PJI11103: Enlaces WAN

O provedor de acesso possui links (enlaces) para a Internet, intermediando a comunicação entre esses links e os seus clientes. Os links para Internet podem ser vistos como links de acesso a uma rede de longa distância e amplo alcance, também denominada WAN. Essa rede WAN é implantada e explorada por empresas chamadas de operadoras de longa distância (carriers). Como exemplos, existem na região as operadoras Embratel, Oi, Eletronet e GVT, que fornecem serviços de dados com diversas tecnologias.

Há uma variedade de tecnologias de acesso para WAN, dentre elas:

• PPP/HDLC sobre links seriais (SLDD)
• Frame Relay
• MPLS (Multi Protocol Label Switching)
• Metro/Carrier Ethernet

Um típico enlace WAN, do ponto de vista de uma rede de computadores de usuário, é representado por um enlace ponto-a-ponto, como pode ser visto na figura abaixo. Nele, dois roteadores se comunicam por um meio físico dedicado, usando um protocolo de enlace especializado.

Atividade

1. Pesquise quais empresas existem capazes de fornecerem enlaces de longa distância para acesso a Internet
2. Para cada empresa, identifique os tipos de enlaces oferecidos:
   • Taxas de bits suportadas
   • Tipo de rede física (fibra ? par metálico ? sem fio ? coaxial ? ... ?)
   • Tecnologia de enlace (ethernet ? outras ?)
   • Preço (ao menos uma estimativa)
3. O provedor precisa de ao menos dois enlaces WAN, por questão de segurança. Considerando as capacidades dos enlaces a serem contratados e seus custos mensais, calcule (ou estime):
   • Quantos clientes serão necessários para pagar esses custos ?
   • Quanto seria razoável cobrar de cada cliente ? Dica: revise quanto é cobrado por provedores similares na região (ver a primeira aula !).

Enlaces ponto-a-ponto por links seriais

Dois protocolos de enlace ponto-a-ponto muito utilizados são:

• PPP (Point-to-Point Protocol): proposto no início dos anos 90 pelo IETF (ver RFC 1661), e amplamente utilizado desde então. Este protocolo não faz controle de erros nem de fluxo, portanto se quadros sofrerem erros de transmissão serão sumariamente descartados no receptor. Originalmente muito usado em acesso discado, recentemente sua aplicação se concentra em enlaces por linhas dedicadas, enlaces sem-fio 3G, e uma versão modificada para acesso doméstico ADSL (PPPoE). Ver mais detalhes na seção 11.7 do livro Comunicação de Dados e Redes de Computadores, de Behrouz Forouzan.
• HDLC (High-level Data Link Control): criado nos anos 70, foi largamente utilizado em enlaces ponto-a-ponto, porém atualmente foi substituído pelo PPP na maioria dos cenários em que era usado. Este protocolo faz controle de erros e de fluxo usando um mecanismo ARQ do tipo Go-Back-N (com janela de tamanho 7 ou 127). Ainda se aplica a enlaces ponto-a-ponto em linhas dedicadas, enlaces por satélite e aplicações específicas (ver por exemplo este artigo sobre seu uso missões espaciais em um artigo da Nasa). Ver mais detalhes na seção 11.6 do livro Comunicação de Dados e Redes de Computadores, de Behrouz Forouzan.

Ambos protocolos possuem o mesmo formato de quadro. Na verdade, o PPP copiou o formato de quadro do HDLC, apesar de não utilizar os campos Address e Control. O campo Flag, que tem o valor predefinido $7E_{H}$, serve para delimitar quadros, assim o receptor sabe quando inicia e termina cada quadro.

Quadro PPP ou HDLC (tamanho de campos dados em bytes)

A figura a seguir mostra a arquitetura do protocolo de enlace PPP como exemplo de simplicidade e modularidade:

O comportamento de um protocolo pode ser descrito de algumas formas, sendo usual utilizar diagramas. A figura a seguir apresenta o comportamento em alto-nível do protocolo PPP:

Esses protocolos foram criados para uso com comunicação serial síncrona (ver capítulo 4, seção 4.3 do livro Comunicação de Dados e Redes de Computadores, de Behrouz Forouzan). O PPP funciona também com comunicação serial assíncrona.

Atividade

Realize estes experimentos sobre links ponto a ponto.