Transcrição do áudio
HALF DU PLEX, um canal é usado por dois dispositivos e os dados são transmitidos e uma respeita ao tempo da outra. Na inversão é necessário se aguardar um tempo para que a transmissão do estímulo físico percorra o cabo. Vamos lá. Vou pegar aqui um cabo. Vou pegar um cabo metálico, não importa qual é. Se eu pego 100 metros, 100 metros de cabo certinho, 100 metros bonitinho. Antes de iniciar, inscreva-se no nosso canal, ative o sininho, curta e compartilhe este vídeo. E eu emito um sinal na ponta. Ele vai demorar 100 ns para passar pelo cabo metálico. E você vai ver que o cabo metálico é acessível para uma rede Ethernet. Para uma rede Ethernet é acessível 100 ns, então pelo ser transmitido. HALF DU PLEX foi projetado para cabos de um único canal, por exemplo, um cabo coaxial que você já viu no nosso vídeo de camada física. Então eu tenho que compreender que a Ethernet foi projetada então para o mais simples dos nossos cabos metálicos, este cabinho coaxial de um único canal. Tudo bem? Então se eu tenho um único canal, ora eu escrevo, ora eu escuto. Ora eu escrevo, ora eu escuto. Lembrando que há um intervalo, justamente nessa minha inversão. Nessa minha inversão eu tenho um intervalo, que é o intervalo, então é o tempo do meio. Se eu tivesse no Ethernet seria de 100 ns. Se eu tivesse com festa a Ethernet eu estaria então em 10 ns. Gigaternete não está nesse modelo aqui, tá? Tudo bem? Não vai chegar. Mas quanto é o tempo então de um cabo em gigaternete? Gigaternete tem que operar no máximo em 1 ns. Por isso que nós vamos falar então sobre o cabeamento de boa qualidade. Aí você entende porque você vai compagá-la 900 reais no furocal, 800 reais no cabo furocal e 120 reais naqueles cabinhos de circuito de televisão que às vezes funciona para redes domésticas. O cara está sem dinheiro fazer o que? É a vida. É a vida. Eu mesmo não nego. Eu tenho um monte desses cabinhos de circuito que às vezes eu corto um pedacinho e uso, mas numa rede local da minha casa que não requer muita coisa. Eu transmito o que? Eu transmito a apresentação de slide. É simples. Mas numa empresa, tem dinheiro, empresa compra cabo furocal. Por exemplo, aqui eu tenho dois nodes. Dois nodes, vamos colocar ou seja, o A e o B. Olha, em cima. O A está mandando dados e o B vai respeitar isso. O B vai ficar escutando. Vai haver um tempo, um espera, que é o tempo do sinal percorrer o cabo todinho, show de bola. Terminou o tempo de espera e aí eu falei dos tempos, né? 100 ns, 10 ns e 1 ns. Naturalmente, respectivamente, na verdade, para Ethernet, Festa Ethernet, Gig Ethernet. Beleza. E aí respeitando agora a mudança, o A agora fica escutando enquanto o B escreve. Veja que nesse modelo, cada um dos elementos tem menos de 50% do tempo, porque eu tenho que levar em consideração, sim, aquele tempo de inversão. Claro, isso é considerado, tá? Não vamos fazer como na física de segundo grau, onde se dizia que a tríta é desprezível, né? No dia que eu fiz uma prova de 400 km de bicicleta, eu vi que a tríta não é desprezível. Tá ok? Trapilo. Eu cheguei em casa com os tendores tudo inflamados. Não é desprezível. Então nós não vamos desprezar aquele tempo. Full duplex. Dois canais são criados em um meio. Cada canal, os dados tem apenas um único sentido. Então veja, um cabo coaxial já não rola. Um cabo coaxial tem um canal só. Aqui eu preciso de dois canais no mesmo meio. Preste atenção, eu tenho dois canais no mesmo meio. Tudo bem? E veja, os nós TX e TR, veja TX e TR, eles estão acoplados. É uma unidade no meu nó. Tudo bem? Eles não são, embora eles estão recebendo e transmitindo ao mesmo tempo, eles não estão isolados. Por que? Eu tenho um outro modelo em que eu consigo isolar TX de RX e eles são completamente independentes. Tá? Mas veja, é a diferença de dois simplex para o Full duplex clássico. Tá? Então veja só. Então por um canal, o B envia, que é o canal vermelho. E pelo canal azul, o B está recebendo dados. Naturalmente no A eu inverto. E isso é o Full duplex. Aqueles cabinhos o Tp, então eu tenho ali quatro pares transados. Tá? Então veja, cada par transado eu consigo fazer um circuito. Um circuito elétrico. Entender a jogada? Então eu tenho muitas possibilidades de canais ali. Mas não tem problema, tá? Quando eu aumento o número de canais no meio, eu aumento a diafonia interna do meio. Tá? Vamos colocar o seguinte. Diafonia é o seguinte, quando eu passo um elétron por um cabo, por exemplo, é natural que ele gera um campo eletromagnético inverso no seu vizinho, ou seja, no cabinho do vizinho está passando a ele. Então quando eu escrevo em um canal, né, que eu estou ali passando dados, ele está influenciado com os outros canais. Sim. E quando essa interferência interna do meio, nele mesmo, o nome que se acha é diafonia, tá? Então não adianta aumentar também demais os canais. Por isso você vai comprar cabos STP. Que os cabos STP eles têm um aluminozinho fazendo uma gaiola de farder em cada parte dançado. Tudo bem? E naturalmente para você alcançar o fuduplex você só vai precisar de quatro fiozinhos. Você vai encontrar muitos cabos STP com quatro fiozinhos. Sim, ele alcança o fuduplex normalmente. Um cabo muito bom, mais caro, inclusive que o cabo UTP sem o papelzinho de alumínio, tá? Sem a gaiola de farder. Beleza? A auto negociação então acontece assim, o computador fala o suíte e aí eles negociam então se vai ser um fuduplex, se vai ser um alfuduplex e eles também negociam a velocidade, tá? Alguns equipamentos podem falar, por exemplo, em mil, que no caso é o Gigabit Ethernet. Alguns falam em FESTE Ethernet e outros falam em Ethernet clássica, né? Aí veja que eu tenho ali o equipamento do computador e ele só tem o FESTE Ethernet. O professor FESTE Ethernet é ruim? Posso dizer, o gargalo da sua Ethernet, no caso do seu modo emoperadora, é maior, tá? Ou seja, hoje em que também as placas Gigaternet é tão barata, quase não tem mais distinção, né? Mas quando você compra, por exemplo, uma Droid, quando você compra uma Raspberry, uma Orange Pie, você vai ver então que alguns desses equipamentos falam, olha, o meu é Gigaternet, mas você tem que levar em consideração se você vai precisar disso tudo, né? Você vai precisar do Gigaternet para trabalhar com IoT? Pessoal, então você pode pensar bem aí quando for comprar um equipamento. Bom, um dos trabalhos mais difíceis está esses redes de computadores, que é a multiplexação de usuários, beleza? Tem então, no mundo hipotético, tá? No mundo hipotético, que tem você e teu irmão conectados ao suíte, por exemplo, e desse suíte desce um cabo lá para baixo para o hotel, tá? Todos os dois no cabo, tá? Então é natural que vocês têm 50% do tempo ali com o suíte, naturalmente, beleza? Quando vocês chegam no suíte, tem que haver então uma multiplexação de usuários no tronco. O tronco é do suíte lá embaixo, porque agora eu tenho dois usuários disputando o tronco também, além de haver uma disputa natural do meio, né? Agora eu tenho uma disputa de duas pessoas no tronco. Agora vamos aumentar, vamos colocar uma escola, 2.500 alunos, e aí nós temos vários canais indo lá para baixo, digamos que 2.500 alunos têm aproximadamente 8 canais, 8 troncos chegando até o suíte principal para dar li para operadora. Acho que interessante, já ficou um outro grande, né? O número de usuários frente ao número de troncos. Por melhor que seja o tronco, por mais que você olha na especificação que o tronco tem uma alta banda e uma latência muito baixa, que o cabo é bom, você também tem que compreender a dinâmica da internet, tá? E aí você vai compreender porque a internet ela se dá tão bem na LAN e não se dá tão bem na LAN, tá? A maneira tradicional de alocar um único canal tronco, né? Que é telefônico de dados, não nos importa, funciona da mesma forma. Entre vários usuários concorrentes é dividir então a capacidade do tronco, é natural, eu vou conseguir fazer com que dois passem ao mesmo tempo, tá? E sem afetar o outro ali de alguma forma, tá? Sempre haverá um afetando o outro. Por exemplo, pode ser que eu restringe a quantidade de dados que você pode transmitir para poder outro transmitir também ao mesmo tempo, tá? Mas veja que eu te restringi. Eu posso te restringir por tempo e é o de ti do todo canal por um determinado tempo. E depois eu te restringe, você já não pode mais usar agora o outro. De alguma forma eles vão se impactar na passagem do tronco, tá? Então nós já vimos lá na camada física, expliquei o que é FDM, TDM, divisão de frequência, divisão de tempo, lembrando que nós também temos divisão de comprimento de onda nas fibras óticas, tá? Então vamos lá, divisão de frequência. Se existem n usuários, a largura de banda é dividida em n partes, ou seja, eu vou dividir todo o meu espectro de frequência, por exemplo, de 300 Hz a 3.100 Hz. Eu divido em 10 canais e eu então entrego para 10 pessoas, tá? E essa imagem aí. Então veja, eu tenho que dividir os espectros trechos de frequência e dar para cada cliente. Tudo bem? E isso é FDM. Problema, se o espectro for dividido em n regiões, ou seja, 10 usuários e menos de 10 usuários estivessem interessados em estabelecer comunicação realmente, tá? A ver, uma grande perca. Eu também tenho outro problema, tá? Eu divido em 10 regiões e um usuário sai. Então é assim, não vai haver uma renegociação com os outros 9 do excedente. Então eu tenho lá os meus problemas com FDM, tá? Se mais então de n usuários quiserem se comunicar, alguns deles terão de acesso negado, né? Então por exemplo, eu dividi em 10, né? Agora eu entrei 15. E aí? 5 serão negados. Então ele é pouco adaptativo quando estamos falando, então, nesta configuração mais estática, tá? Aí é por isso que a operadora não consegue te entregar às vezes um serviço. Aí chega muita gente, imagina um ator lá perto. O que vê? Pessoal que sofre. Um ator perto do aeroporto, um ator perto de uma estação de ônibus. Quem mora ali no entorno tem problemas com certeza para conseguir canal, tá? Às vezes uma pessoa que mora lá no meio da roça tem um privilégio tão grande de ter um canal, né? Porque poucos usuários perto dele, né? Depende também se foi colocado um ator perto dele. Vários detalhes. E isso aqui é interessante, Rede Comptador. São tantos detalhes que poderíamos passar aqui dias e dias discutindo, escrever até vários e vários livros, tá? Então, é difícil então você ter uma renegociação dessas frequências. A locação dinâmica de canais. Existem cinco premissas para fazer uma locação dinâmica de canais, tá? Primeiro, tráfico independente. N estações são independentes e geram quadros, tá? As pessoas pensam em cinco estações completamente independentes gerando seus dados, tá? Tudo bem? Cada quadro quando transmitido, a estação que está transmitido se bloqueia. Então, por exemplo, eu vou transmitir, tá? Então eu transmito e me bloqueio e deixo a transmissão acontecer naturalmente pela placa de rede utilizando toda aquela teoria lá que vocês viram no livro de sistemas operacionais modernos lá no capítulo de dispositivos de entrada e saída e também dá uma olhadinha no capítulo de processos. Tudo bem? Se você quiser também ver um pouco mais, está uma olhadinha no capítulo de DADlock, tá? Tem essa playlist completa aí no meu canal. Então ele inicia a transmissão e se bloqueia aí, então ele só faz a transmissão. Acabou. Ele faz a transmissão e acabou. Tudo bem? A premissa de um canal único. Em um canal todas as estações são potencialmente transmissoras. Eu tinha cinco equipamentos, mais uma estação base, são seis, tá? Todos são potenciais, então, transmissores. Colisões observáveis. Então, toda estação poderá detectar a colisão do canal. Muito simples, né? Imagine assim, olha, vamos aqui para uma realidade, tá? Quando eu estou ministrando aula no modelo EAD devido ao coronavírus, eu às vezes coloco um celular aqui do lado, eu ponho o microfone, ponho o baixinho e eu consigo me ouvir. E aí eu sei como que está a comunicação, tá? Com o aluno. Da mesma forma, um equipamento que endete um quadro é possível que ele detecte que o quadro não foi corrompido, ou seja, não houve colisão. Tudo bem? Se ele detectar que houve colisão, aí ele vai tomar suas devidas providências, tá? Tempo continuo segmentado. Isso é muito importante, tá? Inclusive eu explico algo, só que eu não falo, o tempo continuo segmentado, lá na camada física, quando eu explico FDM, TDM, tá? Olha só. Tempo continuo. Você é uma das cinco equipamentos, vamos desprezar a estação base, vamos pensar sobre o equipamento. Você é um desses equipamentos, tudo bem? E você pode ter um quinto do canal, ou seja, o canal foi dividido para cinco pessoas, nenhuma tem um canal todo, mas você tem um quinto do canal, mas transmite constantemente. Chamamos isso de tempo contínuo, é constante, você nunca para, tá? Já o segmentado funcionaria assim, eu tenho cinco equipamentos, né? Falando, né? Vamos colocar assim. Então você fala, para. O outro fala, para. O outro fala, para. Então cada um tem um tempo no canal, então o tempo foi segmentado. Mas veja, quando cada um fala, cada um tem toda a banda, se você olhar todos os outros, tão quietos, então eu posso falar utilizando todo o espectro, ou seja, toda a banda que vai dar certo. Detecção de portadora. A estação pode detectar se o canal está em uso antes. Olha, vamos lá. Se eu ouvir o canal e ouvir transmissão, por que eu vou transmitir também? Vou dar colisão, um deu é natural e no outro também. Então eu ouço, detecto que não há sinal, ou seja, ninguém está falando, aí eu transmito. Aí tem um problema, um problema grave, preste muita atenção. O tempo entre eu ouvir e o tempo eu começar a transmitir e o tempo do sinal sair da outra estação, que pode demorar alguns nanosegundos, ou até milissegundos, foi uma alde de rádio. Tudo bem? O outro estava transmitindo, eu só não consegui ouvir porque não dava ainda a linha do tempo. Entende o problema? Já estava transmitindo, é que não chegou até aqui o sinal. Então eu ouvir, não tinha ninguém, comecei a transmitir e deu colisão natural. Tudo bem? Bom, eu tenho um problema grave, esse aqui é o exemplo de uma lã. Isso aqui é o exemplo, tudo bem? Embora se conecte, muitos equipamentos, mas isso aqui é um ambiente diverso, igual nós encontramos nas lãs sim. Em um ambiente diverso de múltiplas ilhas, os pesquisadores da universidade do Avaí buscam soluções para conectar as ilhas em volta a Onululu. Então Onululu tinha um computador central e eles queriam conectar pessoas que estavam nas várias ilhas com Onululu. É muito legal esse problema. Está vendo esse grande aqui no meio? É aquele laranja lá. Lá naquela eliazinha laranja, é essa partezinha vermelha que eu só teve que ampliar para mostrar onde ficou Onululu. Então é um conjunto de ilhas que estão distantes, sim. Não dá para passar um cabo coaxial com facilidade na década de 70. Lembrando que estão falando de uma década de 70 e um momento em que as ilhas nem telefoniam e ainda tinham que comunicar para transmissão de dados com a Universidade de Onululu. Olha só o cenário diverso. Parece que tem uma ilha mais agrandona, não é uma ilha, foi só a ampliação da laranja. Olha como é. Tudo bem? Então eu bati um print screen lá no Maps. Beleza? Está aqui as ilhas. Veja que é um problemão para se resolver. Solução. Foram duas soluções. A primeira já deu certo, a segunda melhorou a primeira. Mas inclusive eles colocam em dois momentos distintos, entram novos pesquisadores e isso vira um grande case de sucesso para as redes de computadores. É interessante, não é? É para dar tudo errado e um grande case de sucesso nasce ali e aí nós temos o que nós temos hoje em nossas casas. A solução encontrada foi o uso de rádio de curta distância. Ondas de rádio de curta distância na frequência até mais elevada. Tudo bem? Todos os usuários utilizam o mesmo canal upstream. Ou seja, todo mundo está no mesmo broadcast. Se tiver 10 pessoas espalhadas naquelas ilhas, está todo mundo no mesmo broadcast. Upstream escrita, tá? A escrita do elemento, não da estação base. Então você manda para estação base, é upstream. Usuários emitem sempre que tiver dados para emitir uso continuo. Eles simplesmente pegam dados e mandam. Pega dados e mandam. Eles não esperam, eles simplesmente mandam. Tá? No seu tempo. Não tem todo aquele negócio de espera o outro mandar, manda, manda. Tudo bem? Os caras projetaram isso. Tudo para ter colisão, né gente? Tudo para ter muita colisão disso aí. Inclusive, esse estudo e essa pesquisa, além de dar certo, ela traz um belo, composscenário amplo de colisões. E isso vai ser melhorado mais para frente. Para que estação soubesse de possíveis colisões, olha que interessante. A estação enviava o sinal de volta para todas estações. O que funciona é o seguinte, você está em um único canal, você manda e escuta. Você manda e escuta. Se você manda ab, chega x, y, está errado. Concorda comigo? Olha só. Então tem uma alta taxa de envio natural e uma alta taxa de recebimento aí. Se o quadro é destruído, aguarda tempo eletor. Se isso foi bacana, o que eles projetaram ali? E nós usamos isso até hoje. Eu mando ab e eu ouço x, y. E o que eu faço? Eu faço um rando, eu faço um rando em mim mesmo e eu me bloqueio por x tempo desse rando. Por quê? Concorda comigo o que eu mandei e alguém mandou. Se houve colisão, eu mandei e o outro mandou. Eu mandei ab, o outro mandou cd e nós dois ouvimos x, y. Nós dois tivemos quadros que foram corrompidos, baseado na ideia de colisão. Aí eu dou um tempo eletório a mim mesmo e o nosso coleguinha do lado também gera um tempo eletório. Por que tem que ser eletório? Se eu gerar um segundo, nós vamos entrar em colisão de novo eternamente. Então digamos, eu coloquei lá três segundos e ele pegou um. Quando eu acordar depois de três segundos, ele já mandou e já tem um resposta, tchau. E aí eu mando ab e eu ouço ab. Vocês pegaram a jogada? Então é muito importante esse tempo aí, esse rando ser aí criado quando eu detecto colisão de meus próprios quadros, tá? Então por exemplo, ab, c, d, e são usuários, né? Ali eu tenho tempo correndo, tempo contínuo e um dado momento, veja, um dado momento eu tenho ab e d em colisão, tá? Então desses três equipamentos vão perder esses quadros, seus respectivos quadros. É natural que ab e d vão gerar tempos randômicos, vão se bloquear randomicamente ali um tempo. Vão acordar e vão transmitir de novo. Tudo bem? E há quadros, por exemplo, o e passa dois quadros ali com sucesso. Pede só um. Em um determinado tempo, o tempo iria contínuo nesse esquema, tá? Aí, então, eu vou ficar falando no nome de pesquisadores, entra mais dois pesquisadores e melhora uma ideia, tá? A ideia é de tempo contínuo é deixado de lado. Então vamos esquecer tempo contínuo. Vamos dividir, então, o nosso broadcast em tempos, slots de tempos. E nós vamos dar, então, o slot de tempo para cada equipamento. Lembrando que nós temos que ter um tempo ali entre cada slot, tá? Por exemplo, eu é meu tempo. Eu mando. Todo mundo aguarda um tempinho. Ninguém fala nada. Aí eu o próximo. Tem que ter esse tempinho, tá? Tem que ter esse tempinho. Que é o tempo do canal, tá? Beleza. Então, deixe de lado a ideia de tempo contínuo esse negócio de eu tenho dados, eu mando não. Eu tenho que respeitar um slot de tempo. Ou seja, a minha vez na fila. Há um controle sobre o slot de cada usuário. Cada usuário, então, ele é controlado. Para isso, entre os slots, são criados esses tempos de espera. Conforme eu falei com o advento do slot, com a carga que se transmite, o tempo foi reduzido pela metade. Então, veja só, mesmo eu, controlando os tempos, fazendo os quadros terem um espaço de tempo ali, que é o tempo do canal de transmissão da onda, de ir nas ilhas mais longe, tá? Então, você pode pegar, qual a distância mais longe, por exemplo, desculpe, o de Onolulu ao ponto mais distante, ele é mais distante. Esse é o tempo máximo do canal, esse é o tempo que nós vamos respeitar entre os quadros. Tudo bem? E aí, nós vamos ter, então, uma redução no tempo. Olha só a melhoria, tá? O tromput, né? Veja que o tromput, ele, ali, por exemplo, quando você tem tentativas por tempo, você veja que ele é quase o dobro, cara. Quase o dobro. Foi muito bom o aula original e o slot. Tá? E isso aqui, é disso aqui que nós vamos tirar o internet deste projeto. Sabia que o aula foi esquecido por anos? Cara, eles fizeram toda essa pesquisa de década de 70, colocaram em prática, funcionaram, recolheram dados, melhoraram os algoritmos, jogaram depois tudo isso na gaveta. Jogaram, tá? E ele só foi realmente aplicado com advento da internet por cabeamento. Então, quando precisou de interligar as lãs, as várias lãs no mundo, precisou de colocar então múltiplos usuários no canal, né? Pronto. Por quê? Você tem que compreender ali na década de 90, final da década de 90 ali, que redes de computadores eram usadas ali no mercadinho, no supermercado, numa grande rede de IP mercados, naqueles caixas, nas empresas, nas empresas de processamento de dados por fita. Mas na hora que interligou tudo isso, você precisou de multiplexar uma grande quantidade de pessoas. E aí o trabalho em cima de controle de usuários, seja por frequência de tempo contínuo, ou seja, por tempo em slot, né? Então você teve que voltar lá atrás, pegar esse projeto, ver como que ele foi importante implementar ele então ali, nas lãs e nas wands. Foi fundamental esse projeto. Estou ficando para aqui hoje. Nós vamos ter uma continuação, lógico, isso que foi só o começo deste capítulo. Nós vamos entrar mais forte daqui a pouco em detalhes da subcamada MAC. E lá no final nós vamos falar então sobre a questão do MAC address, que é muito importante. Vejo você no próximo vídeo. Lembre-se de compartilhe, curta, coloca lá nas redes sociais o material, o semi-pad, o material, se não já não tiver na descrição, se pede, procura colocar na descrição, me cobra, me fala com a sua universidade para eu te ajudar e nos ajudar também. Tudo bem? Muito obrigado. Até mais.