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= [[RED2-EngTel|Carga horária, Ementas, Bibliografia, Professores]]=
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#brincadeiracomojean
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=Resultados das Avaliações=
 
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{| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0"
 
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!Aluno
 
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![http://www.sj.ifsc.edu.br/~casagrande/RED/exercicios/lista1.pdf Lista 1 ]
 
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![http://www.sj.ifsc.edu.br/~casagrande/RED/exercicios/lista2.pdf Lista 2 ]
 
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![[Atividade Resumo1|Resumo1]]
 
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!A1
 
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|Danilo  ||A ||A || ||C
 
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|Elton ||A ||A || ||C
 
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|Ernani ||A ||A || ||
 
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|-
 
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|Flavia ||A ||A || ||C
 
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|-
 
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|Jean ||C  ||C  ||  ||D
 
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|-
 
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|Leonan ||A  ||A  ||  ||B
 
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|-
 
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|Letícia ||A  ||A  ||  ||
 
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|-
 
−
|Marcus ||A  ||A  ||  ||C
 
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|-
 
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|Tamara ||A  ||A  ||  ||B
 
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|-
 
−
|Thiago Henrique ||A  ||A  ||  ||B
 
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|-
 
−
|Thiago Werner ||A  ||A  ||  ||B
 
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|-
 
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|}
 
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=[[RED2-EngTel (Plano de Ensino) | Plano de Ensino 2014-1]]=
 
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=Dados Importantes=
 
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''Professor'': [[Jorge Henrique B. Casagrande]]
 
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<br>''Email'': casagrande@ifsc.edu.br
 
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<br>''Atendimento paralelo'': 4a feira 11:35h - 12:30h e 4a feira 16:35h - 17:30h (Sala dos professores de TELE - ao lado da reprografia)
 
−
<br> ''Endereço do grupo'': https://www.facebook.com/groups/1446441625588108/
 
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<br> ''Link alternativo para Material de Apoio da disciplina'': http://www.sj.ifsc.edu.br/~casagrande/RED
 
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<br><br> Toda vez que voce encontrar a marcação <math>\blacklozenge</math> ao lado de alguma atividade extra, significa que essa atividade será computada na avaliação individual. O prazo estabelecido para entrega estará destacado ao lado da atividade. Portanto, não perca o prazo limite para entrega. '''Atividades entregues fora do prazo não serão aceitas!'''
 
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=Recados Importantes=
 
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<br> '''24/04 Conteúdo do livro texto para a avaliação A1: ''' Os capítulos e seções de nosso livro texto (Forouzan) na tabela a seguir serão a base do conteúdo para a avaliação A1. Adicione a eles, os assuntos explicados em sala de aula e resumidos nos slides apresentados, em especial as partes que tratam do '''modelo básico de comunicação de dados''' e '''interfaces digitais''', essenciais sobre a camada física bem como todo o conteúdo da '''wiki''' com todos os seus roteiros. Os exercícios propostos nas listas 1 e 2 também estão associados a fixação desses conteúdos embora muitos deles envolvam cálculos, que não será objeto desta primeira avaliação. Lembrem-se que estou sempre à disposição para resolver suas dúvidas, mesmo fora da sala de aula:
 
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{| border="1"
 
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!Capítulo
 
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!Inclui Seções
 
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!Comentários
 
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|3 || Todas || Somente conceitos - nada de cálculos
 
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|4 || 4.1 até "Métodos Multinível" (p.111) e 4.3 || Não será cobrado a conversão
 
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|5 || Só seção 5.1 || Interpretação da largura de banda, ver padrões ITU nos slides
 
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|6 || Só seção 6.1 || Ver slides da aula de hoje 24/04
 
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|7 || Só seção 7.1 || Básico sobre meios guiados e seu desempenho
 
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|8 || Nenhuma|| Oba!!!!
 
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|9 || Somente 9.2 e 9.3|| Ver padrões ITU nos slides
 
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|10 || 10.1 e 10.4 a partir de "Polinômios" (p.291)|| CRC com polinômio é mais simples. Vou fazer exercício em sala
 
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|11 || 11.1 à 11.3 e 11.6 e 11.7 ||  Foco maior no conceito e estrutura dos frames, bit e byte stuffing.
 
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|}
 
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<br> '''21/02 Uso da Wiki:''' A partir dessa data,todo o repositório de material de apoio e referências de nossas aulas passam a usar a Wiki de tele. Para interação fora da sala de aula, acessem nosso [https://www.facebook.com/groups/1446441625588108/ grupo] do facebook. Os planos de uso do Moodle que eu comentei para vocce serão adiados em função do projeto ampliado que o IFSC está construindo para usar esse ambiente.
 
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<br> '''20/02 ATENÇÃO:''' Uma avaliação só pode ser recuperada somente se existir justificativa reconhecida pela coordenação. Desse modo, deve-se protocolar a justificativa no prazo de 48 horas, contando da data e horário da avaliação, e aguardar o parecer da coordenação. O não cumprimento desse procedimento implica a impossibilidade de fazer a recuperação, e assim a reprovação na disciplina.
 
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=Material de Apoio=
 
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;Atividades Extras
 
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:Listas de exercícios
 
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:* [http://www.sj.ifsc.edu.br/~casagrande/RED/exercicios/lista1.pdf Lista 1  <math>\blacklozenge</math>] '''prazo:''' 20/03/14 às 12:00Hs. '''Execução''': em dupla. '''Como:''' Manuscrita, impressa ou via email<br>
 
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:* [http://www.sj.ifsc.edu.br/~casagrande/RED/exercicios/lista2.pdf Lista 2  <math>\blacklozenge</math>] '''prazo:''' 30/04/14 às 12:00Hs. '''Execução''': em dupla. '''Como:''' Manuscrita, impressa ou via email<br>
 
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:* Atividade - [[Atividade Resumo1|Resumo 1]] <math>\blacklozenge</math>] '''prazo:''' 14/05/14 às 12:00Hs. '''Execução''': em dupla. '''Como:''' Manuscrita, impressa ou via email<br>
 
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;Slides utilizados durante algumas aulas
 
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:* [http://www.sj.ifsc.edu.br/~casagrande/RED/slides/fundamentos1.pdf Aulas 1 e 2]
 
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:* [http://www.sj.ifsc.edu.br/~casagrande/RED/slides/fundamentos2.pdf Aulas 3,4 e 17]
 
−
:* [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/IER/slides/aula1-2012-1.pdf Aula 8: Slides prof. Sobral - Introdução a camada de enlace], [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/slides/aula3-ppp.pdf PPP], [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/slides/aula3-hdlc.pdf HDLC]
 
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:* [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/slides/aula8.pdf Aulas 18 e 19] LANs e acesso ao meio.
 
−
:* [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/slides/aula9-ieee.pdf Aula 19] Arquitetura IEEE 802 e Redes locais IEEE 802.3 (Ethernet).
 
−
:* [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/slides/aula10.pdf Aula 21 ] Introdução à VLANs.
 
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;Manuais e outros
 
−
* [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/manuais/Guia_DT2048_SHDSL_T_E_S_VG_210.5088.00-1.pdf Guia Rápido de Configuração Modem DT2048SHDSL]
 
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== Bibliografia ==
 
−
 
 
−
* ''Comunicação de Dados e Redes de Computadores, 4a edição'', de Behrouz Forouzan.
 
−
* ''Redes de Computadores e a Internet, 5a edição'', de James Kurose.
 
−
* ''Redes de Computadores, 4a edição'', de Andrew Tanenbaum.
 
−
* [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/IER/ Antiga página da disciplina (2009-1 e 2009-2)]
 
−
* [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/docs.html Links para outros materiais, normas, artigos, e apostilas do prof. Jorge Casagrande]
 
−
* [http://books.google.com/books?id=C9ZN-jYKHpMC&printsec=frontcover&dq=forouzan&hl=pt-BR&ei=fvt2TP3eCMH58Aa77cS1Bw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=3&ved=0CDMQ6AEwAg#v=onepage&q&f=false Comunicação de dados e Redes de Computadores, de Berhouz Forouzan (alguns capítulos no Google Books)]
 
−
 
 
−
Para pesquisar o acervo das bibliotecas do IFSC:
 
−
* [http://biblioteca.ifsc.edu.br/sophia/ Acesso ao acervo da Biblioteca do IFSC]
 
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== Curiosidades ==
 
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−
* [http://www.cisco.com/warp/cpropub/45/tutorial.htm Tutorial sobre a interface CLI de roteadores Cisco]
 
−
* [http://www.cisco.com/en/US/tech/tk713/tk507/technologies_tech_note09186a008019cfa7.shtml#ppp01 Resolução de problemas com PPP em roteadores Cisco]
 
−
* [http://www.cisco.com/en/US/products/hw/routers/ps221/products_password_recovery09186a0080094773.shtml Recuperação de senha em roteadores Cisco 1700 e 1800]
 
−
* [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/docs/dlink Alguns procedimentos para o switch D-Link DES-3526 em português]
 
−
 
 
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== Softwares ==
 
−
 
 
−
* [[Netkit]]: possibilita criar experimentos com redes compostas por máquinas virtuais Linux
 
−
* [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/IER/ipkit/ IPKit]: um simulador de encaminhamento IP (roda direto dentro do navegador)
 
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−
=Diário de aulas RED29005 - 2014-1 - Prof. Jorge H. B. Casagrande=
 
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{{Collapse top |Aula 1 - 12/02 - Parte1: Introdução a Comunicação de Dados }}
 
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==Aula 1 - 12/02 - Parte1: Introdução a Comunicação de Dados ==
 
−
Usando o quadro e slides, exploramos:
 
−
* Apresentação da disciplina;
 
−
* Conceitos importantes em comunicação de dados;
 
−
* Componentes de uma infra-estrutura de telecomunicações;
 
−
* Modelo Básico de comunicação de dados.
 
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{{Collapse top |Aula 2 - 13/02 - Parte1: Componentes de Redes e Comunicação Serial }}
 
−
 
 
−
==Aula 2 - 13/02 - Parte1: Componentes de Redes e Comunicação Serial ==
 
−
* Componentes do modelo básico de comunicação de dados;
 
−
* Comunicação Assíncrona e Síncrona e protocolos da camada de enlace;
 
−
 
 
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{{Collapse top |Aula 3 - 19/02 - Parte1: Interfaces Digitais }}
 
−
 
 
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==Aula 3 - 19/02 - Parte1: Interfaces Digitais ==
 
−
* Interfaces digitais RS232, V35, V36, RS485 e G703;
 
−
* Protocolos da camada física usando os sinais de controle da ID e padronizações;
 
−
 
 
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{{Collapse top |Aula 4 - 20/02 - Parte1: Meios de Transmissão e Modens Analógicos }}
 
−
 
 
−
==Aula 4 - 20/02 - Parte1: Meios de Transmissão e Modens Analógicos e Redes Discadas==
 
−
* Par de fios como meio de transmissão;
 
−
* Redes Privadas e Redes Discadas;
 
−
* Modens analógicos: modulações, padronizações e facilidades adicionais;
 
−
* '''[http://www.sj.ifsc.edu.br/~casagrande/RED/slides/fundamentos1.pdf Lista 1 <math>\blacklozenge</math>]'''- exercícios de revisão da parte 1.
 
−
 
 
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{{Collapse top |Aula 5 - 26/02 - Parte1: Modens Digitais e Redes Privadas }}
 
−
 
 
−
==Aula 5 - 26/02 - Parte1: Modens Digitais e Redes Privadas ==
 
−
* Um pouco mais sobre modens Analógicos e redes privadas;
 
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* Modens Digitais
 
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{{Collapse top |Aula 6 - 27/02 - Parte1: Laboratório de comunicação entre DTEs  }}
 
−
 
 
−
==Aula 6 - 27/02 - Parte1: Laboratório de comunicação entre DTEs  ==
 
−
* Laboratório - Circuito Básico de comunicação de dados, comunicação entre DTEs
 
−
 
 
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{{Collapse top |Aula 7 - 20/03 - Parte1: Laboratório de Comunicação de Dados e Enlaces de Teste }}
 
−
 
 
−
==Aula 7 - 20/03 - Parte1: Laboratório de Comunicação de Dados e Enlaces de Teste  ==
 
−
* Laboratório - Circuito Básico de comunicação de dados, comunicação entre modens digitais;
 
−
* Identificação das interfaces digitais e dos cabos lógicos e adaptadores V35;
 
−
* Uso do Teste Set e das facilidades de Enlaces de teste.
 
−
 
 
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{{Collapse top |Aula 8 - 26/03 - Parte1: Laboratório de Interligação entre LANs com uso de roteadores - Conexões Físicas }}
 
−
 
 
−
==Aula 8 - 26/03 - Parte1: Laboratório de Interligação entre LANs com uso de roteadores - Conexões Físicas  ==
 
−
 
 
−
Para esta atividade será criada uma rede composta por três roteadores Cisco, que estarão interligados como mostrado abaixo:
 
−
 
 
−
[[imagem:Rede-modems.png|600px]]
 
−
 
 
−
Criar os circuitos com modems operando a 2 Mbps. Os Modens da DIGITEL modelo DT2048SHDSL devem possuir a seguinte configuração: (chaves em ON)
 
−
* Modens do rack central: DIP1-todas; DIP2-7,8; DIP3-todas OFF; DIP4-5
 
−
* Modens do rack direito e esquerdo: DIP1-todas; DIP2-7,8; DIP3-todas OFF; DIP4-5
 
−
 
 
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{{Collapse top |Aula 9 - 27/03 - Parte2: Laboratório de Interligação entre LANs com uso de roteadores - Configuração dos Roteadores e Introdução A camada de Enlace }}
 
−
 
 
−
==Aula 9 - 27/03 - Parte2: Laboratório de Interligação entre LANs com uso de roteadores em modo físico - Configuração dos Roteadores e Introdução A camada de Enlace ==
 
−
 
 
−
'''Resumo da aula:'''
 
−
* Serviços da Camada de enlace
 
−
* Laboratório - Continuação da Interligação entre LANs com uso de roteadores em modo físico
 
−
 
 
−
'''Bibliografia relacionada:'''
 
−
* Parte III e capítulos 10 e 11 do livro "Comunicação de Dados e Redes de Computadores, 4a ed.", de Behrouz Forouzan
 
−
* Capítulo 3 do livro "Redes de Computadores" de Andrew Tanenbaum.
 
−
 
 
−
'''Fundamentos Teóricos'''
 
−
 
 
−
=== Enlaces lógicos ===
 
−
 
 
−
* [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/IER/slides/aula1-2012-1.pdf Slides prof. Sobral - Introdução a camada de enlace]
 
−
 
 
−
Equipamentos de rede se comunicam por meio de enlaces (''links''). Um enlace é composto por uma '''parte física''', composta pelo meio de transmissão e o hardware necessário para transmitir e receber um sinal que transporta a informação, e uma '''parte lógica''', responsável por empacotar os dados a serem transmitidos. O diagrama abaixo ilustra um enlace entre dois equipamentos, realçando as formas com que a informação é representada durante a transmissão e recepção. Nesse diagrama, a ''parte lógica'' está representada no bloco ''Enlace'', e a ''parte física'' está no bloco ''Física''; a informação transmitida, representada por ''Dados'', pode ser, por exemplo, um datagrama IP.
 
−
 
 
−
[[imagem:Datalink-phy.png|600px]]
 
−
 
 
−
O enlace lógico tem uma dependência total em relação à parte física. Isso quer dizer que o tipo de tecnologia de transmissão existente na parte física traz requisitos para o projeto da parte lógica.
 
−
 
 
−
Deste ponto em diante, a ''parte lógica'' será chamada simplesmente de '''Camada de Enlace''', e a parte física de '''Camada Física'''.
 
−
 
 
−
Em nosso estudo vamos investigar '''enlaces ponto-a-ponto''', os quais necessitam de protocolos específicos. Para ficar mais claro o que deve fazer um protocolo de enlace ponto-a-ponto, vamos listar os serviços típicos existentes na camada de enlace.
 
−
 
 
−
===== Serviços da camada de enlace =====
 
−
 
 
−
[[Image:Data-link.png]]
 
−
 
 
−
Os serviços identificados na figura acima estão descritos a seguir. A eles foram acrescentados outros dois:
 
−
 
 
−
* '''Encapsulamento (ou ''enquadramento'')''': identificação das PDUs (quadros) de enlace dentro de sequências de bits enviadas e recebidas da camada física
 
−
* '''Controle de erros''': garantir que quadros sejam entregues no destino
 
−
** '''''Detecção de erros''''': verificação da integridade do conteúdo de quadros (se foram recebidos sem erros de bits)
 
−
* '''Controle de fluxo''': ajuste da quantidade de quadros transmitidos, de acordo com a capacidade do meio de transmissão (incluindo o atraso de transmissão) e do receptor
 
−
* '''Endereçamento''': necessário quando o enlace for do tipo '''multi-ponto''', em que vários equipamentos compartilham o meio de transmissão (ex: redes locais e redes sem-fio)
 
−
* '''Controle de acesso ao meio (MAC)''': também necessário para '''meios compartilhados''', para disciplinar as transmissões dos diversos equipamentos de forma a evitar ou reduzir a chance de haver colisões (transmissões sobrepostas)
 
−
* '''Gerenciamento de enlace''': funções para ativar, desativar e manter enlaces
 
−
 
 
−
==== Protocolos de enlace ponto-a-ponto ====
 
−
 
 
−
Dois protocolos de enlace ponto-a-ponto muito utilizados são:
 
−
* '''[http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/slides/aula3-ppp.pdf PPP] (''Point-to-Point Protocol''):''' proposto no início dos anos 90 pelo IETF (ver [http://www.ietf.org/rfc/rfc1661.txt RFC 1661]), e amplamente utilizado desde então. Este protocolo não faz controle de erros nem de fluxo, portanto se quadros sofrerem erros de transmissão serão sumariamente descartados no receptor. Originalmente muito usado em acesso discado, recentemente sua aplicação se concentra em enlaces por linhas dedicadas, enlaces sem-fio 3G, e uma versão modificada para acesso doméstico ADSL (''PPPoE''). Ver mais detalhes na seção 11.7 do livro ''Comunicação de Dados e Redes de Computadores'', de Behrouz Forouzan.
 
−
* '''[http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/slides/aula3-hdlc.pdf HDLC] (''High-level Data Link Control''):''' criado nos anos 70, foi largamente utilizado em enlaces ponto-a-ponto, porém atualmente foi substituído pelo PPP na maioria dos cenários em que era usado. Este protocolo faz controle de erros e de fluxo usando um [[Desempenho_ARQ|mecanismo ARQ do tipo Go-Back-N]] (com janela de tamanho 7 ou 127). Ainda se aplica a enlaces ponto-a-ponto em linhas dedicadas, enlaces por satélite e aplicações específicas (ver por exemplo este artigo sobre [http://www.spaceops.org/2002/papers/SpaceOps02-P-T5-21.pdf seu uso missões espaciais em um artigo da Nasa]). Ver mais detalhes na seção 11.6 do livro ''Comunicação de Dados e Redes de Computadores'', de Behrouz Forouzan.
 
−
 
 
−
 
 
−
Ambos protocolos possuem o mesmo formato de quadro. Na verdade, o PPP copiou o formato de quadro do HDLC, apesar de não utilizar os campos ''Address'' e ''Control''. O campo ''Flag'', que tem o valor predefinido <math>7E_H</math>, serve para delimitar quadros, assim o receptor sabe quando inicia e termina cada quadro.
 
−
 
 
−
[[imagem:Ppp-frame.png|400px]]
 
−
<br>''Quadro PPP ou HDLC (tamanho de campos dados em bytes)''<br>
 
−
 
 
−
 
 
−
Esses protocolos foram criados para uso com comunicação serial síncrona (ver capítulo 4, seção 4.3 do livro ''Comunicação de Dados e Redes de Computadores'', de Behrouz Forouzan). O PPP funciona também com [http://pt.wikipedia.org/wiki/Comunica%C3%A7%C3%A3o_serial_ass%C3%ADncrona comunicação serial assíncrona].
 
−
 
 
−
Agora, usando os conceitos básicos sobre enlaces PPP e HDLC, continue o laboratório da aula anterior, realizando os seguintes passos:
 
−
 
 
−
# Acesse a interface de gerência (console) do seu roteador. O roteador R2 está no rack esquerdo, o roteador R1 está no rack do centro, e R2 está no rack direito. Para acessar a console, faça o seguinte:
 
−
## Conecte um cabo serial ''cross'' na interface serial RS-232 do seu computador. Conecte esse cabo também na interface ''console'' do roteador, que fica no painel traseiro. Como os roteadores estão distantes das bancadas, será necessário usar as tomadas azuis, que conectam as bancadas aos racks.
 
−
## Execute o programa ''minicom'', que abre um terminal de texto via porta serial. Ele deve ser configurado para se comunicar pela porta serial ''/dev/ttyS0'', com 9600 bps, 8 bits de dados e 1 stop-bit (isso aparece descrito assim: 9600 8N1). <syntaxhighlight lang=bash>
 
−
sudo minicom -s
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
## Se o ''minicom'' estiver correto, você deverá ver a interface CLI do roteador (''Command Line Interface''). Caso contrário, confira se o cabo serial está bem encaixado, e se os parâmetros do ''minicom'' estão certos.
 
−
# Configure os roteadores da seguinte forma:
 
−
#* '''R1:''' <syntaxhighlight lang=text>
 
−
> enable    (password "a")
 
−
# configure terminal
 
−
(conf)# interface fastethernet 0
 
−
(conf-intf)# ip address 192.168.20.254 255.255.255.0
 
−
(conf-intf)# no shutdown
 
−
(conf-intf)# exit
 
−
(conf)# interface serial 0
 
−
(conf-intf)# encapsulation ppp
 
−
(conf-intf)# ip address 10.1.1.2 255.255.255.252
 
−
(conf-intf)# no shutdown
 
−
(conf-intf)# exit
 
−
(conf)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0
 
−
(conf)# exit
 
−
# wr
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
 
 
−
#* '''R2:''' <syntaxhighlight lang=text>
 
−
> enable
 
−
# configure terminal
 
−
(conf)# interface fastethernet 0
 
−
(conf-intf)# ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
 
−
(conf-intf)# no shutdown
 
−
(conf-intf)# exit
 
−
(conf)# interface serial 0
 
−
(conf-intf)# encapsulation ppp
 
−
(conf-intf)# ip address 10.1.1.6 255.255.255.252
 
−
(conf-intf)# no shutdown
 
−
(conf-intf)# exit
 
−
(conf)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0
 
−
(conf)# exit
 
−
# wr
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
 
 
−
#* '''R3:''' <syntaxhighlight lang=text>
 
−
> enable
 
−
# configure terminal
 
−
(conf)# interface ethernet 0
 
−
(conf-intf)# ip address 192.168.1.231 255.255.255.0
 
−
(conf-intf)# no shutdown
 
−
(conf-intf)# exit
 
−
(conf)# interface serial 0
 
−
(conf-intf)# encapsulation ppp
 
−
(conf-intf)# ip address 10.1.1.5 255.255.255.252
 
−
(conf-intf)# no shutdown
 
−
(conf-intf)# exit
 
−
(conf)# interface serial 1
 
−
(conf-intf)# encapsulation ppp
 
−
(conf-intf)# ip address 10.1.1.1 255.255.255.252
 
−
(conf-intf)# no shutdown
 
−
(conf-intf)# exit
 
−
(conf)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1
 
−
(conf)# exit
 
−
# wr
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
 
 
−
# Para conferir as configurações das interfaces, use o comando ''show interface'' (detalhado) ou ''show ip interface brief'' (resumidos configuração e status):
 
−
<syntaxhighlight lang=text>
 
−
# show interface serial 0
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
 
 
−
 
 
−
{{Collapse bottom}}
 
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{{Collapse top |Aula 10 - 27/03 - Parte2: Laboratório de Interligação entre LANs com uso de roteadores - Conectividade e Desempenho }}
 
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==Aula 10 - 27/03 - Parte2: Laboratório de Interligação entre LANs com uso de roteadores em modo físico - Conectividade e Desempenho  ==
 
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Para finalizar o laboratório das duas aulas anteriores, vamos analisar a conectividade  de todas as subredes, incluindo o acesso à internet. Após isso vamos fazer uma avaliação sobre o desempenho dessa conectividade comparando os links com PPP e HDLC entre os roteadores.
 
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===Roteiro===
 
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# Assim que os enlaces forem estabelecidos, o que pode ser conferido com o comando ''show interface'' aplicado às interaces seriais, ''conclua'' a configuração da rede (rotas nos pcs e roteadores). Ela deve ser configurada de forma que um computador possa se comunicar com qualquer outro computador da outra rede, e também acessar a Internet. Para isso, use os comandos nos PCs como:
 
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#* sudo ifconfg eth0 x.x.x.x netmask m.m.m.m up - para atribuir outro endereço na placa de rede
 
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#* sudo route add default gw x.x.x.x - para atribuir um novo gateway para a placa de rede
 
−
#* sudo route add -net x.x.x.x netmask m.m.m.m eth0 - para associar uma nova rede a interface eth0
 
−
#* route -n  - para ver a tabela atual de roteamento
 
−
#:E monte a tabela de roteamento com o comando (conf)# ip route x.x.x.x m.m.m.m y.y.y.y onde x é o endereço de rede com mask m a ser alcançado e y é o próximo salto (endereço da interface do próximo roteador). O y também pode ser o nome da interface.
 
−
# Solução para os roteadores:
 
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#:'''R1:''' <syntaxhighlight lang=text>
 
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  > enable    (password "a")
 
−
  # configure terminal
 
−
  (conf)# ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 fastethernet 0
 
−
  (conf)# ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 10.1.1.1
 
−
  # wr </syntaxhighlight>
 
−
#:'''R2:''' <syntaxhighlight lang=text>
 
−
  > enable    (password "a")
 
−
  # configure terminal
 
−
  (conf)# ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 fastethernet 0
 
−
  (conf)# ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 10.1.1.5
 
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  # wr </syntaxhighlight>
 
−
#:'''R3:''' <syntaxhighlight lang=text>
 
−
  > enable    (password "a")
 
−
  # configure terminal <
 
−
  (conf)# ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 10.1.1.6
 
−
  (conf)# ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 10.1.1.2
 
−
  (conf)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 ethernet 0
 
−
  # wr </syntaxhighlight>
 
−
# Para o PC do professor <syntaxhighlight lang=text>
 
−
  $ sudo route add -net 192.168.10.0 netmask 255.255.255.0 eth0
 
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  $ sudo route add -net 192.168.20.0 netmask 255.255.255.0 eth0 </syntaxhighlight>
 
−
# Para os PCs das subredes direita e esquerda <syntaxhighlight lang=text>
 
−
  $ sudo ifconfg eth0 192.168.x.y netmask 255.255.255.0 up  onde x={10,20}; y={1,2,3,4}
 
−
  $ sudo route add default gw 192.168.x.254 onde x={10,20} </syntaxhighlight>
 
−
# Verificar e anotar todas as configurações dos componentes de redes, modens, cabos, adaptadores, manobras dos cabos, etc...
 
−
# Acessar as redes mutuamente qualquer computador de um subrede deve acessar qualquer outro da outra subrede;
 
−
# Acessar a internet em todos os PCs;
 
−
# Teste a vazão pelos enlaces ponto-a-ponto. Em algum computador da subrede esquerda execute:<syntaxhighlight lang=bash>
 
−
netperf -f k -H 192.168.1.1</syntaxhighlight>
 
−
#:Realize pelo menos três medidas para cada teste e use a média desses valores como resultado final;
 
−
# Faça isso também usando um computador da subrede da direita e depois entre computadores das subredes direta e esquerda.
 
−
# Excute o ''netperf'' entre computadores da ''mesma subrede'', anote os valores e compare com o anterior que atravessa a rede até atingir a rede 192.168.1.1.
 
−
# É possível usar o protocolo HDLC ao invés do PPP, bastando nos roteadores substituir o comando ''encapsulation ppp'' por ''encapsulation hdlc''. Após fazer essa alteração, e se certificar de os enlaces foram reativados, repita e anote as mesmas medições de vazão acima agora com HDLC;
 
−
# Observe as informações fornecidas pelos roteadores sobre os enlaces ponto-a-ponto. Para isso, execute ''show interface'' nas interfaces seriais, e leia o sumário resultante.
 
−
 
 
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{{Collapse top |Aula 11 - 02/04 - Parte2: Laboratório de Desempenho de LANs }}
 
−
 
 
−
==Aula 11 - 02/04 - Parte2: Laboratório de Desempenho de LANs ==
 
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−
===Objetivos ===
 
−
 
 
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* Conhecer os equipamentos típicos de uma rede local Ethernet
 
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* Estimar o desempenho de uma LAN Ethernet comutada (com switch)
 
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−
=== Introdução ===
 
−
 
 
−
Redes locais Ethernet (padrão IEEE 802.3 e extensões) são compostas de equipamentos que se comunicam, denominados estações (STA na norma IEEE 802.3), de equipamentos que os interligam (hubs e switches), e do meio de transmissão. A figura abaixo ilustra uma rede local hipotética com seus vários componentes.
 
−
 
 
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[[imagem:Lab1-lan-demo.png|400px]]
 
−
 
 
−
 
 
−
De forma geral, uma estação possui um ou mais adaptadores de rede (placas de rede, ou NIC – Network Interface Card), como na figura abaixo à esquerda. Os adaptadores de rede das estações são conectados a um switch por meio de cabos de rede TP (par trançado) com conectores RJ-45, mostrado na figura abaixo à direita.
 
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−
 
 
−
[[imagem:Lab1-nic-switch.png|400px]]
 
−
 
 
−
 
 
−
Originalmente LANs Ethernet foram construídas usando um cabo único para interligar as estações (cabo coaxial). Posteriormente surgiram as redes baseadas em hubs, equipamentos que interligavam as estações em nível da camada física (funcionavam como repetidores). Atualmente essas redes são construídas usando switches, equipamentos que interligam as estacões em nível da camada de enlace (na verdade, da subcamada MAC). Um switch apresenta como benefícios, se comparado com hubs:
 
−
 
 
−
# '''atuação em nível de MAC:''' o switch faz o acesso ao meio com CSMA/CD ao encaminhar um quadro, quebrando o domínio de colisão; além disto, um switch pode operar em modo full-duplex, quando então inexiste a possibilidade de colisão.
 
−
# '''preservação da capacidade do canal:''' para quadros unicast, o switch encaminha um quadro somente pela porta onde reside o destinatário.
 
−
 
 
−
Essas características importantes devem fazer com que uma LAN com switches tenha um desempenho superior a uma LAN com hubs. Por desempenho entenda-se um número menor de colisões sob tráfego intenso (ou mesmo ausência total de colisões), e maior capacidade de canal vista por cada equipamento conectado ao switch.
 
−
 
 
−
A rede de teste para o experimento será composta de computadores ligados a um switch Ethernet a 100 Mbps em modos half ou full-duplex. Serão sintetizados tráfegos intensos, de forma a poder comparar o desempenho das transmissões nos dois casos.
 
−
 
 
−
[[imagem:Lab1.png]]
 
−
 
 
−
=== Roteiro ===
 
−
 
 
−
# Observe a placa de rede de seu computador e sua conexão à rede por meio do cabo TP. Os computadores do laboratório estão conectados ao switch Microtec, que reside no rack central. O número da porta onde está conectado seu computador na bancada corresponde à porta do switch. Desconecte o cabo do seu computador e observe o status da porta correspondente no switch (o status é informado por um led, que aceso significa que há equipamento ativo conectado àquela porta). '''Questão:''' como será que o switch sabe que um equipamento foi conectado a uma porta ?
 
−
# Veja que informações o Linux provê a respeito de seu adaptador Ethernet. Usando os comandos administrativos do Linux, descubra:
 
−
#* o modelo do adaptador, e seu endereço MAC: ver comandos [http://manpages.ubuntu.com/manpages/hardy/man8/lspci.8.html lspci] e  [http://manpages.ubuntu.com/manpages/hardy/man8/ifconfig.8.html ifconfig].
 
−
#* seu modo de operação (velocidade, modo duplex, se o enlace está ativo): ver comando [http://manpages.ubuntu.com/manpages/hardy/man8/ethtool.8.html ethtool]
 
−
#* suas estatísticas de operação (quadros transmitidos e recebidos, colisões e erros em geral): ver comandos [http://manpages.ubuntu.com/manpages/hardy/man8/netstat.8.html netstat] e [http://manpages.ubuntu.com/manpages/hardy/man8/ifconfig.8.html ifconfig].<br>Após obter essas informações, experimente desconectar o cabo da placa de rede e repetir a execução dos comandos.
 
−
# Anote os valores dos contadores de quadros e bytes recebidos e enviados pela interface ethernet em seu computador. Use o comando [http://manpages.ubuntu.com/manpages/hardy/man8/ifconfig.8.html ifconfig] para visualizar esses contadores. Anote também o horário em que se fez essa medição.
 
−
# Os computadores se comunicarão aos pares, usando-se o programa [http://manpages.ubuntu.com/manpages/lucid/man1/netperf.1.html netperf] para gerar o tráfego e medir a capacidade do canal:<syntaxhighlight lang=bash>netperf -f k -H endereço_IP</syntaxhighlight>(Obs: endereço_IP é o endereço IP computador alvo).
 
−
# Execute o [http://manpages.ubuntu.com/manpages/lucid/man1/netperf.1.html netperf] de forma sincronizada: os computadores devem iniciá-lo simultaneamente. Repita esse procedimento 3 vezes, anotando a taxa de transmissão obtida em cada computador.
 
−
# '''Carga de tráfego na rede durante o experimento:''' anote novamente os valores dos contadores de quadros e bytes recebidos e enviados pela interface ethernet em seu computador. Usando os valores medidos previamente, calcule:
 
−
## Quantos bytes e quadros foram enviados e recebidos durante o experimento
 
−
## As taxas médias de transmissão e recepção pela sua interface ethernet
 
−
## A utilização do seu link ethernet. Obs: a utilização é a razão entre quantos bytes foram enviados, e quantos bytes poderiam ser enviados ininterruptamente durante o experimento. O mesmo vale para os bytes recebidos.
 
−
# Repita os passos 4 a 6, mas antes configure os computadores para operarem em modo 100baseT half-fuplex: <syntaxhighlight lang=bash>
 
−
sudo ethtool -s eth0 speed 100 duplex half autoneg off
 
−
</syntaxhighlight>Houve diferença nas taxas de bits obtidas ? Caso sim, qual deve ser a explicação ?
 
−
# As interfaces de rede dos computadores podem operar a 1000 Mbps (gigabit), mas o switch do laboratório opera a 100 Mbps. Pode-se medir a capacidade de transmissão do computador através dessas interfaces se os computadores forem conectados aos pares. Assim, conecte o cabo da interface de rede de seu computador  à interface do computador ao seu lado. Em seguida faça os seguintes experimentos:
 
−
## Em cada computador deve-se gerar um arquivo de nome “teste”, com 1GB de conteúdo aleatório: <syntaxhighlight lang=bash>
 
−
dd if=/dev/urandom of=teste bs=65536 count=16384
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
## O arquivo deve ser transferido de um computador a outro. No computador que irá receber o arquivo execute:<syntaxhighlight lang=bash>
 
−
nc -l 10000 > recebido
 
−
</syntaxhighlight>.. e no que irá transmitir execute:<syntaxhighlight lang=bash>
 
−
date +%s.%N; nc IP_do_outro_computador 10000 < teste; date +%s.%N
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
## No computador transmissor aparecerão dois números, que correspondem aos instantes de início e fim de transmissão. Calcule quanto tempo demorou a transmissão, e em seguida a taxa de bits obtida. Compare essa taxa com a capacidade nominal da interface de rede (1000 Mbps).
 
−
## Repita duas vezes os passos ii e iii , e anote os valores de taxa de bits obtidos. Houve variação nas medições ?
 
−
## Repita os passos 2 a 4, porém executando o seguinte comando no receptor: <syntaxhighlight lang=bash>
 
−
nc -l 10000 > /dev/null
 
−
</syntaxhighlight>Houve diferença nos valores obtidos para a taxa de bits ? Caso afirmativo, qual deve ser explicação ?
 
−
 
 
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{{Collapse top |Aula 12 - 09/04 - Parte2: A Camada de Enlace na Prática}}
 
−
 
 
−
==Aula 12 - 09/04 - Parte2: A camada de enlace na prática ==
 
−
* Discussão sobre os resultados dos laboratórios;
 
−
* Revisão sobre os serviços da camada de enlace;
 
−
* Os protocolos HDLC e PPP como base das redes comerciais;
 
−
 
 
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{{Collapse top |Aula 13 - 10/04 - Parte2: A Camada de Enlace na Prática}}
 
−
 
 
−
==Aula 13 - 10/04 - Parte2: A Camada de Enlace na Prática ==
 
−
* Finalização do Laboratório da aula 11 (!!!) :P
 
−
 
 
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{{Collapse top |Aula 14 - 16/04 - Parte 2: Revisão de conteúdos das Camadas 1 e 2}}
 
−
 
 
−
==Aula 14 - 16/04 - Parte2: Revisão de conteúdos das Camadas 1 e 2 ==
 
−
* Resolução de exercícios da lista 1 em sala;
 
−
 
 
−
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{{Collapse top |Aula 15 - 17/04 - Parte 2: O uso do NETKIT}}
 
−
 
 
−
==Aula 15 - 17/04 - Parte2: O uso do NETKIT ==
 
−
 
 
−
=== O uso do NETKIT ===
 
−
 
 
−
A partir de hoje iremos usar o [[Netkit]] para simular vários experimentos sem a necessidade de recorrer a complicadas instalações físicas que envolvem muitos componentes de rede e consequentemente muitos pontos de prováveis problemas de funcionamento. Para usar essa ferramente vá até o link [[Netkit]] e faça uma leitura até o item 4.1.5 para entender como se utiliza esta poderosa ferramenta. Após isso faça os experimentos seguintes.
 
−
 
 
−
====[http://tele.sj.ifsc.edu.br/~casagrande/RED/labs/netkit/lan.tar.gz LAN simples]====
 
−
 
 
−
Uma LAN com quatro computadores (pc1, pc2, pc3, pc4). Os computadores virtuais têm IPs 192.168.0.X, sendo X o número computador (ex: pc1 tem IP 192.168.0.1). Use ping para fazer testes de comunicação. Veja o arquivo ''Lab.conf'' (configuração da rede). A rede criada nesse experimento está mostrada abaixo:
 
−
 
 
−
[[imagem:Exemplo-Lan1-netkit.png]]
 
−
 
 
−
Ao executar esse experimento quatro abas dos computadores virtuais surgirão (um para cada pc virtual). Realize um ping entre os pcs para constatar a operação da LAN.
 
−
 
 
−
====[http://tele.sj.ifsc.edu.br/~casagrande/RED/labs/netkit/bridge.tar.gz  LAN com switch]====
 
−
 
 
−
Uma LAN com quatro computadores (pc1, pc2, pc3, pc4) interligados por um switch. O switch é implementado por um computador com Linux com 4 portas ethernet. Analise o arquivo ''Lab.conf''. A rede do experimento está mostrada abaixo:
 
−
 
 
−
[[imagem:Exemplo-Bridge-netkit.png]]
 
−
 
 
−
====[http://tele.sj.ifsc.edu.br/~casagrande/RED/labs/netkit/lan2.tar.gz LAN com 2 switches]====
 
−
 
 
−
Uma LAN com 6 computadores (pc1 a pc6) interligados por dois switches (switch1 e switch2). Ambos switches são implementados por computadores com Linux com 4 portas ethernet. Observe os valores de tempo de teste dos pings entre pcs de um mesmo switch e entre os dois switches. Compare com a LAN simples (com hub). A rede do experimento está mostrada abaixo:
 
−
 
 
−
[[imagem:Exemplo-lan2.png]]
 
−
 
 
−
====[http://tele.sj.ifsc.edu.br/~casagrande/RED/labs/netkit/lan-ext.tar.gz  Uplink para a rede real]====
 
−
 
 
−
O Netkit possibilita que se criem links para a rede real, e com isto as máquinas virtuais podem acessar a rede externa e mesmo a Internet. O link para a rede real funciona como um enlace ponto-a-ponto ethernet entre uma máquina virtual e a máquina real (o sistema hospedeiro), como pode ser visto neste exemplo:
 
−
 
 
−
[[imagem:Netkit-uplink.png]]
 
−
 
 
−
A criação do link para rede externa deve ser feita com o link especial ''uplink''. Ele deve ter um endereço IP que será usado somente para criar o link entre a máquina virtual e o sistema hospedeiro. O IP no sistema hospedeiro é sempre o último endereço possível dentro da subrede especificada (no exemplo, seria o IP 10.0.0.2).
 
−
 
 
−
<syntaxhighlight lang=text>
 
−
pc2[eth1]=uplink:ip=10.0.0.1/30
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
 
 
−
Se outras máquinas virtuais precisarem acessar a rede externa, devem ter rotas configuradas para usarem o gateway onde foi feito o ''uplink''. Além disso, será necessário ativar o NAT nesse gateway. O NAT pode ser ativado em máquinas virtuais do tipo ''gateway''. Em sua configuração deve-se informar qual a interface de saída onde será feito o NAT:
 
−
 
 
−
<syntaxhighlight lang=text>
 
−
pc2[type]=gateway
 
−
 
 
−
pc2[nat]=eth1
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
 
 
−
Assim, todos datagramas que sairem pela interface ''eth1'' do gateway ''pc2'' terão seus endereços IP de origem substituídos pelo endereço IP dessa interface.
 
−
 
 
−
Por fim, a criaçao do ''uplink'' implica executar alguns comandos como ''root'' no sistema hospedeiro. Assim, ao ativar a rede o Netkit irá usar o ''sudo'' para executar esses comandos. Por isso é possível que a sua senha seja solicitada durante a inicialização da rede virtual.
 
−
 
 
−
===== Uplink em modo ''bridge'' =====
 
−
 
 
−
Às vezes uma interface de uma máquina virtual precisa ser exposta na rede real, como se ela pertencesse ao sistema hospedeiro. Neste caso, deve-se criar uma ''bridge'' entre a interface da máquina virtual e uma interface real do sistema hospedeiro (de forma semelhante ao que faz o Virtualbox e outros tipos de máquinas virtuais). Uma ''bridge'' é um mecanismo existente no Linux para interligar interfaces ethernet em nível de enlace, como se elas formassem um ''switch''. O procedimento para criar uma ''bridge'' integrada a uma interface do tipo ''uplink'' do Netkit é um tanto trabalhoso, e por isso esse processo foi automatizado.
 
−
 
 
−
A criação de um ''uplink'' em modo bridge deve ser feita usando o  parâmetro ''bridge'' ao se declarar uma interface de rede, como mostrado abaixo:
 
−
 
 
−
<syntaxhighlight lang=text>
 
−
pc[eth0]=uplink:bridge=eth0:ip=192.168.1.100/24
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
 
 
−
Neste exemplo, será criada uma ''bridge'' entre a interface ''eth0'' da máquina virtual ''pc'' e a interface ''eth0'' do sistema hospedeiro. Como com isso a interface da máquina virtual estará exposta na rede real, seu endereço IP pode pertencer à subrede da rede real. Se esse endereço IP for de alguma outra subrede, a máquina virtual não conseguirá se comunicar com as máquinas reais, tampouco acessar a Internet. Mas isso pode ser desejável se a intenção for interligar redes virtuais que estejam sendo executadas em diferentes computadores.
 
−
 
 
−
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−
{{Collapse top |Aula 16 - 23/04 - Parte 2: Comutação de Circuitos Virtuais}}
 
−
==Aula 16 - 23/04 - Parte2: Comutação de Circuitos Virtuais ==
 
−
* não compareci - aula será recuperada
 
−
 
 
−
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−
{{Collapse top |Aula 17 - 24/04 - Parte 2: Comutação de Circuitos Virtuais}}
 
−
 
 
−
==Aula 17 - 24/04 - Parte2: Comutação de Circuitos Virtuais ==
 
−
Conteúdos Relacionados com:
 
−
* Capítulo 6 e 18 do livro "''Comunicação de Dados e Redes de Computadores''", de Berhouz Forouzan
 
−
* Capítulo 2 do livro "''Redes de Computadores''", de Andrew Tanenbaum
 
−
 
 
−
:* [http://www.sj.ifsc.edu.br/~casagrande/RED/exercicios/lista2.pdf Lista 2  <math>\blacklozenge</math>] '''prazo:''' 30/04/14 às 12:00Hs. '''Execução''': em dupla. '''Como:''' Manuscrita, impressa ou via email<br>
 
−
 
 
−
=== Ferramenta de apoio para configuração de redes: O IPKIT ===
 
−
 
 
−
Como vimos na aula anterior, o Netkit é uma ótima opção para complementar o estudo. Ele funciona como um laboratório de redes, onde se pode criar redes como aquelas que exemplificamos em sala de aula ou mesmo inventar novas redes.  Seu uso se destina a fixar conceitos, para que o eventual uso e configuração dos equipamentos reais seja facilitado.
 
−
 
 
−
Além do Netkit, o seguinte simulador de roteamento IP, que roda dentro do próprio navegador, pode ajudar a exercitar a divisão de sub redes e a criação de rotas estáticas.
 
−
* [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/IER/ipkit/ Ipkit: Simulador de encaminhamento IP]
 
−
 
 
−
==== Exercícios ====
 
−
 
 
−
1. Usando o [[Netkit]] crie as seguintes redes. Não esqueça de definir as rotas estáticas.
 
−
 
 
−
[[imagem:Rede1-1.png|400px]]
 
−
{{collapse top|Arquivo do experimento}}
 
−
<syntaxhighlight lang=text>
 
−
pc1[type]=generic
 
−
pc2[type]=generic
 
−
pc3[type]=generic
 
−
r1[type]=gateway
 
−
r2[type]=gateway
 
−
 
 
−
pc1[eth0]=link0:ip=192.168.0.1/24
 
−
pc2[eth0]=link1:ip=192.168.1.2/24
 
−
pc3[eth0]=link2:ip=192.168.2.3/24
 
−
 
 
−
r1[eth0]=link0:ip=192.168.0.254/24
 
−
r1[eth1]=link1:ip=192.168.1.254/24
 
−
 
 
−
r2[eth0]=link0:ip=192.168.0.253/24
 
−
r2[eth1]=link2:ip=192.168.2.254/24
 
−
 
 
−
pc1[default_gateway]=192.168.0.254
 
−
pc2[default_gateway]=192.168.1.254
 
−
pc3[default_gateway]=192.168.2.254
 
−
 
 
−
r1[route]=192.168.2.0/24:gateway=192.168.0.253
 
−
r2[route]=192.168.1.0/24:gateway=192.168.0.254
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
{{collapse bottom}}
 
−
 
 
−
 
 
−
 
 
−
[[imagem:rco2-Rede-intro2.png|400px]]
 
−
{{collapse top|Arquivo do experimento}}
 
−
<syntaxhighlight lang=text>
 
−
pc1[type]=generic
 
−
pc2[type]=generic
 
−
pc3[type]=generic
 
−
pc4[type]=generic
 
−
r1[type]=gateway
 
−
r2[type]=gateway
 
−
r3[type]=gateway
 
−
r4[type]=gateway
 
−
 
 
−
pc1[eth0]=lan1:ip=192.168.1.1/24
 
−
pc2[eth0]=lan2:ip=192.168.2.1/24
 
−
pc3[eth0]=lan3:ip=192.168.3.1/24
 
−
pc4[eth0]=lan4:ip=192.168.4.1/24
 
−
 
 
−
r1[eth0]=lan1:ip=192.168.1.254/24
 
−
r1[eth1]=lan2:ip=192.168.2.254/24
 
−
 
 
−
r2[eth0]=lan2:ip=192.168.2.254/24
 
−
r2[eth1]=lan3:ip=192.168.3.254/24
 
−
 
 
−
r3[eth0]=lan1:ip=192.168.1.254/24
 
−
r3[eth1]=lan4:ip=192.168.4.254/24
 
−
 
 
−
r4[eth0]=lan3:ip=192.168.3.254/24
 
−
r4[eth1]=lan4:ip=192.168.4.254/24
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
{{collapse bottom}}
 
−
 
 
−
<!--<br>[http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/Lab2.conf Arquivo do experimento (Lab2.conf)]-->
 
−
 
 
−
 
 
−
[[imagem:rco2-Rede-intro3.png|350px]]
 
−
{{collapse top|Arquivo do experimento}}
 
−
<syntaxhighlight lang=text>
 
−
pc1[type]=generic
 
−
pc2[type]=generic
 
−
pc3[type]=generic
 
−
pc4[type]=generic
 
−
r1[type]=gateway
 
−
r2[type]=gateway
 
−
 
 
−
pc1[eth0]=lan1:ip=10.0.1.1/26
 
−
pc2[eth0]=lan2:ip=192.168.1.1/24
 
−
pc3[eth0]=lan3:ip=192.168.2.129/26
 
−
pc4[eth0]=lan4:ip=192.168.2.193/26
 
−
 
 
−
r1[eth0]=lan1:ip=10.0.1.62/26
 
−
r1[eth1]=lan2:ip=192.168.1.254/24
 
−
 
 
−
r2[eth0]=lan2:ip=192.168.1.253/24
 
−
r2[eth1]=lan3:ip=192.168.2.190/26
 
−
r2[eth2]=lan4:ip=192.168.2.254/26
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
{{collapse bottom}}
 
−
 
 
−
2. Teste a comunicação entre os computadores e roteadores usando o comando ping. Use também o tcpdump ou wireshark para monitorar as interfaces de rede.
 
−
 
 
−
* Slides sobre multiplexadores [http://www.sj.ifsc.edu.br/~casagrande/RED/slides/fundamentos2.pdf Aulas 3 e 4] (a partir do item "Redes de Telecomunicações")
 
−
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−
 
 
−
{{Collapse top |Aula 18 - 30/04 - Parte 2: Redes Locais}}
 
−
 
 
−
==Aula 18 - 30/04 - Parte2: Redes Locais ==
 
−
 
 
−
* Solução de exercícios sobre CRC polinomial e Checksum.
 
−
 
 
−
* Slides (autoria do professor Marcelo Sobral): [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/slides/aula8.pdf LANs e acesso ao meio]
 
−
 
 
−
=== Conceituação sobre Redes Locais (LAN) ===
 
−
 
 
−
<!-- * O problema do acesso ao meio -->
 
−
 
 
−
==== Características e pontos-chaves ====
 
−
 
 
−
Obs: obtido de STALLINGS, 2005:
 
−
 
 
−
* Uma LAN consiste de um '''meio de transmissão compartilhado''' e um conjunto de hardware e software para servir de interface entre dispositivos e o meio de transmissão, além de regular o acesso ao meio de forma ordenada.
 
−
* As topologias usadas em LANs são anel (''ring''), barramento (''bus''), árvore (''tree'') e estrela (''star''). Uma LAN em anel consiste de um laço fechado formado por repetidores que possibilitam que dados circulem ao redor do anel. Um repetidor pode funcionar também como um ponto de acesso de um dispositivo. Transmissão geralmente se dá na forma de '''quadros''' (''frames''). As topologias barramento e árvore são segmentos de cabos passivos a que os dispositivos são acoplados. A transmissão de um quadro por um dispositivo (chamado de '''estação''') pode ser escutada por qualquer outra estação. Uma LAN em estrela inclui um nó central onde as estações são acopladas.
 
−
* Um conjunto de '''padrões''' definido para LANs especifica uma faixa de taxas de dados e abrange uma variedade de topologias e meios de transmissão.
 
−
* Na maioria dos casos, uma organização possui múltiplas LANs que precisam ser interconectadas. A abordagem mais simples para esse problema se vale de equipamentos chamados de '''pontes''' (''bridges''). Os conhecidos ''switches Ethernet'' são exemplos de pontes.
 
−
* [http://en.wikipedia.org/wiki/Network_switch Switches] formam os blocos de montagem básicos da maioria das LANs (não muito tempo atrás [http://en.wikipedia.org/wiki/Ethernet_hub hubs] também eram usados).
 
−
 
 
−
==== Algumas tecnologias ====
 
−
 
 
−
* [http://en.wikipedia.org/wiki/Ethernet Ethernet (IEEE 802.3)]: largamente utilizada hoje em dia, na prática domina amplamente o cenário de redes locais.
 
−
* [http://en.wikipedia.org/wiki/Token_ring Token Ring (IEEE 802.5)]: foi usada nos anos 80 e início dos anos 90, mas está em desuso ... muito difícil de encontrar uma rede local deste tipo hoje em dia.
 
−
* [http://en.wikipedia.org/wiki/Myrinet Myrinet]: criada especificamente para interligar servidores de alta capacidade de processamento em [http://en.wikipedia.org/wiki/Cluster_%28computing%29 clusters]. Atualmente pouco usada, pois redes ethernet as substituíram em clusters e data centers.
 
−
* [http://en.wikipedia.org/wiki/InfiniBand Infiniband]: especificamente criada para interligar equipamentos para fins de computação de alto-desempenho. Mantém-se na ativa nesse nicho específico.
 
−
 
 
−
==== Topologias ====
 
−
 
 
−
Uma ''topologia de rede'' diz respeito a como os equipamentos estão interligados. No caso da rede local, a topologia tem forte influência sobre seu funcionamento e sobre a tecnologia adotada. Dependendo de como se desenha a rede, diferentes mecanismos de comunicação são necessários (em particular o que se chama de ''acesso ao meio''). A eficiência da rede (aproveitamento da capacidade de canal, vazão) e sua escalabilidade (quantidade de computadores e equipamentos que podem se comunicar com qualidade aceitável) também possuem relação com a topologia. A tabela abaixo exemplifica topologias conhecidas de redes locais.
 
−
 
 
−
{| border="1" cellpadding="2"
 
−
!Topologia
 
−
!Exemplo
 
−
!Tecnologias
 
−
|-
 
−
|''Estrela''|| [[imagem:lan-Star.png|60px]] || Ethernet (IEEE 802.3) com hubs e switches
 
−
|-
 
−
|''Anel''<br>(em desuso) || [[imagem:lan-Ring.png|100px]] || Token-ring (IEEE 802.5), FDDI
 
−
|-
 
−
|''Barramento''<br>(em desuso)|| [[imagem:lan-Bus.png|80px]]|| Ethernet (IEEE 802.3)
 
−
|-
 
−
|''Árvore'' || [[imagem:lan-Tree.png|140px]] || Ethernet (IEEE 802.3) com hubs e switches
 
−
|-
 
−
|''Árvore-gorda (Fat-tree)'' ||[[imagem:lan-Fat-tree.png|140px]] || Ethernet (IEEE 802.3) com hubs e switches
 
−
|}
 
−
 
 
−
==== Exemplos de uso de redes locais====
 
−
 
 
−
Exemplos de redes locais são fáceis de apresentar. Praticamente toda rede que interconecta computadores de usuários é uma rede local - mesmo no caso de redes sem-fio, um caso especial a ser estudado mais a frente. A rede do laboratório de Redes 1, onde temos nossas aulas, é uma rede local. Os demais computadores da escola formam outra rede local. Quando em casa se instala um roteador ADSL e se conectam a ele um ou mais computadores, cria-se também uma rede local. Portanto, redes locais são extremamente comuns e largamente utilizadas. Ainda assim, cabem alguns outros exemplos de possíveis redes locais, mostrados abaixo:
 
−
 
 
−
 
 
−
[[imagem:Lan2-2011-1.png|600px]]
 
−
<br>''Uma LAN típica com um link para Internet''
 
−
 
 
−
 
 
−
[[imagem:Cisco-datacenter.jpg|400px]]
 
−
<br>''Uma LAN que integra servidores em um datacenter''
 
−
 
 
−
 
 
−
[[imagem:San.gif|400px]]
 
−
<br>''Um tipo de LAN especial para interligar servidores de armazenamento (storage), chamada SAN (Storage Area Network)''
 
−
 
 
−
 
 
−
{{Collapse bottom}}
 
−
{{Collapse top |Aula 19 - 07/05 - Parte 2: Redes Locais e Padrões IEEE}}
 
−
 
 
−
== Aula 19 - 07/05 - Parte 2: Redes Locais e e Padrões IEEE ==
 
−
 
 
−
* Continuação apresentação dos slides (autoria do professor Marcelo Sobral): [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/slides/aula8.pdf LANs e acesso ao meio]
 
−
 
 
−
* Bibliografia Associada:
 
−
** Capítulos 12 e 13 do livro "Comunicação de Dados e Redes de Computadores", de Behrouz Forouzan.
 
−
** Capítulo 5 do livro "Redes de Computadores e a Internet", de James Kurose.
 
−
** Capítulo 4 do livro "Redes de Computadores", de Andrew Tanenbaum.
 
−
 
 
−
Veja abaixo o desenho usado por Bob Metcalfe, um dos criadores da Ethernet, para apresentação em uma conferência em 1976.''
 
−
 
 
−
[[Imagem:Ethernet.png|600px]]
 
−
 
 
−
Até hoje esses conceitos se mantiveram. Atualmente temos os seguintes elementos em uma rede Ethernet:
 
−
* '''Estações:''' equipamentos que se comunicam pela rede. Ex: computadores e roteadores.
 
−
* '''Interface de rede (NIC):''' dispositivo embutido em cada estação com a finalidade de prover o acesso à rede. Implementa as camadas PHY e MAC.
 
−
* '''Meio de transmissão:''' representado pelos cabos por onde os quadros ethernet são transmitidos. Esses cabos são conectados às interfaces de rede das estações.
 
−
* '''Switch:''' equipamento de interconexão usado para interligar as estações. Cada estação é conectada a um switch por meio de um cabo. Um switch usualmente possui múltiplas interfaces de rede (12, 24 ou mais). Uma rede com switches apresenta uma topologia física em estrela.
 
−
 
 
−
 
 
−
[[imagem:Lan2-2011-1.png]]
 
−
<br>''Uma LAN com switches''
 
−
 
 
−
... mas no início redes Ethernet não eram assim ! Leia o material de referência para ver como eram essas redes num passado não muito distante.
 
−
 
 
−
=== Arquitetura IEEE 802 ===
 
−
 
 
−
 
 
−
Define um conjunto de normas e tecnologias no escopo das camadas física (PHY) e de enlace. A camada de enlace é dividida em duas subcamadas:
 
−
* '''LLC (Logical Link Control):''' o equivalente a um protocolo de enlace de fato, porém na prática de uso restrito (pouco utilizada).
 
−
* '''MAC (Medium Access Control):''' um protocolo de acesso ao meio de transmissão, que depende do tipo de meio físico e tecnologia de comunicação. Esse tipo de protocolo é necessário quando o meio de transmissão é compartilhado.
 
−
 
 
−
 
 
−
[[imagem:Arq-ieee.png|400px]]
 
−
 
 
−
==== Protocolo de acesso ao meio (MAC) ====
 
−
 
 
−
Parte da camada de enlace na arquitetura IEEE 802, tem papel fundamental na comunicação entre estações. O MAC é responsável por:
 
−
* '''Definir um formato de quadro''' onde deve ser encapsulada uma PDU de um protocolo de camada superior.
 
−
 
 
−
 
 
−
[[imagem:Quadro-ethernet.png|600px]]
 
−
<br>''Quadro ethernet''
 
−
 
 
−
 
 
−
* '''Endereçar as estações''', já que o meio de transmissão é multiponto (ver campos ''Endereço Destino (destination address)'' e ''Endereço de origem (source address)'' no quadro Ethenet).
 
−
 
 
−
* '''Acessar o meio para efetuar a transmissão de quadros''', resolvendo conflitos de acesso quando necessário. Um conflito de acesso (chamado de ''colisão'') pode ocorrer em alguns casos quando mais de uma estação tenta transmitir ao mesmo tempo.
 
−
 
 
−
 
 
−
[[imagem:Csmacd-fluxograma.jpg]]
 
−
<br>''Fluxograma para o acesso ao meio com CSMA/CD.''
 
−
 
 
−
 
 
−
O acesso ao meio com CSMA/CD é probabilístico: uma estação verifica se o meio está está livre antes de iniciar uma transmissão, mas isso não impede que ocorra uma colisão (apenas reduz sua chance). Se acontecer uma colisão, cada estação envolvida usa esperas de duração aleatória para desempate, chamadas de ''backoff''. A ideia é que as estações sorteiem valores de espera diferentes, e assim a que tiver escolhido um valor menor consiga transmitir seu quadro. Veja o fluxograma acima para entender como isso é feito. As colisões e esperas (''backoffs'') impedem que esse protocolo de acesso ao meio aproveite totalmente a capacidade do meio de transmissão.
 
−
 
 
−
* [http://www.datacottage.com/nch/eoperation.htm Veja animacões que mostram o tratamento de colisões]
 
−
 
 
−
No entanto, '''nas gerações atuais do padrão IEEE 802.3 (Gigabit Ethernet e posteriores) o CSMA/CD não é mais utilizado'''. Nessas atualizações do padrão, o  modo de comunicação é full-duplex (nas versões anteriores, que operavam a 10 e 100 Mbps, há a possibilidade de ser half ou full-duplex). Se as comunicações são full-duplex, então '''conceitualmente não existem colisões'''. Isso se deve ao fato de que nessas novas versões cada estação possui uma via exclusiva para transmitir e outra para receber, portanto não existe mais um meio compartilhado.
 
−
 
 
−
==== Utilização do meio de transmissão em uma rede local com MAC do tipo CSMA/CD ====
 
−
 
 
−
Nesta seção mostra-se como estimar o desempenho do CSMA/CD por meio de experimentos para medir a utilização máxima do meio. Esses experimentos podem ser feitos usando uma rede real, com computadores interligados por ''hubs'', ou com um simulador. Em ambos os casos deve-se fazer com que vários computadores gerem tráfego intenso na rede, e calcular ao final a utilização do meio da seguinte forma:
 
−
 
 
−
<math>
 
−
U = \frac{total~bytes~recebidos}{taxa~bits \cdot duracao~do~experimento}
 
−
</math>
 
−
 
 
−
O ''total de quadros recebidos'' pode ser obtido em qualquer um dos computadores.
 
−
 
 
−
{{collapse top|Experiência com uma rede real}}
 
−
 
 
−
Para fazer com uma rede real:
 
−
 
 
−
* [[RCO2-lab2|Roteiro da experiência]]
 
−
 
 
−
'''Resultados:'''
 
−
<syntaxhighlight lang=text>
 
−
64 53046660
 
−
128 61992856
 
−
256 67413192
 
−
512 70684436
 
−
756 71989464
 
−
1024 77967480
 
−
1500 73797088
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
 
 
−
Com esses dados deve-se plotar um gráfico da quantidade de bytes recebidos X tamanho dos quadros. Na tabela acima, os tamanhos de quadros estão na 1a coluna, e a quantidade de bytes recebidos está na 2a coluna.
 
−
 
 
−
[[imagem:Csma-cd.png|400px]]
 
−
 
 
−
<br>''Desempenho do MAC CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection): o gráfico acima mostra o resultado de um experimento feito em laboratório com 6 computadores transmitindo quadros intensamente e simultaneamente para um único computador. A cada transmissão simultânea variou-se o tamanho dos quadros transmitidos (mostrado no eixo X), e anotou-se quantos bytes foram recebidos no computador receptor (eixo Y). Os computadores foram interligados por um hub.''
 
−
{{collapse bottom}}
 
−
 
 
−
{{collapse top|Experiência com uma rede simulada}}
 
−
 
 
−
Para fazer a experiência pode-se usar também o simulador Omnet++ (veja em: [[Omnetpp-Instalacao|Instale o Omnet++ 4]])
 
−
 
 
−
O gráfico abaixo foi obtido com uma simulação via Omnet++:
 
−
 
 
−
[[imagem:Csma-perf-sim.png]]
 
−
 
 
−
As simulações tiveram os seguintes parâmetros:
 
−
* Quadros de 256, 512 e 1480 bytes
 
−
* 2 a 45 estações
 
−
* Geração de tráfego por estação com intervalos entre quadros dados por uma distribuição exponencial com média 15*tamanho_quadro_em_bits*0.11us (0.11us é o tempo aproximado de um bit)
 
−
{{collapse bottom}}
 
−
 
 
−
{{collapse top|Análise de desempenho do CSMA/CD}}
 
−
 
 
−
Uma análise feita no capítulo 4 do livro "Redes de Computadores, 4a ed." de Andrew Tanenbaum fornece a seguinte previsão aproximada de desempenho para o CSMA/CD em uma rede Ethernet a 10 Mbps.
 
−
 
 
−
* ''Utilização do meio:''
 
−
 
 
−
<math>U = \frac{1}{1 + \frac{2BLe}{cF}}</math>
 
−
 
 
−
* '''''B:''''' taxa de bits nominal
 
−
* '''''L:''''' comprimento do meio de transmissão
 
−
* '''''c: ''''' velocidade de propagação do sinal
 
−
* '''''F:''''' comprimento do quadro
 
−
 
 
−
[[Image:Csma-perf.png|400px]]
 
−
 
 
−
Essa figura mostra curvas para a utilização do meio em função da quantidade de estações prontas para transmitir, e para diferentes tamanhos de quadro. A conclusão é que quadros menores proporcionam desempenho inferior, assim como uma quantidade maior de estações resulta em uma provável menor utilização do meio. No entanto essa análise considera a rede numa situação de carga muito alta, o que não acontece normalmente. Há também algumas simplificações no desenvolvimento da análise, tal como considerar que a probabilidade de retransmissão constante em cada ''slot'', ao invés de analisar o algoritmo de recuo exponencial binário (''backoff''). Finalmente, esse resultado tem sentido para um meio de transmissão compartilhado, mas a atualmente as redes locais ethernet trabalham com meios de transmissão exclusivos (''ethernet comutada e full-duplex'', em que não há risco de colisão).
 
−
 
 
−
Para fins de comparação, veja os resultados obtidos com as redes simuladas anteriormente.
 
−
{{collapse bottom}}
 
−
 
 
−
====Atividade Extra: Artigo resumo sobre desempenho da ethernet====
 
−
 
 
−
[[Atividade Resumo1]]
 
−
 
 
−
==== A arquitetura IEEE802====
 
−
 
 
−
* Arquitetura IEEE 802 e Redes locais IEEE 802.3 (Ethernet): [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/slides/aula9-ieee.pdf slides].
 
−
 
 
−
 
 
−
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−
 
 
−
{{Collapse top |Aula 20 - 08/05 - Avaliação A1 }}
 
−
 
 
−
==Aula 20 - 08/05 - Avaliação A1==
 
−
* Avaliação A1 - Parte1 e Parte2 (introdução camada 2)
 
−
 
 
−
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−
 
 
−
{{Collapse top |Aula 21 - 14/05 - Parte2 - Segmentação de redes e redes locais virtuais (VLANs)}}
 
−
 
 
−
==Aula 21 - 14/05 - Parte 2 - Segmentação de redes e redes locais virtuais (VLANs)==
 
−
 
 
−
Conteúdo Associado:
 
−
* Capítulo 15 do livro "''Comunicação de Dados e Redes de Computadores, 4a ed.''", de Behrouz Forouzan.
 
−
* Capítulo 5 do livro "''Redes de Computadores e a Internet, 5a ed.''", de James Kurose.
 
−
* Capítulo 4 do livro "''Redes de Computadores, 4a ed.''", de Andrew Tanenbaum.
 
−
 
 
−
Início das atividades:
 
−
* Correção da Prova A1.
 
−
* Continuação [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/slides/aula9-ieee.pdf slides] sobre arquitetura IEEE 802 e Redes locais IEEE 802.3 (Ethernet):
 
−
 
 
−
=== Tecnologias de LAN switches ===
 
−
 
 
−
Switches ''store-and-forward'' X ''cut-through''
 
−
* Leia este [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/docs/switch-internals.pdf bom texto] sobre estruturas internas de switches.
 
−
* [http://www.cisco.com/en/US/tech/tk389/tk689/technologies_tech_note09186a00800a7af3.shtml#switchtechs Bom texto sobre switches]
 
−
* [http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/switches/ps9441/ps9670/white_paper_c11-465436.html Texto sobre tecnologias de switches (store-and-forward e cut-through)]
 
−
 
 
−
Algumas animações mostrando o funcionamento de switches ''store-and-forward'' e ''cut-through'':
 
−
* [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/videos/q0142.mov Animacão sobre switches cut-through]
 
−
* [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/videos/q0141.mov Animacão sobre switches store-and-forward]
 
−
* [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/videos/q0143.mov Animacão sobre switches simétricos (todas portas com mesma taxa de bits)]
 
−
* [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/videos/q0144.mov Animacão sobre switches assimétricos (portas com diferentes taxas de bits)]
 
−
 
 
−
=== Laboratório sobre LANs ===
 
−
 
 
−
* [[RCO2-lab3|Experiência sobre LANs]]
 
−
 
 
−
=== Interligando redes locais ===
 
−
 
 
−
==== Interligação de LANs (norma IEEE802.1D) ====
 
−
 
 
−
* Como um  switch aprende que endereços MAC estão em cada porta ?
 
−
* Como um switch encaminha um quadro cujo destinatário é desconhecido ?
 
−
* Como um switch propaga quadros em broadcast ?
 
−
** [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/slides/lan-switch-transparent.swf Animação sobre o funcionamento de switches (Cisco)]
 
−
 
 
−
* Ver [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/slides/aula10.pdf slides] sobre introdução à VLANs.
 
−
 
 
−
A equipe que administra a rede do campus São José vem estudando uma reestruturação dessa rede. Como diferentes setores e públicos a utilizam, e para diferentes propósitos, concluiu-se que seria apropriado segmentá-la em algumas subredes. Isso possibilitaria facilitar o controle de quem usa a rede, além do policiamento do tráfego. Para isso, a subrede geral do campus precisaria ser segmentada inicialmente em cinco novas subredes, denominadas:
 
−
 
 
−
{| border="1" cellpadding="2"
 
−
!Segmento
 
−
!Descrição
 
−
!Subrede IP
 
−
|-
 
−
|'''Pedagogica''' || Pontos das salas de aula e laboratórios de informática|| 172.18.32.0/20
 
−
|-
 
−
|'''Administrativa''' || Pontos de setores administrativos|| 172.18.16.0/20
 
−
|-
 
−
|'''DMZ''' || Servidores acessíveis de fora da escola (ex: Wiki, WWW)|| 200.135.37.64/26
 
−
|-
 
−
|'''BD''' || Servidores que hospedam bancos de dados (ex: LDAP, MySQL)|| 172.18.240.0/24
 
−
|-
 
−
|'''LAN''' || Demais pontos de rede || 172.18.0.0/20
 
−
|}
 
−
 
 
−
 
 
−
A figura abaixo mostra a estrutura proposta para a rede do campus São José, composta pelas cinco novas subredes e as subredes dos laboratórios de Redes 1 e Redes 2. Como se pode observar, o roteador/firewall Cisco ASA 5510 se torna um nó central da rede, pois interliga todas suas subredes (com exceção dos laboratórios de Redes 1 e Redes 2).
 
−
 
 
−
 
 
−
[[imagem:Nova-rede-ifsc-sj.png|600px]]
 
−
 
 
−
 
 
−
Existe mais de uma forma de implantar uma estrutura como essa, as quais serão apresentadas nas próximas subseções.
 
−
 
 
−
==== Segmentação física ====
 
−
 
 
−
A segmentação física é uma solução aparentemente simples e direta. Cada subrede deve ser composta de uma estrutura exclusiva, contendo seus switches e cabeamentos. No entanto, para adotar esse tipo de segmentação, algumas modificações precisarão ser feitas na infraestrutura de rede existente. Observe a estrutura física da rede do campus:
 
−
 
 
−
[[imagem:Rede-ifsc-sj.png|600px]]
 
−
 
 
−
 
 
−
O que seria necessário fazer para implantar uma segmentação física ?
 
−
 
 
−
==== Segmentação com VLANs ====
 
−
 
 
−
Se a reestruturação pudesse ser efetuada com mínimas modificações na estrutura física (incluindo cabeamento), a implantação da nova rede seria mais rápida e menos custosa. Para isso ser possível, seria necessário que a infraestrutura de rede existente tivesse a capacidade de agrupar portas de switches, separando-as em segmentos lógicos. Quer dizer, deveria ser possível criar '''redes locais virtuais''', como mostrado na seguinte figura:
 
−
 
 
−
[[imagem:Vlans.png]]
 
−
 
 
−
No exemplo acima, três redes locais virtuais ('''VLAN''') foram implantadas nos switches. Cada rede local virtual é composta por um certo número de computadores, que podem estar conectados a diferentes switches. Assim, uma rede local pode ter uma estrutura lógica diferente da estrutura física (a forma como seus computadores estão fisicamente interligados). Uma facilidade como essa funcionaria, de certa forma, como um ''patch panel'' virtual, que seria implementado diretamente nos switches.
 
−
 
 
−
'''Redes locais virtuais''' são técnicas para implantar duas ou mais redes locais com topologias arbitrárias, usando como base uma infraestrutura de rede local física. Isso é semelhante a máquinas virtuais, em que se criam computadores virtuais sobre um computador real.
 
−
 
 
−
'''Exemplo:''' a configuração do [[Netkit]] mostrada abaixo cria uma pequena rede composta por um switch e quatro computadores. Além disso, foram definidas duas VLANs (VLAN 5 e VLAN 10). Com isso, os computadores ''pc1'' e ''pc4''  pertencem a VLAN 5, e os computadores ''pc2'' e ''pc3'' estão na VLAN 10. Execute a rede abaixo e teste a comunicação entre os computadores - quais computadores conseguem se comunicar ?.
 
−
 
 
−
{| border="0" cellpadding="3"
 
−
|-
 
−
| <syntaxhighlight lang=text>
 
−
sw[type]=switch
 
−
pc1[type]=generic
 
−
pc2[type]=generic
 
−
pc3[type]=generic
 
−
pc4[type]=generic
 
−
 
 
−
# As portas do switch
 
−
sw[eth0]=port0:vlan_untagged=5
 
−
sw[eth1]=port1:vlan_untagged=10
 
−
sw[eth2]=port2:vlan_untagged=10
 
−
sw[eth3]=port3:vlan_untagged=5
 
−
 
 
−
# Ligando os computadores ao switch
 
−
pc1[eth0]=port0:ip=192.168.0.1/24
 
−
pc2[eth0]=port1:ip=192.168.0.2/24
 
−
pc3[eth0]=port2:ip=192.168.0.3/24
 
−
pc4[eth0]=port3:ip=192.168.0.4/24
 
−
</syntaxhighlight> || [[imagem:Vlans-ex1.png]]
 
−
|}
 
−
 
 
−
==== Padrão IEEE 802.1q ====
 
−
 
 
−
Os primeiros switches com suporte a VLANs as implementavam de forma legada (i.e. não seguiam um padrão da indústria). Isso impedia que houvesse interoperabilidade entre equipamentos de diferentes fabricantes. Logo a IEEE formou um grupo de trabalho para propor mecanismos padronizados para implantar VLANs, dando origem ao padrão [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/docs/ieee/802.1Q-2005.pdf IEEE 802.1q]. Os fabricantes de equipamentos de rede o adataram largamente, suplantando outras tecnologias legadas (ex: [http://www.cisco.com/en/US/tech/tk389/tk689/technologies_tech_note09186a0080094665.shtml ISL] e [http://www.cisco.com/en/US/tech/tk389/tk689/technologies_tech_note09186a0080094c52.shtml VTP] da Cisco). Com isso, VLANs IEEE 802.1q podem ser criadas usando switches de fabricantes diferentes.
 
−
 
 
−
Atualmente, a implantação de VLANs depende de switches com suporte ao padrão IEEE 802.1q. Assim, verifique quais dos switches do laboratório possuem suporte a VLAN:
 
−
* D-Link DES-526 [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/IER/roteiros/manual-des3526.pdf (manual)]
 
−
* Micronet SP 1658B [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/IER/roteiros/SP1658B_Manual.pdf (manual)]
 
−
* 3Com 3224 [http://www.3com.com/prod/pt_la_amer/detail.jsp?tab=prodspec&sku=3C16479 (especificações)]
 
−
 
 
−
Uma VLAN é identificada por um número, chamado VID (''VLAN Identifier''), sendo que a VLAN com VID 1 é considerada a ''VLAN default'' (configuração de fábrica). Em um switch com suporte a VLAN IEEE 802.1q, cada porta possui um (ou mais ...) VID, o que define a que VLAN pertence. Assim, para criar uma VLAN, devem-se modificar os VID das portas de switches que dela farão parte. Por exemplo, em uma pequena rede com duas VLANs as portas dos switches podem estar configuradas da seguinte forma:
 
−
 
 
−
 
 
−
{| border="0" cellpadding="2"
 
−
|-
 
−
|[[imagem:Bridge3.png]] || <syntaxhighlight lang=text>
 
−
switch1[type]=switch
 
−
switch2[type]=switch
 
−
pc1[type]=generic
 
−
pc2[type]=generic
 
−
pc3[type]=generic
 
−
pc4[type]=gateway
 
−
pc5[type]=generic
 
−
pc6[type]=generic
 
−
 
 
−
pc1[default_gateway]=192.168.0.4
 
−
pc2[default_gateway]=192.168.0.4
 
−
pc3[default_gateway]=192.168.1.4
 
−
pc5[default_gateway]=192.168.1.4
 
−
pc6[default_gateway]=192.168.0.4
 
−
 
 
−
switch1[eth0]=sw1-port0:vlan_untagged=5
 
−
switch1[eth1]=sw1-port1:vlan_untagged=5
 
−
switch1[eth2]=sw1-port2:vlan_untagged=10
 
−
switch1[eth3]=link-sw1-sw2:vlans_tagged=5,10
 
−
 
 
−
switch2[eth0]=sw2-port0:vlans_tagged=5,10
 
−
switch2[eth1]=sw2-port1:vlan_untagged=10
 
−
switch2[eth2]=sw2-port2:vlan_untagged=5
 
−
switch2[eth3]=link-sw1-sw2:vlans_tagged=5,10
 
−
 
 
−
pc1[eth0]=sw1-port0:ip=192.168.0.1/24
 
−
pc2[eth0]=sw1-port1:ip=192.168.0.2/24
 
−
pc3[eth0]=sw1-port2:ip=192.168.1.3/24
 
−
pc4[eth0]=sw2-port0:vlans_tagged=(5,ip=192.168.0.4/24),(10,ip=192.168.1.4/24)
 
−
pc5[eth0]=sw2-port1:ip=192.168.1.5/24
 
−
pc6[eth0]=sw2-port2:ip=192.168.0.6/24
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
|}
 
−
 
 
−
Além do VID, a configuração da porta de um switch deve especificar o modo de operação da VLAN:
 
−
* '''tagged:''' cada quadro transmitido ou recebido por essa porta deve conter o número da VLAN a que pertence. Esse modo é usado normalmente em portas que interligam switches.
 
−
* '''untagged:''' quadros que entram e saem pela porta não possuem informação sobre a VLAN a que pertencem. Usado normalmente para conectar computadores e servidores a switches.
 
−
 
 
−
 
 
−
Esses modos '''tagged''' e '''untagged''' implicam haver uma forma de um quadro Ethernet informar a que VLAN pertence. Isso é usado para restringir a propagação de quadros, fazendo com que sejam recebidos e transmitidos somente por portas de switches que fazem parte de suas VLANs.
 
−
 
 
−
 
 
−
O padrão IEEE 802.1q define, entre outras coisas, uma extensão ao quadro MAC para identificar a que VLAN este pertence. Essa extensão, denominada tag (etiqueta) e mostrada na figura abaixo,  compõe-se de 4 bytes situados entre os campos de endereço de origem e ''Type''. O identificador de VLAN (VID) ocupa 12 bits, o que possibilita portanto 4096 diferentes VLANs.
 
−
 
 
−
 
 
−
[[imagem:Quadro-8021q.png]]
 
−
<br>''Quadro ethernet com a TAG IEEE 802.1q''
 
−
 
 
−
 
 
−
A ''tag'' de VLAN, inserida em quadros Ethernet, está diretamente relacionada com os modos '''tagged''' e '''untagged''' de portas de switches. Portas em modo '''tagged''' transmitem e recebem quadros que possuem ''tag'', e portas em modo '''untagged''' recebem e transmitem quadros que não possuem ''tag''. Isso foi pensado para tornar a implantação de VLANs transparente para os usuários finais, pois seus computadores não precisarão saber que existem VLANs (i.e. não precisarão interpretar ''tags''). Por isso equipamentos que não interpretam ''tags'' são denominados ''VLAN-unaware'' (desconhecem VLAN), e equipamentos que recebem e transmitem quadros com ''tag'' são referidos como ''VLAN-aware'' (conhecem VLAN).
 
−
 
 
−
 
 
−
'''Exemplo: simulador de switch com VLAN:'''
 
−
<br>Esta animação possibilita simular a configuração de VLANs em um switch, e efetuar testes de transmissão. Experimente criar diferentes VLANs e observar o efeito em transmissões unicast e broadcast (clique na figura para acessar o simulador).
 
−
 
 
−
[[imagem:Simulador-vlan.png|link=http://www2.rad.com/networks/2006/vlan/demo.htm|Um simulador de VLANs]]
 
−
 
 
−
=== Redes locais e VLANs ===
 
−
 
 
−
==== Atividade ====
 
−
 
 
−
Na figura abaixo, a rede da esquerda está fisicamente implantada em uma pequena empresa. No entanto, uma reestruturação tem como objetivo modificá-la de acordo com o diagrama mostrado à direita. Essa alteração da rede deve ser feita sem adicionar switches ou modificar o cabeamento (tampouco devem-se mudar as conexões de pontos de rede às portas de switches). Faça essa modificação usando o [[Netkit]].
 
−
 
 
−
[[imagem:Vlan-ex1.png]]
 
−
 
 
−
# '''Criar a topologia física:'''<syntaxhighlight lang=text>
 
−
sw1[type]=switch
 
−
sw2[type]=switch
 
−
pc1[type]=generic
 
−
pc2[type]=generic
 
−
pc3[type]=generic
 
−
pc4[type]=generic
 
−
pc5[type]=generic
 
−
pc6[type]=generic
 
−
 
−
sw1[eth0]=sw1-port0
 
−
sw1[eth1]=sw1-port1
 
−
sw1[eth2]=sw1-port2
 
−
sw1[eth3]=link-sw1-sw2
 
−
 
−
sw2[eth0]=sw2-port0
 
−
sw2[eth1]=sw2-port1
 
−
sw2[eth2]=sw2-port2
 
−
sw2[eth3]=link-sw1-sw2
 
−
 
−
pc1[eth0]=sw1-port0
 
−
pc2[eth0]=sw1-port1
 
−
pc6[eth0]=sw1-port2
 
−
 
 
−
pc3[eth0]=sw2-port0
 
−
pc4[eth0]=sw2-port1
 
−
pc5[eth0]=sw2-port2
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
# '''Criar a topologia lógica usando VLANs'''<br>''... isso é com vocês!'' <!-- <syntaxhighlight lang=text>
 
−
<syntaxhighlight lang=text>
 
−
sw1[type]=switch
 
−
sw2[type]=switch
 
−
pc1[type]=generic
 
−
pc2[type]=generic
 
−
pc3[type]=generic
 
−
pc4[type]=generic
 
−
pc5[type]=generic
 
−
pc6[type]=generic
 
−
 
−
sw1[eth0]=sw1-port0:vlan_untagged=1
 
−
sw1[eth1]=sw1-port1:vlan_untagged=3
 
−
sw1[eth2]=sw1-port2:vlan_untagged=2
 
−
sw1[eth3]=link-sw1-sw2
 
−
 
−
sw2[eth0]=sw2-port0:vlan_tagged=1,2,3
 
−
sw2[eth1]=sw2-port1:vlan_untagged=3
 
−
sw2[eth2]=sw2-port2:vlan_untagged=1
 
−
sw2[eth3]=link-sw1-sw2
 
−
 
−
pc1[eth0]=sw1-port0:ip=192.168.1.1/24
 
−
pc2[eth0]=sw1-port1:ip=192.168.3.2/24
 
−
pc6[eth0]=sw1-port2:ip=192.168.2.6/24
 
−
 
 
−
pc3[eth0]=sw2-port0:vlan_tagged=(1,ip=192.168.1.3/24),(2,ip=192.168.2.3/24),(3,ip=192.168.3.3/24)
 
−
pc4[eth0]=sw2-port1:ip=192.168.3.4/24
 
−
pc5[eth0]=sw2-port2:ip=192.168.1.5/24
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
-->
 
−
 
 
−
==== A nova rede do IFC-SJ ====
 
−
 
 
−
Voltando à segmentação da rede do campus São José, vamos implantar a nova rede usando VLANs.
 
−
 
 
−
 
 
−
{| border="0" cellpadding="2"
 
−
|-
 
−
|[[imagem:Ifsc-sj-simples.png|400px]] || [[imagem:Ier-seta.png]]|| [[imagem:Nova-rede-ifsc-sj.png|400px]]
 
−
|}
 
−
 
 
−
Primeiro isso será realizado usando o [[Netkit]], e em seguida será implantado no laboratório. Para simplificar a rede, vamos assumir que a topologia física está implantada como mostrado na figura acima, à esquerda.
 
−
 
 
−
{{collapse top | Configuração da rede do IFSC-SJ}}
 
−
<syntaxhighlight lang=text>
 
−
# switches
 
−
sw-rnp[type]=switch
 
−
sw-redes1[type]=switch
 
−
sw-redes2[type]=switch
 
−
sw-coinf[type]=switch
 
−
sw-labdes[type]=switch
 
−
 
−
# gateways
 
−
asa5510[type]=gateway
 
−
gw-redes1[type]=gateway
 
−
gw-redes2[type]=gateway
 
−
 
−
# computadores e servidores
 
−
bd[type]=generic
 
−
dmz1[type]=generic
 
−
dmz2[type]=generic
 
−
adm1[type]=generic
 
−
adm2[type]=generic
 
−
adm3[type]=generic
 
−
pedag1[type]=generic
 
−
pedag2[type]=generic
 
−
pc-redes1[type]=generic
 
−
pc-redes2[type]=generic
 
−
 
−
# Portas dos switches
 
−
sw-rnp[eth0]=rnp-port0
 
−
sw-rnp[eth1]=rnp-port1
 
−
sw-rnp[eth2]=rnp-port2
 
−
sw-rnp[eth3]=rnp-port3
 
−
sw-rnp[eth4]=rnp-port4
 
−
sw-rnp[eth5]=rnp-port5
 
−
 
−
sw-redes1[eth0]=redes1-port0
 
−
sw-redes1[eth1]=redes1-port1
 
−
 
−
sw-redes2[eth0]=redes2-port0
 
−
sw-redes2[eth1]=redes2-port1
 
−
 
−
sw-coinf[eth0]=coinf-port0
 
−
sw-coinf[eth1]=coinf-port1
 
−
sw-coinf[eth2]=coinf-port2
 
−
# Ligações entre switches
 
−
sw-coinf[eth3]=rnp-port5
 
−
sw-coinf[eth4]=labdes-port3
 
−
 
−
sw-labdes[eth0]=labdes-port0
 
−
sw-labdes[eth1]=labdes-port1
 
−
sw-labdes[eth2]=labdes-port2
 
−
sw-labdes[eth3]=labdes-port3
 
−
 
−
# Ligações dos computadores aos switches
 
−
asa5510[eth0]=rnp-port0:ip=172.18.0.254/16
 
−
bd[eth0]=rnp-port1:ip=172.18.0.10/16
 
−
dmz1[eth0]=rnp-port2:ip=172.18.0.11/16
 
−
adm1[eth0]=rnp-port3:ip=dhcp
 
−
gw-redes1[eth1]=rnp-port4:ip=172.18.0.100/16
 
−
 
−
pc-redes1[eth0]=redes1-port1:ip=192.168.1.2/24
 
−
gw-redes1[eth0]=redes1-port0:ip=192.168.1.1/24
 
−
 
−
pc-redes2[eth0]=redes2-port1:ip=192.168.2.2/24
 
−
gw-redes2[eth0]=redes2-port0:ip=192.168.2.1/24
 
−
 
−
dmz2[eth0]=coinf-port0:ip=172.18.0.13/16
 
−
adm2[eth0]=coinf-port1:ip=dhcp
 
−
pedag1[eth0]=coinf-port2:ip=dhcp
 
−
 
−
adm3[eth0]=labdes-port0:ip=dhcp
 
−
pedag2[eth0]=labdes-port1:ip=dhcp
 
−
gw-redes2[eth1]=labdes-port2:ip=172.18.0.101/16
 
−
 
−
# ASA 5510 é servidor dhcp da LAN ...
 
−
asa5510[dhcp]=eth0:range=172.18.100.1,172.18.100.250:gateway=172.18.0.254
 
−
 
−
# Gateways default dos computadores que usam IP fixo
 
−
gw-redes1[default_gateway]=172.18.0.254
 
−
gw-redes2[default_gateway]=172.18.0.254
 
−
pc-redes1[default_gateway]=192.168.1.1
 
−
pc-redes2[default_gateway]=192.168.2.1
 
−
bd[default_gateway]=172.18.0.254
 
−
dmz1[default_gateway]=172.18.0.254
 
−
dmz2[default_gateway]=172.18.0.254
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
{{collapse bottom}}
 
−
 
 
−
 
 
−
<!-- ==== Atividade Extra: leitura da semana ====
 
−
 
 
−
#O assunto da próxima leitura tem relação com VLANs. Leiam o seguinte texto:
 
−
[http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/docs/gvrp-white-paper.pdf Garp VLAN Registration Protocol]
 
−
#Quais são as características dos switches do laboratório ?
 
−
** D-Link DES-526 [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/IER/roteiros/manual-des3526.pdf (manual)]
 
−
** Micronet SP 1658B [http://www.sj.ifsc.edu.br/~msobral/IER/roteiros/SP1658B_Manual.pdf (manual)]
 
−
** 3Com 3224 [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/RCO2/docs/3Com-2824.pdf (especificações)]
 
−
-->
 
−
 
 
−
{{Collapse bottom}}
 
−
 
 
−
{{Collapse top |Aula 36 - 10/07 - Parte 4: Encerramento da Disciplina }}
 
−
 
 
−
==Aula 36 - 10/07: Encerramento da Disciplina==
 
−
* Avaliações de Recuperação A1 e A2
 
−
 
 
−
{{Collapse bottom}}
 
−
 
 
−
{{ENGTELECO}}
 

Edição das 13h10min de 13 de maio de 2014

  1. brincadeiracomojean
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