Curiosidade

Veja só como as coisas são bem pensadas: já que a maioria dos equipamentos de LANs sem fio são aparelhos móveis - celulares, notebooks, PDAs -, e todos eles são dependentes de baterias, nas configurações de rede em que há uma estação base que centraliza a comunicação entre os equipamentos, esta estação base tem a capacidade de colocar os equipamentos da rede em stand by, de forma a economizar a energia deles.

Vovó Responde

Recebi semana passada, no texto O que é LAN, um comentário do leitor João, no qual ele diz:

"Quer dizer então que ethernet é apenas uma LAN de topologia em barramento que transmite no padrão 802.3 para evitar colisões?"

Camarada João, antes de mais nada, obrigado por tomar o seu tempo escrevendo e perguntando. Sempre que isso acontece, sei que estou no caminho certo e que não estou gastando palavras como vento. Entre em contato sempre que quiser.

Agora, à sua pergunta. Parte dela afirma coisas certas, outras não. Você foi direto ao ponto quando disse que Ethernet é uma LAN de topologia em barramento. Simplesmente não há como ser mais sucinto.

Só cuidado para não confundir: toda rede que segue o padrão Ethernet é uma LAN, mas nem toda LAN segue o padrão Ethernet! Há LANs que seguem os padrões Bluetooth e WiFi, que são padrões completamente diferentes do Ethernet.

Seguindo em frente, você se equivoca com dois pontos: primeiro, o padrão Ethernet não transmite no padrão 802.3. Ethernet e padrão IEEE 802.3 são exatamente a mesma coisa, sem tirar nem pôr. Ethernet é tão somente um nome comercial, mais bonitinho de se falar do que um código numérico obscuro e enigmático.

Segundo: o padrão Ethernet permite o uso de vários protocolos diferentes, cada um trabalhando de forma diferente para organizar o acesso dos equipamentos ao cabo de comunicação. Alguns permitem colisão, outros não. Destes protocolos, posso destacar os da família CSMA e os WDMA.

Segue uma lista de artigos do Vovó Viu a Rede que entram em detalhes sobre estes protocolos:
O que são protocolos CSMA
Protocolos CSMA que permitem colisão
Protocolos CSMA livres de colisão
Protocolos WDMA

Finalmente, quem pergunta sou eu: entendeu melhor agora, colega?

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Outros artigos do Vovó Viu a Rede:
O Que é Topologia
O Que é ISO? O que é IEEE?

O que é o padrão IEEE 802.16

Cada vez mais, todos nós estamos ávidos por mais velocidade e mais qualidade em nossas conexões à internet, certo? Para aumentar a velocidade das nossas conexões, é preciso que as empresas estendam cabos e mais cabos pelas cidades até nossas casas.

Claro que isso é caro. Hoje em dia o que chega aqui em casa é um cabo de par trançado que vem do poste até o meu computador, mas e no dia em que a minha fome por velocidade aumentar ainda mais e seja necessário instalar cabos de fibra ótica? Isso não será nada bom para mim, pois o provedor vai querer repassar os custos da instalação. Imagine fazer isso então nas grandes cidades! Inviável, sem sombra dúvida.

Qual seria então a solução para isso, querida leitora? As conexões sem fio, oras. Muito mais barato que espalhar quilômetros de cabo pela cidade é instalar uma única antena no alto de um morro e colocar antenas na casa de todo mundo apontando para lá. E daí que, para lidar com este novo tipo de rede, foi criado o padrão IEEE 802.16, o padrão para redes sem fio banda larga, também conhecido como MAN (Metropolitan Area Network - Rede Metropolitana).

Talvez você vá pensar que criar um novo padrão para redes sem fio seja trabalho redundante já que o padrão IEEE 802.11 (LANs sem fio, WiFi) já existia, mas estes dois tipos de rede têm problemas diferentes. Veja abaixo alguns deles:

- LANs geralmente têm que lidar com estações que mudam de localização e devem estar subordinadas a estações base diferentes. Nas MANs os equipamentos conectados geralmente são fixos.

- Como as MANs abrangem áreas maiores, elas usam freqüências diferentes de ondas eletromagnéticas. Estas freqüências sofrem influências do ambiente, principalmente da água (leia-se conexão ruim em dia de chuva), e por isso são necessários mecanismos para garantir conexões mais estáveis e confiáveis. LANs não sofrem com isso.

- LANs normalmente estão em ambientes fechados, protegidas de acessos externos, e não se preocupam com segurança e privacidade. MANs têm que fornecer muita segurança.

Devido a estas e outras diferenças foi criado um novo padrão, que apesar de usar o mesmo meio de transmissão do IEEE 802.11, tem responsabilidades e trabalha de uma maneira bem diferente.

O que é Fast Ethernet e Ethernet de Gigabit

Fast Ethernet e Ethernet de Gigabit são avanços do padrão Ethernet, e seus nomes "científicos" são IEEE 802.3u e IEEE 802.3z. A base de ambos é praticamente a mesma das redes Ethernet originais, tendo sido mantida toda a estrutura dos quadros, assim como suas regras e procedimentos. A única mudança significativa é o aumento na velocidade, que é alcançado através de mudanças na maneira de "usar" os cabos de transmissão, além do uso de cabos mais novos.

Algoritmo de Recuo Binário Exponencial

Em vários artigos do Vovó Viu a Rede eu já falei de uma atitude comum a muitos dos protocolos: quando há uma colisão, as máquinas que tentaram enviar esperam um tempo aleatório para tentar novamente. A única coisa que ainda não tinha ficado clara é como se define este tempo aleatório.

Até agora.

A este trabalho de definir um tempo de espera aleatório foi dado o feioso nome de recuo binário exponencial. Apesar do nome feio, a explicação é simples. Para entender isso, vamos a mais uma das minhas metáforas.

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Imagine um destes programas de debates, com um monte de gente querendo falar. Quando dois começassem a falar juntos, ambos parariam e ambos jogariam uma moeda. Quem tirasse cara esperaria um minuto para começar a falar, quem tirasse coroa esperaria dois minutos.

Claro que acontecia muitas vezes o azar de os dois tirarem o mesmo lado da moeda. Quando isso acontecia, eles trocavam as moedas por dados: cada um jogava um dado e cada um esperava o número de minutos que tivesse caído nos dados. Se novamente eles dessem o azar de tirar o mesmo número nos dados, partiriam para jogar dois dados ao mesmo tempo. Se, azar dos azares, eles novamente tirassem números iguais, seria a vez de jogar naquelas roletas de cassino.

Veja que a cada vez que uma colisão acontecia em seqüência, o sorteio era feito de maneira que as chances de haver uma colisão eram cada vez menores. É exatamente isso que faz o recuo binário exponencial.

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Quando há uma colisão, o protocolo inicialmente sorteia dois intervalos de tempo entre os transmissores que colidiram. Se por acaso houver uma nova colisão, o protocolo sorteia quatro intervalos. Em caso de nova colisão, o número de intervalos sorteados sobe para oito, e daí em diante, sempre em potências de dois, com o limite máximo de 1024 espaços.

Colocando em termos mais claros ainda: o número de intervalos de tempo a serem sorteados entre os transmissores que colidiram é igual a dois elevado ao número de colisões seguidas.

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Este procedimento é eficiente tanto em momentos de baixo tráfego quanto de alto, pois ele vai se adaptando gradualmente.

Se não houvesse esse aumento gradual, em momentos de pico ninguém transmitiria. Veja só: imagine que uma rede tem 50 máquinas interligadas, todas ávidas por um espaço para transmitir. Haveria uma colisão atrás da outra, sem parar, sempre havendo sorteios entre elas para tentarem pegar o primeiro intervalo de tempo ou o segundo.

Para que uma máquina conseguisse transmitir, seria necessário que só ela recebesse um intervalo e todas as outras recebessem o outro, o que é muito improvável. Com o aumento gradual de intervalos a serem sorteados, as chances de que duas máquinas recebam o mesmo diminuem bastante.

Em uma situação inversa, no caso de poucas máquinas querendo transmitir, o sorteio de poucos intervalos já é suficiente para resolver o problema das colisões. Se sempre fossem sorteados um número muito grande intervalos, haveria um desperdício muito grande de tempo, gerando retardos desnecessários.

Imagine no exemplo do programa de debates, aí de cima: duas pessoas tentam falar ao mesmo tempo e partem direto para a roleta de cassino, e a primeira tem que esperar 20 minutos e a outra 45, e enquanto isso não aparece mais ninguém querendo falar. Não tem cabimento.

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Este é, então, o algoritmo de recuo binário exponencial. Simples, mas eficiente.

Veja mais sobre alguns protocolos que usam este algoritmo:
Protocolo MACA
Protocolos CSMA que permitem colisão
Protocolo Aloha