O documento discute as necessidades atuais de projeto de redes, incluindo: (1) as instituições dependem cada vez mais de redes como infraestrutura básica; (2) as empresas precisam fazer mais com menos recursos enquanto a demanda por dados continua crescendo; e (3) clientes residenciais desejam acesso rápido e a baixo custo a serviços multimídia e corporativos.

1. Noções de Projeto de Redes Prof. Mauro Tapajós

2. Contexto Atual As instituições dependem cada vez mais de redes como infra-estrutura básica para o negócio Acesso imediato a mais informação

3. Informação corporativa e departamental para cada vez mais pessoas

4. É comum hoje em dia, a criação de alianças globais - corporações virtuais (globalização) Empresas estão fundindo suas redes de voz e dados (convergência)

5. Aprender a projetar redes de comunicação de dados é premissa para satisfazer as necessidades de troca de informação de tais empresas/instituições em alcance mundial

6. Necessidades atuais - Corporativo Empresas e clientes corporativos tem as seguintes características: Redes IP como intranets ou extranets com custos efetivos e segurança

7. Deve fazer mais com menos. A demanda está continuamente crescendo mas os orçamentos se mantém relativamente constantes

8. Redução do custo com WAN e operação de rede

9. Demanda por novas alternativas que usem a Internet pública porém com segurança e confiabilidade (como VPN's)

10. Métodos mais flexíveis de bilhetagem do serviço com acréscimos configuráveis (adaptação)

11. SLA’s determinísticos para garantir que os requisitos dos usuários sejam atendidos

12. Necessidades atuais - Residencial Clientes residenciais Acesso à WEB mais rápido para uso pessoal

13. Acesso à sua rede corporativa para trabalho fora dela

14. Acesso à serviços de dados a baixo custo (TV, telefonia, etc)

15. Serviços multimídia

16. O projeto de redes complexas é uma arte

17. Requer a combinação de: Compreensão dos requisitos (entendimento do problema é 80% da solução)

18. Compreensão das tecnologias disponíveis

19. Experiência no efetivo uso das tecnologias para resolver problemas Se não se souber o que se quer, nenhum processo chegará a uma solução adequada às necessidades colocadas Projeto de Redes

20. Ter bem claros os conceitos de usuários, aplicação e sistema

21. O foco tradicional em colocar banda onde for necessário já não é mais adequado

22. Aspectos de atrasos, redundância, escalabilidade e confiabilidade, além de outras demandas de aplicações exigem a implementação de suporte a estes itens

23. Análise das demandas de rede é um equilíbrio entre funcionalidades e limitações (como custo, por exemplo)

24. Tendência: Design de redes baseadas em serviços Projeto de Redes

25. O quê – define os requisitos

26. Quem está envolvido – define o cliente/usuário, o projetista ( designer ) e o implementador

27. Rede uma vez em operação – quem irá operar?

28. O cliente deve deixar claro: Suas demandas (requisitos)

29. Suas limitações (Ex: custos) O projetista traduz as demandas num projeto

30. O implementador monta a solução a partir do projeto feito, depois testa e verifica se atende realmente às demandas colocadas Projeto de Redes - Processo

31. Uma metodologia é necessária: deve ser estruturada no sentido de incluir o projeto lógico da rede antes de abordar o projeto físico e abordar requisitos antes de tudo

32. Deve ser iterativa onde detalhes entram progressivamente no projeto, à medida em que se conhece melhor a situação. Passos: Identificação das Necessidades e Objetivos

33. Projeto Lógico da Rede Projeto Físico da Rede Testes e Otimização

34. Documentação Projeto de Redes

35. Conhecer a área de negócio da organização Indústria, Serviços, Governo, ONG, educação, etc

36. Mercado

37. Parceiros

38. Produtos e Serviços que são gerados

39. Produtos e Serviços que são utilizados Estrutura organizacional que usará a rede Departamentos e Gerências

40. Linhas de negócio específicas

41. Filiais

42. Grupos de usuários

43. A organização da rede reflete a estrutura organizacional da instituição

44. Responsáveis técnicos e financeiros do projeto Conhecimentos Prévios

45. Por que e para que uma nova rede? Como esta rede irá ajudar em termos de negócio? Aumento do faturamento – reduzir custos

46. Modernizar tecnologias obsoletas

47. Melhorar sugurança e confiabilidade de aplicações

48. Melhorar a comunicação corporativa

49. Diminuir time-to-market e ofertar novos serviços

50. Construção de parcerias

51. Expandir a operação do negócio (mercados globais, etc) Critérios de sucesso – dependem da área (gerência, operação, usuários, etc)

52. Escopo da nova rede Nova rede ou expansão?

53. Tipo: apenas novo segmento, LAN, prédio, campus, acesso remoto, WAN ou corporativa Levantamento de aplicações atuais e futuras que irão rodar sobre a rede. Analisar aplicações de acordo com os seguintes aspectos: Vazão de dados

54. Requisitos especiais de segurança, disponibilidade e QoS

55. Criticalidade Objetivo da Rede

56. Levantamento de requisitos, incluindo Objetivos e restrições do negócio

57. Objetivos e restrições técnicos Caracterização da rede existente

58. Caracterização do tráfego projetado para a rede Fluxos previstos

59. Carga de tráfego

60. Requisitos de QoS Levantamento de Necessidades e Objetivos

61. Aspectos políticos Disputas internas

62. Relacionamentos entre equipes

63. Iminente perda de poder e função com a montagem de nova rede Procedimentos e práticas internas Compromisso com protocolos, padrões, fabricantes

64. Adoção de soluções abertas ou proprietárias

65. Cultura das equipes em determinada tecnologia Recursos humanos Habilidades do corpo técnico

66. Estão prontos para as novas tecnologias a serem implantadas (aspectos de treinamento)? Restrições do Negócio

67. Obtém e identifica informações de sistema e características

68. Mapeia limites de performance de alto e baixo nível

69. Aponta para os serviços de rede específicos

70. Processo lento e cuidadoso : depende de conversar com pessoas e interpretar resultados

71. Tenta entender melhor o comportamento da rede que estará sendo projetada

72. Caso se falhe nesta etapa, pode-se criar uma solução que não estará alinhada com as necessidades de usuários e aplicações Levantamento de Necessidades e Objetivos

73. Podem variar bastante

74. Definem coisas como: Cobertura geográfica (LAN, MAN, WAN ou combinações)

75. Escalabilidade

76. Interfaces de software ou hardware para clientes e servidores

77. Premissas de segurança e controle de acesso

78. Confiabilidade e disponibilidade

79. Contexto privado ou público

80. Características de tráfego

81. Capacidades de dados e multimídias

82. Adaptação para novas tecnologias

83. Padrões formais ou proprietários

84. Gerenciabilidade Demandas e Requisitos

85. A partir do modelo de componentes do sistema genérico, podemos chegar às diferentes óticas abaixo:

86. Requisitos de usuário

87. Requisitos de aplicação

88. Requisitos de host

89. Requisitos de rede Requisitos

90. Requisitos Parâmetros de Display, Interface con usuário, API, QoS, ToS Drivers, Interfaces Aplicação Host Usuário Aplicação Host Usuário Rede

91. Atrasos das aplicações

92. Tempo de resposta

93. Confiabilidade

94. Percepção (interface homem-máquina)

95. Adaptabilidade (diferentes perfis de usuários como usuários móveis, etc)

96. Segurança

97. Números de usuários e expectativa de crescimento

98. Localização de usuários Requisitos de Usuário

99. Traduz os requisitos de usuário para requisitos de host e rede

100. Tipos de aplicações (missão crítica, taxa controlada, tempo-real, etc)

101. Divisão das aplicações em grupos (OAM, WEB, distribuídas, etc) Atraso

102. Confiabilidade (cuidado - sempre será colocada como requisito!)

103. Capacidade Requisitos de Aplicação

104. Aplicações – Várias Demandas Serviços WEB

105. Conferências (áudio e vídeo)

106. Servidor de arquivos – Backup – Redes NAS e SAN

107. Serviços de segurança

108. Serviços de gerenciamento

109. Serviços corporativos - Atendimento a cliente

110. Serviços de diretório

111. Login remoto

112. Correio eletrônico - Sistema de mensagens integrado – voicemail

113. Interconexão de LAN’s remotas

114. Telefonia Internet - Fax sobre IP

115. VPN’s IP

116. Educação à distância

117. Ligações da rede de dados para PSTN

118. Número Universal – identificador único de usuário para várias plataformas: telefonia, celular, PDA, estação de trabalho, etc

119. Comércio eletrônico

120. Tipos de equipamentos (Dispositivos computacionais genéricos, servidores, dispositivos especializados)

121. Aspectos de performance – difíceis de mapear (conjunto de processadores, memória, storage, SO, bus, drivers, etc)

122. Localização dos equipamentos – subsidia planejamento de tráfego e aspectos de segurança e gerenciamento Requisitos de Host

123. Redes existentes – migração - interoperabilidade

124. Localização

125. Escalabilidade

126. Serviços de rede (estratégias de endereçamento e nomenclatura, configuração de roteamento, etc)

127. Serviços de suporte (aspectos de segurança, contabilização, monitoramento, gerenciamento, etc)

128. Performance Requisitos de Rede

129. Restrições orçamentárias - Avaliar o que é possível em termos de: Aquisição de equipamentos e licenças de software

130. Contratos de manutenção e suporte

131. Novas contratações – avaliar necessidade

132. Treinamento

133. Consultorias e outsourcing Auxílio nas atividades de análise de ROI ( Return on Investiment )

134. Cronogramas e timings a serem respeitados Adaptar-se às restrições de tempo impostas

135. Identificar os marcos ou momentos dentro do cronograma Restrições do Negócio

136. As limitações impostas ao projeto diminuem as opções

137. Exemplo: necessidade de compatibilidade com interfaces proprietárias (ex: IPX) representa um requisito e uma limitação no conjunto de roteadores que podem ser especificados

138. Outros itens: Custos máximos (a pior delas!)

139. Acesso a localidades separadas geograficamente e de difícil acesso (necessidades de soluções de rádio ou satelitais

140. Proximidade de materiais inflamáveis (em fábricas pode-se usar fibras óticas como solução)

141. Datas e prazos de entrega limitados (implica na implantação e na opção por determinadas tecnologias importadas mais recentes ou fabricantes) Limitações no Projeto

142. Analisar os objetivos técnicos para recomendar tecnologias apropriadas

143. Escalabilidade Avaliar o crescimento planejado (usuários, aplicações, hosts, sites, tráfego, conexões, etc)

144. Restrições impostas pela escalabilidade podem envolver a escolha de tecnologias ou soluções (ex: equipamentos de rede com número de portas ou interfaces fixas) Disponibilidade Normalmente um objetivo crítico e imposto em contrato de SLA

145. Recuperabilidade – habilidade da rede em se recuperar rapidamente depois de uma falha (inclusive disaster recovery )

146. Custo do tempo de parada 99,95% - normalmente usados na maioria dos sistemas

147. 99,98% - usados na maioria dos sistemas de missão crítica Objetivos e Restrições Técnicos

148. São parâmetros usados para descrever disponibilidade MTBF – Mean Time Between Failures Tempo de parada entre falhas no serviço

149. Igual à MTBSO ( Mean Time Between Service Outage ) MTBR – Mean Time Between Repairs É comum se descrever a disponiblidade na seguinte equação – MTBF/(MTBF+MTBR)

150. Baixos valores podem influir no projeto (por exemplo: manter peças de reposição para diminuir o MTTR) MTBF e MTTR

151. Capacidade – tráfego bruto em bps

152. Utilização – utilização efetiva de rede

153. Carga – tráfego imposto à rede em bps

154. Vazão – dados transmitidos corretamente (bps ou pps)

155. Eficiência – dados úteis (sem overhead ) transmitidos corretamente

156. Variação no atraso ( Jitter ) - diferença entre os atrasos percebidos por cada pacote

157. Tempo de resposta – tempo entre o pedido de um serviço e sua resposta

158. Atraso – Cálculo a ser feito - Causas Tempo de propagação – meio físico

159. Tempo de transmissão

160. Tempo de chaveamento (comutação)

161. Tempo em fila de roteamento Desempenho - Definições Comuns

162. É aconselhável verificar aplicações que serão grandes geradoras de tráfego com QoS

163. Fatores que afetam a vazão de aplicações Capacidade de enlaces

164. Taxas de erros fim-a-fim

165. Procedimentos de protocolos (handshakes, reconhecimentos, controle de fluxo)

166. Parâmetros de protocolos (ex: tamanho de janelas de controle de fluxo)

167. Taxa de comutação de dispositivos

168. Fatores nos servidores e clientes Acesso à disco, I/O

169. Drivers

170. Barramentos usados

171. CPU

172. Utilização de memória

173. Ineficiências de aplicações e sistemas operacionais Vazão das Aplicações

174. Acurácia – medida de precisão no envio de dados – Fatores: Problemas de alimentação nos equipamentos

175. Descasamentos de impedância e conexões físicas mal feitas

176. Equipamentos com falhas

177. Ruídos eletromagnéticos e interferências Em enlaces a acurácia é especificada pela BER ( Bit Error Rate ) – proporção de bits com erro Enlaces analógicos – aproximadamente 10^-5

178. Enlaces digitais de cobre - aproximadamente 10^-6

179. Enlaces digitais de fibra - aproximadamente 10^-11 Eficiência – descreve o efeito do overhead

180. Usabilidade – facilidade de utilização da rede pelo usuário final – facilidades como: Configurações automáticas (ex: DHCP)

181. Mobilidade fácil para o usuário (ex: redes wireless) Objetivos e Restrições Técnicos

182. Segurança – problemas de segurança não devem afetar a capacidade da empresa de conduzir negócios Planejamento (análise de riscos e levantamento de requisitos)

183. Tradeoff com itens como facilidade de uso (uso de senhas e procedimentos de segurança) Gerenciabilidade – aspecto primordial na montagem da solução final. Itens relacionados: Áreas de gerenciamento (falhas, configuração, segurança, desempenho e contabilização)

184. Planos específicos do cliente (uso de sistemas próprios, visualizações especiais, etc) Objetivos e Restrições Técnicos

185. Maximizar a oferta e qualidade de serviços oferecidos por uma rede para os seus custos

186. Existem opções técnicas que podem auxiliar nesta tarefa

187. Equipamentos com baixo custo por porta

188. Miniminar custos de cabeamento (ex: evitar redundâncias desnecessárias)

189. Principalmente: aluguel de links de comunicação. Possibilidades de redução em links: Protocolos de roteamento adequados e configurados adequadamente para menor uso do link

190. Consolidação de vários tipos de tráfego (ex: voz + dados)

191. Compartilhamento de enlaces

192. Melhorar eficiência no enlace (supressão de silêncio, compressão de dados, etc) Cost-Effectiveness

193. Gastos com pessoal de suporte e operação – grande parcela de gastos com rede

194. Fatores para minimizar este componente: Equipamentos fáceis de configurar

195. Projeto de rede simples para a operação

196. Boa documentação do projeto Ao final tentar equilibrar requisitos conflitantes: Custos X Tudo!

197. Segurança X Facilidade de uso

198. Alta vazão X Alto atraso

199. Priorizar objetivos técnicos mais fortes Cost-Effectiveness

200. Se o trabalho é de expansão é necessário levantar: Topologia existente

201. Estrutura física atual

202. Desempenho sendo percebido e medido (identificar gargalos e obter níveis de referências) Caracterização da estrutura de rede Mapa de rede

203. Regras usadas para dar nomes

204. Tipos e tamanhos de estruturas de cabeamento usadas

205. Restrições arquiteturais e ambientais Levantamento de Rede Existente

206. Descobrir hosts, segmentos e dispositivos de rede importantes

207. Depois entender os fluxos de tráfego

208. Mapear com software adequado Informações geográficas

209. Conexões WAN

210. Prédios, andares e até salas e compartimentos

211. Conexões e tecnologias usadas entre prédios e andares

212. Localização dos provedores de serviços de telecomunicações, acessos discados, VPN’s e sistemas de firewalls

213. Localizações de switches e roteadores, VPN’s, servidores, mainframes, estações de gerência, VLAN’s (cores diferentes) e totais estimados de estaçoes

214. Topologia lógica (core, backbone, distribuição, acesso, servers, etc) Mapa de Rede Atual

215. Levantamento de Rede Existente - Exemplo

216. Esquemas existentes de endereçamento e nomenclatura Documentar as regras definidas (ex: sufixos de aeroportos GRU, POA, CWA, etc)

217. Documentar as regras usadas de endereçamento IP (criação de subredes, superedes, NAT) mesmo que todo o esquema de endereçamento possa ser mudado Cabeamento e mídias existentes - documentar: Tipos de mídias - UTP categoria x, fibra multimodo

218. Cabeamento realizado – vertical, horizontal, etc

219. Comprimentos dos cabos

220. Etiquetagens usadas

221. Cabeamento disponível entre prédio e andares

222. Tecnologias wireless sendo usadas

223. Salas de telecomunicações Levantamento de Rede Existente

224. Restrições arquiteturais e ambientais

225. Externas: Trechos de cabos devem passar por áreas submersas

226. Linhas de trem/metrô

227. Estradas

228. Obras em execução

229. Áres de terceiros

230. Restrições de visada (para enlaces wireless) Internas: Verificar o estado do ar-condicionado e ventilação

231. Estado da alimentação elétrica existente e proteções contra sobrecargas e falhas no fornecimento

232. Espaço restante para passagem de canaletas e dutos ou inserir novos racks com acesso para a operação dos equipamentos Levantamento de Rede Existente

233. Verificar o serviço atualmente oferecido através da rede existente

234. Definir um nível de referência ( baseline ) para poder verificar melhorias depois da nova rede implantada

235. Mesmo se melhora no desempenho não é o objetivo direto, ainda se pode verificar que o desempenho do serviço não piorou

236. Para obter os dados que indicarão o nível de referência deve-se atentar para itens como: Se a rede for grande, amostrar nos trechos e segmentos mais importantes

237. Momentos do dia para obter os dados e durante quanto tempo (médias)

238. Usar ferramentas adequadas (MRTG, traceroute , pings , BERT, analisador de protocolos, ferramentas SNMP/RMON) A disponibilidade atual da rede pode ser obtida com o próprio cliente (MTB, MTBR, logs e históricos de quedas e providências tomadas) Levantamento de Rede Existente

239. Análise de Requisitos

240. Caracterização e Análise de Fluxos de Tráfego

241. Design Lógico

242. Design Físico

243. Endereçamento e Roteamento Processo de Análise e Design

244. Identificação de grandes originadores/destinos de tráfego Comunidades de usuários (uso contínuo das mesmas aplicações – podem cruzar departamentos)

245. Locais de armazenamento maciço de dados: server farms , mainframes , robôs de backup em fita

246. Associar os fluxos importantes de origens para destino (RFC 2063 - Traffic Flow Measurement: Architecture ) Tipos de tráfego para a nova rede

247. Modelos usuais de fluxo - direções e simetria do tráfego gerado Modelo terminal-host (ex: telnet)

248. Modelo cliente-servidor (ex: WEB)

249. Modelo peer-to-peer (ex: teleconferência)

250. Modelo servidor-servidor (ex: serviço de diretórios)

251. Modelo de computação distribuída (ex: clusters) Caracterização do Tráfego

252. Carga de tráfego Estimar pelo número de estações e aplicações para definir enlaces

253. Utilizar parâmetros para estimar Caracterização de requisitos QoS Com base nos fluxos e nas aplicações geram estes fluxos

254. Pode-se usar definições conhecidas: ATM (CBR, VBR, ABR, UBR), Intserv (Tspec RSVP, serviços básicos de carga controlada ou serviço garantido) ou classes QoS já definidas Caracterização de Tráfego

255. Banda / Aplicações para Usuário Final

256. Design Lógico Utiliza a informação de requisitos e fluxos para obter objetivos de design

257. Critérios para a escolha de tecnologias

258. Traduz objetivos em escolhas tecnológicas

259. Cria pequenas área dentro do ambiente de design

260. Define então o plano de interconectividade

261. Integra aspectos de segurança e gerenciamento

262. Definem a maneira como serão inteconectados os dispositivos dentro dos prédios e entre prédios

263. É uma função de variáveis como: A arquitetura de procolos a ser usada

264. O meio de transmissão disponíveis e suas limitações de distância

265. O tipo, o número e localização dos dispositivos a serem conectados

266. O número e localização dos sites

267. A localização dos centros de cabeamento e caminhos por onde se poderia ter os cabos passados

268. A necessidade de confiabilidade e redundância Exemplos de topologias e tecnologias: Ligações ponto-a-ponto: SLDD, rádio

269. Anel: token-ring, FDDI, SDH

270. Estrela: ethernet com par trançado

271. Mesh: ATM Topologias de Rede

272. Organização das Redes Para atender as estações localmente, fazendo a conexão com as demais estações numa mesma organização (prédio, sala, campus) são usadas as redes Locais ( LAN ’s – Local Area Network )

273. Para fazer a interconexão destas redes locais com outras separadas geograficamente (bairros, cidades ou países diferentes) são usadas as redes de Longo Alcance ( WAN ’s – Wide Area Network )

274. Redes metropolitanas ( MAN 's – Metropolitan Area Network ) são tecnologias específicas para redes multiserviço em aglomerados urbanos

275. Organização das Redes As operadoras de telecomunicações fornecem serviços tais como de comunicação de dados, telefonia e acesso à Internet através de suas extensas redes para usuários residenciais, corporativos e grandes organizações

276. As chamadas redes de acesso são redes usadas para conectar o usuário de determinado serviço com os equipamentos da operadora (Por exemplo: rede telefônica, ADSL, rede de TV a cabo, etc)

277. Chama-se backbones as tecnologias de rede que fazem a conexão de alta velocidade central dentro de uma rede, interconectando todos os pontos do serviço

278. Organização das Redes de Serviços

279. Idéia lógica de topologia e funções de rede

280. Identifica-se redes, pontos de interconexão, tamanho e alcance das redes e tipos de dispositivos

281. Não se define ainda tecnologias de redes específicas e cabeamento

282. Tendência a se usar estrutura hierárquicas ao invés de arquiteturas baseadas em backbones centralizados

283. Camadas previstas nesta estrutura: Core

284. Distribuição

285. Acesso Projeto de Topologia de Rede

286. Redes devem ser construídas com organização Redes “espaguete” cria muitas adjacências entre os elementos de rede complicando o funcionamento de itens como roteamento

287. Redes flat (horizontais) não são escaláveis nem flexíveis Mais simples de compreender, testar e consertar

288. Em caso de problemas, é mais fácil o isolamento da falha

289. Facilita mudanças reduzindo seu impacto

290. Esquema modular facilita a criação de blocos que podem ser replicados

291. Facilita sumarização de rotas Topologia de Rede Hierárquica

292. Topologia de Rede Hierárquica

293. Redes devem ser construídas com organização Redes “espaguete” cria muitas adjacências entre os elementos de rede complicando o funcionamento de itens como roteamento

294. Redes flat (horizontais) não são escaláveis nem flexíveis Mais simples de compreender, testar e consertar

295. Em caso de problemas, é mais fácil o isolamento da falha

296. Facilita mudanças reduzindo seu impacto

297. Esquema modular facilita a criação de blocos que podem ser replicados

298. Facilita sumarização de rotas Topologia de Rede Hierárquica

299. Organização das Redes Atuais Redes de Transporte (Long Haul) Redes Metropolitanas (Distribuição) Redes de Acesso ao Serviço Termos comumente usados também: PoP – Point of Presence

300. Mesh networks

301. Backbones

302. Metro loops ou Rings

303. Redes de Distribuição

304. Organização de Redes Atuais

305. Redes de Acesso ao Serviço São o ponto de conexão com os usuários finais (residenciais, corporativos, instituições, governo, etc)

306. A distribuição local é caótica em termos de diversidade (companhias telefônicas, operadoras de TV a cabo, novas operadoras independentes, etc)

307. Representam uma grande complexidade de protocolos, infra-estruturas e velocidades – Last Mile

308. Deve ser flexível para garantir a fácil oferta de novos serviços e para entregá-lo à grande massa de usuários

309. Redes backbones são baseados em tecnologias comutadas ( switched ) e redes de acesso normalmente são baseadas em canais ou meios dedicados

310. Redes Metropolitanas Fazem a transição entre os PoPs das redes de transporte e as redes de acesso ao serviço

311. Possui uma topologia que se altera mais que as das redes long haul

312. Diversidade de serviços, carga de tráfego, requisitos de QoS e SLA obrigam a este tipo de rede a ser flexível e escalável

313. Tecnologia ótica desejada: banda larga a custos mais baixos

314. Normalmente representam distâncias relativamente pequenas, o que significa custos mais baixos se forem usadas alternativas mais baratas de fibra ótica

315. Redes de Transporte Redes de transporte ou Long-haul, representam as capacidades de transmissão de dados de alcance nacional, continental e até global oferecidas por poucas operadoras globais e multinacionais Chamadas de redes “ backbones” no passado

316. Os requisitos básicos são banda larga e baixos atrasos

317. Redes de Transporte São compostos de grandes enlaces (topologia mesh ) formando grandes “tubos de escoamento” de tráfego

318. Poucos nós da rede manipulam a maior parte do tráfego

319. Estes tipo de rede não exige muitas mudanças na sua topologia, mas deve atender com boa escalabilidade os requisitos de aumento de banda

320. Tecnologia ótica desejada: banda larga em longas distâncias

321. A transmissão ainda é normalmente baseada em redes SDH/SONET, com tendências de migração para tecnologias óticas mais flexíveis

322. Redes de Transporte

323. Aspectos a serem estudados: Custo do serviço

324. Tipo do serviço

325. Tipos de tecnologias oferecidas

326. Área geográfica coberta

327. SLA oferecidos

328. Suporte técnico – planos de disponibilidade

329. Nível de segurança

330. Histórico do provedor no mercado Provedores de Serviço de Rede

331. Transporte rápido e com grande vazão mesmo às custas de outros recursos

332. Funciona como backbone de alta velocidade

333. Objetivo básico: minimizar atrasos

334. Deve possuir componentes redundantes devido à sua criticidade

335. Seu diâmetro deve ser mantido sob controle

336. Evita fazer manipulações com pacotes (filtragens e tratamentos)

337. Normalmente é o ponto de ligação com a Internet Camada Core

338. Controla acesso aos recursos de rede

339. Diferencia serviços (manipulação de pacotes)

340. Controla o tráfego que cruza o core

341. Pode usar recurso de VLAN's

342. Faz a interface com protocolos de roteamento da camada de acesso e da camada core

343. Sumariza rotas das camadas de acesso para o core

344. Pode realizar tradução de endereços para a camada de acesso em caso desta usar endereçamento privado

345. Conectividade baseada em políticas Camada de Distribuição

346. Conecta os usuários finais do serviço à rede total

347. Pode usar filtros e ACL's para otimizar recursos para grupos de usuários

348. Microsegmentação da rede

349. Pode oferecer acesso à rede para sites remotos através de tecnologias WAN

350. Normalmente implementada com HUB's e Switches

351. As 3 camadas não necessariamente precisam estar implementadas em equipamentos separados Camada de Acesso

352. Controlar do diâmetro da rede para evitar grandes atrasos

353. Evitar chains (nova camada – atrasos maiores) e backdoors (porta dos fundos – problemas de roteamento e segurança)

354. Iniciar pela camada de acesso, depois distribuição e core Rede Hierárquica - Práticas

355. Objetivo: evitar pontos únicos de falhas que poderiam desabilitar aplicações de missão crítica

356. Como? Através de redundâncias de enlaces e dispositivos (roteadores, placas e até fontes de alimentação)

357. Enlaces de backup podem ser dimensionados para suportarem parte da capacidade do links sendo protegido

358. Recursos como failover automático e descoberta automática de caminhos (através de protocolos) também são opções

359. Itens hot-swappable também podems ser usados

360. Normalmente implica em tradeoff com os custos Aspectos de Disponibilidade

361. Enfoque no protocolo IP Não é simples atribuir endereços

362. Dificuldades de roteamento são criadas com endereçamento errado

363. Esgotamento de endereços válidos na Internet

364. A hierarquia de rede normalmente impõe limites de endereçamento Deve-se tratar os aspectos de endereçamento antes da definição de protocolos de roteamento, pois alguns protocolos não suportam todos os esquemas de endereçamento – ex.: roteamento CIDR ou subredes de tamanho variável Esquema de Endereçamento e Nomenclatura

365. Plano de numeração deve ser responsabilidade centralizada de uma autoridade dentro da empresa

366. Não existe mecanismo dinâmico de atribuição de endereços de rede IP

367. Definir um modelo estruturado que facilite a gerência de endereços e o entendimento da operação da rede

368. O roteamento IP somente usa endereços de rede Endereços de rede para a camada Core

369. Blocos de endereços de subrede para as camadas de distribuição e acesso Deixar espaço para crescimento (remanejamentos futuros são problemáticos se o endereçamento for mudar!) Atribuição de Endereços IP

370. Atribuir blocos de endereços de modo hierárquico e baseado em redes físicas

371. Checar se está sendo facilitada a sumarização de rotas

372. Atribuição dinâmica de endereços de hosts (usar esquemas como DHCP)

373. Alternativa sendo muito usada: endereços privativos Permite crescer internamente sem problemas

374. Vantagens no aspecto de segurança

375. Margem de manobra possível

376. Uma desvantagem: dificulta outsourcing e funcionamento de alguns protocolos (SNMP, IPpsec, etc) Atribuição de Endereços IP

377. Atribuição de Endereços IP

378. Quem precisa?

379. Quem atribui?

380. Como os nomes são acessados, gerenciados e armazenados?

381. Normalmente dados a recursos (roteadores, switches, hosts, servidores, etc)

382. Servidores de nomes: evitar soluções centralizadas criando únicos pontos de falhas (para tudo!)

383. Normalmente se usam nomes que indicam O tipo do equipamentos

384. A localização (área) do mesmo

385. Departamento/organização interna a que pertence Atribuição de Nomes

386. Diferem em termos de: Carga de tráfego gerada

387. Uso de CPU, memória e banda passante

388. Limites no número de nós

389. Capacidade de adaptação às mudanças

390. Padrões conformes Protocolos de bridging e switching : Uso de switches preferencial (é mais rápido)

391. Facilidade do recurso de VLAN's

392. Trunking – implementado com vários protocolos (ISL – Inter-switch Protocol , VTP – VLAN Trunk Protocol e IEEE 802.1q). Melhor exigir suporte a este último. Definição de Protocolos de Roteamento, Bridging e Switching

393. Protocolos de roteamento Muitas alternativas

394. Melhor opção: roteamento estático (ex.: conexões únicas para ISP) ou dinâmico

395. IGP ou EGP?

396. 2 tipos básicos: Distance-Vector e Link-State

397. Protocolos baseados em Link-State convergem mais rapidamente porém são mais complexos para se configurar

398. Verificar as métricas possíveis (atraso, banda, etc) e se suportam sumarização de rotas (classes e classless )

399. Funcionamento hierárquico e não-hierárquico Definição de Protocolos de Roteamento

400. Assunto maior que deve ser analisado com maior profundidade

401. Não é questão puramente operacional! Deve ser previsto no projeto da rede

402. Alguns passos necessários: Identificar recursos

403. Analisar riscos

404. Elaborar plano e política de segurança

405. Procedimentos

406. Estratégias de implantação (onde instalar os equipamentos?)

407. Manter situ ação – auditorias Aspectos de Segurança

408. Alguns mecanismos: Procedimentos de autenticação

409. Autorização (ACL- Access Control Lists )

410. Métodos de auditoria

411. Garantia de Sigilo (confidenciabilidade) Alguns recursos: Firewall (simples – filtro de pacotes, complexo – equipamento especializado)

412. IDS – Intrusion Detection System

413. Uso de NAT

414. Proxy para determinados serviços Internet

415. Previsão de área DMZ (servidores na porta da rua)

416. Servidor de autenticação (ex.: Radius) Preocupação comum: desligar serviços de redes não usados Aspectos de Segurança

417. Ferramentas adequadas de gerenciamento permitem um gerenciamento efetivo de redes complexas com equipes pequenas

418. O sistema de gerenciamento ideal deve realizar as funções de gerenciamento de acordo com os requisitos levantados e limitações de custo (parte do projeto)

419. Funções comuns: configuração, falhas, problemas, performance, contabilização , segurança, serviços distribuídos ( backup , atualização de antivirus, reboots, etc)

420. Muitas ferramentas existentes – especificação indevida causa gastos desnecessários e gerenciamento ineficiente – não existe regra geral para definir a arquitetura de gerenciamento Aspectos de Gerenciamento

421. Seleção de tecnologias para: Cabeamento

422. Tecnologias de rede de camada física e de enlace

423. Serviços de rede necessário (DHCP, DNS, sistema de autenticação, etc) Cabeamento: Prever cabeamento que permaneça útil pelo maior tempo possível

424. Verificar topologias (centralizadas ou distribuídas), comprimentos e tipos dos cabeamentos

425. Verificar locais de perigo físico e cruzamento de áreas controladas (opções com wireless )

426. Localizar armários de cabeamento Ambiente LAN

427. VLAN's – facilidade de criação de topologias e controle (uso em redes que crescem rapidamente)

428. Uso de spanning-tree nos switches pode encontrar rotas alternativas mas não faz balanceamento de carga no ambiente LAN

429. Redundância de servidores de rede DHCP – em redes pequenas pode estar na camada de distribuição, em redes maiores deve-se duplicar o serviço na camada de acesso

430. DNS – serviço crítico e deve estar disponibilizado sobre plataforma redundante (normalmente e 2 servidores) Redundância na comunicação host-roteador – fator complicador: a estação possui um único endereço físico para o roteador. Alternativas são proxy ARP, DHCP e HSRP ( Hot Standby Router Protocol ) / VRRP ( Virtual Router Redundancy Protocol ) Considerações – LAN

431. Segmentos WAN redundantes – verificar se os links usam a mesma tecnologia, mesmo provedor, passam pelo mesmo lugar, etc

432. É razoável o uso de múltiplos enlaces (e através de vários provedores) de acesso à Internet

433. Recurso de VPN's (ex.: acesso extranet para usuários móveis) Considerações - WAN

434. As opções usadas normalmente são: Dentro de prédios: cabos de par trançado categoria 5

435. Entre prédios (até 2 km): fibra ótica multimodo

436. Entre prédios (mais de 2 km): fibra ótica monomodo

437. Ligações remotas (links contratados ou não): linhas dedicadas (E1 ou múltiplos)

438. Acesso a sites remotos ou inacessíveis por meios guiados: rádio microondas (ou outra opção wireless ) Opções Atuais de Meios de Transmissão

439. Trabalhos de grande porte devem prever contratação de terceiros instaladores de cabos. Usar uma única empresa e que forneça a certificação da instalação.

440. Cabeamento enterrado deve prever proteção de animais e insetos

441. Deixar folga nos dutos usados

442. Patch panels são uma necessidade em centros de cabeamento para facilitar mudanças de topologia

443. Não há necessidade de se oferecer fibra para desktops, exceto em casos especiais

444. Passar cabos extras entre prédios pode ser uma boa opção

445. Para trechos inacessíveis dentro dos prédios, usar modems ou soluções wireless

446. Etiquetar e manter controle de toda a planta cabeada

447. Evitar uso de fibras monomodo (antecipar evolução) Boas Práticas - Cabeamento

448. Montam os trechos origem-destino que irão compor a rede sobre uma variedade de tecnologias e meios de transmissão. Exemplos: Repetidores/HUB's – estendem a limitação de distância

449. Switches – comutadores (Ethernet, FDDI, ATM)

450. Roteadores

451. Gateways Os dispositivos podem ter facilidades já conhecidas como: Suporte a padrões de gerenciamento SNMP e RMON para gerenciamento e operação

452. Atualizações e configurações remotas de software

453. Placas e periféricos “hot swappable” para reduzir tempo de downtime

454. Componentes que representem pontos de falha devem ser redundantes (ex: ventiladores, fontes, etc)

455. Modularidade e escalabilidade para facilitar futuras expansões (ex: switches empilháveis)

456. Automatização (autoconfiguracão e alertas via mail) Dispositivos de Rede

457. Uso de uma empresa integradora de soluções (gerenciamento mais fácil)

458. Pequenas empresas normalmente só necessitam de 1 roteador

459. Empresas maiores usam vários roteadores para montar suas subredes e operacionalizar suas tarefas de administração e gerenciamento

460. Especificar equipamentos de acordo com padrões reconhecidos e não proprietários, salvo casos de exigências do cliente

461. Recursos como suporte a SNMP e RMON facilitam a inserção do equipamento nestas arquiteuras de gerenciamento

462. Verificar o MTF e MTR para os dispositivos apresentados pelo fabricante

463. Avaliar o custo/benefício no uso de componentes Hot-swap

464. Analisar planos futuros do fabricante (continuidade da linhas de produtos)

465. Padronizar e agrupar os vários equipamentos dá margem a negociações de preços com o fornecedor

466. Em trechos onde o serviço for crítico, planejar caminhos cruzados entre os dispositivos Melhores Práticas – Dispositivos de Rede

467. Seleção de tecnologias LAN's: Redes em anel

468. Redes estatísticas ou determinísticas

469. Predileção atual por 100baseTX nas pontas e ATM ou Gigabit Ethernet em backbones Seleção de dispositivos: “ Switch when you can, Route when you must ”

470. Definição entre HUB's, Bridges, switch L2, switch L3 e roteadores

471. Critérios gerais (número de portas, tecnologias de rede suportadas, custo, itens redundantes ou hot-swappable , suporte, treinamento, documentação)

472. Critérios para switches (vazão, suporte a spanning-tree , modo full-duplex, VLAN's, IGMP, etc)

473. Critérios para roteadores (protocolos suportados, suporte a RSVP, compressão, criptografia, Load balancing , ACL's, etc) Especificação LAN

474. Seleção de tecnologias para: Acesso remoto

475. Enlaces WAN

476. Dispositivos e provedores para WAN Acesso remoto: Modems analógicos (opção quando há pouca utilização e em poucos momentos)

477. PPP – normalmente usado

478. Outras alternativas: ISDN, cable modems e xDSL (principalmente ADSL, HDSL e VDSL)

479. RAS – Remote Access Server – recebe e controla acessos remotos Especificação WAN

480. Soluções para acesso WAN: Satélite

481. Rádio

482. Celular

483. LPCD

484. Acessos Frame Relay

485. Acessos ATM Dispositivos WAN: Roteadores WAN (suporte a vários protocolos, convergência de dados e voz, etc)

486. Alta vazão e disponibilidade Especificação WAN

487. Provar que o projeto irá satisfazer os objetivos de negócio e técnicos e realizar devidas configurações

488. Testes específicos customizados – construção de um protótipo e medições sobre o mesmo

489. Objetivos comuns: Validar a seleção de tecnologias

490. Verificar o serviço oferecido pelo provedor

491. Identificar problemas de conectividade e gargalos

492. Testas as redundâncias implementadas na rede

493. Analisar efeitos de quedas de enlaces

494. Determinar necessidades de otimização

495. Analisar impacto de atualizações sobre a rede

496. Identificar riscos

497. Atestar o aceite do cliente Testes

498. Testes de indústria – avaliação com base em topologias previstas nos testes (apenas redes pequenas)

499. Para redes maiores e mais complexas – testes específicos

500. Realizar testes de sistema e não somente testes de componentes

501. Escopo do protótipo – englobar funções importantes (aquelas que envolvem risco, as influenciadas por limitações técnicas e de negócios, as rejeitadas anteriormente)

502. Modos de se testar o protótipo: Rede de testes em laboratório (sempre começar assim)

503. Integrado com rede de produção (teste final) Preocupações Avisar usuários, administradores e operadores

504. Realizar testes pequenos incrementando a complexidade à medida em que eles funcionarem OK Testes

505. Plano de testes Objetivos

506. Critérios de aceitação

507. Tipos de testes

508. Equipamentos e outros recursos necessários

509. Roteiros de testes

510. Cronograma Critérios de aceitação Cliente e testador devem acordar sobre o significado dos critérios

511. Critérios também podem se basear em referências da rede anteriormente em operação

512. Ex.: medir tempo de resposta de uma aplicação durante horário de pico e deve ser menor que x seg Testes

513. Tipos Testes de desempenho

514. Testes de estresse (carga)

515. Testes de falhas Verificações típicas Tempo de resposta

516. Vazão

517. Disponibilidade

518. Regressão (funcionamento das aplicações semelhante ou melhor que na rede anterior) Testes

519. Registro dos Testes (documentação) Listar o que é necessário para se realizar os testes (mapa, dispositivos, ferramentas, RH, etc)

520. Procedimentos de testes

521. Cronograma Ferramentas para teste Ferramentas de Gerência e Monitoração Sistemas de gerenciamento (ex.: OpenView)

522. Comandos (show int, netstat, etc)

523. Analisadores de protocolos Ferramentas de Simulação Representação do mundo real Ferramentas de Análise de Serviços Visão do ponto de vista da aplicação - específicas

524. Ex.: NetPredictor, NetPIPE, etc Testes

525. Resumo executivo – única página voltada para gestores (foco no resultado)

526. Objetivo – descrição da vantagem obtida com a nova rede

527. Escopo – informação de tamanho e se é extensão ou nova rede, além de áreas afetadas

528. Requisitos (negócio e técnicos) – lista por ordem de prioridade e descrição dos tradeoffs decididos

529. Estado atual da rede – mapas e baselines (referências) atuais

530. Projeto lógico – topologia, modelo de endereçamento e nomes, protocolos de encaminhamentos definidos, mecanismos previstos de segurança e recomendações da arquitetura de gerência

531. Projeto físico – detalhamento de tecnologias, dispositivos, provedores e preços

532. Resultados de testes – documentação de testes com as evidências coletadas

533. Plano de implementação – cronogramas com datas e atividades dos planos definidos com equipes, treinamento e aceite

534. Análise de ROI (Retorno no investimento) – argumentos para área financeira

535. Apêndices – mapas detalhados, configurações particulares, etc Documentação do Projeto (itens)

536. Tendência em Serviços de Telecomunicações As tecnologias de pacotes chegaram ao mesmo tempo em que houve um movimento de desestatização em muitos países

537. As novas operadoras/provedores que entram sempre apresentam novos serviços tentando se diferenciar dos já tradicionais (acesso wireless, xDSL, VPN’s de alta velocidade

538. Estes novos players montam infra-estrutura própria controlando melhor aspectos de QoS e SLA

539. Para garantir os parâmetros de SLA e tempo de retorno à operaçao, muitas vezes são criadas rotas redundantes (1:1 ou 1:n), o que faz crescer a demanda por banda

540. Tendência a se oferecer pacotes de serviços – telefonia-Internet-TV

541. Usuários controlando seus serviços através de interfaces de pacotes

542. Cenário Atual - Operadoras Preocupação em alocar banda onde existem gargalos na sua rede

543. Procuram desenvolver e disponibilizar serviços da maneira mais fácil e rápida possível com o mínimo de custos

544. Necessidade de contratos com SLA para os clientes

545. Mercado liberado no Brasil (mais alternativas)

546. Gerenciamento constante de SLA deve ser feito pelo clientes (prever no projeto!)

547. Alguns Grandes Nomes Envolvidos com Telecomunicações / Redes de Dados