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Primeiro Laboratório Scratch

O objetivo deste primeiro laboratório no Scratch é desenvolver um ambiente que simule uma rede local com topologia em estrela (utilizando um switch),em anel (utilizando uma rede local Token-Ring) ou topologia em barramento e em seguida mostre a forma com que ocorre a troca de mensagens em cada protocolo. Será possível visualizar a troca de mensagens entre os computadores da rede através de simulações em broadcast, multicast e unicast, dependendo da escolha do usuário.

Nas simulações também será possível visualizar colisões de pacotes quando o meio estiver ocupado por outros dispositivos e aguardar um certo tempo para tentar transmitir novamente seus pacotes até o destino desejado. Com isso será possível compreender melhor o funcionamento do método de transmissão CSMA-CD, amplamente utilizado em redes locais Ethernet, onde o dispositivo "escuta" o meio antes de transmitir e, se ninguém estiver transmitindo no momento, a troca de mensagens ocorrerá entre A e B.

Em seguida será possível clicar em um botão para mudar este método para CSMA-CA, onde o dispositivo avisa que irá transmitir momentos antes de efetivamente transmitir, dessa forma todos os dispositivos sabem que alguém deseja usar o meio em determinado momento e então não ocupam-no. dessa forma será possível verificar as diferenças entre ambos métodos de transmissão, CSMA-CD e CSMA-CA. Também haverá simulações que demonstre o funcionamento e a forma como ocorre a negociação em modos simplex, half-duplex e full-duplex.

Também será possível inserir novos computadores e novas interfaces de rede aos computadores já existentes no cenário e em seguida realizar novas simulações. O cenário apresentará os endereços físicos (MAC) e endereço lógico (IP) de cada interface.

Casos de Uso Previstos

Caso 2 - O usuário clica sobre um PC para enviar uma mensagem para outro PC

Para a simulação iniciar, basta clicar em um dos 5 computadores da rede e inserir na caixa de texto que se abrirá o ID do computador de destino que se deseja enviar o pacote. Então, o pacote será enviado ao meio. Este fará a entrega do pacote até o destino desejado, porém, todas as demais estações receberão o pacote, no entanto, somente a que obtiver o ID designado lê a mensagem. Será possível enviar mais de uma mensagem ao mesmo tempo simplesmente clicando em outro computador e inserindo o endereço de destino desejado como da primeira vez. No entanto, quando uma mensagem é enviada ao meio, este fica ocupado e se houver a tentativa de ocupação do meio por outra mensagem, ocorrerá uma colisão. Por este motivo, a interface de rede "escuta" o meio e aguarda até que este esteja desocupado para enviar a mensagem. Desta forma, evita-se que a colisão ocorra.

=Caso 3 - Ocorrência de colisão

Haverá um botão chamado "Forçar colisão". Quando clicado neste botão, duas mensagens serão enviadas ao mesmo tempo e será possível observar o comportamento do sistema quando ocorrer uma colisão. Será sorteado um valor aleatório de tempo para os dois computadores tentarem retransmitir suas mensagens. Ao final deste tempo ocorrerá a transmissão. Aquele que obtiver o menor tempo sorteado transmitirá primeiro, o outro escutará o meio e aguardará que o mesmo fique desocupado após o estouro do tempo sorteado e enviará a mensagem ao destino desejado.

Caso 4 - O usuário constrói o cenário desejado

Haverá um botão chamado "Criar cenário". Quando clicado, aparecerá na tela o barramento em que os computadores da rede estarão conectados. Haverá também os cabos de rede que deverão ser conectados ao barramento. Para isso, basta clicar nele e arrastar até próximo a uma das extremidades no barramento. Haverá também a figura de um computador, basta clicar e arrastá-lo até a outra extremidade do cabo de rede que foi conectado ao barramento. Será possível conectar até 5 computadores e realizar os mesmos testes e as mesmas simulações citadas anteriormente.

Reunião 06/05

Foi apresentado uma prévia daquilo que deverá ser implementado no Scratch para a topologia em barramento. Esta prévia foi disponibilizado acima nesta mesma página. Em seguida foi apresentado as alterações da versão anterior do primeiro projeto no Scratch com uma topologia em barramento, sendo verificado algumas melhorias em relação a versão anterior, entre elas a entrega do pacote ao meio para o mesmo distribuir a todos dispositivos da rede, porém somente o destinatário "lê" a mensagem. Também foi implementado uma "ocupação do meio" enquanto há pacotes trafegando na rede, onde o mesmo também avisa quando está desocupado.

Foi discutido a possibilidade de implementação de, quando clicado em um PC enquanto já estaria sendo utilizado o meio, mostrar uma mensagem ao usuário dizendo que o meio estaria ocupado, sendo que, para 1 dos PCs, esta lógica já está funcionando. Ficou acordado que esta mensagem não deveria aparecer, apenas o pacote seria gerado e não seria despachado ao meio enquanto este não estiver livre. Sendo assim, seria possível dispensar a simulação que gera colisões.

Também foi discutido sobre a possibilidade de implementação de apresentação de um cabeçalho, contendo os endereços de origem e destino junto de uma mensagem que seria transportada pelo meio dentro dos pacotes já existentes e apresentada quando esta atinja o seu destino.

Por último, com relação a possibilidade de criação de cenários, foi levantada a hipótese de ser implementado um cenário que o usuário possa definir quantos PCs teria a rede dele e que ele simplesmente clicasse em um PC e automáticamente o sistema alocaria um ID, um endereço MAC para todas as interfaces de rede e os cabinhos para conectar os PCs ao meio físico.

Versão atual do projeto: [[Media:Arquivo:Barramento2.sb]]

--Roicenir.r 10h17min de 24 de abril de 2013 (BRT)Roicenir Girardi Rostirolla