16   equipamentos de rede
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

16 equipamentos de rede

on

  • 3,702 views

 

Statistics

Views

Total Views
3,702
Views on SlideShare
3,702
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
132
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

16   equipamentos de rede 16 equipamentos de rede Document Transcript

  • Ítalo Diego Teotônio italodiego12@gmail.com - www.techlivre.blogspot.com - twitter.com/italo_diego - www.facebook.com/italodiego Equipamentos de Rede Vários equipamentos podem ser utilizados numa rede. Alguns com finalidade deatuarem somente nos meios físicos e nas camadas de hardware do modelo OSI, outros compossibilidade de atuarem também nas camadas de software. Historicamente os equipamentossurgem e com o tempo passam a fazer parte de equipamentos mais complexos e completos,como é o caso dos repetidores. A seguir são apresentados alguns equipamentos e suas características. Os switches ebridges serão abordados na próxima unidade, pois precisam do conhecimento sobre a camadade enlace para que seu funcionamento seja compreendido. Placa de Rede A placa de rede serve para a preparação dos quadros (frames) para que possam serenviados pelos cabos. A placa de rede gera os bits de um quadro no sentido de enviá-lo para omeio físico, quando eles passam do computador para o cabo; e converte os bits de um quadroquando eles chegam do meio físico para a máquina. Em uma placa de rede Ethernet, padrão mais utilizado atualmente, cada placa de redetem seu próprio e único endereço MAC (Media Access Control), endereço físico, que elafornece quando os quadros são postos na rede. Uma placa de rede atua até a camada dois domodelo OSI Repetidor Atua no nível físico para amplificar o sinal elétrico (restaurar o sinal atenuado) eestender o alcance do barramento da rede. Com o advento do cabeamento com par trançadoe principalmente das fibras, esse tipo de equipamento deixou de ser utilizado, já que os hubssão capazes de realizar essa função. 1
  • Ítalo Diego Teotônio italodiego12@gmail.com - www.techlivre.blogspot.com - twitter.com/italo_diego - www.facebook.com/italodiego Hub O termo Hub é um termo genérico usado para definir qualquer tipo de dispositivoconcentrador. Ele atua somente na camada um do modelo OSI e tem as seguintescaracterísticas: Todo Hub é um repetidor, mas nem todo repetidor é um Hub. Replica em todas as suas portas as mensagens recebidas das máquinas da rede. Seuma PUC Minas Virtual • 12 máquina envia um quadro de dados para outra, todas as demaismáquinas recebem esse quadro ao mesmo tempo. Redes Ethernet ligadas em estrela não possuem qualquer diferença em termos defuncionamento de uma rede Ethernet ligada em barramento, do ponto de vista do tráfego dedados. Um Hub não possui a capacidade de aumentar o desempenho da rede, como ocorrecom o switches. Facilidade de se identificar um defeito, pois isola os problemas que ocorrem nosequipamentos ou cabos de uma rede local. Concentradores de cabos que não possuem qualquer tipo de alimentação elétrica sãochamados hubs passivos. Exemplo: Path Panels. Já os Hubs ativos regeneram os sinais querecebem de suas portas, antes de enviá-lo para todas as portas. Bridge Conforme foi visto na unidade anterior, o hub é um equipamento concentrador queopera na camada física. Ele tem a responsabilidade de repetir o sinal recebido por uma de suasinterfaces nas demais, implementado uma forma de propagação de frames idêntica àquela 2
  • Ítalo Diego Teotônio italodiego12@gmail.com - www.techlivre.blogspot.com - twitter.com/italo_diego - www.facebook.com/italodiegoencontrada em um barramento comum. Esse tipo de topologia aumenta muito o número decolisões na rede, diminuindo seu desempenho. Com o passar do tempo os projetistas de redes começaram e perceber a necessidadede desenvolver um equipamento que fosse capaz de diminuir essas possibilidades de colisões,melhorando, por conseqüência, o tráfego na rede e também a segurança (pense no farejador). A primeira solução desenvolvida foi a Bridge: um equipamento implementado em ummicrocomputador convencional dotado de algumas interfaces de redes. A função desseequipamento era implementar um concentrador que fosse capaz de receber um frame epropagá-lo somente para a interface onde o destino encontra-se conectado. Isso permite queos demais nós, não envolvidos nessa transmissão, possam trocar frames entre si sem aincidência de colisões. A figura 4 ilustra a utilização da Bridge como equipamento concentrador. Na topologiapor ela implementada se o nó A estiver enviando um frame para o nó D, ao mesmo tempo onó B pode enviar outro frame para o C sem a ocorrência de colisões. 3
  • Ítalo Diego Teotônio italodiego12@gmail.com - www.techlivre.blogspot.com - twitter.com/italo_diego - www.facebook.com/italodiego Algumas perguntas devem estar vagando pelo ar: como a bridge sabe qual é interfaceonde está conectado o nó de destino de um frame? É preciso configurar isso manualmente? A Bridge é um equipamento “esperto”. Pelo fato de ser um microcomputador épossível implementar algoritmos que serão responsáveis pelo tratamento do frames. Dentroda Bridge existe uma tabela que relaciona um MAC Address de um nó à interface local ondeele está conectado. Quando a Bridge é ligada essa tabela está vazia, sendo preenchida automaticamente.Seu preenchimento é realizado toda vez que um novo frame é recebido, pois o algoritmodetecta por qual interface a recepção foi realizada, verifica o MAC Address de origem doframe e já descobre que esse endereço está conectado à interface utilizada. No momento que o frame vai ser encaminhado pela Bridge ela realiza um processomuito simples chamado de Mecanismo de Encaminhamento: ela extrai o MAC Address dedestino e o procura na tabela. Se o endereço for encontrado o frame é encaminhado somentepela interface relacionada a ele na tabela. Caso contrário, a propagação é realizada por todasas interfaces. É interessante verificar que se um frame é recebido por uma determinada interface elejá foi propagado pelo segmento da rede que está conectado a ela. Dessa forma, se ao realizar abusca na tabela for verificado que o destinatário encontra-se na mesma interface por onde oframe foi recebido, esse é descartado pelo Mecanismo de Filtragem. Mas, seria possível maisde um nó conectado à mesma interface? 4
  • Ítalo Diego Teotônio italodiego12@gmail.com - www.techlivre.blogspot.com - twitter.com/italo_diego - www.facebook.com/italodiego A figura 5 ilustra uma situação de cascateamento de concentradores. Nesse exemplo,existe um Hub conectado à Bridge. Nesse Hub estão conectados dois nós. Imagine que o nó Denvie um frame para o nó E. O frame seria propagado até o Hub que por sua vez o propagariapara o nó E (já sendo consumido) e para a Bridge. Essa última consultaria sua tabela everificaria que o destino está na mesma interface que a origem, então descartaria o frame,pois esse já teria sido propagado por esse segmento. Um novo obstáculo precisou ser superado pelos projetistas: um determinado nó podeser conectado a uma interface m da Bridge e já ter enviado frames, o que define que já existea associação de seu MAC Address a essa interface. No entanto, o usuário resolveu mudar demesa e levou seu computador, ligando-o em um outro cabo que está conectado à interface n eapós isso não enviou nenhum novo frame (o que permitira a bridge identificar a mudança).Dessa forma, se algum nó tentasse enviar um frame para essa máquina a Bridge consultaria atabela e o propagaria somente para a interface n e o frame jamais chegaria ao destino correto. Para resolver isso foi inserido um campo adicional a essa tabela. Esse novo campo tema função de informar quando foi a última vez que o nó que possui o MAC Address relacionadona tabela enviou um frame para a Bridge. Depois de um determinado tempo, se o nó nãoenvia nada sua entrada da tabela é automaticamente removida. Assim sendo, se alguém tentase comunicar com ele o Mecanismo de Encaminhamento não encontra a relação MAC Addressx interface e propaga o frame para todos as interfaces, encontrando o nó em seu novo local.Quando esse nó enviar um novo frame a Bridge o relaciona à nova interface. 5
  • Ítalo Diego Teotônio italodiego12@gmail.com - www.techlivre.blogspot.com - twitter.com/italo_diego - www.facebook.com/italodiego Switch Uma vez entendido o funcionamento da Bridge, entender o Switch é muito fácil. Osmecanismos de encaminhamento e filtragem de frames são idênticos. No entanto, aocontrário da Bridg,e o Switch não é um computador, ele é um equipamento projetado efabricado exclusivamente para esse papel de concentrador. Sendo um equipamento dedicado ao papel de concentrador, os mecanismos que naBridge eram implementados em software, no Switch são implementados em hardware,tornando-os mais rápidos e eficazes. Outra vantagem é o fato de o Switch oferecer umnúmero muito maior de interfaces que a Bridge. Lans Virtuais Muitas vezes é desejado que uma rede local seja organizada em função dosdepartamentos existentes na instituição. Na época em que os hubs reinavam no papel deconcentrador, os administradores de redes colocavam um equipamento desses em cadadepartamento e ligava nele os microcomputadores dos usuários. Considerando esse tipo de organização da rede são encontrados alguns detalhes (quenão são “tão detalhes” assim) que fazem com que a rede deixe bastante a desejar. O primeirodeles é o fato do hub implementar uma topologia onde a propagação dos frames ocorre damesma forma que em uma rede de barramento. Dessa forma, quando a máquina de umdepartamento envia um frame é possível que qualquer máquina de qualquer departamentoconsiga ver seu conteúdo, bastando definir a interface de rede em modo promíscuo. Esse tipo de comportamento deixa a segurança da rede muito comprometida, poisalguns departamentos (Recursos Humanos, por exemplo) manipulam dados confidenciais. Noentanto, a chegada dos switches amenizaram de maneira significativa esse problema. Se oconcentrador principal da empresa fosse um switch, mesmo que os departamentoscontinuassem utilizando hubs, conforme visto anteriormente, a segmentação da rede geradapelo switch permitiria que os frames trocados entre máquinas de um mesmo departamentofossem vistos apenas pelas estações de trabalho existentes nele. Porém, como nem tudo sãoflores, alguns problemas continuaram intrigando os gerentes de redes nessa arquitetura citadaacima. Os frames com endereçamento de broadcasting (difusão) continuariam sendopropagados por toda a instituição, ocupando o meio físico. Dessa forma, se uma placa de rede 6
  • Ítalo Diego Teotônio italodiego12@gmail.com - www.techlivre.blogspot.com - twitter.com/italo_diego - www.facebook.com/italodiegode uma máquina qualquer entra em pane gerando inúmeros frames para difusão, todas asmáquinas da instituição teriam seu desempenho prejudicado. Outra questão que deve ser considerada é a organização dos departamentos. Será quetodos os usuários de um determinado departamento precisam estar no mesmo lugar? Muitasvezes um gerente do departamento pode ter uma sala em outro andar, onde fica inviávellevar um cabo de rede de sua máquina até o concentrador designado para aqueledepartamento. Para solucionar essas questões entra em cena a Lan Virtual, também conhecidas comoVLAN. Para implementar uma rede local dessa natureza é preciso utilizar um switch maissofisticado, conhecido como switch gerenciável. Cada departamento poderia implementar uma Lan Virtual. De maneira a simplificar otrabalho, normalmente cada Lan Virtual é identificada por uma cor. Uma forma, entre outras(que recomenda-se a consulta na bibliografia), de implementar essa divisão é realizar aassociação de cada endereço MAC à VLAN que ela pertence. Quando um frame é recebido pelo switch, esse equipamento verifica o MAC Addressde origem, consulta a tabela local e descobre de qual VLAN o quadro veio. Tendo essainformação conhecida o frame é propagado somente para as interfaces do equipamentoconcentrador que possuem máquinas dessa mesma LAN virtual. A figura abaixo ilustra a construção de uma VLAN. Nesse exemplo há duas lans virtuais:a azul e a vermelha. Dessa forma, o swtich 1 sabe que nas interfaces 3 e 5 existem máquinasda VLAN vermelha e na interface 4 uma máquina da azul. No entanto, em sua interface 6 (queo liga ao switch 2) há máquinas de ambas as VLANs. O switch 2 sabe que na interface 1 hámáquinas de ambas as VLAN também, mas na interface 3 há somente uma máquina da VLANazul e na interface 4 uma máquina da vermelha. 7
  • Ítalo Diego Teotônio italodiego12@gmail.com - www.techlivre.blogspot.com - twitter.com/italo_diego - www.facebook.com/italodiego Se o nó A envia um frame por difusão (broadcasting), o switch 1 recebe esse frame everifica que ele se originou de uma máquina da VLAN vermelha. Sendo assim, ele propaga esseframe pelas interfaces 5 e 6. O switch 2 recebe esse frame, verifica a qual VLAN ele pertencetambém e o propaga apenas para a interface 4. Atualmente há uma padronização 802.1Q que determina uma alteração no formato doframe Ethernet para que esse já carregue a informação quanto à VLAN. No entanto, nessedocumento esse protocolo não é abordado, mas é importante que a bibliografia sejaconsultada para que esse protocolo seja estudado. 8
  • Ítalo Diego Teotônio italodiego12@gmail.com - www.techlivre.blogspot.com - twitter.com/italo_diego - www.facebook.com/italodiego Roteador Em tempos que a internet banda largajá não é tão rara aqui no Brasil e notebooks sãouma realidade em nossas casas, o dispositivo ROTEADOR começa a se tornar quase tão comumquanto o mouse ou teclado. Basta você ir a uma loja comprar um notebook, que o vendedortentará incluir um mouse externo e um router wireless. Mas para que serve um roteador? Ainda mais o roteador Wireless, eu preciso disso? Primeiro, vamos separar as coisas. Roteador é uma coisa, wireless é outra. Quandofalamos de dispositivos domésticos e para pequenos escritórios, eles vêm no mesmo aparelho,mas continua sendo coisas distintas. Por enquanto vamos deixar a característica Wireless delado, vamos falar da principal função, o roteamento. A melhor maneira de explicar um roteador é comparando-o a um sistema de PABX.Imagine que você tem uma linha telefônica e um PABX com quatro ramais. Quatro pessoaspodem falar entre si, na parte interna da rede de telefones, e uma pode realizar uma chamadaexterna. Agora, imagine que a central PABX permitisse dividir essa linha externa em 4, paraque todos os ramais internos pudessem fazer chamadas externas. Maravilha, mas você aindacontinua com apenas um número telefônico. Quem quiser fazer uma chamada, de fora paravocê, não terá como escolher em qual dos quatro ramais ela cairá. Quando você contrata um serviço de internet banda larga, normalmente recebe umMODEM, que lhe fornece um único ponto de acesso à internet. Se você tem apenas umcomputador, pronto, é só ligá-lo a esse ponto. Entretanto, se você possui mais do que umcomputador, e quer que todos se conectem à internet, terá que criar uma rede interna (comoos ramais do pabx) e conectá-la à internet. É isso que o ROTEADOR faz. Assim como uma linha telefônica, sua conexão à internet recebe um número, que é ochamado ENDEREÇO IP. Você provavelmente não sabe qual é o seu enredeço ip, mesmoporquê, na maioria dos casos, ele muda a cada vez que você desliga e liga o modem, mas nãose preocupe, é assim mesmo que funciona. Ainda tomando por exemplo a central PABX,quando você monta sua rede interna, você dá um “ramal”, ou seja, um endereço IP, para cadacomputador dessa rede e, quando os conecta ao ROTEADOR, acontece o milagre da divisãodos canais. Essa divisão (compartilhamento) não daria certo no caso das linhas telefônicas. Oitopessoas falando ao mesmo tempo, realmente não dá. 9
  • Ítalo Diego Teotônio italodiego12@gmail.com - www.techlivre.blogspot.com - twitter.com/italo_diego - www.facebook.com/italodiego Entretanto, no caso da internet é perfeitamente possível fazê-lo, com duas únicasressalvas: A primeira é que, ao compartilhar os canais, você pode gerar uma sobrecarga nouso, diminuindo a velocidade em cada ponto. Imagine apenas um computador ligado àinternet, fazendo o download de um vídeo qualquer. Agora, imagine que há dois, ou três, ouquatro computadores em uma rede, compartilhando a mesma conexão com a internet e todosfazendo o download do mesmo vídeo. A velocidade percebida em cada micro será menor doque quando há apenas um micro. A segunda ressalva diz respeito à conexões de entrada, quando algum computador narede externa (internet) precisa enviar uma informação para um computador específico na redeinterna. Ocorre a mesma coisa do exemplo do telefone: Você tem apenas um número. Hácomo superar essa barreira, mas falarei disso em outro artigo. Bom, é para isso que serve o roteador. Ah, sim, eu havia deixado o wireless de lado,lembra? Pois bem, o wireless nada mais é do que a maneira com que os computadores seconectam ao ROTEADOR. Ao invés de usar um cabo, você se conecta via antena, só isso. 10
  • Ítalo Diego Teotônio italodiego12@gmail.com - www.techlivre.blogspot.com - twitter.com/italo_diego - www.facebook.com/italodiego Access Point Pode ser definido como um HUB que oferece conexão sem fio. Sua função é fornecerconexão, interligar, dispositivos que possuem emissores e receptores sem fio (Wireless). 11