRA (FDDI)

A FDDI (Fiber Distributed Data Interconnect) é uma rede em anel duplo (dois cabos) que utiliza fibra ótica como meio físico para transmissão de dados. Uma estação ligada diretamente ao meio através da conexão com os dois anéis é denominada estação de classe A e utiliza dois cabos duplex, um para cada estação adjacente. Há a alternativa, embora não recomendada por questões de confiabilidade, de realizar conexões mais simples que requeiram apenas um cabo duplex conhecido como estação de classe B.

A redução de falhas de transmissão na FDDI se dá pela redundância, utilizando dois anéis, onde um é utilizado para enviar dados em situações de funcionamento normal e o outro é utilizado apenas quando houver falha no

A característica de bloqueio de usuário final permite definir que os dados de determinados usuários sejam descartados, caso o destino dos mesmos seja uma IC (Interchange Carrier) específica.

TÓPICO 2 | GERENCIAMENTO LAN E WAN chaves de bypass, duplo anel e concentradores. Todas as conexões são providas de chaves de bypass que desconectam da rede as estações que apresentarem falhas.

A técnica de duplo anel consiste em dois anéis em direções contrárias, onde um dos anéis só é utilizado em caso de falha de uma estação envolvida. A técnica de concentradores é utilizada para permitir às estações de classe B estabelecer ligação com o duplo anel para que possam continuar na rede em caso de reconfiguração para recuperação de falhas.

Uma rede FDDI possui a característica de autocura (self healing) pelo fato de o hardware envolvido poder detectar uma interrupção no canal de transmissão e recuperar-se automaticamente. A técnica utilizada pela rede FDDI é um par de anéis em rotação contrária, logo, no momento que é detectada uma interrupção em determinado ponto, o ponto anterior faz o serviço de retornar os dados pela rotação contrária.

A FDDI distingue os tipos de tráfego síncrono, assíncrono restrito e assíncrono não restrito. No tráfego síncrono não é garantido um retardo de transferência constante, mas se garante uma banda passante para os dados transmitidos e também um retardo de transferência limitado. No tráfego assíncrono não é garantido um limite superior para o retardo de transferência e a banda passante não utilizada no tráfego síncrono é utilizada por este. No tipo de tráfego assíncrono restrito a banda passante é utilizada por um número limitado de estações. No tipo de tráfego assíncrono não restrito a banda passante pode ser utilizada por todas as estações da rede.

Além da FDDI existem também a FDDI II e a FDDI III. A FDDI II pode ser considerada um superconjunto da FDDI na qual uma das características é a possibilidade de comutar circuitos e a FDDI III, também denominada de FDDI

Follow-On ou EPSL (Enhanced Performance and Services LAN), é uma nova geração

da FDDI.

Os protocolos utilizados pela FDDI correspondem às duas primeiras camadas do modelo OSI, os níveis físico e de enlace (ligação). De acordo com Soares (1995), estes protocolos são:

• PMD (Physical Layer Medium Dependent): especifica o enlace de fibra ótica e os componentes óticos relacionados, incluindo os níveis de potência e

A FDDI é uma rede de duplo anel que utiliza fibra ótica como meio físico para transmissão de dados.

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características dos transmissores e receptores óticos, os requisitos de sinais da interface ótica e a taxa de erros permissíveis.

• PHY (Physical Layer Protocol): especifica os algoritmos de codificação/ decodificação e de sincronismo de relógios e de quadros de dados.

• MAC (Medium Access Control): especifica as regras de acesso ao meio, de endereçamento e de verificação de dados.

• LLC (Logical Link Control): especifica as regras para troca de informação em serviços com conexão, sem conexão/sem reconhecimento e sem conexão/com reconhecimento.

• SMT (Station Management): especifica o controle requerido para a operação apropriada das estações no anel, incluindo gerenciamento de configuração (manutenção, isolamento e recuperação de falhas, administração de endereços etc.), gerenciamento de conexão (alocação de banda passante etc.) e gerenciamento do anel (iniciação, monitoração de desempenho, controle de erro etc.).

6 MÉTODOS DE TRANSMISSÃO

Com a crescente utilização dos meios de comunicação é crescente também a necessidade de utilização de métodos de comunicação que facilitem a realização desta atividade. Falando especificamente de redes de longa distância, estes métodos devem prover confiabilidade e altas taxas de transmissão para atender às demandas da sociedade como um todo.

6.1 ATM

A tecnologia ATM (Asynchronous Transfer Mode) foi desenvolvida com vistas às tendências de convergência dos serviços de HDTV (High Definition

TV), videoconferência, transferência de dados multimídia, bibliotecas de vídeos,

transferência de dados em alta velocidade, educação a distância, vídeo sob demanda e telemedicina.

Da mesma forma como as redes X.25, redes ATM são redes de comutação de pacotes orientadas à conexão. A principal vantagem da ATM sobre as demais redes são as altas taxas de transferência de dados. O quadro a seguir apresenta um comparativo entre as taxas de transferência de algumas tecnologias.

Uma rede ATM é composta por equipamentos de usuários, equipamentos de acesso à interface ATM e equipamentos de rede. Os equipamentos de usuários podem ser compostos de computadores pessoais, estações de trabalho, servidores diversos, computadores de grande porte, centrais telefônicas, entre outros. Já os equipamentos de acesso com interface ATM podem ser compostos de roteadores de acesso, hubs, switches, bridges, entre outros. Por fim, os equipamentos de

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QUADRO 4 – TECNOLOGIA VERSUS TAXAS DE TRANSFERÊNCIA

Tecnologia Taxa X.25 64 Kbps Frame Relay 2 Mbps Ethernet 10 Mbps Ethernet 100BaseT 100 Mbps ATM 622 Mbps

FONTE: Adaptado de: Torres (2001)

Por ser orientada à conexão, uma rede ATM requer que em uma conexão virtual a conexão ATM esteja estabelecida antes que haja qualquer transferência de dados. Na tecnologia ATM são oferecidos os tipos de conexão de transporte denominados caminho virtual (VP - Virtual Path) e canal virtual (VC - Virtual

Channel). Estes tipos de conexão de transporte são complementares, pois um

canal virtual estabelece um acesso unidirecional através da concatenação de uma sequência de elementos de conexão e o caminho virtual é formado por um grupo destes canais, ou seja, um caminho virtual possui vários canais virtuais.

FIGURA 78 – REPRESENTAÇÃO DAS CAMADAS OSI E ATM

FONTE: O autor

A arquitetura da ATM é formada por camadas de forma hierárquica seguindo o padrão de camadas do modelo OSI, embora apenas as camadas mais baixas sejam utilizadas. A Figura 78 apresenta as camadas OSI e em paralelo as camadas da ATM. As camadas da rede ATM são camada física, camada ATM e camada de adaptação ATM. A camada física consiste no transporte físico utilizado para transferência de células de um nó para outro. A camada ATM

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viabiliza o chaveamento e roteamento das células ATM. A camada de adaptação ATM gerencia os diferentes tipos de tráfego, podendo existir diferentes tipos de camada de adaptação, conforme o tipo de tráfego. A tecnologia ATM utiliza os conceitos de célula, endereçamento e circuitos virtuais.

6.1.1 Célula

No modelo de referência OSI (Open Systems Interconnection) em conexões de sistemas abertos, as unidades de informação são chamadas de pacotes ou quadros. Em geral existe uma relação de 1 para 1 entre eles, ou seja, um pacote IP é normalmente transportado por um quadro Ethernet. Estes pacotes ou quadros possuem as características básicas de tamanho variável para adaptação eficiente à quantidade de dados a ser transmitida e tamanho máximo relativamente grande. A principal dificuldade enfrentada no tratamento de pacotes e quadros está na característica de tamanho variável. Na ATM as unidades de informação são tratadas como células, principalmente pelo fato de os multiplexadores usados para agrupar e compartilhar o fluxo de informações possuírem em sua eletrônica a capacidade de manipular células de forma fácil e rápida. Neste caso a principal dificuldade está em definir o tamanho da célula a ser utilizada.

Após muita discussão chegou-se à conclusão de que cada célula deve possuir um cabeçalho que permita caracterizar a origem, o destino, os demais parâmetros relevantes e uma área de dados para o transporte dos mesmos. Após muitos estudos em torno do tamanho ideal para uma célula ATM chegou-se ao tamanho de 53 bytes, compostos por 5 bytes de cabeçalho e 48 bytes de dados.

A principal vantagem de se utilizar células de tamanho fixo está no fato de facilitar o tratamento por hardwares baseados em chaveamento em comparação aos quadros de tamanho variável. Uma desvantagem apontada é a quantidade maior de cabeçalhos, o que ocasiona maior sobrecarga no meio de transmissão. Em conexões de alta velocidade esta sobrecarga é pouco relevante, mas em conexões de velocidades mais baixas a sobrecarga torna-se relevante.

Uma célula ATM possui 53 bytes de tamanho, compostos por 5 bytes de cabeçalho e 48 bytes de dados.

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6.1.2 Endereçamento

Com relação aos formatos de endereçamento ATM, foram definidos três formatos, o DCC (Data Country Code), o E.164 (Specific Integrated Service Digital

Network Number) e o ICD (International Code Designator). Estes formatos são

constituídos por 20 bytes, os quais são divididos num prefixo de rede contendo 13

bytes e um End System Part com 7 bytes.

6.1.3 Circuitos virtuais

No contexto de redes de computadores os circuitos virtuais significam caminhos contínuos onde circulam os diversos fluxos de dados. Quando existe um fluxo de dados em um circuito virtual significa que uma conexão está estabelecida. Este conceito de circuitos virtuais é uma das principais diferenças entre as tecnologias ATM e Ethernet. Os circuitos virtuais podem ser definidos de forma dinâmica ou pelo administrador de rede.

6.2 DSL

A tecnologia DSL fornece um meio de transmissão digital de dados que aproveita a rede telefônica disponível em grande parte dos endereços. A faixa de velocidades para download de uma linha DSL pode variar de 128 Kbps até 24 Mbps, dependendo da tecnologia envolvida e oferecida aos seus usuários. Foi inventada em 1989 no Bell Labs e seu uso começou no final da década de 1990, como forma de acesso à internet de banda larga.

A modulação para transmissão DSL pode ser do tipo DMT ou CAP. A modulação DMT (Discrete Multi-Tone) é uma técnica de modulação por multiportadoras em que os dados são coletados e distribuídos através de uma grande quantidade de pequenas portadoras, cada qual utilizando um tipo de modulação analógica do tipo QAM (Quadrature Amplitude Modulation).

Os principais tipos de DSL são ADSL, HDSL, SDSL, UDSL e VDSL. IMPORTANTE

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Na modulação CAP (Carrier-less Amplitude/Phase) é determinada outra forma de modulação QAM onde os dados modulam uma única portadora a qual é transmitida através de uma linha telefônica. A portadora é suprimida antes da transmissão e reconstituída na recepção.

Os principais tipos de DSL são:

• ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line): tem a característica de que os dados podem ser transmitidos mais rapidamente em uma direção do que na outra. A característica de assimetria a diferencia de outros formatos. É um formato de DSL, que permite uma transmissão de dados mais rápida através de linhas de telefone do que um modem convencional pode oferecer.

• HDSL (High-Bit-Rate digital Subscriber Line): desenvolvido como uma tecnologia alternativa sem o uso de repetidores para disponibilizar serviços T1 (método de transmissão digital para multiplexar canais de voz ou de dados em um par de fios), opera de forma full-duplex através de cada par de fios em cabos de 2 pares. Isto é conhecido como dual-duplex. Cada par de fios carrega 784 Kbps - metade de 1544 Kbps da largura de banda do T1, mais o overhead. Pelo fato de seus dados serem enviados com a metade da velocidade do T1 normal, é possível atingir o dobro da distância, e por usar dois pares de fios é possível obter a taxa de transferência do T1.

• SDSL (Symmetric ou Single-line-high-bit-rate Digital Subscriber Line): variante do HDSL que permite taxas iguais às de ligações T1 ou E1 (padrão de linha telefônica digital europeia), mas requer apenas um par de fios. Sua taxa de transmissão varia entre 72 Kbps e 2320 Kbps, em uma distância máxima de até 3,4 km.

• UDSL (Universal asymmetric Digital Subscriber Line): variação da tecnologia DSL, fornece um meio de transmissão digital de dados aproveitando a própria rede de telefonia que chega à maioria dos endereços. Também é conhecida por UADSL ou ADSL Lite. Foi desenvolvida no final dos anos 90 por um consórcio de indústrias de telecomunicação, com base no formato ADSL. É usada apenas nos EUA e está sendo ultrapassada por outros formatos da DSL devido a problemas técnicos como interferências e alto índice de erros na transmissão de dados. A ADSL Lite é uma versão mais lenta do padrão ADSL, destinado principalmente às pessoas que ficam pouco tempo conectadas, por exemplo, apenas para ler e-mails ou notícias na Internet.

• VDSL (Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line): tecnologia que opera com transmissões assimétricas (taxa de upload sempre menor que a de download) variando de 13 a 52 Mbps de download, e 1,5 a 2,3 Mbps de upload, e isto em

TÓPICO 2 | GERENCIAMENTO LAN E WAN Uma instalação telefônica padrão consiste num par de fios cuja capacidade é bastante superior à utilizada apenas para a finalidade de conversação. O par de fios pode suportar uma grande faixa de frequências além da demandada para a voz. A tecnologia DSL explora esta capacidade extra para a transmissão de dados sem interferir na conversação. O segredo está na utilização de frequências diferentes para cada tarefa específica.