FACULDADE ESTÁCIO CAPA TRABALHO

Prévia do material em texto

FACULDADE ESTÁCIO CAMPOS BRASILIA/ TAGUATINGA SUL
CURSO: TÉCNOLOGO EM REDES DE COMPUTADORES
MATÉRIA: REDES LOCAIS E COMUTAÇÃO
ALUNO: GEOVANE PEREIRA DE CARVALHO
MATRICULA: 201803227494
(REDES LOCAIS E COMUTAÇÃO)
PESQUISA SOBRE DESIGN DE REDE
Sumarização (agregação) de rotas em tabelas de roteamento
Existem nos roteadores responsáveis por encaminhar os pacotes pela Internet as chamadas tabelas de roteamento que possuem os caminhos pelo qual os pacotes entrando devem ser encaminhados para fora. Numa situação em que um roteador é muito solicitado para aprender novas rotas e encaminha-las a tabela de roteamento pode ficar sobrecarregada tal é a quantidade de entradas tornando o desempenho da CPU do roteador limitado.
A sumarização (agregação) de rotas veio tornar este processo mais simples, por de alguma forma simplificar as entradas na tabela de roteamento, tomando diversas rotas e transformando-a em apenas uma. O exemplo abaixo mostra 3 redes 192.168.3.0/24, 192.168.4.0/25 e 192.168.5.0/26 que podem ser agregadas em apenas uma. Qual, e como eis a questão:
O processo de sumarização (agregação) é simples. Basta transformar os endereços de rede acima em numeros binarios e agrupa-los e reparar da esquerda a direita o numero de bits iguais:
11000000.10101000.00000011.00000000 (192.168.3.0)
11000000.10101000.00000100.00000000 (192.168.4.0)
11000000.10101000.00000101.00000000 (192.168.5.0)
Estes bists iguais estão realçados em vermelho.
Basta agora contar o numero de bists em vermelho, esta será a nossa mascara de subrede ou seja /21 (21 bits a vermelho)e transformar os bits em vermelho em decimal, este será  o nosso endereço sumarizado:  192.168.0.0/21
Todos os bits que apareçam depois do vermelho sao desprezados.
· Sumarização de rota
São várias rotas que podem ser representadas por uma única rota, diminuindo a tabela de roteamento e facilitando o encaminhamento de pacotes.
Evitando Futuros Problemas Aplicando O Modelo Hierárquico de Rede (Importante!)
Administração de Redes
Atualmente é muito comum encontrarmos redes desorganizadas, com problemas que nem os administradores sabem direito o que está ocorrendo.  A organização da rede é fundamental para um bom funcionamento e uma boa administração. Quando aplicamos o modelo hierárquico de rede, evitamos diversos problemas futuros. Uma rede hierárquica facilita o gerenciamento e seu futuro crescimento. Além disso, os problemas são resolvidos mais rapidamente. Neste artigo, serão apresentados diversos outros benefícios.
O Modelo Hierárquico de Rede
O design de rede hierárquico é tipicamente formado por três camadas: acesso, distribuição e núcleo. Cada camada tem funções específicas, ou seja, elas separam as várias funções existentes em uma rede. O modelo hierárquico tem o design de rede modular, facilitando a escalabilidade e o desempenho. Segue um exemplo de um design de rede hierárquico de três camadas:
Figura 1 – Camadas do Modelo Hierárquico de Rede
Camada de acesso
· A camada de acesso faz conexão com dispositivos finais, como computares, impressoras e telefones VOIP entre outros.
· Podemos encontrar na camada de acesso, equipamentos presentes, tais como, roteadores, switches, bridges, hubs e pontos de acesso wireless (AP).
· Além de ser um meio de conectar dispositivos à rede, tem como objetivo controlar quais possuem permissão de comunicação.
Camada de Distribuição
· A camada de distribuição faz a ligação da camada núcleo com a camada de acesso. Agrega os dados recebidos dos equipamentos da camada de acesso antes de serem transmitidos para a camada núcleo.
· Através de políticas e domínios de broadcast, a camada de distribuição controla o fluxo do tráfego da rede. As redes locais virtuais (VLANs) são definidas na camada de acesso e permitem segmentar o tráfego de um switch em sub-redes separadas. Com isso, é na camada de distribuição que ocorre o roteamento entre VLANs.
· Para assegurar a confiabilidade, os switches da camada de distribuição costumam ser equipamentos de alto desempenho e disponibilidade.
Camada de núcleo
· A camada núcleo é o backbone da rede no design hierárquico e pode se conectar a recursos de internet. Com isso, é importante que o núcleo tenha equipamentos robustos e ofereça redundância e disponibilidade. Ela também é essencial para interconectividade entre dispositivos da camada de distribuição.
· O núcleo agrega o tráfego de todos os dispositivos da camada de distribuição. Com isso, ele deve ser capaz de encaminhar grandes quantidades de dados rapidamente.
Diâmetro da rede
O diâmetro da rede é muito importante durante a criação de uma topologia hierárquica, pois representa a medida da distância, considerando o número de dispositivos que um pacote precisa percorrer, antes de chegar até o seu destino final. O aumento do diâmetro, consequentemente, aumentará a latência da rede, com isso devemos sempre planejar redes com diâmetro baixo.
Figura 2 – Diâmetro da rede
Na figura 2, PC1 envia um pacote para PC2. Observe que o pacote precisa percorrer até seis equipamentos de rede para chegar no destino final. Com isso, o diâmetro da rede é 6 e cada switch no caminho influência no grau de latência.
Benefícios de uma rede hierárquica
CAMADA DE REDE – ACESSO
A camada de acesso é a camada mais próxima dos usuários na rede.
Dispositivos dessa camada possuem as seguintes características:
· Baixo custo
· Alta densidade de portas
· UPlinks escaláveis para as camadas superiores
· Função de acesso aos usuários – agrupar hosts em VLAN e filtros baseado em MAC address.
Nesse nível é onde se aplica os primeiros filtros de tráfego, se definem VLAN e começam a aplicar QoS (qualidade de serviço).
CAMADA DE REDE – DISTRIBUIÇÃO
A camada de distribuição fornece interconectividade entre a camada de acesso e a camada core. Dispositivos dessa camada possuem as seguintes características:
· Portas de alta velocidade
· Roteamento de camada 3 interVLAN
· Conversão de mídia para transportar dados entre diferentes meios de acesso.
· Access-list e políticas de conectividade
Nessa camada é onde a presença da QoS é mais constante.
Ao ser o primeiro nível a implantar camada 3, será até aqui aonde chegam os broadcasts de camadas inferiores e onde se implementa políticas para filtro de dados (ACL).
SWITCH DE CAMADA 2 NA DISTIBUIÇÃO
Os switches de camada 2 podem ser utilizados na camada de distribuição, mas esse desenho tem seus problemas, mesmo podendo ser recomendado no caso de não dispor de suficientes recursos como para utilizar dispositivos de camada 3 na camada de distribuição de diferentes blocos.
Os principais problemas encontrados nesse desenho são a extensão e contenção das VLANs e a utilização de Spanning Tree.
Quanto a utilização de VLAN, o tráfego terá que escalar até o CORE, passando os broadcasts e todo o trafego de dados, fazendo com que os enlaces uplinks fiquem com um tráfego desnecessário.
A redundância de camada 3 entre distribuição e CORE não poderá ser possível devido a que não existem protocolos de roteamento para realizar esse balanceamento de trafego, assim que a má utilização dos uplinks pela extensão das VLANs se verá drasticamente piorada pela impossibilidade de balancear esse trafego com STP standard.
CAMADA DE REDE – CORE
 A camada core para rede campus fornece conectividade para todos os dispositivos da camada de distribuição. O core, algumas vezes são chamados de backbone, e deve ser capaz de comutar o tráfego de forma eficiente.
Dispositivos do CORE devem possuir as seguintes características:
· Alto rendimento
· Não é necessário manipulação de pacotes (access list, filtros de pacotes)
· Não é requerido processamento de camada 3.
· Redundância e resiliência para alta disponibilidade
Esse nível tem a única e principal função de mover o tráfego mais rápido possível, fornecendo comunicação até o exterior sem realizar nenhuma tarefa que não seja imprescindível.
Existem diversos benefícios associados aos designs de rede hierárquica como:
Escalabilidade
As redes hierárquicas podem ser expandidas com facilidade, permitindoreplicar elementos de design, na medida em que a rede cresce. Devemos crescer a rede de forma horizontal, sem prejudicar o diâmetro, ou seja, na camada de acesso e distribuição, quando adicionamos um switch, conectamos sempre com equipamentos de outra camada. Quando conectamos dois ou mais switches na mesma camada, consequentemente, aumentamos o diâmetro da rede. Observe na figura 2 que,  quando implementamos corretamente um switch na camada de acesso, o diâmetro da rede não muda. Porém, caso esse novo switch fosse conectado com algum outro da camada de acesso, o diâmetro seria alterado.
Redundância
À medida que a rede cresce, a disponibilidade se torna cada vez mais essencial. Nas redes hierárquicas, utilizamos sempre mais de um equipamento nas camadas núcleo e distribuição, fornecendo redundância, no caso de um dos equipamentos falharem.
Para assegurar a redundância, os switches da camada de acesso são conectados a dois switches da camada de distribuição. Os switches da camada de distribuição também são conectados a dois ou mais equipamentos da camada núcleo.
Na camada de acesso a redundância é limitada, pois os equipamentos finais (PCs, impressoras e telefones IP) não têm a capacidade de se conectar a vários switches. Caso ocorra uma falha em um dos switches da camada de acesso, somente os equipamentos finais conectados a ele, param de funcionar. O restante da rede continuaria funcionando normalmente.
Desempenho
O alto desempenho dos switches das camadas núcleo e distribuição permitem executar suas operações em velocidades muito altas, com taxas de transmissão próximas ao máximo suportado. Os dados agregados da camada de acesso são enviados para a camada de distribuição que utiliza suas funções, através de switches de alto desempenho, para encaminhar o tráfego até o núcleo, onde é roteado até seu destino final.
Segurança
As redes hierárquicas facilitam o gerenciamento e aprimoramento da segurança. Na camada de acesso podemos realizar configurações de segurança de porta nos switches, fornecendo controle sobre quais dispositivos têm permissões de acesso à rede. Na camada de distribuição temos a flexibilidade de aplicar políticas de segurança mais avançadas, definindo quais protocolos de comunicação são implantados na rede.
Gerenciabilidade
Gerenciar uma rede hierárquica é muito mais simples. Cada camada do design tem funções específicas na rede. Com isso, é muito mais fácil alterar a funcionalidade ou implementar novos equipamentos na rede. As configurações de switch podem ser copiadas e pouquíssimas modificadas, pois eles devem executar as mesmas funções em sua camada.
Sustentabilidade
A modularidade das redes hierárquicas torna o cenário mais econômico, pois a utilização de switches de alto desempenho acontece somente nas camadas de distribuição e do núcleo. Na camada de acesso podemos implementar switches mais baratos e, de acordo com o crescimento da rede, o impacto financeiro será menor.
Conclusão
Os diversos benefícios citados no artigo mostram que uma rede organizada facilita muito o trabalho dos administradores de rede. As redes hierárquicas por natureza, ajudam na escalabilidade, fazendo com que novos equipamentos possam ser implementados sem dificuldade, facilitando a gerenciabilidade da rede. Vimos que, nas redes hierárquicas podemos economizar equipamentos de alto desempenho, por se tratar de um modelo onde as funções dos switches são diferentes em cada camada. Podemos evitar problemas futuros e resolve-los com mais facilidade, sempre que a rede for organizada e tiver o modelo hierárquico aplicado corretamente.
Antigamente, usava-se muito uma rede com estrutura chamada Collapsed Backbone
· Toda a fiação vai das pontas para um lugar central (conexão estrela)
· O número de fios não era problemático quando as pontas usavam "shared bandwidth" com cabo coaxial em vez de hubs ou switches
· Oferece facilidade de manutenção
· Ainda é bastante usado
Switches: regras de cascateamento
· Não há limitação para o protocolo. No entanto, os temporizadores do Spanning-Tree (CSTP) são calibrados pra uma rede de diâmetro máximo de 9 switches. Se você estiver trabalhando com uma rede que PRECISA ter mais do que 9 hops entre os switches mais distantes E TAMBÉM com CSTP, você vai precisar mexer nos temporizadores pras BPDUs terem tempo de chegar até a ponta mais remota.
· No entanto, uma topologia com mais de 9 hops entre os switches normalmente significa que vc não está usando o modelo hierárquico (CORE<-DISTRIBUIÇÃO<-ACESSO). O que normalmente significa também que provavelmente você teria um resultado melhor pensando sua rede com um pouco mais de cuidado e carinho.
· 
Tudo depende do que você quer... tudo depende da quantidade de tráfego e, em alguns casos, protocolo utilizado.
Com certeza, mais do que 6 switches cascateados, não é uma boa, pois tem issues com STP e outros.
O principal:
Não é recomendado cascateamento por causa de gargalos.
Imagine uma interface 100 Mbps abaixo desse switch, você tem mais 4. Todos com 22 workstations conectados a cada switch... com certeza, terá um grande problema.
Por questões de design, o ideal, é que você tenha camadas:
Core, distribution e access layers.
Procure pelo modelo hierarquico da cisco.