Resumo redes capitulo 4 Kurosawa

CAPITULO 4  - A CAMADA DE REDE:

Introdução: O papel primordial do roteador é repassar datagramas de enlaces de entrada para enlaces de saída. Roteadores não rodam protocolos na camada de transporte e de aplicação.

4.1.1 – Repasse e roteamento:

Repasse: refere se a acao local realizada por um roteador para transferir um pacote da interface de um enlace de entrada para a interface de enlace de saída.

Roteamento: refere se ao processo de âmbito geral da rede que determina os caminhos fim a fim que os pacotes percorrem desde a fonte ate o destino. Os algoritmos que calculam estes caminhos são chamados de algoritmos de roteamento.

É importante destacar que cada roteador tem sua tabela de repasse,  que é: o roteador repassa um pacote examinando um campo no cabeçalho do pacote que esta chegando e então utiliza esse valor para indexar a sua tabela de repasse. O resultado da tabela indica para qual das interfaces de enlace do roteador o pacote deve ser repassado. Dependendo da camada de rede, este cabeçalho pode ser o endereço de destino do pacote ou uma indicação de conexão a qual ele pertence.

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Nessa figura vemos que: um pacote cujo valor do cabeçalho é 0111 chega a um roteador. O roteador indexa a sua tabela de repasse, determina que a interface de saída desse pacote é a interface 2, e então repassa o pacote para a interface 2. O algoritmo de roteamento determina os valores que são inseridos na tabela de repasse, os algoritmos podem ser centralizados ( roda em um local central e descarrega informações em cada roteador) ou pode ser descentralizado (um pedaço do algoritmo de roteamento funcionando em cada roteador). O termo roteador , designa um dispositivo geral de comutação de pacotes que transfere um pacote de interface de enlace de entrada para a interface de saída conforme valor que esta em um campo no cabeçalho do pacote.

Estabelecimento de conexão:

Além das importantes funções de roteamento e repasse, há também o estabelecimento de conexão, que tem por finalidade estabelecer estado antes que os pacotes de dados da camada de rede dentro de uma dada conexão fonte-destino possam começar a fluir.

4.1.2 – Modelos de serviço de rede:

O modelo de serviço de rede define as características de transporte de dados fim a fim entre uma borda da rede, e a outra, entre sistemas finais remetentes e destinarios.

Serviços oferecidos:

• Entrega garantida: assegura que o pacote chegara ao destino.
• Entrega garantida com atraso limitado.
• Entrega de pacotes na ordem: garante que chegarão ao destino na ordem que foram enviados.
• Largura de banda mínima garantida:  Há um taxa de transmissão de bits especificada, contanto que o remetente transmita bits a uma taxa abaixo da pré- definida, a entrega de pacotes é garantida com atraso limitado.
• Jitter máximo garantido: garante que a quantidade tempo entre a transmissão de dois pacotes sucessivos no remetente seja igual a quantidade de tempo entre o recebimento dos dois pacotes no destino.

A camada de redes da internet oferece um único modelo de serviço de rede, o modelo de serviço de melhor esforço, com ele, não há garantia de que a temporização de pacotes seja preservada, não há garantia de que o pacote seja recebido na ordem em que foi enviado e não há garantia de entrega dos pacotes transmitidos, porém, há uma razão para isso, que será vista a seguir. Há também arquiteturas como a ATM, que possui dois modelos de serviço de rede, que garantem a taxa constante e taxa disponível.

4.2 – Redes de Circuitos Virtuais e de Datagramas:

Assim como na camada de transporte, existem tipos de redes orientadas a conexão, e redes não orientadas a conexão.  Do mesmo como acontece na camada de transporte, quando há orientação a conexão, há uma apresentação previa não entre processos, mas entre hospedeiros, caso contrario, não há apresentação.

Há redes de computadores que fornecem apenas um tipo de serviço, as redes que fornecem apenas o serviço orientado a conexão são as redes de circuitos virtuais (CV), já as redes que possuem serviço não orientado a conexão, são as redes de datagramas. Uma observação importante, é que a implementação deste serviço ocorre dentro dos roteadores.

4.2.1 – Redes de circuitos virtuais:

Um circuito virtual consiste em um caminho, isto é , uma serie de enlaces e roteadores entre hospedeiros, números de CVs ( que estão no cabeçalho do pacote), numero para cada enlace ao longo do caminho e registros na tabela de repasse em cada roteador ao longo do caminho. Os roteadores determinam um novo numero de CV para um cada pacote passado por eles, a tabela de repasse de cada roteador inclui a tradução do CV de entrada, numa interface de saída.  Sempre que um novo CV é estabelecido através de um roteador, um registro é adicionado a tabela de repasse. De maneira semelhante, sempre que um CV termina, são removidos os registros apropriados em cada tabela ao longo do caminho.

Em uma rede de circuitos virtuais, os roteadores da rede devem manter informação de estado de conexão, especificamente, cada vez, que uma conexão for estabelecida através de um roteador, um novo registro de conexão deve ser adicionado a tabela de repasse, de forma semelhantes, quando for terminada a conexão, esse registro deve ser excluído da tabela. Há três fases que podem ser identificadas num circuito virtual:

• Estabelecimento de CV: Durante a fase de estabelecimento, a camada de transporte remetente contata a camada de rede, especifica o endereço do receptor e espera até a rede estabelecer o CV. A camada de rede determina o caminho entre remetente e destinatário, ou seja, a série de enlaces e roteadores pelos quais todos os pacotes do CV trafegarão.  A camada de rede também determina o numero de CV para cada enlace ao longo do caminho e, finalmente, adiciona o registro a tabela de repasse.
• Transferência de dados: pacotes podem começar a fluir ao longo do CV.
• Encerramento do CV:  Começa quando o remetente informa a camada de rede seu desejo de desativar o CV, a camada de rede então informa ao outro lado da conexão o seu termino, e atualiza as tabelas de repasse ao longo do caminho.

Há uma distinção sutil entre o estabelecimento de CV na camada de redes e o estabelecimento de conexão na camada de transporte. Na camada de rede de CV, os roteadores ao longo do caminho entre dois sistemas finais estão envolvidos no estabelecimento de CV e cada roteador fica totalmente ciente de todos os CVS que passam por ele, diferentes da camada de transporte, que, envolve apenas os dois sistemas finais.

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