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Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade arco Antônio Chaves Câmara LS LogicSo ft Exponet’97 Exponet’97
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Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

Jan 11, 2016

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Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade. Exponet’97. Marco Antônio Chaves Câmara. LogicSoft. LS. Agenda. Ethernet e derivadas 100VG-AnyLAN FDDI ATM. Agenda. Ethernet e derivadas Lembrando do ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet 100VG-AnyLAN FDDI ATM. - PowerPoint PPT Presentation
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Page 1: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

Avaliação das tecnologias de Redes de

Alta Velocidade

Marco Antônio Chaves Câmara

LSLS LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

Page 2: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Ethernet e derivadas

• 100VG-AnyLAN

• FDDI

• ATM

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Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Ethernet e derivadas– Lembrando do ethernet

– Fast Ethernet

– Gigabit Ethernet

• 100VG-AnyLAN

• FDDI

• ATM

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Exponet’97Exponet’97Lembrando o

ethernet

• Ambiente baseado em broadcasting (difusão)– Mensagens circulam sempre por todas as

estações do segmento.

• Método de acesso CSMA/CD– Acesso estatístico ao meio;

– Prioridade para a demanda;

– Eficiente dentro das limitações da norma

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Exponet’97Exponet’97 Falhas no Ethernet

• Detecção da Portadora

• Estados de Operação

• Eficiência

• Suporte a aplicações isócronas

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Exponet’97Exponet’97Sensibilidade a

falhas

• Os dados transmitidos por uma estação devem ser recebidos por todas as outras, independente da situação !

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Exponet’97Exponet’97Estados de Operação

• Desocupado– Nenhuma mensagem transmitida (n=0)

– Eficiência nula, como em qualquer outro método

• Transmissão OK– Uma mensagem transmitida (n=1)

– Eficiência máxima

• Colisão + Contenção– Mais de uma mensagem transmitida (n)

– Eficiência nula, por conta do método

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Exponet’97Exponet’97 Eficiência

• Análise do pior caso de contenção• A e B estão nas extremidades de um cabo bem longo

• A e B decidem transmitir “quase que” simultaneamente :

Na verdade, B transmite alguns instantes antes da informação de A chegar !

A B

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Exponet’97Exponet’97 Eficiência

• Analisando o tempo de deslocamento :• Velocidade extremamente alta (velocidade próxima da luz = 60~70%)

• Velocidade de deslocamento não é função da taxa de transferência !

A B

Page 10: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Eficiência

• Interrupção da transmissão ocorre após a chegada da colisão em A :• Deslocamento ocorre na mesma velocidade

• Ocorre apenas a inversão de sentido de deslocamento

A B

Page 11: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Eficiência

• Analisando o tempo de deslocamento :• Velocidade extremamente alta (velocidade próxima da luz = 60~70%)

• Velocidade de deslocamento não é função da taxa de transferência !

A B

Page 12: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

Round TripTime

Tempo Fixo

Mensagem1

Mensagem2

tm1 tm2

Eficiência =1

2BeL

Onde: B - banda passantee - proporcional ao no. de colisõesL - comprimento do caboc - velocidade da luzF - comprimento do pacote

cF1 +

Eficiência

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Exponet’97Exponet’97

• Aplicações isócronas

• Ethernet é estatístico !– Estações não sabem quando poderão transmitir

– Não há limite máximo de tempo para transmissão

• Não há tratamento de prioridades– Mensagens são colocadas conforme a disponibilidade do

meio físico

– Aplicações críticas são tratadas da mesma forma que outras

• Sensibilidade ao tráfego– Com mais tráfego, menor a probabilidade de

atendimento imediato

Suporte ao Sincronismo

Page 14: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Os switches

ethernet

• Unificam diversas bridges com “n” portas;

• Permitem a redução da latência típica das bridges;10M

10M10M10M

Back-Plane

Page 15: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Conceitos Básicos

Segmentos comunicam-seSegmentos comunicam-sedois a dois, sem concorrênciadois a dois, sem concorrênciapelo canal de comunicação.pelo canal de comunicação.

10M

10M10M10M

• Unificam diversas bridges com “n” portas;

• Permitem a redução da latência típica das bridges;

Page 16: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Conceitos Básicos

• Unificam diversas bridges com “n” portas;

• Permitem a redução da latência típica das bridges;

A eliminação da latência se dá A eliminação da latência se dá pela modificação do métodopela modificação do métodode chaveamento.de chaveamento.

10M

10M10M10M

Page 17: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Os switches

• Ethernet é preservado :– Formato e endereços se mantêm

– Taxa de transferência efetiva aumenta significativamente

– Compatibilidade com ambiente nativo é total

• Excelente alternativa p/ redes já implantadas– Mantém instalações físicas, equipamentos etc

– Possibilita a interligação quase que instantânea

– Permite inserir as novas tecnologias nos pontos críticos

• Não resolve o problema das aplicações isócronas

Page 18: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Ethernet e derivadas– Lembrando do ethernet

– Fast Ethernet

– Gigabit Ethernet

• 100VG-AnyLAN

• FDDI

• ATM

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Apoio forte dos fabricantes– Fast Ethernet Alliance

• Mais de 70% do mercado Ethernet

• Integração simplificada com o ethernet– Mesmo formato de quadro

– Interligação através de bridges / switches

– Não há perda de performance na “conversão”

• Mantém o problema c/aplicações isócronas

Page 20: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Preservando o

Ethernet

• Totalmente baseada no modelo ethernet– Comitê IEEE 802.3u

– Padrão par trançado - 100Base-Tx

– Mesmo método de acesso - CSMA/CD

– Diferença básica é a taxa de transferência (10X)

• Valem as mesmas regras do ethernet– Round trip time Redução das distâncias

máximas

– Compartilhamento do meio agora é desaconselhável !

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Exponet’97Exponet’97 Os novos limites

• Redução das distâncias máximas– Objetivo foi manter eficiência e características do

Ethernet.

– Diâmetro máximo foi reduzido de 2.500 m para 205 m

– Máximo de 2(dois) segmentos interligados

• Redução do número de repetidores permitidos– Máximo de dois repetidores

• Limites podem ser extendidos com o uso de switches !– Na prática, pensou em 100BaseT, pensou em switches !!!

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Exponet’97Exponet’97As novas

características

• Nova interface de transceptor– Chama-se MII (Medium Independent Interface)

• No Ethernet, era chamada de AUI

– Conector similar ao SCSI, com 40 pinos

– Adaptador obrigatoriamente deve ser “pocket”

• Mudanças na padronização– Padrão TP é baseado no CDDI

– Codificação no meio físico foi alterada

– Incluída a capacidade de auto-negociação

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Exponet’97Exponet’97 Meios Físicos & Implementação

• 100Base-TX

• 100Base-FX

• 100Base-T4

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Exponet’97Exponet’97 Meios Físicos & Implementação

• 100Base-TX– É a especificação original

– 2 pares UTP categoria 5

• 100Base-FX

• 100Base-T4

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Exponet’97Exponet’97 Meios Físicos & Implementação

• 100Base-TX

• 100Base-FX– Fibras multimodo

• Máximo de 412 m (half-duplex) ou 2.000 m (full-duplex) em ligações switch-switch

• Distâncias diminuem se usarmos repetidores

– Especificação prevê também fibra monomodo• Máximo de 20 Km (full-duplex) para ligações switch-switch

– Sinal na faixa dos 1.300 nm; atenuação máxima de 11 dB

• 100Base-T4

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Exponet’97Exponet’97 Meios Físicos & Implementação

• 100Base-TX

• 100Base-FX

• 100Base-T4– 4 pares de cabos nível 3, 4 ou 5

– Não admite transmissão full-duplex

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Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Ethernet e derivadas– Lembrando do ethernet

– Fast Ethernet

– Gigabit Ethernet

• 100VG-AnyLAN

• FDDI

• ATM

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Exponet’97Exponet’97 Gigabit Ethernet

1982198210 MBps10 MBps

19941994100 MBps100 MBps

199819981000 MBps1000 MBps

Page 29: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Padrão em normatização

• Previsão econômica

• Tecnologia para pontos de alto tráfego

• Apoio de grupo forte de fabricantes

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Padrão em normatização– Prevista finalização da primeira versão no início de

1998• Fibra full-duplex e cabo STP

• Padrão para half-duplex deve ficar pronto em 1999

– Comitês IEEE802.3z e IEEE802.3ab• Grupo criado em Jan 1996

• Previsão econômica

• Tecnologia para pontos de alto tráfego

• Apoio de grupo forte de fabricantes

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Padrão em normatização

• Previsão econômica– 10 vezes mais performance

– 3 vezes mais custo(*) Base : 100BaseFX

• Tecnologia para pontos de alto tráfego

• Apoio de grupo forte de fabricantes

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Padrão em normatização

• Previsão econômica

• Tecnologia para pontos de alto tráfego– Não deve atender a estações

– Previsto para interligação de switches e super-servidores

• Apoio de grupo forte de fabricantes

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Padrão em normatização

• Previsão econômica

• Tecnologia para pontos de alto tráfego

• Apoio de grupo forte de fabricantes– Gigabit Ethernet Alliance

– Criada em maio/96

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Exponet’97Exponet’97 Nomenclatura

• 1000Base-SX– Padrão sobre fibra multimodo

com sinal de 850 nm

• 1000Base-LX– Padrão sobre fibra multimodo

com sinal de 1300 nm e fibra monomodo

• 1000Base-CX– Padrão sobre par trançado

blindado(STP)

• 1000Base-T– Padrão sobre par trançado não

blindado (UTP)

??

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Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Ethernet e derivadas

• 100VG-AnyLAN– Características da norma

– O método de acesso

– O uso do meio físico

• FDDI

• ATM

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• VG = Voice Grade– Desenvolvida originalmente p/ cabos nível 3

• Comitê IEEE 802.12 - Aprovado em junho/95

• Suporte a aplicações isócronas– Multimídia

– Tratamento de prioridade eficiente, embora inferior ao ATM

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Exponet’97Exponet’97Novas

características

• Limites ampliados– Diâmetro da rede de 8.000 m

– Cabeamento UTP Cat.5 - 200 m

• Método de Acesso e codificação no meio físico inovadores– Demand Priority

– Quartet Channeling

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Exponet’97Exponet’97 Demand Priority

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Exponet’97Exponet’97

Quando uma estação desejaenviar uma mensagem, ela secomunica com o concentrador

Demand Priority

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Exponet’97Exponet’97

Ao receber a solicitação, oconcentrador verifica a dispo-nibilidade do meio físico para aestação destino. Estando dispo-nível, este é liberado imediata-mente para a comunicação.

Demand Priority

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Exponet’97Exponet’97 Demand Priority

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Exponet’97Exponet’97

No entanto, podem surgir soli-citações (inclusive múltiplas) durante uma comunicação en-volvendo a estação destino ...

11aa

22aa

Demand Priority

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Exponet’97Exponet’97

Quando as múltiplas solicitações che-gam ao concentrador, são tratadas porum esquema de prioridades que determi-na qual será a próxima estação a falar ...

22aa

11aaACESSO PRIORIDADE 01 02 02 01

Demand Priority

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Exponet’97Exponet’97

O algoritmo também garanteque todos falam, mesmo sobre

condições de alto tráfego

Demand Priority

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Exponet’97Exponet’97

??

Quartet Channeling

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Exponet’97Exponet’97

• Divide quadro em conjuntos de cinco bits, que são enviados sequencialmente para cada canal (par do cabo).

• Com a sinalização, a frequência máxima chega a 15 MHz

• Algoritmo de scrambling reduz interferências e diafonia

Par Trançado 1Par Trançado 2Par Trançado 3Par Trançado 4

Estação

100 MBps

4 x 15 MHz

Concentrador

Quartet Channeling

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Exponet’97Exponet’97 O uso do meio físico

•UTP Categoria 3 e 4– 100 m

•UTP Categoria 5– 200 m

•STP Tipo 1– 100 m

•Fibra Ótica– 2000 m

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Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Ethernet e derivadas

• 100VG-AnyLAN

• FDDI– Características da norma

– A eficiência do método

– Redundância & segurança

– Implementação

• ATM

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Topologia em Anel

• Limites

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Topologia em Anel– 2 anéis redundantes

– Método de Acesso por Passagem de token

• Limites

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Topologia em Anel

• Limites– 2 Km entre estações (pode chegar a 60 Km,

conforme a fibra)

– Comprimento total de 100 Km (até 200Km em caso de falhas)

– 500 estações conectadas

– Taxa de transferência de 100 MBps

Page 52: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Método de acesso

Existe um anel duplo, ondeExiste um anel duplo, ondetodos os nós se conectamtodos os nós se conectam

Page 53: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

FDDIFDDIEarly Token ReleaseEarly Token Release

Método de acesso

Page 54: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

1o. Passo :token circula pelo anel

FDDIFDDI

Método de acessoMétodo de acesso

Page 55: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

22oo. Passo :. Passo :tokentoken é retirado pela estação é retirado pela estaçãoque deseja transmitirque deseja transmitir

FDDIFDDI

Método de acessoMétodo de acesso

Page 56: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

33oo. Passo :. Passo :tokentoken é substituído por men- é substituído por men-sagem a ser transmitidasagem a ser transmitida

M

FDDIFDDI

Método de acessoMétodo de acesso

Page 57: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

44oo. Passo :. Passo :Após análise da mensagemApós análise da mensagempela próx.estação, o pela próx.estação, o tokentoken é érecolocado no anelrecolocado no anel M

FDDIFDDI

Método de acessoMétodo de acesso

Page 58: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

Próximos Passos :Tudo continua da mesma forma

que no token-ring, mas podemos tervárias mensagens simultâneas

circulando no anel

FDDIFDDI

MM

M

M

M

M

Método de acesso

Page 59: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

Como cada estação falaComo cada estação falao que quizer a cada novo o que quizer a cada novo tokentoken,,

o desempenho é máximo, chegandoo desempenho é máximo, chegandopróximo a 100 Mbps por estaçãopróximo a 100 Mbps por estação

FDDIFDDI

Método de acesso

Page 60: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

• Estrelas cascateadas a partir de pontos do anel principal;

• Dois anéis redundantes (principal e secundário).

Anel Primário

Anel Secundário

Topologia

Page 61: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

Sobre condiçõesnormais, os dadosfluem no sentidodo anel principal

Page 62: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

Em caso de pro-Em caso de pro-blemas em umblemas em umdos trechos dodos trechos doanel principal ...anel principal ...

Page 63: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

... os nós que delimi-... os nós que delimi-tam o trecho defei-tam o trecho defei-tuoso fazem a trocatuoso fazem a trocapara o anelpara o anelsecundáriosecundário

Tolerância a Falhas

Page 64: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

Mesmo em caso deproblemas aindamais sérios, envol-vendo ambos osanéis ...

Page 65: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

... os nós que de-... os nós que de-limitam o trecho limitam o trecho defeituoso defeituoso permitem opermitem oretorno peloretorno peloanel secundá-anel secundá-rio, em sentido rio, em sentido inverso !inverso !

Page 66: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

Em caso deEm caso defalhas emfalhas emum nó ...um nó ...

Page 67: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

... ocorre o “parti-... ocorre o “parti-cionamento” do nó,cionamento” do nó,que na verdade éque na verdade éum um bypassbypass sobre o sobre omesmo, garan-mesmo, garan-tindo um aneltindo um anelíntegroíntegro

Page 68: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

Um nível adicionalUm nível adicionalde segurança podede segurança podeainda ser dadoainda ser dadoatravés doatravés dooptical by-passoptical by-pass,,que recuperaque recuperafalhas a nível defalhas a nível deconectorconector

Page 69: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

Quando equipada comQuando equipada comeste tipo especial deeste tipo especial deconector, o nó é ca-conector, o nó é ca-paz de realizarpaz de realizarby-pass by-pass a nívela nívelfísico, na faltafísico, na faltade energia, comde energia, comum um softwaresoftware de degerenciamento ougerenciamento oupor ação física.por ação física.

Page 70: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Implementação

• MMF-PMD (Multi Mode Fiber - PMD)– X3.166-1990 / ISO 9314-3

– Fibra de 62,5/125 microns multimodo • Igual à usada no Ethernet

• Alternativas: 50/125, 85/125 e 100/140 microns

– Emissor de Luz tipo LED• Comprimento de Onda entre 1.270 e 1.380

nanômetros (infra-vermelho)

– Atenuação máxima de 11dB

– Cabos de até 2 Km

Page 71: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Implementação

• SMF-PMD (Single Mode Fiber - PMD)– X3.194-1991 / ISO9314-4

– Aplicações especiais

– Emissor de Luz laser

– Atenuação máxima entre 10 e 32 dB

– Cabos de até 60 Km

Page 72: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Implementação

• TP-PMD (Twisted Pair-PMD)

• SDDI - Cabo STP– Alcance de 100 metros

• CDDI (Copper Distributed Data Interface)– Cabo UTP ou STP

– Alcance de 100 metros

– Aceita apenas cabos nível 5 de quatro pares

Page 73: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Ethernet e derivadas

• 100VG-AnyLAN

• FDDI

• ATM– As características da norma

– Características básicas

– Integração com redes convencionais

Page 74: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 A norma

• ATM Forum– Criação em 1991:

• Adaptive Corporation

• Cisco System, Inc.

• Sprint Corporation

• Northern Telecom Ltd.

• 1992 - 1ª Versão UNI

• 1993 - UNI 3.0

• 1994 - Classical IP and ARP over ATM (IETF)

Page 75: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

Rede Rede

• A idéia :– Simplificar o trabalho da camada de enlace, passando suas

funções para as camadas superiores;

– Eliminar a camada 3 para o fluxo nominal (manter apenas durante a sinalização).

Física

Enlace

Page 76: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

Rede Rede

• Implementando :– Reduzem-se as funções das camadas 2 e 3 controles passam a

funcionar fim a fim (transporte);

– Informações de sinalização seguem por circuitos virtuais separados;

– O roteamento é feito no momento da conexão (criação do circuito virtual).

Física

Enlace

Page 77: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

Rede Rede

• Implementando :– Reduzem-se as funções das camadas 2 e 3 controles passam a

funcionar fim a fim (transporte);

– Informações de sinalização seguem por circuitos virtuais separados;

– O roteamento é feito no momento da conexão (criação do circuito virtual).

Física

Enlace

O que é

“circuito

virtual” ?

Page 78: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

A existência do A existência do circuito virtual circuito virtual vai garantir que,vai garantir que,após o estabelecimento da conexão, todas as infor-após o estabelecimento da conexão, todas as infor-mações posteriores sejam encaminhadas direta-mações posteriores sejam encaminhadas direta-mente.mente.

Page 79: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

Estações ...

ATM - Topologia

Page 80: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

“Switches” ATM ...

ATM - Topologia

Page 81: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

“Links” UNI ...User-to-Network Interface

UNI

UNI

UNI

ATM - Topologia

Page 82: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

“Links” NNI ...Network-to-Network Interface

NNI

NNINNI

NNI

Page 83: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Modelo de Referência

• Define quatro planos– Gerência Planos

– Gerência Camadas

– Controle

– Usuário

Page 84: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Modelo de Referência

• Define quatro planos– Gerência Planos

– Gerência Camadas

– Controle

– Usuário

Page 85: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 As Camadas

• Camadas Superiores

• Camada de Adaptação

• Camada ATM

• Camada Física

Page 86: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 As Camadas

• Camadas Superiores

• Camada de Adaptação– Primeira camada fim-a-fim no ATM

– AAL (ATM Adaptation Layer)

• Camada ATM

• Camada Física

Page 87: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 As Camadas

• Camadas Superiores

• Camada de Adaptação

• Camada ATM– Presente em todos os equipamentos da rede

• Camada Física

Page 88: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

• Camadas Superiores

• Camada de Adaptação

• Camada ATM

• Camada Física– Presente em todos os equipamentos da rede

– Dividida nas subcamadas TC e PM• TC (Convergência de Transmissão) e

PM (Mídia Física)

As Camadas

Page 89: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 A Camada Física

• A subcamada TC

• A subcamada PM

Page 90: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 A Camada Física

• A subcamada TC– Desacopla a taxa de geração de

pacotes da taxa de transmissão

– Gera e verifica o HEC (Header Error Control), que é o único controle de erro !

• A subcamada PM

Page 91: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 A Camada Física

• A subcamada TC

• A subcamada PM– Ainda não está totalmente definida

– Há uma forte tendência à compatibilidade com as redes já existentes• FDDI

• Ethernet

Page 92: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 A Camada ATM

• Adição e remoção do cabeçalho

• Chaveamento e encaminhamento– Campos VPI e VCI do cabeçalho

– Meio Físico contém VPI que contém VCI

• GFC– Controle Genérico do Fluxo

– Presente no cabeçalho apenas na UNI

Page 93: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Formato da Célula

CabeçalhoCabeçalho

DadosDados

BytesBytesGFCGFC VPIVPI

VPIVPI VCIVCI

VCIVCI

VCIVCI PTPT CLPCLP

HECHEC

48 bytes de dados48 bytes de dados

1122334455

5353

Page 94: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Formato da Célula

GFC - Generic Flow ControlApenas na UNI !

VPI - Virtual Path IdentifierVCI - Virtual Channel

IdentifierPT - Payload TypeCLP - Cell Loss PriorityHEC - Header Error Control

GFCGFC VPIVPI

VPIVPI VCIVCI

VCIVCI

VCIVCI PTPT CLPCLP

HECHEC

48 bytes de dados48 bytes de dados

1122334455

5353

Page 95: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Formato da Célula

• Representam 90% da célula– Header = 10% (Overhead ?)

• Diversos formatos :– Vídeo

– Voz

– Dados

• O tamanho é fixo !

GFCGFC VPIVPI

VPIVPI VCIVCI

VCIVCI

VCIVCI PTPT CLPCLP

HECHEC

48 bytes de dados48 bytes de dados

1122334455

5353

Page 96: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 A Camada ATM

• Adição e remoção do cabeçalho

• Chaveamento e encaminhamento– É o “coração” do ATM

– Campos VPI e VCI do cabeçalho

– Meio Físico contém VPI que contém VCI

Page 97: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

No exemplo :No exemplo :LV1 = Dados TCP/IPLV1 = Dados TCP/IP

LV2 = VídeoLV2 = Vídeo

LV3 = Back-UpLV3 = Back-Up

LV4 = Outros DadosLV4 = Outros Dados

LV1

LV2

LV3

LV4

Page 98: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Camada Adaptação

• Classes de Serviço

• Os tipos de AAL

Page 99: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Classes de Serviço

• A AAL utiliza os serviços das camadas inferiores para oferecer serviços com características específicas (classes)

Classe A Classe B Classe C Classe D

Sincronismo entre Origem e Destino

Obrigatório ObrigatórioNão

obrigatórioNão

obrigatório

Taxa de Transferência Constante Variável Variável Variável

Modo de ConexãoOrient.à Conexão

Orient.à Conexão

Orient.à Conexão

Sem conexão

Camada de Adaptação Utilizada

AAL1 AAL2 AAL3-5 AAL3-5

Page 100: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Classes de Serviço

• Atributos permitem modificações no tipo de serviço :– VBR ou CBR

– Presença do Sincronismo

• Cada serviço específico é oferecido por um tipo de AALClasse A Classe B Classe C Classe D

Sincronismo entre Origem e Destino

Obrigatório ObrigatórioNão

obrigatórioNão

obrigatório

Taxa de Transferência Constante Variável Variável Variável

Modo de ConexãoOrient.à Conexão

Orient.à Conexão

Orient.à Conexão

Sem conexão

Camada de Adaptação Utilizada

AAL1 AAL2 AAL3-5 AAL3-5

Page 101: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Camada de Adaptação

• Classes de Serviço

• Os tipos de AAL– AAL 0 - não existe

– AAL 1 - realiza serviços classe A

– AAL 2 - realiza serviços classe B - não é utilizada atualmente

– AAL 3/4 - realiza serviços classes C e D. Foram combinadas durante a definição

– AAL 5 - realiza serviços das classes C e D, porém de forma mais simples

Page 102: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Interligação de

redes

• Difusão X ATM

• As camadas superiores

• A emulação de LAN

Page 103: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Difusão X ATM

• A difusão nas redes convencionais

• Existe conexão em redes convencionais ?

• A conexão nas redes ATM

• Existe difusão em redes ATM ?

Page 104: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97A Difusão nas

Redes

• Informações colocadas por uma estação são recebidas por todas as outras

• Prejuízo para o desempenho coletivo

• Facilidade para tráfego broadcast

• Orientação à conexão é garantida por protocolos de camadas superiores

Intenção X Realidade

Page 105: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97Sup. à Conexão &

ATM

• Premissa Básica– Comunicação ocorre através de links virtuais

previamente estabelecidos entre as estações envolvidas

• Agora é a difusão que deve ser garantida por dispositivos adicionais– N x N conexões seria simples, mas dispendioso

– Deixar isto a cargo da estação seria problemático

Page 106: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Difusão X ATM

• As camadas superiores

• A emulação de LAN

Page 107: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97As camadas superiores

• Sobre a camada AAL podem existir serviços fim-a-fim– Compatibilidade com a

camada de transporte

– Protocolos de camada de transporte, como o TCP, são implementáveis

– Teríamos uma pilha de protocolos bastante eficiente

AAL

ATM

Física

?

Page 108: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

• Sobre a camada AAL podem existir serviços fim-a-fim– Compatibilidade com a

camada de transporte

– Protocolos de camada de transporte, como o TCP, são implementáveis

– Teríamos uma pilha de protocolos bastante eficiente

AAL

ATM

Física

?

As camadas superiores

Page 109: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

• Porque não implementar ?– Protocolos de camada 3, como o

IP, são mundialmente conhecidos

• Na prática, implementações do IP são utilizadas– Normatização da IETF

– Performance aceitável• Problema básico é o tamanho do

pacote IP

• Chega-se à ordem de 90%

Esquecero

IP ?

As camadas superiores

Page 110: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

• O que se faz na prática ?– LAN Emulation (MAC sobre

AAL)

– IP sobre a AAL• Chamado de IP sobre ATM

• Como o desenvolvimento deve ser específico, foi escolhido o IP, que é um protocolo de grande aceitação

AAL

ATM

Física

?

As camadas superiores

Page 111: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Difusão X ATM

• As camadas superiores

• A emulação de LAN

Page 112: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 A emulação de LAN

• Objetivos

• A implementação

• As entidades

• E o contrário ? (Emulação do ATM)

Page 113: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

LAN Emulation - Objetivos

• Garantir portabilidade para o ATM– ATM pode ser implantado em redes já existentes

– Tecnologia aplicada aos pontos críticos

• Integração entre redes convencionais e o ATM– Rede ATM funcionando como backbone

– Os limites das redes convencionais são ultrapassados

• Implementação de Redes Virtuais– Com ATM, acaba-se o grupo associado à localização

geográfica

Page 114: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

AAL

ATM

Física

Rede

Enlace

Física

ImplementaçãoImplementação

Page 115: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

AAL

ATM

Física

MAC

Física

Rede

LLC

ImplementaçãoImplementação

Page 116: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

AAL

ATM

Física

MAC

Física

Rede

LLC

{Aqui estãoas redes

convencionais

ImplementaçãoImplementação

Page 117: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

AAL

ATM

Física

MAC

Física

Rede

LLC

ImplementaçãoImplementação

Page 118: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

AAL

ATM

Física

MAC

Física

Rede

LLC

ATM-MAC

ImplementaçãoImplementação

Page 119: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97

AAL

ATM

Física

MAC

Física

Rede

LLC

ATM-MAC

ImplementaçãoImplementação

Page 120: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 LAN Emulation - As entidades

• O LEC (Lan Emulation Client)– Implementado na camada ATM-MAC

– Transforma endereços de enlace (MAC) em links virtuais ATM

• O LES (Lan Emulation Server)– É o coração do LAN Emulation

– Registra os endereços MAC e links virtuais ATM

• O BUS (Broadcast and Unknown Server)– Estabelece conexões com todas as estações

– Permite o envio de mensagens de multicast/broadcast

Page 121: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 E o contrário ?

• Novidade !

• Chama-se de ATM Emulation

• Permite o uso de aplicações ATM sobre redes convencionais

• Conectividade não, Interoperabilidade

Page 122: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Dúvidas ?

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Marco Antônio C. CâmaraTel. (071) 351-1264FAX (071) 351-1460email [email protected]

Page 123: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Detalhes ?

Bibliografia - Livros (inglês)• Data Communications, Networks, and Systems

Thomas C. BarteeSAMS

• ATM User-Network-Interface SpecificationATM ForumPrentice Hall

• LAN Troubleshooting HandbookMark A. MillerM&T Books

• Emerging Communications TechnologiesUyless BlackPrentice Hall

Page 124: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Detalhes ?

• Redes de Computadores2a.Edição - Editora CampusLuis Fernando Gomes SoaresGuido LemosSérgio Colcher

• Redes de ComputadoresAndrew S. TanenbaumEditora Campus

Bibliografia - Livros (port.)

Page 125: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

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Exponet’97Exponet’97 Detalhes ?

A maior e melhor de todasas bibliografias ...

Page 126: Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade

Avaliação das tecnologias de Redes de

Alta Velocidade

Marco Antônio Chaves Câmara

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Exponet’97Exponet’97