Como os roteadores sem fio informam a diferença entre um computador e outro?

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Digamos que temos isso:

Network 1                      Network 2
-----------------------------  ----------------
|   \  /                    |  |    \  /      |
|    \/                     |  |     \/       |
| ----------  ------------  |  | ----------   |
| |Router 1|--|Computer 2|  |  | |Router 2|   |
| ----------  ------------  |  | ----------   |
|     |                     |  |     |        |
|     |                     |  |     |        |
| ------------              |  | ------------ |
| |Computer 1|              |  | |Computer 3| |
| ------------              |  | ------------ |
-----------------------------  ----------------

Vamos supor que todos os computadores estão enviando dados ao mesmo tempo.

Digamos que o Computador 1 está enviando algo como "olá" (o que não é totalmente realista), e o Computador 2 está enviando "tchau". Os sinais não seriam embaralhados e ele teria algo como "hegol" e "loodobye"? Se o Computador 3 estivesse enviando sua própria coisa criptografada e o roteador 1 lesse, parece que seria uma grande bagunça.

Como os roteadores informam a diferença entre o sinal de um computador e o de outro?

    
por TheEthan8or 04.09.2017 / 16:42

2 respostas

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A resposta de Darren está correta, do ponto de vista da Rede 101. Usar o endereço MAC ajudará a determinar para qual computador uma mensagem deve ser usada.

Expandindo um pouco, um número de porta (usado por UDP ou TCP) garantirá que o byte seja tratado como parte da conversa correta. Portanto, quando o seu navegador da Web faz o download de vários gráficos simultaneamente, a correspondência dos números da porta TCP de origem ajudará a determinar se os bytes são destinados a um gráfico ou outro.

No entanto, indo além do Networking 101, há também CSMA: CA, que significa Carrier Select Multi-Access: Collision Avoidance. Esse recurso é simplesmente parte do padrão Wi-Fi. Isso está em contraste com CSMA: CD, que significa Carrier Select Multi-Access: Collision Detect, que é simplesmente parte do padrão Ethernet.

No Wi-Fi, você nunca tem dois dispositivos conversando ao mesmo tempo. Eles se revezam. Cada turno é muito curto, então vários dispositivos podem ter curvas em um curto período de tempo. Mas eles nunca estão realmente se comunicando simultaneamente. Se o fizessem, haveria interferência.

CSMA: A CA verificará se as ondas de rádio estão em uso. Caso contrário, uma pequena mensagem será tentada, apenas para confirmar que o dispositivo tem permissão para falar agora. Depois que o final remoto concordar, a conversa (rápida) pode acontecer.

CSMA: CD é um pouco mais agressivo. Se um fio de cobre não estiver enviando um sinal por algum tempo, o dispositivo tentará enviar uma mensagem.

Ambos os métodos do CSMA tentarão detectar se ocorrer uma colisão. Nesse caso, cada dispositivo tentará randomizar um período de "recuo" antes de tentar novamente para ver se é seguro enviá-lo.

CSMA: A CA é mais segura (reduzindo as chances de colisões), mas notavelmente mais cara (em termos de tempo adicional para aguardar e / ou sobrecarga de bytes adicionais). A razão pela qual o CSMA: CA é o preferido para o Wi-Fi é que as colisões são potencialmente muito mais terrivelmente caras para o Wi-Fi em comparação com a Ethernet. As velocidades Wi-Fi não são apenas mais lentas, mas é mais provável que você tenha um problema em que um equipamento possa compartilhar a mídia (as ondas de rádio) com outro equipamento não detectado.

Por exemplo, se dois laptops se comunicarem com um ponto de acesso (“AP”) no meio, talvez o AP precise se comunicar com os dois laptops, mesmo que os laptops estejam fora do alcance um do outro (e, portanto, nenhum laptop sabe que o outro existe). Para minimizar os riscos de colisões, o teste de disponibilidade é mantido muito curto e a comunicação mais longa só acontece quando todos os dispositivos indicam que "agora" é provavelmente um bom momento para arriscar alguma comunicação ativa.

Por outro lado, com a Ethernet, todos os dispositivos de um segmento provavelmente perceberão que a mídia (a fiação) está sendo ativamente usada, muito rapidamente. Portanto, as colisões tendem a ser menos propensas a ocorrer e, portanto, é mais provável que o risco maior seja recompensado. Então, o CSMA menos caro: o CD é usado.

Esses protocolos (CSMA: CA e CSMA: CD), que fazem parte de outros protocolos (Wi-Fi e Ethernet) são muito técnicos. Por exemplo, se você tiver alguns hubs conectados, o CSMA: CD pode levar em conta quanto tempo levará para que os sinais elétricos viajem de um computador em uma extremidade do switch para um computador em outra extremidade do hub. Tais cálculos são considerados como parte da decisão de quanto tempo recuar quando ocorre uma colisão.

Então, para resumir a resposta, por causa do CSMA: CA, um protocolo complicado que é apenas parte do protocolo ainda mais complicado chamado Wi-Fi, você nunca terá dois dispositivos que terminem com sucesso a comunicação conflitante ao mesmo tempo. . Se dois dispositivos tentarem enviar algo ao mesmo tempo, você terá uma colisão e ambos os dispositivos tentarão novamente (em um momento posterior) reenviar os dados.

Artigo da Wikipedia sobre "Portador detecta vários acessos com evitação de colisão" (CSMA: CA)

Como uma observação interessante: se você tiver uma conexão Ethernet ponto-a-ponto, poderá terminar com o modo full-duplex. Com o full-duplex, os dois dispositivos podem enviar informações ao mesmo tempo. Eles também ouvem "problemas" causados por colisões. Por "problemas", refiro-me aos sinais refletidos (elétricos) que ocorrem quando as informações tentam ser enviadas para os dois lados. Se houver tais "problemas" com o sinal elétrico, o dispositivo pode analisar esses "problemas" e comparar os dados que foram enviados aos sinais elétricos problemáticos que foram recebidos, e descobrir quais bits teriam sido enviados do outro lado. para gerar os sinais refletidos precisos que são recebidos. Portanto, o dispositivo pode efetivamente receber dados, mesmo durante o envio de dados. No entanto, isso fica muito complicado quando há mais de dois dispositivos.

    
por 04.09.2017 / 17:34
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Esta é a rede 101.

Os dispositivos em uma rede IP (Internet Protocol) são identificados exclusivamente por seu endereço MAC (Media Access Control) e seu endereço IP.

Esses endereços são (quase sempre, a menos que algo dê errado), exclusivo para cada dispositivo, particularmente o endereço MAC que é definido pelo fabricante e normalmente não pode ser alterado por um usuário final.

Each Ethernet frame starts with an Ethernet header, which contains destination and source MAC addresses as its first two fields.

O roteador (sem fio ou com fio) usa essas informações para identificar o dispositivo de onde vem a comunicação.

Em termos da parte da pergunta perguntando sobre a segunda rede (Computador 3); Se estamos falando de duas redes wi-fi diferentes com SSIDs e chaves diferentes, mesmo que estivessem operando no mesmo canal, cada ponto de acesso sem fio desconsideraria o tráfego que não estava marcado com seu próprio SSID.

    
por 04.09.2017 / 16:50