Redes Básico – Parte X

 

2.2 – Como dados são enviados em uma rede

 

Mencionamos anteriormente que os dados são transmitidos pela rede em um fluxo continuo de uns e zeros de um computador para o outro. Na realidade os dados são particionados em pequenos pacotes gerenciáveis e cada um desses pacotes carrega informações que são necessárias para que o mesmo seja entregue ao destinatário correto.

 

O motivo que leva o dado a ser particionado e não posto na rede de uma só vez é que se não houvesse particionamento do dado, a rede não conseguiria operar. As estações teriam que esperar por muito tempo até que o cabo estivesse novamente livre para transmissão e isso obviamente causaria uma lentidão excessiva na rede.

 

Há duas razões portanto pelas quais a colocação de grande quantidade de dados no cabo de um só vez, causa lentidão excessiva na rede:

 

» Interação e comunicação se tornam impossíveis porque um computador está enchendo o cabo com dados.

 

» O impacto na retransmissão de grandes quantidades de dados multiplica o tráfego na rede.

 

Esses efeitos são minimizados quando os dados são reformatados e quebrados em pequenos pacotes permitindo melhor gerenciamento e correção de erro na transmissão. Dessa forma somente uma pequena seção dos dados é afetado e logo somente uma pequena quantidade de dados deve ser retransmitida facilitando a recuperação de erros.

 

Figura 2.5 – Grandes fluxos contínuo de dados afetam a performance da rede

 

Para que usuários possam transmitir dados facilmente e rapidamente através da rede os dados precisam ser quebrados em pequenos pedaços gerenciáveis chamados pacotes. Logo pacote poderia ser definido como a menor unidade de informação transmitida como um todo na rede.

 

Figura 2.6 – Dado particionado em pequenos pacotes

 

Quando o sistema operacional de rede do computador origem quebra os dados em pacotes, informações de controle especiais são adicionadas a cada frame. Isso possibilita:

 

» Enviar o dado original em pequenos pacotes de forma desordenada

 

» Ordenar os pacotes e remontar o dado quando ele chega ao destino

 

» Verificar se houve erro no dado após ele ser remontado

 

2.2.1 – Estrutura de um pacote

 

Pacotes podem conter diversos tipos de dados incluindo:

 

» Informação, tais como mensagens e arquivos

 

» Controle de dados e comandos, tais como pedidos de serviço

 

» Códigos de controle de sessão, tais como correção de erro.

 

Os pacotes possuem certos componentes em comum. São eles:

 

» Endereço origem

 

» Endereço destino

 

» O dado

 

» Instruções que dizem aos componentes de rede como passar os dados adiante.

 

» Informação que diz ao destino como ordenar ao pacotes e montar o dado

 

» Verificação de erro para garantir a integridade do dado.

 

Esses componentes são agrupados em três sessões: cabeçalho, dado e trailer.

 

Figura 2.7 – Componentes de um pacote

 

Cabeçalho - O cabeçalho inclui os seguintes itens: Um sinal de alerta para indicar que o pacote está sendo transmitido, o endereço origem, o endereço destino, informações de temporização para sincronizar a transmissão.

 

Dado - Descreve o dado atual sendo enviado. Esta parte do pacote varia de tamanho dependendo da rede. Pode variar de 0.5 KB a 4 KB. Dado original é muito maior que 4 KB, logo ele deve ser quebrado em pequenas partes para caber nessa seção. Leva muitos pacotes para completar a transmissão de um único arquivo.

 

Trailer - Geralmente o trailer contem um componente de verificação de erro chamado CRC (cyclical redundancy check). Quando o pacote deixa a origem, o CRC é calculado é gravado no pacote. Quando o pacote chega ao destino o CRC é calculado novamente e o resultado é comparado com o que está gravado no pacote. Se o CRC calculado for igual ao que está gravado no pacote, não houve nenhum erro na transmissão. Porém se o CRC for diferente, isso indica um erro e o pacote deve ser retransmitido.

 

O tamanho e o formato dos pacotes depende do tipo de rede. O tamanho do pacote determina quantos pacotes o sistema operacional de rede pode criar para uma única peça de dado.

 

Vamos exemplificar passo a passo como pacotes são usados em uma rede.

 

Um job de impressão precisa ser enviado de um computador para o servidor de impressão.

 

» A estação estabelece uma comunicação com o servidor de impressão

 

Figura 2.8 – Estabelecendo conexão com o servidor de impressão

 

» A estação quebra o job de impressão em pacotes. Cada pacote contém o endereço origem e destino, dado e informações de controle

 

Figura 2.9 – Criando os pacotes

 

» NIC de cada computador examina o endereço destino em todos os frames enviados no segmento da rede. Mas como o endereço destino é o servidor de impressão, somente ele é que processará os frames. As demais NICs descartarão os frames

 

Figura 2.10 – Examinando o endereço destino

 

» Os pacotes entram através do cabo para a NIC do servidor

 

Figura 2.11 – NIC do servidor de impressão aceita os pacotes

 

» O software de rede processa o frame armazenado no buffer de recepção da NIC.

 

» O sistema operacional no servidor de impressão ordena os pacotes e remonta o dado ao seu formato original de arquivo texto. O arquivo é movido para a memória do computador e de lá enviado para a impressora.

 

Figura 2.12 – Arquivo remontado e enviado para a impressora.