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Redes
Aula1
ConceitosBsicosLANs,Ethernet,TokenringeModeloOSI
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Oquesoredes?
Conjuntodedoisoumaisdispositivos(ns)queusamumconjuntoderegrasemcomumparacompartilhar
recursos(hardware,
dados,
mensagens)
Exemplosderede Redelocaldeumdomcilio
Redetelefnica
Internet
Exemplosdedispositivos(ouns)
Computadores Impressoras Switches Roteadores
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Endereamento
Cadadispositivotemumaidentificaonica,ouseja,
um
endereo Osendereossecomunicaroviarede,pormeiodosprotocolosdetransmisso
NaInternet,
endereos
utilizados
so
IP,
do
protocolo
TCP/IP
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Protocolo
Protocolosdefinemasregrasdeconstruo
deum
pacote,
criando
uma
linguagem
comumentrediferentesmquinas,queinclui:
Endereos
Correesdeerros
Regrasde
reconstruo
de
pacotes
Controledefluxo
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Serviosderede
Conjuntodeoperaesimplementadasporumprotocolo Cadaserviopodeserusadopordiferentesaplicaes
Umaaplicao
tambm
pode
usar
vrios
servios
Ex.Browserdeinternet
Serviosorientadosconexo Estabelececonexoprviatransmissodosdados
Gerauma
comunicao
de
dados
confivel
Possibilitacorreodeerrosecontroledefluxo Geraoverheadnacomunicao
Serviossemconexo Envia
dados
sem
conhecimento
prvio
Maisrpido Menosconfivel,poisnohgarantiadeentrega
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Meios
Ambientefsicousadoparaconectarosnsde
umarede
Meiosfsicossovariados:Cabocoaxial
Cabopar
tranado
Fibraptica
Ondasde
rdio
Infravermelho
Outrosmeios
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Classificaodasredes
Porreageogrfica
Portopologia
da
rede
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Classificaoporrea
LAN(LocalArea Network) Permiteaconexodeequipamentosemumapequena
regio(at
510km)
Encontradaemlareseescritriosdeempresas
MAN(Metropolitan Area Network)
reade
abrangncia
pouco
maior
que
as
LANs
Considereumaempresanamesmacidade,comvriassedes
WAN(Wide Area Network) Geograficamentedistribuda Altoscustosdecomunicao Velocidadesmenores
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Classificaoporrea
Outrasredes:
SAN(Storage
Area
Network)
rede
exclusiva
paraarmazenamentodedados
GAN(Global
Area
Network)
Colees
de
redesdelongadistnciaaolongodoGlobo
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Classificaoporrea
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http://bp1.blogger.com/_sSJsK-CabrQ/RxF6mBTKHuI/AAAAAAAAADE/ZtDPNzpSOFs/s1600-h/LAN+MAN+WAN.jpg -
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Classificaoportopologia
Barramento Computadorescompartilhamcabonico
Dadossorecebidosportodos,massamquinadedestinoaceita
Somente1computadorporvezpodetransmitirdados
Sehouverrupturanocabo,todaredeafetada
Estemdesuso,compopularizaodaEthernet/estrela
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Classificaoportopologia
Anel Estaesconectadasporumnicocabo,emformadecrculo
ConceitodeTokenparatransmisso
Falhaemumcomputadorimpactatodarede
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Classificaoportopologia Malha
Utilizavriossegmentosdecabos
Ofereceredundnciaeconfiabilidade
Dispendiosa Geralmenteutilizadaemconjuntocomoutrastopologias
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Classificaoportopologia Estrela
Topologiamaiscomumnaatualidade
Utilizamhubseswitchesparaintercomunicao
Falha
em
um
cabo
no
paralisa
toda
rede Pontonicodefalha:SwitchouHub
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Formasdetransmisso
Simplex
Ocorre
em
apenas
uma
direoEx.TVAberta
HalfDuplex
Ocorreem
ambas
as
direes,
mas
um
evento
de
cada
vez
Ex.Rdioamador
FullDuplex
Recepoeenvioocorremsimultaneamente
Ex.tvacabo
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Colises
Ocorremquandodoisoumaiscomputadoresenviamdadosaomesmotempo
Ocorremsomente
em
half
duplex
CSMA/CD(CarrierSense Multiple Access/CollisionDetection) Dispositivossoavisadosdacolisoeaguardamtempoaleatrio
pararetransmitir
Noefetivoemredesmuitolongas (adetecofeitapelaestaoqueirtransmitir)
CSMA/CA
(Carrier
Sense Multiple Access
/
CollisionAvoidance) Mandaumavisodetransmisso Maiseficaz,pormaumentaotrfegonarede
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Colises
Prioridadededemanda
Surgiucom
as
redes
Fast
Ethernet
PadroIEEE802.12
Se
dois
computadores
enviam
pedidos
ao
mesmo
tempo,oswitchatenderprimeiroopedidocommaiorprioridade
Seaprioridade
idntica,
so
servidos
com
alternncia
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CabeamentoCoaxial
Usadosnasredescomtopologiadebarramento
Baixocusto,altaflexibilidade
UtilizaconectoresBNC
Necessitaterminadornarede
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Cabeamento Partranado
Tecnologiamaiscomumnaatualidade
Podeserblindado(STP)ouno(UTP)
Tamanhomximo:100metros
Cat5 certificadapara100Mbps/Cat5e 1Gbps
Conector:RJ45
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Cabeamento Fibra
Tecnologiamaiscara,masatingemaioresdistnciasFibramonomodo Caminho
nico
do
feixe
de
laser
Usadaparacomunicaodelongadistncia Maisdifcilconexo ncleodafibramaisfino
Fibramultimodo
Diversoscaminhosparaofeixe Usadaparadistnciasmaiscurtas
Afibra
mais
cara,
mas
aimplementao
mais
barata
Ncleomaiorpermiteusodelasersmaisbaratos Conectoresmaisconfiveisebaratos
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Cabeamento Fibra
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http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0e/Optical_fiber_types.svg -
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ModeloOSI
PadronizaodeprotocolosepadrespelaISOparaInterconexodesistemasabertos
Sistemaaberto,
no
vinculado
ahardware
Sozinhonodefinearquiteturadarede(Nodizcomofazer,apenasoquefazer)
Divisoem
7camadas
DividirparaconquistarEstabeleceumainterfacebemdefinidaentreas
camadasVantagens:Implementaoindependentedas
camadas;Reutilizaodecdigo;Adaptabilidade
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Camadascomunicao
Camadasparceirassecomunicamporumobjetochamadoentidadedacamada
Entidadepodeserelementodehardwareoudesoftware
Entidadesignifica:
Capacidade
de
comunicao
Ex:ProtocoloIP,roteador,etc
Comunicaoentrecamadasverticais:Servios
Comunicaoentrecamadashorizontais:Protocolos
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Camadas
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CamadasOSI
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Camada Exemplos Funcionalidades
Aplicao Email, Web,ftp,etc Aplicaes
Apresentao Encriptao e
compressodedados
Sesso Controlaras sesses
Transporte TCP/UDP Conectividadevirtualpontoaponto
Rede IP,X.25 Roteamento
Enlace Ethernet,PPP,ATM Comunicaocom
correode
erros
Fsica Transmisso dosinal
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Camadafsica
FluxodebitspelomeiofsicoTotalmenteorientadaaHWetratadosaspectosdo
linkfsico
entre
dois
computadores
Define,dentreoutrascoisas: Tcnicadetransmissodosdados(halfduplex,etc)
Pinagemdo
conector
Nveisdosinaleltrico Comoestabelecerecancelaraconexo
Notrata:
Significadodoqueestsendotransmitido Errosdetransmisso
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Camadadeenlace
Detectaecorrigeoserrosdetransmissodacamadafsica ControledeFluxo
Delimitaode
quadros
Bitssoorganizadosemframes,comframecheck sequence FCS Controledeerros(CRC,etc)
Forneceaonvelderede3tiposdeservios: Sem
conexo
esem
reconhecimento:
Demora
na
transmisso
pior
queperdadedados(Ex.Voz) Semconexocomreconhecimento:Maisconfivel framesincorretos
sodescartadoseretransmitidos
Orientadoconexo:
Garante
entrega
dos
quadros
na
ordem
correta
eerror freecamadaderede
SubcamadasMAC(acessoaomeio)eLLC(interfacecomasdemaiscamadasecontroledeerrosedefluxo)
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Camadaderede
TransparnciacomrelaoscamadasinferioresFuno:Transportedepacotes
Comunicaose
torna
ponto
aponto
Nosnveisanteriores,comunicaoeraapenascomoprximon
Funes
principais Endereamento Roteamento Traduodeendereoslgicosemfsicos(enlace)
Controlede
congestionamento
Normalmentenoorientadoconexo,maspodeexistirocontrrio Ex.ProtocoloX.25
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Camadadetransporte
Principalfuno:garantirconfiabilidadedos
dados Particionamento damensagememsegmentos
Garanteacomunicao
entre
os
hosts
Reconheceorecebimentodepacotes
Controlede
fluxo
Sequenciamento eretransmissodepacotes
Podeserorientadoounoconexo
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Camadadesesso
Conexoentreduasaplicaesqueresidememcomputadoresdiferentes
Gerenciamentododilogoentreessasmquinas
Pontosdesincronizao
Ex.
Transmisso
de
um
arquivo
muito
grande
ou
envio
de
mensagensdecorreio
Atividade cadapontodesincronizaoumaunidadededilogo.Cadagrupodeunidadesumaatividade
Estabelecedireitosdeatividadesprioritrias(acessosdeadministrador,porexemplo)
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Camadadeapresentao
Umgrandetradutor
Defineformato
para
trocas
de
mensagens
Funesprincipais
Traduode
protocolos
Conversodepadres(ASCII,ANSI,etc)
Criptografia
Compressodedados
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Camadadeaplicao
Janelaondeasaplicaesconversamcom
a
rede Identificaodosparceirosnacomunicao
DeterminaodosnveisdeservioaceitveisRetardo,tempomximodeespera,taxade
errotolervel
Seguranadeacessoeintegridadedosdados
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Relacionamentoentrecamadas Comunicao
virtual
entre
pares
de
camadas
Pacotessoencapsuladosdacamadamaisaltaatamaisbaixa,adicionandoinformaesemcadacamada
Oprocesso
se
repete
at
acamada
fsica,
onde
os
dados
so
enviados
Nohostdedestino,aconteceoprocedimentoinverso
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PDU
ProtocolDataUnit
ainformaotransmitidacomoumaunidadeemumarede,quepodetransportarinformaesdecontroleoudados
ConformeacamadadomodeloOSI,temdiferentesnomes: Camadafsica bit
Camadadeenlace frame(quadro)
Camadaderede packet(pacote)
Camadadetransporte segmento
Demais dados
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RedesEthernet
Camada2domodeloOSI
Utilizadaem
pequenas
egrandes
redes
PadronizadopelaIEEE especificao802.3
Velocidade:
10/100
Mbps e
1/10
GbpsPodeutilizartantocaboscoaxiaisquantopares
tranados
Framescomtamanhosvariandoentre64e1518bytes.18bytessousadospeloprprioframe
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RedesEthernetCaractersticas
Topologialgica:barramento
Usode
CSMA/CD
em
half
duplex
CamadaMACfazencapsulamentoe
transmissodos
frames
Pacotesenviadosatodaarede
MTU
Maximum
transfer
Unit
delimita
o
tamanhomximodoframe
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RedesEthernetFrame
Preamble:seqncia debytesparasincronizarcomunicao
SOF Startofframe:delimitador
Endereos:usamosMACsdasplacas
Type:Indicaotipo,paraformatosopcionais
Dados:Dadospropriamenteditos
FCS:ChecagemdeCRC
Tamanhodoframe:64(mn.)ou1518(mx)bytes JumboFrames:NoaceitopelaISO802.3,permiteat9000bytes
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PadresEthernet10Mbps
10BaseT
Sistemade
sinalizao
barramento
(normalmenteseconfiguraestrelahub)
CabopartranadoUTPouSTP
Nsfinaisdarede:Oscomputadores
Segmentomximo:100metros
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PadresEthernet10Mbps
10Base2
Cabocoaxial
fino
Segmentomximo:185metros
Comprimentomnimo:0,50metrosentreestaes
Mximode30computadoresporsegmento
Mximode5segmentosinterligadospor4
repeaters Performancemelhoracasosedividaossegmentos
(bridges)
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PadresEthernet10Mbps
10Base5
Cabocoaxial
grosso
Segmentomximo:500metros
Mximode100ns(computadoreserepetidores)porsegmento
Mximode5segmentosinterligadospor4
repeatersComumutilizaodecoaxiaisfinosegrossosna
mesmarede(TvaCabo)
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PadresEthernet10Mbps
10BaseFL
Fibraptica
Vantagem:Grandecomprimento
Desvantagem:Custo
Segmentomximo:2km
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FastEthernet100Mbps
Mantmformatodoframe,MTUemecanismosMAC
Capacidadede
operao
full duplex
Aumentodevelocidadeeeliminaodecolises
100BaseTXouFX(Fast Ethernet)TX:Cabospartranadocat 5Sousadosapenas2pares(Pinos1e2;3e6)
FX:FibraticamultimodoExtenso
do
padro
original
10BaseT
(CSMA/CD)
Full Duplex(802.3x) somenteswitches
Topologiafsicaemestrela
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GigabitEthernetNorma:Operaofull duplex,comswitchesComhalf duplex:
Carrierextension para
que
oframe
atinja
tamanho
mnimode512bytes;ou Framebursting:enviamltiplospequenosframesat
olimitede1500bytes,semcontroleCSMA/CDentre
framesUtilizafibraticaoupartranadoCabosUTPmnimosdecategoria5
Cat 5eou
6so
recomendados
Velocidade1GbpsUsadoparagrandesbackbones,noincio
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PadresGigabitEthernet
1000BaseTUtilizaos4paresdocaboUTPAutonegociao
requerida
PadrobastantesensvelaocabeamentoCaboscat5debaixaqualidadegeramerrosde
conexo1000BaseTXUtilizaapenas2paresdocaboUTP
ExigeUTP
Cat
6
Menossucessocomercial(maiscaroeaexignciacat.6)
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PadresGigabitEthernet
1000BaseCX PadroinicialdoGbE
Utilizacabos
STP
Distnciamxima:25m
1000BaseLX Fibraticacomlaserdecomprimentodeondalongo Especificao:5km;Naprtica:at10ou20km Funcionatambmnafibramultimodo:550m
1000BaseSX
Fibratica
multimodo
com
comprimento
de
onda
curto
Especificaao:220m;Prtica:at550m Popularparaligaointraedifcioemlargascorporaes
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10GEthernet
SuportaapenasfullduplexNosuportahalfduplexenemCSMA/CD
ConexesapenascomswitchesHubsepontesnosousados
CabosUTP
mnimos
de
categoria
6
Categoria6arecomendada
Velocidade10Gbps
Usadoparabackbonesdecorporaes
UtilizafibraticaoucabosUTP/STP
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Padres10GEthernet
10GBASETCabospartranadoUTPouSTPDistncia:
100m
Autonegociao tambmpresente
10GBASESRFibraticamultimodo(ShortRange)Distnciatpica:at85m
10GBASELRFibraticamonomodo (Long Range)Distnciastpicas:10a25km
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Autonegociao
Altacomplexidadeporvriastaxasdedadose
configuraesde
duplex
diferentes
Utilizadosemcabosdepartranado(fibraticanosuporta)
Assimqueolinkfordetectado,oprocessocomea
negociadasempreamelhorcombinaovelocidade/duplexpossvel
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RedesTokenRing
CriadapelaIBMnosanos80
CaractersticasTopologiaemanelestrela(anellgicoemqueo
anelfsicoestnoHUB)
MtododeacessobaseadonapassagemdoToken
CabopartranadoUTPouSTP(specsIBM)
Taxade
Transferncia
de
4e16
Mbit
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RedesTokenRing
Funcionamento Token percorrearedeatqueumaestaoseapodera
Apenasamquinaquedetmotoken podetransmitir
Oframepercorreoanelatamquinadedestinoeoretornomquinadeorigemcomostatus
Mquinade
origem
ento
libera
oToken
ShumToken poraneleelespercorrearedeemumadireo(horrioouantihorrio)
Monitoraoou
beaconing:
Feito
pelo
primeiro
computadorqueficaonline,asseguraentregadosframeseexistnciadeapenasumtoken narede
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RedesTokenRing
CabeamentoIBM1,2e3MSAU
=Hubs
da
tecnologia
Conectoresdeinterfacedemdiaparacabostipo1e2RJ45paratipo3Fibra
tica
tambm
utilizada
(maiores
custo
e
alcance)
UtilizaobastanterestritaatualmenteGerenciamento
mais
oneroso
CongestionamentodaspontesVelocidadeinferioraosprincipaisconcorrentes
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Exerccios Aula1Cabeamento
(Susep/06 Esaf)71Analiseasseguintesafirmaesrelacionadassespecificaesquedefinemascaractersticasfuncionais,mecnicaseeltricaspararedelocalEthernet.
I.Uma
rede
local
10Base2
euma
10Base5
utilizam,
respectivamente,
cabo
coaxialgrossoefino.
II.Umaredelocal10BaseTutilizacabocoaxialfinocomconectorBNC,oucabocoaxialgrosso.
III.Uma
rede
local
10Base
Tutiliza
cabos
categorias
3,
4e5com
conectores
RJ45.
IV.Umaredelocal100BaseTXutilizacabotranado,categoria5,econectoresRJ45.
Opoque
contm
todas
as
afirmaes
verdadeiras.
a)IeIIb)IIeIII
c)IIIeIVd)IeIII
e)IIeIV
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Exerccios Aula1Topologia
(Pref.Vitria/07 CESPE)51. Umarededecomputadorespodetertopologiaemmalha,estrela,barramentoouanel,podendo,ainda,
assumir
formas
hbridas.
Em
redes
com
topologia
em
estrela,
cada
mquinadiretamenteligadaacadaumadasoutrasmquinasdarede.
(STF/08 Cespe)82.Atopologiadeumarededecomputadoresindicacomoasestaesnaredesointerconectadas.Emumatopologiaem
anel,
a
rede
tipicamente
contm
repetidores
interligados
por
enlaces
fsicospontoaponto,formandoumanel,cadarepetidorparticipaemdoisenlaceseosdadoscirculamnoanel.
(TJPA/2006 Cespe)NasredeslocaisusandoopadroIEEE802.5(voltado
para
redes
do
tipo
token ring),
emprega
se
o
mecanismo
conhecido
como
binary exponential backoff paratratarcolisesentrediferentesestaesquetentemcompetirsimultaneamentepeloacessoaomeiocompartilhado,damesmaformacomoocorrenaEthernet.
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Exerccios Aula1Ethernet (FUB/2008 Cespe)80Asredesethernet,definidasnopadroIEEE802.3nopossuem
mecanismosdedetecodecoliso.
(FUB/2008 Cespe)81Oendereodeumainterfacederedeethernet,denominado
endereoMAC
(medium
access
control),
possui
32
bits.
(ABIN/2004 Cespe)94.Oempregodeconcentradoresdecabeamento(hubs)emredeethernetcomcabeamento10baseTpermitemudaralocalizaofsicadeestaesdaredeedetectarquebrasdecabosdeformamaissimplesquenasredescomcabeamento
10base2ou
10base5.
(Cohab/2004 Cespe)OpadroIEEE802.3defineumconjuntodetecnologiaspararedeslocais(LAN)conhecidaspelotermogenricoethernet.Essasredestmcomocaractersticaautilizaodeumprotocolodeacessoaomeiosemcontenoecom
controle
de
transmisso
pela
emisso
de
tokens.
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Exerccios Aula1 QuadroEthernet
(TCU/2008 Cespe) 135 Ao avaliar a camada fsica de um dos segmentosda rede da organizao, o analista identificou as seguintes caractersticas:
o mtodo de acesso ao meio CSMA/CD, o meio de transmisso cabode par tranado com fios de cobre e a transmisso de quadros apresentaum prembulo, indicador de incio de quadro, endereos, tamanho eseqncia de validao. Nesse situao, possvel que a rede da
organizao seja do tipo Eth ernet IEEE 802.3. (STF/2008 Cespe) 87 Nas redes que adotam o padro IEEE 802.3, a
tcnica de controle de acesso ao meio denominase CSMA/CD. Os dadosso transmitidos em quadros (frames) MAC, que contm, entre outras
informaes, um prembulo para sincronizao e endereos da origem edo destino do quadro.
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Exerccios Aula1Gigabit
(Pref.RioBranco/2007 Cespe)87.OgigabitEthernetpermitetaxasdetransmissonaordemde1Gbps.Poresse
motivo,opadro
gigabit
Ethernet
no
pode
ser
utilizado
sobrecabosUTP.
88Opadro1000BaseLXdefinidoparafibrasmonomodo.
(STJ/2004 Cespe)
No
formato
do
quadro
gigabit
ethernet,
o
campodeextenso(extentionfield)possuitamanhoinvarianteprfixadoquepermitegarantirumamnima
duraode
transmisso
do
quadro,
oque
necessrio
para
a
operaoemmodohalfduplexa1.000Mbps.
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Exerccios Aula1OSI (TSE/2006
Cespe)
Julgue
os
seguintes
itens
referentes
ao
modelo
OSI
da
ISO.
IUmaentidadepodesecomunicarcomentidadesemcamadasacimaouabaixonomesmosistema.Umaentidadeimplementaprotocolosquepossibilitamacomunicaocomoutrasentidadesnamesmacamadaemdiferentessistemas.
IIAcamadadeenlaceprovatransfernciaconfiveldedadosentresistemasconectadosvia
mltiplosenlaces.
Protocolos
nessa
camada
podem
garantir
asincronizao
eadeteco
de
erros,masnoocontroledefluxo. IIIAcamadaderedeprovumacomunicaoqueindependedastecnologiasdechaveamento
edetransmissousadas.Protocolosnacamadaderedenopodemserresponsveisporestabelecer,mantereencerrarconexes.
IV
A
camada
de
transporte
possibilita
a
comunicao
confivel
para
a
troca
de
dados
entre
processosemdiferentessistemas.Otamanhoeacomplexidadedeumprotocolodetransportedependemdosserviosdacamadaderede.
VAcamadadeapresentaodefineasintaxeusadaentreentidadesdeaplicaoepossibilitaaseleoemodificaodarepresentaousada.Essacamadaresolvediferenasnosformatoserepresentaesdosdados.
Aquantidade
de
itens
certos
igual
a
A1.B2.C3.D4.