Este documento discute projetos de topologia de rede, incluindo redundância, balanceamento de carga, topologias de rede campus e WAN. Ele fornece exemplos de como implementar Spanning Tree Protocol e VLANs em redes campus.
Aula 07 - Projeto de Topologia e Exercícios - Parte II
1. Projeto de Redes de Computadores
Fatec São Paulo
Análise e Desenvolvimento de Sistemas
Aula 07 – Projetando a topologia de Rede – parte II
Dalton Martins
dmartins@gmail.com
São Paulo, setembro, 2011
2. Projeto de redundância
● A redundância permite atingir melhores requisitos de
disponibilidade através da duplicação de elementos na
rede;
● Podemos implementar redundância dentro de uma rede
como um todo e entre camadas do modelo hierárquico;
● 2 possibilidades:
● Conexões redundantes (backup): considerar capacidade e
tempo de uso;
● Balanceamento de carga: melhoria de desempenho e
disponibilidade. Algumas tecnologias suportam
balanceamento em até 6 caminhos paralelos.
3. Projeto de Topologias redundantes
Dois recursos importantes
no projeto de redundância da
topologia de uma rede:
- Caminhos
redundantes: cria
alternativas para a continuidade
das atividades da rede.
- Balanceamento de
carga: além de proporcionar
melhoria na disponibilidade, a
redundância pode auxiliar no
desempenho da rede.
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4. Projeto de uma rede Campus
● Uma rede campus é o nome dado a redes que atendem a
um local específico, seja um prédio de uma organização,
a planta de uma fábrica, todas as salas de um escritório,
etc;
● Em geral, projetamos esse tipo de rede considerando:
● Pequenos domínios de largura de banda;
● Pequenos domínios de broadcast;
● Redundância em algum nível;
● Espelhamento de servidores;
● Diferentes formas de uma estação atingir o roteador para
comunicações para fora da rede.
5. Projeto de uma rede Campus
● A rede é projetada seguindo o modelo hierárquico em 3 camadas:
● Camada de acesso: contém as estações de acesso dos usuários, telefones IP,
switches de conexão e pontos de acesso wireless. Os melhores switches serão
utilizados para conectar na camada de distribuição. Os serviços dessa camada
serão: acesso a rede, controle de broadcast, filtragem de protocolos e marcação
de QoS nos pacotes;
● Camada de distribuição: agrega áreas inteiras de conexão dentro de um prédio
e provê conectividade ao núcleo via roteadores. Os serviços dessa camada são:
roteamento, QoS, controle de acesso e requisitos de desempenho. Redundância
e balanceamento são sugeridos.
● Camada de núcleo: interconecta as camadas de acesso e distribuição com o
data center, gerenciamento de rede e módulos de borda. Utiliza os melhores
roteadores e provê QoS, além de funcionalidades se segurança.
6. Projeto de Topologias rede campus
Uma rede campus envolve a
junção de várias redes
locais conectando, por
exemplo, várias instalações de
uma planta de produção de
2 recursos são
fundamentais no projeto desse
uma empresa.
tipo de topologia:
Tem um raio de ação limitado, - Spanning Tree
em geral variando até alguns Protocol (STP)
poucos quilômetros.
- Virtual LAN (VLAN)
É um projeto característico do
domínio de uma única
instalação de uma
empresa. 6
7. Projeto de Topologias rede campus: Spanning Tree Protocol
Equipamento de comutação
Spanning Tree Protocol é Segmentos de rede
um protocolo para
equipamentos de rede que
permite resolver
problemas de loops
em redes comutadas cuja
topologia introduza anéis Anel
nas ligações.
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8. Projeto de Topologias rede campus: Spanning Tree Protocol
O algoritmo spanning tree
coloca cada porta de
bridge/switch no estado
forwarding ou no estado
blocking.
Considera-se que todas as
portas no estado forwarding
em um dado momento estão
na spannig tree ativa.
O conjunto de portas no
estado forwarding cria um
único caminho pelo
qual os quadros são
enviados entre os
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segmentos ethernet.
9. Spanning Tree
● Cada LAN, nessa configuração, terá uma e
apenas uma porta designada e toda a bridge,
com exceção da root, terá uma simples porta
raiz conectada a LAN. O resultado é que a rede
terá a forma de uma árvore.
● Escolher qual será a root bridge é um passo
fundamental. Um switch que seja rápido e que
fique no centro da topologia será favorável.
● Geralmente, será um switch da camada de
distribuição.
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10. Projeto de Topologias rede campus: Virtual LAN
Uma rede local virtual (VLAN) é
uma rede logicamente
independente.
Várias VLAN's podem co-existir
em um mesmo switch, de forma a
dividir uma rede local em mais de
uma rede, criando domínios de
broadcast separados.
Uma VLAN também torna possível
colocar em um mesmo domínio de
broadcast, hosts com
localizações físicas distintas
e ligados a switches diferentes.
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11. Projeto de Topologias: rede WAN
A Wide Area Network (WAN),
Rede de área alargada ou
Rede de longa distância,
também conhecida como Rede
geograficamente 2 recursos são
distribuída, é uma rede de fundamentais no projeto desse
tipo de topologia:
computadores que abrange
uma grande área geográfica,
com frequência um país ou - Segmentos
continente. redundantes
Normalmente, utilizada para - Privacidadee
conectar grandes empresas e
suas diversas instalações, segurança (Virtual
operadores de Private Network - VPN)
telecomunicação, provedores
de Internet, ambientes 11
governamentais, etc.
13. Projeto de Topologias rede WAN: Virtual Private Network
Uma Rede Particular Virtual
(Virtual Private Network - VPN)
é uma rede de comunicações
privada, construída em cima de
uma rede de comunicações
pública (a Internet).
O tráfego de dados é levado
pela rede pública utilizando
protocolos de
comunicação seguros.
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15. Exercício – parte I
● Você é um consultor de projetos de redes que acabou de ser convidado para uma reunião
com um executivo da empresa MotoTotal SA. A empresa fabrica motocicletas. Seu novo
produto, uma moto elétrica, está despontando no mercado. A empresa está contratando
novos empregados e está ampliando sua capacidade de produção.
● Os atuais funcionários da empresa começaram a reclamar que “a internet está lenta.” Eles
também estão experimentando problemas ao enviar e-mail, acessar aplicações web e
impressão. No passado, a empresa era pequena e não havia esse tipo de problema. O
gerente de operações terceiriza os serviços de informática para uma empresa local, chamada
Proinfo. A empresa instala novas estações de trabalho, servidores, fornece suporte técnico e
gerencia os switches, roteadores e firewall. A MotoTotal está considerando internalizar os
serviços de informática e deseja saber como sua rede pode se desenvolver para melhorar na
ampliação de sua produção. Com base nisso, reflita sobre:
● Que pesquisas você precisaria fazer antes do seu encontro inicial sobre a empresa e seu setor?
● Que problemas em geral a empresa está vivenciando? Que princípios de projetos de redes foram
ignorados quando a Proinfo projetou a rede atual?
● Liste 4 maiores interessados para o novo projeto de redes dentro da MotoTotal. Para eles, determine
alguns objetivos, restrições e contextos;
● Liste 5 questões que você colocaria para a equipe de gestão. Por quê você colocaria essas questões?
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16. Exercício – parte II
● A MotoTotal, em sua rede campus, vai suportar aproximadamente 200 funcionários e
um novo data center. Um outro recurso da rede é um sistema em estado da arte de
produção com equipamentos que irão se comunicar em rede com os servidores no
data center, dando suporte a controle e gerenciamento da produção em tempo real.
Engenheiros irão acessar os servidores de seus Pcs na camada de acesso da rede.
● A empresa irã vender sua nova moto online e em parceria com especialistas de
vendas. Para as vendas online, a empresa planeja uma DMZ que conecta um servidor
público na Web, um servidor de DNS e um servidor de e-mail. O servidor web precisa
se comunicar com os servidores de back-end que rodam o sistema de faturamento no
data center. A MotoTotal também planeja abrir escritórios de suporte a venda
espalhados pela cidade para os especialistas de vendas. Os escritórios devem ficar a
500 kilômetros da matriz.
● Desenhe a topologia lógica dessa rede. Com base na sua topologia, responda:
● Explique por quê sua solução atende aos requisitos da MotoTotal;
● Liste as principais comunidades de usuários de seu projeto;
● Liste os maiores estoques de dados e as comunidades de usuários de cada estoque;
● Identifique os maiores fluxos de dados no desenho de sua topologia;
● Como seu projeto irá tratar questões de segurança?
● Que questões você fará para a empresa enquanto desenvolve seu projeto? 16
