Equipamentos e Acessórios para redes MF-102 Equipamentos e Acessórios para redes

Componentes de uma Rede Capítulo 1 Componentes de uma Rede

Componentes de uma rede Uma rede é um sistema composto de um arranjo de componentes, que são: cabeamento hardware software

Componentes de uma rede O Cabeamento Infra-estrutura necessária para a implementação de qualquer sistema em rede. O cabeamento é um dos problemas mais difíceis de se resolver em comunicação de dados; Deve ser a primeira preocupação num projeto Lan; Mais de 85% dos problemas em redes estão relacionados ao cabeamento.

Componentes de uma rede O Hardware de Rede São os equipamentos necessários para a implantação de uma rede de dados, São eles: Servidor de rede; Esstações de trabalho; Impressoras; Placas adaptadoras de rede (NIC - Network Interface Card); Hub (gerenciável ou não-gerenciável); Switch (gerenciável ou não-gerenciável); VPN Routers; Gateways VoIP entre outros.

Servidores e estações => PCs Componentes de uma rede O Hardware de Rede Servidores e estações => PCs Servidores equipamentos específicos: alta capacidade de processamento; alta capacidade de armazenamento; alta quantidade de memória RAM; alta confiabilidade do equipamento.

(NOS Network Operating System) Componentes de uma rede O software de rede O principal programa ou conjunto de programas de uma rede é o sistema operacional de rede local. (NOS Network Operating System) Função do NOS: Viabilizar o compartilhamento de recursos hardware e software; O NOS recebe as solicitações de tratamento pelas estações; de trabalho para acesso aos dispositivos e serviços; disponíveis na rede e as redireciona a seus destinos; endereços específicos na rede conhecidos pelo servidor.

Equipamentos para Redes e Aplicações Capítulo 2 Equipamentos para Redes e Aplicações

Repetidores Regenerativos Equipamentos para Redes Repetidores Regenerativos não são dotados de “inteligência”; são dispositivos transparentes para a rede; aumentam a distância atingida entre dois pontos mantendo a integridade dos dados; protegem os dados de atenuações; aumentam a qualidade do sinal transmitido; há critérios para a sua utilização; constituem o “coração” dos hubs.

Repetidores

Repetidores MTU Multiport Transceiver Unit - 10BASE-5; MRU Multiport Repeater Unit - 10BASE-2; Concentradores - 10BASE-T, 10BASE-5 e 10BASE-2. MODEMS: - LDM Limited Distance MODEM; - CSU - Channel Service Unit; - DSU - Data Service Unit.

Hubs ou Concentradores conectam vários segmentos de cabos de LANs, estações e servidores ao mesmo meio físico. Aplicação típica: conexão de várias estações de trabalho dotadas de placas de rede compatíveis com o mesmo meio físico do hub - alguns hubs dispõem de mais de uma interface.

Hubs

Aplicações Típicas dos Hubs Placas de redes dos servidores Patch Panel – Distr. Cabeamento

Primeira geração - de hubs Ethernet apareceu por volta de 1984 e era utilizada para conectar vários segmentos de rede local. Segunda geração - com gerenciamento local e remoto dos segmentos de rede a ele conectados, permiti a interligação de arquiteturas diferentes de redes locais, como Ethernet e Token Ring. Terceira geração - são os hubs “inteligentes”. Quarta geração - de hubs é a dos chamados switch-hubs.

Hubs Gerenciáveis; Segmentáveis; Repetidores; Empilháveis; Cascateáveis; Switch-hubs.

Associando Hubs Somatória horizontal; Cabos STACK; Somatória vertical; Somatória horizontal; Cabos STACK; Cabos UTP / crossed;

Gargalo de Rede ou Bottleneck Ponto de gargalo Conexões com vários pontos Servidor; Conexão Server – Hub; Aplicações; Tráfego;

Segmentando a Rede 2 segmento segmento 1 DIVISÃO DO TRÁFEGO conexão com o servidor segmentada com placas de rede ou HUB’s segmento 2

Padrões diferenciados

Switches Considerações: Devido à complexidade e a grande quantidade de “NÓS” a administração e o gerenciamento das redes tornaram-se imprescindíveis para manter o domínio sobre as colisões, pois elas significam desperdício de largura de banda. Ocorrencia freqüente nas redes baseadas em hubs. Para ampliar os limites da tecnologia Ethernet foi o desenvolvimento da tecnologia switching. Um switch transfere pacotes Ethernet no nível da camada 2 do Modelo OSI (endereço MAC do protocolo Ethernet) transmitindo dados entre segmentos interconectados de rede LAN Ethernet, Fast Ethernet ou Gigabit Ethernet.

Switches São dispositivos que segmentam o tráfego do sistema em Rede com base em endereços MAC (físicos), através de hardware (circuitos internos);

Classificando os “Switches” Enterprise switch:conecta vários departamentos ou grupos de usuários; Edge switch: acesso a serviços públicos de dados; Backbone switch: dispositivos de interligação de alta velocidade para os edge switches; Workgroup switch: grupos de usuários;

Classes de Switches

Switch para montagem em chassis Switch para desktop da Furukawa Exemplos de Switches Switch para montagem em chassis Switch para desktop da Furukawa Swutch para Rack de 19”

WorkGroup Switch

Segmentação de Redes Nessa configuração, diminui-se o gargalo entre switch e servidor pela existência de um link de alta velocidade entre eles. Essa aplicação pode ser implementada através do recurso de Trunking.

Diferenças entre Hub x Switches A diferença básica entre um hub e um switch-hub é o fato de que um hub se comporta como um repetidor, ou seja, a informação presente em uma porta qualquer desse dispositivo é repetida para todas as demais portas.

Diferenças entre Hub x Switches O switch é um hub com endereçamento de portas. A cada porta de switch há um endereço correspondente único. Uma informação endereçada a uma porta específica do switch estará presente apenas nessa porta, deixando as demais livres para tratamento dos dispositivos a elas conectados.

Aplicação típica

Switches São dispositivos orientados à conexão: UNI - User to Network Interface => interface usuário switch; NNI - Network to Network Interface => Conexões entre switches; Funções de sinalização => protocolos de gerenciamento de rede onde conexões individuais são feitas.

Exemplo de conexão entre SWITCHES

Switches

O Switch Nível 3 A exemplo dos roteadores operam na camada 3 (rede) do modelo OSI. Concilia a redução do custo de uma solução (camada 2 - switch/camada 3 - router) combinada. Realiza muitas das tarefas de um roteador, podendo ser aplicado em qualquer lugar da LAN. Como principal aplicação para o switchs de nível 3, temos: Intranets; Servidores Centralizados; Suporte a Tecnologias:

O Switch Nível 3 A utilização de um equipamento desses chega à rede quando ela se encontra num patamar de evolução bem adiantado, onde as etapas realizadas até essa trajetória foram: Diminuir a perda de desempenho da rede; Preservar a infra-estrutura de sub-redes para administração; Evitar construção de redes paralelas, dificultando o gerenciamento. Exemplo de Switch Nível 3 - Furukawa

O Switch Nível 4 Atua nas 4 primeiras camadas do Modelo OSI), tem como recurso as mesmas propriedades dos de nível 3, porém, agrega a capacidade de QoS (Quality of Service – Qualidade de Serviço) através de priorização de tráfego de pacotes TCP/UDP, ou seja possui a capacidade de reservar largura de banda para o trafego de informações mais importantes.   Através do QoS, é criada uma reserva de banda mínima para o acesso, por exemplo a um Banco de Dados, ou à Internet. Obviamente que, com isso, cria-se uma limitação de largura de banda para o acesso aos demais dados e aplicações não contemplados pelo serviço, mas possibilidade de se criar prioridades no tráfego das informações mais vitais, na rede, é uma vantagem importante.

O Switch Gerenciável Diante da complexidade das redes atuais as redes corporativas passaram a necessitar cada vez mais de ferramentas de monitoração e de gerenciamento. Os motivos que tornam necessários o emprego destas ferramentas são: Redes cada vez mais extensas (dificuldade de administração); Melhorar e manter controle sobre a qualidade dos serviços da rede; Redes muito complexas (grande número de usuários); Redução do tempo de manutenção; Administrar os recursos que os switches gerenciáveis oferecem; Administração por definição de políticas e serviços de acesso dos usuários;

O Switch Gerenciável Switch não gerenciável -> gerenciável

SNMP O sistema de gerenciamento é baseado em uma estrutura cliente-servidor, onde: Agente - (Servidor de informações de gerenciamento). Interage com os dispositivos físicos. Gerente - Consulta os agentes para obter informações. Executa um software de gerenciamento que interage com o operador do sistema.   As informações de gerenciamento são mantidas em estruturas tais como: · MIB (Management Information Base) mantém os dados dentro de uma estrutura hierárquica pré-definida. · SMI (Structure of Management Information) ele define notações, formatos, tipos, nomes, etc.

Switch - Características Os switches são dispositivos orientados à conexão, podem ser interligados através de qualquer portas, por recursos de Trunking ou através de recursos de “empilhamento”, utilizando protocolos específicos para cada função. Dentre as características dos switches, podemos destacar: Arquitetura de chaveamento Store-and-forward - Permite uma completa checagem de frames e filtragem de erros, prevenindo que pacotes errados sejam transmitidos entre segmentos da rede. Nesta técnica de transmissão os pacotes são armazenados em um buffer no switch até o recebimento completo dos pacotes, que posteriormente serão transferidos para o destino.

Switch - Características Arquitetura de chaveamento Cut-Through - Permite uma transmissão mais rápida pois realiza parcialmente a checagem de frames, verificando somente os campos de endereços para prover a transferência dos frames para o seu destino, porém é mais susceptível a erros. Função Auto-MDI - Suporta detecção automática de crossover MDI/MDI-X, fornecendo capacidade plug and play sem a necessidade de utilização de diferentes tipos de cabos de conexão. Autonegociação para qualquer porta - Isto possibilita a autodetecção de velocidade (10/100 Mbps), permitindo a implementação de soluções flexíveis nas conexões de rede.

Switch - Características Controle de fluxo para qualquer porta - Isto minimiza a perda de pacotes através do envio de sinais de colisão quando o buffer de recepção da porta está cheio. Observar que o controle de fluxo no modo de transmissão half duplex é chamado de Back Pressure e no modo de transmissão full duplex é conhecido como IEEE802.3x Flow Control. Auto aprendizagem de endereços MAC – Os switches possuem uma tabela de endereços MAC que contem os endereços dos dispositivos conectados à rede. Esta tabela faz uma relação entre as portas do switch e quais endereços MAC “pertencem” a estas portas. A filtragem de dados elimina todos os pacotes com erro, tamanho inadequado, etc - Esta função é executada por porta a taxa plena (wire-speed) para a velocidade de 10/100 Mbps.

Gateway Pode ser considerado um tipo especial de roteador. Seu principal objetivo é interligar, ou seja, promover a interação entre programas instalados em ambientes (plataformas, arquiteturas) totalmente diferentes. Se comparado aos roteadores, a principal diferença do gateway é capacidde de atuação sobre todas as sete camadas do Modelo OSI, enquanto o roteador atua apenas sobre as três primeiras.

Gateway VoIP Os gateways VoIP (Voz sobre IP) possibilitam transportar chamadas telefônicas através das redes de dados (Redes IP) em tempo real, por intermédio de equipamentos desenvolvidos no conceito de NGN “Next Generation Network”, caracterizados pela convergência de serviços de voz e dados e utilização de tecnologias de padrão aberto. São usadas 3 técnicas diferentes (separadas ou combinadas) para melhorar a qualidade de serviço da rede: a) Prover um ambiente de rede controlado; b) Utilizar ferramentas de gerenciamento para configurar os “Nós” de rede; c) Adicionar protocolos de controle.

Exemplo de Solução em VoIP

Roteador (Router) Equipamentos que fornecem interconectividade entre redes locais e entre LAN e WAN; Extendem os limites das LANs para MANs e WANs interligação entre redes com protocolos diferentes; Suportam vários dispositivos de redes locais e Podem empregar uma variedade de protocolos entre redes ;

Roteador (Routers) Em uma conexão via router as aplicações não necessitam suportar o mesmo protocolo de rede local ou protocolos até a camada 3 do modelo OSI na mesma arquitetura; Necessitam utilizar o mesmo protocolo desde a camada 4 até a 7, ou uma inteligência do lado da aplicação capaz de gerar as funções de gateway se necessário.

Roteador (Routers) Tabelas de roteamento - “aprendem” a respeito da rede; Suportam pacotes grandes - 800 bytes; Operam internamente em torno de 1Gbps; Podem rotear mais de 200 000 pacotes IP por segundo;

Exemplo de conexão de um Router

Implementando Roteadores

Roteador (Router)

Interfaces de Rede (NICs) Placa Furukawa Auto-sensing 10/100; Barramento PCI; Opções “full-duplex”; Interfaces “dual-port”; Diversos padrões.

Acessórios para Redes Ópticas Redes FTTD ( fiber-to-the-desk ) já são realidade; Usualmente há uma combinação entre cabos ópticos (Backbone) e metálicos (horizontal); Equipamentos para redes ópticas: - placas de redes ópticas; - hubs ópticos; - switches ópticos; - roteadores com interfaces ópticas;

VPN Router Considerações É o equipamento roteador que permite a construção de redes VPN (Virtual Private Network) entre escritórios remotos ou home-offices com suas respectivas matrizes. Estabelece túneis privados, através da rede pública com base no protocolo IPSec. A privacidade dos dados é garantida através de criptografia (DES e 3DES), autenticação e gerenciamento de chaves usando o padrão IKE para troca de chaves.

Exemplo de Aplicação com VPN

Acessórios para Redes e Aplicações Capítulo 3 Acessórios para Redes e Aplicações

Acessórios para redes Transceivers São conversores de mídia onde a base é a interface AUI ( Ethernet ) ou MII (Fast Ethernet). Como exemplo temos : - Transceiver AUI/UTP; - Transceiver AUI/BNC; - Transceiver AUI/FO; Port AUI Port FIBRA

Media converter Furukawa Acessórios para redes Media Converter Ou conversores de mídia, compatibilizam quando necessário quaisquer meios físicos disponíveis num ambiente LAN. Normalmente utilizam de uma fonte externa de alimentação. Media converter Furukawa

Acessórios para redes Print-Servers Permitem que vários usuários compartilhem do uso de impressoras localizadas em qualquer ponto da rede, com baixo ônus para o sistema em se tratando de tráfego de impressão.

Atentar às considerações das normas para cabeamento estruturado Acessórios para redes Baluns e Adaptadores Compatibilizam diversas soluções presentes nos sistemas em rede com o cabeamento UTP. Como exemplos temos : - sistemas IBM3270, AS400; - sistemas de vídeo CATV; - sistemas de vídeo CFTV; - etc...; Atentar às considerações das normas para cabeamento estruturado

UPS ou NO-BREAK Melhoram a qualidade da tensão em CA proveniente da rede elétrica pública e fornecem a mesma, em caso de falha do sistema público. Podem ser classificados em: - UPS ou NO-BREAK stand-by; - UPS ou NO-BREAK on-line; Os UPS ou NO-BREAKS da série “smart” podem ser classificados quanto ao seu nível de inteligência em: - Desligamento do Server por conexão serial e comando apropriado; - Monitoração 24 h p/dia da rede elétrica; - Podem ser acoplados detectores e envio de mensagens p/ pager; - Comunicação remota (modem) entre LAN’s e monitoração.

No-break (Genérico)

Configurações Típicas de Redes Capítulo 4 Configurações Típicas de Redes

Topologia estrela convencional

Ethernet / Fast Ethernet

Backbone switch 100 Mbps

Configuração 10/100 Mbps

Acesso remoto via roteador

Acessos WAN e campus backbone

Topologia Múltipla

Configuração WAN

Aplicação de transceiver AUI/FO

Aplicação do conversor de mídia

Aplicação do Print Server

Final do Módulo MF- 102