16/08/2012
TECNOLOGIA DE ACESSO A
REDES
Prof. André Ciriaco
[email protected]
Aula 02
Objetivo da Aula
Apresentação da Atividade PO última aula
1.5. Redes WAN – Conceitos
1.5.1 Redes Wan - História
1.5.2 Elementos de uma Redes WAN
1.5.3 Acesso a Rede
1.5.4 Redes LAN x WAN
1.5.5 Por que Redes WAN?
1.5.6 Padrões das Redes WAN
1.5.7 Funcionamento das Redes WAN
1.5.8 Dispositivos típicos de Rede WAN
1.5.9 Conceitos Gerais
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Redes WAN - História
A história da WAN começou em 1965 quando Lawrence
Roberts e Thomas Merril ligaram dois computadores, um
TX-2 em Massachussets a um Q-32 na Califórnia, através
de uma linha telefônica de baixa velocidade, criando a
primeira rede de área alargada (WAN).
Em geral, as redes geograficamente distribuídas contém
conjuntos de servidores, que formam sub-redes. Essas
sub-redes têm a função de transportar os dados entre os
computadores ou dispositivos de rede.
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Redes WAN - História
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Redes WAN - História
• Mudanças na caracterização dos sistemas de computação
ocorreram durante a década de 1970: de um sistema único
centralizado e de grande porte, disponível para todos os
usuários de uma determinada organização, partia-se em
direção à distribuição do poder computacional.
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Em 1976 surgiu a rede pública X25.
Em 1991 surgiu a Rede Pública do Frame Relay.
Em 1993 surgiu a Rede ATM.
Em 2000 surgiu o MPLS.
Em 2007 surgiu as redes Metro Ethernet.
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Elementos de uma Rede
Equipamentos
Qualquer dispositivo capaz de se comunicar através
do sistema de comunicação disponível. Ex. em redes
WAN: Modens, Roteadores, Multiplex, etc.
Sistema de comunicação
São os meios de transmissão e equipamentos
necessários. Ex. em redes WAN: cabo, fibra óptica,
ondas de rádio, satélite,etc.
Protocolos
Conjunto de regras com o fim de organizar a
comunicação. Ex. em redes WAN: Frame Relay, ATM,
PPP, etc.
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ACESSO A REDES?
• Conceito: Conjunto de tecnologias, métodos de acesso,
autenticação, segurança e os meios de transmissão que
são utilizados para conectar redes localizadas em
ambientes diferentes.
• Na maioria dos casos são os provedores de serviço que
definem o tipo de acesso.
• Exemplos: Tecnologias de acesso (acesso discado,
ADSL, pontos a ponto, conceito de modens, etc) e
Meios de Transmissão (Fibra óptica, rádio acesso,
satélite, etc)
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Redes LAN x WAN
• LAN (Local Area Network): Pequeno número de
computadores em áreas restritas (pequenas distâncias
entre eles) Redes Locais
As LANs são projetadas para executar as seguintes ações:
• Operar dentro de uma área geográfica limitada
• Permitir que muitos usuários acessem meios de grande
largura de banda
• Fornecer conectividade ininterrupta aos serviços locais
• Conectar dispositivos fisicamente adjacentes
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Redes LAN x WAN
• WAN (Wide Area Network): Grande número de
computadores em áreas envolvendo várias cidades e/ou
países Redes de Amplo Alcance
As WANs se destinam a:
• Operar em grandes áreas geográficas
• Permitir acesso a interfaces seriais operando a baixas
velocidades
• Fornecer conectividade em tempo integral e tempo
parcial
• Conectar dispositivos separados por áreas amplas, até
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mesmo globais
Porque Redes WAN?
• Otimizar redes WAN (Wide Area Network) nunca foi tão
fundamental para as companhias.
• Nenhuma outra tecnologia –forçou tanto as empresas a
reconsiderar opções de serviço, velocidade, segurança,
flexibilidade, arquitetura e custo como agora.
• A maior parte das grandes empresas vê os serviços de
WAN como uma infra-estrutura cara.
• Entretanto, trata-se de um investimento necessário aos
negócios, inclusive para reduzir custos, diferentemente
do que pensa a maioria das empresas.
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Sistemas de Transmissão
• Os sistemas de transmissão têm o objetivo de fornecer
uma infra-estrutura básica para as redes de serviços de
telecomunicações, públicas e privadas, em todo o mundo.
• Os sistemas de transmissão, algumas vezes chamados de
Rede Básica, se interligam aos meios da rede física, como
as fibras ópticas, os enlaces de cobre (pares de fios),
rádios de microondas, dentre outros, para implementar
uma infra-estrutura de transferência de informações,
segura e redundante, entre os diversos pontos de
presença do provedor de serviços.
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Sistemas de Transmissão
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Padrões das redes Wan
Os padrões de WAN normalmente descrevem os métodos de
distribuição da camada física e as exigências da camada de
enlace, incluindo o ENDEREÇAMENTO, o CONTROLE DE
FLUXO e o ENCAPSULAMENTO. Os padrões de WAN são
definidos e gerenciados por várias autoridades reconhecidas,
incluindo as seguintes agências:
• International
Telecommunication
Union-Telecommunication
Standardization Sector (ITU-T), anteriormente Consultative
Committee for International Telegraph and Telephone (CCITT)
• International Organization for Standardization (ISO)
• Internet Engineering Task Force (IETF)
• Electronic Industries Association (EIA)
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• Telecommunications Industries Association (TIA)
Funcionamento redes WAN
• As tecnologias WAN em geral funcionam nas três camadas
inferiores do modelo de referência OSI: a CAMADA FÍSICA, a
CAMADA DE ENLACE e a CAMADA DE REDE. A figura ilustra a
relação entre as tecnologias WAN comuns e o modelo de
referência OSI.
CSU – Unidade de Serviço de Canal
DSU – Unidade de Serviço de Dados
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Dispositivos típicos de rede WAN
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Conceitos gerais
• Quando a empresa contrata um provedor de serviços de
WAN para obter recursos de rede, o provedor fornece os
requisitos da conexão ao assinante, como o tipo de
equipamento a ser usado para receber os serviços.
• Termos normalmente utilizados:
• Customer Premises Equipment (CPE) -- Dispositivos
fisicamente localizados nas instalações do assinante.
Inclui os dispositivos que pertencem ao assinante e os
dispositivos que o provedor de serviços aluga ao
assinante.
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Conceitos gerais
• Loop local (ou "últimos metros") -- Cabeamento (normalmente
de cobre) que se estende da demarcação até o escritório central
do provedor de serviços de WAN.
• Switch do escritório central -- Um recurso de
switching(comutação) que fornece ao serviço de WAN do
provedor o ponto de presença mais próximo.
• Rede tarifada –(nuvem)- O conjunto de switches e recursos
(chamados de entroncamentos) dentro da nuvem do provedor da
WAN. O tráfego do chamador pode atravessar um entroncamento
para chegar a um centro principal, depois a um centro setorial e,
em seguida, a um centro de uma operadora regional ou
internacional, à medida que a chamada trafega a longa distância
até seu destino.
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DTE /DCE
• Uma interface-chave nas instalações do cliente encontra-se
entre o Data Terminal Equipment (DTE) e o Data Circuitterminating Equipment (DCE).
• Normalmente, o DTE é o roteador e o DCE é o dispositivo
usado para converter os dados do usuário do DTE em uma
forma aceitável para o recurso do serviço de WAN.
• A interface DTE/DCE usa vários protocolos (como HSSI e V.35)
que estabelecem os códigos que os dispositivos usam para
fazer a comunicação uns com os outros. Essa comunicação
determina como a configuração de chamada opera e como o
tráfego do usuário atravessa a WAN.
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DTE
• DTE – Data Terminal Equipment ou equipamento de
terminação de dados.
• Como o nome diz é o equipamento onde os dados
terminam e onde também podem ser iniciados.
• Um DTE pode ser um computador, ou um roteador.
Geralmente este dispositivo prepara a informação a ser
enviada/recebida a linha de comunicação pelo usuário.
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DCE
• DCE – Data Communications Equipment, Data Circuitterminating Equipment, como o nome o diz é o equipamento
responsável por realizar a comunicação dos dados.
• O DCE serve para realizar tarefas na transmissão de dados entre
dois dispositivos como determinar a FREQUÊNCIA DE CLOCK, a
determinação dos erros de transmissão e a codificação, enfim a
definição de como se envia e como se recebem os dados.
• Isso significa que um DCE pode ser um dispositivo ligado
diretamente ao roteador ou uma interface com estas
capacidades.
• É necessário saber como (e que pinos tratando-se de cabos
seriais) se enviam os dados, e o DCE trata disso
automaticamente.
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Camada física
Interface entre assinante e provedor
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Tipos de conexões
• Vários padrões de camada física definem as regras que
regem a interface entre o DTE e o DCE:
• V.24 - Um padrão do ITU-T para uma interface da camada
física entre o DTE e o DCE.
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HSSI - HighHigh-Speed Serial Interface
O HSSI(High-Speed Serial Interface) é uma interface serial padrão desenvolvida pela
Cisco Systems e T3plus Networking, primariamente usada para conexão de um
roteador WAN. É capaz de velocidade de até 52Mb/s, e cabos com comprimento até 15
metros.
Cabo HSSI: O HSSI usa um conector com 50 pinos, e requer um cabo com uma
impedância de 110Ω. A camada física padrão é definida pela EIA-613, e a camada
elétrica pela EIA-612.
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V.35
V.35 - Um padrão do ITU-T que descreve um protocolo síncrono
da camada física usado para as comunicações entre um
dispositivo de acesso à rede e uma rede de pacotes. No Brasil
são entregues geralmente em velocidades de 2MB.
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RS 232
• A interface RS-232-C é uma das mais populares, sendo
incluída em todos os tipos de DTE mais comuns. A troca de
informação de controle e dados baseia-se em níveis
elétricos: uma voltagem acima de +3 V é considerada um
0; uma voltagem abaixo de -3 V é considerada um 1.
• As limitações deste tipo de interface são uma distância
inferior a 15 metros e uma taxa inferior a 20 Kbps. A taxa
máxima atingida está obviamente relacionada com a
distância.
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RS 232
Utilizando
hardware
apropriado
é
atualmente
possível
atingir
taxas
superiores(normalmente 2Mb).
O “standard”(padrão) especifica conectores
D de 25 pinos.
Assemelha-se bastante à especificação
V.24 e era anteriormente conhecido como
RS-232. Esse padrão tem estado em vigor
por muitos anos.
Outros conectores: G703 e
EIA/TIA 449
• EIA/TIA-449 - Uma interface da camada física bastante comum
desenvolvida pela EIA e pela TIA. É essencialmente uma versão
mais rápida (de até 2 Mbps) do EIA/TIA-232, com capacidade para
lances de cabos mais longos.
• G.703 - Uma especificação elétrica e mecânica do ITU-T para as
conexões entre os equipamentos da companhia telefônica e o
DTE através de British Naval connectors (BNCs) e que operam a
taxas de dados de E1.
• EIA/TIA-612/613 - Um padrão que descreve a High Speed Serial
Interface (HSSI), que fornece acesso aos serviços a taxas de T3 (45
Mbps), E3 (34 Mbps) e Synchronous Optical Network (SONET)
STS-1 (51,84 Mbps). A taxa real da interface depende da DSU
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externa e do tipo de serviço ao qual está conectada.
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Modens
• Muitas vezes os equipamentos processadores (por
exemplo os computadores) não possuem internamente
meios que permitam a codificação/modulação dos
dados de modo a obter o sinal adequado a colocar no
meio de transmissão.
• Nestes casos é necessário a interposição de um
dispositivo separado que transforma o sinal do
computador em um sinal digital mais eficiente ou num
sinal analógico (por exemplo usando um MODEM).
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Exemplo de modem
• E1(G.703) para 4 port RS232: modem conversor
(multiplexador) de rede SDH que recebe um link 2Mb e
o divide em 4 interfaces seriais;
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ATIVIDADE
PRÓXIMA AULA
Artigo: Desempenho de Redes WAN Não é Apenas Throughput
Responda da forma mais completa possível:
1. Qual é a idéia principal que os autores tentam transmitir?
2. Explique os termos apresentados no texto: Troughput \ Delay \ Real-time \ Jitter \
Overhead \ Payload \ Timeout \ Round trip time
3. Qual a diferença entre jitter e delay?
4. Os autores comentam que desempenho é diferente de velocidade. Comente a
respeito.
5. Quais fatos devem ser levados em conta no momento da escolha da solução
WAN a ser utilizada?
6. Explique as diferenças entre Redes Determinísticas e Redes Estatísticas.
7. Qual a necessidade de identificar corretamente as aplicações que irão trafegar
pelo link WAN?
8. Comente sobre os tipos de problemas de interpretação de resultado podem surgir
ao utilizar o comando ping em uma rede.
9. Como os autores chegaram a idéia de rendimento máximo teórico? O que isso
significa?
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