Protocolos de rede no sisuda informação

RESUMAO P2

1. Quais são as características das mensagens transmitidas em níveis hierárquicos inferiores e superiores? Os níveis hierárquicos inferiores transferem mensagens curtas, com alta frequência, entre um grande numero de estações. Os níveis hierárquicos superiores transferem mensagens longas entre um número menor de estações a uma frequência mais baixa.

1. Enumere aspectos das redes industriais que tornam as redes de escritório inadequadas ao uso em comunicação de processos de chão de fábrica. A comunicação de dados em ambiente industrial tem características que formam as redes de escritório (baseadas no protocolo CSMA/CD) inadequadas. Elas são: ambiente hostil para equipamentos (perturbações eletromagnéticas, calor, sujeira, etc.). Troca de informações entre equipamentos, e não entre um operador humano e um equipamento. O tempo de resposta e a segurança de dados são críticas. Conexão de muitos equipamentos a rede.

1. O que são mensagens em tempo real? Explique cada um dos seus três principais tipos. Um sistema de tempo real requer reação quase imediata e estímulos oriundos do sistema a controlar. As mensagens em tempo real podem ser: Periódicas: Tem que ser enviadas em intervalos fixos e conhecidos de tempo, como as mensagens ligadas a malhas de controle. Esporádicas: Não tem período fixo. Porém, tais mensagens devem ter intervalo de tempo mínimo entre duas emissões consecutivas. Ex: Período de status, pedido de emissão de relatório. Aperiódicas: Tem que ser enviadas a qualquer momento, sem período nem previsão. Ex: alarmes em caso de ocorrer alguma falha no sistema.

1. O que são protocolos de acesso ao meio? A que aspecto está relacionada a comunicação em tempo real? O que é deadline (DL)? Os métodos de definição de direito de acesso ao meio de comunicação, utilizados nas redes locais industriais, são denominadas protocolos de acesso ao meio. O problema de comunicação em tempo real está associado ao tipo de protocolo de acesso ao meio adotado. O deadline é definido como o último prazo para se realizar determinada operação.

1. Enumere as cinco categorias de protocolos de acesso ao meio e defina cada uma delas. Os protocolos de acesso ao meio podem ser classificados em 5 categorias: Alocação fixa: Estes protocolos alocam o meio às estações por determinados intervalos de tempo (bandas), independente de haver ou não necessidade de acesso ao meio. Ex: TDMA = Time division multiple Access. Usado entre celulares. Alocação aleatória: Permitem acesso aleatório das estações ao meio. EX: CSMA = Carrier sensemultiple Access. Caso haja envio simultâneo de mensagem por mais de uma estação, ocorre uma colisão e as estações envolvidas têm que retransmitir suas mensagens após a resolução do conflito. Alocação controlada: cada estação tem direito de acesso apenas quando de posse de uma permissão, que é entregue as estações segundo alguma sequência pré-definida. Ex: Token-passing; master-slaves. Alocação por Reserva: Estações reservam intervalos de tempo (banda) com antecedência, para usar o meio, enviando pedidos a uma estação controladora durante um intervalo de tempo pré-determinado. EX: CRMA = cyclereservationmultiple Access. Híbridos: Consistem de duas ou mais categorias anteriores.

1. No que consiste o protocolo TDMA? Por que ele apresenta baixo desempenho? O protocolo TDMA (Time DivisionMultiple Access) é caracterizado por alocação fixa de tempo para cada estação. Este protocolo apresenta baixo desempenho, pois muito tempo pode ser perdido no caso de estações que não tenham mensagens a transmitir.

1. Diferencie protocolos de acesso ao meio determinísticos de não determinísticos, caracterizando cada um deles. Protocolos determinísticos são aqueles que definem um tempo limite para a entrega de uma dada mensagem, enquanto protocolos não determinísticos não oferecem tal possibilidade. Protocolos não determinísticos são caracterizados pela competição entre estações pelo direito de acessar o meio de transmissão. Um exemplo desta classe é o protocolo CSMA/CD.

1. Qual é a diferença entre os protocolos de acesso ao meio csma persistente, não-persistente e p-persistente. Reposta: O protocolo CSMA (Carrier SenseMultiple Access) persistente é baseado no conceito de escrita do meio de transmissão para a seleção do direito de acesso a este.  A estação que deseja transmitir um quadro de dados escuta o canal (meio de transmissão) para confirmar se o meio está livre.  Se o canal já estiver ocupado por uma transmissão, o protocolo CSMA persistente faz a estação aguardar na escuta até que o meio esteja livre para a emissão dos quadros. Após a transmissão dos quadros, a estação emissora pode ser programada para esperar uma resposta da estação receptora, indicando a correta recepção dos dados. Em resposta é conhecida por quadro de reconhecimento.  Se mais de uma estação estiver escutando, várias detectarão o meio livre do mesmo tempo, iniciando transmissão simultânea de dados e provocando “colisão” de informações, condição na qual o sinal de barramento se transforma em uma mistura ininteligível de várias mensagens. Quando ocorre colisão, se o serviço utilizado na subcamada de controle lógico de enlace (LLC) for confiável, a estação receptora envia o quadro de reconhecimento esperado e a estação emissora tentará transmitir dados novamente após determinado tempo. [pic 1]

Se o serviço utilizado for não-confiável o quadro é perdido. O protocolo CSMA persistente é influenciado pelo tempo de propagação dos quadros no suporte de transmissão, conforme figura ao lado.  Suponha que as estações A e D queiram transmitir dados após detectarem o meio livre e que “A” inicie primeiro o envio de quadros.Se o atraso de propagação do sinal transmitido por “A” é tal que o sinal ainda não puder ser detectado por “D”, então a estação “D” considerará o meio livre e emitirá seu quadro, provocando colisão. Portanto, quanto maior o tempo de propagação do meio, pior será o desempenho do protocolo. Protocolo CSMA não-persistente: reduz a probabilidade de ocorrência de colisões. Uma estação que opera neste protocolo escuta o meio. Se o canal de comunicação estiver ocupado, a estação espera um período de tempo aleatório para então escutar novamente o meio. Essa espera aleatória reduz a ocorrência de colisões, porém introduz um atraso maior de transmissão. Quando o canal estiver livre, a estação inicia a transmissão de dados. Protocolo CSMA p-persistente: É um meio termo entre as propostas de protocolos CSMA persistente e não-persistente. A estação interessada em enviar dados escuta o canal de comunicação e, se o meio estiver livre, inicia a transmissão de um quadro com probabilidade igual a p. A probabilidade de estação não transmitir o quadro e aguardar um tempo fixo é q=1-p. Se a escolha for pela não - transmissão, após o tempo especificado a estação tentará novamente a disponibilidade do canal, para então gerar as mesmas probabilidades de envio ou espera.O processo continua até a transmissão do quadro ou outra estação tomar posse do canal.

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