Implementação de Redes Locais Virtuais e de QoS

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
ESPECIALIZAÇÃO SEMI-PRESENCIAL EM REDES DE COMPUTADORES
DIEGO SANDRO ZILLI
IMPLEMENTAÇÃO DE REDES LOCAIS VIRTUAIS E DE QUALIDADE DE
SERVIÇO EM VOIP EM UMA REDE LOCAL DA PREFEITURA MUNICIPAL
DE SÃO LOURENÇO DO OESTE
MONOGRAFIA DE ESPECIALIZAÇÃO
PATO BRANCO
2012

DIEGO SANDRO ZILLI
IMPLEMENTAÇÃO DE REDES LOCAIS VIRTUAIS E DE QUALIDADE DE
SERVIÇO EM VOIP EM UMA REDE LOCAL DA PREFEITURA MUNICIPAL
DE SÃO LOURENÇO DO OESTE
Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado
ao I Curso de Especialização Semi-Presencial
em Redes de Computadores, da Universidade
Tecnológica Federal do Paraná, campus Pato
Branco, como requisito parcial para obtenção
do título de Especialista.
Orientador: Professor MSc. Fabiano Scriptore
de Carvalho
PATO BRANCO
2012

RESUMO
ZILLI, Sandro Diego. Implementação de redes locais virtuais e de qualidade de serviço em
VOIP em uma rede local da Prefeitura Municipal de São Lourenço do Oeste. 2012. 61 f.
Monografia (Especialização Semi-Presencial em Redes de Computadores). Universidade
Tecnológica Federal do Paraná. Pato Branco, 2012.
Este trabalho tem como tema central a implementação de uma política de qualidade de
serviço, organização e segurança em uma rede de computadores, utilizando VLANs
(Virtual Local Area Networks) para segregar o tráfego de diferentes domínios de
broadcast. Como principal protocolo foi utilizado o Spanning Tree Protocol, essencial para
o funcionamento de uma rede de computadores. A pesquisa é de natureza aplicada, e
explicativa quanto a seu propósito, utilizando apoio bibliográfico e de uma pesquisa de
campo para coleta de informações sobre a rede local da Prefeitura Municipal de São
Lourenço do Oeste. A partir dessa coleta juntamente com o apoio bibliográfico foi
estipulado critérios para se configurar uma rede segura.
Palavras chave: Segurança. Qualidade de Serviços. VLAN. STP. IEEE 802.1Q.

ABSTRACT
ZILLI, Sandro Diego. Implementation of virtual local area networks and quality of VOIP
service on a local network in São Lourenço do Oeste City Hall. 2012. 61 f. Monografia
(Especialização Semi-Presencial em Redes de Computadores). Universidade Tecnológica
Federal do Paraná. Pato Branco, 2012.
This work is focused on the implementation of a policy of quality of service, organization
and security in a computer network using VLANs (Virtual Local Area Networks) to
segregate traffic from different broadcast domains. Spanning Tree Protocol, essential for
the functioning of a computer network, is the main protocol to be used. The research is of
applied nature, and explanatory in their purpose, using bibliographic support and a field
survey to collect information on the local network of the São Lourenço do Oeste City Hall.
From this collection along with supporting literature was a stipulated criterion for setting up
a secure network.
Key Words: Security. Quality of Services. VLAN. STP. IEEE 802.1Q.

LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Modelo de Referência OSI................................................................................ 16
Figura 2 - Modelo de Referência TCP/IP........................................................................... 18
Figura 3 – Topologia Estrela.............................................................................................. 19
Figura 4 – Redes em Barramento ..................................................................................... 20
Figura 5 – Rede separada por VLANs .............................................................................. 23
Figura 6 – Associação de portas a diferentes VLANs ....................................................... 24
Figura 7 – Associação de endereços MAC a diferentes VLANs........................................ 25
Figura 8 – Rede em trunk e access................................................................................... 26
Figura 9 – Diferença do quadro ethernet com e sem TAG ................................................ 26
Figura 10 – Serviços distribuídos em QoS ........................................................................ 28
Figura 11 – Domínios Genéricos e de Países ................................................................... 31
Figura 12 – Funcionamento do Firewall ............................................................................ 32
Figura 13 – Diferença do consumo de energia entre 1000 CPU X 1000 Thin Client......... 35
Figura 14 – Tela inicial do Wireshark................................................................................. 36
Figura 15 – Capturando as informações com um filtro em HTTP...................................... 37
Figura 16 – Máquina utilizada como servidor em 2005..................................................... 38
Figura 17 – Gerencia de Tecnologia de Informação em 2007........................................... 39
Figura 18 – Diretoria de Tecnologia de Informação em 2012............................................ 40
Figura 19 – Rede da Prefeitura definida para a configuração em VLAN........................... 45
Figura 20 – Rede da Educação definida para a configuração em VLAN. ......................... 46
Figura 21 – Rede da Saúde definida para a configuração em VLAN................................ 46
Figura 22 – Rede da Prefeitura em um único domínio de broadcast. ............................... 54
Figura 23 – Captura dos pacotes na rede da Prefeitura.................................................... 54
Figura 24 – Rede da Escola São Francisco na mesma rede com o Laboratório............... 54
Figura 25 – Captura dos pacotes na rede da Escola S. Francisco com o Laboratório...... 55
Figura 26 – Rede da Escola São Francisco separada do Laboratório em VLAN.............. 55
Figura 27 – Captura dos pacotes na rede da Escola São Francisco em VLAN. ............... 55
Figura 28 – Rede do Laboratório da São Francisco separada da Escola em VLAN......... 56
Figura 29 – Captura dos pacotes na rede do Laboratório São Francisco em VLAN......... 56
Figura 30 – Rede da Escola São Francisco na mesma rede com o Laboratório............... 57
Figura 31 – Captura dos pacotes da Escola São Francisco e Lab. STP desabilitado....... 57
Figura 32 – Rede da Escola São Francisco separada do Laboratório em VLAN.............. 57
Figura 33 – Captura dos pacotes da Escola S. Francisco em VLAN. STP desabilitado.... 58
Figura 34 – Rede do Laboratório São Francisco separada da Escola em VLAN.............. 58
Figura 35 – Captura dos pacotes do Lab. São Francisco em VLAN. STP desabilitado. ... 59

LISTA DE SIGLAS
CC Com Cópia
CCO Com Cópia Oculta
CD-ROM Compact Disc Read-Only Memory
CPD Centro de Processamento de Dados
DHCP Dynamic Host Configuration Protocol
DIO Distribuidor Interno Óptico
DNS Domain Name System
FTP File Transport Protocol
HD Hard Disk
HTTP Hypertext Transfer Protocol
ICMP Internet Control Message Protocol
ID Identity
IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
IP Internet Protocol
ISO International Standards Organization
LAN Local Area Network
MAC Media Access Control
OSI Open System Interconnection
QOS Quality of Service
RSVP Resource Reservation Protocol
SMTP Simple Mail Transfer Protocol
SNMP Simple Network Management Protocol
STP Spanning Tree Protocol
TCP Transmission Control Protocol
TOS Type of Service
UDP User Datagram Protocol
USB Universal Serial Bus
VLAN Virtual Local Area Network
VOIP Voice Over Internet Protocol
WWW World Wide Web

LISTA DE QUADROS
Quadro 01 – Benefícios no consumo de energia .............................................................. 35
Quadro 02 – Rack com os nobreaks................................................................................. 41
Quadro 03 – Rack com os servidores e serviços disponibilizados a Prefeitura ................ 41
Quadro 04 – Rack com os switches, fibras e central telefônica. ....................................... 42
Quadro 05 – Rack com os switches e patch panel da rede Prefeitura .............................. 42
Quadro 06 – Switches composto em cada órgão municipal externo................................. 43
Quadro 07 – Criando uma VLAN....................................................................................... 44
Quadro 08 – Adicionando uma porta a VLAN.................................................................... 44
Quadro 09 – Configurando uma porta trunk...................................................................... 44
Quadro 10 – Mapeamento para a configuração das VLANs. ............................................ 45
Quadro 11 – Criação das VLANs definidas no mapeamento da rede. .............................. 47
Quadro 12 – Configuração do switch (192.168.50.10)...................................................... 47
Quadro 13 – Configuração do switch (192.168.50.11). ..................................................... 48
Quadro 26 – Configuração nos switches para a utilização do QoS................................... 53

SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 10
1.1 TEMA ...................................................................................................................... 10
1.1.1 Delimitação de Pesquisa ................................................................................... 10
1.2 PROBLEMA E PREMISSAS ....................................................................................11
1.3 OBJETIVOS............................................................................................................ 12
1.3.1 Objetivo Geral.................................................................................................... 12
1.3.2 Objetivos Específicos......................................................................................... 12
1.4 JUSTIFICATIVA....................................................................................................... 13
1.5 EMBASAMENTO TEÓRICO ................................................................................... 13
1.6 ESTRUTURA .......................................................................................................... 14
2. REFERENCIAL TEÓRICO ........................................................................................... 15
2.1 REDES DE COMPUTADORES .............................................................................. 15
2.1.1 O Modelo de Referência OSI............................................................................. 15
2.1.2 O Modelo de Referência TCP/IP........................................................................ 17
2.2 REDES LOCAIS...................................................................................................... 19
2.2.1 Ethernet ............................................................................................................. 20
2.2.2 Fast Ethernet ..................................................................................................... 20
2.2.3 Giba Ethernet..................................................................................................... 21
2.2.4 Hub Ethernet...................................................................................................... 21
2.2.5 Switch Ethernet.................................................................................................. 22
2.3 REDES LOCAIS VIRTUAIS .................................................................................... 22
2.3.1 Métodos de Configuração.................................................................................. 24
2.3.2 Tipos de Conexão.............................................................................................. 25
2.3.3 Benefícios.......................................................................................................... 26
2.4 QUALIDADE DE SERVIÇOS (QoS)........................................................................ 27
2.4.1 Modelos de QoS para Internet........................................................................... 28
2.4.2 QoS sobre VOIP ................................................................................................ 29
2.5 SERVIÇOS, DISPOSITIVOS E FERRAMENTAS ................................................... 29
2.5.1 DHCP................................................................................................................. 29
2.5.2 DNS ................................................................................................................... 30
2.5.3 E-Mail................................................................................................................. 31
2.5.4 Firewall ............................................................................................................. 32
2.5.5 Thin Client ......................................................................................................... 34
2.5.6 Wireshark .......................................................................................................... 35
3. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS......................................................................... 38
3.1 Informações da rede na Prefeitura Municipal de São Lourenço do Oeste .............. 38
3.2 Levantamentos da Infraestrutura. ........................................................................... 41
3.3 Implantações das VLANs........................................................................................ 43
3.3.1 Métodos e Comandos ....................................................................................... 43
3.3.2 Estudo da rede em VLANs ................................................................................ 45
3.3.3 Configurações das VLANs................................................................................. 47
3.4 Implantação do QoS sobre VOZ ............................................................................. 53
3.5 Testes Realizados ................................................................................................... 53
4. CONCLUSÂO................................................................................................................ 60
REFERÊNCIAS................................................................................................................. 61

10
1. INTRODUÇÃO
Neste capítulo é tratado o tema, a delimitação da pesquisa, os problemas e as
premissas, o objetivo geral, os objetivos específicos, a justificativa, o embasamento
teórico e a estrutura deste trabalho.
1.1 TEMA
Nos últimos anos está sendo vivenciado um crescimento dos usuários da
rede mundial de computadores (Internet). As pessoas estão cada vez mais trocando
informações on-line, um dos motivos foi a facilidade de adquirir o seu próprio
computador ou dispositivo móvel.
Na maioria das empresas, universidades e órgãos públicos estão inseridas as
redes locais (LANs – Local Area Networks), um sistema de comunicação de dados
confinado a uma área geográfica limitada, possuindo altas taxas de transmissão, de
acordo com a tecnologia utilizada (MORAES, 2002). Uma rede local atua em um
único domínio broadcast, ou seja, todos os dispositivos que estão ligados a ela,
receberão a mesma informação de broadcast que está sendo enviada para um
determinado dispositivo, gerando assim grande tráfego na rede, deixando a rede
lenta.
Uma solução para minimizar a quantidade de dados trafegados seria a
utilização das redes locais virtuais (VLANs – Virtual Local Area Networks), pois sua
principal função é possibilitar que com o mesmo switch possa se dividir a rede local
em mais de um domínio de broadcast, criando as redes virtuais. Deste modo, torna-
se possível utilizar vários domínios separados de broadcast nesta rede.
A proposta deste trabalho, portanto, é apresentar esta tecnologia como uma
solução a Prefeitura Municipal de São Lourenço, resolvendo problemas de broadcast
e organização da rede.
1.1.1 Delimitação de Pesquisa
Inicialmente é será apresentado o conceito de redes de computadores, como
ela funciona e suas principais características. Em seguida é abordado os conceitos
das redes locais, tecnologia Ethernet e os padrões Ethernet.

11
Referente às redes virtuais locais, que é o foco principal do estudo, é
mostrado o conceito e as características de uma VLAN, tipos, protocolos e os seus
benefícios.
E por último é apresentado sobre QoS (Quality of Service), direcionado para
a tecnologia de VOIP (Voice Over Internet Protocol).
1.2 PROBLEMA E PREMISSAS
Atualmente as redes de computadores são importantes, tanto no ambiente
empresarial quanto residencial. O custo para implantação de uma rede residencial
tem um valor menor quanto a uma rede empresarial, pois a quantidade de
equipamentos necessários para o funcionamento da rede é menor. Em redes
empresariais, os aspectos relacionados ao custo ou investimento não podem ser
considerados de maneira isolada. É necessário considerar os benefícios providos
por equipamentos confiáveis, largura de banda, ferramentas e tecnologias
adequadas. Muitas vezes, para que se tenha um ambiente confiável, é necessário
investir em equipamentos bons e que podem ser caros. Contudo, esses
equipamentos garantem segurança dos dados, tanto nas empresas quanto nos
computadores pessoais.
Como as redes de computadores são de muita importância às empresas, e
muitas delas possuem milhares de computadores, um fator importante que deve ser
considerado é a questão de broadcast na rede, ou seja, o tráfego de informações.
Muitos técnicos que trabalham no departamento de Tecnologia da Informação de
uma empresa não têm o conhecimento sobre esses tráfegos e acabam deixando
toda a rede vulnerável a isso, e a rede se torna mais lenta em termos de tráfego de
dados e com menos segurança. Para planejar uma rede segura, primeiramente é
necessário definir e perceber a importância dos dados em uma rede (COMER,
2007).
Uma forma de resolver o problema de tráfego e de segurança é por meio de
redes locais virtuais. Essa tecnologia é responsável por separar as redes locais em
várias redes virtuais no mesmo ambiente de trabalho, sendo assim essas redes não
se comunicam entre si.
Apoiado nessa preocupação, o foco principal dessa pesquisa visa ajudar a
solucionar o seguinte problema:

12
Como controlar o tráfego de rede?
Visando resolver esse problema, a ideia dessa pesquisa é mostrar o
funcionamento das redes locais virtuais e alguns protocolos de equipamentos de
redes que podem ser utilizados para resolver problema de tráfego da rede da
Prefeitura Municipal de São Lourenço do Oeste.
1.3 OBJETIVOS
Para uma melhor contextualização dos objetivos deste estudo são
apresentados de forma distinta o objetivo geral e os objetivos específicos.
1.3.1 Objetivo Geral
Analisar a situação da rede da Prefeitura Municipal de São Lourenço do
Oeste e implantar uma política que atenda os requisitos de segurança e de
qualidade de serviço, utilizando os protocolos adequados para resolver o problema
de tráfego na rede.
1.3.2 Objetivos Específicos
• Identificar as principais necessidades para resolver um problema de tráfego
na rede da Prefeitura Municipal de São Lourenço do Oeste;
• Apresentar uma proposta de implementação de VLAN para resolver
problemas relacionados a tráfego e segurança de rede;
• Definir os protocolos nos switches;
• Definir políticas de QoS (Quality of Service) para atender os requisitos de
VOIP em uma rede em VLAN;
• Validar a solução proposta.

13
1.4 JUSTIFICATIVA
Com o barateamento dos computadores e a utilização de sistemas, as redes
estão se tornando cada vez mais necessárias, tanto por usuários domésticos quanto
nos ambientes empresariais. O crescimento tem sido maior nos ambientes
empresariais, nos quais são adquiridos vários equipamentos de redes para atender
as suas necessidades. Muitas vezes, as redes de algumas empresas não são
projetadas para suportar todos os equipamentos, podendo causar vários problemas,
como lentidão, tempestades de broadcast e latência sobre voz IP.
Como forma de minimizar ou reduzir a incidência desses problemas, este
trabalho tem o foco de apresentar uma solução tecnológica em redes virtuais locais,
sendo:
1. O protocolo a ser usado em um switch;
2. Quais as configurações que devem ser feitas;
3. Como deixar as redes mais seguras;
4. Como dividir a rede local em redes virtuais (VLAN);
5. Usufruir do serviço de qualidade para VOIP;
6. Mostrar os benefícios que isso trará para a empresa.
Para isso, será feito um estudo na Prefeitura Municipal de São Lourenço do
Oeste, indicando a melhor forma de se corrigir esse problema de tráfego.
As informações obtidas poderão ser utilizadas para melhorar a segurança da
rede desta instituição ou em outras empresas que apresentem esse tipo de
problema.
1.5 EMBASAMENTO TEÓRICO
Com a intenção de mostrar conceitos sobre Redes de Computadores, Redes
Locais, Redes Locais Virtuais e Qualidade de Serviços destacam-se os trabalhos
bibliográficos de Comer (2007), Tanenbaum (2003), Mendes (2007) e Camacho
(2012) e alguns sites descritos na bibliografia deste trabalho.

14
1.6 ESTRUTURA
O trabalho esta organizado em quatro capítulos.
O Capítulo 1 apresenta a Introdução, contendo o Tema, a Delimitação da
Pesquisa, os Problemas e as Premissas, os Objetivos, a Justificativa, o
Embasamento Teórico e a Estrutura descrita aqui.
O Capítulo 2 concentra na Fundamentação Teórica da pesquisa.
O Capítulo 3 é a parte da Implantação da Tecnologia que foi estudada,
apresentando a infraestrutura tecnológica da Prefeitura, os equipamentos que ela
possui, a Implantação e os Resultados dos Testes.
O Capítulo 4 contém a Conclusão do trabalho.

15
2. REFERENCIAL TEÓRICO
Neste capítulo é descrito o referencial teórico do trabalho, composto pelos
seguintes assuntos: redes de computadores, o modelo de referência OSI (Open
Systems Interconnection), o modelo de referência TCP/IP (Transmission Control
Protocol/Internet Protocol), redes locais, hubs e switches ethernet, fast e gigabit
ethernet, redes virtuais locais, métodos, seus benefícios e qualidade de serviços
sobre VOIP.
2.1 REDES DE COMPUTADORES
Pode-se conceituar o termo rede de computadores como uma forma-padrão
de interligar computadores que permite o compartilhamento de recursos físicos ou
lógicos. Esses recursos podem ser tanto para empresas quanto para indivíduos, que
podem ser definidos como unidades de CD-ROM (Compact Disk – Read Only
Memory), diretórios do disco rígido, impressoras, scanners entre outros (MENDES,
2007).
Segundo Mendes (2007) no início da concepção das redes, cada fabricante
possuía a sua forma de trabalho e sua própria linha de desenvolvimento de
tecnologia. Por exemplo, a placa de rede do fabricante X que só poderia
estar conectada a uma placa do mesmo fabricante, por meio físico (fio)
também desenvolvido por ele. Caso houvesse problemas relacionados a
preços ou de relacionamento entre as partes, a empresa detentora dos
equipamentos não tinha como procurar outra opção. A única alternativa
existente naquela época era a substituição do hardware e do software
instalado por equipamentos de outro fabricante. Dessa forma, o problema
não era resolvido, mas contornado, e os prejuízos eram grandes.
2.1.1 O Modelo de Referência OSI
Visando resolver este problema de incompatibilidade entre fabricantes, na
década de 1970 a ISO (International Standars Organization) criou uma padronização
internacional dos protocolos empregados nas diversas camadas, chamado de
modelo de referência OSI (Open Systems Interconnection), pois ele trata da
interconexão de sistemas abertos, ou seja, sistemas estão abertos à comunicação a
outros sistemas (TANENBAUM, 2003). Esse modelo possui sete camadas (Figura
1). As camadas em ordem crescente são: física, enlace de dados, rede, transporte,
sessão, apresentação e aplicação.

16
Figura 1 - Modelo de Referência OSI
Fonte: Cisco, 2012
Segue uma breve descrição das sete camadas:
Camada Física: trata-se de uma transmissão de bits por um canal de
comunicação, incluindo aspectos mecânicos, elétricos, de sincronização e com o
meio físico de transmissão. Contudo, isso deve garantir que, quando um lado enviar
um bit 1, o outro lado o receberá como um bit 1, não podendo ser um bit 0
(TANENBAUM, 2003).
Camada de Enlace: o principal objetivo desta camada é transformar um canal
de transmissão em uma linha livre de erros de transmissão para a camada de rede,
dividindo os dados de entrada em quadro de dados, assim os transmitindo
sequencialmente até receber um quadro de confirmação se o serviço é confiável. E
possivelmente corrigir erros que possam ocorrer no meio físico (TANENBAUM,
2003).
Camada de Rede: responsável por controlar a operação da sub-rede,
determinando como os pacotes são roteados da origem até o destino, cuidando do
tráfego e roteamento dos dados da rede (TANENBAUM, 2003).
Camada de Transporte: sua função básica é aceitar dados da camada de
sessão, dividi-los em unidades menores caso haja necessidade, e repassar os
mesmos para a camada de rede, garantindo que todos os pacotes sejam entregues
(TANENBAUM, 2003).
Camada de Sessão: permite que os usuários de diferentes máquinas
estabeleçam sessões entre si, cuidando do controle de diálogo e a sincronização de
qual máquina deve transmitir em cada momento (TANENBAUM, 2003).

17
Camada de Apresentação: é responsável pela comunicação entre
computadores com diferentes representações de dados, resolvendo assim o
problema de sintaxe entre os sistemas (TANENBAUM, 2003).
Camada de Aplicação: trata-se de serviços utilizados pelos usuários, como
transferência de arquivos, correio eletrônico e entre outras facilidades. Um protocolo
utilizado é o HTTP (HyperText Transfer Protocol), que constitui a base para o WWW
(Word Wide Web). Quando uma página web é acessada, ele envia o nome da
página desejada ao servidor, utilizando o protocolo HTTP. Com isso, o servidor
transmite a página novamente (TANENBAUM, 2003).
2.1.2 O Modelo de Referência TCP/IP
O modelo TCP/IP não foi criado para ser um modelo de referência padrão e
sim foi projetado para atender as necessidades da Arpanet, que era uma rede de
pesquisa patrocinada pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos. E com o
tempo universidades e órgãos públicos foram conectadas, usando linhas telefônicas
dedicadas. Após o surgimento das redes de rádio e satélites esse modelo de
referência foi forçado a ser criado, pois os protocolos existentes mostraram
problemas, denominando-se, assim, uma nova arquitetura de rede (TANENBAUM,
2003).
O principal objetivo do modelo TCP/IP era realizar a conexão de várias redes
de maneira uniforme. Com isso o Departamento de Defesa dos Estados Unidos
queria que suas conexões permanecessem intactas enquanto as máquinas de
origem e de destino estivessem funcionando, mesmo que algumas máquinas ou
linhas de transmissão intermediárias deixassem de operar por um tempo. Além
disso, era necessária uma arquitetura flexível, capaz de se adaptar a aplicações com
requisitos divergentes, no caso, a transferência de arquivos e a transmissão de
dados de voz em tempo real (TANENBAUM, 2003).
O TCP/IP é composto por quatro camadas (Figura 2), a camada de Host, a
camada de Internet (Inter-Redes), a camada de Transporte e a camada de
Aplicação.

18
Figura 2 - Modelo de Referência TCP/IP
Fonte: Cisco, 2012
Camada de Acesso à Rede: esta camada raramente é descrita em livros e
documentação, mas o que se diz é que o host deve se conectar à rede utilizando
algum protocolo que seja possível enviar pacotes IP (Internet Protocol), este
protocolo não é definido e varia de host para host e de rede para rede
(TANENBAUM, 2003).
Camada de Internet (Inter-Redes): permite que os hosts enviem pacotes em
qualquer rede e garante que esses pacotes trafeguem independentemente até o
destino, esse destino pode ser uma rede diferente. Estes pacotes podem chegar até
mesmo fora de ordem, obrigando as camadas superiores a reorganizá-los.
A camada de inter-redes define um formato de pacote padrão e um protocolo
denominado IP, entregando esses pacotes onde for necessário, dando atenção para
parte de roteamento, visando evitar congestionamento (TANENBAUM, 2003).
Camada de Transporte: tem a mesma função que a camada de transporte
do modelo OSI, garantir que os pacotes enviados sejam entregues, havendo uma
conversão entre a origem e destino. Dois protocolos fim a fim foram definidos nesta
camada, sendo os estes: TCP (Transmission Control Protocol) e UDP (User
Datagram Protocol).
- TCP: é um protocolo orientado a conexões confiáveis que permite a entrega
de um pacote enviado pela origem até o destino. O TCP também fragmenta os
pacotes em mensagens e os encaminha para a camada de inter-redes. Chegando
ao destino o TCP monta essas mensagens e envia uma confirmação de entrega
para a origem (COMER, 2007).

19
- UDP: é um protocolo utilizado para transporte rápido entre hosts TCP/IP,
mas ele não garante entrega e nem verificação de dados, ele simplesmente
encaminha o pacote para o destino (COMER, 2007).
Camada de Aplicação: é responsável pela execução dos serviços utilizados
pelos usuários como transferência de arquivos, e-mail e terminal virtual, também
conhecido como telnet (TANENBAUM, 2003).
2.2. REDES LOCAIS
As redes locais, conhecidas como LANs, são redes privadas localizadas em
um único edifício, empresas, órgãos públicos, universidades e outras organizações,
podendo estar em grandes distâncias limitadas. Sua principal característica é
conectar computadores pessoais ou de um grupo de trabalho, permitindo o
compartilhamento de arquivos, impressoras e a troca de informações.
Sua maneira de transmissão em redes tradicionais tem uma velocidade de 10
Mbps (Ethernet) a 100 Mbps (Fast Ethernet), mas em redes modernas podem
chegar de 1 Gbps a até 10 Gbps (Giga Ethernet).
As redes locais podem ter diversas topologias. Nas Figuras 3 e 4 estão,
respectivamente as topologias de estrela e a de barramento.
- Topologia Estrela: é a rede mais comum entre empresas de pequeno porte,
pois seu objetivo é ter vários computadores interligados a um equipamento de
distribuição, conhecidos como switches ou hubs, o qual os computadores se
conectam a eles através de um cabo, formando uma rede local.
Figura 3 – Topologia Estrela
Fonte: Estudoderedes.wordpress.com, 2012
- Redes em Barramento: é uma rede menos usual, mas ela consiste em
vários computadores interligados por um cabo coaxial, sendo que em cada ponta
desse cabo existe terminadores para evitar a perda de dados enviados pelas

20
estações ligadas a ele, já que no momento que é enviado um pacote as outras
máquinas devem esperar o fim da transmissão (TANENBAUM, 2003).
Figura 4 – Redes em Barramento
Fonte: Estudoderedes.wordpress.com,2012
2.2.1 Ethernet
O padrão Ethernet, também conhecido como IEEE 802.3, surgiu em 1973,
nos laboratórios da Xerox, com o desafio de criar um sistema que permitisse a
conexão de estações entre si ou com servidores em uma rede local. Todas as
estações compartilhavam o meio de transmissão por um cabo coaxial, utilizando
uma conexão de barramento, com uma transferência de 3 Mbps (MENDES, 2007).
Cada estação e servidor têm uma chave de 48 bits única, conhecida como
endereço MAC (Media Access Control), garantindo, assim, que todos os sistemas
ethernet tenham endereços diferentes.
Essa tecnologia foi trabalhada por um grupo conhecido como Comitê de
Padrões 802.3, do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE 802.3),
visando criar a padronização da ethernet. A partir dessa padronização, qualquer
empresa podia produzir a sua própria placa de rede, com uma velocidade de até 10
Mbps.
Surgiram novas versões da ethernet, a 100 Mbps, 1 Gbps e velocidades ainda
mais altas. A parte de cabeamento também melhorou, e foram acrescentados
recursos de comutação e outras características.
As próximas seções apresentam um pouco dessas tecnologias.
2.2.2 Fast Ethernet
Na década de 1990, o grupo de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE)
reuniu o comitê 802.3 para idealizar uma forma mais rápida de transferência de
arquivos. Nessa reunião surgiu um novo padrão denominado fast ethernet, sendo ele

21
uma evolução da ethernet e também conhecido como IEEE 802.3u, assim podendo
oferecer maior velocidade de transferência, chegando a 100 Mbps (MENDES, 2007).
Este padrão fast ethernet também pode oferecer transmissões de dados a
200 Mbps quando configurado com placas operando no modo full-duplex, ou seja,
oferece a capacidade de aumentar em duas vezes o desempenho da rede
(MENDES, 2007).
Quando referenciado a atingir uma velocidade de 100 Mbps na transferência
de dados, deve ser considerado que todos os seus equipamentos como o hub e o
switch tenham suporte a essa velocidade de transferência, também é necessário
saber se o cabo é correto e se as placas são compatíveis com a rede.
2.2.3 Gigabit Ethernet
Em 1998 o grupo de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE), reuniu o
comitê 802.3 novamente para trabalhar em uma ideia de melhorar cada vez mais o
padrão ethernet. Nessa reunião então surgiu o padrão gigabit ethernet, denominado
com o nome de IEEE 802.3z e com uma velocidade que podia atingir uma taxa de
transferência de 1 Gbps (MENDES, 2007).
Mas como ocorre em todos os padrões, deve-se verificar se todos os
equipamentos, cabos e placas terão suporte a essa velocidade de transferência,
para que o referido padrão seja utilizado com otimização.
2.2.4 Hub Ethernet
Os Hubs representam dispositivos de conexão entre estações e servidores de
uma rede local. Funciona como um repetidor multiportas, no qual os sinais recebidos
em qualquer porta são transmitidos para as demais. É um elemento passivo no
sentido de que não examina endereços MAC ou IP (MENDES, 2007).
Existem hubs com quantidades de portas de conexão diferentes, podendo ter:
4, 8, 16, 24, 48 e etc. Esses equipamentos têm suporte a uma taxa de 10 Mbps e
100 Mbps, sendo assim não suportando a tecnologia gigabit ethernet. Para essa
tecnologia existe um equipamento conhecido como switch.

22
2.2.5 Switch Ethernet
Os switches têm praticamente a mesma função do hub, que seria a conexão
entre estações e servidores de uma rede local, mas com algumas diferenças muitos
importantes para um bom funcionamento da rede. Uma vantagem é que ele analisa
o endereço MAC da placa de rede da estação solicitada se é igual ao MAC a ser
enviado. Deste modo não envia os dados a todas as estações ligadas a este switch,
permitindo aumento no desempenho da rede (MENDES, 2007).
Outra importante diferença é a existência dos switches gerenciáveis, que
permitem a criação das redes virtuais locais mais conhecidas como VLANs e definir
alguns protocolos para que a rede esteja mais segura e protegida contra invasores e
problemas.
O protocolo descrito como Protocolo Spanning Tree (STP) é responsável por
resolver os problemas de loop na rede. Um problema que por mais simples que seja
de ser resolvido, pode ser muito difícil de ser identificado, causando transtornos à
rede. Um exemplo clássico deste loop ocorre quando há a conexão das pontas de
um mesmo cabo de rede em um mesmo switch. Com este protocolo ativo, as portas
conectadas iriam perder a conexão, não causando loop na rede.
2.3 REDES LOCAIS VIRTUAIS
Uma vez definidos os equipamentos de rede e as tecnologias que serão
utilizadas, é necessário verificar um fator muito importante para um bom
funcionamento em uma rede: a quantidade de pacotes de broadcast gerados na
rede.
Quanto mais extensa a rede, mais esses broadcasts circulam pela rede, pois
as bridges encaminham os quadros de broadcasts para todas as portas dos
switches, menos para a porta da qual recebeu o broadcast. Contudo, não são
necessários que todos os computadores de uma rede recebam os quadros, somente
os destinatários. Para evitar esta divulgação de broadcast, é possível criar
agrupamentos de máquinas que precisam receber a mesma divulgação, assim cada
grupo receberá somente os broadcasts do seu grupo, dando mais segurança e
velocidade na troca de informação à rede.

23
Para resolver esse problema foi desenvolvida uma solução conhecida como
VLAN. As VLANs dividem uma rede LAN em grupos lógicos permitindo que mesmo
computadores ligados fisicamente a bridges separadas possam formar uma rede
virtual. O resultado desse processo origina LANs individuais separadas dentro de
uma grande LAN. Para diferenciar uma VLAN da outra é atribuído um ID diferente a
cada uma delas (MENDES, 2007).
Na Figura 5 está um exemplo do uso da VLAN em uma rede com quatro
computadores conectados a um switch. Foram criadas duas VLANs, com
identificadores diferentes, em que os computadores ligados nas portas determinadas
com ID da VLAN1 se comunicam somente com os computadores desta VLAN. O
mesmo ocorre com os computadores da VLAN2.
Figura 5 – Rede separada por VLANs
Fonte: Rodrigues, 2012
Para a configuração de uma VLAN é preciso saber quantas VLANs haverá,
quais computadores participarão de cada VLAN e qual será o nome de cada uma
delas. As VLANs se baseiam em um switch projetado a isso, um switch gerenciável.
Existem diversos fabricantes de switches. Para uma padronização de
comunicação de VLAN entre eles, foi desenvolvido um protocolo conhecido como
padrão IEEE 802.1q. Esse protocolo é usado na configuração de troncos entres os
switches e, contudo resolve o problema de incompatibilidade entre fabricantes
(CAMACHO, 2012).
Através deste switch é possível utilizar métodos para projetar uma VLAN, no
caso como será a configuração dele, podendo ser via portas e endereço MAC.

24
2.3.1 Métodos de Configuração
Até agora, partiu-se do princípio de que, de algum modo um switch consegue
dividir uma rede local em várias redes locais virtuais. São usados métodos para a
utilização desta tecnologia, que são as seguintes:
- VLAN nível 1 (por portas): definida a VLAN na porta do switch, ou seja,
cada porta será identificada com um ID de VLAN, onde todos os computadores que
estiverem conectados nas portas com a mesma ID estarão na mesma rede virtual.
Este método vem sendo utilizado por ser de configuração rápida e simples, mas com
uma desvantagem: se o usuário mudar de local de trabalho, o administrador da rede
deverá reconfigurar à porta novamente para a VLAN necessária. A Figura 6
apresenta uma representação gráfica de VLANs compartilhando um mesmo switch.
Figura 6 – Associação de portas a diferentes VLANs
Fonte: Brainbell.com, 2012
- VLAN nível 2 (por MAC): definido o endereço do MAC nas configurações
das VLAN em um switch, ou seja, os membros de uma rede virtual são identificados
pelo endereço MAC da placa de rede da estação de trabalho, onde o switch
reconhece o endereço MAC pertencendo a cada VLAN (MORAES, 2002). Em redes
maiores, esse método não é uma tarefa fácil, pois deve-se acessar cada máquina
para identificar o endereço MAC que a placa de rede possui. Mas ele tem a
vantagem que se o usuário mudar seu local de trabalho, não é necessário
reconfigurar a porta do computador, como a VLAN de nível 1. A Figura 7 apresenta
esquematicamente essa associação.

25
Figura 7 – Associação de endereços MAC a diferentes VLANs
Fonte: Brainbell.com, 2012
2.3.2 Tipos de Conexão
Segundo Moraes (2002), em uma rede local virtual os dispositivos podem ser
conectados de três formas, são elas:
- Enlace de tronco (trunk): este tipo de enlace de conexão é obrigado a ter
suporte a VLANs, podendo ser configurado somente entre switch-switch ou switch-
roteador. Ele também é responsável por enviar as informações para mais de uma
VLAN, não podendo ser VLANs individualmente. Neste enlace é adicionado um
campo TAG em seu quadro ethernet, no qual é levado o ID de cada VLAN.
- Enlace de acesso (access): este tipo de enlace de conexão não tem
suporte a VLAN a uma porta de um switch. Esses dispositivos podem ser um ou
vários equipamentos de uma rede, como computadores, impressoras, voips entre
outros. Neste enlace o campo TAG da VLAN não é identificado, pois esses
equipamentos de rede não são compatíveis com o protocolo 802.1Q, sendo assim
removido do quadro ethernet.
- Enlace híbrido (hybrid): este tipo de enlace de conexão é uma combinação
entre o enlace de tronco e do enlace de acesso, podendo ser com ou sem suporte a
VLAN.
Na Figura 8 está uma representação de uma rede com os enlaces de acesso
e do modo tronco.

26
Figura 8 – Rede em trunk e access
Fonte: Moronvieira.blogspot.com.br, 2012
Na Figura 9 o campo TAG é adicionado em um quadro ethernet original. Com
esse campo tem-se as informações necessárias para uma VLAN funcionar
corretamente.
Figura 9 – Diferença do quadro ethernet com e sem TAG
Fonte: Moronvieira.blogspot.com.br, 2012
2.3.3 Benefícios
Com a implantação das VLANs em uma rede, é possível usufruir de vários
benefícios, dentre os quais estão:
- Controle do tráfego de broadcast: tempestades de broadcast podem surgir
por um mau funcionamento de uma placa de rede, cabos de conexão mal feitos,
loop na rede ou até mesmo por vírus que se disseminam por broadcast. Com as
VLANs definidas, o número de pacotes é reduzido entre os endereços
desnecessários, aumentando a capacidade da rede.
- Isolamento de usuários: com as VLANs definidas, evita-se que usuários
causem problemas à rede. Cada usuário pode ser isolado de forma que não consiga

27
acessar as máquinas dos outros. Uma rede pode ser segmentada em
departamentos, como: agricultura, recursos humanos, administração, social, saúde,
educação entre outros. Sendo assim cada departamento só tem acesso às
máquinas e impressoras do grupo, por exemplo.
- Maior segurança: com esses limites de tráfegos e isolamento dos usuários,
pode-se ter maior segurança e desempenho na rede, onde cada rede virtual terá seu
trafego de broadcast separado e se alguma máquina receber um vírus, somente
ficará na sua rede virtual.
2.4. QUALIDADE DE SERVIÇOS (QoS)
Desde a existência do protocolo IP, que foi desenvolvido como um protocolo de
comunicação, ninguém garantia uma reserva de recursos da rede. Com o
crescimento na rede mundial Internet, o uso da integração de voz e dados em uma
mesma rede de pacotes está sendo cada vez mais aplicada, mas às vezes com
pouca qualidade de serviço e não atendendo às necessidades dos usuários.
Uma solução conhecida como Qualidade de Serviço (QoS), veio ao mercado
para diferenciar os fluxos de rede e reservar uma parte da banda concorrida para os
usuários que necessitam de um serviço contínuo sem cortes, ou seja, garantir um
nível aceitável de perda de pacotes, para um uso de dado (VOIP, videoconferência,
dados etc.) (KIOSKEA.NET, 2009).
Definido um QoS na rede é possível resolver um problema de
congestionamento de pacotes. Com essa solução ativa os pacotes são marcados
para distinguir os tipos de aplicações, assim os roteadores são configurados para
criar filas diferentes para cada pacote de acordo com a prioridade deles, indicando o
rumo que cada pacote trafegará.
Na Figura 10 está um exemplo do uso do QoS. Nesse exemplo o switch recebe
três pacotes, sendo de vídeo, dados e e-mail, separando conforme suas diferenças.

28
Figura 10 – Serviços distribuídos em QoS
Fonte: TML.TKK.FI, 1998.
2.4.1 Modelos de QoS para Internet
Para implantar o QoS na Internet há dois modelos conhecidos como serviços
integrados (IntServ) e serviços diferenciados (DiffServ).
- Serviços Integrados (IntServ): é caracterizado por reserva de recursos, ou
seja, antes de iniciar uma comunicação, o emissor solicita ao receptor a alocação de
recursos necessárias para definir uma boa qualidade na transmissão dos dados,
utilizando o protocolo RSVP (Resourse Reservation Protocol) para a troca de
mensagens (SANTOS, 1999).
Essa alocação de recursos pode ser a largura de banda e o tempo em que
será estabelecida a conexão, sendo assim o emissor terá uma faixa de largura de
banda em um tempo determinado para transmitir seus dados.
- Serviços Diferenciados (DiffServ): é caracterizado por definir os tipos de
classes de serviços, ou seja, esse método parte do princípio que domínios
adjacentes tenham um acordo sobre os serviços que serão disponibilizados entres
os mesmos, utilizando um cabeçalho de um pacote IP chamado de TOS (Type of
Service) para a representação do tipo do serviço (SANTOS, 1999).
Nesse serviço podemos criar classes para dividir os tráfegos, definindo qual
pacote terá procedência sobre os outros. Por exemplo, o trafego pode ser divido em
duas classes, sendo elas X e Y, onde o X terá procedência sobre o Y. Outro exemplo
real é que com este serviço ativo pode ser dada a máxima prioridade a jogos online,
e menos prioridade a serviços HTTP, E-MAIL, FTP ou vice e versa.

29
2.4.2 QoS sobre VOIP
O uso da telefonia em voz sobre o protocolo IP também conhecido como VOIP
está sendo muito utilizado atualmente, sendo a economia um dos principais fatores
desta utilização, onde com conexão a Internet é possível realizar chamadas de voz
(BETTAGROUP.COM.BR, 2012).
Vale ressaltar também que para garantir a qualidade do VOIP é necessário ter
uma boa largura de banda da rede. E este é um grande desafio nas redes: como
conseguir uma boa qualidade de voz com banda limitada.
A qualidade de voz significa ser capaz de ouvir e falar com uma voz clara e
contínua, sem ruídos indesejados. A utilização do QoS possibilita que os fluxos de
voz sejam tratados, assim permitindo melhores informações. Mas para essa
utilização é necessário adquirir equipamentos que tenham um software de QoS,
assim usufruindo deste benefício, e tendo uma telefonia de boa qualidade.
2.5 SERVIÇOS, DISPOSITIVOS E FERRAMENTAS
Em uma rede de computadores alguns serviços são essenciais para o seu
funcionamento, podendo obter com esses serviços um bom desempenho e
segurança. Também para um funcionamento ideal é possível utilizar ferramentas
para realizar testes e analisar a rede. Nas subseções a seguir são apresentados
alguns desses serviços e ferramentas.
2.5.1 DHCP
O protocolo Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) é um serviço
responsável por configurar os endereços IP de forma dinâmica em uma rede de
computadores, ou seja, com este serviço ativo, quando um computador é conectado
a rede ou movido para outro local, ele obtém as informações automáticas sem
requerer que um administrador realize mudanças a uma base de dados.
Para lidar com a configuração automática, o DHCP usa uma abordagem
cliente-servidor. Quando o computador inicializa, ele difunde por broadcast uma
DHCP request para a qual um servidor envia uma DHCP relay, sendo assim
recebendo um IP determinado (COMER, 2007).

30
Um administrador de redes pode configurar um servidor DHCP em duas
formas: endereços reservados ou endereços sob demanda.
- Endereços Reservados: neste método de configuração um endereço de IP
é definido associado ao MAC da placa de rede do computador e será sempre o
mesmo para a máquina. É reservado um IP no servidor DHCP para o MAC de
destino.
- Endereços Sob Demanda: neste método de configuração um endereço de
IP é enviado a um computador pelo servidor DHCP através de uma escolha do
próximo IP livre em sua base de dados. Como não sendo de modo reservado, este
método tem um tempo determinado para o seu uso. Caso não seja usado pelo
tempo configurado no servidor DHCP, este é liberado para ser usado em outro
computador.
Com a instalação de um servidor DHCP em uma rede de computadores, a
tarefa de definir o endereço IP manualmente acabaria, eliminando um problema
muito comum hoje em uma rede, que é a duplicação de IP. Isso ocorre quando duas
máquinas ou dispositivos de rede possuem IPs iguais.
2.5.2 DNS
O protocolo Domain Name System (DNS) é um serviço responsável por
traduzir endereços IPs em nomes de domínio ou vice-versa, sendo que, hoje em dia
os programas utilizam endereços IPs para comunicação e acesso. Não é habitual
enviar um e-mail para diego@201.25.192.41 ou acessar um site
http://201.25.192.42, será muito difícil memorizar esses endereços. Com o serviço
de DNS os endereços seriam modificados para os domínios específicos, facilitando o
acesso para o usuário.
Hoje a Internet é dividida em mais de 200 domínios de nível superior e cada
domínio cobre muitos hosts. Cada domínio é particionado em subdomínios e assim
por diante (TANENBAUM, 2003).
Existem dois tipos de domínios de nível superior: os genéricos e os de países,
esquematicamente representados na Figura 11.
- Genéricos: conhecidos como: .com (comercial), .net (provedores de rede),
.org (organizações sem fins lucrativos, .gov (governo), .edu (instituição
educacionais) entre outros. Exemplo: www.saolourenco.sc.gov.br.

31
- Países: depende da entrada de cada país, podendo ser: .br (Brasil), .ar
(Argentina), .pt (Portugal), .it (Itália) entre outros países. Exemplo:
www.saolourenco.sc.gov.br.
Figura 11 – Domínios Genéricos e de Países
Fonte: Leite, 2012
2.5.3 E-Mail
E-mail, também conhecido como correio eletrônico, consiste de um serviço
capaz de enviar mensagens e arquivos através da Internet ou intranet para pessoas
ou até mesmo para um grupo de pessoas. Seu funcionamento depende do acesso à
Internet e fácil de usar. Para mandar, receber e encaminhar as mensagens basta o
usuário saber o endereço eletrônico do destinatário e também ter um programa
capaz de realizar esses envios.
Um endereço eletrônico possui um dado de identificação necessário para
enviar uma mensagem. Ele é composto de uma parte relacionada ao destinatário, o
que vem antes do @ e de uma parte relacionada com a localização do destinatário,
o que vem após o caractere @. Por exemplo: usuário@saolourenco.sc.gov.br
(VIRTURAL.UFC.BR, 2012).
Existem algumas siglas importantes que o usuário deve saber ao enviar um e-
mail, que são elas:
- “TO” ou em português “Para”: neste campo é informado o e-mail do
destinatário para o envio, podendo ser mais de um.
- “CC” ou em português “Cópia”: neste campo é informado o e-mail de
outro destinatário para ser enviada uma cópia da mensagem enviada ao destinatário
do campo “Para”.

32
- “CCO” ou em português “Cópia Oculta”: neste campo é informado o e-
mail de outro destinatário para ser enviada uma cópia da mensagem enviada ao
destinatário do campo “Para”, mas sem que eles saibam para quem foram enviadas
as cópias.
Nem sempre os e-mails trazem benefícios. Hoje em dia, o e-mail é um serviço
muito utilizado pelos hackers para enviar spam aos destinatários. Esses spams têm
a função de enviar automaticamente várias mensagens para os e-mails, podendo ser
propagandas ou mesmo de vírus.
2.5.4 Firewall
Com um aumento expressivo na rede mundial de computadores, as
informações pessoais e de trabalho devem ser cada vez mais protegidas para que
os invasores não consigam roubá-las e causar um dano indesejável as suas
informações. E para tentar barrar intrusos há uma tecnologia no serviço de rede,
conhecido como firewall.
Firewall vem do termo em inglês e sua tradução tem o significativo de uma
parede corta-fogo, ou seja, evita que um incêndio se alastre em um ambiente
(TYSON,2012). Este termo na informática é conhecido por uma barreira de proteção
com a função de filtrar as informações que entram pela Internet para uma rede local,
podendo bloqueá-las ou liberá-las conforme as regras definidas no firewall. A Figura
12 ilustra a funcionalidade de um firewall.
Figura 12 – Funcionamento do Firewall
Fonte: Tyson, 2012.
Estas regras podem ser definidas para solucionar problemas de administração
de uma rede, como por exemplo: uma Prefeitura possui cerca de 800 computadores
e todos eles têm acesso à Internet, mas um administrador da rede quer que somente

33
um grupo de computadores de uma secretaria tenha acesso à Internet, negando o
acesso ao restante das secretarias. Também é possível bloquear ou liberar as portas
de certos programas, deixando somente o acesso a estes programas para devidos
usuários.
Um firewall pode ser um software ou um hardware dependendo para qual
utilidade. Na maioria das vezes em redes maiores são utilizados estes dois modos,
pois um firewall de hardware tem funções mais complexas para o gerenciamento de
controles das informações. Já o firewall de software pode ser tanto de terceiros,
onde este é instalado e configurado diretamente no computador, ou pode vir
acompanhado com o sistema operacional instalado juntamente com o computador,
como: no sistema operacional Windows.
Sua função pode ser definida de acordo com a necessidade do administrador
da rede, como, por exemplo:
- Endereços de IP: este processo de filtragem é feito através do IP da
máquina do usuário ou de uma faixa de IP. Exemplo: um determinado IP
(201.25.192.60) precisa fazer uma conexão para um servidor fora da rede local para
receber uns arquivos através de um programa, sendo assim será criado uma regra
para este determinado IP receber estes arquivos.
- Domínios: este processo tem basicamente o mesmo funcionamento dos
endereços de IP, pois como fica difícil de lembrar a sequência de números que um
endereço de IP possui, este processo é filtrado por domínios. Exemplo: um
determinado domínio (www.saolourenco.sc.gov.br) precisa ser bloqueado para uns
usuários e liberado para outros usuários em uma empresa, sendo assim será criada
uma regra para este domínio.
- Protocolos: este processo é utilizado para filtrar protocolos de serviços que
se comunicam com a Internet, como: IP, TCP, HTTP, FTP, UDP, ICMP, SMTP, SNMP
e TELNET. Exemplo: o protocolo ICMP conhecido como PING, pode ser bloqueado
através do firewall para que os invasores não possam fazer um ataque através deste
protocolo.
- Portas: este processo é utilizado para filtrar as portas que um servidor de
serviço possui. Exemplo: é preciso bloquear o acesso ao Messenger de uma
determinada Prefeitura, onde ele utiliza a porta 1863 para a conexão a Internet. Com
uma regra definida para bloqueio desta porta ninguém conseguirá conectar ao
Messenger.

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- Palavras e Frases: este processo é utilizado para filtrar palavras ou frases
que coincidam dentro de um arquivo definido no firewall. Exemplo: Pode ser possível
bloquear uma palavra “blog”, onde todos os sites que compõe desta palavra serão
bloqueados. Este modo é muito utilizado para bloquear conteúdos adultos e sites
indesejáveis.
Com um firewall configurado e alguns destes modos definidos é possível ter
mais tranquilidade no gerenciamento de uma rede. Isso porque haverá mais
segurança com os arquivos e proteção contra invasores. Contudo, é necessário
estar sempre atualizado em termos da configuração do firewall. Novos vírus surgem
e os invasores estão tentando de algum modo descobrir alguma forma de entrar em
uma rede local para causar algum dano.
2.5.5 Thin Client
Thin Client é um equipamento conhecido por muitos como um terminal burro,
pois nele são aproveitados todos os seus recursos para realizar o uso em um devido
trabalho. A diferença para os computadores é que ele não possui um espaço de
armazenamento integrado e todas as informações são armazenadas em um servidor
que este thin client faz a conexão remota para o seu uso.
Além de não possuir um HD (Hard Disk), esses equipamentos podem ser
configurados para impedir que os usuários usem as portas USB (universal serial
bus) e drive de CD-ROM, assim evitando que alguns vírus sejam transmitidos a rede
local por estes dispositivos.
Um fator muito importante da utilização de thin client em uma rede de
computadores é sua estimativa de vida, pois com o passar do tempo, caso este
precise de um melhoramento no desempenho, somente será feito um upgrade em
único equipamento, o servidor que este thin client faz a conexão remota. Sendo
assim não há necessidade de realizar um upgrade em todos os thin client da rede.
Com o uso de computadores convencionais haveria a necessidade de realizar um
upgrade em todos, ou até mesmo adquirir novos equipamentos.
Em questão de energia consumida por um thin client, uma empresa
especializada em solução de tecnologia conhecida como Onda TI realizou uma
comparação entre 1000 computadores x 1000 thin clients, como mostra a Figura 13.

35
Figura 13 – Diferença do consumo de energia entre 1000 CPU X 1000 Thin Client
Fonte: Morais, 2012
Através deste comparativo citado na Figura 13 podemos ter alguns benefícios
relacionados a consumo de energia, onde é demostrado no Quadro 01.
Quadro 01 – Benefícios no consumo de energia
- Redução de 90% no consumo de energia por ano.
- Redução de 131.810 kw / hora por ano.
- Economia perto dos R$34.000,00 em custo de energia.
- Redução de 27 toneladas de lixo eletrônico após seis anos de uso.
- Redução significativa no uso de ar condicionado.
- Redução de poluição sonora na área dos usuários
Fonte: Morais, 2012
Com essas informações, um administrador de uma rede já pode pensar em
substituir ou adquirir para seu parque tecnológico essa tecnologia de thin client, pois
terá mais segurança, mais economia quanto à energia consumida e seus
equipamentos terão mais tempo de vida.
2.5.6 Wireshark
Wireshark é um analisador de protocolos que serve para capturar as
informações que trafegam pela rede, possibilitando analisar alguns problemas da
rede e os protocolos que nela trafegam. Esta ferramenta pode trazer benefícios ou
malefícios, pois ela pode ser utilizada tanto por um administrador da rede quanto por
um hacker. Sendo um sniffer, todos os dados que passam pela rede serão
capturadas, assim essas informações poderão ser roubadas pelos hackers, e com
estas informações podem trazer danos à rede.

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Esta ferramenta é livre e pode ser baixada diretamente do site do fabricante
(http://www.wireshark.org/), sem restrições para o seu uso. Foi desenvolvida em
varias plataformas como: UNIX, Linux, Solaris, FreeBSD, NETBSD, OpenBSD, MAC
e Windows (FERRARI, 2008).
Logo após a instalação, é necessário selecionar a placa de rede para capturar
as informações e observar os pacotes que serão capturados. Também é possível
realizar filtros de captura, para que não mostre todos os pacotes que estão
passando pela rede, como por exemplo: um filtro para serem capturadas as
informações que passam pela porta 80 que seria o protocolo HTTP. Na Figura 14 é
selecionada a placa de rede para a captura.
Figura 14 – Tela inicial do Wireshark
Fonte: Autoria Própria.
Na Figura 15 estão sendo capturadas as informações que passam pela porta
80 por um filtro HTTP. Através dessas funcionalidades, é possível verificar como a
rede está se comportando em um ambiente de trabalho, identificando os tráfegos
que estão passando por ela, observar se estão sendo gerados muitos broadcasts e
identificar alguns problemas de hardware que podem causar lentidão à rede.

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Figura 15 – Capturando as informações com um filtro em HTTP
Atualmente, um software com a capacidade de capturar as informações que
passam pela rede é indispensável, pois com ele é possível localizar vulnerabilidades
na rede, e tentar o mais rápido possível corrigi-la para que não traga um transtorno
aos usuários conectados a esta rede.

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3. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Este capítulo apresenta os procedimentos experimentais utilizados na
realização deste trabalho, mais especificamente para o estudo de caso.
3.1 Informações da rede na Prefeitura Municipal de São Lourenço do Oeste
Em 2005 a Prefeitura Municipal de São Lourenço do Oeste passava por muitas
dificuldades na área de informática. A interligação entre secretarias de fora da
Prefeitura não existia. Cada secretaria externa tinha seu próprio acesso a rede
Internet, telefone e computadores, que ficavam totalmente separados dos sistemas
que a Prefeitura possuía.
Seus sistemas de gestão e bancos de dados eram armazenados em um único
servidor, que na verdade era uma máquina desktop de uso pessoal com uma
configuração muito inferior às utilizadas atualmente. O sistema de cabeamento era
desorganizado e sem padronização, causando um grande transtorno em identificar a
que cabo ligava qual máquina (Figura 16). Além disso, para ter acesso a um
computador para trabalho era muito difícil, pois nem todas as salas possuíam
computadores, ou as que possuíam tinham que fazer rodízios entre os funcionários
públicos para a utilização.
Figura 16 – Máquina utilizada como servidor em 2005

39
Mas a partir de 2006, a área de informática passou por uma revolução. A ideia
era centralizar tudo o que se referia à informática em um único espaço físico.
Primeiramente foram adquiridos servidores de grande porte com o objetivo da
centralização dos dados, bancos de dados, DHCP, DNS, E-MAIL, Firewall, Terminal
Server e outros serviços neste espaço físico. O cabeamento também passou por
mudanças. Toda a rede da Prefeitura foi refeita, utilizando assim um padrão de
cabeamento estruturado e racks para a organização. A Figura 17 apresenta o leiaute
da gerência de tecnologia da informação da Prefeitura em 2006.
Figura 17 – Gerencia de Tecnologia de Informação em 2007
As secretarias decentralizadas estão todas ligadas a cabeamento de fibra
óptica a Prefeitura. Sendo assim, o acesso à Internet, telefonia e armazenamento
dos dados são interligadas na central de processamento de dados da Prefeitura.
Cada servidor público passou a ter também seu próprio computador para
trabalho. Com a ideia de centralizar os dados, foi estudada a implantação de uma
tecnologia nova na época, conhecida como thin client.
Hoje o governo municipal possui mais de 300 máquinas no seu grupo de
tecnologia, contando com o setor administrativo, policlínicas, escolas, biblioteca e

40
laboratórios de informática. Também é importante ressaltar que hoje cada professor
e aluno da rede municipal de ensino, possui um equipamento emprestado pela
Prefeitura para o seu uso de trabalho e estudo. Totalizando 1500 netbooks e 150
notebooks.
Outra evolução importante para o município de São Lourenço do Oeste na área
de informática foi à criação de um programa conhecido como “Cidade Digital”, que
oferece acesso à Internet banda larga através de rede gratuita e sem fio a todos os
setores da sociedade e, em especial, a propagação da educação, lazer, desporto e
cidadania para o povo de São Lourenço do Oeste.
A cada ano a Diretoria de Tecnologia de Informação vem crescendo e está
servindo de espelho para outros órgãos públicos e empresas que visitam a
Prefeitura Municipal de São Lourenço do Oeste. Essa evolução pode ser visualizada
por meio da Figura 18 que representa parte do ambiente de trabalho da diretoria de
tecnologia da informação da referida Prefeitura.
Figura 18 – Diretoria de Tecnologia de Informação em 2012

41
3.2 Levantamentos da Infraestrutura
Hoje a Prefeitura Municipal de São Lourenço do Oeste possui um CPD (Central
de Processamento de Dados) com equipamentos de última geração e que consegue
atender adequadamente todos os órgãos ligados à mesma, sendo composto por
cinco racks, onde citados com seus itens nos Quadros 02, 03, 04 e 05:
Quadro 02 – Rack com os nobreaks
Rack - 01 (Nobreaks)
Equipamentos Função
Nobreak Smart-UPS 5000VA Manter os equipamentos do CPD ligados e estabilizados.
Nobreak Smart-UPS 10000VA Manter os equipamentos do CPD ligados e estabilizados.
Battery Pack Smart-UPS 192 V Aumentar a carga de Energia dos Nobreaks.
Quadro 03 – Rack com os servidores e serviços disponibilizados a Prefeitura
Rack - 02 (Servidores e Serviços)
SonicWall NSA 3500 Firewall.
Cisco ASA SSM-10 Firewall.
Barracuda Spam & Vírus 300 Proxy e Firewall.
Servidor IBM x3550 M3 Servidor de Virtualização 01 (Terminal Server Prefeitura).
Servidor IBM x3550 M3 Servidor de Virtualização 02 (Terminal Server Prefeitura).
Servidor IBM x3550 M3 Servidor de Virtualização 03 (Terminal Server Saúde).
Servidor IBM x3550 M3 Servidor de Virtualização 04 (Terminal Server Saúde).
Servidor IBM x3550 Servidor de Virtualização 05 (Terminal Server Educação).
Servidor IBM x3550 M2 Servidor de Virtualização 06 (Terminal Server Escolas).
Servidor IBM x3550 M2 Servidor de Virtualização 07 (Terminal Server Escolas).
Servidor IBM x3650 Servidor de Virtualização 08 (Terminal Server Escolas).
Servidor IBM x3650 Servidor de Virtualização 09 (Aplicativos e Serv. de Impressão e Telefone).
Servidor IBM x3650 M3 Servidor de Virtualização 10 (Banco de Dados).
Servidor IBM x346 Servidor de Virtualização 11 (DHCP, DNS, E-MAIL, BACKUP e Gerência VLAN).
Servidor IBM x346 Servidor de Virtualização 12 (Arquivos).
Switch Cisco Catalyst 2960 Interligar Switch do Rack 02 com Switch do Rack 03.

42
Quadro 04 – Rack com os switches, fibras e central telefônica.
Rack - 03 (Switches, Fibras e Central Telefônica)
Central Telefônica Siemens Realizar ligações externas e internas.
DIO - 01 Distribuir com organização as fibras que chegam até a Prefeitura.
Switch Cisco Catalyst 2960 Interligar Switch do Rack 03 ao Switch do Rack 02 e Rack 04.
Switch Cisco Catalyst 2960 Interligar os Conversores de Fibra com a Prefeitura
Conversor de Fibra 01 Interligar a Secretaria de Educação com a Prefeitura.
Conversor de Fibra 02 Interligar a Escola São Lourenço com a Prefeitura.
Conversor de Fibra 03 Interligar a Escola São Francisco com a Prefeitura.
Conversor de Fibra 04 Interligar a Escola Maria Goretti com a Prefeitura.
Conversor de Fibra 05 Interligar a Escola Santa Catarina com a Prefeitura.
Conversor de Fibra 06 Interligar a Escola Irmã Cecília com a Prefeitura.
Conversor de Fibra 07 Interligar a Escola Irmã Neuza com a Prefeitura.
Conversor de Fibra 08 Interligar a Secretaria de Saúde com a Prefeitura.
Conversor de Fibra 09 Interligar o Posto de Saúde do São Francisco com a Prefeitura.
Conversor de Fibra 10 Interligar o Posto de Saúde do Santa Catarina com a Prefeitura.
Conversor de Fibra 11 Interligar o Posto de Saúde do Cruzeiro com a Prefeitura.
Conversor de Fibra 12 Interligar a Antena da Cidade Digital do Bairro Cruzeiro a Prefeitura.
Conversor de Fibra 13 Interligar a Antena da Cidade Digital do Bairro São Francisco a Prefeitura.
Conversor de Fibra 14 Interligar a Antena da Cidade Digital do Bairro Santa Catarina a Prefeitura.
Conversor de Fibra 15 Interligar a Antena da Cidade Digital do Bairro Perpétuo Socorro a Prefeitura.
Conversor de Fibra 16 Interligar a Antena da Cidade Digital do Bairro Progresso a Prefeitura.
Conversor de Fibra 17 Interligar a Antena da Cidade Digital do Centro de Eventos a Prefeitura.
Conversor de Fibra 19 Interligar a Antena da Cidade Digital do Loteamento Martinello a Prefeitura.
Quadro 05 – Rack com os switches e patch panel da rede Prefeitura
Rack - 04 (Switches e Patch Panel)
Switch 3Com 2824 Interligar os Computadores da Prefeitura
Patch Panel Furukawa Distribuir com organização os ramais de telefones a Prefeitura.
Patch Panel Furukawa Distribuir com organização os ramais de telefones a Prefeitura.
Patch Panel Furukawa Distribuir com organização os pontos de rede a Prefeitura.

43
Nos órgãos municipais externos, a rede da Prefeitura está chegando através de
fibra óptica, sendo citado no Quadro 06 e composto pelos seguintes itens:
Quadro 06 – Switches composto em cada órgão municipal externo
Órgãos Municipais Externos
Local Equipamentos Função
Escola São Lourenço Switch Cisco Catalyst 2960 Series Interligar a Escola com Prefeitura
Escola São Francisco Switch Cisco Catalyst 2960 Series Interligar a Escola com Prefeitura
Escola Maria Goretti Switch Cisco Catalyst 2960 Series Interligar a Escola com Prefeitura
Escola Santa Catarina Switch Cisco Catalyst 2960 Series Interligar a Escola com Prefeitura
Escola Irmã Cecília Switch Cisco Catalyst 2960 Series Interligar a Escola com Prefeitura
Escola Irmã Neusa Switch Cisco Catalyst 2960 Series Interligar a Escola com Prefeitura
Secretaria de Educação Switch Cisco Catalyst 2960 Series Interligar a Educação com Prefeitura
Secretaria de Saúde Switch Cisco Catalyst 2960 Series Interligar a Saúde com Prefeitura
Posto de Saúde - SF Switch Cisco Catalyst 2960 Series Interligar o Posto de Saúde com Prefeitura
Posto de Saúde - CR Switch Cisco Catalyst 2960 Series Interligar o Posto de Saúde com Prefeitura
Posto de Saúde - SC Switch Cisco Catalyst 2960 Series Interligar o Posto de Saúde com Prefeitura
Visando o tamanho da rede e os equipamentos que a Prefeitura possui, o
objetivo é dividir esta rede em várias VLANs, para que diminua o tráfego de
broadcast e assim ter uma rede mais segura e com uma velocidade maior na troca
de informações e arquivos.
3.3 Implantações das VLANs
3.3.1 Métodos e Comandos
Existem dois métodos de configurar uma VLAN: via browser e via linha de
comando. A forma mais simples de configuração seria a via browser, mas como
existem vários fabricantes de switch a forma recomendada seria na forma de texto,
pois a mesma forma de configuração seria para todos os switches do mesmo
fabricante.
Antes de começar a realizar a implantação das VLANs nos switches, é
preciso conhecer alguns comandos necessários para configuração. Esses comandos
são de propriedades dos switches do fabricante da Cisco.
Nos Quadros 07, 08 e 09 são demostrados os principais comandos para um
funcionamento da VLAN:

44
Quadro 07 – Criando uma VLAN
- Entre no modo de configuração global
SW01# configure terminal
- Crie a VLAN, neste caso 10
SW01(config)# vlan 10
- Adicione um nome a VLAN
SW01(config-vlan)# name RH
- Sair
SW01(config-vlan)# end
- Salvar
SW01#wr
Quadro 08 – Adicionando uma porta a VLAN
- Entre na interface que deseja associar a VLAN
SW01(config)# interface fastethernet0/10
- Configure a porta como porta de acesso
SW01(config-if)# switchport mode access
- Adicione a porta a VLAN
SW01(config-if)# switchport access vlan 10
- Sair
- Salvar
SW01#wr
Quadro 09 – Configurando uma porta trunk
- Entre na interface que será trunk
SW01(config)# interface fastethernet0/1
- Configure a porta como trunk
SW01(config-if)# switchport mode trunk
- Adicione a porta a VLAN
SW01(config-if)#switchport trunk allowed vlan 10
- Sair
- Salvar
SW01#wr
Por meio desses comandos é possível começar a implantar as redes virtuais
locais na Prefeitura Municipal de São Lourenço do Oeste, mas antes é necessário
fazer um levantamento da rede em questão, como: os nomes, ID, DHCP, GATEWAY,
DNS, IPs e onde será implantado.

45
3.3.2 Estudo da rede em VLANs
Para a implantação das VLANs na Prefeitura foi realizado um mapeamento
das seguintes redes: Saúde, Educação e Prefeitura. Neste mapeamento já foram
definidos os IDs e os IPs que serão destinados para cada rede em VLAN, que pode
ser observada no Quadro 10.
Quadro 10 – Mapeamento para a configuração das VLANs
Rede IPs ID Nome Rede IPs ID Nome
Educação 192.168.10.0/24 10 EDUCA Lab. IC 192.168.21.0/24 21 LAB-IC
NTM 192.168.11.0/24 11 NTM Escola IM 192.168.22.0/24 22 ESC-IM
Escola MG 192.168.12.0/24 12 ESC-MG Lab. IM 192.168.23.0/24 23 LAB-IM
Lab. MG 192.168.13.0/24 13 LAB-MG Saúde 192.168.24.0/24 24 SAUDE
Escola SF 192.168.14.0/24 14 ESC-SF Posto SF 192.168.25.0/24 25 PSF-SF
Lab. SF 192.168.15.0/24 15 LAB-SF Posto CR 192.168.26.0/24 26 PSF-CR
Escola SLO 192.168.16.0/24 16 ESC-SLO Posto SC 192.168.27.0/24 27 PSF-SC
Lab. SLO 192.168.17.0/24 17 LAB-SLO Prefeitura 192.168.30.0/24 30 PREF
Escola SC 192.168.18.0/24 18 ESC-SC TEL 192.168.07.0/24 7 TEL
Lab. SC 192.168.19.0/24 19 LAB-SC Gerenciamento 192.168.50.0/24 50 GERE
Escola IC 192.168.20.0/24 20 ESC-IC
Juntamente com a divisão já estão aplicados os IPs de gerenciamento nos
switches para as configurações das VLANs, como mostra as Figuras 19, 20, e 21.
Figura 19 – Rede da Prefeitura definida para a configuração em VLAN

46
Figura 20 – Rede da Educação definida para a configuração em VLAN
Figura 21 – Rede da Saúde definida para a configuração em VLAN
Através destas definições e mapeamentos foram iniciadas as configurações
das VLANs para os devidos locais.

47
3.3.3 Configurações das VLANs
Para a configuração das VLANs nos switches gerenciáveis da Prefeitura,
onde eles são de modelo Cisco 2960 foi utilizado o método de VLAN nível 1, sendo
através de portas, pelo motivo que seria a forma mais rápida e simples de
configuração. Estas configurações são demostradas nos Quadros 11 até 25.
Criação das VLANs em todos os switches gerenciáveis:
Quadro 11 – Criação das VLANs definidas no mapeamento da rede
Switch(config)#vlan 10 Switch(config)#vlan 17 Switch(config)#vlan 24
Switch(config)#name EDUCA Switch(config)#name LAB-SLO Switch(config)#name SAUDE
Switch(config)#name NTM Switch(config)#name ESC-SC Switch(config)#name PSF-SF
Switch(config)#name ESC-MG Switch(config)#name LAB-SC Switch(config)#name PSF-CR
Switch(config)#name LAB-MG Switch(config)#name ESC-IC Switch(config)#name PSF-SC
Switch(config)#name ESC-SF Switch(config)#name LAB-IC Switch(config)#name PREF
Switch(config)#name LAB-SF Switch(config)#name ESC-IM Switch(config)#name TEL
Switch(config)#name ESC-SLO Switch(config)#name LAB-IM Switch(config)#name GERE
Configuração das VLANs no switch da Prefeitura (192.168.50.10):
Quadro 12 – Configuração do switch (192.168.50.10)
Switch Pref. (50.11) x Pref. (50.10) Aplicativos e Servidor de Impressão e Telefone
interface gigabitEthernet 1/1 interface fastEthernet 0/9
switchport mode trunk switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan 10-
27,30,50,7 switchport trunk allowed vlan 7,10,12,14,16,18,20,22,24-27,30,50
Terminal Server - Prefeitura Banco de Dados
interface range fastethernet 0/1-2 interface fastEthernet 0/10
switchport trunk allowed vlan 30,50 switchport trunk allowed vlan 10,12,14,16,18,20,22,24-27,30,50
Terminal Server - Saúde Serviços, Arquivos, Firewall, Backup, Gerenciamento VLAN
interface range fastethernet 0/3-4 interface range fastethernet 0/11-15
switchport trunk allowed vlan 24-27,50 switchport trunk allowed vlan 10-27,30,50
Terminal Server - Educação Gateway
interface fastEthernet 0/5 interface range fastethernet 0/23
switchport trunk allowed vlan 10,11,50 switchport trunk allowed vlan 7,10-27,30,50

48
Terminal Server - Escolas
interface range fastethernet 0/6-8
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan 12-23,50
Configuração das VLANs no switch da Prefeitura (192.168.50.11):
Switch Pref. (50.12) x Pref. (50.11) Switch - Escola Maria Goretti
switchport trunk allowed vlan 10-27,30,50,7 switchport trunk allowed vlan 7,12,13,50
Switch - Rede Prefeitura Switch - Escola São Francisco
switchport mode access switchport mode trunk
switchport access vlan 30 switchport trunk allowed vlan 7,14,15,50
Switch - Rede Saúde Switch - Escola São Lourenço
interface fastEthernet 0/6 interface fastEthernet 0/13
switchport trunk allowed vlan 7,24,50 switchport trunk allowed vlan 7,16,17,50
Switch - Rede Posto São Francisco Switch - Escola Santa Catarina
Switch - Rede Posto Cruzeiro Switch - Escola Irmã Cecilía
Switch - Rede Posto Santa Catarina Switch - Escola Irmã Neusa
Switch - Rede Educação Central Telefônica
switchport mode trunk switchport voice vlan 7
switchport trunk allowed vlan 7,10,11,50
Configuração das VLANs no switch da Educação (192.168.50.12):
Switch Educação (50.12) x Pref. (50.11) Central Telefônica
Switch NTM (50.13) x Educação (50.12) Gerencia VLAN
switchport mode trunk switchport mode access
switchport trunk allowed vlan 10,11,50 switchport access vlan 50

49
Rede Educação
switchport mode access
switchport access vlan 10
Configuração das VLANs no switch do NTM (192.168.50.13):
Switch NTM (50.13) x Educação (50.12) Rede Educação
interface gigabitEthernet 1/1 interface range fastethernet 0/21-23
Switchport mode trunk switchport mode access
Switchport trunk allowed vlan 10,11,50 switchport access vlan 10
Rede NTM Gerencia VLAN
Switchport mode access switchport mode access
switchport access vlan 11 switchport access vlan 50
Configuração das VLANs no switch da Escola São Lourenço (192.168.50.16):
Switch ESC-SLO (50.16) x Pref. (50.11) Telefones VOIP
Rede Laboratório São Lourenço Gerencia VLAN
switchport mode access switchport mode access
Rede Escola São Lourenço
Configuração das VLANs no switch da Escola São Francisco (192.168.50.15):
Switch ESC-SF (50.15) x Pref. (50.11) Telefones VOIP
Rede Laboratório São Francisco Gerencia VLAN

50
Rede Escola São Francisco
Configuração das VLANs no switch da Escola Maria Goretti (192.168.50.14):
Switch ESC-MG (50.14) x Pref. (50.11) Telefones VOIP
Rede Laboratório Maria Goretti Gerencia VLAN
Rede Escola Maria Goretti
Configuração das VLANs no switch da Escola Santa Catarina (192.168.50.17):
Switch ESC-SC (50.17) x Pref. (50.11) Telefones VOIP
Rede Laboratório Santa Catarina Gerencia VLAN
Rede Escola Santa Catarina
Configuração das VLANs no switch da Escola Irmã Cecilia (192.168.50.18):
Switch ESC-IC (50.18) x Pref. (50.11) Telefones VOIP

51
Rede Laboratório Irmã Cecilia Gerencia VLAN
Rede Escola Irmã Cecilia
Configuração das VLANs no switch da Escola Irmã Neusa (192.168.50.19):
Switch ESC-IN (50.19) x Pref. (50.11) Telefones VOIP
Rede Laboratório Irmã Neusa Gerencia VLAN
Rede Escola Irmã Neusa
Configuração das VLANs no switch da Saúde (192.168.50.20):
Switch Saúde (50.20) x Pref. (50.11) Central Telefônica
switchport trunk allowed vlan 7,24,50
Rede Saúde Gerencia VLAN
Configuração das VLANs no switch da PSF-SF (192.168.50.21):
Switch PSF-SF (50.21) x Pref. (50.11) Telefones VOIP

52
Rede PSF-SF Gerencia VLAN
Configuração das VLANs no switch da PSF-CR (192.168.50.22):
Switch PSF-CR (50.22) x Pref. (50.11) Telefones VOIP
Rede PSF-CR Gerencia VLAN
Configuração das VLANs no switch da PSF-SC (192.168.50.23):
Switch PSF-SC (50.23) x Pref. (50.11) Telefones VOIP
Rede PSF-SC Gerencia VLAN
Com essas implantações de VLANs, a rede da Prefeitura está dividida em 19
redes, sendo que, cada uma possui o seu devido serviço (DHCP, FIREWALL e
GATEWAY). Diminuindo assim, os tráfegos de broadcasts que antes ocorria, por ser
uma única rede. Já em questão de segurança, as redes estão mais seguras, pois se
um vírus atingir uma rede, somente esta será afetada, pois elas estão divididas por
VLAN.
Em questão de telefonia, a rede também está em VLAN, sendo assim tendo
uma rede própria para o uso da tecnologia VOIP, não causando transtornos de
atraso ou latência nas ligações realizadas.

53
3.4 Implantação do QoS sobre VOZ
Hoje a Prefeitura Municipal de São Lourenço do Oeste possui mais de 150
ramais de telefones em três centrais telefônicas, sendo uma principal localizada na
própria Prefeitura e duas secundárias que atendem a Secretaria de Saúde e
Secretaria da Educação. Em escolas e postos de saúdes há a tecnologia VOIP.
Cada VOIP disponibiliza dois números para cada local, tendo mais de 15 VOIPS em
toda a rede.
Para a implantação do QoS sobre VOZ é necessário adicionar o comando “mls
qos trust cos” nas portas dos switches onde os VOIPS e as centrais telefônicas
estão conectadas. Este comando assegura que o tráfego de voz seja de prioridade
para as ligações.
No Quadro 26 é demostrado a configuração das VLANs nas portas 0/23 de
todos os switches:
Quadro 26 – Configuração nos switches para a utilização do QoS
Telefones VOIP Explicações:
interface fastEthernet 0/23 Porta onde está conectado o aparelho VOIP
mls qos trust cos Assegura que o tráfego de voz seja um tráfego de prioridade
switchport voice vlan 7 VLAN por onde as ligações terão uma prioridade de voz
Através destas configurações a tecnologia VOIP da Prefeitura conseguirá
realizar ligações com melhor qualidade e sem atraso de comunicação, pois haverá
uma rede própria separada em VLAN com prioridade em VOZ e separada das
demais redes de dados da Prefeitura.
3.5 Testes Realizados
Foram realizados alguns testes com o software Wireshark depois de
implantadas as VLANs na rede da Prefeitura Municipal de São Lourenço do Oeste,
onde foi comprovada a eficácia da solução. Estes testes são demostrados a seguir:
Teste 01: Foram coletados os tráfegos de toda a rede da Prefeitura, com um
único domínio de broadcast e com o protocolo STP habilitado.

54
Figura 22 – Rede da Prefeitura em um único domínio de broadcast
Figura 23 – Captura dos pacotes na rede da Prefeitura
Resultado: Foi coletado com o Wireshark de uma máquina estando nesta rede
em torno de 2 minutos o total de 7042 pacotes, sendo utilizadas mais de 80
máquinas para a realização deste teste.
Teste 02: Foram coletados os tráfegos da Escola São Francisco estando ela na
mesma rede com o Laboratório de Informática desta escola, com um único domínio
de broadcast e com o protocolo STP habilitado.
Figura 24 – Rede da Escola São Francisco na mesma rede com o Laboratório

55
Figura 25 – Captura dos pacotes na rede da Escola São Francisco com o Laboratório
em torno de 2 minutos o total de 950 pacotes, sendo utilizadas 15 máquinas para a
realização deste teste.
Teste 03: Foram coletados os tráfegos na rede da Escola São Francisco depois
de separada por VLAN do Laboratório de Informática, estando cada rede com seu
próprio domínio de broadcast e com o protocolo STP habilitado.
Figura 26 – Rede da Escola São Francisco separada do Laboratório em VLAN
Figura 27 – Captura dos pacotes na rede da Escola São Francisco em VLAN

56
Teste 04: Foram coletados os tráfegos na rede do Laboratório de Informática
do São Francisco depois de separada por VLAN da Escola, estando cada rede com
seu próprio domínio de broadcast e com o protocolo STP habilitado.
Figura 28 – Rede do Laboratório da São Francisco separada da Escola em VLAN
Figura 29 – Captura dos pacotes na rede do Laboratório São Francisco em VLAN
Com a realização dos testes 01, 02, 03 e 04 foi possível comprovar que ao
separar as redes em VLAN, cada rede terá seus próprios tráfegos de pacotes.
Possibilitando assim, mais agilidade nas trocas de informações e mais segurança
entre elas. Se fosse uma única rede, como demostrado no Teste 01, haveria um
tráfego muito elevado, podendo causar uma lentidão ou uma demora maior para a
transferência de arquivos.

57
Teste 05: Foram coletados os tráfegos da Escola São Francisco estando ela na
mesma rede com o Laboratório de Informática desta escola, com um único domínio
de broadcast e com o protocolo STP desabilitado.
Figura 30 – Rede da Escola São Francisco na mesma rede com o Laboratório
Figura 31 – Captura dos pacotes da Escola São Francisco e Laboratório. STP
desabilitado
em torno de 1 minuto o total de 1.419.951 pacotes, sendo utilizadas 15 máquinas
para a realização deste teste.
Teste 06: Foram coletados os tráfegos na rede da Escola São Francisco depois
de separada por VLAN do Laboratório de Informática, estando cada rede com seu
próprio domínio de broadcast e com o protocolo STP desabilitado.
Figura 32 – Rede da Escola São Francisco separada do Laboratório em VLAN

58
Figura 33 – Captura dos pacotes da Escola São Francisco em VLAN. STP
desabilitado
em torno de 1 minuto o total de 707.152 pacotes, sendo utilizadas 5 máquinas para a
Teste 07: Foram coletados os tráfegos na rede do Laboratório de Informática
do São Francisco depois de separada por VLAN da Escola, estando cada rede com
seu próprio domínio de broadcast e com o protocolo STP desabilitado.
Figura 34 – Rede do Laboratório de Informática São Francisco separada
da Escola em VLAN

59
Figura 35 – Captura dos pacotes do Laboratório São Francisco em VLAN. STP
desabilitado
em torno de 1 minuto o total de 1.126.755 pacotes, sendo utilizadas 10 máquinas
para a realização deste teste.
Com a realização dos testes 05, 06 e 07 comprovou-se que com o protocolo
STP desativado foi impossível trabalhar nesta rede, pois houve um número
excessivo de pacotes capturados, devido à uma conexão do mesmo cabo em um
mesmo switch, causando um loop na rede.

60
4. CONCLUSÃO
O referencial teórico descrito neste trabalho juntamente com o estudo de caso
realizado na Prefeitura Municipal de São Lourenço do Oeste, possibilitou apresentar
a criação e o desenvolvimento das redes locais, as tecnologias que estão sendo
utilizadas atualmente e a utilização das redes virtuais locais. O uso de VLANs foi o
aspecto principal deste trabalho, possibilitando apresentar os conceitos envolvidos
nesse tipo de rede e a sua utilização em um ambiente real.
Com o estudo realizado sobre a tecnologia de redes locais virtuais,
conhecidas como VLANs, pode-se dizer que a tecnologia suprirá a necessidade em
uma rede local. Essa necessidade é a diminuição de broadcast. Isto pode ser
comprovado por meio de testes realizados e citados neste trabalho.
A tecnologia em VLAN possibilita que com sua utilização, as redes locais
tenham mais segurança e uma troca de informações com mais agilidade. Isso
porque a rede é dividida conforme a necessidade de trabalho. E cada rede terá o
seu próprio serviço de DHCP, DNS, GATEWAY e FIREWALL diminuindo o tráfego de
cada rede.
Foi concluído também que para realizar uma implantação em VLAN, é
necessário inicialmente ter equipamentos que tenham suporte a ela, como no caso
um switch gerenciável. Em seguida é preciso realizar um estudo da rede, definindo a
quantidade de redes virtuais que serão criadas e quais máquinas pertencerão a
cada uma das redes.
Outro fator importante a se destacar, é o protocolo STP. Este protocolo tem a
função de evitar um problema que pode acontecer em uma rede, que é a ligação de
um mesmo cabo de rede no mesmo switch. Com esse protocolo ativo, as portas são
desabilitadas automaticamente, evitando assim um loop na rede. Esse protocolo
somente é aplicado em switches gerenciáveis que vêm configurados diretamente de
fábrica.
Estima-se que com a utilização desta tecnologia a Prefeitura Municipal de São
Lourenço, que já possui um parque de tecnologia bem moderno, não tenha mais
problemas de tempestades de broadcasts em sua rede. Utilizando, assim, todos os
recursos que a rede disponibiliza para os funcionários terem um trabalho de bom
rendimento e sem preocupações com os seus dados.

61
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http://www.bettagroup.com.br/implantacao-voip.asp. Acesso em 02/07/2012.
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