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Montagem e Configuração d R d dde Redes de Computadores
IntroduçãoFundamentosFundamentosDispositivos
Prof. Rodrigo [email protected]
ApresentaçãoProf. Rodrigo Rocha – [email protected]
EmentaI t d ã d d t d• Introdução a redes de computadores
• Dispositivos de redes• Tolerância a falhas• Planejamento e Montagem da infra-estrutura• Protocolo TCP/IP• Endereçamento• Endereçamento• Configuração e Gerenciamento básico de Roteadores.• Rede Windows 2003• Rede Linux• Redes sem Fio (Wireless)
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BibliografiaTANENBAUM, Andrew S.. Redes de computadores: PLT. Rio de Janeiro: Campus, 2007.
ROSS, John.O Livro de WI-FI: Instale, Configure e Use Redes gWireless (Sem Fio). 1.ed. Alta Books, 2004.
TORRES, Gabriel. Redes de Computadores: Curso Completo. 1.ed. Axcel Books, 2001.
FILHO, João E. M. Descobrindo o Linux. 2. ed. Novatec, 2007.
LUNARDI, Marco A. Comandos Linux. 1.ed. Ciência Moderna, 2006.
IntroduçãoCriação do microprocessador década 70• revolução na informática
Rede de computador ?p• “conectar dois ou mais equipamentos através de um meio
físico com a finalidade de obter ou fornecer um serviço”Finalidades ?• compartilhamento de hardware
ex: compartilhar uma impressora
• compartilhamento de informações ex: banco de dados, e-mail
• comunicação
Vídeo: prometeus
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Por que estudar Redes ?Quem utiliza ?• Computação doméstica• Negócios• Negócios
Todos utilizam algum serviço de rede?• Acesso a aplicações remotas• Comunicação• Entretenimento• Comércio eletrônico
Animação sem rede
Usuários da InternetDez. 2007
Fonte: http://www.internetworldstats.com/stats.htm
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Crescimento no nº de usuáriosCrescimento do número de usuários entre 2000 e 2007
Fonte: http://www.internetworldstats.com/stats.htm
America LatinaSituação na América Latina
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“Aparelhinhos” interessantes
O menor servidor Web do mundohttp://www-ccs.cs.umass.edu/~shri/iPic.html
Porta retratos IPhttp://www.ceiva.com/
Tostadeira habilitada para a Web +Previsão do tempohttp://dancing-man.com/robin/toasty/
fonte: www.nuperc.unifacs.br/suruagy/redes
Geladeira com acesso a internethttp://www.lge.com
Internet
Utilizaremos a Internet pública para discutir redes de computadores e protocolos. Então ...O que é a Internet ?O que é a Internet ?• Posso descrever ...
detalhes– componentes hardware e software que a formam
infra-estrutura de rede que provê serviços para aplicações distribuídasp ç
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Internet Situação do backbone RNP em 1995
InternetSituação em 2006 do backbone RNP
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“Componentes”Milhões de dispositivos interconectados rodando aplicações de rede• hosts
router workstationserver
mobileestações, servidores,...
• sistemas finaisBlackBerry, Geladeira,...
enlaces de comunicação (link)
local ISP
regional ISP
• fibra, cobre, rádio, satélite,...
Roteadores• encaminhar “pacotes” de
dados pela rede companynetwork
“Componentes”
Protocolos• controla envio e recebimento
de mensagens
router workstationserver
mobiletcp, ip, http, ftp, ppp,...
Internet “Rede das redes”• “descentralizada”• pública vs intranet privada
Padrões
local ISP
regional ISP
• RFC: Request for comments• IETF: Internet Engineering
Task Force
companynetwork
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“Componentes”
Infra-estrutura para manter aplicações distribuídas
router workstationserver
mobiledistribuídas• www, e-mail, games, e-
commerce, e-procurement
Serviços de comunicação
local ISP
regional ISP
comunicação• não orientados a
conexão• orientado a conexão company
network
Infra estrutura de redesExtremos da rede (equipamentos de borda)• host
rodando aplicações (www, ftp, firewall, ...)• sistemas cliente servidor• sistemas cliente servidor
banco de dados• comunicações ponto-a-ponto
vídeo conferência
Núcleo da rede• Combinação de “dispositivos” (roteadores)
interconectadosinterconectados• Como as informações trafegam na rede?
Comutação de circuitos– estabelece caminho e reserva recursos
Comutação de pacotes– não reserva recursos
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Tipos comuns de redes
Esquematização de uma rede
client/server
peer-to-peerfonte:Tenenbaum
Client ServerVantagens• compartilhamento de recursos• gerenciamento centralizado• gerenciamento centralizado• mais segurança• servidores otimizados• usuários não se preocupam com administração
Desvantagensg• Custo
hardwaresoftwarepessoal (administradores de rede)
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Peer-to-PeerVantagens• compartilhamento de recursos• sem administrador
cada usuário é um administrador em potencial
• baixo custo de implantação • configuração mais fácil• menos investimentos
“sem servidor”
DesvantagemDesvantagem• segurança• desorganização• usuários são os administradores• sem controle
Anim: p2p
Denominação das redes
LAN – Local area network• redes privadas• interliga salas prédios condomínios etcinterliga salas, prédios, condomínios, etc.
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MANMAN – Metropolitan area network• maior abrangência• cidades• cidades• exemplo: rede de TV a cabo
WANWAN – Wide area network• engloba grandes áreas geográficas• países, continentesp ,
Lan e Wan Wireless
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ExercíciosQual o custo (software, serviço, cabos) para implantar a rede abaixo por peer-to-peer e client-server ? Qual você acha a maisclient server ? Qual você acha a mais interessante (levando em conta todos os aspectos discutidos). Justifique.OBS: Os clientes já tem o equipamento citadoa-) rede de uma farmácia com 3 computadoresb-) rede de uma faculdade com 2 laboratórios de 30
micros e 10 micros nos deptos. administrativosc-) rede de sua casa 1 micro e 1 notebookd-) supermercado com 15 caixas e 5 máquinas nos
deptos. administrativos
Elementos de rede
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Elementos de rede
Antes de mais nada…Conceito de comunicação• half-duplex
comunicação nos dois sentidoscomunicação nos dois sentidossó um transmite de cada vezexemplo: walk-talk, radio amador
• full-duplexcomunicação nos dois sentidoscomunicação bidirecionalcomunicação bidirecionalexemplo: chamada telefonica
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estação de trabalho ”workstation”Computador com CPU computador conectado à rede e utilizado por alguémalguémCliente• entidade da rede que requisita recursos• workstation também requisita recursos da rede• nem todos clientes são workstation
exemplo: impressora
ServidorProve (serve) recursos para a redeComputador mais robusto “poderoso”Possui software para controle e manutenção da rede• conhecido como Sistema Operacional de rede
Normalmente específicos para alguma tarefa (dedicados)• file, proxy, printer, web, mail, ras, etc.• nomenclatura: tipo_do_servico+server
exemplo: ras_server, file_server, web_server
Independente das tarefas específicas, eles tem em comum:• software e hardware para garantir a integridade das informações
(backup)• capacidade de atender a um número grande de clientes
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QuestõesQual processador?
Que HD escolho? IDE, SCSI, SATA, SAS?
O que é hotswap?
Pra que serve a redundância de fonte?
P i d i t li ã ?Preciso de virtualização?
Lab. Entrar no site da dell,ibm,hp e configurar servidores para algumas situações.
Vídeo: virtualizacao 2008
ExemploExemplo de rede com servidores e estações
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HostNormalmente utilizado para se referenciar a dispositivos da redepode ser utilizado para referenciar tantopode ser utilizado para referenciar tanto estações como servidoresPela visão do TCP/IP• host é um dispositivo de rede que possui um
endereço IP
Rede ponto-a-ponto
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Rede Cliente-servidor
Topologia FísicaBasicamente: o mapeamento da redeDiferença entre• topologia fisicap g
layout de cabeamento e localização dos componentes de rede
• topologia lógicacomo os dados trafegam na rede
• Escolha do número de computadores interligados na rede é crítico
Escolhas erradas geramEscolhas erradas geram– custos– indisponibilidade dos serviços
• Outro fator é pensar no crescimento• Em média uma empresa troca sua estrutura física a cada
10 anos
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BarramentoTodos computadores conectados em um único segmento de caboPossuem terminadores no final e inícioTráfego de dados chegam para todosVantagens: simples, barata e usa menos caboDesvantagem: mobilidade, tolerância a falhas, dificuldade de resolver problemas
EstrelaDiferente do barramento, os dispositivos são conectados em um concentrador• cabos ou tecnologias sem fio
vantagensvantagens• inclusão de novas estações• falhas no cabo não interrompe toda a rede• fácil manutenção
desvantagens• custo mais alto (cabos e concentradores)
ponto único de falha• ponto único de falha
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Anelcada computador e ligado diretamente a outros dois computadorescaracterísticas• custo mais alto, multiplos cabos para cada estação• difícil para reconfigurar• nenhuma tolerância a falha, um problema no cabeamento
pode derrubar a rede inteira
híbridaMistura de tipos diferentes de topologia
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backbone e segmentoredes complexas, identificamos as redes por partes• backbonesbackbones• segmentos
BackBoneParte da rede onde todos os segmentos estão conectadosprincipal componente da infra-estrutura da redep p pdeve ser um segmento de maior velocidade• normalmente: Fiber Distributed Data Interface (FDDI)
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BackBoneCabos de fibra óptica submarinos
Vídeo: 4000 km fibrarobo
SegmentoSeção da rede que não faz parte do backboneServidores de conectam a backboneEstações de conectam a segmentosEstações de conectam a segmentossegmentos se conectam ao backbone para dar acesso as estações
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Escolhendo a topologia corretaDevemos levar em consideração os seguintes fatores:• custocusto• facilidade de instalação• facilidade de manutenção• tolerância a falhas• expansibilidade
Meios físicosContém:• um condutor central de cobre• revestido por material isolante• camadas protetoras
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Conectores e montagem
Montagem do cabo
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Especificações
Par trançadomultiplos cabos trançados• são transçados para evitar interferências
modelos• com blindagem STPcom blindagem STP• sem blindagem UTP (usados em redes ethernet)
popular, pois:• barato• fácil de lidar• permite altas velocidade (inimagináveis há 10 anos atrás)
categorias:• cat.1 – 2 pares de fios: uso: telefonia• cat.2 – 4 pares de fios. 4mb/s. 10Mhz• cat.3 – 4 pares de fios. 10mb/s. 16Mhz - ethernet• cat.4 – 4 pares de fios. 20mb/s. 20Mhz – token ring• cat.5 – 4 pares de fios. 100mb/s. 100Mhz – fast ethernet• cat.5e – 4 pares de fios. 1000mb/s. 100Mhz – giga ethernet• Cat 6 – 4 pares. 1000mb/s. 250mhz
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Padrões
LaboratórioMontagem de rede:• Cabo direto (com switch)
Nas duas pontasPadrão T568B
• Cabo crossoverUma ponta T568ANa outra T568B
Algumas normas• EIA/TIA 568 e ISOC/IEC 11801• NBR 14565
Distância máxima 90mMínima 1,5m
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IEEE Standard 1394 (Firewire)Sony chama de i-linkDesenvolvido pela AppleRoda a velocidade de• 100,200,400Mb/s (800Mb/s 1394b), , ( )
Limitação de 4,5mUsado em aplicações específicas• transmissão de vídeo da câmera para o computador
6 pinos – 2 são para alimentação de energia elétrica, pelo próprio computador.
Universal Serial Bus (USB)Evolução dos cabos seriais e paralelosmáximo 127 dispositivos externos
a maioria suporta hoje até 12 dispositivos• a maioria suporta hoje até 12 dispositivospodemos utilizar um hub USB
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Fibra opticatransmite luz ao ínvez de eletricidade• imune a interferencias eletromagnéticas (EMI)• imune a interferencia de radiofrequência (RFI)• imune a interferencia de radiofrequência (RFI)
vantagens• imune a EMI e RFI• grandes distâncias 40Km• altas velocidades
desvantagens• difícil de instalar• custo elevado
Tipos comuns – ethernet e FDDI
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Dispositivos de interconectividadeplaca de redehub
it hswitchbridgeroutergatewayoutros
Placa de redeNetwork interface card (NIC)provê a conexão física, elétrica e eletrônica
l t d i l d’normalmente dois led’s• conexão LINK• atividade ACT
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RepetidoresConecta os segmentos de redeAmplifica o sinal
Vídeo: repeater navio
HUBConecta os segmentos de redetodos dispositivo se conecta ao hub através de um único caboa transmissão recebida por uma porta e enviada para todas as outras portasCSMA/CD – monitorar colisãodispositivo “burro”, somente um repetidor
Anim:Hub
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switchfuncionamento similar ao HUBdiferença:• identifica o destino (MAC ADDRESS) e envia os dados ( )
para a porta correta• se não existir, descarta os dados, ou atua como um hub,
enviando para todas as portasmais seguro maior performancegerenciáveis e não gerenciáveis
Anim:3Switch congestion
Tela de monitoramento
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bridgeConectar dois segmentos de redesevita que dados de um segmento passem para o outropara o outro
Roteadormais “inteligênte” que o switchescolhe a melhor rota
d dpara os dadosmanutenção na tabela de rotasaumenta velocidadeestáticos: menor rotadinâmicos: menor rota e menos congestionada
Anim:roteador
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GatewaySoftware, hardware ou combinação destes que faz a ligação entre ambientes de redes diferentesdiferentes
ModemTradicional• convert sinais do computador (digital) em sinais a serem
enviados pelas linhas telefonicas (analógico)ADSL• taxas de transmissão elevadas, utilizando infra-estrutura
já instalada e com baixo custo. • deixa a linha liberada para chamadas• utiliza altas frequências (acima 3200Hz)
C blCable• utiliza o sistema instalado pelas TVs a cabo• novidade: norma PacketCable, implementar telefonia no
cabo
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ISDNIntegrated Services Digital Network (ISDN)utiliza serviços digitais atravês do par de fio de cobre telefônicode cobre telefônicomodem: digital para analógico e vice versa
Wireless Access PointHabilita usuários a conectar na rede utilizando radio freqüênciahotspots áreas públicas com access pointhotspots – áreas públicas com access point
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CSU/DSUChannel Service Unit/Data Service Unit (CSU/DSU)utilizados para acesso de redes digitaisconvertem sinais digitais em outro tipo de sinal digital mais
i d i t d t i ã dapropriado ao sistema de transmissão usado para acesso a essas redes (T1, DDS, etc.)acesso remoto
Transceiverconversor de tipo de mídiapossibilitar um tipo de dispositivo se comunicar com outro tipo de mídiapexemplo:• ligação de dois switchs 100baseTX via fibra óptica
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Appliancesimplementação em hardware/software de diversos serviçosintegram serviços como• firewall
filt d t úd• proxy e filtro de conteúdo• anti-spam, anti-vírus, anti-spyware• virtual private network VPN• quality of service – QoS• Network Address Translate - NAT
Questões1-) Quais das características abaixo dizem respeito a redes peer-to-peer?• a-) existe securança e administração centralizada• b-) um computador pode ser cliente e servidor• c ) um número limitado de computadores fazem parte desta rede• c-) um número limitado de computadores fazem parte desta rede• d-) não requer um hub
2-) Qual padrão de cabeamento pode transferir dados a 10.000 Mb/s• a-) 10Base-T• b-) 100Base-TX• c-) 1000Base-TX• d-) 10GBase-SRd ) 10GBase SR
3-) Qual led da placa de rede deve ser verificado primeiro para ajudar na resolução de problemas?• a-) link• b-) activity• c-) collision• d-) 10/100
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Questões4-) Quais as vantagens da topologia estrela?• a-) usa menos cabo que outras• b-) um corte no cabo interfere somente entre o host e o concentrador• c-) existe um único ponto central de falha• d-) resolução de problemas é mais fácil que outras
5-) Qual tipo de conector firewire deve ser usado para ser alimentado (energia) pelo computador• a-) 4 pinos• b-) 6 pinos• c-) 8 pinos• d-) 10 pinos• d-) 10 pinos
6-) Qual dispositivo de rede deve ser utilizado para comunicar seu notebook com um mainframe?• a-) transceiver• b-) hub• c-) gateway• d-) roteador
Questões7-) Se você precisa conectar sua placa de rede em outro tipo de conector, você utilizaria?
• a-) switch• b-) roteador• c-) transceiver• d-) access pointd ) access point
8-) Um conector RJ-45 possui __________ fios conectados.• a-) 4• b-) 6• c-) 8• d-) 10
9-) Qual componente de rede deve ser utilizado juntamente com o roteador para ter acesso a linhas T1
• a-) switch• b-) csu/dsu)• c-) transceiver• d-) gateway
10-) Qual dispositivo devo colocar em uma rede para diminuir ameaças externas.• a-) proxy• b-) nat• c-) firewall• d-) servidor web seguro https
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ProtocolosDefinem o formato, ordem que as mensagens são enviadas e recebidas pela rede e ações a serem tomadas na recepção e transmissão de mensagensDispositivos “conversam” através de protocolosDispositivos conversam através de protocolosTCP e IP, protocolos mais importantes na Internet, logo a denominação TCP/IP
Camadas de protocolosRedes são complexas• Muitas “partes”
Hosts roteadores links aplicações protocolosHosts, roteadores, links, aplicações, protocolos, hardware e software
• Você acredita que é possível organizar a infra-estrutura de redes?
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Modelo OSIAplicação• Aplicações da rede
ApresentaçãoSi t â ti• Sintaxe e semântica
Sessão• Estabelecer sessões
Transporte• Provê serviço fim-a-fim
Rede• Roteamento • Controle de congestionamento
Enlace• Controle de acesso ao meio compartilhado
Física
Camadas TCP/IPaplicação: • dá suporte a aplicações de rede• ftp, smtp, http
transporte: aplicaçãotransporte: • transferência de dados host-a-host• tcp, udp
rede:• roteamento de datagramas da origem até
o destino• ip, protocolos de roteamento
p ç
transporte
rede
enlaceenlace: • transferência de dados entre elementos de
rede vizinhos• ppp, ethernet
física: • Bits no meio físico
física
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TCP/IP
Laboratório: ProjetoCriar um projeto executivo:• Situação atual e proposta• Vantagens e Desvantagens• Vantagens e Desvantagens• Objetivos• Recursos envolvidos• Premissas
• Orçamento• Cronograma
• Data, elaborado por, aprovado por