Gerência de Redes (diário 2011-1)

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Endereço encurtado: http://bit.ly/ger20111

Planejamento

Planejamento realizado coletivamente e em sala.

Cenário

Infraestrutura de rede do IFSC campus São José:

  • Espaço dividido entre público e privado para os diversos usuários:
    • Técnicos administrativos.
    • Professores.
    • Alunos.
    • Visitantes.
  • Comunicação assíncrona e síncrona (tempo real).
  • Espaço para troca de dados em forma de arquivos.
  • Disponibilidade.
  • Segurança.

Objetivo Geral

Análise de cenário como objeto de estudo com proposta de melhoria em Telecomunicações como veículo mais eficiente de comunicação.

Proposta de Trabalho

Abordagem em camadas, conforme RM-OSI, resgatando conceitos vistos em outras disciplinas do curso:

Camada O que analisar Disciplinas de base Tecnologias e Padrões envolvidos Produto final
Física Espaço físico;
Climatização;
Energia elétrica;
Conectividade.		 Projeto de Redes Metálicas e Ópticas NBR14565. Plano de ação.
Enlace Segmentação da rede física em n lógicas;
Redundância lógica e prevenção em software de loops;
Prioridade para mídias.		 Redes de Computadores II Ethernet;
802.11;
802.1p;
802.1q;
802.1X;
LACP;
STP.		 Plano de ação.
Rede Redes de Computadores I
Redes de Computadores III		 Plano de ação.
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação Facilitadores
Aplicação Diretórios
Aplicação Bancos de Dados
Aplicação Compartilhamento
Aplicação Comunicação
Aplicação Gerência de Rede

Desenvolvimento das Atividades

Ambiente de Teste

  • Máquinas virtuais do Lab. de Redes I.

Ambiente de Produção

VM Aluno No ar? Redirecionamento de Porta
SSH SMTP DNS HTTP HTTPS
01 Anderson Felisbino X 122 125 153 180 1443
02 Eduardo de Mello Garcia X 222 225 253 280 2443
03 Christiane Fernandes Dias e Silva X 322 325 353 380 3443
04 Felipe Artur Mariano X 422 425 453 480 4443
05 Glaucio Bertelli Peres X 522 525 553 580 5443
06 Guilherme Bilbao Soares da Silva X 622 625 653 680 6443
07 Jean Cesar Beltrame X 722 725 753 780 7443
08 Michel Fernandes de Lucena X 822 825 853 880 8443
09 Paulo Sergio Alves 922 925 953 980 9443
10 Paulo Vitor de Almeida X 1022 1025 1053 1080 10443
11 Roicenir Girardi Rostirolla X 1122 1125 1153 1180 11443
12 Zilmar de Souza Junior X 1222 1225 1253 1280 12443
13 Liamari de Araujo X 1322 1325 1353 1380 13443
14 Regiane Paiter X 1422 1425 1453 1480 14443

Aulas

24/02 - 03/03: Camada Física

  • 24/02: Discussão do tema, destacando as seções do cabeamento estruturado no cenário de estudo:
    • Entrada de facilidades, cabeamento vertical e cabeamento horizontal: apenas passivos de rede e cabeamento rígido. Não requer climatização ou energização dos componentes.
    • Armário principal e armário de telecom: passivos e ativos de rede, requendo obrigatoriamente climatização, energização e controle de acesso físico ao espaço.
  • 01/03: Divisão do trabalho em pequenas equipes, para entrega parcial na próxima aula.
Atividade Responsável Facilidades
Verificar documentação dos pontos de rede. Christiane e Eduardo Identificação já realizada pelo Rafael (COINF).
Identificar pontos de rede sem fio e qualidade do sinal. Michael e Liamari
Identificar os ativos de rede para centralizá-los. Anderson e Paulo Sérgio
Dimensionar demanda de pontos de rede. Zilmar e Glaucio Consultar Humberto (COINF).
Analisar a infraestrutura dos espaços que irão receber os armários. Paulo Vitor e Roicenir
Lançamento de novos cabos: cálculo aproximado de material necessário. Felipe, Guilherme e Jean
Elaboração do documento final do plano de ação. Regiane

Foi demandado ao professor a planta baixa do prédio, laboratório para confecção de material, acesso físico aos armários e levantamentos já realizados pela equipe da COINF.

  • 03/03: Apresentação do produto parcialmente realizado, resgatando a discussão da rede sem fio e localização dos ativos de rede nos espaços adequados.

Resultado: plano de ação

Documento sob análise dos professores (acesso restrito), o qual contém:

  1. Análise de planta baixa do projeto original e expansões.
    1. Projeto elétrico, de preferência circuitos redundantes. [Disponibilidade]
    2. Cabeamento estruturado e seções.
      1. Entrada de facilidades: passivos de rede.
      2. Armário principal: passivos e ativos de rede. Requer cuidados quanto a energização e climatização dos ativos. [Segurança]
      3. Cabeamento vertical: passivos de rede.
      4. Armário de telecom: passivos e, no caso particular do IFSC, ativos de rede. Requer cuidados quanto a energização e climatização dos ativos. [Segurança]
      5. Cabeamento horizontal: passivos de rede.
      6. Área de trabalho: passivos e ativos de rede (terminais). Pode requerer cuidados quanto a energização e climatização dos ativos.
  2. Manutenção
    1. Bandejas e dispositivos de suporte do cabeamento.
    2. Organização física dos cabeamentos rígido (não visível) e flexível (visível).
    3. Padrão global de identificação de cabos e de pontos.
      1. Identificação de cabos.
      2. Identificação de pontos.
        1. Áreas de cobertura das redes sem fio.
          1. Sobreposição das áreas com canais/frequências distintas. [Disponibilidade]
    4. Posicionamentos dos ativos nos armários.
      1. Conexões cruzadas aos pares, viabilizando canais físicos alternativos. [Disponibilidade]
    5. Mapeamento da demanda reprimida de pontos.
      1. Cálculo de material para lançamento de novos cabos e instalação de novos pontos.
      2. Verificação de espaços vagos nos armários e possível remanejamento de pontos.

10/03 - 15/03: Camada de Enlace

  • 10/03: discussão sobre as tecnologias envolvidas na Camada de Enlace, com foco na identificação dos usuários e isolamento das redes lógicas, sejam essas com ou sem fio. Já aparecem as primeiras relações entre as camadas. Além disso, as tecnologias definiram sub-redes lógicas com características próprias:
    • Espaços privados:
      • Armários e sala de servidores: sub-rede lógica própria. Todos os servidores devem implementar LACP para aumento de banda com balanceamento de carga e redundância. Entre os ativos de rede, em particular switches, deve-se implementar LACP e STP para prevenção e recuperação automatizada de falhas.
      • Salas administrativas: identificação do usuário por porta no switch para associá-lo a uma das sub-redes: técnico e professor.
    • Espaços públicos:
      • De ensino: identificação do usuário por porta no switch para associá-lo a uma das sub-redes: professor e aluno.
      • De uso comum: identificação do usuário por autenticação (802.1x) para uma das sub-redes: técnico, professor, aluno e visitante.
<graphviz>

digraph Rede {

subgraph clusterFísica { label="Física"

"Entrada de facilidades" [shape=Mrecord] "Armário principal" [shape=Mrecord] "Cabeamento vertical" [shape=Mrecord] "Armário de telecom" [shape=Mrecord] "Cabeamento horizontal" [shape=Mrecord] "Área de trabalho" [shape=Mrecord]

"Entrada de facilidades" -> "Armário principal" "Armário principal" -> "Cabeamento vertical" "Cabeamento vertical" -> "Armário de telecom" "Armário de telecom" -> "Cabeamento horizontal" "Cabeamento horizontal" -> "Área de trabalho" }

subgraph clusterEnlace { label="Enlace" "Ethernet" [shape=Mrecord] "802.11" [shape=Mrecord] "802.1p" [shape=Mrecord] "802.1q" [shape=Mrecord] LACP [shape=Mrecord] "802.1D" [shape=Mrecord] "802.1x" [shape=Mrecord]

"802.1q" -> "802.1p" "802.1x" -> "802.1q" [label="por usuário"] "802.11" -> "802.1x" "Ethernet" -> LACP LACP -> "802.1q" "Ethernet" -> "802.1x" "802.1q" -> "802.1D" [label="MSTP"] }

"Pares de cabos + canais distintos" [shape=plaintext,fontcolor=red] "Cabeamento vertical" -> "Pares de cabos + canais distintos" [color=red] "Cabeamento horizontal" -> "Pares de cabos + canais distintos" [color=red] "Pares de cabos + canais distintos" -> "LACP" [color=red] "Pares de cabos + canais distintos" -> "802.1D" [color=red]

"Identificação dos cabos e pontos" [shape=plaintext,fontcolor=red] "Armário principal" -> "Identificação dos cabos e pontos" [color=red] "Armário de telecom" -> "Identificação dos cabos e pontos" [color=red] "Área de trabalho" -> "Identificação dos cabos e pontos" [color=red] "Identificação dos cabos e pontos" -> "802.1q" [color=red,fontcolor=red,label="por porta"]

"Ativos de rede" [shape=plaintext,fontcolor=blue] "Armário principal" -> "Ativos de rede" [color=blue] "Armário de telecom" -> "Ativos de rede" [color=blue] "Ativos de rede" -> "802.1D" [color=blue] "Ativos de rede" -> LACP [color=blue] "Ativos de rede" -> "802.1x" [color=blue] "Ativos de rede" -> "802.1q" [color=blue] "Ativos de rede" -> "802.1p" [color=blue]

"Armário principal" -> LACP [color=green,fontcolor=green,label="servidores"] }

</graphviz>


Resultado: plano de ação

  1. 802.1q: segmentação da rede.
    1. VLAN administrativa: 1.
    2. Guest VLAN: uso temporário, durante o processo de autenticação.
    3. Padrões de numeração de acordo com o usuário.
  2. 802.1p: marcação de pacote para qualidade de serviço.
    1. Altíssima prioridade: VLAN de mídia (VoIP/vídeo).
    2. Prioridade regular: demais VLANs.
  3. 802.11: implementação de rede sem fio única (mesmo SSID).
    1. Em áreas de sobreposição de sinal, adotar alternância dos canais limítrofes(1-6-11).
    2. Criptografia WPA2-AES.
  4. AAA: Radius.
    1. Autenticação centralizada em base de usuários única.
      1. 802.1x: EAP-TTLS.
    2. Autorização baseada na VLAN.
    3. Auditoria de tráfego externo.
  5. LACP: balanceamento de carga com redundância de enlace.
  6. MSTP: Prevenção de loops.
    1. Definição da hirarquia dos switches.

17/03 - 22/03: Camada de Rede

  • 17/03: rápida discussão sobre o uso de IPv4 e IPv6 na instituição - devido a apresentação dos pré-projetos do atual TCC II.
  • 22/03: proposto o modelo de dois firewalls para criar duas categorias de rede.

Resultado: plano de ação

    • Lan interna com apenas os serviços locais para clientes exclusivamente internos. Trabalhará apenas com IPs internos: faixa 172.16.0.0/12.
    • DMZ com os serviços de clientes internos e externos. Usará IPs externos da faixa da RNP: 200.135.37.64/26.
    • BDs e Diretórios: rede de acesso controlado, onde apenas os servidores terão acesso aos serviços de diretório e de bancos de dados, ambos utilizados por máquinas da LAN interna e da DMZ.
<graphviz>

graph Rede { splines=true rankdir=LR

Internet [shape=plaintext] FW1 [shape=Mrecord,label="1o. Firewall",style=filled, fillcolor="#FFFF66"] DMZ [shape=record,label="<0>DMZ|<1>HTTP|<2>DNS|<3>SIP"] FW2 [shape=Mrecord,label="2o. Firewall",style=filled, fillcolor="#FF6666"] BD [shape=record,label="<0>BDs e Diretórios|<1>LDAP|<2>SQL"] LAN [shape=record,label="<0>LAN interna|<1>DHCP|<2>SMB|<3>CUPS|<4>RADIUS"]

Internet -- FW1 [color=blue] FW1 -- DMZ:0 [color=blue] FW1 -- FW2 [color=blue] FW2 -- BD:0 [color=blue] FW2 -- LAN:0 [color=blue] }

</graphviz>

24/03 - 31/03: Camada de Aplicação: Facilitadores

  • 24/03: antes de começar a falar sobre serviços propriamente, foram revistos alguns conceitos de sistemas operacionais - alguns com mais de 30 anos e ainda em uso. Depois, focou-se em processos especiais, os daemons, e sua aplicação nos serviços locais e de rede. Particularmente, três tipos serviços foram comentados (e serão vistos em detalhes na próxima aula):
    • Rotinas: várias ações podem e devem ser automatizadas em ambientes complexos como sistemas operacionais (multiusuário, multiprocesso e multidados). Portanto, uma condição essencial para o funcionamento desses sistemas modernos são as tarefas periódicas automatizadas: manutenção, atualização, reciclagem, etc.. Uma implementação nos sistemas UNIX é o cron.
    • Auditoria: embora ainda seja prematuro usar o termo auditoria em sua plenitude, podemos já entender o sistema multiusuário como um ambiente em que é preciso monitorar o ambiente para evitar sobrecarga e abusos. Uma das soluções para essa demanda é o Syslog.
    • Hora certa: agendar tarefas e auditar um sistema são dois exemplos em que a hora certa é condição essencial para o seu bom funcionamento. Historicamente, o protocolo NTP tem sido largamente utilizado para sicronizar relógios em rede. Tem-se, portanto, a primeira relação de dependência entre os serviços:
<graphviz>

digraph Serviços { subgraph clusterSO { label="Sistema Operacional" Rotinas [shape=Mrecord] Auditoria [shape=Mrecord] "Hora certa" [shape=Mrecord]

Rotinas -> "Hora certa" Auditoria -> "Hora certa" } }

</graphviz>
  • 29/03: visão mais detalhada dos 3 serviços mencionados na aula anterior, associando pela primeira vez sistemas operacionais e redes de computadores.

05/04 - 14/04: Camada de Aplicação: Diretórios

19/04 - 21/04: Camada de Aplicação: Bancos de Dados

26/04 - 12/05: Camada de Aplicação: Compartilhamento

17/05 - 02/06: Camada de Aplicação: Comunicação

07/06 - 07/07: Camada de Aplicação: Gerência da Rede

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