Redes de Computadores
Curso de Eng. Informática
Curso de Eng. Electrotécnica e Computadores
Trabalho de Laboratório Nº3
Rede Ponto-a-Ponto; Rede Cliente-Servidor;
WAN básica com Routers
Redes de Computadores
Trabalho nº3
1 Objectivo
•
Criar uma rede ponto-a-ponto simples entre dois PCs
•
Identificar o cabo correcto para ligar os dois PCs directamente
•
Criar uma rede simples com dois PCs usando um Hub ou Switch
•
Identificar o cabo correcto para ligar os dois PCs ao Hub ou Switch
•
Criar uma rede de longa distância (WAN) simples com dois PCs, dois Switches
ou Hubs e dois Routers
•
Identificar os cabos apropriados para ligar um PC e Router a cada Hub ou
Switch
•
Identificar os cabos apropriados para ligar os Routers para formar um link WAN
•
Configurar as informações relacionadas com o endereço IP da estação de
trabalho
•
Testar a conectividade usando o comando ping.
2 Introdução
2.1 Rede Ponto-a-Ponto
Com a utilização das tecnologias de redes locais e WAN, vários computadores são
interligados para oferecer serviços aos seus utilizadores. Para tal, os computadores interligados
assumem diferentes papéis ou funções em relação aos outros. Alguns tipos de aplicações
exigem que os computadores funcionem como parceiros iguais. Outras distribuem as suas
tarefas para que um computador funcione para servir vários outros numa relação de
desigualdade. Em qualquer um dos casos, dois computadores tipicamente comunicam usando
protocolos de pedido/resposta (request/response). Um computador emite um pedido de um
serviço e o segundo computador recebe e responde ao pedido. O requisitante assume o papel de
um cliente e o que responde assume o papel de um servidor.
Numa rede ponto-a-ponto, os computadores interligados agem como parceiros iguais, ou
pares. Como pares, cada computador pode assumir a função de cliente ou a função de servidor.
Num determinado momento, o computador A pode solicitar um ficheiro do computador B, o
qual responde enviando o ficheiro. Nesta situação, o Computador A funciona como cliente,
enquanto que o B funciona como servidor. Noutra situação os computadores A e B podem
inverter os papéis.
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Numa rede ponto-a-ponto, os utilizadores individuais controlam os seus próprios
recursos. Os utilizadores podem decidir partilhar determinados arquivos com outros
utilizadores. Os utilizadores podem também solicitar passwords antes de permitir que outros
acedam aos seus recursos. Sendo os utilizadores individuais a tomar essas decisões, não existe
um ponto central de controle ou administração na rede. Além disso, os utilizadores individuais
precisam fazer backup dos seus próprios sistemas para poderem recuperar a perda de dados em
caso de falhas. Quando um computador actua como servidor, o utilizador dessa máquina poderá
sofrer uma redução de desempenho enquanto a máquina atende as solicitações feitas por outros
sistemas.
As redes ponto-a-ponto são relativamente fáceis de instalar e operar. Não é necessário
nenhum equipamento adicional além de um sistema operativo apropriado instalado em cada
computador. Sendo os utilizadores individuais a controlar os seus próprios recursos não são
necessários administradores dedicados.
Com o crescimento das redes, as relações ponto-a-ponto tornam-se cada vez mais difíceis
de coordenar. Uma rede ponto-a-ponto funciona bem até 10 computadores. As redes ponto-aponto não se adaptam bem ao seu crescimento, a sua eficiência diminui rapidamente à medida
que o número de computadores na rede for aumentando. Sendo os utilizadores individuais a
controlar o acesso aos recursos dos seus computadores poderá ser difícil manter a segurança. O
modelo de rede cliente/servidor pode ser usado para superar as limitações da rede ponto-aponto.
2.2 Rede Cliente-Servidor
Numa configuração cliente-servidor, os serviços de rede estão localizados num
computador dedicado designado por servidor. O servidor responde às solicitações dos clientes.
O servidor é um computador central que está disponível continuamente para atender às
solicitações dos clientes para acesso a ficheiros, impressão, aplicações e outros serviços. A
maior parte dos sistemas operativos de rede adoptam o formato de relação cliente/servidor.
Tipicamente, os computadores de secretária (desktops) funcionam como clientes e um ou mais
computadores com maior capacidade de processamento e memória além de software
especializado funcionam como servidores.
Os servidores são projectados para processarem simultaneamente solicitações de vários
clientes. Antes que um cliente possa aceder aos recursos do servidor, ele precisa ser identificado
e autorizado a usá-los. Isto é possível quando se atribui a cada cliente um nome de conta e
password que é verificada por um serviço de autenticação. O serviço de autenticação age como
uma sentinela para guardar o acesso à rede. Com a centralização das contas, da segurança e do
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controle de acesso do utilizador, as redes baseadas em servidor simplificam a administração de
grandes redes.
A concentração de recursos de rede como ficheiros, impressoras e aplicações nos
servidores também torna mais fácil o backup e a manutenção dos dados gerados. Ao contrário
de se ter esses recursos espalhados em máquinas individuais, eles podem ser localizados em
servidores especializados e dedicados para um acesso mais fácil. A maior parte dos sistemas
cliente-servidor também incluem instalações para melhorar a rede com a adição de novos
serviços que aumentam a utilidade da rede.
A distribuição das funções nas redes cliente-servidor trazem consideráveis vantagens,
mas também acarretam alguns custos. Embora a agregação de recursos aos sistemas de servidor
traga maior segurança, um acesso mais simples e controle coordenado, o servidor apresenta um
único ponto de falha da rede. Sem um servidor operacional, a rede não pode funcionar de
maneira alguma. Os servidores exigem pessoal treinado e experiente para administrá-los e
mantê-los. Isso aumenta as despesas de operação da rede. Os sistemas cliente-servidor exigem
hardware adicional e software especializado o que aumenta o seu custo.
3 Realização experimental
3.1 Rede Ponto-a-Ponto
Esta secção do laboratório pretende ilustrar a capacidade de ligação de dois PCs para criar
uma rede local Ethernet ponto-a-ponto simples. As
estações de trabalho serão ligadas directamente uma à
outra sem a utilização de um hub ou switch.
Além das ligações da Camada 1 (física) e da
Camada 2 (ligação de dados), os computadores
precisam também ser configurados com os endereços
IP correctos para a rede (Camada 3), para que possam
comunicar entre si. Um cabo cruzado UTP CAT 5/5e
é tudo o que se necessita para a ligação entre os PCs.
A ligação dos PCs desta forma pode ser muito útil
para a transferência de ficheiros a alta velocidade e para resolver problemas com dispositivos de
interligação entre PCs. Se os dois PCs puderem ser ligados com um único cabo e comunicarem
entre si, é sinal que qualquer problema de rede não se deve aos próprios PCs.
Para a realização desta parte do trabalho devem juntar-se dois grupos ficando um grupo
em cada PC.
3.1.1 Identificar o cabo Ethernet apropriado e ligar os dois PCs
A ligação entre os dois PCs será realizada através de um cabo cruzado Categoria 5 ou 5e.
Examine cuidadosamente as extremidades do cabo e seleccione apenas um cabo cruzado.
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3.1.2 Verificar a ligação física
Ligue os computadores. Para verificar as ligações dos computadores, certifique-se de que
as luzes de link em ambas as placas de rede estão acesas.
As duas luzes de link estão acesas? ________________
3.1.3 Aceder à janela de configuração de IP
a. Seleccione Start > Control Panel e depois Network Connections.
b. Seleccione Local Area Connection e clique em properties.
c. Seleccione da lista apresentada o ícone do TCP/IP protocol associado à placa de
rede do PC.
d. Clique Properties e de seguida Use the following IP address.
3.1.4 Definir as configurações TCP/IP nos dois PCs
a. Defina as informações de endereço IP para cada PC de acordo com as informações da
tabela.
Computador
PC – A
PC – B
Endereço IP Máscara de sub-rede
192.168.1.1
192.168.1.2
255.255.255.0
255.255.255.0
Gateway por omissão
Não Exigido
Não Exigido
Note que o endereço IP do gateway por omissão não é necessário, já que os computadores
estão ligados directamente. O gateway por omissão só é necessário em redes locais que
estão ligadas a um router.
3.1.5 Aceder ao prompt de comando ou do MS-DOS
Use o menu Start para abrir a janela do Prompt de Comando (tipo MS-DOS).
Start > Programs > Accessories > Command Prompt
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3.1.6 Verificar que os PCs comunicam entre si
Teste a conectividade de um PC a outro fazendo ping ao endereço IP do outro computador.
a. Use o seguinte comando no prompt de comando.
C:>ping 192.168.1.1 (ou 192.168.1.2)
b. Procure resultados semelhantes aos apresentados em seguida. Em caso negativo,
verifique as ligações dos PCs e as configurações TCP/IP nos dois PCs.
3.1.7 Confirmar as configurações TCP/IP da rede
Insira o comando ipconfig a partir do Prompt de Comando.
Os resultados obtidos estão de acordo com os valores configurados em 3.1.6? ____________
3.2 Rede Cliente-Servidor
Esta secção do laboratório pretende ilustrar a
capacidade de ligação de dois PCs para criar uma rede
local simples baseada num switch (ou Hub) Ethernet
usando duas estações de trabalho. Um switch é um
dispositivo de concentração de rede, por vezes
também conhecido como bridge multiporta. Os
switches são económicos e fáceis de instalar. Ao
operar no modo full-duplex proporcionam às estações
de trabalho uma largura de banda dedicada. Os
switches eliminam colisões ao criarem microsegmentos entre as portas às quais estão ligadas as
duas estações de trabalho. São apropriados para redes
locais pequenas ou grandes com tráfego moderado a
intenso.
Usando um switch será necessário um cabo directo UTP Categoria 5/5e para ligar cada
PC ao switch. Este cabo é conhecido como cabo directo ou cabo transparente e é usado para
fazer a ligação das estações de trabalho numa rede local típica.
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3.2.1 Identificar o cabo Ethernet apropriado e ligar os dois PCs ao switch
A ligação entre os dois PCs e o switch será realizada através de um patch cable directo
Categoria 5 ou 5e. Ligue uma das extremidades à placa de rede e a outra a uma porta do switch.
Examine cuidadosamente as extremidades do cabo e seleccione apenas um cabo directo.
3.2.2 Verificar a ligação física
Ligue os cabos de energia e os computadores. Para verificar as ligações dos computadores
certifique-se de que as luzes de link em ambas as placas de rede e nas interfaces do switch estão
acesas.
Todas as luzes de link estão acesas?
______________
3.2.3 Repita as etapas 3.1.3 a 3.1.7 da secção ‘Rede Ponto-a-Ponto’
3.3 WAN básica com Routers
Esta secção do laboratório pretende ilustrar a capacidade de se ligarem duas redes locais
simples, cada uma constituída por uma estação de trabalho e um switch ou hub, para formar
uma WAN básica router a router. Um router é um dispositivo de rede que pode ser usado para
interligar redes locais e que encaminha pacotes entre diferentes redes usando endereçamento IP
da Camada 3. Os routers são geralmente usados para ligação à Internet.
São usados cabos directos para ligar cada PC e router ao seu switch ou hub. São usados
dois cabos V.35 especiais para a criação do link WAN simulado entre os routers.
NOTA: Os dois routers precisam ser previamente configurados pelo docente de laboratório
para ter o endereço IP correcto nas suas interfaces de rede local e de WAN.
3.3.1 Identificar e ligar o cabo Ethernet apropriado desde o PC até o
switch
a. A ligação entre o PC e o switch será realizada usando-se um patch cable directo
Categoria 5 ou 5e. Ligue uma das extremidades na placa de rede e a outra a uma porta
no switch. Examine cuidadosamente as extremidades do cabo e seleccione apenas um
cabo directo.
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Trabalho nº3
b. Examine o switch. Qual o modelo do switch que está a usar? __________________
3.3.2 Identificar as interfaces Ethernet ou Fast Ethernet nos routers
a. Examine os routers.
b. Qual é o modelo do Router A? _________________________________
c. Qual é o modelo do Router B? _________________________________
d. Localize um ou mais conectores RJ-45 em cada router etiquetado(s) “10/100 Ethernet”
conforme a figura abaixo. O identificador pode variar dependendo do tipo de router
usado; a figura mostra um router da série 2600. Um router de série 2500 terá uma porta
AUI Ethernet DB-15 identificada por “AUI 0”. Estes exigirão um adaptador
AUI/10Base-T para ligar ao cabo RJ-45.
e. Identifique as portas Ethernet que poderiam ser usadas para ligar nos routers. Anote as
informações na tabela abaixo. Registe os números das portas AUI se estiver a trabalhar
com um router Cisco da série 2500.
Router
A
B
Porta
Porta
3.3.3 Fazer as ligações da rede local ao router
A ligação entre o router e o switch será realizada através de um cabo directo CAT 5.
Examine cuidadosamente as extremidades do cabo e seleccione apenas cabos directos. Faça
a ligação da interface Ethernet que usa a designação 0 (zero) no router a uma porta no
switch. Se estas ligações forem efectuadas em routers da série 2500, use o adaptador
AUI/10BASE-T.
NOTA: Os routers devem ser previamente configurados pelo docente do laboratório para
que a interface Ethernet 0 em cada router tenha o endereço IP e máscara de sub-rede
apropriados, conforme indicado na tabela abaixo. Isto permitirá que os routers encaminhem
pacotes entre as redes locais 192.168.1.0 e 192.168.2.0.
Router
Router – A
Router – B
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Endereço IP de Interface E0
192.168.1.1
192.168.2.1
Máscara de sub-rede
255.255.255.0
255.255.255.0
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3.3.4 Verificar as ligações físicas Ethernet
Ligue o cabo de energia na tomada e ligue os computadores, switches e routers. Para
verificar as ligações, certifique-se de que as luzes de link em ambas as placas de rede dos PCs,
em ambas as interfaces do switch/hub e nas interfaces Ethernet dos routers estão acesas.
Todas as luzes de link estão acesas? _____________________
Caso contrário, verifique as ligações e os tipos de cabos.
3.3.5 Identificar as interfaces série no router
a. Examine os routers.
b. Identifique as portas série em cada router que podem ser usadas para fazer a ligação
entre os routers para simular um link WAN. Anote as informações na tabela abaixo. Se
houver mais de uma interface série, use a Interface 0 em cada router.
Nome do Router
Router A
Router B
Porta Série do Router
Porta Série do Router
3.3.6 Identificar e localizar os cabos V.35 apropriados
a. Inspeccione os cabos série disponíveis no laboratório. Dependendo do tipo de router
e/ou placa série as portas série poderão ter conectores diferentes.
b. Características da porta série do router
Os dois tipos mais comuns são o conector DB-60 e o smart série. Usando a tabela
abaixo, indique quais são os tipos de routers que estão a ser usados.
Router
Smart Série
DB60
RTR A
RTR B
a. Simular o link WAN - DCE / DTE e gerar o Clock
A simulação que se irá efectuar não utilizará linhas alugadas activas. Assim, um dos
routers precisará gerar o clock para o circuito. Este sinal de clock é normalmente
fornecido a cada router por um dispositivo DCE tal como um CSU/DSU.
Para gerar o sinal de clock, um dos routers precisará de um cabo DCE em vez do cabo
DTE usado pelo outro router. Um cabo DCE V.35 e um cabo DTE V.35 serão usados
para simular a ligação à WAN.
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b. Características do cabo V.35
O conector DCE V.35 é um conector V.35 fêmea (de 34 pinos). O cabo DTE possui um
conector V.35 macho. Os cabos também têm etiquetas indicando DCE ou DTE na
extremidade do cabo junto ao conector. Use o cabo DCE no Router A, já que este irá
gerar o sinal de clock, e o DTE no router B.
3.3.7 Fazer a cablagem para a ligação WAN do router
O cabo DCE será ligado à interface Série 0 no Router A. O cabo DTE deve ser ligado à
interface Série 0 no Router B.
a. Faça primeiramente a ligação entre os dois cabos V.35. Existe apenas uma maneira
correcta dos cabos se encaixarem. Alinhe os pinos do cabo macho com os sockets fêmea
e faça o encaixe cuidadosamente. Quando estiverem unidos, gire os parafusos manuais
no sentido horário para fixar os conectores.
b. Faça a ligação em cada um dos routers. Segurando o conector com uma mão, oriente
correctamente o conector do cabo e o conector do router de modo que os ângulos
correspondam. Empurre o conector do cabo parcialmente no conector do router e aperte
os parafusos manualmente até que o cabo fique completamente introduzido no conector.
NOTA: O Router A deve ser configurado pelo docente do laboratório para proporcionar um
sinal de clock DCE na interface Série 0. A interface Série 0 em cada router deverá ter um
endereço IP e máscara de sub-rede apropriados conforme indicado na tabela abaixo. A rede
que interliga as interfaces série do router é a 192.168.3.0.
Router
Router – A
Router – B
Clock
DCE
DTE
Endereço IP de Interface S0
192.168.3.1
192.168.3.2
Máscara de sub-rede
255.255.255.0
255.255.255.0
3.3.8 Definir as Configurações IP da Estação de Trabalho
a. Aceda à janela de configuração IP.
b. Defina as informações de endereço IP para cada PC de acordo com as informações na
tabela.
Note que o endereço IP de cada PC está na mesma rede que o gateway por omissão, que
é a interface Ethernet do router à qual o PC está ligado. O gateway por omissão é
sempre necessário em redes locais ligadas a um router.
Computador
PC – A
PC – B
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Endereço IP
192.168.1.2
192.168.2.2
Máscara de sub-rede Gateway por omissão
255.255.255.0
255.255.255.0
192.168.1.1
192.168.2.1
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3.3.9 Verificar se os PCs comunicam através da WAN
a. Testar a conectividade
Faça ping ao endereço IP do computador na outra rede local. Digite o seguinte comando
no prompt de comando:
C:>ping 192.168.1.2 (ou 192.168.2.2)
Assim testará a conectividade IP de uma estação de trabalho através de seu switch e
router, do link da WAN e do router e switch até ao outro PC.
b. Qual foi o resultado do ping? _____________
c. Se não obteve sucesso no ping, verifique as ligações e as configurações TCP/IP dos dois
PCs.
Reponha os PCs nas suas configurações IP originais, desligue o equipamento e guarde os cabos.
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4 Questões finais
1. Qual é o tipo de cabo necessário para se fazer a ligação de uma placa de rede a outra
placa de rede directamente? ___________________________________________________
2. Qual é a designação da categoria do cabo usado? ________________________________
3. Como se verifica uma ligação física? ________________________________________
4. Como se pode testar a conectividade entre dois PC’s numa rede? __________________
5. Como se confirmam as configurações TCP/IP da rede? _________________________
6. Qual é o tipo de cabo necessário para se fazer a ligação da placa de rede switch?
__________________________
7. Indique as vantagens e desvantagens de cada tipo de rede local utilizada.
Vantagens
Desvantagens
Rede
Ponto-a-Ponto
Rede
Cliente-Servidor
8. Explique como se podem interligar duas redes locais simples. Apresente uma
arquitectura possível indicando o tipo de ligações e configurações necessárias.
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