Planejamento e Projeto de Redes

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1 Planejamento e Projeto de Redes Carlos Sampaio Identificação das Necessidades e Objetivos do Cliente Análise dos objetivos e restrições de negócio Análise dos objetivos e restrições técnicos Caracterização da rede existente Caracterização do tráfego de rede Metodologia Identificação das Necessidades e Objetivos do Cliente Projeto Lógico da Rede Projeto Físico da Rede Testes e Documentação do Projeto de Rede Análise dos objetivos e restrições de negócio Objetivos de negócio Aumentar faturamento e lucro Melhorar as comunicações na empresa Diminuir os ciclos de desenvolvimento de produtos Aumentar a produtividade dos funcionários Globalizar os mercados Modernizar tecnologias ultrapassadas Reduzir custos de redes e telecomunicações Oferecer confiabilidade a aplicações missãocrítica... 1

2 Análise dos objetivos e restrições de negócio Identificação do escopo do projeto Segmento, LAN, prédio, sede, acesso remoto, WAN Identificação das aplicações de rede Aplicações antigas e novas , ERP, Groupware, sistemas administrativos, etc Identificação dos serviços de rede AAA, nomeação, diretórios, backup, gerenciamento,... Identificação das restrições de negócio Podem afetar ou inviabilizar o projeto Políticas, orçamento, pessoal, treinamento, prazos,... Caracterização da rede existente Caracterização da infra-estrutura de rede Mapas, localizações, topologias, cabeamento (MS-VISIO) É apropriada quando o projeto envolve atualização ou ampliação de rede já existente (Maioria dos casos) Caracterização de endereços e nomes IP reais/internos, estáticos/dhcp, nomes internos? Saúde da rede atual Investigar restrições ambientais e arquitetônicas Disponibilidade, utilização (LAN, enlaces WAN e roteadores), protocolos, precisão (erros quadros), eficiência (carga útil), tempo de resposta Gerenciamento e segurança Suítes de Gerenciamento, conhecimento da rede como um todo, SGSI, Qualidade e Procedimentos Análise dos objetivos e restrições técnicos Escalabilidade Disponibilidade (MTBF, MTTR, quantos 9s?) Desempenho (atraso, jitter, etc) Segurança Gerenciamento Usabilidade Adaptabilidade Relação custo/benefício (Objetivos devem ser priorizados) Caracterização da rede existente Itens Comuns em um Mapa de Rede Informações geográficas (países, estados, cidades, campus). Conexões de WANs entre países, estados e cidades. Edifícios e andares e, possivelmente, salas ou compartimentos. Conexões de WANs e LANs entre edifícios e entre campus. Indicação da tecnologia da camada de enlace de dados para WANs e LANs (Frame Relay, ATM, Ethernet 10 / 100 / 1000 Mbps,...) O nome do provedor de serviços para WANs. Localização de roteadores e switches, embora não necessariamente de hubs. Localização e alcance de todas as VPNs que conectam os sites da empresa através da WAN de um provedor de serviços. 2

3 Caracterização do tráfego de rede Principais fontes de tráfego Localização dos principais servidores (ou farms de servidores) Localização de mainframes (quando aplicável) Principais locais de armazenamentos de dados Repositório, Bancos de Dados, Servidores de ,... Direção do tráfego (interno/externo) Uso da Internet (para quê?) Localização e alcance de todas as LANs virtuais (VLANs) Topologia de qualquer sistema de segurança por firewall Projeto Lógico da Rede Projeto da topologia da rede Projeto do esquema de endereçamento e nomes Seleção de protocolos de comutação e roteamento Desenvolvimento de estratégias de segurança e gerência Caracterização do tráfego de rede Carga de tráfego gerada por aplicação Difícil na prática (melhor usar modelagem existente) Padrões de uso de aplicações Comportamento do tráfego Broadcast, interação entre protocolos, controle de fluxo e congestionamento, etc. Requisitos de QoS Priorizar o tráfego relativo ao negócio do cliente Projeto da topologia da rede Projeto hierárquico X plano Três níveis: núcleo, distribuição e acesso Redundância Disponibilidade e balanceamento de carga Caminhos, serviços e backup Projeto de rede de campus VLANs, roteamento ou comutação, redundância,... Projeto de rede corporativa Segmentos WAN redundantes, tipos de enlaces, múltiplas conexões com a Internet, VPN,... Topologias visando segurança Firewall, DMZ, etc 3

4 Projeto da topologia da rede Hierarquia Projeto da topologia da rede Hierarquia de Redes Divide-se a rede em camadas, onde cada uma delas tem uma função bem específica. Permite a agregação e filtragem do tráfego em níveis sucessivos de roteamento e comutação. Camada de núcleo Roteadores e switches de alta tecnologia Otimizados visando à viabilidade e desempenho Camada de distribuição Roteadores e switches gerenciáveis de média velocidade. A principal função desses é a implementação de normas Camada de acesso Conecta os usuários finais (workstations) Utiliza switches de várias portas, hubs e outros dispositivos (normalmente de custo menor). Projeto da topologia da rede Rede hierárquica típica Topologias Redundantes Eliminar a possibilidade de ponto único de falha Normalmente vai de encontro a regras de custo ROI apenas no evento de desastre e indisponibilidade Caminhos de backup Balanceamento de carga 4

5 Caminhos de Backup Caminho alternativo em caso de falha do principal Fica inativo enquanto não utilizado Objetivo é atender disponibilidade Links, roteadores, switches, etc... Tipicamente o backup apresenta-se em menor capacidade (custo) Comutação automática ou manual Devem ser testados periodicamente Observar diversidade de circuitos: Circuitos por encaminhamentos diferentes Circuitos por operadoras diferentes Topologias Redundantes Segmentos de LANs redundantes Links redundantes entre redes comutadas Loops podem ser evitados com STA (Spanning Tree Algorithm) Redundância de servidores Servidores de arquivo, Web, DHCP, nomes, banco de dados, etc... Redundância de comunicação Estação Roteador Roteador executando o proxy ARP Uso do RDP (Router Discovery Protocol) Balanceamento de Carga Disponibilidade com aumento de desempenho Muitos protocolos de roteamento (ex.: RIP) não admite balanceamento por padrão Pode ser executado com equipamentos servidores e de conexão (switches e roteadores) Mecanismos de comutação avançados podem prejudicar certos esquemas de balanceamento de carga (loops) Projeto do plano de endereçamento e nomenclatura Esquema de endereçamento Planejado e hierárquico Endereços dinâmicos X estáticos Endereços reais, privados e NAT CIDR Atribuição de nomes Esquema de atribuir nomes? O usuário pode mudar o nome? DNS interno? 5

6 Endereçamento e Nomenclatura Verificar o padrão usado atualmente para nomear os elementos de rede (CUIDADO!). Indicação de dispositivo: sw (switch), rtr (roteador), prn (impressora)... Indicação da cidade: spo, rjo, cwb,... Verificar (se existir!) os padrões de distribuição de endereços IP Ex.: Uma sub-rede por andar Uso ou não de números IP inválidos (rede falsa). Trabalhar com possibilidades de agregação de rotas (supernetting). Observar que alguns protocolos não trabalham com... Endereçamento sem classes (CIDR) Mascaramento de sub-redes de comprimento variável. Sub-redes não contíguas Estratégias de segurança e gerência Segurança AAA Vulnerabilidades Ataques internos ou externos Criptografia Uso de filtros (firewall) Detecção de intrução (IDS) Segurança física Gerenciamento Desempenho, falha, configuração, etc... SNMP, RMON Seleção de protocolos de comutação e roteamento Comutar ou rotear? Roteador, switch L2 ou switch L3 Seleção de protocolos de roteamento Necessário? Qual o mais adequado? Vetor de distância (RIP, IGRP,...) Estado de link (OSPF, EIGRP,...) Roteamento externo X interno BGP Roteamento multi-protocolo Projeto Físico da Rede Seleção de tecnologias e dispositivos para redes de campus Cabeamento e redes locais Seleção de tecnologias e dispositivos para redes corporativas Tecnologias de acesso e WAN 6

7 Projeto Físico da Rede redes de campus Tecnologias de redes locais (LAN) Ethernet 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps, (100Gb, 1Tb??) Compartilhada, comutada Domínio de colisão, domínio de broadcast Half-duplex, full-duplex Trunking Limitação de banda por porta Existem alternativas???? Token-ring, FDDI, ATM (LANE, MPOA) redes de campus Esquemas de cabeamento Padrões de cabeamento EIA/TIA 568A/B Cabeamento de prédios Vertical: Centralizado X distribuído Cabeamento de campus Horizontal: Centralizado X distribuído Tipos de cabos UTP, STP, FTP Enlaces sem fio IEEE redes de campus Critérios para selecionar dispositivos Número de portas (inclusive uplink mais veloz) Velocidade de processamento (CPU e backplane) Latência (atraso) Tecnologias e cabos suportadas Detecção de velocidade (auto-sensing) Facilidade de configuração Custo Gerenciamento (SNMP?) Suporte a alta-disponibilidade Componentes hot-swapable, redundância, MTBF, MTTR Documentação, suporte, treinamento, vendedor Avaliação de desempenho efetuada por terceiros 7

8 redes de campus Critérios adicionais para selecionar switches Vazão (pacotes por segundo) Suporte a comutação cut-through (padrão hoje) Suporte a VLAN Memória (quantidade de endereços por porta?) Roteamento (nível 3) Critérios adicionais para selecionar roteadores Protocolos suportados (camada 3 e roteamento) Mecanismos de QoS Filtros de pacotes, VPN, etc. redes corporativas Critérios para tecnologias de acesso remoto Confiabilidade Interoperabilidade com dispositivos de outras marcas Velocidade, vazão, latência Facilidade de configuração Compressão, correção de erros (FEC)? Custo redes corporativas Tecnologias para acesso remoto PPP Linhas discadas e RDSI Modem a cabo (CATV) Padrão DOCSIS xdsl ADSL (Modem/roteador), HDSL, VDSL ADSL ou Modem a cabo? WLAN (IEEE ), GPRS, CDMA 1X RT Equipamentos para o sítio remoto Servidor de terminais, agregação de canais redes corporativas Tecnologias de WAN Enlaces de satélite, VSAT SDH (E0 = 64K, E1 = 2M, E2= 8.448M, E3=34.368M) Padrões fibra ótica (STS = OC Optical Carrier) OC-1=51.84M, OC-3=155.52M, OC-12=622.08M, OC-48=2.488M, OC-192=9.952M,...) Linhas dedicadas (chamava-se LPCD) X.25 Frame Relay ATM IP sobre SDH IP sobre WDM, D-WDM RPR, 10Gb Ethernet (redes metropolitanas) 8

9 redes corporativas Seleção de roteadores para WAN Marca: CISCO, JUNIPER, NORTEL, Cyclades, etc Desempenho e custo Número e tipo de portas LAN e WAN Ethernet, FR, ATM, V.35 (síncrona) Versão do sistema operacional (CISCO) Funcionalidades disponíveis (medição de fluxos?) Gerenciamento de QoS e banda Características adicionais VoIP Estratégias de Segurança Desenvolvimento de estratégias de segurança e gerência Tecnologias de Firewall Zonas de Segurança Segmentação por VLAN Redes Virtuais Privadas (VPN) redes corporativas Seleção de operadora e provedor SLA Centro de operações 24x7 Serviços e tecnologias Áreas geográficas de cobertura Confiabilidade e desempenho da rede interna Segurança da rede interna Suporte técnico MTBF, MTTR Reputação no mercado Escolha: operadora ou ISP 9

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