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MANUAL DO CURSO DE LICENCIATURA EM GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO 1º Ano Disciplina: PROJECTO DE REDES DE COMPUTADORES Código: ISCED1-GSI02 Total Horas/2o Semestre: 100 Créditos (SNATCA): 4 Número de Temas: 10 INSTITUTO SUPER INSTITUTO SUPERIOR DE CIÊNCIAS E EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA - ISCED ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores i Direitos de autor (copyright) Este manual é propriedade do Instituto Superior de Ciências e Educação a Distância (ISCED), e contém reservados todos os direitos. É proibida a duplicação ou reprodução parcial ou total deste manual, sob quaisquer formas ou por quaisquer meios (electrónicos, mecânico, gravação, fotocópia ou outros), sem permissão expressa de entidade editora (Instituto Superior de Ciências e Educação a Distância (ISCED). A não observância do acima estipulado o infractor é passível a aplicação de processos judiciais em vigor no País. Instituto Superior de Ciências e Educação a Distância (ISCED) Direcção Académica Rua Dr. Almeida Lacerda, No 212 Ponta - Gêa Beira - Moçambique Telefone: +258 23 323501 Fax: 23323501 E-mail: isced@isced.ac.mz Website: www.isced.ac.mz ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores ii Agradecimentos O Instituto Superior de Ciências e Educação a Distância (ISCED) e o autor do presente manual agradecem a colaboração dos seguintes indivíduos e instituições na elaboração deste manual: Pela Coordenação Pelo design Direção Académica do ISCED Direção de Qualidade e Avaliação do ISCED Financiamento e Logística Pela Revisão Instituto Africano de Promoção da Educação à Distância (IAPED) Elaborado por: Celestino Alexandre Pempe, Mestre em Tecnologias de Informação Índice ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores iii Visão geral 7 Benvindo à Disciplina/Módulo de Projecto de Redes de Computadores ........................ 7 Objectivos do Módulo....................................................................................................... 7 Quem deveria estudar este módulo ................................................................................. 7 Como está estruturado este módulo ................................................................................ 8 Ícones de actividades ........................................................................................................ 9 Habilidades de estudo ...................................................................................................... 9 Precisa de apoio? ............................................................................................................ 11 Tarefas (avaliação e auto-avaliação) .............................................................................. 12 Avaliação ......................................................................................................................... 12 TEMA – I: INTRODUÇÃO 14 UNIDADE Temática 1.1. Introdução................................................................................ 14 Introdução ....................................................................................................................... 14 Sumário ........................................................................................................................... 15 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 15 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 16 UNIDADE Temática 1.2. Visão Geral Sobre Projectos de Rede ...................................... 16 Introdução ....................................................................................................................... 16 Redes e Complexidades de Sistemas .............................................................................. 20 Sumário ........................................................................................................................... 21 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 21 UNIDADE Temática 1.3. Modelo de Projecto de Redes de Computadores.................... 21 Introdução ....................................................................................................................... 21 A metodologia de Sistemas ............................................................................................ 22 Descrição de Sistema ...................................................................................................... 23 Descrição de Serviço ....................................................................................................... 23 Características de Serviço ............................................................................................... 24 Medidas de Serviço ......................................................................................................... 25 Sumário ........................................................................................................................... 25 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 26 TEMA – II: ANALISE DE REQUISITOS: CONCEITOS 27 UNIDADE Temática 2.1. Requisitos e Características ..................................................... 27 Introdução ....................................................................................................................... 27 Sumário ........................................................................................................................... 30 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 30 UNIDADE Temática 2.2. Requisitos de Usuários ............................................................. 31 Introdução ....................................................................................................................... 31 Sumário ........................................................................................................................... 34 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 34 UNIDADE Temática 2.3. Requisitos de Aplicações.......................................................... 35 Introdução ....................................................................................................................... 35 ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores iv Tipo de Aplicação ............................................................................................................ 36 CMD ................................................................................................................................ 36 Atraso .............................................................................................................................. 37 Sumário ...........................................................................................................................37 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 37 UNIDADE Temática 2.4. Requisitos de Dispositivos ....................................................... 38 Introdução ....................................................................................................................... 38 Tipos de Dispositivos....................................................................................................... 38 Sumário ........................................................................................................................... 39 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 39 UNIDADE Temática 2.5. Requisitos de Rede .................................................................. 40 Introdução ....................................................................................................................... 40 Redes Existentes e Migração .......................................................................................... 40 Sumário ........................................................................................................................... 41 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 41 UNIDADE Temática 2.6. Especificações de Requisitos e Mapa ...................................... 42 Introdução ....................................................................................................................... 42 Sumário ........................................................................................................................... 43 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 43 TEMA – III: ANALISE DE REQUISITOS: PROCESSOS 45 UNIDADE Temática 3.1. Aquisição e Listagem de Requisitos ......................................... 45 Introdução ....................................................................................................................... 45 Tipos de Projecto de Rede .............................................................................................. 45 Definir as Expectativas do Cliente .................................................................................. 46 Trabalhar com Usuários .................................................................................................. 46 Sumário ........................................................................................................................... 47 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 47 UNIDADE Temática 3.2. Métricas de Serviços ................................................................ 48 Introdução ....................................................................................................................... 48 Ferramentas de Medição ................................................................................................ 50 Caracterizar Comportamentos ....................................................................................... 50 Modelagem e Simulação................................................................................................. 50 Sumário ........................................................................................................................... 51 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 51 UNIDADE Temática 3.3. Requisitos CMD ........................................................................ 52 Introdução ....................................................................................................................... 52 Confiabilidade ................................................................................................................. 52 Manutenção .................................................................................................................... 53 Disponibilidade ............................................................................................................... 53 Uptime e Downtime ........................................................................................................ 53 Sumário ........................................................................................................................... 54 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 54 Unidade Temática 3.4. Mapeamento de Requisitos ...................................................... 55 Introdução ....................................................................................................................... 55 ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores v Desenvolver Especificações de Requisitos ..................................................................... 56 Sumário ........................................................................................................................... 58 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 58 TEMA – IV: DESENHO DE TOPOLOGIA LOGICA DA REDE 60 UNIDADE Temática 4.1. Topologia Hierárquica de Rede ............................................... 60 Introdução ....................................................................................................................... 60 Vantagens do Modelo Hierárquico de Rede ................................................................... 61 Topologias Planas Versus Hierárquicas .......................................................................... 62 Clássico Modelo Hierárquico de Três-Camada ............................................................... 62 Sumário ........................................................................................................................... 64 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 64 Unidade Temática 4.2. Topologias Redundante e Modular de Rede ............................. 65 Introdução ....................................................................................................................... 65 Caminhos de Backup ....................................................................................................... 66 Topologia Modular .......................................................................................................... 67 Sumário ........................................................................................................................... 68 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 68 Unidade Temática 4.3. Topologia de Segurança de Rede .............................................. 69 Planos de Segurança Física da Rede ............................................................................... 69 Alcançar Objectivos de Segurança com Firewalls ........................................................... 69 Sumário ........................................................................................................................... 71 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 71 TEMA – V: MODELOS DE ENDEREÇO E NUMERAÇÃO 72 UNIDADE Temática 5.1. Atribuição de Endereços a Camada de Rede ........................... 72 Introdução ....................................................................................................................... 72 Modelo Estruturado para Endereçamento da Camada de Rede ...................................73 Usando Endereçamento Dinâmico para Sistemas Finais ............................................... 73 NAT (Network Address Translation) ............................................................................... 74 Sumário ........................................................................................................................... 75 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 75 UNIDADE Temática 5.1. Uso do Modelo Hierárquico para Atribuição de Endereços .... 75 Introdução ....................................................................................................................... 75 Sumário ........................................................................................................................... 77 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 77 UNIDADE Temática 5.3. Modelo de Nomeação ............................................................. 78 Introdução ....................................................................................................................... 78 Orientações para Atribuição de Nomes ......................................................................... 79 Sumário ........................................................................................................................... 81 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 81 TEMA – VI: DOCUMENTAÇÃO DA REDE 82 UNIDADE Temática 6.1. Resposta a Proposta do Cliente ............................................... 82 ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores vi Introdução ....................................................................................................................... 82 Sumário ........................................................................................................................... 84 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 84 UNIDADE Temática 6.2. Conteúdos da Documentação do Projecto de Rede ................ 85 Introdução ....................................................................................................................... 85 Sumário ........................................................................................................................... 90 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO ..................................................................................... 90 BIBLIOGRAFIA 91 ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 7 Visão geral Benvindo à Disciplina/Módulo de Projecto de Redes de Computadores Objectivos do Módulo Ao terminar o estudo deste módulo de Projecto de Redes de Computadores deverá ser capaz de: conhecer ferramentas básicas que lhe permitam desenhar projectos de redes de computadores nos diferentes cenários de funcionamento empresarial. Objectivos Específicos Efectuar a análise de viabilidade e estimativa de esboço de um projecto informático. Compreender a essência e as tendências de evolução das questões chaves para os gestores de sistemas de informação; Compreender o processo de planeamento de sistemas de informação; Gerir uma rede de âmbito local ao nível duma unidade orgânica duma instituição educacional; Fazer a manutenção duma rede local de computadores; Fazer a gestão de usuários duma rede; Gerir sistemas distribuídos de pequeno âmbito. Quem deveria estudar este módulo Este Módulo foi concebido para estudantes do 1º ano do curso de licenciatura em Gestão de Sistemas de Informação. Poderá ocorrer, contudo, que haja leitores que queiram se actualizar e consolidar seus conhecimentos nessa disciplina, esses serão bem-vindos, não sendo necessário para tal se inscrever. Mas poderá adquirir o manual. ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 8 Como está estruturado este módulo Este módulo de Projecto de Redes de Computadores, para estudantes do 1º ano do curso de licenciatura em Gestão de Sistemas de Informação, à semelhança dos restantes do ISCED, está estruturado como se segue: Páginas introdutórias Um índice completo. Uma visão geral detalhada dos conteúdos do módulo, resumindo os aspectos-chave que você precisa conhecer para melhor estudar. Recomendamos vivamente que leia esta secção com atenção antes de começar o seu estudo, como componente de habilidades de estudos. Conteúdo desta Disciplina / módulo Este módulo está estruturado em Temas. Cada tema, por sua vez comporta certo número de unidades temáticas ou simplesmente unidades. Cada unidade temática se caracteriza por conter uma introdução, objectivos, conteúdos. No final de cada unidade temática ou do próprio tema, são incorporados antes o sumário, exercícios de auto-avaliação, só depois é que aparecem os exercícios de avaliação. Os exercícios de avaliação têm as seguintes características: puros exercícios teóricos/práticos, problemas não resolvidos e actividades práticas algumas incluindo estudo de caso. Outros recursos A equipa dos académicos e pedagogos do ISCED, pensando em si, num cantinho, recôndito deste nosso vasto Moçambique e cheio de dúvidas e limitações no seu processo de aprendizagem, apresenta uma lista de recursos didácticos adicionais ao seu módulo para você explorar. Para tal o ISCED disponibiliza na biblioteca do seu centro de recursos mais material de estudos relacionado com o seu curso como: Livros e/ou módulos, CD, DVD. Para além deste material físico ou electrónico disponível na biblioteca, pode ter acesso a Plataforma digital moodle para alargar mais ainda as possibilidades dos seus estudos. ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 9 Auto-avaliação e Tarefas de avaliação Tarefas de auto-avaliação para este módulo encontram-se no final de cada unidade temática e de cada tema. As tarefas dos exercícios de auto-avaliação apresentam duas características: primeiro apresentam exercícios resolvidos com detalhes. Segundo, exercícios que mostram apenas respostas. Tarefas de avaliação devem ser semelhantes às de auto-avaliação, mas sem mostrar os passos e devem obedecer o grau crescente de dificuldades do processo de aprendizagem, umas a seguir a outras. Parte das tarefas de avaliação será objecto dos trabalhos de campo a serem entregues aos tutores/docentes para efeitos de correção e subsequentemente nota. Também constará do exame do fim do módulo. Pelo que, caro estudante, fazer todos os exercícios de avaliação é uma grande vantagem. Comentários e sugestões Use este espaço para dar sugestões valiosas, sobre determinados aspectos, quer de natureza científica, quer de natureza didáctico- pedagógica, etc., sobre como deveriam ser ou estar apresentadas. Pode ser que graças as suas observações que, em gozo de confiança, classificamo-las de úteis, o próximo módulo venha a ser melhorado. Ícones de actividades Ao longo deste manual irá encontrar uma série de ícones nas margens das folhas. Estes ícones servem para identificar diferentes partes do processo de aprendizagem. Podem indicar uma parcela específica de texto, uma nova actividade ou tarefa, uma mudança de actividade, etc. Habilidades de estudo O principal objectivo deste campo é o de ensinaraprender a aprender. Aprender aprende-se. Durante a formação e desenvolvimento de competências, para facilitar a aprendizagem e alcançar melhores resultados, implicará empenho, dedicação e disciplina no estudo. Isto é, os bons resultados apenas se conseguem com estratégias eficientes e eficazes. Por isso é importante saber como, onde e quando estudar. Apresentamos algumas sugestões com as quais esperamos que caro estudante possa rentabilizar o tempo dedicado aos estudos, procedendo como se segue: ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 10 1º praticar a leitura. Aprender a Distância exige alto domínio de leitura. 2º fazer leitura diagonal aos conteúdos (leitura corrida). 3º voltar a fazer leitura, desta vez para a compreensão e assimilação crítica dos conteúdos (ESTUDAR). 4º fazer seminário (debate em grupos), para comprovar se a sua aprendizagem confere ou não com a dos colegas e com o padrão. 5º fazer TC (Trabalho de Campo), algumas actividades práticas ou as de estudo de caso se existirem. IMPORTANTE: em observância ao triângulo modo-espaço-tempo, respectivamente como, onde e quando...estudar, como foi referido no início deste item, antes de organizar os seus momentos de estudo reflita sobre o ambiente de estudo que seria ideal para si: Estudo melhor em casa/biblioteca/café/outro lugar? Estudo melhor à noite/de manhã/de tarde/fins de semana/ao longo da semana? Estudo melhor com música/num sítio sossegado/num sítio barulhento!? Preciso de intervalo em cada 30 minutos, em cada hora, etc. É impossível estudar numa noite tudo o que devia ter sido estudado durante um determinado período de tempo; deve estudar cada ponto da matéria em profundidade e passar só ao seguinte quando achar que já domina bem o anterior. Privilegia-se saber bem (com profundidade) o pouco que puder ler e estudar, que saber tudo superficialmente! Mas a melhor opção é juntar o útil ao agradável: saber com profundidade todos conteúdos de cada tema, no módulo. Dica importante: não recomendamos estudar seguidamente por tempo superior a uma hora. Estudar por tempo de uma hora intercalado por 10 (dez) a 15 (quinze) minutos de descanso (chama-se descanso à mudança de actividades). Ou seja, que durante o intervalo não se continuar a tratar dos mesmos assuntos das actividades obrigatórias. Uma longa exposição aos estudos ou ao trabalho intelectual obrigatório, pode conduzir ao efeito contrário: baixar o rendimento da aprendizagem. Por que o estudante acumula um elevado volume de trabalho, em termos de estudos, em pouco tempo, criando interferência entre os conhecimentos, perde sequência lógica, por fim ao perceber que estuda tanto, mas não aprende, cai em insegurança, depressão e desespero, por se achar injustamente incapaz! Não estude na última da hora; quando se trate de fazer alguma avaliação. Aprenda a ser estudante de ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 11 facto (aquele que estuda sistematicamente), não estudar apenas para responder a questões de alguma avaliação, mas sim estude para a vida, sobre tudo, estude pensando na sua utilidade como futuro profissional, na área em que está a se formar. Organize na sua agenda um horário onde define a que horas e que matérias deve estudar durante a semana; Face ao tempo livre que resta, deve decidir como o utilizar produtivamente, decidindo quanto tempo será dedicado ao estudo e a outras actividades. É importante identificar as ideias principais de um texto, pois será uma necessidade para o estudo das diversas matérias que compõem o curso: A colocação de notas nas margens pode ajudar a estruturar a matéria de modo que seja mais fácil identificar as partes que está a estudar e Pode escrever conclusões, exemplos, vantagens, definições, datas, nomes, pode também utilizar a margem para colocar comentários seus relacionados com o que está a ler; a melhor altura para sublinhar é imediatamente a seguir à compreensão do texto e não depois de uma primeira leitura; Utilizar o dicionário sempre que surja um conceito cujo significado não conhece ou não lhe é familiar; Precisa de apoio? Caro estudante, temos a certeza que por uma ou por outra razão, o material de estudos impresso, lhe pode suscitar algumas dúvidas como falta de clareza, alguns erros de concordância, prováveis erros ortográficos, falta de clareza, fraca visibilidade, páginas trocadas ou invertidas, etc.). Nestes casos, contacte os serviços de atendimento e apoio ao estudante do seu Centro de Recursos (CR), via telefone, SMS, e-mail, se tiver tempo, escreva mesmo uma carta participando a preocupação. Uma das atribuições dos Gestores dos CR e seus assistentes (Pedagógico e Administrativo), é a de monitorar e garantir a sua aprendizagem com qualidade e sucesso. Dai a relevância da comunicação no Ensino a Distância (EAD), onde o recurso as TIC se tornam incontornável: entre estudantes, estudante – Tutor, estudante – CR, etc. As sessões presenciais são um momento em que você caro estudante, tem a oportunidade de interagir fisicamente com staff do seu CR, com tutores ou com parte da equipa central do ISCED indigitada para acompanhar as suas sessões presenciais. Neste período pode apresentar dúvidas, tratar assuntos de natureza pedagógica e/ou administrativa. O estudo em grupo, que está estimado para ocupar cerca de 30% do tempo de estudos a distância, é muita importância, na medida em que permite lhe situar, em termos do grau de aprendizagem com relação ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 12 aos outros colegas. Desta maneira ficará a saber se precisa de apoio ou precisa de apoiar aos colegas. Desenvolver habito de debater assuntos relacionados com os conteúdos programáticos, constantes nos diferentes temas e unidade temática, no módulo. Tarefas (avaliação e auto-avaliação) O estudante deve realizar todas as tarefas (exercícios, actividades e autoavaliação), contudo nem todas deverão ser entregues, mas é importante que sejam realizadas. As tarefas devem ser entregues duas semanas antes das sessões presenciais seguintes. Para cada tarefa serão estabelecidos prazos de entrega, e o não cumprimento dos prazos de entrega, implica a não classificação do estudante. Tenha sempre presente que a nota dos trabalhos de campo conta e é decisiva para ser admitido ao exame final da disciplina/módulo. Os trabalhos devem ser entregues ao Centro de Recursos (CR) e os mesmos devem ser dirigidos ao tutor/docente. Podem ser utilizadas diferentes fontes e materiais de pesquisa, contudo os mesmos devem ser devidamente referenciados, respeitando os direitos do autor. O plágio1 é uma violação do direito intelectual do(s) autor(es). Uma transcrição à letra de mais de 8 (oito) palavras do testo de um autor, sem o citar é considerado plágio. A honestidade, humildade científica e o respeito pelos direitos autorais devem caracterizar a realização dos trabalhos e seu autor (estudante do ISCED). Avaliação Muitos perguntam: como é possível avaliar estudantes à distância, estando eles fisicamente separados e muito distantes do docente/tutor!? Nós dissemos: sim é muito possível, talvez seja uma avaliação mais fiável e consistente. Você será avaliado durante os estudos à distância que contam com um mínimo de 90% do total de tempo que precisa de estudar os conteúdos do seu módulo. Quando o tempo de contacto presencial conta com um máximo de 10%) do total de tempo do módulo. A avaliação do estudante consta detalhada do regulamentada de avaliação.Os trabalhos de campo por si realizados, durante estudos e aprendizagem no campo, pesam 25% e servem para a nota de frequência para ir aos exames. 1 Plágio - copiar ou assinar parcial ou totalmente uma obra literária, propriedade intelectual de outras pessoas, sem prévia autorização. ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 13 Os exames são realizados no final da cadeira disciplina ou modulo e decorrem durante as sessões presenciais. Os exames pesam no mínimo 75%, o que adicionado aos 25% da média de frequência, determinam a nota final com a qual o estudante conclui a cadeira. A nota de 10 (dez) valores é a nota mínima de conclusão da cadeira. Nesta cadeira o estudante deverá realizar pelo menos 2 (dois) trabalhos e 1 (um) (exame). Algumas actividades praticas, relatórios e reflexões serão utilizados como ferramentas de avaliação formativa. Durante a realização das avaliações, os estudantes devem ter em consideração a apresentação, a coerência textual, o grau de cientificidade, a forma de conclusão dos assuntos, as recomendações, a identificação das referências bibliográficas utilizadas, o respeito pelos direitos do autor, entre outros. Os objectivos e critérios de avaliação constam do Regulamento de Avaliação. ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 14 TEMA – I: INTRODUÇÃO UNIDADE Temática 1.1. Introdução. UNIDADE Temática 1.2. Visão Geral Sobre Projecto de Redes de Computadores UNIDADE Temática 1.3. Modelo de Projecto de Redes de Computadores UNIDADE Temática 1.1. Introdução Introdução Nesta unidade temática apresentam-se os conceitos fundamentais, como por exemplo, uma rede de computadores é parte de um sistema que fornece serviços aos seus usuários finais; a existência de processos para o desenvolvimento de uma análise, uma arquitectura e um desenho de uma rede; e que existem maneiras para caracterizar uma rede de computadores. Projecto de Rede de Computadores aborda os elementos críticos necessários para desenhar e implantar com êxito as redes em um ambiente cada vez mais complexo. Existe uma pressão constante para implantar novas funções e serviços, aumentando a qualidade dos serviços existentes e segurança de rede. Ao completar esta unidade, você deverá ser capaz de: Objectivos específicos Perceber os conceitos introdutórios de projectos de redes de computador Compreender o dinamismo na implementação de redes de computadores A estrutura preliminar no projecto de redes de computadores Um projecto de rede de computadores fornece uma visão actualizada que inclui como avaliar e selecionar fornecedores, produtos de fornecedores e prestadores de serviços, bem como o desenho final da rede. As fases de análise, também foram actualizadas considerando alguns requisitos par a a arquitetura e desenho, incluindo os requisitos de validação e rastreabilidade. ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 15 Um projecto de rede ajuda a entender e definir a arquitetura de rede, examina todo o sistema, os usuários e suas aplicações, assim como os dispositivos existentes na rede. Num projecto de redes resolvemos sérios problemas incluindo os seguintes desafios: Adquirir, derivar, definir e validar os requisitos reais para uma rede. Determinar como e onde implementar endereçamento, roteamento, segurança, gestão e desempenho da rede. Avaliar e selecionar fornecedores, produtos de fornecedores e prestadores de serviços para o projecto Determinar onde implementar os protocolos de roteamento, assim como mecanismos de endereçamento Determinar onde implementar mecanismos de desempenho, incluindo qualidade de serviços, níveis de acordos de serviços e politicas Projecto de redes de computadores ajuda combinar regras de avaliação e escolha de tecnologias de rede, conhecimentos sobre tecnologias, serviços e protocolos, experiencias do que é funcional e oque não é, etc. Nos dias de hoje, as redes se encontram em todos ambientes, em casa, no trabalho ate no entretenimento. As redes de computadores são consideradas meios críticos para o alcance de sucessos corporativos assim como para o acesso a informação em tempo real no mundo inteiro. Sumário Nesta Unidade temática 1.1 foram destacados aspectos introdutórios no que almeja o conhecimento na matéria de projecto de redes de computadores. É de realçar que o sucesso de um projecto de rede advém de conquista de vários desafios. Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO 1. Defina redes de computadores. 2. Que etapas fazem parte de um projecto de rede? 3. Qual é o objectivo de criação de uma rede de computadores? 4. Oque se pretende alcançar, de maneira geral, com um projecto de redes? ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 16 5. Será que sem redes de computadores as organizações podem alcançar seus objectivos primários? Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO GRUPO-2 1. Um projecto de rede de computadores tem objectivo de avaliar e selecionar fornecedores, produtos de fornecedores e prestadores de serviços para o projecto. a. Verdadeiro b. Falso 2. Usuários finais de uma rede são também considerados parte do projecto de redes. a. Verdadeiro b. Falso 3. Adquirir, derivar, e validar os requisitos reais para uma rede é uma das fases de um projecto de redes. a. Verdadeiro b. Falso 4. Nos dias de hoje, se uma empresa não implementa uma rede de computadores pode não alcançar seus objectivos de negocio a. Verdadeiro b. Falso UNIDADE Temática 1.2. Visão Geral Sobre Projectos de Rede Introdução Projecto de Redes de Computadores são processos utilizados para produzir desenhos que são lógicos, reprodutível e defensável. Estes processos estão interligados, em que a saída de um processo é usada directamente como entrada para os próximos, criando assim fluxos de informação da análise à arquitetura, e de arquitetura para o desenho. Ao completar esta unidade, você deverá ser capaz de: ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 17 Objectivos específicos Saber definir o conceito de Analise de Redes Conhecer os procedimentos de analise de uma rede Saber definir o conceito de Arquitectura de Rede Conhecer os procedimentos que sustentam cada um dos conceitos Analisar uma rede implica aprender o que os usuários, seus aplicativos e dispositivos precisam na rede. É também sobre entender o comportamento da rede em várias situações. Análise de rede também define, determina e descreve as relações entre os usuários, aplicações, dispositivos e a redes. No projecto de rede, a análise de rede fornece a base para todas as decisões de arquitetura e desenho que possam existir. O objetivo da análise de rede é duplo: em primeiro lugar, para ouvir os usuários e compreender as suas necessidades; e, segundo, para entender o sistema. Ao analisar uma rede, examina-se o estado da rede existente, incluindo quaisquer problemas que possam ter. Desenvolve-se um conjunto de problemas e objectivos que descrevam o que a rede como alvo principal endereçara. Desenvolve-se o fluxo de requisitos e trafego, assim como o mapeamento de usuário, aplicativo e dispositivo. Como tal, aanálise de redes nos ajuda a entender quais são os problemas que pretendemos resolver, e no processo que compilar informações que serão utilizadas no desenho e implementação da rede. ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 18 Analise de Rede Estado da Rede existente Problemas existentes na rede e sistema existente Requisitos de usuários, aplicações e dispositivos Descrição dos problemas da rede Descrição dos requisitos da Rede Descrição do fluxo do trafego Mapeamento de aplicações e dispositivos a rede Descrição de potenciais riscos Figura 1.1. Entradas e Saídas do Processo de analise de Redes O projecto de redes usa a informação gerada no processo de analise de redes para desenvolver estrutura de rede conceitual e de alto nível. Na arquitectura de rede, fazemos escolha de tecnologia e topologia para a rede. Também determinamos as relações entre as funções da rede (endereçamento / roteamento, gestão da rede, desempenho e segurança), e como optimizar a arquitetura através destes relacionamentos. Geralmente, não existe uma arquitectura ou desenho de rede melhor, mas sim existem varias que funcionam e outras melhores que as outras. A arquitectura de rede de computadores se concentra em achar as melhores, pois determinam-se conjuntos de tecnologias e topologias, classes de equipamentos, e a relação entre as funções da rede. ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 19 Arquitectura de Rede Escolha de tecnologia para a rede Escolha de topologia para a rede Relação das funções da rede Classe de equipamentos Descrição dos problemas da rede Descrição dos requisitos da Rede Descrição do fluxo do trafego Mapeamento de aplicações e dispositivos a rede Descrição de potenciais riscos Figura 1.2. Entradas e Saídas do Processo de Arquitectura da Rede. O desenho de rede fornece detalhes físicos a arquitectura de rede. É o alvo do trabalho final, o culminar do processo de analise e de arquitectura. Desenho da rede inclui plantas e desenho da própria rede, seleção de vendedores e provedores de serviços e seleção de equipamentos (inclui-se tipos e configuração dos equipamentos) Durante o processo de desenho da rede usamos um processo de avaliação para selecionar o vendedor, provedor de serviços e equipamentos, baseando-se nas entradas dos processos de analise e de arquitectura. Como parte do processo de desenho de rede também vai aprender a desenvolver critérios de avaliação para seus projectos. No processo de desenho da rede, também se verifica as comparações, dependências e constrangimentos como parte da arquitectura de rede. Comparações como custo e desempenho, simplicidade e função, ocorrem no processo de desenho e grande parte das preocupações do projecto de rede de computadores reconhecem tais comparações. ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 20 Escolha de tecnologia para a rede Escolha de topologia para a rede Relação das funções da rede Classe de equipamentos Desenho da Rede Seleção de vendedores Seleção de provedores de serviços Seleção de equipamentos Desenho de plantas e da rede Figura 1.3. Entradas e Saídas do Processo de Desenho da Rede Redes e Complexidades de Sistemas De modo geral, as redes e os sistemas que elas suportam estão se tornando cada vez mais complexos. Parte desta complexidade está na sofisticação dos recursos fornecidos nessa rede. Considere, por exemplo, como os serviços podem ser incorporados em uma rede actual. A capacidade de planificação da infraestrutura, que geralmente incluía apenas o trafego da rede, agora se expande a dimensões que incluem aplicações com constrangimentos de atrasos e que podem conter uma variedade de capacidade e mecanismos de controle de atrasos na rede. Um Nível de Acordo de Serviço é um contrato formal ou informal entre um prestador de serviços e usuário que define os termos de responsabilidade do fornecedor para o usuário e do tipo e extensão da prestação de contas, se essas ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 21 responsabilidades não forem cumpridas. Políticas são declarações de alto nível sobre como os recursos de rede devem ser alocados entre os usuários. Sumário Nesta Unidade temática 1.2 analisamos 3 principais processos que culminam com o projecto de uma rede de computadores completa, o processo de analise da rede, o processo de arquitectura da rede e finalmente o processo de desenho da rede. Um dos aspectos que se deve acentuar é que existe uma interdependência nesses três processos, que o resultado ou saídas de um processo alimenta o outro. Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO GRUPO-1 1. Oque significa analisar uma rede de computadores? 2. Oque pretendemos alcançar ao analisarmos uma rede? 3. Quem fornece os requisitos de rede que devem ser analisados? 4. Oque entendes por arquitectura de redes? 5. Qual é o objectivo de arquitectura de redes? 6. Oque entendes por desenho de redes? 7. Qual é o objectivo de desenho de redes? 8. Oque entendes por nível de acordo de serviços? 9. Oque entendes por politicas em projectos de redes de computadores? UNIDADE Temática 1.3. Modelo de Projecto de Redes de Computadores Introdução Redes de computadores e complexidades de sistemas não são lineares. A optimização da rede deve considerar requisitos concorrentes e muitas vezes conflituosas. Muitas pessoas com diferentes ideias podem influenciar no desenho de uma rede. ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 22 Ao completar esta unidade, você deverá ser capaz de: Objectivos específicos Conhecer as áreas que fazem o modelo de projecto de redes Saber quais são as metodologias de sistemas Saber descrever um sistema Saber descrever um serviço de rede Saber caracterizar um serviço de rede Os processos de análise, arquitetura e desenho de rede são fundamentais para o desenvolvimento de uma rede. Esses processos são semelhantes a outras engenharias em que as mesmas abordam as seguintes áreas: Definição dos problemas a serem abordados Criar e gerir as expectativas dos clientes Monitoria da rede e sistemas existentes no seu próprio ambiente Analise de dados Desenvolver um conjunto de opções para resolver problemas Avaliação e otimização de opções com base em várias escolhas Planificação da implementação da rede A metodologia de Sistemas Começamos o processo de análise de redes com uma discussão sobre a abordagem metodologia para sistemas de rede. A aplicação da metodologia para analise, arquitectura e desenho de redes de computadores é uma nova abordagem, particularmente no mundo do Protocolo de Internet (IP). Metodologia de Sistemas (aplicado em redes de computadores) significa observar a rede de computadores que esta sendo arquitectada e desenhada, junto com o seu meio ambiente (tudo que interage com a rede) como sendo um único sistema. Associado a este sistema estão conjuntos de serviços (níveis de desempenho e função) que são oferecidos pela rede para o resto do sistema. Esta abordagem considera a rede como parte de um sistema maior, com as interações e dependências entre a rede e seus usuários, aplicativos e dispositivos. ISCEDCURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 23 Um dos conceitos fundamentais da metodologia de sistemas é que arquiteturas e desenhos de rede levam em conta os serviços que cada rede irá fornecer e apoiar. Quando uma rede é vista como parte de um sistema que fornece serviços, a metodologia de sistemas funciona muito bem para uma variedade de redes, de pequena e simples para redes grandes e complexas. E isso ajuda na determinação, definição e descrição das características e capacidades importantes da rede. Descrição de Sistema Um sistema é um conjunto de componentes que trabalham juntos para apoiar ou fornecer conectividade, comunicações e serviços aos usuários do sistema. Genericamente falando, componentes do sistema incluem usuários, aplicações, dispositivos e redes. Embora os utilizadores do sistema sejam considerados como estando fora do sistema, estes possuem requisitos que os incluem, como parte do sistema. Usuario Desposetivo Aplicativo Usuario Aplicativo Desposetivo Rede de Computador Figura 1.4. Componentes genéricos de um sistema Descrição de Serviço A organização Internet Engineering Task Force (IETF) trabalhou na descrição do termo serviço para rede com Protocolo IP, e de uma maneira geral, ele, conceitualizam serviços de rede como conjuntos de capacidades de rede que podem ser configuradas e geridas dentro da ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 24 rede e entre redes. Serviços de rede, ou serviços, são definidos como os níveis de desempenho e função na rede. Podemos olhar para isso de duas perspectivas: como os serviços que estão sendo oferecidos pela rede para o resto do sistema (os dispositivos, aplicativos e usuários) ou como conjuntos de requisitos de rede que são esperados pelos usuários, aplicativos ou dispositivos. Níveis de desempenho são descritos pela capacidade de características de Desempenho, Atraso e CMD (Confiabilidade, Manutenção e Disponibilidade), enquanto que as funções são descritas como segurança, contabilidade, facturamento, programação e gestão (e outros). Serviços de rede são hierárquicos, e características de serviços individuais podem ser agrupados para formar descrições de nível superior de um serviço. Características de Serviço Um dos objectivos da análise de rede é de ser capaz de caracterizar serviços, de modo serem implementados na rede e adquiridos de fornecedores e os prestadores de serviços. Características de serviço são desempenho e parâmetros funcionais da rede que são usados para descrever serviços. Estes serviços são oferecidos pela rede para o sistema (a oferta de serviço) ou são solicitados a partir da rede por usuários, aplicativos ou dispositivos (o pedido de serviço). Características de serviços que são solicitados a partir da rede podem também ser considerado requisitos para essa rede. Exemplos de características do serviço são: A definição de um nível de segurança ou privacidade para um grupo de usuários ou de uma organização Fornecendo capacidade de 1,5 Mbps de pico para um usuário remoto Garantir um atraso máximo de ida e volta de 100ms para servidores de uma server farm Medidas destas características na rede para monitorar, verificar e gerir serviços são chamados de métricas de serviço. ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 25 Medidas de Serviço Para que os requisitos de desempenho e as características do serviço de rede sejam úteis, eles devem ser configuráveis, mensuráveis e verificáveis dentro do sistema. Portanto, iremos descrever os requisitos de desempenho e as características em termos de métricas de serviço, que são destinados a ser configurável e mensurável. Porque métricas de serviço são destinadas a ser quantidades mensuráveis, eles podem ser utilizados para medir os limites de serviço. Limites são usados para distinguir se o desempenho está em conformidade (normal) ou não-conformidade (excesso), com um requisito de serviço. Um limite é um valor para uma característica de desempenho que é uma fronteira entre duas regiões de conformidade e, quando cruzaram em uma ou ambas as direções, irão gerar uma ação. Um limite é uma fronteira entre região de conformação e não confirmação e é tomada como um limite superior ou inferior para uma característica de desempenho. Atravessar um limite é mais grave do que se atravessar a fronteira, e a acção resultante é geralmente mais grave (por exemplo, perda de pacotes para trazer de volta para o desempenho de conformidade). Sumário Nesta Unidade temática 1.3 foram apresentados conceitos que aumentam o conhecimento em projecto de redes de computadores, conceitos que são indispensáveis para criar o alicerce de qualquer projecto de rede, falamos de áreas a serem incorporadas em qualquer projecto de rede, definição de modelos de projectos, definição de serviços de rede e critérios de medi-lo. ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 26 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO 1. Porque é que o processo de analise de redes é importante no projecto? 2. Oque significa metodologias de sistemas? 3. Oque são serviços de rede? 4. Oque entendes por sistema em projecto de redes? 5. Continuando com a mesma abordagem, quais são os componentes de um sistema? 6. Descreva níveis de desempenho de uma rede? 7. Quais são as características gerais de um serviço de rede? 8. Oque entendes por métricas de serviços? 9. Oque é um limite de serviço de rede? 10. Qual é a função de um limite de serviço? ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 27 TEMA – II: ANALISE DE REQUISITOS: CONCEITOS UNIDADE Temática 2.1. Requisitos e Características UNIDADE Temática 2.2. Requisitos de Usuários UNIDADE Temática 2.3. Requisitos de Aplicações UNIDADE Temática 2.4. Requisitos de Dispositivos UNIDADE Temática 2.5. Requisitos de Rede UNIDADE Temática 2.6. A Especificação de Requisitos e Mapa UNIDADE Temática 2.1. Requisitos e Características Introdução Neste tema 2 vamos expandir o conceito de requisitos para uma rede. Falaremos sobre diferentes tipos de requisitos, a partir dos componentes do usuário, aplicativo, dispositivo e rede. Abordaremos aspectos como agrupamento de requisitos, e mapeamento dos locais das aplicações e dispositivos. A combinação de todos os requisitos e locais é expressa em dois documentos: uma especificação de requisitos e um mapa requisitos. Há pouca informação sobre o processo de análise de requisitos sobre como se aplica em redes de computadores. No entanto, existem alguns materiais preparatórios excelentes que são de natureza mais geral de engenharia de sistemas que irá fornecer uma visão geral do processo de análise de requisitos. Começamos com o processo de análise de rede com análise de requisitos, que se encarrega de recolher e derivar requisitos a fim de compreender o comportamento de sistemas e redes. Isso consiste na identificação, coleta, derivação, e entendimento dos requisitos do sistema e suas características; desenvolvimento de limites de desempenho a distinguir entre os serviços de baixo e alto desempenho; e determinar onde aplicar o melhor esforço, previsão e serviços na rede. Ao completar esta unidade, você deverá ser capaz de: ISCEDCURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 28 Objectivos específicos Saber definir e caracterizar um requisito de rede Saber definir e caracterizar uma característica de rede Saber como categorizar um requisito Os requisitos são descrições das funções de rede e desempenho necessários para a rede para suportar com sucesso os seus usuários, aplicativos e dispositivos (e, portanto, o sucesso do projeto de rede). Usando esta definição, todos os requisitos para a rede devem ser devidamente achados para que ela seja bem-sucedida. Assim, como parte do processo de análise de requisitos, devemos classificar e priorizar os requisitos, determinando aqueles que são verdadeiros requisitos para a rede e aqueles que podem ser desejáveis, mas não são verdadeiros requisitos. Requisitos que estão determinados como necessário para o sucesso do projeto de rede são chamados de núcleo ou requisitos fundamentais. Uma vez que estes requisitos são necessários para o sucesso do projecto, tem de haver alguma forma a determinar o sucesso. Deste modo, associado com cada núcleo ou requisito fundamental esta uma ou mais métricas. As métricas são medidas ou manifestações para cada requisito. Haverá requisitos que, como parte do processo de análise, são determinados a ser características da rede. Núcleo ou Requisitos Fundamentais Características da Rede Requisitos para Revisões/Actualizações Futuras Requisitos Rejeitados Requisitos Informacionais Analise de Requisitos Aquisição de Requisitos dos usuários, gestores e funcionários Figura 2.1. Separação dos Requisitos da rede ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 29 Requisitos são distinguidos em núcleo ou fundamentais (aqueles que se mostrem necessários para a rede), características que são desejáveis para a rede, aqueles que podem ser considerados em uma versão posterior ou atualização da rede e requisitos que tenham sido rejeitados (por exemplo, os que não são realmente necessários, desejáveis, reais ou implementáveis). Cada rede deverá ter, no mínimo, um conjunto de requisitos fundamentais; provavelmente também terá um conjunto de requisitos de informação e pode ter conjuntos de características, requisitos para o futuro, e requisitos rejeitados. Requisitos são categorizados durante o processo de análise de requisitos, através de discussões com os usuários, a administração e o pessoal, e são aprovados (assinado) pela administração. Um método para categorizar os requisitos baseia-se na prática actual da Internet Engineering Task Force (IETF). RFC 2119 identifica palavras e frases que podem ser usados para descrever a importância relativa de um requisito-chave. Estas palavras e frases-chave são: Deve/Obrigatório, Não Deve /Não Deverá, Deve / Recomendado, Não deve / Não Recomendado e Pode/Opcional. Deve/Obrigatório: estas palavras-chaves indicam um requisito absoluto e seria incluído como requisitos núcleos ou fundamentais para a rede. Não Deve /Não Deverá: estes também são requisitos absolutos, indicando uma restrição ou proibição de uma função ou tarefa. Estes também seriam incluídos como requisitos núcleos ou fundamentais para a rede. Deve / Recomendado: estas palavras-chaves indicam que um requisito pode ser válido, mas que a sua aplicação não é absolutamente necessária para o êxito da rede. Esses requisitos seriam classificados como características ou requisitos futuros para a rede. Não deve / Não Recomendado: tal como acontece com deve / recomendado, essas frases indicam que um requisito pode ser válido (neste caso para proibir uma função ou tarefa), mas que a sua aplicação não é absolutamente necessária para o êxito da rede. Esses requisitos também seriam categorizados como características ou requisitos futuros para a rede. Pode/Opcional: quando um requisito é realmente opcional, pode ser categorizado como um recurso ou ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 30 requisito do futuro, ou pode ser rejeitado. Análise de requisitos ajuda o desenhador de redes a entender melhor o comportamento provável da rede que está sendo desenhada. Isto resulta em vários retornos: Mais objetiva, escolhas informadas de tecnologias e serviços de rede A capacidade de aplicar tecnologia e topologia candidatas às redes Redes e elementos corretamente dimensionado para usuários e aplicativos Uma melhor compreensão de onde e como aplicar serviços na rede Sumário Nesta Unidade temática 2.1 destacamos aspectos que dão corpo a uma boa seleção de requisitos e sua respectiva caracterização. A importância dos critérios e ou palavras chaves que permitam a seleção de requisitos que valham de certa maneira no projecto de rede como um todo. Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO 1. Num projecto de rede, onde são especificados todos requisitos do projecto? 2. Oque entendes por requisitos de redes? 3. Em que consiste a recolha e derivação de requisitos? 4. Como se caracterizam os requisitos de rede? 5. Que palavras chaves descrevem o valor de um requisito? 6. Qual é o objectivo do processo de analise de requisitos de um projecto de redes? 7. Oque significa a sigla IETF? ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 31 UNIDADE Temática 2.2. Requisitos de Usuários Introdução O termo usuário representa principalmente os usuários finais do sistema, mas pode ser expandida e incluir todos os envolvidos no sistema, como rede, administradores e gestores de sistemas. Ao completar esta unidade, você deverá ser capaz de: Objectivos específicos Saber definir o termo usuário de sistema Saber descrever a camada do usuário Saber como caracterizar os requisitos dos usuários Os requisitos de usuário compreendem o conjunto de requisitos que são obtidos ou derivados do input dos usuários e representam o que é necessário para os usuários realizarem com êxito as suas tarefas no sistema. Normalmente, quando reunir os requisitos, todos os envolvidos nessa rede são considerados um usuário potencial. A Figura 2.2 mostra alguns exemplos de requisitos do usuário. Existem requisitos qualitativos e não quantitativos. Parte do nosso trabalho na recolha e derivação dos requisitos dos usuários decorrentes é torná-los quantitativos, sempre que possível. Em geral, o sistema deve se adaptar aos usuários e seus ambientes, fornecer acesso rápido e confiável a informações e transferência, e oferecer serviço de qualidade para o usuário. Isso indica as seguintes condições gerais: Pontualidade Interatividade Confiabilidade Apresentação de qualidade Adaptabilidade Mobilidade Segurança ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 32 Acessibilidade Funcionalidade Suportabilidade Crescimento do futuro Usuário Aplicação Dispositivo Rede Requisitos do usuário Figura 2.2. Tipos de Requisitos do Usuário Os requisitos de usuário são os menos técnicos e são também os mais subjetivos. Como se mostra na figura 2.3, os requisitos tornam-se mais técnicos, quando estes se movem dos usuários à rede. Todos esses requisitos são desenvolvidos com mais detalhes à medida que prosseguimos através dos componentes de aplicação, de dispositivo e de rede. A intenção é usar esses requisitos básicos comoum início para o desenvolvimento de requisitos mais objetivos e técnicos nos outros componentes. A pontualidade é um requisito que o usuário poderá acessar, transferir ou modificar a informação dentro de um prazo tolerável. A percepção do termo “prazo tolerável” depende da percepção do usuário do que é atraso no sistema. A interactividade é semelhante à pontualidade, mas concentra-se em um tempo de resposta do sistema (bem como na rede) que é da ordem dos tempos de resposta dos utilizadores. Portanto, a ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 33 interactividade é uma medida dos tempos de resposta do sistema e da rede quando forem necessárias para interagir activamente com os utilizadores. Usuário Aplicação Dispositivo Rede Alto Nível, Menos Técnico Switch Roteador Baixo Nível, Mais Técnico Figura 2.3 Os requisitos tornam-se mais técnicos, quando estes se movem dos usuários à rede Confiabilidade, ou seja, a disponibilidade na perspectiva do utilizador, é um requisito para que o serviço esteja disponível de forma consistente. Não só o usuário deve ser capaz de ter acesso aos recursos do sistema numa percentagem muito elevada de tempo, mas o nível de serviço ao usuário (em termos de uso do aplicativo ou entrega de informação) deve ser consistente. Apresentação da qualidade refere-se à qualidade da apresentação ao usuário. Esta pode ser a percepção do usuário de áudios, de vídeos e / ou visores de dados. Adaptabilidade é a capacidade do sistema se adaptar às novas necessidades dos utilizadores. Mobilidade refere-se à computação móvel ou nómada, onde o usuário pode acessar serviços e recursos em qualquer lugar, usando dispositivos portáteis e acesso sem fio à rede. Segurança a partir da perspectiva do usuário é um requisito para garantir a confidencialidade, integridade e autenticidade das ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 34 informações do usuário e recursos físicos, bem como o acesso aos recursos do sistema e do usuário. Acessibilidade é o requisito de que as aquisições se ajustem no orçamento do projecto. Embora este requisito não seja técnico, ele afeta a arquitetura e o desenho da rede. Funcionalidade inclui qualquer requisito funcional de que o utilizador tem para o sistema. As funções que o sistema irá executar são frequentemente vinculados a aplicativos que são usados no sistema. Suportabilidade é um conjunto de características que descreve o quão bem o cliente pode manter a rede funcionando com desempenho desenhado, através de toda a gama de cenários descritos pelo cliente durante o processo de análise de requisitos. Crescimento do futuro é determinar se e quando os usuários estão a planificar implantar e utilizar novas aplicações e dispositivos na rede. Sumário Nesta Unidade temática 2.2 destacamos com detalhes os passos e critérios a serem seguidos de modo a obtermos com sucessos os requisitos dos usuários para posteriormente serem analisados e derivados em funcionais ou não. Todos critérios estudados nesta unidade são extremamente importantes, pois se não correctamente implementados resultara em pobres requisitos e consequentemente pobre rede de computadores. Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO 1. Oque entendes por requisitos de usuários? 2. Qual é o impacto de requisitos de usuários num projecto de rede? 3. Dê exemplos de requisitos de usuários de uma rede. 4. Oque significa “os requisitos de usuários são menos técnicos”? 5. Oque significa pontualidade como requisitos de usuários de redes? 6. Oque significa interactividade como requisitos de usuários de redes? 7. Qual é o impacto do requisito confiabilidade num projecto de rede? 8. Oque implicaria a ausência do requisito adaptabilidade num projecto de rede? 9. Oque significa segurança como requisito de usuários de sistemas? 10. Diferencia os requisitos acessibilidade e funcionalidade. ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 35 UNIDADE Temática 2.3. Requisitos de Aplicações Introdução As interfaces de componentes de aplicação com os componentes de usuário e dispositivo é uma parte fundamental da análise de requisitos. Os requisitos da aplicação são requisitos que são determinados a partir de informações do aplicativo, experiência ou o teste, e representam o que é necessário para aplicações operarem com êxito no sistema. Ao completar esta unidade, você deverá ser capaz de: Objectivos específicos Saber tipos de aplicações Saber descrever a sigla CMD Saber oque consiste no conceito de atraso Figura 2.4 mostra exemplos de requisitos de aplicação. Os requisitos da aplicação são mais técnicos do que os requisitos dos usuários, mas ainda podem ser subjetivos. Usuário Aplicação Dispositivo Rede Requisitos da Aplicação Tipos de Aplicações Grupo de Aplicações Local de Aplicações Figura 2.4 Tipos de Requisitos de Aplicações ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 36 Tipo de Aplicação Na descrição do sistema (usuário, aplicação, dispositivo de rede), o componente de aplicação é fundamental. Este componente é muitas vezes onde muitos requisitos para a rede são determinados, como usuários de aplicações e dispositivos à rede. Com base em requisitos de serviço e de desempenho, dizemos que os tipos de aplicações variam entre aplicações de missão-crítica, aplicações de taxa crítica, ou aplicações de interactividade/ em tempo real, onde: Aplicações de Missão Critica têm requisitos garantidos, previstos e de alto desempenho em termos de CMD. Aplicações de Taxa-crítica tem requisitos garantidos, e previsíveis, ou de alto desempenho. Aplicações de interactividade e em tempo real têm requisitos garantidos, previsíveis e ou de alto desempenho em termos de atrasos. Esses tipos de aplicativos são descritos por seus requisitos e métricas de serviço. CMD CMD consistindo em Confiabilidade, Manutenção e Disponibilidade. Confiabilidade é uma medida estatística da frequência de falhas da rede e de seus componentes e as interrupções não programadas dos serviços. Manutenção é uma medida estatística do tempo para restaurar o sistema para o estado totalmente operacional, depois de ter experimentado uma falha. Disponibilidade é uma medida da relação entre a frequência das falhas de missão crítica e o tempo para restaurar o serviço. Como essas medidas se relacionam com os aplicativos que usarão a rede? Requisitos de CMD podem ser subjetivos. Muitos usuários alegam que suas aplicações exigem um alto grau de confiabilidade, de manutenção, e ou de disponibilidade da rede, mas existem alguns aplicativos que devem manter um alto grau de CMD para funcionar. ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 37 Atraso Atraso é uma medida das diferenças de tempo na transferência e processamento de informações. Existem muitas fontes de atraso, incluindo propagação, transmissão, filas, processamento e encaminhamento. De uma perspectiva de serviço do aplicativo, optimizar o total de atraso de ida e volta é geralmente mais importante do que concentrar-se em fontes individuais de atraso. Fontes individuais de atraso tornar-se mais importante à medida que chegamos nos componentes da camada inferior, bem como na optimizaçãoda arquitetura e desenho. Sumário Nesta Unidade temática 2.3 conceitualizamos dois termos importantes no mundo de redes, CMD e Atrasos. Também foi abordado categoricamente os tipos de aplicações que uma rede pode ter. Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO 1. Oque entendes por requisitos d e aplicações? 2. Quem define os requisitos de aplicações? 3. Discuta a afirmação “os requisitos de aplicações são mais técnicos”. 4. Defina e exemplifique aplicações de missão critica. 5. Defina e exemplifique aplicações de taxa critica. 6. Defina e exemplifique aplicações de interactividade. 7. Oque significa a sigla CMD? 8. Qual é o impacto de CMD nua rede de computadores? 9. Oque entendes por Atraso numa rede de computadores? 10. Porque é que se deve preocupar com o fenómeno atraso em projectos de redes de computadores? ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 38 UNIDADE Temática 2.4. Requisitos de Dispositivos Introdução Passamos agora para os requisitos de dispositivos que a rede terá, em particular os tipos de dispositivos, as suas características de desempenho, e suas informações de localização. A relação do componente do dispositivo com o resto do sistema é mostrada na Figura 2.5. Ao completar esta unidade, você deverá ser capaz de: Objectivos específicos Saber tipos de dispositivos Saber caracterizar dispositivos de rede Usuário Aplicação Dispositivo Rede Requisitos de Dispositivos Tipos de Dispositivos Características de Desempenho Local do Dispositivo Figura 2.5. Tipos de Requisito de Dispositivos Tipos de Dispositivos Os dispositivos podem ser agrupados em três categorias: dispositivos genéricos de computação, servidores e dispositivos especializados. Dispositivos de computação genéricos são os computadores de secretária e portáteis que a maioria dos usuários têm. Este grupo inclui também dispositivos portáteis. ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 39 Seus requisitos são importantes pois eles fornecem a interface entre aplicativos e a rede. Seus requisitos também são importantes no desenvolvimento de um modelo para dispositivos de grupos de usuários ou a todos os usuários da rede. A falta de compreensão dos dispositivos finais levou ao que é conhecido como o problema "último pé" no desempenho do sistema. Os servidores são dispositivos de computação que fornecem um serviço para um ou mais usuários (isto é, clientes). Eles são tipicamente mais poderosos, em termos de memória, processamento, rede e periféricos do que os dispositivos de desktop ou laptop do usuário. Requisitos do servidor são importantes na medida em que pode ter um impacto de um grande número de utilizadores. Dispositivos especializados são dispositivos que fornecem funções específicas para seus usuários. Um computador contendo um grande motor de busca de base de dados pode ser considerado um servidor ou um dispositivo especializado, enquanto uma câmara de vídeo na rede seria considerada um dispositivo especializado. Dispositivos especializados geralmente não dão acesso direto a aplicativos de usuário, mas sim reunir, produzir ou processar informações a serem enviadas aos usuários. Exemplos de dispositivos especializados incluem supercomputadores, sistemas paralelos ou computação distribuída, recolha de dados e sistemas de processamento, equipamentos médicos, máquinas fotográficas ou ferramentas de rede e dispositivos portáteis. Sumário Nesta Unidade temática 2.4 falamos de um dos requisitos com impacto serio na rede de computadores, e que dele são determinados muitos factores, como por exemplo, o desempenho da mesma rede. A categorização dos dispositivos na rede é muito importante, pois esses mesmos dispositivos são localizados em diferentes camadas de rede. Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO 1. Liste cinco dispositivos de rede que conheces. 2. Descreva dispositivos de comutação genérica e de exemplos. 3. Oque entendes por servidores? 4. liste 3 características de um servidor. 5. Qual é a diferença entre servidor e dispositivo especializado? 6. Quem define os requisitos de dispositivos numa rede? 7. Porque é que precisamos estudar características de dispositivos para um projecto de rede? 8. Dê exemplos de dispositivos especializados. ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 40 UNIDADE Temática 2.5. Requisitos de Rede Introdução Para o componente de rede, os requisitos para uma arquitectura e desenho de rede deve considerar os requisitos, serviços e características de todas as redes existentes que serão incorporadas, ou de interface com a nova rede. Ao completar esta unidade, você deverá ser capaz de: Objectivos específicos Saber como caracterizar redes existentes Saber migrar para redes existentes Saber como gerir e segurar uma rede Redes Existentes e Migração A maioria dos projectos de rede hoje em dia precisam incorporar redes existentes. Poucas redes de hoje são totalmente construídas a partir do zero. Isso inclui actualizações do sistema, como adicionar uma nova aplicação para o sistema, a migração para uma nova ou diferente tecnologia ou protocolo, ou actualizar a infra-estrutura de rede, a expansão ou redução de tamanho de um sistema. Por vezes o projecto de rede deve acomodar todas as dependências e restrições impostas pela rede existente. Por exemplo: Dimensionamento dependências. A rede existente pode afectar a forma como a rede planificada será ampliada. Por exemplo, como é que a junção da nova rede com a rede existente mudara o tamanho e o escopo do sistema? Dependências Localização. Depende de como a nova rede coopera com a rede existente, ou como as modificações das redes são feitas, como podem mudar os locais ou concentrações dos componentes de rede. Constrangimentos de Desempenho. O desempenho global do sistema será afectado pela arquitetura e desenho para a rede a ser implementada (ou modificação de rede), como a nova interage com a ISCED CURSO: GESTÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO; 10 Ano Disciplina/Módulo: Projecto de Redes de Computadores 41 rede existente, e os seus níveis de desempenho. Dependências da rede, do sistema e dos serviços de apoio. Estas incluem estratégias de endereçamento de rede, segurança, opções e configurações de protocolos de roteamento, e as estratégias de nomeação, enquanto os serviços de apoio incluem a segurança em todo o sistema, contabilidade e monitorização e gestão. Os requisitos actuais e previstos para cada uma delas deve ser considerada. Dependências de interoperabilidade. Dependências de interoperabilidade entre as redes existentes e planificadas ocorrem em fronteiras entre as redes, normalmente quando se utilizam diferentes tecnologias ou meios de comunicação. Os requisitos devem incluir as tecnologias e meios de comunicação da rede existente e qualquer desempenho e / ou requisitos funcionais a partir da rede existente. Obsolescência da rede. Mesmo se existir partes da rede existente que será integrada na rede planificada, estas partes, incluindo dispositivos de rede, protocolos e software, podem estar obsoletos durante o ciclo de vida de sua nova rede. Sempre que possível, você deve observar que partes da rede existente serão integradas na rede planificada, e se estiverem perto do fim de sua utilidade deverão ser tiradas da rede planificada. Sumário Nesta Unidade temática 2.5 falamos mais de
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