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X.25

 

 

O X.25 foi lançado em 1970 pelo Tymnet, baseado em uma estrutura de rede analógica, que era

 

predominante na época.

 

É um protocolo de rede, que tem a função de gerenciar um pacote fazendo a organização das informações.

 

O X.25 faz isto da seguinte forma:

 

o protocolo X.25 irá ser responsável pela interpretação de uma onda modulada recebida e fará a

 

demodulação do sinal. Separando o cabeçalho de

 

um pacote de uma mensagem. Quando uma informação entra na interface de rede esse é o primeiro

 

protocolo a ser accionado

 

 

O protocolo X.25 permite o acesso a redes públicas ou privadas operando com a comutação de pacotes

 

sendo orientado a bit. A transmissão de dados ocorre entre o terminal cliente denominado de Data

 

Terminal Equipment (DTE) e um equipamento de rede denominado Data Circuit Terminating Equipment

 

(DCE). A transmissão dos pacotes de dados é realizada através de um serviço orientado a conexão (a

 

origem manda uma mensagem ao destino pedindo a conexão antes de enviar os pacotes), garantindo

 

assim a entrega dos dados na ordem correcta, sem perdas ou duplicações. O X.25 trabalha com três

 

camadas do modelo OSI:

 

Camada Física: define as características mecânicas e eléctricas da interface do Terminal e da Rede. A

 

transmissão é feita de modo síncrono e full duplex.

 

Camada de Enlace: responsável por iniciar, verificar e encerrar a transmissão dos dados na ligação física

 

entre o DTE e o DCE. Responsável pelo sincronismo, detecção e correcção de erros durante a transmissão.

 

Camada de Rede: responsável pelo empacotamento dos dados. Define se a transmissão será realizada

 

por Circuito Virtual (conexões temporárias, estabelecidas somente no momento da comunicação) ou por

 

Circuito Virtual Permanente (conexões permanentes, não existe a necessidade de realizar uma chamada

 

para estabelecer conexão).

 

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ATM

 

ATM foi a tecnologia escolhida pelo ITU-TS (antigo CCITT) para a integração

 

dos diversos serviços na RDSI-FL (Rede Digital de Serviços Integrados de

 

Faixa Larga), também sendo empregado para redes locais de alta velocidade.

 

Neste contexto, o tráfego de dados, chamado de tráfego ABR (Available Bit

 

Rate), na qual se enquadra o TCP, é o que apresenta os requisitos mais fortes.

 

O TCP tem se apresentado como um protocolo de transporte de sucesso

 

para qualquer ambiente de rede, desde redes locais até redes de longa

 

distância, independente da tecnologia empregada (Ethernet, FDDI,

 

satélite, etc.). No entanto, para redes de alta velocidade ATM, diversas

 

anomalias no seu desempenho vem sendo detectadas. Por exemplo, um

 

transferência de arquivo via FTP que obteve uma vazão de 1,1313 Mbps

 

através de uma rede Ethernet, pode obter apenas 0,366 Mb/s através de

 

um caminho ATM de 100 Mbps. Considerando o uso difundido do

 

protocolo TCP/IP, este trabalho procura dar o embasamento conceitual

 

para entender o comportamento do TCP sobre o ATM.

 

A primeira seção faz a apresentação do protocolo TCP, dando ênfase aos

 

mecanismos de controle de tráfego. A segunda seção, por sua vez,

 

apresenta as propostas de extensões do protocolo TCP para redes de

 

alto desempenho. Nas seções seguintes, é feita uma introdução ao Modo

 

de Transferência Assíncrono (ATM) e a alguns aspectos dos mecanismos

 

de controle de congestionamento utilizados em tais redes. A quarta seção

 

apresenta, de forma bastante simplificada, como é o esquema de suporte

 

ao TCP via ATM. Por fim, na quinta seção, são discutidas as principais

 

questões acerca do precário o desempenho do TCP sobre o ATM.

 

 

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IEEE 802.11

 

As redes sem fio IEEE 802.11, que também são conhecidas como redes Wi-Fi, foram uma das grandes novidades tecnológicas dos últimos anos.

 

Actualmente, são o padrão de facto em conectividade sem fio para redes locais. Como prova desse sucesso pode-se citar o crescente número de

 

Hot Spots e o fato de a maioria dos computadores portáteis novos já saírem de fábrica equipados com interfaces IEEE 802.11.

 

Os Hot Spots, presentes nos centros urbanos e principalmente em locais públicos, tais como Universidades, Aeroportos, Hotéis, Restaurantes etc.,

 

estão mudando o perfil de uso da Internet e, inclusive, dos usuários de computadores.

 

 

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802.12

 

As redes 100VG AnyLan (VG significa “Voice Grade”) surgiram na mesma altura que o 100baseT, em finais

de 1992. Ao contrário

do 100baseT que continua a usar o MAC CSMA/CD, o 100VG utiliza o MAC “Demand Priority”.

O protocolo “Demand Priority” baseia-se um HUBs inteligentes que recebem dos nós, ligados em estrela,

pedidos para acesso ao meio de transmissão, podendo indicar a prioridade do pedido. Este método evita

as colisões do CSMA/CD e evita o tempo de circulação do token.

O HUB 100VG tem a missão de coordenar todo o acesso ao meio, gerindo a lista de pedidos pendentes.

Existem pedidos de prioridade normal e prioridade elevada. Os pedidos de prioridade normal são atendidos

porta a porta, mas quando chegam pedidos de prioridade elevada estes serão atendidos antes dos

anteriores.

Para evitar que os pedidos de prioridade normal fiquem retidos, é definido um tempo de residência

máximo, depois deste ser ultrapassado estes pedidos passam a prioridade elevada.

Este tipo de MAC pode ser configurado para usar tramas 802.3 (Ethernet) ou 802.5 (Token-Ring) (mas não

as duas simultaneamente). É deste facto que deriva a designação “AnyLan”.

Nível Físico da norma 802.12

A divisão em camadas do nível físico do 100VG AnyLan é idêntica à do 100baseT (que aliás é idêntica à do FDDI).

Tal como no 100baseT4, são utilizados 4 pares de cabos entrançados (canais 0 a 3) pelos quais os dados

são distribuídos. É utilizada uma codificação NRZ o que leva à necessidade de introduzir um bit de

sincronismo por cada 5 bits de dados (5B/6B).

Em cada um dos quatro canais são emitidos dados codificados a uma taxa de 30 Mbit/s, o que permite

obter 100 Mbit/s de dados não codificados. A utilização do NRZ gera frequências base baixas (30 Mhz) o

que permite a utilização de cablagens de baixa qualidade (UTP categoria 3).

Nesta fase, tal como no 100baseT4 não são permitidas comunicações de dados em “full-duplex”, contudo

os dados de controlo são emitidos em “full-duplex”. As transmissões de controlo do HUB para o nó usam

os canais 0 e 1, enquanto as comunicações do nó para o HUB usam os canais 2 e 3.

A informação de controlo mais importante é a seguinte:

Os passos que decorrem durante o envio de uma trama de uma estação A a uma estação B, em prioridade

normal, são os seguinte:

• O nó A envia ao HUB um Pedido de envio com prioridade normal
• O nó A aguarda que o HUB deixe de emitir o sinal Inactivo (pedido atendido)
• O nó A envia a trama, ao HUB e volta a emitir o sinal Inactivo

Sob o ponto de vista do HUB e das outras estações:

• O HUB recebe o pedido e processa-o a devido tempo
• O HUB deixa de emitir sinais de controlo para a porta de origem e emite o sinal Chegada de Pacote
• de Dados para todos os outros nós.
• O HUB recebe a trama, descodifica o endereço de destino e inicia o seu envio para a porta correspondente ao nó B, imediatamente recomeça a enviar para as outras portas o sinal Inactivo.
• Depois de enviada a trama retoma a emissão do sinal Inactivo para os nós A e B.

O Teste de Ligação é um procedimento de inicialização que testa a qualidade da ligação verificando o seu

estado.

Como já foi referido a configuração inicial 4 pares entrançados não blindados, mas existem

implementações com 2 pares e 2 fibras

ópticas.

Tal como para o 100baseT (principal concorrente do 100VG) estão previstas diversas evoluções, numa

primeira fase a evolução para uma taxa de 400 Mbit/s e mais tarde 1 Gbit/s.

A principal desvantagem do 100VG AnyLan relativamente ao 100baseT é a relativa dificuldade de

integração com tecnologias preexistentes, principalmente Ethernet. Por outro lado a diminuição dos custos

da comutação MAC em redes locais veio dar novos argumentos ao 100baseT.

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Frame relay

 

 

O Frame Relay é uma eficiente tecnologia de comunicação de dados usada para transmitir de maneira

rápida e barata a informação digital através de uma rede de dados, dividindo essas informações em

frames (quadros) a um ou muitos destinos de um ou muitos end-points. Em 2006, a Internet baseada em

ATM e IP nativo começam, lentamente, a impelir o desuso do frame relay. Também o advento do VPN e de

outros serviços de acesso dedicados como o Cable Modem e o dsl, aceleram a tendência de substituição

do frame relay. Há, entretanto, muitas áreas rurais onde o DSL e o serviço de Cable modem não estão

disponíveis e a modalidade de comunicação de dados mais económica muitas vezes é uma linha frame

relay. Assim, uma rede de lojas de varejo, por exemplo, pode usar frame relay para conectar lojas rurais

ou interioranas em sua WAN corporativa. (provavelmente com a adopção de uma VPN para segurança).

 

 

                                    

 

 

 

 

Características

O protocolo Frame Relay, sendo descendente directo do X-25, utiliza-se das funcionalidades de

multiplexação estatística e compartilhamento de portas, porém com a alta velocidade e baixo atraso

(delay) dos circuitos TDM. Isto é possível pois o mesmo não utiliza o processamento da camada de rede

(layer 3) do X.25. Isto exige redes confiáveis para a sua implementação eficiente, pois em caso de erro no

meio de transmissão, ocorre um aumento significativo no número de retransmissões, pois a verificação de

erros ocorre somente nas pontas (não orientado à conexão).

O Frame Relay é baseada no uso de Circuitos Virtuais (VC's). Um VC é um circuito de dados virtual

bidirecional entre 2 portas quaisquer da rede, que funciona como se fosse um circuito dedicado. Existem 2

tipos de Circuitos Virtuais: O Permanent Virtual Circuit (PVC) e o Switched Virtual Circuit (SVC).

O PVC é um circuito virtual permanente configurado pelo operador na rede através de um sistema de

Gerência de Rede, como sendo uma conexão permanente entre 2 pontos. A rota através dos equipamentos

de rede pode ser alterada ao passo que ocorrem falhas ou reconfigurações, mas as portas de cada

extremidade são mantidas fixas. Já o SVC é um circuito virtual comutado, que é disponibilizado na rede de

forma automática,conforme a demanda, sendo utilizado principalmente por aplicações de Voz que

estabelecem novas conexões a cada chamada.

O Frame Relay também possibilita a utilização de múltiplos canais lógicos em uma mesma linha de

acesso, o que torna o mesmo ponto-multiponto. Isto significa que podemos, utilizando uma única linha

dados em um ponto de concentração (cpd, por exemplo), acessar diversos pontos remotos. Cada ponto

remoto é acessado através de um endereço lógico diferente, chamado DLCI.

Outra característica interessante do Frame Relay é o CIR(Commited information rate). O Frame Relay é um

protocolo de redes estatístico, voltado principalmente para o tráfego tipo rajada, em que a sua infra-

estrutura é compartilhada pela operadora de telefonia e, consequentemente, tem um custo mais acessível

do que uma linha privada. Isto significa que quando um usuário de serviços de telecomunicações contrata

uma linha Frame Relay com 128 Kb/s, não quer dizer que ele tenha a locado na rede da operadora esta

banda todo o tempo, pois, já que a infra-estrutura é compartilhada, haverá momentos em que ocorrerá

congestionamentos. No ato da assinatura do contrato com a operadora, o usuário escolhe uma taxa de

CIR, que pode ser de 25%, 50%, a que o usuário escolher, e no momento do congestionamento, a

operadora garante que terá disponível a banda correspondente ao CIR. Por exemplo, se um usuário tem

um Frame Relay de 128 KB/s com um CIR de 50%, caso a rede não esteja congestionada o mesmo poderá

realizar uma rajada de tráfego a até 128 KB/s. Porém, caso haja congestionamento, esta banda vai sendo

automaticamente reduzida até o valor de CIR, podendo este usuário no pior caso navegar a 64 KB/s, que

corresponde a 50% de 128 KB/s. Quando maior o CIR, maior o custo da linha 2.

 

 

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PPP

 

 

 

PPP (Point-to-Point Protocol) é um protocolo para transmissão de pacotes através de linhas seriais. O protocolo PPP suporta linhas síncronas e

assíncronas. Normalmente ele tem sido utilizado para a transmissão de pacotes IP na Internet.

O Point-to-Point Protocol é projectado para transportar pacotes através de uma conexão entre dois pontos. A conexão entre os pontos deve

prover operação full-duplex sendo assumido que os pacotes são entregues em ordem. Estas características são desejadas para que o PPP

proporcione uma solução comum para a conexão de uma grande variedade de Hosts, Bridges e Routers.

O PPP é composto basicamente de três partes, sendo que a interacção entre elas obedece a um diagrama de fases:

Encapsulamento de datagramas

Link Control Protocol( LCP )

Network Control Protocols( NCPs )            

 

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 APPN

 

Enquanto DLS proporciona um meio para migrar as tradicionais redes SNA para o mundo das LANs e da

 

inter conexão de redes, APPN é uma estrutura de rede estratégica de longo prazo da IBM. Enquanto DLS

 

utiliza a infra-estrutura existente de inter conexão de redes TCP/IP, APPN a substitui por uma infra-

 

estrutura de protocolo própria. Se APPN suplantará com sucesso os protocolos tradicionais de LAN no

 

mercado, isto ainda ficará para ser visto no futuro. Contudo, indiferente à inter conexão de rede, a IBM

 

necessita de APPN para migrar a SNA para o século XXI.

APPN proporciona uma avançada estrutura de rede para aplicações actualmente rodando em SNA

tradicional. Algumas capacidades da APPN incluem descoberta dinâmica de rota, serviços de directório,

roteamento de classe-de-serviço e roteamento para caminho alternativo. Comparando com DLS, APPN

funde fortemente a SNA tradicional com LANs.

APPN também proporciona rede ponto-a-ponto para um mundo em que tradicionalmente tem sido mestre-

escravo. Rede ponto-a-ponto permite que dois periféricos comuniquem-se sem passar através de um

mainframe. Suportando redes ponto-a-ponto, a IBM está tacitamente reconhecendo que o mainframe não

mais terá papel estratégico na rede SNA. Mesmo que esta ideia possa não ser saudável para o preço das

acções da IBM, ela certamente beneficia o status da conexão de redes. Para suportar APPN em um

ambiente mainframe, os administradores da rede precisam actualizar as versões mais antigas do VTAM

para o release 4.1 e o NCP para o release 6.2 para suportar o conceito ponto-a-ponto. Nem todos os

periféricos suportam APPN. Contudo, a IBM tem proporcionado uma razoável estratégia de migração

através de uma capacidade chamada Dependent LU Server/Requester (dLS/R).

Por outro lado, APPN proporciona um meio para integrar o tráfego SNA tradicional em uma arquitectura

moderna de rede, agregando capacidades que faltavam nas redes baseadas em DLS, tais como

roteamento por classe-de-serviço e priorização de tráfego.

Dentro do contexto de inter conexão de redes, APPN utiliza um sistema próprio de canalização para

substituir a infra-estrutura IP usada pelo DLS. (DLS pode rodar sobre APPN.) APPN inicialmente utiliza

Roteamento de Sessão Intermediária (ISR), que suporta descoberta dinâmica de rota. Contudo,

diferente de IP, uma vez seleccionada uma rota de conexão, todo o tráfego da conexão utiliza uma rota

única. Posteriormente, APPN suportará roteamento dinâmico completo com Roteamento de Alta

Performance (HPR).