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Montagem e Configuração d R d dde Redes de Computadores

IntroduçãoFundamentosFundamentosDispositivos

Prof. Rodrigo Rochaprof.rodrigorocha@yahoo.com

ApresentaçãoProf. Rodrigo Rocha – prof.rodrigorocha@yahoo.com

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