Transcrição do áudio
Bem-vindos alunos então a nossa sexta parte aqui da explicação do capítulo de subcamada MECH. Meu nome é Wellington e nesse vídeo nós vamos nos aprofundar na teoria de Ethernet. Até agora nós vimos protocolos, protocolos, protocolos, vamos ver então como funciona agora a Ethernet. Lembrando, vamos a uma vinheta. Antes de iniciar inscreva-se no nosso canal, ative o sininho, curta e compartilhe este vídeo. Legal né? Coloca aí também qual é a sua faculdade. É interessante. Eu sempre regulo meu conhecimento e o conhecimento que eu passo aqui baseado no meu público. Então vamos falar de Ethernet 802.3. E isso não é uma estação de rádio. Isso é então um padrão definido lá na I3Z em fevereiro de 1980. Existem dois tipos de Ethernet que nós temos que estudar. A Ethernet clássica e a Ethernet comutada. Comutação é uma palavra que nós vamos ouvir em duas camadas do modelo OSI. Na camada de inlass, que é que estamos, comutamos quadros em portas. Já comutação de pacotes ocorre na camada 3. Preste atenção comutação de quadros e pacotes. Tome cuidado com as pegadinhas, provas e certificação. Pacote é uma coisa. Quadro é outra coisa. Vamos lá. Aqui estamos em quadro. Beleza. Bom, vocês sabem que a Sherks foi top. A Sherks foi o seguinte. Primeiro, ela desenvolvia as cópias úmidas. As cópias úmidas geralmente estragavam os originais. Mas era possível se fazer os negativos. Aí você comprava o negativo e depois tirava as cópias do negativo. E teria um cartório para oficializar isso. Acontece que um químico muito doido praticamente vendeu sua pesquisa de cópias secas para a Sherks. A Sherks, então, percebendo que o futuro dela, a Sherks, a gente era a Sherks. Esquece tudo que você já viu de empresa. A Sherks era a Sherks. A Sherks, então, ela vendo que ela ganhou dinheiro através de uma inovação, ela monta um grande centro de pesquisa. Só que, dessa vez, não vai dar sorte de a Sherks ou tudoidão para vender tão barato assim as coisas. Assim como o doce foi vendido tão barato. O que ocorre? A Sherks desenvolve, então, vários pesquisadores de várias universidades são trazidas para lá. E aí a Sherks inova, cara. A Sherks inova desde a estação de trabalho ao computador pessoal, ao mouse, a ideia de janelas, a ideia de redes de computadores também. Então, a primeira implementação da Dixie, 1978, com cabo coaxial grosso, 1 megabit, 2 megabits por segundo, que rapidamente no mesmo ano virou 10 megabits por segundo em um canal único. Isso é fantástico para a época. Você tem que ver que na época, mal ou mal, se existia um sistema secundário de amazenamento decente. Era fita ainda. Se você olhar as HDs mesmo, um escogir um pouco mais para frente. Então, olha só, isso aí é uma inovação, é uma taxa de transferência absurda das megabits por segundo, em um canal único. A Dixie faz isso. Ah, sabe o que aconteceu com essa empresa? Trocou a alta administração para aqueles caras mais dinossauro do mundo. Você não precisa de ser velho para ser um dinossauro. Basta você ter um pensamento de dinossauro. Isso é um dinossauro. Beleza? Eu sou um cara de idade velho, mas eu sou um cara inovaço, chutarço. Eu não sou um dinossauro. Aí o que ocorre? Ele entrou lá e viu o seguinte, olha, departamento de inovação, a maior despesa receita zero. Por que receita zero? Ela faz a inovação, manda para o operacional, o operacional produz e não passa o royalties da inovação. Ok? Porque não tinha essa visão ainda. O que ocorre ali? Não tem entrada. Então a Demit todo mundo vende tudo a preço de nada. O mouse para o Bill Gates, o mouse patente é da Microsoft. Entre outros equipamentos, a ideia de janela, tudo, vende tudo de nada. Lançam no mercado que não conseguiu vender e dá de graça. Mas some com isso aqui. Foi isso que eles pensaram. Bom, deixaram de se consolidar com uma maior empresa. Tranquilo? Bom, a Ethernet foi criada então por dois caras. Chamava de Ethernet, fazendo referência ao Ether. Então é um meio, um Ether que vai se transmitir ali dentro sinais. Ok? Bom, aqui então nós temos o projeto inicial da Ethernet clássica. Nós temos um barramento com os transeptors terminais e cabos de interface. No futuro esse transeptor aqui será embutido dentro da placa, então terá um terminal T no barramento. Ok? Então essas máquinas, presta atenção, não são porque estão em um cabo que não há colisão. Muito pelo contrário. Colisão aqui tem pra caramba. Ok? Se você olhar, isso aqui é um cabo coaxial, é um canal. Então presta atenção, aluno, sempre que você tiver mais de um elemento no canal, você tem colisão. Natural. Ok? Naturalmente. Ok? Então tem sim colisão aí e isso aqui é Ethernet clássica. E nos equipamentos que vamos ter na internet clássica, já vou falar para vocês. São os computadores pessoais. Bem como também, nós vamos localizar os hubs. A internet clássica se localiza a hubs. Cada quadro começa com um preâmbulo de 8 bytes. Nosso caso é gerar aqui um tamanho. 8 bytes é coisa demais. A codificação Manchester desse padrão produz uma onda quadrada de 10 MHz. E isso é capaz de transmitir então uma boa quantidade de bits, 10 Mbits, eu consigo alcançar aí. O quadro contém dois endereços para destino. Veja, a camada física não fala sobre endereço de origem de destino. Mas a camada de inlarse sim. E eu já dei essa aula para vocês. Agora só estamos entrando a fundo na subcamada. Veja que os caras projetaram lá na Dixie, na Sheriffs, já a ideia de Mac Adderis que nós vamos usar até o gógio. São 6 bytes. Destino 6 bytes, origem. Então os caras já projetaram isso. Olha como vai ser fácil você ir na I3Z e regulamentar um padrão de comunicação. Veja, em A eu tenho o quadro e todo o estudo feito pela Dixie, o que seria a rede. Veja que o padrão I3Z802.3, que é a internet clássica, olha só. Mesma coisa cara, tá? Óbvio, tem um adendo ali. O que esse campo de preenchimento, pouca gente fala que esse campo de preenchimento, tá? Só é visto aqui embaixo no nível mesmo. O campo de preenchimento funciona o seguinte, eu tenho que ter um mínimo de transferência no canal. Eu já falei para vocês lá no capítulo de emlace, no capítulo anterior, que eu tenho uma perca de parte do quadro, é uma coisa, ou seja, corrupção de dados. Outra coisa muito pior é a perca total do quadro. E isso é muito difícil de tratar. Então se eu tenho um quadro muito pequenininho, que eu termino de transmitir ele e ele ainda nem sequer começou a chegar lá no destino, eu posso ter a perca completa de um quadro sem a detecção que houve o quadro. Entenderam o problema? Então nós preenchemos ali aquele campo de preenchimento para que ele tenha um tamanho de bítex que é referente ao tempo do meio. Qual é o tempo do meio no protocolo Ethernet? Preste bastante atenção. O tempo máximo é de 100 nanosegundos. O tempo máximo então é de 100 nanosegundos. Eu sabendo o tempo máximo de um aqui na Ethernet e eu sabendo o tamanho de bítex que eu tenho, então eu consigo preencher esse campo de preenchimento para que ele tenha um tamanho de certa forma, que os primeiros bítex começam a chegar no destino e eu estou então no menor pacote já terminando de transmitir, então chegou do outro lado. Então essa existência desse tamanho mínimo é de 64 bytes. É decorrência então de ter que dar esse tempo para o sinal ser transmitido da origem até o destino pelo menos no começo. Em 2500 metros, quatro repetidores, segundo a I3Z, 800 e 2.3, eu preciso de quatro repetidores para alcançar 2,5 km. Esse sinal demora aproximadamente 50 microsegundos. O que ocorre? Eu estou falando de 100 nanosegundos ali, 200, 300 m de cabo coaxial, depende do cabo que você está usando, mas aqui eu estou falando de microsegundos, a unidade de mídia até mudou por causa dos repetidores. Repetidor tem um tempo para a execução. Um canal Ethernet de 10 megabits conforme eu já falei, eu pera então em 100 nanosegundos dentro de um enlace. Então ele precisaria de 500 bits para funcionar a ideia do quadro mínimo e eles põem mais 12 de segurança. Então trabalha como mínimo 512 bits dentro do Ethernet. Ali eu tenho o pacote começando o tempo zero, ali eu tenho o pacote quase em B e aí do nada, olha que interessante, colisão. Houve uma colisão em C e aí todos os dados são perdidos. Mas veja que a rajada de sinal que eu vou detectar que houve um possível problema em A só vai ocorrer dois tempos depois. Ele estava quase chegando. A Ethernet clássica utiliza um algoritmo, CSMA conforme já foi dito, afinal existe colisão ali. Só que ele utiliza uma variação do 1 persistente. Então além de ele ser persistente no canal enquanto tem alguém já conversando, ele também admite que vai conseguir em 100% das vezes o canal quando ele for liberado. Bom, depois de uma colisão o tempo é dividido em slots discritos, o cumprimento é igual ao pior tempo de propagação que é de dois tempos. Então as estações realizam randall com no máximo alguns números de slot. Vamos falar agora da Ethernet não comutada. Então a Ethernet não comutada é correndo. Eu não tenho um suíte na rede. Eu opero com rubs. Você sabe que rubs são um grande curto-circuito. Se você for muito bom de solda e tiver bons equipamentos, você faz seu próprio rub. Normalmente. Então rubs são grandes curto-circuitos, são fios eletricamente conectados e acabou operando na camada física. Cabeamentos, então nós já tínhamos nesse momento, estávamos operando com cabo coaxial e CART3 e os rubs então eram utilizados para a comunicação com concentradores. Lembrando que nós estamos utilizando um modelo de rubs de colisão. Então utilizamos CSMAs com colisão, com detecção de colisão. É muito importante quando eu tenho um equipamento na rede, quando eu tenho dois, cada equipamento tem 50% do tempo. Quando eu tenho três, agora cada equipamento tem um terço do tempo. Veja que quanto mais equipamentos eu ingresso na rede, menos tempo de canal eu tenho e maior a probabilidade de colisões. Então essas redes com rubs não poderiam ser muito grandes. Mas pelo menos era facilmente utilizado, você coloca e funciona. Por ser um grande curto-circuito, o rub é natural que a tecnologia era extremamente barato e por ser justamente um curto-circuito eletrônico e não haver nenhum tipo de processamento em circuito, não precisar de memória, não precisar de nada disso, extremamente rápido. Com o aumento da rede, se torna muito ineficiente. Então ele vai se tornando ineficiente para uma lande de S computadores na década de 80, início década de 90, ainda dava, mas já começava a agarrar. Agora o problema mesmo é quando precisamos de interconectar as lanças. Se for para interconectar o seu prédio, imagina o número de computadores, imagina interconectar o bairro inteiro com um broadcast atingindo o bairro inteiro, com as mensagens do bairro inteiro sendo replicada para o bairro inteiro. Não dá. Neste modelo de comutação aonde vamos chaviar as portas é muito mais inteligente. E eu vou conseguir, mesmo com um controle maior do meio, um desempenho maior, tanto que os rubs saíram de mercados com advento do suíte e com barateamento do suíte. Então ele é mais caro naturalmente que o rubro. Nós vamos ver o porquê. Então o suíte faz comutação de quadros. O suíte faz comutação de quadros. O router faz comutação de pacotes. Decorem disso. Quadros suíte. O número desse sistema é um suíte que contém uma placa integrada de alta velocidade. Naturalmente eu tenho ali dentro um circuito virtual de chaveamento e uma tabela arpe. Tome muito cuidado. A tabela arpe é consultada na camada 2, mas os protocolos arpe estão na camada 3. Tome cuidado com falsas afirmações para em uma prova de certificação tirarem ponto de vocês. Então muito cuidado. Então eu tenho uma tabela aqui. Eu consulto uma tabela e faço um chaveamento. Aqui em ai eu tenho um rub. Veja que todos os cabos estão conectados a um único ponto, o que o torna um grande curto circuito. Já em B eu tenho esse chaveamento de portas. Igual chaveamento de memória para multiprocessadores. Que vocês viram lá nos sistemas opressionais modernos. Eu tenho esse chaveamento de porta muito rápido. Porém o chaveamento de porta precisa que seja passado em direço de destino. Então é natural que o suíte já precise de uma certa capacidade de armazenamento para armazenar um quadro para que eu possa compreender quatro chaves. Eu devo fechar para ter a comunicação. Esse modelo é possível ter múltiplas conexões ocorrendo em portas diferentes. Fiquei bem claro isso. O suíte traz um ganho de ganho. Ele não quebra o meu domínio de broadcast. Mas ele faz naturalmente um chaveamento mais eficiente da minha rede. Na verdade o outro não tem chaveamento, o torna muito mais eficiente. E aí você pode sim ter suítes com portas, par trançado, RJ45, interligados a grandes rubies. Professor, por que você utilizaria o ruby? Eu utilizaria o ruby quando eu gostaria que todos recebessem a mesma mensagem. E isso tá onde? Se você olhar no livro de sistemas operacionais modernos no capítulo de multiprocessamento, você vai ter um subtópico lá chamado processamento em bando. Ou todo mundo ouve a mensagem ou ninguém ouve. E o bando pode estar distribuído em máquinas distintas. É normal. Então operar como ruby tem seu uso. É naturalmente que nas redes clássicas nós utilizamos nossas casas, nossos escritórios e suíte, então ele impere com aquele uso como algo mais adaptado. Muito melhor. Mas eu tenho uso para o ruby sim senhor. Festo na internet. Muitas instalações precisavam de maior largura de banda. E tinham diversas lanças de 10 megabits conectadas por um labirinto de repetidores ruby suítes. Um labirinto infernal. A veja que nós não estamos falando de holders ainda. Em 1992 a I3Z reúne então comitê para discutir um modelo de 100 megabits que foi aprovado somente em 1995. Um ano depois eu estava terminando o segundo grau. Olha que interessante. Os anos passam. Basicamente reduzir de 100 nanosegundos o tempo do canal para 10 nanosegundos era a forma então de isso dar certo. Porque se eu não mudo tecnologia, olha só a jogada dos caras, se eu não mudo tecnologia mas eu mudo os meios para conseguir reduzir de 100 para 10 nanosegundos eu consigo sair de internet e ir para a festa de internet e eu consigo manter todo o legado. Não precisa mudar o que já tem. E isso é muito importante em um momento em que tudo era muito caro. Então eu tenho aí essa melhoria no festa de internet e assim nós vamos trabalhar. Naturalmente os cabos coaxiais vão ter que ser melhorados, a qualidade do meio será toda melhorado, a redução do tamanho do cabo coaxial. Então, por exemplo, o par transado de 100 metros, cat 3, 100 metros foi definido e acabou. Na verdade, 98 metros, 100 metros, não sei não. Eu já tive muito problema com cabeamento de 100 metros. Você vai assim, vou cortar exatamente 100 metros. Chega a puxar a trena para fazer. Cara, isso vai dar problema. Bom, também não sei se é o cabo vagabundo que me deu. O par transado de 100 metros, mas cat 5 e um cabo de fibra ótica. Um cabo de fibra ótica de 2 mil metros. Você sabe porque eu ri que eu estava olhando hoje um cabo, cat 6, para comprar uma caixa de 3,5 metros, estava 4 mil reais. Eu tenho que trabalhar muito para conseguir isso. Eu praticamente tenho que dar aula 10 anos no YouTube para conseguir comprar um treco desse. Gigabit Ethernet. Então veja só, melhoramos os meios, tentamos reduzir, tentamos trabalhar nos equipamentos para conseguir reduzir de 100 mil nos segundos para 10 mil nos segundos. Só que quando a gente vai para o Gigabit Ethernet, não dá mais para trabalhar como estava trabalhando a Ethernet. Eu não consigo chegar lá. Então, em 1998, nós vamos ratificar o 802.3 AB, 899. E aí, nós vamos colocar agora o Gigabit Ethernet que vai admitir o modo full e half, mas ao contrário dos anteriores, o full duplex é o modo preferencial deste padrão. O modo full duplex. Vamos trabalhar também nos meios de comunicação, ou seja, no cabeamento, equipamentos, algoritmos para conseguir chegar em 1 ano no segundo o tempo de resposta. Por exemplo, esse aqui é o cat 6. Esse cat 6, ele está caro para caramba. Sai uns 3, 4 mil reais que eu vi lá no site. Também não vi a procedência do site, só bati o olho. Vou deixar isso para o outro dia. Deixa eu terminar de digerir o que eu paguei lá para o veterinário do meu cachorro, que foi quase isso. Então, é só, veja que eu tenho blindagem nos canais. Olha que interessante, eu tenho uma blindagem nos canais, que são os pares, porque ele está tentando reduzir uma coisa chamada diafonia. Quando você tem múltiplos canais em um meio, um canal interfere no outro, isso é chamado de diafonia. Seja uma passagem de corrente elétrica, seja uma diferença de densidade em um determinado ponto do canal, lá da liga metálica, não foi bem misturada, tá ok? Isso pode gerar, então, um pulso eletromagnético interno do cabo, que afeta ele mesmo. Mas ali, veja que os pares estão muito bem isolados em gaiola de farida aí. Isso é muito importante. Diafonia. Se você olhar, ou ter um corte acima do cabo, que você tem ali uma malha, aquilo é uma segunda gaiola de farida e mais externa, tá? Aquilo ali pode ser aterrado. Você pode fazer um aterramento específico para a rede, especial para a rede. Você coloca bastante aterramento mesmo, não tem a dor, não. O que ocorre? Aquela gaiola de farida externa ali serve para reduzir também as duas interferências externas que podemos ter do cabo, tá? Repare, as interferências externas nós não chamamos de diafonia, tá? Fiquei claro isso. As duas interferências externas é campo eletromagnético e rádio frequência. Tudo bem? Pode ocorrer ali gerando cargas. Ele gera cargas no próprio meio, tá? Vantagens do modo ful, veja só, se eu estou no ful do Plex, olha na nossa primeira aula, eu tenho um canal para escrever, um canal para ouvir somente, não tenho colisão, estou no ponto a ponto, tá? Outra coisa aqui, ó. Gigabit Ethernet? Ponto a ponto. Esquece broadcast. Gigabit Ethernet? Ponto a ponto nessa especificação, tá? O buffer do switch passa a ser quase que desnecessário. Eu tenho uma passagem mais rápida dos dados pelo switch, naturalmente eles não vão onerar ali em uso de memória e não precisam guardar tempo de canal, né? Ele opera com rajadas, o ful do Plex, ele opera com rajadas de dados, né? Praticamente ali, quase que nem olhar o outro canal tá escrevendo ou não, ele dá rajada e acabou. Então nós temos ali as fibra ópticas de 550 metros, fibra óptica, veja que nós não temos cadê o cabo coaxial, né? Esquece, né? Não dá, né? Cabo coaxial, eu precisaria de ter um ful e como é que eu consigo? É complicado, né? A sessão diz que dá pra fazer o half, dá pra fazer o half mais em fibra, né? Pra conseguir o nano segundo, somente. Então veja que nós estamos esbarrando no Gigabit Ethernet, nós estamos esbarrando em limitações da física, tá? Ali eu tenho dois pares no cabo STP, são dois pares no cabo STP, tá? Blindado nós temos ali o cat5 clássico, tá? Sem blindagem, já funciona o Gigabit Ethernet. Estando dentro de um nano segundo ali o enlace. Rede Ethernet de 10 Gigabits, ratificado em 2006, mas foi uma longa luta, por quê? É, naturalmente, é 10 Gigabit Ethernet, é um rosto elevado de equipamentos. Pra você ter uma noção, nem todo equipamento, nem todo elemento da tabela periódia que se utilizava até então, pode ser utilizado agora, nós vamos ter que partir ali até às vezes para conectores em ouro entre outras lias, tá? Pouco mais difícil isso aqui. Usado em pontos estratégicos da organização pelo alto custo, e opera apenas em fuduplex, ele não opera em half duplex, jamais. Então tá aqui, então, os meios, veja, agora só opera com cat6a. Já não opera então com cat5, você não chega nessa taxa, tá? Aquela imagem daquele cabo que eu falei pra vocês ali, ele é um cat6, tá? Olha outro cat6 aqui, esse tem aqui até o separador de pares. Você pode substituir separador de pares pelo aquele papel alumínio que está então ali, fazendo a gaiola de foda e daí eu até prefiro, né? Os pares separados por alumínio, em vez de ser separados por essa... essa percina de... essa cruzeta de plástico aí. Cara, isso aí é horrível de climpar. Isso aí, tá raiva de climpar, ok? Isso aqui é difícil de climpar, tá? Veja que tem um silge de aterramento ali, você pode fazer aterramento desse cabo, tá? Muito trampo, fazer uma climpagem daquilo ali, cara. Beleza? Bom, na próxima, próximo vídeo, então nós vamos falar sobre lança em fio, nós vamos nos aprofundar então ali como que o Wi-Fi vai operar, nós vamos falar do protocolo lá 802, 11, A, O, B, O, e aí todos os outros, o N, todos, ok? Beleza? Então espero você na nossa próxima aula. Até lá!