Unidade 12
Básico de Redes Locais e Protocolos de
Redes Ethernet
Treinar On Line
Conceitos Básicos de Redes
HUB
10 Mbps
Switch
Servidor
Corporativo
100 Mbps
HUB
10 Mbps
10 Mbps
HUB
100 Mbps
HUB
Servidor
Corporativo
Redes Locais
Servidor
A rede ficou bem
mais rápida com
esse novo Switch
de 100 Mbps
Switch
Redes Locais
Conceitos
Rede Local
Matriz
Telemar
Rede Local
Filial
Redes Locais
Diagrama de Conexão
FILIAL
modem
Acesso Frame Relay
Telemar
Rede Local
Interface WAN
V.35
Roteador
Impressora
Servidor de
Arquivos
modem
Interface LAN Fast
Ethernet
Switch
Switch
HUB
HUB
Rede Locais
Características
Rede Local
Servidor
Corporativo
Switch
Switch
Roteador
Impressora
Banco de Dados
HUB
Redes Locais
Ponto-a-Ponto
Rede Local Ponto-a-Ponto
Switch
Impressora
Redes Locais
Cliente/ Servidor
Rede Local Cliente/Servidor
Servidor
Corporativo
Switch
Impressora
Banco de Dados
Switch
Roteador
HUB
Redes Locais
Formas de acesso ao meio
CSMA/CD
Para transmitir eu vou
escutar o cabo para ver se
ele está livre.
CSMA/CD
Redes Locais
Formas de acesso ao meio
O cabo está livre ou
transmitir!
O cabo está livre ou
transmitir!
Colisão de pacotes
Redes Locais
Formas de acesso ao meio
Passagem de Token
• As redes com passagem de token movem um
pequeno quadro, chamado token, pela rede. A
posse do token garante o direito de transmitir
dados.
• Token Ring e IEEE 802.5 são os principais
exemplos de redes com passagem de token.
Redes Locais
Topologias
Barramento
• Usa um único backbone (fio) ao qual todos os
hosts se conectam diretamente
• Um nó da rede com defeito derruba todos os
demais.
Servidor
Estações de Trabalho
Servidor
Redes Locais
Topologias
Topologia em anel
• Pode ser utilizado um anel simples ou um anel
duplo para contingência.
• Em cabos de fibra óptica, deve-se utilizar um cabo
para TX e outro para RX.
Redes Locais
Topologias
Topologia em estrela
Topologia em estrela estendida
Visão Geral dos dispositivos de
Rede
HOST
É todo dispositivo de hardware que possuir
um endereço MAC (Media Access Control)
Estações de Trabalho
Servidor
Impressora
Switch
Dispositivos de Rede Local
Transceiver
• É um adaptador utilizado para conectar mídias
diferentes.
• Converte um tipo de sinal ou um tipo de
conector em outro, por exemplo fibra ótica em
par metálico.
Dispositivos de Rede Local
HUB
• Serve para interconectar computadores em
uma Rede Local.
• Propaga o sinal capturado de uma porta e o
envia para todas as outras portas ocasionando
Broadcast.
HUB
Topologia
Domínio de Broadcast
HUB
100 m
HUB
HUB
100 m
Funcionamento do HUB
Dispositivos de Rede Local
Switch
Switch
Formas de Utilização
Interconexão Direta de
Computadores
Telemar
Switch
Roteador
Impressora
Servidor
Hub
HDSL
HDSL
UTILIZANDO O SWITCH NO
BACKBONE
5º Andar
HUB 12 portas
4º Andar
Switch 24 portas
Telemar
3º Andar
HDSL
HDSL
Roteador
Switch 24 portas
2º Andar
Switch 24 portas
Térreo
HUB 12 portas
TIPOS DE SWITCH
• Store and Forward
– armazena todo o pacote de nível 2, verifica se não
há erros, e envia o pacote ao próximo segmento.
– técnica lenta devido ao tempo para analisar o
pacote recebido.
– necessário a fim de converter pacotes entre
diferentes tipos de redes (Ethernet e Token Ring)
• Cut-Through
– envio do pacote tão logo descubra a porta destino
(endereço MAC).
– técnica mais rápida, mas o controle de erros é
deixado para as estações finais.
Bridge
BRIDGE
TOPOLOGIA
Domínio de Broadcast “A”
Domínio de Broadcast “B”
HUB
HUB
Bridge
100 m
100 m
REPETIDORES
Gateway
• Os Gateways podem ser instalados em
servidores de comunicação, com programas
Proxy ou NAT (Network Address Translator), ou
roteadores.
• Permite interconectar redes distintas
– Intranet com a Internet.
– Intranet com a Extranet
• Geralmente é a rota default da rede (default
gateway).
GATEWAY
TOPOLOGIA
Site do cliente
Host
POP telemar
circuito de acesso
Roteador
HDSL
HDSL
Roteador
Switch
Backbone
Host
IP
Telemar
Gerência e Administração da Rede
Lembre-se! O Roteador
do cliente é o Gateway
para acesso à Internet.
ROTEADORES
INTERFACES
V.24
V.35
V.36
G.703
Async-Sync
Ethernet
Fast-Ethernet
GibaBit Ethernet
FXS
FXO
SWITCH
MODEM
ROTEADOR
INTERFACE
WAN
REDE DA TELEMAR
INTERFACE
LAN
REDE LOCAL DO CLIENTE
ROTEADOR
Huawei Quidway
R4001E
PADRÃO ETHERNET
REDES ETHERNET
ETHERNET - REDE MISTA
transceiver
Interface AUI
HUB
cabo UTP
cabo coaxial
BACKBONE ETHERNET
PADRÕES IEEE X OSI
CAMADA DE ENLACE
LLC/MAC
SUBCAMADA
MAC
Media Access Control
TÓPICOS
MÉTODOS
Topologia Lógica
Barramento e Anel
Acesso à mídia
LLC
Logical Link Control
Disputa, Token e Polling
Endereçamento
Dispositivo Físico
Sincronização de
Transmissões
Assíncrono, Síncrono e
Isócrono
Serviços de Conexão
Controle de fluxo no nível
LLC e
Controle de Erros
PADRÕES DE REDES
IEEE 802. 2
• Define um padrão de camada de enlace de
dados
• Implementações 802.3, 802.4, 802.5, 802,6
• Acrescenta vários campos header, usados por
protocolos básicos.
• Identifica os protocolos da camada superior e
processos de origem e destino do frame.
Padrão IEEE 802.3
• Padrão original Digital, Intel e Xerox
• CSMA/CD como controle de acesso ao
meio
• Velocidade: 1 a 10 Mbps
• Cabeamento
sinalização em banda BASE
10 Mbps
10BASE5
500 m
Padrões de Rede
IEEE 802.4
Características
• Redes Locais para automação de fábricas e
industrias.
• Utiliza a topologia de barramento (Token Bus).
• Método de Acesso à Mídia por passagem de
fichas (Token).
• Pode utilizar Cabo Coaxial de 75 ohms ou Fibra
Óptica.
• Utilizado em Redes de CATV ou Fibra-Ótica
PADRÕES DE REDE
TOPOLOGIA TOKEN RING
FDDI
FDDI Características
Características do FDDI
TOPOLOGIA:
EXTENSÃO MÁXIMA DO ANEL:
ANEL DUPLO
100 km
NÚMERO MÁXIMO DE ESTAÇÕES NO ANEL:
500
DISTÂNCIA MÁXIMA ENTRE NÓS
2 km
VELOCIDADE DE TRANSMISSÃO
100 Mbps
CABEAMENTO
Método de Acesso ao meio
FIBRA ÓTICA
Token
REDES LOCAIS
PADRÕES DE REDE
Ethernet
• Padrão desenvolvido na década de 70 pela Xerox e
depois aperfeiçoado na década de 80 pela Digital e Intel.
• É um padrão de Rede que pode utilizar a topologia em
Barra, Estrela ou Estrela Estendida.
• Opera na velocidade de 10 Mbps.
• Pode utilizar os seguintes cabos:
– COAXIAL: Cabo padrão 10BASE 2 e 10BASE5
– PAR TRANÇADO: Cabo padrão 10BASET ou
10BASETX
– FIBRA ÓTICA: Cabo padrão 10BASEF
PADRÃO 10BASE2
Máximo 32 Computadores por segmento
Terminador
Mínimo 0,46m
Aterramento
Maximo 185 m
Repetidor
PADRÃO 10BASE2
Cabo Coaxial
Cheapernet
10BASE2
Conector BNC
Placa Rede
Saída BNC
Conector “T”
Conector
Terminador
BNC
10Base5
sinalização em banda BASE
10 Mbps
10BASE5
500 m
10Base5
Máximo 64 Computadores por segmento
Transceiver
(Vampiro)
Cabo AUI
Máximo 500 metros
10Base5
10BaseT
100BaseT
1000BaseT
Backbone Gigabit Ethernet
Switches
1Gbps
Switch
10/100Mbps
Estações a
10/100Mbps
Switch100Mbps
Estações a
100Mbps
Backbone Ethernet e Fast-Ethernet
Redes Fast Ethernet
SERVIDORES
FIBRA
BACKBONE FAST ETHERNET

Padrão Ethernet 10/100 Mbps
Internet
Impressora
Servidor
Roteador
10/100
Mbps
10
Mbps
100 Mbps
10
Mbps
Estações
(WS)
Gigabit Ethernet
Backbone Gigabit Ethernet

Padrão GigaBit Ethernet – 1.000 Mbps
Internet
Roteador
Switch GigaBit
Fibra Óptica
Backbone Gigabit Ethernet
Gigabit Ethernet
Por que redes Gigabit?
Aplicações de Intranet exigem larguras de
banda cada vez maiores.
Redes Locais Sem Fio
Wi-Fi
•
Wi-Fi, “Wireless Fidelity”
• Fidelidade sem fios, são Redes Locais
Wireless LAN (WLAN),
• padronizada pelo IEEE 802.11.
• Alcance médio de 100 metros.
• Velocidade de 11 ou 54 Mbps.
Wi-Fi
Topologia
Ambiente do
Cliente
Cabo de Rede
Rede
ADSL
Telemar
CAT5
Access Point
Wi-Fi Linksys
Notebooks com placas Wi-Fi
Modem ADSL
Speedstream
5400
Redes Locais sem Fios
WLAN IEEE 802.11
Interconexão de Redes
• Existência de diferentes padrões de rede
– necessidade de conectá-los
• Interconexão pode ser
– LAN-LAN
• acesso a informações/servidores da outra rede
– LAN-WAN
• interconexão de LANs
– WAN-WAN
• Internet
Interconexão LANs e WANs
LAN
WAN
REDE WAN
WAN
LAN
Topologia
Ligação LAN to LAN
Impressora
Servidor
Telemar
Internet
Fast Ethernet
100 Mbps
Rede Fast Ethernet 100 Mbps
Opções de conexão LAN-TO-LAN:
1)
Com roteador (ex. Cisco 805)
2)
Com Switch
3)
Com Mux ( ex. Newbridge 3600)
Estações (WS)
Arquitetura TCP/IP
Modelo TCP/IP
Aplicação
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Transporte
Rede
Rede
Enlace
Enlace
Física
de Dados
OSI/ISO
TCP/IP
Características TCP/IP
• Independência tecnológica do hardware
– Mainframes, PC´s, Notebooks, Palm-tops
• Conexão Universal
– Independente dos Sistemas Operacionais
• Técnica Sliding Windows:
– Envio de vários segmentos de dados
encapsulados em seus próprios datagramas
IP, sem a necessidade de confirmação
imediata
Arquitetura TCP-IP
Aplicação
Host A
Host B
Transporte
Aplicação
Transporte
Roteador
Inter-Rede
Rede
Inter-rede
Rede
Rede
Inter-Rede
Rede
Modelo TCP-IP
Redes IP
• Tecnologia de comutação de pacotes utilizada
na internet;
• Os pacotes IP são encaminhados através dos
protocolos PPP, Frame Relay, ATM, HDLC, etc
• Permite interligação de Intranets e Extranets;
• Rede estatística, sujeita a congestionamentos;
• Os acessos podem ser ser discados ou
dedicados;
• Permite conexão mundial, via Internet.
IP
Topologia
Empresa
Internet
Rede
Operadora
Provedor
RTPC
RAS
Tipos de Endereçamento
• Estático: É atribuído manualmente máquina a
máquina, pelo operador da rede
– VANTAGEM – Permite hospedar aplicações
– DESVANTAGEM – A operadora precisa de muitos
endereços IP e segurança fica compremetida.
• Dinâmico: Os endereços são atribuídos
dinamicamente através de um servidor DHCP
– VANTAGEM – Segurança, poucos endereços IP
– DESVANTAGEM – Não permite hospedar
aplicações
Endereçamento Dinâmico
DHCP – Dinamic Host Control Protocol
• É uma forma de gerenciar a alocação dinâmica de
endereços IP
• O DHCP utiliza um modelo cliente/servidor
• O servidor DHCP atribuí de forma dinâmica toda a
configuração de um endereço IP a uma estação cliente,
através de um banco de endereço IP
• Reduz a complexidade e a quantidade de trabalho
administrativo envolvido na reconfiguração de
computadores
Endereçamento em Subredes
0
7
Octeto 1
15
Octeto 2
23
Octeto 3
31
Octeto 4
End. 11 00 10 00 00 01 00 10 10 10 00 00 10
XX XX XX XX
200.
18.
160
128 -191
Mask 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11
00 00 00 00
255.
255.
255.
192
Endereçamento de Máquinas
Estação A
Estação B
200.18.171.37
200.18.171.148
Rede = 200.18.171.0
Estação A
Estação B
Roteador
200.18.171.148
200.18.171.37
200.18.171.0
200.18.180.10
200.18.180.200
200.18.180.0
Endereçamento de
Máquinas
200.1.2.0
200.1.2.1
139.82.5.14
139.82.5.0
200.1.2.20
139.82.5.3
139.82.5.15
139.82.5.129
210.200.4.3
200.1.3.2
200.1.3.0
210.200.4.0
210.201.0.1
210.201.0.0
200.1.3.1
10.0.0.1
200.1.2.35
210.201.0.3
10.0.0.2
210.200.4.57
210.200.4.56
Endereçamento de Máquinas
Rede = 200.18.171.128
Mask = 255.255.255.192
Rede = 200.18.171.0
Mask = 255.255.255.0
200.18.171.129
200.18.171.130...
10.10.10.1
10.10.10.2
200.18.171.1
200.18.171.2
200.18.171.4
Rede = 200.18.171.64
Mask = 255.255.255.192
200.18.171.3
Rede = 200.18.171.0
Mask = 255.255.255.192
200.18.171.65
200.18.171.66
Identificação de Endereço de Estação: 192.9.200.1
Máscara: 255.255.255.0
Identificação de Gateway: 192.9.200.100
Identificação de
Endereço de Rede
Classe C
Sirius
Auriga
192.9.200.1
192.9.200.4
192.9.200.100
192.9.200.0
Spica
Gateway
Quasar
Quark
10.50.75.1
192.9.200.11
192.9.200.12
192.9.200.30
Identificação de Endereço de Estação: 10.50.75.10
Rosa
10.50.75.10
Identificação de
Endereço de Rede
Classe A
10.50.75.0
Máscara: 255.0.0.0
Identificação de Gateway: 10.50.75.1
Cravo
10.50.75.15
PORTAS
• Se utiliza o endereço IP para acessar o
computador e a Porta para escolher o serviço
• Uma porta é o mecanismo que permite que um
computador suporte simultaneamente múltiplas
sessões de comunicação com computadores e
programas
• O TCP/IP possui 216 Portas (65.536)
• Até a porta 1023 é reservada para o sistema
Protocolos de Aplicação
• RFC para cada aplicação
• Acessam as camadas UDP e TCP
• Ferramentas
– RPC – Remote Procedure Call
– XDR – External Data Representation
• Aplicações
–
–
–
–
–
FTP – File Transfer Protocolo
TELNET – Emulação de Terminais
SMTP – Simple Mail Transfer Protocol
HTTP – Hyper Text Transfer Protocol
SNMP – Simple Network Management Protocol
Tipos de Redes
São redes que empregam
os conceitos e
protocolos da arquitetura
Internet TCP/IP;
• Internet – Rede Pública;
• Intranet – Rede
Corporativa de uma
Empresa;
• Extranet – Redes Intranets
de diversas empresas
interconectadas.
Tipos de Rede
Internet
– A Internet é uma imensa rede de computadores
ligados por cabos, linhas telefônicas, fibra óptica,
rádio e satélite.
– Interliga computadores de todos os tipos e
tamanhos de diversos tipos de redes, rodando,
praticamente, em qualquer sistema operacional.
– A Internet é uma rede distribuída baseada na
arquitetura TCP/IP e no sistema conhecido como
Cliente/Servidor.
Conceitos Importantes
• Provedor de Acesso
– Também conhecido por Internet Service Provider (ISP), é uma
empresa comercial que possui um computador ligado à Internet
(host) e que permite que a ele sejam conectados computadores
para também acessarem a rede.
• WEB
– Nome dado a Internet, em função da forma como os
computadores estão conectados, formando uma teia.
• Página na Internet (Web Page)
– Também conhecida como home-page, é a página principal de
uma determinada empresa. São desenvolvidas no formato HTML
(Hipertext Markup Language).
Conceitos Importantes
• Site
– É um conjunto de páginas (Web Pages).
• Navegar
– Nome atribuído para a visita a diversos Sites na
Internet.
• Download
– Recurso que nos permite “baixar” ou transferir
determinado documento, arquivo, ou música da
Internet, para o computador da empresa. Esse
procedimento é realizado através do protocolo FTP –
File Transfer Protocol.
Visão Macro do
Acesso à Internet
Internet Global
ACESSO
VIA RÁDIO
TV A CABO
Telemar
Cliente D
Cable
Modem
Provedores
REDE IP
RPTC
ACESSO
DISCADO
ACESSO
ADSL
ACESSO IP
DEDICADO
Cliente A
Cliente B
Cliente C
ACESSO IP
DISCADO
DEDICADO
Internet
Ambiente da Telemar
Ambiente da Internet
Acesso Comutado
RAS
Ambiente do cliente
Rede IP
Telemar
Internet
modem
roteador
servidor
modem
roteador
Acessos Dedicados
Provedor
Ambiente do Provedor
Roadmap da Internet
O DARPA
encomenda a
Arpanet. O
primeiro nó é na
UCLA
TELNET
1969 1972
A rede
tem 15
nós e 23
hosts
A tese de PhD
de Robert
Metcalfe em
Harvard
delineia a
Ethernet.
Surge o TCP
Desregulamentaçã
o do Mercado. A
Merit Network
passa a gerenciar
o backbone
Surge a suite
TCP/IP
Surge o IP
Surge o DNS
FTP
1973
1974
A rede
tem 62
nós
1981
1983
Tom Truscott e
Steve Bellovin
estabelecem a
Usenet usando
UUCP entre DUKE
e a UNC
1984
A rede
tem
235
hosts
1985
A rede
tem
1.000
hosts
1987
1990
A Merit,
IBM e a
MCI
fundam a
ANS
Rede Corporativa
Intranet
Filial
Matriz
IP
Rede de Serviço
IP/Frame Relay/X.25
IP
IP
Filial
Rede Corporativa
Intranet / Internet
Filial
Rede Internet
Matriz
ou
IP
Rede de Serviço
IP/Frame Relay/X.25
IP
IP
Filial
Intranet
Aplicações
Publicação de Informação


Informação estática
Informação para análise
Colaboração/Workflow




Orçamento
Agendamento de grupos
Clientes e Parceiros
Gerenciamento de Projetos
Processos de Negócio



Gerência de Estoque
Acompanhamento
Integração com sistemas
internos / externos
Rede Corporativa
Extranet
Internet
Filial
Matriz
IP
Rede de Serviço
IP
IP
IP
Filial
Componentes da Rede Local
Windows 95/98/ME
• Não são considerados Sistemas
Operacionais de Rede, mas podem fazer
parte de uma rede ponto a ponto
• Possui funcionalidades básicas para uma
rede doméstica
• Tem suporte nativo para compartilhar uma
conexão com a Internet (Win 98 e ME)
• Suporta dispositivos USB (Win95 OSR2,
Win98 e ME)
• Suporte nativo ao TCP/IP
Windows NT
• Windows New Tecnology
• Servidor de Rede, surgiu em 1995
• Suporte a vários processadores SMP
(Simetrical Multi Processor)
• Diferentemente do Linux , ele possui
suporte ao produto pela Microsoft
• Possui alguns serviços/protocolos lnternet
• Opera com o conceito de Domínio
• Workstation e Server
Windows 2000
• Versões: Professional, Server Editon
• Desempenho e a escalabilidade da Internet
• Opera com conceito de
Active Directory (AD)
• TCP/IP Nativo
• Multiprocessamento simétrico (SMP)
• Servidor de Rede Local
• Utilizado para Internet e Extranets e
Intranets
Windows XP
•
•
•
•
•
Versões Home, Professional Edition
Assistência remota
Pastas offline
Suporte a multiprocessamento
Administração e gerenciamento de usuários
remotos
• Menus simplificados
• Possui maior confiabilidade e segurança
• Kernel do Windows 2000
Linux
• Código fonte disponível junto
com o produto
• Baixo valor de investimento
• Portabilidade
• Possui diversos serviços
• Não existe suporte centralizado
• Várias distribuições diferentes
• Existem poucos drivers dos
fabricantes de hardware
O que é o Linux?
• É um sistema operacional baseado no Unix
• Trabalha como multiusuário e multitarefa
• Roda em diversas plataformas de hardware, incluindo
Intel, Motorola 68k, PowerPC e Digital
• Possui todos os serviços e protocolos da Internet
• A maioria dos servidores da Internet é baseado em
Linux
Virtual Private Network - VPN
•
•
•
•
Conceito
Acesso remoto
Intranet
Extranet
Virtual Private Network - VPN
• Vantagens
– Custo mais baixo
– Flexibilidade maior
– Menor esforço de gerenciamento
– Simplicidade de topologia de rede
• Proteção da VPN
– Túneis e Encriptação
– Autenticação de pacotes
– Firewall e Detecção de intrusos
– Autenticação de usuário
ARQUITETURA DE VPN
• Rede Corporativa
Rede Virtual Privada VPN
• VPN é a emulação de uma rede de dados privada,
sobre uma infra-estrutura de Rede IP pública.
Tipos de VPN
• VPN de Acesso
• VPN Intranet
• VPN Extranet
VPN de Acesso
RTPC
Funcionário iniciando o
túnel do seu notebook
RAS
Rede IP
Telemar
Roteador
MATRIZ
VPN
RAS
RTPC
Funcionário iniciando o
túnel a partir do RAS
Fonte: Cisco Systems
VPN Intranet
Filial 1
Modem ADSL
Túneis MPLS
Matriz
Rede IP
Telemar
Filial 2
Link IP
Dedicado
Modem ADSL
Roteador
Concentrador VPN
Filial 3
Modem ADSL
VPN Extranet
CPE
Cliente
Cidade B
VPN (GRE)
ROT-A
IP dedicado
CPE
ROT-A
Matriz
Cidade A
IP dedicado
ROT-A
IP dedicado
VPN (GRE)
Fornecedor
Cidade C
CPE
VPDN
• Acesso Remoto com Segurança
• Criptografia dos pacotes
• Serviço prestado pelas operadoras
Remote Access
Server (RAS)
Usuário
Remoto
RTPC
Backbone
Operadora
Home
Gateway
I
Procolos de Comunicação de
dados
Roteador
Roteador
ETD
ETD
Meio de
Transmissão
Protocolos
Protocolos
LAN
Protocolos
LAN
WAN
MODEM
MODEM
ECD
ECD
Protocolos LAN e WAN
Protocolos WAN
PPP
HDLC
Frame Relay
X.25
ATM
Protocolos LAN
TCP/IP
IPX/SPX
Apple-Talk
Netbeui
SWITCH
MODEM
ROTEADOR
REDE DA TELEMAR
REDE LOCAL DO CLIENTE
Protocolos LAN e WAN
WAN Telemar
LAN CLIENTE
Interface LAN Fast-Ethernet
Link IP Dedicado
Servidor
Router
Switch
Link Frame-Relay
PABX
Router
Interface LAN FXO
Para os dois acessos WAN é muito comum
se utilizar os protocolos PPP ou Frame Relay
Para a Rede LAN é muito comum os clientes
utilizarem o protocolo TCP/IP
Protocolo PPP
Exemplo de Conexão discado
Cliente
Telemar
PPP
Switch
TCP/IP
Roteador
HDSL
PPP
Rede de Acesso
HDSL
Encapsulamento L2TP
IP
L2TP
PPP (Pacote IP)
Protocolo da
Operadora
Protocolo de
encapsulamento
Protocolo
Ponto a Ponto