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Prof. Rogério Silva UNIDADE II Linguagem de Programação Aplicada Principais conceitos de administração de redes. Comandos especializados para administração de redes. Conceitos de ambiente distribuído. Organização e gerenciamento de dados e pacotes. Conteúdo da Unidade II O antes e o depois dos ambientes de comunicação distribuída. A atuação dos Sistemas Operacionais de Redes: conjunto de módulos integrados para realizar uma comunicação distribuída de informações e também organizar o compartilhamento de recursos de um ambiente de comunicação. Gerenciamento de equipamentos, recursos, sistemas, usuários e suas autenticações, armazenamento de dados, segurança e dispositivos de comunicação. Administração de Redes: conceitos de Redes de Computadores Surgiram pela necessidade de troca de informações entre dispositivos computacionais. Compartilhamento de recursos e ferramentas de software. Diferentes usuários acessando ambientes e programas específicos. Necessidade de desenvolvimento de novos recursos de comunicação para interligação de tipos diferentes de dispositivos ou componentes de comunicação de dados. Exemplos: sistemas operacionais, softwares específicos, protocolos de comunicação, cabeamento de dados e dispositivos de comunicação (hubs, switches e roteadores). Redes de Computadores Uma definição de um ambiente de redes de computadores pode ser resumida em um conjunto de recursos de hardware e software que desempenham seu papel dentro de uma mesma plataforma, permitindo a comunicação entre diferentes tipos de dispositivos de gerenciamento de dados. Para determinar uma melhor solução de um ambiente de rede, deve-se considerar um estudo detalhado dos tipos de dispositivos e do fluxo de dados que será gerenciado por esses dispositivos. Redes de Computadores A internet é a rede mundial de computadores. Ela permite que haja comunicação entre diferentes tipos de redes, interligando redes públicas e privadas, considerando a troca de informações e o compartilhamento de recursos com abrangência mundial. Anteriormente, a característica principal das redes era de uma comunicação descentralizada em pequenos modelos de redes de abrangência local. A comunicação de dados na internet Internet física: também denominada enlace, atende a uma demanda específica, de abrangência mais restrita. Internet lógica: responsável pela interconexão entre as mais diversas redes físicas, possibilitando a compatibilidade entre a comunicação. Resulta em uma padronização de recursos de comunicação entre hardware e software. A comunicação de dados na internet Dessa forma, a internet pode ser classificada como a maior rede lógica existente, que realiza a troca de informações entre os mais diferentes tipos de redes do mundo. Para o pleno funcionamento de toda essa estrutura, um conjunto de regras de comunicação foi elaborado. Esse conjunto de regras é chamado de protocolo de comunicação de redes. Esses protocolos de comunicação podem ser distribuídos conforme demonstrado na imagem: A comunicação de dados na internet Fonte: adaptado de: livro-texto Aplicação HTTP, FTP, DNS, DHCP,... Apresentação EBCDIC, NDR,... Sessão RCP, SSH, SCP, NetBios... Transporte TCP, UDP,... Rede IP, IPX, ICMP, ARP, RARP,... Ligação de dados Ethernet, FDDI, Frame relay .... Física Modem, camada física ethernet, ...1 2 3 4 5 6 7 Principais funções de cada nível lógico: Interface de rede: unificar a camada de rede, de natureza lógica, com as tecnologias de enlace que são de natureza física. Rede: disponibilizar uma identificação lógica e independente do hardware, permitindo o encaminhamento de pacotes entre hosts na internet, por meio de dispositivos denominados roteadores. A comunicação de dados na internet Principais funções de cada nível lógico: Transporte: implantar um controle na comunicação, multiplexar comunicações, controlar possíveis erros e o fluxo da comunicação. Aplicação: propiciar todos os serviços de comunicação utilizados pelo usuário final com as mais diversas ferramentas disponíveis (navegação web, envio e recebimento de e-mails etc.) A internet possui uma arquitetura denominada TCP/IP, já que é baseada na utilização na camada de transporte do protocolo TCP com o protocolo IP. A comunicação de dados na internet A comunicação de um ambiente de rede leva em consideração vários aspectos de dispositivos, programas e recursos. Indique qual alternativa contém um exemplo de dispositivo, de um programa e um recurso, responsáveis por essa comunicação em uma rede, respectivamente. a) Notebook, softwares de produtividade e switches. b) Roteador, sistema operacional de rede e protocolo de comunicação. c) Servidor de rede, softwares de banco de dados e protocolo de comunicação. d) Software de produtividade, protocolo de comunicação e servidor. e) Protocolo de comunicação, sistema operacional de rede e notebook. Interatividade A comunicação de um ambiente de rede leva em consideração vários aspectos de dispositivos, programas e recursos. Indique qual alternativa contém um exemplo de dispositivo, de um programa e um recurso, responsáveis por essa comunicação em uma rede, respectivamente. a) Notebook, softwares de produtividade e switches. b) Roteador, sistema operacional de rede e protocolo de comunicação. c) Servidor de rede, softwares de banco de dados e protocolo de comunicação. d) Software de produtividade, protocolo de comunicação e servidor. e) Protocolo de comunicação, sistema operacional de rede e notebook. Resposta Serviços de rede são meios pelos quais os componentes eletrônicos trocam informações e compartilham recursos. Esses serviços estão na camada de aplicação da arquitetura da internet. O conhecimento de portas e protocolos de comunicação é informação fundamental para uma administração de redes eficiente. Alguns protocolos e seus serviços: Serviços de Rede Fonte: adaptado de: livro-texto Protocolo Porta Serviço FTP TCP 20/21 Transferência de arquivos SSH TCP 22 Terminal remoto seguro TELNET TCP 23 Terminal remoto não seguro SMTP TCP 25 Transferência de mensagens de e-mail DNS TCP/UDP 53 Tradução direta e reversa de nomes de domínio em endereços de rede DHCP UDP 68 Configuração automática de interfaces de rede TFTP UDP 69 Transferência rápida de arquivos sem garantias HTTP TCP 80 Transferência de conteúdos hipermídia São computadores projetados com grande desempenho e recursos físicos de alta performance para o gerenciamento de ambientes distribuídos, locais e remotos. É parte de uma arquitetura denominada Cliente/Servidor. Os clientes de uma rede são os demais dispositivos conectados ao servidor. Componentes de uma rede de computadores: servidor Ao visitar um site, o seu navegador faz a solicitação de abertura de uma página que está disponível a partir de um endereço. Essa é uma estrutura cliente/servidor que se utiliza de vários protocolos e recursos para essa comunicação. Funcionamento de uma comunicação web O planejamento de uma nova rede de computadores requer um conhecimento aprofundado de como os recursos serão consumidos a partir da arquitetura cliente/servidor. Essa atenção inicial ao projeto permite mitigar possíveis falhas e interrupções de serviços. Um ambiente completo em componentes e recursos pode ser observado na imagem abaixo: Administração de uma rede de computadores Fonte: adaptado de: livro-texto Servidor principal Internet FDDI Switch principal T0 F0 E1 E0 Token Ring H IJ KWorkgroup switch L N M O P Repetidor BridgeHub D E F CBA G Os investimentos em componentes e recursos de redes são sempre muito altos para uma organização. Os principais fatores que influenciam nesse tipo de investimento são: Recursos computacionais de hardware e de software; Segurança da informação; Tipos de sistemas de informação; Disponibilidadeda informação (confidencialidade, integridade e disponibilidade); Relação custo-benefício. Administração de uma rede de computadores Algumas áreas específicas de um ambiente distribuído foram catalogadas e disponibilizadas pela Organização Internacional para Padronização – ISO (International Organization for Standardization). Essas áreas são: Análise de falhas: identificar o ponto exato da ocorrência da falha; Análise de utilização: verificação dos níveis de acesso dos usuários; Análise de arquitetura da rede: acompanhamento dos impactos causados no sistema, desde sua inicialização ou por um período específico onde o sistema esteve em manutenção; Análise de desempenho: analise a taxa de utilização da rede. Essa informação é definida como throughput; Áreas de gerenciamento dentro de um ambiente de rede Análise de segurança: chaves de criptografia, controle de distribuição de senhas. A segurança deve ser considerada em planos de contingência para proteção de dados e integridade da informação. É a análise detalhada do funcionamento de uma rede de computadores para garantir o seu pleno funcionamento. A inspeção está baseada em todas as informações geradas pelos serviços sistêmicos de um ambiente de redes. Algumas categorias de classificações dessas informações são: fixas, dinâmicas e dados estatísticos. Inspeção e administração de redes Fixas: representam as identificações de roteadores, switches, portas e cabos de rede. Dinâmica: informações que representam dados de performance da rede. Dados estatísticos: análise de diversos parâmetros de serviços de uma rede. A administração da rede considera as ações de modificação de parâmetros de configuração dos equipamentos, na maioria dos casos, de forma remota. Alguns pontos em destaque para uma administração eficiente de redes são: Descrição dos pontos de configuração dos dispositivos da rede; Definição e possíveis modificações dos parâmetros; Forma como os componentes de rede irão se comunicar dentro dos padrões estabelecidos; Utilização dos softwares necessários de acordo com a arquitetura da rede; Análise de valores gerados; Entrega de relatórios que informem as condições gerais dos equipamentos e seus parâmetros de configuração. Administração da rede de comunicação O serviço de inspeção realizado junto aos parâmetros de um ambiente de rede é a análise detalhada do funcionamento dessa rede, para garantir o seu pleno funcionamento. Para que essa inspeção aconteça, informações são geradas dentro de 3 categorias diferentes. Indique qual a alternativa corresponde as 3 categorias em questão. a) Fixa, dinâmica e dados de segurança. b) Fixa, dinâmica e dados de backup. c) Fixa, dinâmica e dados estatísticos. d) Dados estatísticos, dinâmica e identificação de roteadores. e) Dinâmica, dados de segurança e identificação de equipamentos de rede. Interatividade O serviço de inspeção realizado junto aos parâmetros de um ambiente de rede é a análise detalhada do funcionamento dessa rede, para garantir o seu pleno funcionamento. Para que essa inspeção aconteça, informações são geradas dentro de 3 categorias diferentes. Indique qual a alternativa corresponde as 3 categorias em questão. a) Fixa, dinâmica e dados de segurança. b) Fixa, dinâmica e dados de backup. c) Fixa, dinâmica e dados estatísticos. d) Dados estatísticos, dinâmica e identificação de roteadores. e) Dinâmica, dados de segurança e identificação de equipamentos de rede. Resposta Essas ferramentas são softwares preparados para a realização de medições, testes e acompanhamento de informações geradas em um ambiente de rede. Fica a critério de cada administrador de rede analisar as funcionalidades dessas ferramentas e utilizá-las conforme demanda. Algumas dessas ferramentas não são exatamente um software único, e sim um conjunto de comandos que o próprio sistema operacional fornece para o gerenciamento de controle de funções em um ambiente de rede. Alguns são responsáveis por funções de uma rede. Outros interagem com o ambiente como um todo. Principais ferramentas para administração de redes Programa usado para testar conectividade de endereços da rede. Ele está disponível em todos os sistemas operacionais e é de grande utilidade para os administradores de redes. A conectividade é verificada por meio da transmissão de mensagens ao endereço indicado. A confirmação é realizada quando há o retorno das mensagens ao remetente, no caso, o computador que enviou as mensagens. O programa também mostra o tempo de retorno da mensagem resposta. As principais falhas identificadas com o Ping são a falta de conectividade, indisponibilidade do endereço destino e sobrecarga na comunicação. Programa Ping Vamos a um exemplo do PING, usado em um domínio web da Sociedade Brasileira de Computação (sbc.org.br). Nesse primeiro exemplo, vamos usar o domínio de forma incorreta para demostrar como o erro é gerado. Não será digitado o .br no final. Note que uma mensagem de tempo esgotado foi enviada como retorno. Programa Ping Fonte: autoria própria Veja que agora o comando Ping foi direcionado ao endereço correto do site da SBC. Assim podemos visualizar que o retorno das mensagens enviadas foi 100% tratado. No total, foram 4 pacotes enviados e os mesmos 4 pacotes recebidos. O endereço do IP do site da SBC também pode ser verificado na imagem:143.54.31.24 Programa Ping Fonte: autoria própria A tabela abaixo apresenta o conjunto de parâmetros permitidos com o Ping: Programa Ping Fonte: adaptado de: livro-texto Opção Função -a Levantamento de endereços que podem servir de nomes para hosts -f Identifica o sinal de não fragmentação em um pacote de comunicação padrão -t Envia pacotes ping ao host determinado até que seja interrompido pela execução de um comando, como o CTRL-C -n Num Exibe a quantidade de requisições de eco que devem ser enviadas -i TTL Realiza o acerto dos pacotes do tipo TTL -r Num Armazena o encaminhamento de contagem da rota para padrão IPV4 -w Tempo Exibe o tempo máximo esperado para cada resposta obtida em relação ao envio do pacote. Tempo mostrado em milissegundos -R Realiza o teste na rota de envio através da utilização do cabeçalho do próprio roteamento. Serve também para o novo padrão IPV6 -s Num Implementa os valores de data e hora (timestamp) em cada trecho de contagem de roteamento. Esse parâmetro é utilizado somente para o padrão IPV4 -S endereco Exibe o endereço de origem do pacote enviado que será usado -4 Força a utilização do padrão IPV4 para envio do pacote de dados -6 Força a utilização do padrão IPV6 para envio do pacote de dados O programa Tracert é utilizado para identificar a rota que os pacotes transmitidos por um computador seguem até o seu destino pela internet. Programa Traceroute / Tracert Fonte: autoria própria Sobre o comando PING, pode-se afirmar que: a) É usado para testar a conectividade de endereços de rede. b) Pode ser usado para saber se o cabeamento de uma rede está adequado. c) Deve ser usado sempre que um novo cliente for conectado a uma rede. d) É usado para identificar a rota dos pacotes transmitidos pelo computador. e) Pode ser usado apenas quando se identifica um problema estrutural de rede. Interatividade Sobre o comando PING, pode-se afirmar que: a) É usado para testar a conectividade de endereços de rede. b) Pode ser usado para saber se o cabeamento de uma rede está adequado. c) Deve ser usado sempre que um novo cliente for conectado a uma rede. d) É usado para identificar a rota dos pacotes transmitidos pelo computador. e) Pode ser usado apenas quando se identifica um problema estrutural de rede. Resposta Utilizado para exibir as configurações de rede TCP/IP de um dispositivo. Comando ipconfig Fonte: autoria própria A tabela abaixo mostra alguns parâmetros do comando ipconfig e suas ações executadas: Comandoipconfig Fonte: adaptado de: livro-texto /release Desconsidera a configuração de rede atual, liberando recursos para uma nova configuração /renew Realiza uma consulta ao serviço DHCP para receber uma nova configuração de rede /displaydns Apresenta todas as informações contidas no cache DNS local /flushdns Remove as informações do cache DNS local Ele é semelhante ao comando IPCONFIG. A diferença principal é que o ifconfig é utilizado nos sistemas operacionais LINUX. O significado do comando provém da denominação Interface Configuration. Por meio dele, também é possível modificar configurações que estejam em uso das interfaces de rede contidas no computador. Comando ifconfig Esse protocolo atua entre os protocolos que fazem parte da camada TCP/IP, permitindo que se conheça o endereço físico da placa de rede do dispositivo conectado à rede, correspondente a um determinado endereço IP. Protocolo ARP Fonte: adaptado de: livro-texto C:\Users>arp –a Interface: 192.168.0.26 --- 0x4 Endereço IP 192.168.0.1 192.168.0.13 192.168.0.255 224.0.0.2 224.0.0.22 224.0.0.251 224.0.0.252 224.0.0.253 239.0.0.250 239.0.0.252 239.255.255.250 255.255.255.255 Endereço físico 44-6a-b7-42-75-60 cc-2d-8c-bb-28-f7 ff-ff-ff-ff-ff-ff 01-00-5e-00-00-02 01-00-5e-00-00-16 01-00-5e-00-00-fb 01-00-5e-00-00-fc 01-00-5e-00-00-fd 01-00-5e-00-00-fa 01-00-5e-02-00-fc 01-00-5e-7f-ff-fa ff-ff-ff-ff-ff-ff Tipo dinâmico dinâmico estático estático estático estático estático estático estático estático estático estático A tabela a seguir apresenta uma lista de parâmetros do comando ARP. O comando possui o mesmo nome do protocolo. Protocolo ARP Fonte: adaptado de: livro-texto Opção Função -a Exibe as entradas arp atuais -a endereço Exibe as entradas arp para o endereço especificado -g Parâmetro equivalente ao –a -d endereço Remove o registro arp para o endereço especificado -s Realiza uma mapeamento arp estático A função do comando ipconfig é a mesma função do comando ifconfig, porém existe uma diferença básica entre esses dois comandos. Identifique nas alternativas abaixo qual é essa diferença. a) Ambos apresentam as configurações de IP, porém apenas em computadores clientes de uma rede. b) Eles apresentam os IPs de configuração dos dispositivos conectados a uma rede, seguindo um tipo de protocolo específico. c) Podem ser usados como comandos de indexação de protocolos. d) Funcionam da mesma forma, porém o IPCONFIG é destinado ao sistema operacional Windows e o IFCONFIG pertence ao sistema operacional LINUX. e) Funcionam da mesma forma, porém o IFCONFIG é destinado ao sistema operacional Windows e o IPCONFIG pertence ao sistema operacional LINUX. Interatividade A função do comando ipconfig é a mesma função do comando ifconfig, porém existe uma diferença básica entre esses dois comandos. Identifique nas alternativas abaixo qual é essa diferença. a) Ambos apresentam as configurações de IP, porém apenas em computadores clientes de uma rede. b) Eles apresentam os IPs de configuração dos dispositivos conectados a uma rede, seguindo um tipo de protocolo específico. c) Podem ser usados como comandos de indexação de protocolos. d) Funcionam da mesma forma, porém o IPCONFIG é destinado ao sistema operacional Windows e o IFCONFIG pertence ao sistema operacional LINUX. e) Funcionam da mesma forma, porém o IFCONFIG é destinado ao sistema operacional Windows e o IPCONFIG pertence ao sistema operacional LINUX. Resposta ATÉ A PRÓXIMA!
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