E book ethernet

ETHERNET

Cesar S. Machado 2007

Ethernet Cesar S. Machado

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Índice

1. Introdução ............................................................................. 3

2. Funcionamento do Ethernet ........................................... 8 3. Fast-Ethernet ........................................................................ 19 4. Gigabit Ethernet .................................................................. 22 5. Ethernet 10G ......................................................................... 25 6. Metro Ethernet ..................................................................... 27 7. Os Fatos ................................................................................. 29 Apêndice A ................................................................................... 30 Apêndice B ................................................................................... 31

1a Edição: 2004 2a Edição: 2007


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1. Introdução O desenvolvimento das redes de computadores teve início na década de 60 principalmente em virtude das pesquisas financiadas pela americana ARPA (Advanced Research Project Agency). Foi assim que, em 1962, teorizou-se que a forma mais eficiente de computadores se comunicarem em rede, seria por meio da comutação de pacotes, o seja, transmitindo os dados em pequenas porções de cada vez. Em 1969 esse conceito foi demonstrado na prática com a criação da primeira rede de computadores , a ARPAnet. Desde então, inúmeros aperfeiçoamentos foram sendo criados com objetivo de tornar os serviços proporcionados pelas redes de computadores mais rápidos, eficientes e confiáveis. Nesse sentido foram criadas tecnologias, padronizações, interfaces e protocolos. Alguns desses, tal como o protocolo Ethernet, criado em 1973, lograram grande êxito, ao passo que outros, acabaram por cair em desuso. O Ethernet é aquilo o que convencionou-se denominar como protocolo de acesso ao meio, ou protocolo MAC (Media Access Control). Protocolo é um conjunto de regras. Protocolo MAC são as regras que possibilitam a um computador acessar o cabo da rede e transmitir de forma ordenada os dados para outros computadores ou dispositivos. Ele é implementado, portanto, nos adaptadores de rede dos computadores assim como em concentradores (hubs e switches), roteadores e toda a sorte de dispositivos que venham a se interligar por meio de uma rede.

Fig. 1 – O Ethernet possibilita a transmissão dos dados pela rede


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Fig. 2 – O Ethernet é implementado nos adaptadores de rede O Ethernet foi o primeiro protocolo MAC a obter sucesso comercial em interligar computadores. Após o seu surgimento, muitos outros protocolos MAC foram criados, mas nenhum deles obteve tanta penetração no mercado quanto o Ethernet que alia diversas características interessantes: • Simplicidade de instalação e manutenção • Flexibilidade para expansão da rede • Confiabilidade • Garantia de compatibilidade com outros produtos • Grande disponibilidade de ferramentas de gerenciamento • Preço acessível. Esses motivos levaram o Ethernet a tornar-se o protocolo MAC mais utilizado no mundo. Segundo o instituto de pesquisas IDC, existiam até 1997 mais de 120 milhões de nós Ethernet, ou seja, 83% da base mundial instalada. Esse percentual foi elevando-se continuamente até chegar a 95% em 2002 e 98% em 2004. 1.1 Porque o Ethernet é Necessário Computadores e outros dispositivos eletrônicos operam com sinais de dados digitais, formados por bits “0” e “1”. Esses bits são representados, dentro dos dispositivos eletrônicos, por níveis discretos de tensão. Assim, o bit “0” pode ser

10101010101010

11110000111110

Bits de dados Frame Ethernet

Adaptador

Ethernet


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representado por uma tensão de zero volts e o bit ‘1” por uma tensão de 3,5 volts, por exemplo. Enquanto os dados têm de fluir apenas no interior do dispositivo, não existem grandes problemas para sua transmissão. Contudo, quando deseja-se transmiti-los para outro computador, situado a dezenas ou centenas de metros, surgem enormes dificuldades, tais como o seu nível médio de tensão, que é CC (corrente contínua) e sua faixa de frequência, que é muito larga. Essas características implicam em uma rápida degradação da qualidade do sinal devido a atenuação provocada pelo meio de transmissão, normalmente um cabo metálico. Dessa forma, algumas regras tem de ser seguidas para possibilitar a correta comunicação de dados entre dois sistemas ou equipamentos tais como a codificação e o enquadramento dos dados. A codificação é a forma pela qual os bits de dados “0” e “1” são convertidos em sinais elétricos para a linha. Procura-se gerar um sinal com nível médio de zero volts e concentrar a banda numa faixa de frequência mais estreita de forma a preservar as características do sinal transmitido, mesmo a uma distância de vários kilômetros. Existem vários tipos de codificação, empregados pelos diversos sistemas e fabricantes. O Ethernet de 10 MBps, por exemplo, emprega a codificação Manchester Diferencial, descrita no capítulo 2. O enquadramento, por sua vez, especifica como os sinais referentes aos bits transmitidos serão organizados quando entregues ao meio de transmissão. Fornece também o sincronismo, bits de sinalização e verificação. 1.2 Breve Histórico O Ethernet surgiu em 1973 a partir da pesquisa de doutorado do pesquisador americano Robert Metcalf em torno da tecnologia CSMA/CD para comunicação em rede, empregando cabos coaxiais. A denominação Ethernet (rede do éter) foi criada por Metcalf devido a forma como o meio físico transporta os bits para todas as estações da rede, tal como o éter, um suposto fluido cósmico que os físicos do século XIX acreditavam preencher todo o cosmos, propagaria a luz. Com a conclusão de seu doutorado, a Xerox Corporation convidou Metcalf a prosseguir com o desenvolvimento do Ethernet em seus laboratórios. Nos anos seguintes, a Intel e a Digital uniram-se a Xerox, formando o consórcio DIX (Digital-Intel-Xerox) e passaram a promover esse protocolo, desenvolvendo chips e produtos Ethernet Versão 1.0.


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Fig. 3 – Esboço da primeira rede Ethernet A falta de padronização, contudo, dificultava o progresso das pesquisas e a venda de equipamentos. Foi assim que, com o intuito de resolver este problema, a Xerox solicitou em 1980 que o IEEE (Institute of Electric and Electronic Engineers) homologa-se o Ethernet como um protocolo padrão IEEE. Essa homologação foi feita pelo comitê 802.3, razão pela qual o Ethernet passou a ser denominado IEEE 802.3. O padrão IEEE 802.3 introduziu pequenas modificações no Ethernet visando à incorporação de novos sistemas e tipos de cabeamento além de alguns detalhes referentes ao seu cabeçalho. Essa holomogação foi muito importante, pois, além de fornecer o respaldo técnico para o mercado quanto a funcionalidade do Ethernet, disponibilizava a tecnologia para todos. Nessa época, contudo, quase que somente computadores de grande porte eram interligados em rede. Com o surgimento do microcomputador IBM-PC em 1981, essa situação mudou rapidamente, pois o PC ganhou rapidamente o meio corporativo. Daí para a interligação dos PCs das empresas formando redes locais foi um pulo. Assim em 1982, foram lançadas comercialmente as primeiras placas de rede Ethernet que operavam com cabos coaxiais a uma velocidade de 10 Mbps, a um custo unitário de U$950,00! Com o passar dos anos e a crescente popularização das redes locais de micros, os preços dos adaptadores Ethernet foram caindo significativamente. De fato, em 2003, era possível adquirir-se, no Brasil, adaptadores Ethernet a partir de U$15,00. No final dos anos 80 foram lançados os primeiros adaptadores Ethernet para operarem com cabos óticos e com cabos trançados. No início dos anos 90 as redes Ethernet davam sinais de que logo não mais dariam vazão as necessidades do tráfego de rede que crescia continuamente. Dessa forma, foi desenvolvido a partir de 1991, por um consórcio de empresas


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americanas lideradas pela 3Com (empresa fundada por Robert Metcalf), uma nova versão do Ethernet - o Fast-Ethernet - com velocidade de 100 Mbps. Esperava-se com isso atender a demanda por aumento de velocidade por parte das redes, mantendo, contudo, a plena compatibilidade com a tecnologia Ethernet de 10 Mbps já existente. Para tanto o Fast-Ethernet empregava a mesma tecnologia CSMA/CD, o mesmo formato de frame e endereçamento do Ethernet tradicional. Sua sinalização, contudo, sofreu modificações de forma a permitir a operação a 100 Mbps O Fast-Ethernet foi lançado em 1995. A princípio, seu custo, tal como se sucedeu com os adaptadores Ethernet de 10 Mbps, era muito elevado, mas foi caindo continuamente desde então. Mal se concluiu o lançamento do Fast-Ethernet, teve início o desenvolvimento do Ethernet Gigabit para operar em sistemas que necessitem de velocidades muito altas, da ordem de 1 Gbps, ou mais. Promovido novamente pela 3Com e por um conjunto de empresas consorciadas, o Ethernet Gigabit passou a ser comercializado a partir de 1997 tendo sido definitivamente padronizado pelo IEEE em 1998. Novamente procurou-se manter a total compatibilidade com as versões de anteriores, de 10 e 100 MBps, de forma a garantir, como no passado, o sucesso comercial dessa tecnologia. O desenvolvimento em busca de maiores velocidades prosseguiu nos anos seguintes, proporcionando o lançamento do 10-Gigabit Ethernet em 2002 que opera a uma velocidade e 10 Gbps, ou seja, 1000 vezes mais rápido que o Ethernet original. Enquanto esse livro era escrito, uma nova versão do Ethernet, denominada Ethernet 100 G, dessa vez com velocidade de operação de 100 Gbps estava sendo desenvolvida. Em 2004, teve início à iniciativa Metro Ethernet, patrocinada por um grupo de empresas, com objetivo de constituir redes metropolitanas baseadas em Ethernet transportado sobre fibras ou sobre cabos trançados. Enfim, na medida em que vão aumentado as necessidades das redes por maior capacidade de transmissão de dados, também vão aumentado as possibilidades do Ethernet para atender essas demandas. Como mostraremos mais adiante, o desenvolvimento de novas e mais rápidas versões do Ethernet não se limita a simplesmente em aumentar a velocidade de operação mas também em melhorar significativamente outras características que influenciam no desempenho de adaptadores de rede, switches e outros dispositivos de rede.


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1.3 Resumo • Ethernet é a denominação comercial do protocolo CSMA/CD. • O Ethernet é um protocolo MAC (Media Access Control), ou seja, um protocolo que permite o acesso ao cabo ou meio de transmissão.

• O objetivo do Ethernet é possibilitar a interligação dos computadores em rede.

• O Ethernet foi a primeira tecnologia para redes locais de computadores a funcionar satisfatoriamente.

• O Ethernet é necessário porque as características elétricas dos bits existentes nos computadores impedem que os mesmos sejam transmitidos diretamente por um cabo.

• Devido a sua simplicidade e baixo custo, o Ethernet tornou-se a tecnologia de rede local mais empregada no mundo.

• A velocidade de comunicação digital em rede é dada em Bits por segundo – Bps.

• 802.3 é o padrão IEEE que a família de produtos Ethernet obedece. • O Ethernet operava inicialmente a um velocidade de 10 Mbps. Implementações de 100, 1000 e 10.000 Mbps foram posteriormente criadas.

• Fast-Ethernet é a denominação da implementação de 100 Mbps e Gigabit Ethernet é denominação da implementação de 1000 Mbps.

A Família Ethernet

Denominação Velocidade-Mbps Padrão IEEE

Ethernet 10 802.3

Fast Ethernet 100 802.3u

Gigabit Ethernet 1000 802.3z

10-Gigabit Ethernet 10.000 802.3ae

100-Gigabit Ethernet 100.000 -


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2. Funcionamento do Ethernet O princípio de operação do Ethernet é baseado numa arquitetura de difusão com detecção de colisão de pacotes, denominada CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). A seguir, apresentamos todas as principais características dessa tecnologia criada para possibilitar o acesso do Ethernet ao meio de forma ordenada e minimizar os eventuais problemas que surgem quando o mesmo o feito. 2.1 Topologia de uma rede Ethernet O Ethernet original foi criado para operar em uma topologia lógica constituída por um barramento ao qual todos os nós de rede deveriam se conectar. Na prática, essa topologia era montada por meio de um cabo coaxial grosso, padrão 10Base5 que reproduzia, fisicamente, a topologia lógica. Nessa topologia, trabalha-se por irradiação ou broadcast. Em outras palavras, como o barramento é o mesmo para todos os nós, quando um deles envia dados, todos os demais o recebem.

Fig. 4 – Ethernet em topologia barramento O cabo coaxial era caro e difícil de trabalhar, de forma que nos anos 80 surgiu a implementação com cabo coaxial fino, padrão 10Base2, que empregava a mesma topologia. No final dos anos 80 surgiram os primeiros hubs e, com eles, a implementação do Ethernet em uma topologia física estrela. Nesse caso, para atender as especificações do Ethernet, o hub possui um barramento interno ao qual se interligam todas as suas portas. Pode-se dizer que o barramento coaxial foi levado para dentro do hub. A interligação dos nodos passou a ser feita por meio de um cabo telefônico trançado padrão 10BaseT.


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Por fim, com o advento dos switches nos anos 90, as redes Ethernet passaram a ser implementada por meio dos barramentos comutados desses equipamentos. A interligação dos nodos passou a ser feita por meio de um cabo telefônico trançado padrão 100BaseTX para possibilitar a operação a 100 Mbps.

Fig. 5 – Ethernet em topologia estrela 2.2 Modos de Comunicação Existem três possíveis modos de comunicação de dados: Simplex: Um sistema transmissor envia dados o tempo todo para um receptor que sempre recebe e nunca envia dados. Esse é o modo de comunicação empregado em testes de desempenho do Ethernet quando deseja-se, por questões comerciais, maximizar os resultados mensurados. Semi-Duplex: Ambos sistemas transmitem e recebem dados, mas sempre de forma alternada, ou seja, ora um sistema transmite ora ele recebe dados. Esse é o modo de operação normal de um dispositivo Ethernet. Duplex: Ambos sistemas transmitem e recebem dados, simultâneamente. Esse é o modo como operam conexões Ethernet de alta velocidade. Para tanto, é necessário que os dispositivos Ethernet envolvidos na comunicação, sejam adaptadores, switches ou roteadores, tenham ambos a possibilidade de operar nesse modo. São empregados na comunicação duplex os quatro pares de fios de um cabo trançado. Normalmente, esse tipo de comunicação é empregada quando se interligam: � Switches a servidores � Switches a switches � Switches a roteadores


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Em outras palavras, por razões econômicas e de desempenho, não se implementam redes onde todos os dispositivos Ethernet operem no modo duplex. 2.3 Endereçamento Todos os dispositivos de rede devem possuir um endereço físico próprio e único que possibilite a comunicação em rede por meio de um canal de comunicação que pode ser um cabo, rádio (wireless) ou infravermelho. Nos dispositivos Ethernet esse endereço é denominado Endereço MAC e vem implementado pelo fabricante em um chip presente no adaptador de rede, switch, roteador, etc. Esse endereço tem 48 bits de comprimento e obedece a seguinte estrutura: Os endereços são fornecidos aos fabricantes por meio de requerimento ao IEEE que controla as faixas distribuídas de forma a evitar a fabricação de dispositivos com endereços duplicados.

Fig. 6 – Frame Ethernet 2.4 Unicasts, Multicasts e Broadcasts Dispositivos Ethernet podem se comunicar de três formas distintas, conforme o endereço de destino empregado:

• Unicast: Somente um destinatário • Multicast: Vários destinatários. • Broadcast: Todos os destinatários encontrados.


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Fig. 7 – Tipos de comunicação em Ethernet Por estarem todos eletricamente interligados em uma topologia lógica barramento, todos os dispositivos Ethernet recebem todos os dados enviados pelos demais dispositivos. Cabem, portanto, as interfaces Ethernet, com base em um endereço de destino presente nos dados recebidos, selecionar se os mesmos serão descartados ou se serão admitidos e, portanto, enviados para as camadas superiores de comunicação do dispositivo. 2.5 Funcionamento do Ethernet O princípio de operação do Ethernet é baseado numa arquitetura de difusão com detecção de colisão de pacotes, denominada CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). A seguir, descrevemos de forma sintética o protocolo Ethernet e suas principais características. Na prática, existem diversos pequenos detalhes de implementação que podem ser manipulados pelos fabricantes a fim de se obter melhor desempenho ou maiores facilidades nos dispositivos. A descrição refere-se ao Ethernet padrão de 10 Mbps mas aplica-se da mesma forma aos demais tipos de maior velocidade. (1) O Ethernet opera em broadcast, ou seja, todas os dispositivos localizados em um segmento de rede recebem todos os frames.

(2) O acesso ao cabo é feito por um dispositivo de cada vez, ou seja, enquanto um adaptador de rede transmite, as demais recebem (operação semi-duplex).

(3) Todos os dispositivos monitoram a portadora (sinal) no cabo com um sensor. Um adaptador só pode transmitir se o sensor indicar que o cabo está desocupado.


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(4) Se o cabo estiver liberado, segue-se o descrito no item 7. Se o cabo estiver ocupado, o frame a ser transmitido é temporariamente armazenado no buffer de transmissão (RAM) do adaptador de rede (período de contenção).

(5) O adaptador tenta transmitir o frame diversas vezes, aguardando intervalos de tempo exponencialmente maiores entre as tentativas. Após 16 tentativas sem sucesso, se o cabo não desocupar, a transmissão é abortada, o adaptador reporta a falha aos protocolos superiores e o frame é descartado.

(6) Todos os adaptadores possuem um endereço próprio e único de 48 bits que vem gravado de fábrica. Exemplo: 0000E4968B7 (notação hexadecimal).

(7) O frame transmitido é endereçado a um único adaptador de rede destinatário. Todos os adaptadores ligados ao cabo recebem este frame, mas apenas o que contiver o endereço destinatário irá processá-lo, encaminhado-o para o buffer de recepção (na RAM da placa de rede) de onde seguirá para os protocolos superiores. Os demais adaptadores descartam o frame ao perceber, pelo endereçamento, que não são o destinatário.

(8) Frames especiais podem ser transmitidos com endereços de destinatário que se aplicam a grupos de adaptadores (multicast) ou a todos os adaptador da rede (broadcast).

(9) Se dois adaptadores transmitem frames ao mesmo tempo, ocorre a colisão, ou seja, os sinais elétricos superpõem-se no cabo, distorcendo-se mutuamente.

(10) Os adaptadores possuem um sensor que, por meio do aumento do nível

de tensão no cabo, monitoram a ocorrência de colisões entre os frames. (11) Quando um adaptador inicia uma transmissão e detecta uma colisão, ele

suspende a mesma e envia um sinal de ocupado (32 bits aleatórios) para informar a todos os demais que suspendam, momentaneamente, a transmissão de dados.

(12) Uma colisão provoca um retardo considerável (51,2 µs) na comunicação

em rede.


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(13) O adaptador reagenda o frame que não pôde ser transmitido em virtude de uma colisão tal como faz quando o cabo está ocupado. Se ocorrerem várias colisões sucessivas, o retardo vai aumentando exponencialmente, visando a eliminar novas possibilidades de colisão. Por fim, após 16 colisões sucessivas, a tentativa de transmissão é abortada.

(14) Os tamanhos mínimo (64 bytes) e máximo (1518 bytes) dos frames são

definidos em função do seu tempo de propagação no cabo (slot time), levando-se em conta a velocidade (10 Mbps) e o alcance máximo do cabo (2,5 Km na melhor hipótese, com uso de repetidores) de forma que todas as placas possam detectar corretamente as colisões.

(15) O aumento do comprimento do cabo além dos limites permitidos

acarreta colisões. Placas, hubs ou outros dispositivos defeituosos também podem provocar colisões, comprometendo a operação da rede.

2.6 Características do Frame Ethernet Frame: Existem 20 tipos diferentes de frames Ethenet. O frame IEEE 802.3, considerado típico, tem a estrutura mostrada na figura apresentada a seguir.

Fig. 8 – Frame IEEE 802.3

Preâmbulo: Tem 8 bytes, sendo 7 bytes iguais (10101010) e um diferente (10101011) para indicar o início do frame. No adaptador destinatário, o preâmbulo gera uma onda quadrada de 10 MHz usada para obter-se o sinal de sincronismo para os dados que vêm em seguida. Endereço de Destino: Endereço binário do adaptador de rede destinatário, podendo ter de 2 a 6 bytes. Se o primeiro bit for “0”, o destinatário é um único

Preâmbulo Dados CRC

Endereço de Destino

Endereço de Origem

Comprimento Preenchimento

Bytes: 8 6 6 2 0 a 1500 0 a 46 4


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adaptador e se for “1” é um grupo de adaptadores de rede (multicast). Se todos os bits desse campo forem “1” o pacote é difundido por toda a rede, inclusive pelas bridges (broadcast). Endereço de Origem: Endereço do adaptador de rede que enviou o frame, também pode ter de 2 a 6 bytes. Comprimento: Esse campo de 2 bytes indica o tamanho em bytes do campo de dados a ser transmitido.

Dados: Os dados a serem transmitidos num total de 0 a 1500 bytes. Preenchimento: Devido ao tempo de propagação do sinal no cabo, o frame tem de ter no mínimo 64 bytes entre o endereço de destino e o CRC a fim de evitar colisões. Assim, se o campo de dados for menor do que 46, uma sequência de bytes é adicionada (padding = extensão da portadora) para elevar o tamanho mínimo para 64 bytes. CRC (Cheque de Redundância Cíclica): Esse campo de 4 bytes indica o fim do frame e gera um algoritmo em função da multiplicação polinomial de todos os bits transmitidos desde o campo de endereço destinatário. O adaptador destinatário multiplica os bits do frame recebido pelo mesmo polinômio e compara o valor obtido com o valor recebido. Se forem iguais, o frame está íntegro, caso contrário, está corrompido, sendo descartado, cabendo aos protocolos superiores efetuar em sua respectiva retransmissão.

Variações do Frame: O Frame Ethernet sofreu algumas modificações com objetivo de compatibilizá-lo com os diversos protocolos de alto nível existentes A tabela apresentada a seguir mostra os mais comuns.

Frames Ethernet

IEEE 802.2 Redes atuais

IEEE 802.3 Redes atuais

Ethernet II Antigas redes da Xerox

SNAP Redes Apple


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No frame Ethernet II o campo “comprimento” passa a ser “Tipo de Frame”, indicando o tipo de protocolo superior empregado. No frame 802.2, foram acrescentados mais três pequenos campos de 1 byte após o campo “Comprimento”, denominados DSAP (Destination Service Access Point), SSAP (Source Service Access Point) e Control que identificam os protocolos superiores mais comuns. No frame SNAP aos campos do frame 802.2, é acrescentado mais um campo de 5 bytes para identificar outros 256 protocolos superiores. Na prática, a seleção do tipo de frame desejado é feita manualmente durante a instalação dos servidores e estações ou, em alguns sistemas, de forma automática. Slot Time: É o tempo necessário para um frame de comprimento mínimo propagar-se de um extremo ao outro do cabo, sem que ocorram colisões. Como o cabo pode chegar a 2,5 km (cabo coaxial grosso com uso de 4 repetidores), e a velocidade é 10 Mbps, foi estipulado um slot time de 51,2 µs, garantido pela fixação do comprimento mínimo do frame em 64 bytes. Intervalo entre Frames: É o intervalo de tempo mínimo entre o fim de um frame e o início de outro, fixado em 9,6 µs.

Endereçamento: O IEEE distribui as faixas de endereços para os fabricantes de forma que cada dispositivo Ethernet tenha um endereço próprio e único de 6 Bytes (48 bits) gravado pelo fabricante. Os três primeiros bytes identificam o fabricante e os três últimos, identificam o dispositivo. Sinalização: Os frames Ethernet são transmitidos sob a forma de um sinal digital denominado banda-base, ou seja, o sinal segue do computador para a placa a 10 Mbps sendo transmitido nesta mesma velocidade. Antes, contudo, sofre uma codificação denominada Manchester Diferencial de forma a possibilitar sua transmissão pelo cabo. O sinal no cabo atinge uma intensidade de + 0,85 a – 0,85 Volts (valor médio = 0 Volts).

Fig. 9 – Sinalização Elétrica do Ethernet

+0,85 V

-0,85 V


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Eficiência: A velocidade nominal do Ethernet é 10 Mbps, seja em cabos coaxiais, trançados ou óticos. Na prática, porém, a eficiência depende do comprimento do cabo, do número de dispositivos de rede, do tamanho dos frames transmitidos além de outros fatores inerentes ao protocolo tal como contenções e colisões. Tudo isso faz com que a velocidade real seja reduzida de forma significativa, situando-se em média entre 30 a 50%. 2.7 Cabeamento Ethernet O IEEE estabeleceu quatro variações de cabeamento para o Ethernet conforme descrito a seguir.

10Base2: Operação com cabo coaxial fino RG58 (0,25 polegadas de diâmetro) com impedância de 50 Ohms e alcance máximo de 185 metros ou até 925 metros com quatro repetidores. 10Base5: Operação com cabo coaxial grosso (0,5 polegadas de diâmetro) com 50 Ohms de impedância e alcance máximo de 500 metros ou até 2500 metros com quatro repetidores. 10BaseT: Operação com cabo trançado não blindado (UTP) em topologia estrela com uso de hubs e alcance máximo de 100 metros.

10BaseF: Operação com cabo ótico 62,5/125 micrometros em topologia estrela ou ligação ponto a ponto com alcance máximo de 2000 metros.

Cabeamento Ethernet

10Base2 Cabo coaxial fino

10Base5 Cabo coaxial grosso

10BaseT Cabo trançado

10BaseF Cabo ótico


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Essas denominações obedecem ao seguinte esquema:

Fig. 10 – Nomenclatura

2.8 Dispositivos Ethernet Sinal de Link: Todos os dispositivos Ethernet 10BaseT transmitem um sinal de Link (enlace) para testar a integridade do cabo. Se o dispositivo possuir um led (normalmente na cor verde) para indicar o sinal de Link, este deverá acender em cada dispositivos conectado. Isso indica que o cabo está montado corretamente, mas não indica qual é a qualidade desse cabo para transmitir os dados, ou seja, mesmo com o led aceso, o sinal pode não trafegar corretamente.

Repetidores: Com o uso de quatro repetidores em série é possível criar 5 segmentos e estender o alcance dos cabos 10Base5 de 500 para 2500 metros, ou 925 metros no caso dos cabos 10Base2. Com quatro repetidores pode-se ainda levar o alcance dos cabos 10BaseT para 400 metros.

Número de portas: Um segmento de cabo 10Base2 admite até 30 portas Ethernet. Um segmento de cabo 10Base5 admite até 100 portas Ethernet. Um segmento de cabo 10baseT admite apenas 2 portas Ethernet (a placa de rede e uma porta do hub). Uma rede 10BaseT pode ter até 1024 portas.

Regra “5-4-3-2-1”: Essa regra se aplica a todas as topologias Ethernet, inclusive em instalações que empregam hubs ou repetidores. Por essa regra, podem existir até 5 segmentos de cabos, 4 repetidores, 3 segmentos com dispositivos conectados, 2 segmentos de interligação e 1 domínio de colisão. Se esses limites forem ultrapassados a rede pode ficar instável. Alguns fabricantes de hubs contudo disponibilizam equipamentos que suportam um número maior de repetições e segmentos.

10Base2 10 Mbps 200 metros

sinal banda-base


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Fig. 11 – Repetição

Ethernet Full-Duplex: O Ethernet opera normalmente no modo semi-duplex (quando uma placa transmite as outras recebem). No modo de operação duplex, contudo, os dispositivos envolvidos transmitem e recebem simultaneamente. Isso é possível empregando-se placas ou switches com facilidade Full-duplex onde pelos pinos 1,2,3 e 6 do cabo trançado é feita a transmissão e pelos demais é feita a recepção dos dados. A vantagem dessa operação é a ausência de colisões e o ganho da velocidade que fica praticamente dobrada. Tal sistema, contudo, é restrito à interligação de dois pontos de forma que este recurso é empregado normalmente para a interligação servidor-switch e switch-switch.

Fig. 12 – Ethernet Full-Duplex

Interface AUI: A Interface AUI foi criada para permitir a interligação de dispositivos Ethernet a transceivers (conversores de cabos) consistindo num conector do tipo DB15 (15 pinos). Veja no Apêndice E a descrição dessa interface.

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R R R R


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4 Fast-Ethernet O Fast-Ethernet foi homologado em 1995 pelo IEEE como protocolo 802.3u. O funcionamento do Fast-Ethernet é praticamente idêntico com o Ethernet de 10 Mbps de forma a manter a compatibilidade e, dessa forma, manter o parque instalado de dispositivos de rede. Muito criticado na época, devido a sua baixa eficiência, essa estratégia de manter a compatibilidade mostrou ser, com o tempo, decisiva para garantir a supremacia do Fast-Ethernet sobre outros protocolos concorrentes. A seguir, são apresentadas as principais características específicas do Fast-Ethernet.

Slot Time: Como a velocidade do Fast-Ethernet é 100 Mbps, o slot time ficou reduzido para 5,12 µs (um décimo do slot time do Ethernet), implicando numa redução do alcance máximo do cabo de rede para 205 metros, na melhor hipótese. Um alcance maior provocaria colisões. Auto-Negociação: Ao ser conectado a um o cabo trançado, um dispositivo Fast-Ethernet que tenha a facilidade de auto-negociação implementada (Autoneg, Autocence ou Nway), emite um pulso para informar ao outro dispositivo que ele pode operar a 100 Mbps. Se o outro dispositivo não retornar o mesmo sinal, assume-se que ele opera a 10 Mbps e o dispositivo em questão também passa a operar nesta. Eficiência: Para se usufruir plenamente da velocidade máxima do Fast-Ethernet, é preciso empregar um computador veloz capaz de suportar uma placa de rede com barramento igualmente veloz. Mesmo assim, a eficiência máxima do Fast-Ethernet é a mesma do Ethernet, ou seja, normalmente baixa. Isso pode causar problemas em certas aplicações em tempo real, tal como videoconferência onde voz e vídeo tem de ser sincronizados. Tecnologias proprietárias possibilitam aumentar a eficiência nessas aplicações. Codificação: A operação a velocidades de 100 Mbps, ou mais, impede o uso da codificação Machester empregada no Ethernet de 10 Mbps, pois resultaria em sinais com uma frequência de 100 MHz, tornando a transmissão inviável por meio dos cabos trançados então existentes. Optou-se portando pela codificação NRZ-I (Non Return to Zero Inverted) que gera frequências máximas de 50 MHz. Para minimizar problemas de sincronismo causados pela ausência de transições quando se transmitem seqüências de “0”, ou seja, ausência de mudanças do nível do sinal elétrico transmitido, emprega-se um mecanismo conhecido por conversão 4B/5B que consiste em adicionar-se um quinto bit a


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cada conjunto de 4 bits de dados de forma a provocar transições no sinal elétrico de forma a possibilitar a recuperação do sincronismo pelo dispositivo remoto.

Classes de Repetidores: Foram definidas duas classes de repetidores ou hubs Fast-Ethernet: Classe I e II. Repetidores Classe I possuem tempos de espera dilatados o que possibilita a repetição de sinais provenientes de diferentes tipos de cabos, tal como 100BaseTX/FX e segmentos 100BaseT4. Um repetidor Classe II possui tempos de espera menores e portanto só pode repetir sinais de um mesmo tipo de cabo, tal como 100BaseTX/100BaseTX. Se forem empregados os comprimentos máximos dos cabos, um domínio de colisão pode possuir um único repetidor Classe I ou até dois repetidores Classe II. Repetidores: Com o uso de um repetidor (um hub por exemplo) é possível estender o alcance do cabo trançado a 205 metros.

Fast-Ethernet Full-Duplex: O 100BaseTX opera no modo Full Duplex tal qual o Ethernet de 10 Mbps. Interface MII: A Interface MII (Media Independent Interface – Interface independente do meio) equivale a antiga interface AUI tendo sido criada para possibilitar a interconexão a curta distância (0,5 metros) de dispositivos Ethernet de 10 a 1000 Mbps (veja, no Apêncide G, a descrição da interface MII). 2.10 Cabeamento Fast-Ethernet Foram criados três tipos de cabeamento para o Fast-Ethernet.

100BaseTX: Também denominado 100BaseT, é de longe, o sistema mais empregado. Emprega codificação 4B5B (4 Bits - 5 Bits), ou seja, cada conjunto de 4 bits é convertido num símbolo de 5 bits antes de ser transmitido. Opera com cabos categoria 5 com alcance máximo de 100 metros. Incorpora ainda um

Cabeamento Fast Ethernet

100BaseTX: Cabo categoria 5

100BaseT4: Cabo categoria 3, 4 ou 5

100BaseFX: Cabo ótico


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sistema de autonegociação para operar com dispositivos Ethernet de 10 Mbps. A pinagem no conector RJ45 é a mesma do Ethernet 10BaseT. 100BaseT4: Criado para permitir a operação com antigos sistemas de cabeamento categoria 3 e 4, além de poder operar também com cabos categoria 5, com um alcance máximo de 100 metros. A denominação “T4” vem da necessidade de 4 pares de fios para sua operação. Emprega a codificação 8B6T (8 Bits - 6 Ternários), ou seja, cada conjunto de 8 bits é convertido em 6 símbolos ternários (de 3 bits) antes de ser transmitido. A pinagem no conector RJ45 é diferente, conforme mostra a figura abaixo. Os pares 1 e 2 são dedicados à transmissão e recepção, respectivamente, ao passo que os pares 3 e 4 são bidirecionais, podendo tanto transmitir como receber dados. A transmissão da placa para o hub dá-se através dos pares 1, 3 e 4 (Pinos 1, 2, 4, 5, 7 e 8) e a transmissão do hub para, a placa através dos pares 2, 3 e 4 (pinos 1, 2, 3, 4, 7 e 8).

Fig. 13 – Esquema do 100BaseT4

100BaseFX: Criado para operar com cabo ótico multimodo 62,5/125 micrometros em topologia estrela ou em ligação ponto a ponto com alcance máximo de 2000 metros ou mais. É possível empregar-se fibra monomodo, mas o IEEE802.3u não prevê sua aplicação. Também emprega a codificação 4B5B. Pode operar com diversos tipos de conectores óticos tais como ST, SC, SMA e FDDI.

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

Hub Placa


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5 Ethernet Gigabit

O Gigabit Ethernet teve seu desenvolvimento iniciado tão logo o Fast-Ethernet foi concluído. Sua homologação ocorreu em 1998 como IEEE 802.3z. A fim de manter total compatibilidade com o Ethernet e o Fast-Ethernet, o Gigabit emprega a mesma arquitetura CSMA/CD, formato de frame, temporizações e sistema de cabeamento do Ethernet convencional. Porém devido à velocidade, alguns recursos novos tiveram de ser implementados. Slot Time: O slot time do Ethernet é 51,2 µs e o do Fast-Ethernet 5,12 µs, o que implicou numa redução de dez vezes no comprimento do cabo (de 2km para 200 metros). O Ethernet Gigabit, operando a 1 Gbps implicaria num slot time de 0,512 µs e, consequentemente, num comprimento de cabo inaceitável de apenas 2 metros. Em função disso foi definido o aumento do tamanho mínimo do frame de 64 para 512 bytes para manter o slot time em 5,12 µs e o alcance do cabo em 205 metros. Codificação: O Ethernet Gigabit emprega a codificação 8B10B (8 Bits - 10 Bits) ou seja, cada conjunto de 8 bits é convertido num símbolo de 10 bits antes de ser transmitido de forma a manter a freqüência do sinal dentro de uma faixa de freqüência estreita. Ainda assim, para operar nessa velocidade, o Gigabit exige o uso dos 4 pares de fios do cabo UTP, sendo dois pares para transmitir e dois para receber dados. Eficiência: Devido ao aumento do tamanho mínimo do frame de 64 para 512 bytes, não se pode esperar um aumento de 10 vezes da performance com relação ao Fast-Ethernet, pois se o volume de dados transmitidos for pequeno, o pacote terá de ser preenchido com bytes nulos (padding = extensão da portadora) para atender a especificação do tamanho mínimo do pacote e, por conseguinte, o slot time. Packet Bursting: Para compensar o problema da baixa eficiência do Gigabit com a transmissão de frames pequenos, foi criado um recurso de packet bursting onde frames de dados pequenos são agrupados e transmitidos em conjunto dentro do espaço ocioso de frames de 512 bytes. Tal recurso, porém, exige que os protocolos superiores sejam alterados para tirar proveito dessa tecnologia. Jumbo Frame: Recurso criado para aumentar a taxa de transferência de dados efetiva, consistindo em aumentar o tamanho máximo dos pacotes Gigabit de 1518 para 8192 bytes. Como não é um recurso padronizado pelo IEEE, pode


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haver incompatibilidade entre dispositivos de fabricantes diferentes que operem com esse recurso. Integração com Outras Tecnologias: Para aumentar a eficiência da comunicação, o Ethernet Gigabit trabalha com outras especificações do IEEE e da IETF tal como as normas 802.3x para controle de fluxo, 802.1Q para implementação de VLANs (Lans virtuais), 802.1p para priorização de tráfego e RSVP para reserva de banda.

2.12 Cabeamento Ethernet Gigabit Inicialmente o Ethernet Gigabit foi proposto para operar apenas com fibra ótica. Posteriormente o IEEE 802.3z especificou diversos tipos de cabos: 10BaseTX, 10BaseLX, 10BaseSX e 10BaseCX.

1000BaseTX: Cabo trançado não blindado (UTP) categoria 5, com quatro pares de fios e alcance de 100 metros.

1000BaseLX: Cabo ótico multimodo com transceptor de comprimento de onda longa (1300 nanômetros) e alcance de até 550 metros. Também opera com cabo ótico monomodo podendo chegar a 5000 metros de alcance. 1000BaseSX: Cabo ótico multimodo com transceptor de comprimento de onda curta (850 nanômetros). Com fibra de 62/125 µm o alcance chega a 275 metros e com fibra de 50 µm, o alcance chega a 550 metros. 1000BaseCX: Cabo trançado blindado para interligação de equipamentos a curta distância (jumper) com 25 metros de alcance no máximo.

Cabeamento Ethernet Gigabit

1000BaseTX: Cabo categoria 5

1000BaseLX: Cabo ótico (ondas longas)

1000BaseSX: Cabo ótico (ondas curtas)

1000BaseCX: Cabo trançado blindado


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A tabela apresentada a seguir mostra uma comparação das principais características das variações do Ethernet.

Tabela Comparativa

Características Ethernet Fast-Ethernet Gigabit

Velocidade 10 Mbps 100 Mbps 1000 Mbps

Duração de 1 bit 100 ns 10 ns 1 ns

Intervalo entre pacotes 9,6 us 0,96 us 0,096 us

Slot Time 52,5 us 5,2 us 5,2 us

Codificação Manchester 4B5B 8B10B

Menor pacote 64 Bytes 64 Bytes 8192 Bytes

Maior pacote 1518 Bytes 1518 Bytes 1518 Bytes

Normatização IEEE 802.3 802.3u 802.3z


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5. Ethernet 10G O Ethernet 10G é uma evolução do tradicional protocolo Ethernet, operando a uma velocidade de 10 Gbps. Suas características obedecem a especificação IEEE802.3ae aprovada, em caráter definitivo, em 13 de junho de 2002. Assim como o desenvolvimento do Fast Ethernet foi baseado na codificação do FDDI, o ponto de partida do Ethernet 10G foi a tecnologia Fiber Channel, uma interface desenvolvida a partir de 1988 com objetivo de interconectar periféricos em alta velocidade. O formato do quadro e a topologia de rede são os mesmos do IEEE 802.3. Full Duplex: O Ethernet 10G, ao contrário de seus antecessores, opera somente no modo full-duplex e com fibras óticas. Sinalização: A infraestrutura de empregada deve ser a DWDM (Dense Wavelenght Division Multiplexing) ou a Sonet/SDH. O alcance pode chegar aos 40 Km contra os 5 KM do Gigabit. Interface Física: Foram definidos 7 tipos de interface física PHY - Physical Interface - todas empregando fibras ópticas. A PHY equivale a camada 1 do Modelo OSI e incorpora as subcamada PCS e PMD. Cada PHY abrange um PCS (Phyical Coding Sublayer) responsável por controlar os modelos de bits transmitidos e um PMD (Physical Media Dependent) responsável por converter os bits em sinais luminosos. Cabeamento: Enquanto as versões predecessores do Ethernet empregavam fibras monomodo ou multimodo por meio das quais os bits trafegam num determinado comprimento de onda, o IEE802.3ae suporta luz com três comprimentos de onda independentes, cada qual com seu próprio PMD: 850 nm em multimodo, 1310 bm e 1550 nm em monomodo. Existem ainda PHYs de LAN e WAN para cada PMD. Multiplicando-se três ópticas por dois PHYs temos seis interfaces exclusivas. A sétima interface, também denominada LX4, é uma LAN PHY que opera com 1310 nm. Enquanto os PMDs convertem bits em luz de forma serial, a interface WWDM usa a tecnologia WDM para multiplexar os bits por meio de quatro ondas de luz, suportanto fibras de 62 um multimodo e 9 um monomodo. Essa variedade se explica pela necessidade de se aproveitar as fibras instaladas e em uso pelo mercado.


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Como o WAN PHY utiliza os mesmos PMDs que a LAN PHY, não há aumento da distância. O seu objetivo é facilitar a integração das conexões 10G com as fibras padrão OC-192 do Sonet que opera a uma velocidade parecida (9,953 GBps). Como o 10G não implementa o clock do Sonet, ele não pode compartilhar diretamente um anel Sonet. QoS: Para proporcionar QoS - Qualidade de Serviço, deve-se empregar a estrutura de protocolos superiores, tais como o TCP/IP.

Interfaces Ethernet 10G

Interface Tipo PMD (nm) PHY Fibra

10GBase-SR Serial 850 LAN Multimodo 50 e 62.5

10GBase-LR Serial 1310 LAN Monomodo 9

10GBase-ER Serial 1550 LAN Monomodo 9

10GBase-LX4 WWDM 1310 LAN Mono 9 e Multi 62,5

10GBase-SW Serial 850 WAN Mono 9 e Multi 62,5

10GBase-LW Serial 1310 WAN Monomodo 9

10GBase-EW Serial 1550 WAN Monomodo 9


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6. Metro Ethernet Com o desenvolvimento da tecnologia Ethernet de alta velocidade, assim como sua onipresença em todas as empresas e usuários domésticos, surgiu a percepção de que essa tecnologia poderia ser adaptada para constituir aquilo o que nos Estados Unidos é conhecido como circuito de última milha, ou seja, a interligação do usuário final a operadora de telecomunicações, no lugar de outras tecnologias tradicionais, tais como Cable Modem, xDSL ISDN e as linhas privativas. O objetivo do Metro Ethernet é disponibilizar conexões ponto a ponto entre usuários empregando-se as tecnologias Sonet e DWDM para transportar o Ethernet com certas adaptações, pois essas tecnologias originalmente trabalham com a multiplexação estatística dos dados a qual o Ethernet não suporta. No Brasil emprega-se o SDH ao invez do Sonet. EFM: Nos EUA costuma-se chamar o acesso ao usuário de Last Mile. Com o Metro Ethernet, surgiu a designação EFM, ou seja, Ethernet First Mile. Atrativos: O Metro Ethernet tem como principais atrativos um menor custo de implantação e a compatibilidade imediata com os dispositivos de rede existentes. Conexão dos Usuários: Cada usuário tem que ser interligado a um switch ethernet com facilidade de porta Metro Ethernet, localizado na operadora local. Muitos switches já estão sendo produzidos com essa facilidade. Serviços: Existem dois tipos de serviços EFM, ambos oferecidos na camada L2:

• Transparente Vlan Service: O provedor não faz comutação de VLANs. A VLAN é a mesma, existindo um só domínio de broadcast.

• Direct VLAN Service: O provedor faz comutação de VLANs. Podem existir vários domínios de broadcast.

Caso o cliente deseje operar com roteamento de pacotes (L3) ele deverá fazê-lo dentro de sua própria infra-estrutura. As velocidades oferecidas pelas operados podem variar de 10 a 1000 MBps. Outras facilidades oferecidas podem incluir o emprego de VPNs para garantir a confidencialidade das informações. Dark Fiber: Trata-se de uma fibra escura ou apagada onde a operadora não fornece obrigatoriamente o sinal de dados. Com isso ela pode simplesmente ligar uma ponta a outra, cabendo ao cliente modular o sinal ótico. Assim o cliente tem


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liberdade, por exemplo, para selecionar com qual velocidade deseja operar, por exemplo 10 ou 100 MBps. DWDM: Multiplexagem Densa por Divisão de Comprimento de Onda. É uma tecnologia para se ter acesso ao anel ótico SDH que pode transportar Ethernet, empregando vários comprimentos de onda diferentes na mesma fibra. Varios clientes podem ser multiplexados diretamente no dispositivo ótico DWDM. O DWDM pode ser implementado simultaneamente com uma nova rede ou ser usada para re-equipar sistemas sobrecarregados já existentes, aumentando a banda existente de forma escalável. CWDM: A tecnologia CWDM (WDM Esparso ou Coarse) possibilita a multiplexação de comprimentos de onda diferentes em uma mesma fibra óptica, garantindo uma elevada banda passante. O CWDM consegue multiplexar de 4 a 8 canais em uma mesma fibra, com separação entre lambdas de cerca de 10 a 20 nm. Utilizando lasers como transmissores e sendo desnecessária a presença de amplificadores ópticos (EDFAs), esta solução torna-se economicamente mais atrativa. O CWDM suporta os protocolos STM-16 e Gigabit Ethernet e opera com laços de 20 a 70 Km, garantindo taxas de transmissão de até 2.5 Gb/s.


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7. Os Fatos A seguir vem um resumo de tudo o que foi apresentado nos capítulos anteriores.

• Ethernet é a denominação comercial do protocolo CSMA/CD.

• O Ethernet é um protocolo MAC (Media Access Control), ou seja, um protocolo que permite o acesso ao cabo ou meio de transmissão.

• O objetivo do Ethernet é possibilitar a interligação dos computadores em rede e, mais recentmente, redes com redes.

• O Ethernet foi a primeira tecnologia para redes locais de computadores a funcionar satisfatoriamente.

• O Ethernet é necessário porque as características elétricas dos bits existentes nos computadores impedem que os mesmos sejam transmitidos diretamente por um cabo.

• Devido a sua simplicidade e baixo custo, o Ethernet tornou-se a tecnologia de rede local mais empregada no mundo.

• 802.3 é o padrão IEEE que a família de produtos Ethernet obedece.

• O Ethernet operava inicialmente a um velocidade de 10 Mbps. Implementações de 100, 1000 e 10.000 Mbps foram posteriormente criadas.

• Fast-Ethernet é a denominação da implementação de 100 Mbps.

• Gigabit Ethernet é denominação da implementação de 1000 Mbps.

• Ethernet 10G é denominação da implementação de 10.000 Mbps.

• Metro Ethernet é a aplicação da tecnologia Ethernet para realizar conexões de última milha.

• DWDN e CWDM são tecnologias que possibilitam trafegar o uma ou mais conexões Ethernet a alta velocidade por meio de fibras óticas já existentes, sejam apagadas sejam as que fazem partes de redes existentes como Sonet e SDH.


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APÊNDICE A: Padrões Ethernet

Protocolo Ano Descrição

Experimental 1972 2.94 Mbps sobre barramento de cabo coaxial.

(DIX v2.0) 1982

10 Mbps sobre cabo coaxial fino - Frames tem um campo Type. Esse formato de frame é

usado em todas as aplicações TCP/IP Internet.

IEEE 802.3 1983

10 Base5 - 10 Mbps sobre cabo coaxial grosso – Idêntico ao DIX mas com o campo

Lenght ao invés de Type.

802.3a 1985 10 Mbps sobre cabo coaxial fino padrão 10Base2.

802.3b 1985 10BROAD36 – 10 Mbps sobre cabo coaxial de 75 ohms usado para CATV.

802.3c 1985 10 Mbps com repetidores.

802.3d 1987 FOIRL (Fiber-Optic Inter-Repeater Link) – 10 Mbps sobre fibras óticas.

802.3e 1987 1BASE5 - 1 Mbps operando em redes StarLAN.

802.3i 1990 10BASE-T - 10 Mbps sobre pares trançados UTP.

802.3j 1993 10BASE-F - 100 Mbps sobre fibras óticas.

802.3u 1995 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX Fast Ethernet - 100 Mbps.

802.3x 1997 Operação full duplex e controle de fluxo.

802.3y 1998 100BASE-T2 100 Mpbs sobre cabos UTP de baixa qualidade.

802.3z 1998 1000BASE-X 1 Gbps sobre fibra óticas

802.3-1998 1998 Uma revisão do standard incorporando as mudanças acima e errata.

802.3ab 1999 1000BASE-T 1 Gbps sobre cabos UTP.

802.3ac 1998

Max frame size estendido para 1522 bytes para possibilitar Q-tag : 802.1Q, VLANse

informações de priorização de tráfego 802.1p.

802.3ad 2000 Link aggregation para links paralelos.

802.3-2002 2002 Uma revisão do standard incorporando as três mudanças acima e errata.

802.3ae 2003

10 Gbps sobre fibras óticas - 10GBASE-SR, 10GBASE-LR, 10GBASE-ER, 10GBASE-

SW, 10GBASE-LW, 10GBASE-EW.

802.3af 2003 Power over Ethernet.

802.3ah 2004 Ethernet de Primeira Milha.

802.3ak 2004 10GBASE-CX4 - 10 Gbps sobre dois cabos twin-axial.

802.3-2005 2005 Uma revisão do standard incorporando as quatro mudanças acima e errata.

802.3an 2006 10GBASE-T 10 Gbpsit sobre cabos UTP.

802.3ap 2007 Ethernet sobre backplanes - 1 a 10 Gbps.

802.3aq 2006 10GBASE-LRM 10 Gbps sobre fibra multimodo

802.3ar 2007 Gerenciamento de congestionamento.

802.3as 2006 Frame expansion.

802.3at 2008 Aprimoramentos no Power over Ethernet .

802.3au 2006 Requisitos de isolação elétrica para Power Over Ethernet (802.3-2005/Cor 1)

802.3av 2009 10 Gbit/s EPON.

802.3 HSSG 2009

Higher Speed Study Group – Grupo que está desenvolvendo o Ethernet de 100 Gbps para

operar de 100 m a 10 km sobre fibras óticas.


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APÊNDICE B: Erros nas Interfaces Ethernet Dispositivos de rede Cisco disponibilizam uma série de informações sobre cada uma de suas interfaces Ethernet de forma a auxiliar nas atividades de suporte e manutenção. A tabela apresentada a seguir descreve esses parâmetros e como interpreta-los.

Erro Descrição Causas

Collision Colisão entre dois pacotes na interface. Configuração half/full

duplex diferente nas portas;

cabo acima do comprimento

máximo, excesso de tráfego,

porta ou cabo com defeito.

Runts Pacote com tamanho inferior ao mínimo

permitido pelo Ethernet (64 Bytes) com

um FCS falho.

Giants Pacote com tamanho superior ao máximo

permitido pelo Ethernet (1518 Bytes).

Defferred Contenção ao se tentar o acesso ao meio. Tráfego excessivo.

Late Collisions Colisão entre dois pacotes na interface

ocorrido quando da transmissão dos

últimos bits do mesmo.

Configuração half/full

duplex diferente nas portas;

cabo acima do comprimento

máximo, excesso de tráfego,

porta com defeito, cabo com

defeito.

Carrier Sence Falha na tentativa de transmissão de

dados.

Excessive

Collisions

16 tentativas de transmissão que

resultaram em 16 colisões.

Multiple

Collisions

Várias colisões ocorridas antes de se obter

sucesso na transmissão.

Single collision Uma colisão ocorrida antes de se obter

sucesso na transmissão.

Alignment

Errors

Um frame recebido com número de bytes

impar e com erro de FCS.

FCS (Frame

Check

Sequence

Frame recebido com erro de CRC.

Xmit-Err

Buffer de transmissão interno cheio.

Rcv-Err

Buffer de recepção interno cheio.

UnderSize

Pacote com tamanho inferior ao mínimo

permitido pelo Ethernet (64 Bytes) com

um FCS válido.

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