Arquitetura de Redes

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1 Arquitetura de Redes Autor: Marcelo Betto da Silva

2 Por Marcelo Betto 2

3 Sumário Rede de Computadores Conceitos Básicos Modelos de computação Centralizada Distribuída Configuração da rede Redes Ponto a Ponto Redes baseadas em servidor Extensão Geográfica: Componentes de uma LAN: Topologia Estrela Anel Concentrador (HUB) Comutador (switch) Servidor Tipos de Servidores Hardware e software de servidores PPPoE Cablagem Cabo de par trançado Crossover Ferramentas Introdução ao TCP/IP Questão de exemplo para os exames de Certificação Sistema de Numeração Binário Como Converter de Decimal para Binário O Operador E Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede: Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede e o roteado r Classes de Endereço IP O papel do Roteador em uma rede de computadores DNS (Domain Name System) Entendendo os elementos que compõem o DNS Entendendo como funcionam as pesquisas do DNS DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Termos utilizados no DHCP Como o DHCP funciona Um recurso de nome esquisito APIPA Um pouco sobre Pacotes e protocolos de Transporte TCP Uma Visão Geral Algumas características do TCP: Funcionamento do TCP O que é uma Porta TCP? UDP Uma Visão Geral Comparando UDP e TCP: Compartilhando a Conexão Internet Por Marcelo Betto 3

4 Internet Connection Sharing (ICS) Mudanças que são efetuadas quando o ICS é habilitad o Configurando os clientes da rede interna, para usar o ICS Comparando ICS e NAT Habilitando o ICS no computador conectado à Interne t: Segurança IFC Internet Firewall Connection (Windows XP) Firewall de Conexão com a Internet ICF Função do Firewall Como ativar/desativar o Firewall de Conexão com a I nternet Como ativar/desativar o log de Segurança do ICF Como configurar o log de segurança do IFC: Habilitando serviços que serão aceitos pelo ICF Configurações do protocolo ICMP para o Firewall NAT Network Address Translation Entendendo como funciona o NAT Os componentes do NAT Um pouco de planejamento antes de habilitar o NAT Roteiro para detecção e resolução de problemas de r ede VNC Server Controlando o PC Remotamente Com o VNC Como funciona o VNC LogMeIn Por Marcelo Betto 4

5 Rede de Computadores Conceitos Básicos Redes surgiram da necessidade de compartilhar informação e periféricos em tempo real e com isso aumentar a produtividade dos usuários que pertenciam a um grupo de trabalho e reduzir os custos inerentes a hardware. Antes do seu surgimento, funcionários de uma empresa trabalhavam de forma is olada em seus computadores. Quando João precisasse utilizar um arquivo que esta va no computador de Maria, por exemplo, João deslocava-se até o computa dor de Maria interrompendo momentaneamente o seu trabalho, copiava o arquivo e m questão, voltava ao seu computador e utilizava o arquivo que ele copiou para o disquete. Se João quisesse imprimir o arquivo em que estivesse trabalhando, mas se a impressora estivesse ligada no computador de Pedro, ele deveria salvar o arq uivo em um disquete no seu computador, ir até o computador de Pedro (novamente in terromper momentaneamente o trabalho de Pedro), abrir o referido arquivo e imprimi-lo. Se Maria quisesse imprimir, deveria esperar João acabar de usar a impressora de Pedro. Não é difícil observar quanto tempo se perde e como a produtividade é impa ctada com operações tão simples. Uma rede de computadores pode ser definido, como um grupo de computadores que são conectados entre si, de forma a propo rcionar o compartilhamento de arquivos e periféricos de forma simultânea e que ut ilizam um meio de transmissão comum. Na sua forma mais elementar a rede pode ser composta de no mínimo 2 computadores, conforme ilustrado na figura 1.1. O uso de redes traz uma economia na aquisição de ha rdware. No caso descrito acima, se João, Maria e Pedro precisassem imp rimir seus documentos sem estarem ligados em rede, seria necessário a aquisição d e 3 impressoras. Mas somente 1 impressora será necessária se eles estiverem em uma rede. Figura 1.1 Uma rede de dois computadores. Redes tem como objetivos principais:» Compartilhamento de informação (ou dados)» Compartilhamento de hardware e software» Administração centralizada e suporte Mais especificamente computadores podem compartilhar:» Documentos Por Marcelo Betto 5

6 » Impressoras» Fax-modem» Drives de CD-ROM» Discos Rígidos» Fotografias, arquivos de áudio e vídeo» Mensagens de » Softwares A comunicação entre computadores ocorre segundo reg ras pré-definidas que permitem que a máquina receptora possa receber de f orma inteligível os dados enviados pela máquina transmissora. A esse conjunto de r egras damos o nome de protocolos. Vamos fazer uma analogia para facilitar o entendimento. João e Maria desejam se comunicar e utilizam o ar como meio compartilhado para isso. O simples fato de João falar não garante que Maria irá entender e conseqüe ntemente que haverá comunicação entre eles. Para que Maria entenda o que João d iz, eles devem falar a mesma língua (protocolo) e aí sim haverá comunicação Modelos de computação O processamento de informações nas redes podem se d ar de duas formas: centralizada e distribuída Centralizada No passado antes do surgimento dos PCs, existiam computadores centrais com alto poder de processamento que eram responsáve is pelo processamento de informações. Esses computadores também conhecidos p or mainframes, liam as informações contidas em um cartão e as processava de for ma seqüencial. A única forma de entrar com dados em um mainframe era com cartões que eram inseridos nas leitoras. Não havia qualquer interação com o usuário. Es ses computadores também eram grandes (chegavam por vezes a ocupar uma sala inteira) e muito caros, o que restringia o seu uso a grandes corporações e órgãos do gov erno que podiam justificar o alto investimento. Com o surgimento das redes, outras opções foram cri adas para colocar e retirar informações no sistema. Através de terminais qu e eram nada mais do que dispositivos de entrada e saída, e impressoras, o usuário poderia ter uma interação maior com o mainframe. Esses terminais eram conhecidos como terminais burros devido ao fato de não haver qualquer poder de processamento n eles. Fig 1.2 Modelo de computação centralizada Por Marcelo Betto 6

7 Distribuída Como o mainframe era restrito a grandes corporações e órgãos do governo devido a seu alto custo e tamanho, pequenas e média s empresas não tinham como usufruir dos benefícios da computação centralizada. Com o passar dos anos e o surgimento dos PCs, o processamento das informações deixou de estar centralizado a passou a ser distribuído entre os terminais, que agora não eram mais burros, eram PCs. É importa nte lembrar que o poder de processamento de um PC é muito inferior a de um mainfr ame, mas é inegável que isso se tornou em uma ótima opção de baixo custo para peque nas e médias empresas. Os PCs passaram então a dividir uma parcela do process amento de informações com o computador central, conforme ilustrado na figura 1.3. Figura 1.3 Modelo de computação distribuida 1.2 Configuração da rede No que tange as formas de configuração as redes pod em ser classificadas em ponto a ponto e baseada em servidor. Nenhuma configuração é melhor que a outra. Elas são adequadas para determinadas necessida des e possuem vantagens e desvantagens. O tipo de configuração escolhido vai depender de d eterminados fatores tais como:» Tamanho da organização» Nível de segurança necessário» Tipo do negócio» Nível de suporte administrativo disponível» Tráfego da rede» Necessidades dos usuários» Orçamento Figura 1.4 Redes ponto a ponto e baseada em servidor Por Marcelo Betto 7

8 1.2.1 Redes Ponto a Ponto Redes ponto a ponto são mais adequadas para redes c om no máximo 10 computadores. Não há servidores dedicados nem hiera rquia entre os computadores. Todos podem compartilhar e utilizar recursos, operam de forma igual, atuando como cliente e servidor ao mesmo tempo e são chamad os de pontos ou nós da rede. A figura de um administrador não é necessária fican do essa tarefa a cargo de cada usuário. Eles determinam quais dados do seu computa dor serão compartilhados na rede. Treinamento dos usuários é necessário antes que ele s sejam capazes de ser ambos usuários e administradores dos seus próprios computadores. Poderíamos destacar os seguintes pontos em redes ponto a ponto.» Não há servidor dedicado» Os nós da rede são ao mesmo tempo cliente e servid or» Não há a figura de um administrador responsável pe la rede» Fácil implantação» Treinamento dos usuários é necessário» O controle de acesso a rede não é centralizado» A segurança não é uma preocupação.» Pouca possibilidade de crescimento.» A medida que a rede cresce, a performance diminui Redes baseadas em servidor Redes baseadas em servidor são voltadas para redes acima de 10 computadores. Possui um ou mais servidores dedicados. Por dedicado entende-se que eles não são clientes e são otimizados para atender os p edidos da rede rapidamente e a- lém disso garantem a segurança de arquivos e diretó rios. Os recursos compartilhados estão centralizados e há um maior controle do nível de acesso sobre os mesmos. Há um controle de acesso do usuário e o que ele pode f azer na rede. A figura de um administrador de rede é necessária. Treinamento dos u suários não é necessário. Existem vários tipos de servidores :» Servidores de aplicação» Servidores de arquivo e impressão» Servidores de comunicação» Servidores de correio» Servidores de serviços de diretório Servidores de arquivo e impressão Os dados ficam armazenados no servidor e quando precisam ser utilizados por uma estação, ess es dados são transferidos para a memória da estação e usados localmente. Servidores de aplicação Possuem uma porção servidora responsável por proce s- sar os pedidos enviados pela porção cliente que fic a na estação. Diferentemente do servidor de arquivos, somente o que é requisitado é passado para a estação e não a massa de dados inteira. Um bom exemplo seria a pesq uisa em um banco de dados. Por Marcelo Betto 8

9 Servidores de correio Um tipo de servidor de aplicação. O principio é o que muda é o tipo da aplicação mesmo o Servidor de comunicação Controla o acesso de usuários externos aos recurso s da rede. Esses usuários normalmente discam para esses servidores que por sua vez possuem um pool de modems. Servidores de serviço de diretório Responsáveis pela validação do usuário na rede. Normalmente redes são agrupadas em grupos lóg icos chamados domínios. O usuário é confrontado com uma base de usuários e ba seado nisso é permitido o seu ingresso no domínio e a utilização dos recursos do mesmo. Como todos os dados importantes da rede agora estão centralizados, um backup é fundamental, já que uma vez que os dados s ão importantes, eles não podem ser perdidos devido a falhas de hadware. Há meios d e agendar backups periódicos e que são executados automaticamente. Nunca é demais lembrar que esses backups devem ser agendados para serem realizados em horári os em que a rede estiver praticamente sem utilização. Redundância também é um importante. Se o servidor p rincipal falhar, todos os recursos e dados importantes não poderão ser ace ssados. Existe uma forma de duplicar os dados do servidor e mantê-los online. S e o esquema de armazenamento primário falhar, o secundário será utilizado no lug ar deste, sem causar qualquer interrupção na rede. Por Marcelo Betto 9

10 Arquitetura de rede Um conjunto de camadas e protocolos é chamado de ar quitetura de rede. A especificação de uma arquitetura deve conter inform ações suficientes para permitir que um implementador desenvolva o programa ou const rua o hardware de cada camada, de forma que ela obedeça corretamente ao prot ocolo adequado. Ethernet Ethernet é uma tecnologia de interconexão para rede s locais - Local Área Networks (Redes de Área locais ) LAN - baseada no envio de pacotes. Ela define cabeamento e sinais elétricos para a camada física, e formato de pacotes e protocolos para a camada de controle de acesso ao meio (Media Access Control - MAC) do modelo OSI. A Ethernet foi padronizada pelo IEEE como A partir dos anos 90, ela vem sendo a tecnologia de LAN mais amplamente utilizada e tem tomado grande parte do espaço de outros padrões de rede como Token Ring, FDDI e ARCNET. Descrição geral Uma placa de rede Ethernet típica com conectores BNC (esquerda) e par trançado (centro).ethernet é baseada na idéia de po ntos da rede enviando mensagens, no que é essencialmente semelhante a um siste ma de rádio, cativo entre um cabo comum ou canal, às vezes chamado de éter (no o riginal, ether). Isto é uma referência oblíquia ao éter luminífero, meio através do qual os físicos do século XIX acreditavam que a luz viajasse. Cada ponto tem uma chave de 48 bits globalmente úni ca, conhecida como endereço MAC, para assegurar que todos os sistemas em uma ethernet tenham endereços distintos. Uma placa de rede Ethernet típica com conectores BNC (esquerda) e par trançado (centro). Hubs Ethernet Hubs, formam uma rede com topologia física em estrela, com múltiplos controladores de interface de rede enviando dados ao h ub e, daí, os dados são então reenviados a um backbone, ou para outros segmentos de rede. Porém, apesar da topologia física em estrela, as re des Ethernet com hub ainda usam CSMA/CD, no qual todo pacote que é enviado a uma porta do hub pode sofrer colisão; o hub realiza um trabalho mínimo ao l idar com colisões de pacote. As redes Ethernet trabalham bem como meio compartilhado quando o nível de tráfego na rede é baixo. Como a chance de colisã o é proporcional ao número de transmissores e ao volume de dados a serem enviados, a rede pode ficar extremamente congestionada, em torno de 50% da capacidade nominal, dependendo desses Por Marcelo Betto 10

11 fatores. Para solucionar isto, foram desenvolvidos "comutadores" ou switches Ethernet, para maximizar a largura de banda disponível. Ethernet Comutada (Switched Ethernet) A maioria das instalações modernas de Ethernet usam switches Ethernet ao invés de hubs. Embora o cabeamento seja idêntico ao de uma Ethernet com hub, com switches no lugar dos hubs, a Ethernet comutada tem muitas vantagens sobre a E- thernet média, incluindo maior largura de banda e c abeamento simplificado. Redes com switches tipicamente seguem uma topologia em estrela, embora elas ainda implementem uma "nuvem" única de Ethernet do ponto de vista das máquinas ligadas. No início, switches Ethernet funcionam como os hubs, com todo o tráfego sendo repetido para todas as portas. Contudo, ao longo do tempo o switch "aprende" quais são as pontas associadas a cada porta, e assi m ele pára de mandar tráfego nãobroadcast para as demais portas a que o pacote não esteja endereçado. Desse modo, a comutação na Ethernet pode permitir velocidade to tal de Ethernet no cabeamento a ser usado por um par de portas de um mesmo switch. Extensão Geográfica: LAN Em computação, LANs (acrônimo de Local Area Network, "rede de área local" ) são redes utilizadas na interconexão de equipamen tos processadores com a finalidade de troca de dados. Tais redes são denominadas lo cais por cobrirem apenas uma área limitada (10 Km no máximo, quando passam a ser denominadas WANs ), visto que, fisicamente, quanto maior a distância de um nó da rede ao outro, maior a taxa de erros que ocorrerão devido à degradação do sinal. As LANs são utilizadas para conectar estações, serv idores, periféricos e outros dispositivos que possuam capacidade de processamento em uma casa, escritório, escola e edifícios próximos. Componentes de uma LAN: Servidores Servidores são computadores com alta capacidade de processamento e armazenagem que tem por função disponibilizar serviço s, arquivos ou aplicações a uma rede. Como provedores de serviços, eles podem dispo nibilizar , hospedagem de páginas na internet, firewall, proxy, impressão, ba nco de dados, servir como controladores de domínio e muitas outras utilidades. Como servidores de arquivos, eles podem servir de depósito para que os utilizadores guardem os seus arquivos num local seguro e centralizado. E, finalmente, como servidores de aplicação, disponibilizar aplicações que necessitam de alto poder de processamento à máquinas com baixa capacidade, chamadas de thin clients (clientes magros). Estações As estações de trabalho, também chamadas de cliente s, são geralmente computadores de secretária, portáteis os quais são usados para acesso aos serviços disponibilizados pelo servidor, ou para executar tarefas locais. São máquinas que possuem um poder de processamento menor. Algumas vezes são usadas estações sem Por Marcelo Betto 11

12 disco (diskless), as quais usam completamente os arquivos e programas disponibilizados pelo servidor. Sistema Operacional de Rede O Sistema Operacional de Rede é um programa informá tico de controle da máquina que dá suporte à rede, sendo que existem 2 classes de sistema: sistema cliente e sistema servidor. O sistema cliente possui características mais simples, voltadas para a utilização de serviços, enquanto que o sistema servidor po ssui uma maior quantidade de recursos, tais como serviços para serem disponibili zados aos clientes. Os sistemas baseados em Unix são potencialmente cli entes e servidores, sendo feita a escolha durante a instalação dos paco tes, enquanto que em sistemas Windows, existem versões clientes (Windows 2000 Pro fessional, Windows XP) e versões servidores (Windows 2000 Server e Windows 2003 Server). Meios de Transporte Atualmente, os meios de transporte de dados mais utilizados são a Ethernet ou o Wireless, operando a velocidades que variam de 10 a Mbps. As mídias de transmissão mais utilizadas são os cabos (par tranç ado, coaxial, fibra óptica) e o ar (em redes Wireless). Dispositivos de rede Dispositivos de rede são os meios físicos necessári os para a comunicação entre os componentes participantes de uma rede. São exemplos os concentradores, os roteadores, os switchs, as bridges, as placas de rede e os pontos de acesso wireless. Protocolos de Comunicação Protocolo é a "linguagem" que os diversos dispositi vos de uma rede utilizam para se comunicar. Para que seja possível a comunicação, todos os dispositivos devem falar a mesma linguagem, isto é, o mesmo protoc olo. Os protocolos mais usados atualmente são o TCP/IP Resumo geral: Uma LAN é a unidade fundamental de qualquer rede d e computadores. Pode abranger desde um ambiente com apenas dois computadores conectados até centenas de computadores e periféricos que se e spalham por vários andares de um prédio. Uma LAN está confinada a uma área geográ fica limitada. Figura: uma LAN Por Marcelo Betto 12

13 PAN Personal Area Network ou Rede de Área Pessoal é uma rede de computadores pessoais, formadas por nós (dispositivos conect ados à rede) muito próximos ao usuário (geralmente em metros). Estes dispositivos podem ser pertencentes ao usuário ou não. Como exemplo podemos imaginar um comput ador portátil conectando-se a um outro e este a uma impressora. Tecnologicamente é o mesmo que uma LAN, diferindo-se desta apenas pela pouca possibilidade de crescimento e pela utilização doméstica. MAN Uma Metropolitan Area Network ou Rede de Área Metro politana é uma rede de comunicação que abrange uma cidade. O exemplo ma is conhecido de uma MAN é a rede de televisão a cabo disponível em muitas cid ades. A partir do momento que a internet atraiu uma audiê ncia de massa, as operadoras de redes de TV a cabo, começaram a perceber q ue, com algumas mudanças no sistema, elas poderiam oferecer serviços da Interne t de mão dupla em partes não utilizadas do espectro. A televisão a cabo não é a única MAN. WAN A Wide Area Network (WAN), Rede de área alargada ou Rede de longa distância, também conhecida como Rede geograficamente distribuída, é uma rede de computadores que abrange uma grande área geográfica, com freqüência um país ou continente. Difere, assim, das PAN, das LAN e das MAN. A história da WAN começa em 1965 quando Lawrence Ro berts e Thomas Merril ligaram dois computadores, um TX-2 em Massac hussets a um Q-32 na Califórnia, através de uma linha telefónica de baixa veloc idade, criando a primeira rede de área alargada (WAN). A maior WAN que existe é a Int ernet. Em geral, as redes geograficamente distribuídas contém conjuntos de servidores, que formam sub-redes. Essas sub-redes têm a função de transportar os dados entre os computadores ou dispositivos de rede. As Wans tornaram-se necessárias devido ao crescimen to das empresas, onde as Lan's não eram mais suficientes para atender a demanda de informações, pois era necessária uma forma de passar informação de um a empresa para outra de forma rapida e eficiente. Ai surgiram as wans, que conectam redes dentro de uma vasta área geográfica, permitindo comunicação a grande distânc ia. Tráfego de WAN O tráfego das Wans aumenta continuamente surgindo e m função mais congestionamento do que será transportado na rede, def inindo as características destes tráfegos (voz, dados, imagens e vídeo), qualidade d e serviço(qos), protocolos ultra compreensão. O tráfego da rede tem que ser modelado através de medições com um grau de resolução elevado, incluindo a analise de p acotes a fim de disponibilizar aos interessados usando técnicas gráficas, estatísticas descritivas, entre outros. Quando ocorre variação na chegada de pacotes isso indica q ue a Wan está consistente e seu tráfego pode ser acelerado de acordo com as necessi dades dos serviços. Segurança em WAN s Ao pensar em segurança em redes de longa distância, é preciso que se tenha em mente que a segurança no trafego de dados é algo imprescindível e exige certos cuidados. Na rede mundial (Internet), milhares de pessoas navegam e nem todos são bem intencionados. Por isso em se tratando de WAN todo cuidado é pouco! Neste contexto todos precisam tomar atitudes que visem aumentar o grau de confiabilidade de sua conexão. Como exemplo podemos citar a comuni cação por , embora Por Marcelo Betto 13

14 muitos achem que tal comunicação é altamente segura, um pode ser capturado, lido por outros, destruído ou até sofrer modificaçõ es de conteúdo. Outro ponto importante é a questão da senha pois é comum que os usuá rios não dispense muita atenção a isso, mas estudos mostram que um hacker só pr ecisa de 30 segundos para invadir uma máquina mal protegida. É por isto que as empresas investem tanto no quesito segurança. Dentro os recursos mais utilizados pode-se citar: IDS, FIREWALL, CRIPTOGRAFICA, PKI, VPN. Gerenciamento de WAN s Para que possa ser entendido como funciona o gerenc iamento de wans, partimos do principio: O gargalo de desempenho é a wan; Para o perfeito gerencimento de wans existem algumas técnicas envolvendo a largura da banda que devem ser observadas: A utilização de bons roteadores nos ajudam a conser var a largura da banda, ou seja o direcionamento de maneira mais lógica pos sível,mantendo suas funções equilibradas; O roteador não propaga broadcast para a wan, garantindo assim uma boa performance; Os roteadores suportam vários prot ocolos de roteamento podendo assim escolher qual deles em função das suas necess idades é o mais apropriado; Assim sendo para garantir um bom gerenciamento de uma wan deve-se levar em consideração a utilização de um bom hardware compatíve l com as necessidades de cada realidade para que possa ser utilizada de forma mais coesa a banda e o tráfego de informações garantindo assim, segurança na transmis são dos dados, levando em consideração no aspecto de escolha, o preço em primeir o lugar,pois as telecons existentes oferecem excelentes serviços de gerenciamento d e wans Resumo geral: Uma WAN é feita da interconexão de duas ou mais LA Ns, podendo essas LANs estarem localizadas em prédios diferente s separados por uma rua, ou estarem localizadas em vários países ao redor do mu ndo. Diferentemente da LAN ela não está limitada a uma área geográfica. Figura: uma WAN RAN RAN é a sigla para Regional area network, uma rede de dados que interconecta negócios, residências e governos em uma regiã o geográfica específica. RANs são maiores que local area networks (LANs) e metrop olitan area networks (MANs), mas menores que wide area networks (WANs). RANs são comumente caracterizadas pelas conexões de alta velocidade utilizando cabo d e fibra óptica ou outra mídia digital. Por Marcelo Betto 14

15 Topologia O termo topologia ou mais especificamente topologia da rede, diz respeito ao layout físico da rede, ou seja, como computadores, cabos e outros componentes estão ligados na rede. Topologia é o termo padrão que mui tos profissionais usam quando se referem ao design básico da rede. A escolha de uma determinada topologia terá impacto nos seguintes fatores:» Tipo de equipamento de rede necessário» Capacidades do equipamento» Crescimento da rede» Forma como a rede será gerenciada Antes que computadores possam compartilhar recursos e executar qualquer tarefa de comunicação, eles devem estar conectados, e cabos são utilizados para fazer essa conexão entre eles. Porém conectar os computadores por meio de cabos nã o é tão simples assim. Existem vários tipos de cabos que combinados c om diversas placas de rede e outros componentes necessitam de vários tipos de ar ranjos. Para trabalhar bem uma topologia deve levar em cont a o planejamento. Não somente o tipo de cabo deverá ser levado em conside ração, mas também, a forma como ele será passado através de pisos, tetos e pa redes. A topologia pode determinar como os computadores se comunicam na rede. Diferentes topologias necessitam de diferentes méto dos de comunicação e esses métodos têm grande influência na rede. As topologias padrão mais usadas são as seguintes:» Estrela» Anel Estrela Nessa topologia não há mais um único segmento ligan do todos os computadores na rede. Eles estão ligados por meio de vário s cabos a um único dispositivo de comunicação central, que pode ser um hub ou um swit ch. Este dispositivo possui várias portas onde os computadores são ligados indivi dualmente, e é para onde converge todo o tráfego. Quando uma estação A deseja se c omunicar com uma estação B, esta comunicação não é feita diretamente, mas é int ermediada pelo dispositivo central, que a replica para a toda a rede, novamente somente a estação B processa os dados enviados, as demais descartam. Hubs e switches intermedeiam esta comunicação entre as estações de formas diferentes. Por exemplo, se um hub replica todo o tráfego que recebe para todas as suas portas, o mesmo não o corre com o switch, veremos hubs e switches em mais detalhes mais adiante. A grande vantagem da topologia estrela em relação a de barramento, é que uma falha n o cabo não paralisará toda a rede. Somente aquele segmento onde está a falha será afet ado. Por outro lado, a rede poderá ser paralisada se houver uma falha no d ispositivo central. Os cabos utili- Por Marcelo Betto 15

16 zados se assemelham aos cabos utilizados na telefonia, porém com maior quantidade de pares. São cabos par-trançados, vulgarmente cham ados de UTP. Possuem conectores nas extremidades chamados de RJ- 45. Figura: Topologia Estrela simples Anel Nessa topologia, as estações estão conectadas por u m único cabo como na de barramento, porém na forma de circulo. Portanto não há extremidades. O sinal viaja em loop por toda a rede e cada estação pode ter um repetidor para amplificar o sinal. A falha em um computador impactará a rede inteira. Figura: Topologia em Anel Por Marcelo Betto 16

17 Concentrador (HUB) Concentrador (também chamado HUB) em linguagem de i nformática é o aparelho que interliga diversas máquinas (computadores ) que pode ligar externamente redes LAN, MAN e WAN. O Hub é indicado para redes com poucos terminais de não comporta um grande volume de informações passando por ele ao mesmo tempo devido sua metodologia de trabalho por broadcast, que envia a mesma inform a- ção dentro de uma rede para todas as máquinas inter ligadas. Devido a isto, sua aplicação para uma rede m aior é desaconselhada, pois geraria lentidão na troca de informações. rede, pois o mesmo Um concentrador se encontra na primeira camada do modelo OSI, por não poder definir para qual computador se destina a informação, ele simplesmente a replica. Comutador (switch) Um switch, que na gíria foi traduzido para comutador, é um dispositivo utilizado em redes de computadores para reencaminhar quadr os (ou tramas em Portugal, e 'frames' em inglês) entre os diversos nós. Possuem diversas portas, assim como os Hubs, e operam na cama da acima dos Hubs. A diferença entre o switch e o h ub é que o switch segmenta a rede internamente, sendo qu e a cada porta corresponde um segmento diferente, o q ue significa que não haverá colisões entre pacotes de segmentos diferentes ao contrário dos Hubs, cujas po rtas partilham o mesmo domínio de colisão. Servidor Em informática, um servidor é um sistema de computa ção que fornece serviços a uma rede de computadores. Esses serviços pode m ser de diversa natureza, por exemplo, arquivos e correio eletrônico. Os computad ores que acessam os serviços de um servidor são chamados clientes. As redes que uti lizam servidores são do tipo cliente-servidor, utilizadas em redes de médio e grande porte (com muitas máquinas) e em redes onde a questão da segurança desempenha um pap el de grande importância. O termo servidor é largamente aplicado a computadores completos, embora um servidor possa equivaler a um software ou a partes de um sistema computacional, ou até mesmo a uma máquina que não seja necessariamente um computador. A história dos servidores tem, obviamente, a ver co m as redes de computadores. Redes permitiam a comunicação entre diversos c omputadores, e, com o crescimento destas, surgiu a idéia de dedicar alguns comp utadores para prestar algum serviço à rede, enquanto outros se utilizariam destes serviços. Os servidores ficariam responsáveis pela primeira função. Por Marcelo Betto 17

18 Com o crescimento e desenvolvimento das redes, foi crescendo a necessidade das redes terem servidores e minicomputadores, o que acabou contribuindo para a diminuição do uso dos mainframes. O crescimento das empresas de redes e o crescimento do uso da Internet entre profissionais e usuários comuns foi o grande im pulso para o desenvolvimento e aperfeiçoamento de tecnologias para servidores. Tipos de Servidores Existem diversos tipos de servidores. Os mais conhecidos são: Servidor de arquivos: Servidor que armazena arquivos de diversos usuário s. Servidor web: Servidor responsável pelo armazenamento de páginas nado site, requisitados pelos clientes através de b rowsers. de um determi- Servidor de Servidor responsável pelo armazenamento, envio e r ecebimento de mensagens de correio eletrônico. Servidor de impressão: Servidor responsável por controlar pedidos de impr essão de arquivos dos diversos clientes. Servidor de banco de dados: Servidor que possui e manipula informações contida s em um banco de dados, como, por exemplo, um cadastr o de usuários. Servidor DNS: Servidores responsáveis pela conversão de endereço s de sites em endereços IP e vice-versa. DNS é um acrônimo de Dom ain Name System, ou sistema de nomes de domínios. Servidor proxy: Servidor que atua como um cache, armazenando págin as da internet recém-visitadas, aumentando a velocidade de carrega mento destas páginas ao chamá-las novamente. Servidor de imagens: Tipo especial de servidor de banco de dados, especializado em armazenar imagens digitais. Os clientes e os servidores se comunicam através de dois ou mais computadores de redes. protocolos, assim como Um computador, de repente, pode atuar em mais de um tipo diferente de servidor. Por exemplo, pode existir em uma rede, um computador que atue como um servidor web e servidor de banco de dados, por exemplo; ou um computador pode atuar como servidor de arquivos, de correio eletrônico e proxy ao mesmo tempo. Computadores que atuem como um único tipo de servidor é ch amado de servidor dedicado. Os servidores dedicados possuem a vantagem de atender a uma requisição de um cliente mais rapidamente. Com exceção do servidor de banco de dados (um tipo de servidor de aplicação), os demais servidores apenas armazenam informa ções, ficando por conta do cliente o processamento das informações. No servidor d e aplicações, os papéis se invertem, com o cliente recebendo o resultado do processamento de dados da máquina servidora. Por Marcelo Betto 18

19 Em uma rede heterogênea (com diversos hardwares, so ftwares) um cliente também pode ser um servidor e assim um outro servid or pode ser cliente do mesmo. Por exemplo uma rede tem um servidor de impressão e um de arquivos, supondo que você está no servidor de arquivos e necessita impri mir uma folha de um documento que você está escrevendo, quando você mandar imprim ir a folha o serviço do servidor de impressão será utilizado, e assim a máquina que você está usando, que é o servidor de arquivos, está sendo cliente do servidor de impressão, pois está utilizando de seu serviço. Hardware e software de servidores Hardware Servidores dedicados, que possuem uma alta requisiç ão de dados por partes dos clientes e que atuam em aplicações críticas uti lizam hardware específico para servidores. Já servidores que não possuam essas atuaçõ es podem utilizar hardware de um computador comum, não necessitando ser, de repen te, um supercomputador. Para começar, muitos servidores baseiam-se em entra das e saídas de informações (principalmente gravações e deleções de arqu ivos), o que implica em interfaces de entrada e saída e discos rígidos de alto desempenho e confiabilidade. O tipo de disco rígido mais utilizado possui o padrão SCSI, q ue permite a interligação de vários periféricos, dispostos em arranjos RAID. Devido a operar com muitas entradas e saídas de inf ormações, os servidores necessitam de processadores de alta velocidade, alg umas vezes alguns servidores são multi-processados, ou seja, possuem mais de um processador. Por ter de operar por muito tempo (as vezes de maneira ininterrupta), alguns servidores são ligados a geradores elétricos. Outro s utilizam sistemas de alimentação (por exemplo, o UPS) que continuam a alimentar o servidor caso haja alguma queda de tensão. E, por operar durante longos intervalos de tempos, e devido à existência de um ou mais processadores de alta velocidade, os servidores precisam de um eficiente sistema de dissipação de calor. O que implica em co olers mais caros, mais barulhentos, porém de maior eficiência e confiabilidade. Existem outros hardware específicos para servidor, especialmente placas, do tipo hot swapping, que permite a troca destes enquanto o computador está ligado, o que é primordial para que a rede continue a operar. PPPoE PPPoE (Point-to-Point Protocol over Ethernet) é um protocolo para conexão de usuários em uma rede Ethernet a Internet. Seu us o é típico nas conexões de um ou múltiplos usuários em uma rede LAN à Internet atrav és de uma linha DSL, de um dispositivo wireless (sem fio) ou de um modem de cabo broadband comum. O protocolo PPPoE deriva do protocolo PPP. O PPPoE estabelece a sessão e realiza a autenticação com o provedor de acesso a Internet. Por Marcelo Betto 19

20 Conector DIN Cablagem Conectores DIN são normalmente utilizados para a co nexão de teclados, mice e periféricos de vídeo em computadores. Existem diversas formas de conectores DIN, que sofreram diversas modificações ao longo do s anos, principalmente quanto ao tamanho. O padrão 5 pinos foi um dos primeiros a serem utili zados e foi mais amplamente utilizado a partir da década de 80. Tipos de conectores DIN Conector RCA Os conectores RCA são conectores comumente utilizad os em equipamentos eletrônicos. A concepção deste tipo de conectores é bem antiga. Estes foram idealizados visando a minimizar a interferência em sinais de pequena amplitude. Normalmente são usados em conjunto com cabos blindados com uma malha externa que é aterrada. A parte externa do conector macho é soldada à malha, tornando-se como que uma continuação da blindagem, evitando a indução de parasitas no sinal. Por Marcelo Betto 20

21 Cabo de par trançado O cabeamento por par trançado (Twisted pair) é um t ipo de fiação na qual dois condutores são enrolados ao redor dos outros p ara cancelar interferências magnéticas de fontes externas e interferências mútuas (crosstalk) entre cabos vizinhos. A taxa de giro (normalmente definida em termos de gir os por metro) é parte da especificação de certo tipo de cabo. Quanto maior o número de giros, mais o ruído é cancelado. Foi um sistema originalmente produzido para transmissão telefônica analógica. Utilizando o sistema de transmissão por par de fios aproveita-se esta tecnologia que já é tradicional por causa do seu tempo de uso e do gr ande número de linhas instaladas. Cabo O cabo de par trançado é o tipo de cabo mais usado para ligar computadores em rede. Existem dois tipos de cabos Par trançado: Unshielded Twisted Pair - UTP (cabo sem blindagem): São quatro pares de fios entrelaçados e revestidos por uma capa de PVC é o mais usado atualmente e mais barato. Shield Twisted Pair - STP (cabo com blindagem): É i gual ao UTP a diferença é que possui uma blindagem feita com a malha do cab o, que o protege mais que o UTP. Porém é mais caro, menos usado e necessita de aterramento. Este gênero de cabo, por estar revestido diminui as interferências eletromagnéticas externas, protege mais da umidade, etc. Cores As cores dos fios são: Laranja e Branco Laranja Verde e Branco Azul Azul e Branco Verde Castanho e Branco Castanho Obs: Existem cabos com diferentes representações destes códigos de cores. O fio com a cor branca pode ser a cor mais clara; Fio branco com uma lista de cor; Fio completamente branco. Neste caso é necessário t er atenção aos cabos que estão entrelaçados; Existem também limites de comprimentos para esse ti po de cabo. É recomendado um limite de 80 à 100 metros de comprimento para que não haja lentidão e perda de informações. Obs: A taxa de transmissão de dados correspondente depe nde dos equipamentos a serem utilizados na implementação da rede. Por Marcelo Betto 21

22 As cores dos fios por ordem É padronizada uma seqüência de cores dos fios. Para ligar um switch: 1ª e 2ª pontas Padrão 568A: Padrão 568B : branco do verde branco do laranja verde laranja branco do laranja branco do verde azul azul branco do azul branco do azul laranja verde branco do castanho branco do castanho castanho castanho Crossover Para ligar PC/PC (crossover) 1ª ponta do cabo 2ª ponta do cabo verde branco verde laranja branco azul azul branco laranja castanho branco castanho laranja branco laranja verde branco azul azul branco verde castanho branco castanho Crossover (cabo) Um cabo crossover consiste na interligação de 2 (do is) computadores pelas respectivas placas de rede sem ser necessário a uti lização de um concentrador (Hub ou Switch) ou a ligação de modems a CABO com a maqu ina cliente com conectores do tipo RJ45. A alteração dos padrões das pinagens dos cabos torn a possível a configuração de cabo crossover ou cabo direto. A ligação é feita com um cabo de par trançado (na m aioria das vezes) onde se tem: em uma ponta o padrão T568A, e, em outra o padrão T568B (utilizado também com modems ADSL). Este cabo denomina-se CABO CROSSOVER. Note-se que a única diferença entre as normas TIA-5 68A e TIA-568B é a da troca dos pares 2 e 3 (laranja e verde). Por Marcelo Betto 22

23 Ferramentas Conectores RJ-45: São conectores muito baratos (caso você não tenha m uita prática em conexão de cabos de rede, é bom comprar um suprimento " extra" para possíveis defeitos na hora de montagem dos cabos). Atenção que existem 2 tipos diferentes de conectore s dependendo se você está utilizando cabos sólidos ou não. Alicate de crimpagem: Normalmente estes alicates permitem a utilização ta nto de conectores RJ45 como RJ11 (usados em telefones). Também possuem uma seção para "corte" dos cabos e d escascar o isolamento. É importante verificar se o local onde é feito a pr ensagem, é feito de forma u- niforme ao invés de diagonal, pois se for da forma diagonal bem provavelmente irá gerar muitos problemas nas prensagens dos conectores. Alicate de corte: De seção diagonal com isolamento e de tamanho peque no, encontrado em qualquer loja de ferramenta. Canivete ou ferramenta para auxílio na descacagem do cabo: Normal, encontrado em qualquer loja de ferramentas. Por Marcelo Betto 23

24 Testador de cabo: Normalmente é a ferramenta mais cara neste tipo de montagem de rede por conta própria (existem testadores de cabos que são muito caros, mas são utilizado em montagens profissionais de grande redes). De novo vale a recomendação: comprar uma ferramenta de má qualidade, pensando somente no preço, pode resultar em problemas na crimpagem dos conectores no cabo, muitas vezes imperceptíveis inicialmente, mas gerando no futuro erros de rede que pode rão tomar muito de seu tempo. Apesar de não ser um item obrigatório, você encontr ará modelos simples e não muito caros que poderão ser de grande ajuda qua ndo você está montando vários cabos. Bom, visto as ferramentas, iremos ver na parte 2 desta dica, como montar os conectores no cabo. Primeiro é importante você decidir que tipo de cabo você deseja! Existem 2 tipos de cabo rede mais comumente utilizados: Direto (ou normal) e Invertido (ou cross ou cross-over). Invertido ou Cross-over: Este tipo de cabo é utiliz ado em 2 situações básicas: Conectar 2 PCs através da placa de rede, sem a util ização de um HUB Conexão entre equipamentos de rede específicos tipo entre um hub e um roteador, em alguns casos, conexão entre dois hubs, etc. Direto (ou normal): Este tipo de cabo, é como o nom e informa o mais utilizado, e é utilizado por exemplo na conexão da placa d e rede de um micro a um hub ou a um switch. Cortando o cabo: Corte um pedaço do cabo de rede do tamanho que você irá necessitar! Lembre-se! Nunca conte em fazer emendas, portanto, ao medir o tamanho necessário, tenha muito cuidado, considere curvas, subidas, descidas, saliências, reentrâncias, etc. E não se esqueça: se sobrar você pode cortar, mas se faltar a solução fica bem mais cara... Após a medição, faça um corte reto e limpo. Como a imagem abaixo: Por Marcelo Betto 24

25 Retire a proteção/isolamento (capa azul na figura) da extremidade, em mais ou menos uns 3 centímetros. Alguns alicates de crimpagem possuem uma seção de corte específica para isto (você coloca o cabo na s eção de corte que não realiza o corte até o fim, somente retirando o isolamento - v eja figura em anexo), caso contrário, pode ser usado um estilete ou canivete. ATENÇÃO: é muito importante que seja cortado APENAS o isola mento (na figura acima seria a capa azul) e não os fios que e stão internamente. Se alguns dos fios internos for danificado, poderá comprometer to da a sua conexão. Normalmente nesta fase são cometidos erros de danificar os fios internos e não se perceber, ocasionando erros posteriores que serão muito difíceis d e serem identificados. A pressão a realizar no corte, o tamanho da seção d e isolamento a ser removido, etc., serão mais fáceis de serem controlados com o tempo e a experiência. Preparando/separando o cabo: Após o corte do isolamento, é necessário você separar os cabo/fios internos conforme a cor de cada um. Você verá que são 4 pares de cabo coloridos, sendo cada par composto por uma cor (azul, verde, laranja ou marrom), e seu "par" branco(branco com listas azuis, branco com listas verdes, branco com listas laranja, branco com listas marrom). Se o cabo é padrão UTP categoria 5, serão SEMPRE es tas cores! Atenção, algumas lojas vendem cabos com 8 fios, por ém de outras cores e principalmente com os fios brancos SEM as listas: são cabos telefônicos. Vão funcionar, porém irão dar muito mais trabalho na identifi cação do "par" correto, e pode vir a ser um problema se algum dia você quiser fazer algu ma alteração no cabo... Conclusão: Não vale a economia que oferecem! Bom, agora que os cabos internos estão separados, v ocê deverá alinhá-los conforme a ordem desejada (se é um cabo direto ou u m cabo cross-over), da esquerda para a direita. A ordem é importante pois seguem um padrão definido na indústria, e mesmo funcionando utilizando um padrão diferente, poderá resultar em mais trabalho na hora de fazer algum tipo de manutenção posterior no cabo, ou reconectorização, ou identificação, etc. A prática me ensinou que é muito mais p rático e rápido seguir um padrão! O padrão que seguimos é o da Associação de Industri as de Telecomunicação (Telecommunications Industry Association - TIA) O padrão é chamado EIA/TIA-568. Seguindo o padrão ao lado, alinhe os cabos internos no seu dedo indicador, de maneira uniforme. Após o alinhamento, corte as p ontas, de forma a que fiquem exatamente do mesmo tamanho, e com cerca de 1 a 1,5 centímetros da capa de isolamento. Por Marcelo Betto 25

26 Colocando o conector RJ-45 A maneira mais prática de inserir o cabo em um cone ctor RJ-45 é assim: Segure o conector RJ-45 firmemente, em uma das mãos e o cabo separado na outra, como a figura acima. A medida que for inserindo os cabos para dentro do conector, force os cabos de forma CONJUNTA, para que não haja problemas de c ontato. Empurre os cabos olhando bem se todos estão seguindo o caminho corre to dentro do conector, mantendo-se paralelos. Você pode sentir uma *pequena* res istência, mas o conector e o cabo são dimensionados para entrar *justos*, sem folgas, e sem muita dificuldade. Empurre os cabos por toda a extensão do conector RJ -45. Eles devem encostar a parede contrária ao orifício de entrada. Você pode conferir olhando de lado (como na imagem abaixo) e na parede onde eles terminam (uma série de pontos). Se algum dos cabos não estiver entrado correto, VOCÊ DEVERÁ RETIRAR O CONECTOR E COMEÇAR TUDO NOVAMENTE! No final, force um pouco o revestimento do cabo trançado, de forma que este revestimento passe completamente o ressalto no conector (que será pressionado pelo alicate de crimpagem mais tarde). Veja na imagem lateral abaixo. Inserir todos os cabos corretamente, sem folgas, de forma justa, é puramente JEITO e PRÁTICA! Depois de vários cabos, você se se ntirá mais a vontade nesta tarefa e parecerá simples, porém as primeiras conexões podem ser irritantes, demoradas, sem jeito, mas não difícil! Não *economize tempo* n esta tarefa! Uma conexão mal feita pode arruinar toda sua rede e ser um problema de difícil identificação. Certo! Por Marcelo Betto 26

27 Errado! Crimpando o cabo com o alicate: Antes de partir para o uso do alicate, verifique novamente se os cabos estão bem montados nos conectores: os fios até o fim e a capa de cobertura passando o ressalto do conector. Estando tudo ok, insira o conector montado, com cuidado para não desmontar, na abertura própria do seu alicate de crimpage m (veja imagem abaixo) Com a outra mão no alicate, comece a apertar, final izando com as 2 mãos em um bom aperto, porém sem quebrar o conector! Após a crimpagem, verifique lateralmente no conecto r se todos os contatos foram para dentro do conector, estando uniformes e encostando nos fios. Se houver algum problema, que não seja falta de pressão no al icate, não há como recuperar o conector, o cabo deverá ser retirado, ou cortado, e o conector estará perdido. Bom, agora é só continuar com o restante das conectorizações. Um lembrete: verifique sempre com cuidado se as conexões estão bem feitas, se os fios estão bem encaixados e os contatos bem feitos. Se tiver um testador de cabos, aproveite para logo em seguida testar se está tudo ok! Verifique com atenção se os cabos serão diretos ou cross-over na montagem dos fios no conector. Por Marcelo Betto 27

28 Introdução ao TCP/IP Para que os computadores de uma rede possam trocar informações entre si é necessário que todos os computadores adotem as mesm as regras para o envio e o recebimento de informações. Este conjunto de regras é conhecido como Protocolo de comunicação. Falando de outra maneira podemos afirm ar: Para que os computadores de uma rede possam trocar informações entre si é ne cessário que todos estejam utilizando o mesmo protocolo de comunicação. No protoco lo de comunicação estão definidas todas as regras necessárias para que o comput ador de destino, entenda as informações no formato que foram enviadas pelo comp utador de origem. Dois computadores com diferentes protocolos instalados, não s erão capazes de estabelecer uma comunicação e nem serão capazes de trocar informaçõ es. Antes da popularização da Internet existiam diferen tes protocolos sendo utilizados nas redes das empresas. Os mais utilizados eram os seguintes: TCP/IP NETBEUI IPX/SPX Apple Talk Se colocarmos dois computadores ligados em rede, um com um protocolo, por exemplo, o TCP/IP e o outro com um protocolo diferente, por exemplo, NETBEUI, estes dois computadores não serão capazes de estabe lecer comunicação e trocar informações entre si. Por exemplo, o computador com o protocolo NETBEUI instalado, não será capaz de acessar uma pasta ou uma Impresso ra compartilhada no computador com o protocolo TCP/IP instalado. À medida que a Internet começou, a cada dia, tornar -se mais popular, com o aumento exponencial do número de usuários, o protoc olo TCP/IP passou a tornar-se um padrão de fato, utilizando não só na Internet, c omo também nas redes internas das empresas, redes estas que começavam a ser conectada s à Internet. Como as redes internas precisavam conectar-se à Internet, tinham que usar o mesmo protocolo da Internet, ou seja: TCP/IP. Dos principais Sistemas Operacionais do mercado, o UNIX sempre utilizou o protocolo TCP/IP como padrão. O Windows dá suporte ao protocolo TCP/IP desde as primeiras versões, porém, para o Windows, o TCP/IP somente tornou-se o protocolo padrão a partir do Windows Ser o protocolo pa drão significa que o TCP/IP será instalado, automaticamente, durante a instalação do Sistema Operacional, se for detectada a presença de uma placa de rede. Até mesmo o Sistema Operacional Novell, que sempre foi baseado no protocolo IPX/SPX como pr otocolo padrão, passou a adotar o TCP/IP como padrão a partir da versão 5.0. O que temos hoje, na prática, é a utilização do pro tocolo TCP/IP na esmagadora maioria das redes. Sendo a sua adoção cada vez maior. Como não poderia deixar de ser, o TCP/IP é o protocolo padrão do Window s 2000, Windows Server 2003, Windows XP e também do Windows Vista e do Windows L onghorn Server (com lançamento previsto para o final de 2007). Se durante a instalação, o Windows detectar a presença de uma placa de rede, automaticamente será sugerida a instalação do protocolo TCP/IP. Por Marcelo Betto 28

29 Agora passaremos a estudar algumas características do protocolo TCP/IP. Veremos que cada equipamento que faz parte de uma r ede baseada no TCP/IP tem alguns parâmetros de configuração que devem ser def inidos, para que o equipamento possa comunicar-se com sucesso na rede e trocar inf ormações com os demais equipamentos da rede. Configurações do protocolo TCP/IP para um computado r em rede Quando utilizamos o protocolo TCP/IP como protocolo de comunicação em uma rede de computadores, temos alguns parâmetros q ue devem ser configurados em todos os equipamentos que fazem parte da rede (comp utadores, servidores, hubs, switchs, impressoras de rede, etc). Na Figura a seg uir temos uma visão geral de uma pequena rede baseada no protocolo TCP/IP: Figura 1 - Uma rede baseada no protocolo TCP/IP. No exemplo da Figura 1 temos uma rede local para um a pequena empresa. Esta rede local não está conectada a outras redes o u à Internet. Neste caso cada computador da rede precisa de, pelo menos, dois par âmetros configurados: Número IP Máscara de sub-rede O Número IP é um número no seguinte formato: x.y.z.w ou seja, são quatro números separados por ponto. Nã o podem existir duas máquinas, com o mesmo número IP, dentro da mesma rede. Caso e u configure um novo equipamento com o mesmo número IP de uma máquina já exi stente, será gerado um conflito de Número IP e um dos equipamentos, muito pro vavelmente o novo equipamento que está sendo configurado, não conseguirá se comun icar com a rede. O valor máximo para cada um dos números (x, y, z ou w) é 255. Uma parte do Número IP (1, 2 ou 3 dos 4 números) é a identificação da rede, a outra parte é a identificação da máquina dentro d a rede. O que define quantos dos quatro números fazem parte da identificação da rede e quantos fazem parte da identi- Por Marcelo Betto 29

30 ficação da máquina é a máscara de sub-rede (subnet mask). Vamos considerar o e- xemplo de um dos computadores da rede da Figura 1: Número IP: Máscara de Sub-rede: As três primeiras partes da máscara de sub-rede (su bnet) iguais a 255 indicam que os três primeiros números representam a ide ntificação da rede e o último número é a identificação do equipamento dentro da r ede. Para o nosso exemplo teríamos a rede: , ou seja, todos os equipame ntos do nosso exemplo fazem parte da rede ou, em outras palavras, o número IP de todos os equipamentos da rede começam com Neste exemplo, onde estamos utilizando os três prim eiros números para identificar a rede e somente o quarto número para ident ificar o equipamento, temos um limite de 254 equipamentos que podem ser ligados nesta rede. Observe que são 254 e não 256, pois o primeiro número e o último número não podem ser utilizados como números IP de equipam entos de rede. O primeiro é o próprio número da rede: e o último é o endereço de Broadcast: Ao enviar uma mensagem para o ender eço de Broadcast, todas as máquinas da rede receberão a mensagem. Nas próximas partes deste tutorial, falaremos um pouco mais sobre Broadcast. Com base no exposto podemos apresentar a seguinte d efinição: Para se comunicar em uma rede baseada no protocolo TCP/IP, todo equipamento deve ter, pelo menos, um número IP e uma máscara de sub-rede, sendo que todos os equipamentos da rede devem ter a mesma más cara de sub-rede. No exemplo da figura anterior observe que o computador com o IP está com uma máscara de sub-rede difer ente da máscara de sub-rede dos demais computadores da rede. Este computador está com a máscara: e os demais computadores da rede estão com a máscar a de sub-rede Neste caso é como se o computador com o IP pertencesse a outra rede. Na prática o que irá acontecer é que este computado r não conseguirá se comunicar com os demais computadores da rede, por ter uma más cara de sub-rede diferente dos demais. Este é um dos erros de configuração mais co muns. Se a máscara de sub-rede estiver incorreta, ou seja, diferente da máscara do s demais computadores da rede, o computador com a máscara de sub-rede incorreta não conseguirá comunicar-se na rede. Na Tabela a seguir temos alguns exemplos de máscara s de sub-rede e do número máximo de equipamentos em cada uma das respe ctivas redes. Tabela: Exemplos de máscara de sub-rede. Máscara Número de equipamentos na rede Quando a rede está isolada, ou seja, não está conec tada à Internet ou a outras redes externas, através de links de comunicaçã o de dados, apenas o número IP e a máscara de sub-rede são suficientes para que os c omputadores possam se comunicar e trocar informações. Por Marcelo Betto 30

31 A conexão da rede local com outras redes é feita at ravés de links de comunicação de dados. Para que essa comunicação seja poss ível é necessário um equipamento capaz de enviar informações para outras redes e receber informações destas redes. O equipamento utilizado para este fim é o Ro teador. Todo pacote de informações que deve ser enviado para outras redes deve, o brigatoriamente, passar pelo Roteador. Todo pacote de informação que vem de outras redes também deve, obrigatoriamente, passar pelo Roteador. Como o Roteador é um equipamento de rede, este também terá um número IP. O número IP do roteador d eve ser informado em todos os demais equipamentos que fazem parte da rede, para q ue estes equipamentos possam se comunicar com os redes externas. O número IP do Roteador é informado no parâmetro conhecido como Default Gateway. Na prática qu ando configuramos o parâmetro Default Gateway, estamos informando o número IP do Roteador. Quando um computador da rede tenta se comunicar com outros computadores/servidores, o protocolo TCP/IP faz alguns cálcu los utilizando o número IP do computador de origem, a máscara de sub-rede e o número IP do computador de destino (veremos estes cálculos em detalhes nas próximas li ções deste curso). Se, após feitas as contas, for concluído que os dois computadores f azem parte da mesma rede, os pacotes de informação são enviados para o barrament o da rede local e o computador de destino captura e processa as informações que lh e foram enviadas. Se, após feitas as contas, for concluído que o computador de origem e o computador de destino, fazem parte de redes diferentes, os pacotes de informação são enviados para o Roteador (número IP configurado como Default Gateway) e o Roteador é o responsável por achar o caminho (a rota) para a rede de destino. Com isso, para equipamentos que fazem parte de uma rede, baseada no protocolo TCP/IP e conectada a outras redes ou a Internet, devemos configurar, no mínimo, os seguintes parâmetros: Número IP Máscara de sub-rede Default Gateway Em redes empresarias existem outros parâmetros que precisam ser configurados. Um dos parâmetros que deve ser informado é o número IP de um ou mais servidores DNS Domain Name System. O DNS é o serviço responsável pela resolução de nomes. Toda a comunicação, em redes baseadas no protocolo TCP/IP é feita através do número IP. Por exemplo, quando vamos acessar um site: tem que haver uma maneir a de encontrar o número IP do servidor onde fica hospedado o site. O serviço que localiza o número IP associado a um nome é conhecido como Servidor DNS. Por isso a n ecessidade de informarmos o número IP de pelo menos um servidor DNS, pois sem e ste serviço de resolução de nomes, muitos recursos da rede estarão indisponívei s, inclusive o acesso à Internet. Existem aplicativos antigos que são baseados em um outro serviço de resolução de nomes conhecido como WINS Windows Internet Name System. O Windows NT Server 4.0 utilizava intensamente o serviço WINS para a resolução de nomes. Com o Windows 2000 o serviço utilizado é o DNS, porém p odem existir aplicações que ainda dependam do WINS. Nestes casos você terá que ins talar e configurar um servidor WINS na sua rede e configurar o IP deste servidor em todos os equipamentos da rede. As configurações do protocolo TCP/IP podem ser defi nidas manualmente, isto é, configurando cada um dos equipamentos necessário s com as informações do protocolo, como por exemplo o Número IP, Máscara de su b-rede, número IP do Default Por Marcelo Betto 31

32 Gateway, número IP de um ou mais servidores DNS e a ssim por diante. Esta é uma solução razoável para pequenas redes, porém pode se r um problema para redes maiores, com um grande número de equipamentos conectad os. Para redes maiores é recomendado o uso do serviço DHCP Dynamic Host Co nfiguration Protocol. O serviço DHCP pode ser instalado em um servidor com o Win dows NT Server 4.0, Windows 2000 Server, Windows Server 2003 ou Windows Longhor n Server. Uma vez disponível e configurado, o serviço DHCP fornece, automaticame nte, todos os parâmetros de configuração do protocolo TCP/IP para os equipament os conectados à rede. Os parâmetros são fornecidos quando o equipamento é inicia lizado e podem ser renovados em períodos definidos pelo Administrador. Com o uso do DHCP uma série de procedimentos de configuração podem ser automatizados, o que facilita a vida do Administrador e elimina uma série de erros. Dica Importante: Serviços tais como um Servidor DNS e um Servidor D HCP, só podem ser instalados em computadores com uma versão d e Servidor do Windows, tais como o Windows NT Server 4.0, Windows 2000 Server, Windows Server 2003 ou Windows Longhorn Server. Estes serviços não estão d isponíveis em versões Clientes do Windows, tais como o Windows 95/98/Me, Windows 2000 Professional, Windows XP Professional ou Windows Vista. O uso do DHCP também é muito vantajoso quando são n ecessárias alterações no número IP dos servidores DNS ou WINS. Vamos imaginar uma rede com 1000 computadores e que não utiliza o DHCP, ou seja, os diversos parâmetros do protocolo TCP/IP são configurados manualmente em ca da computador. Agora vamos imaginar que o número IP do servidor DNS foi altera do. Neste caso o Administrador e a sua equipe técnica terão que fazer a alteração do número IP do servidor DNS em todas as estações de trabalho da rede. Um serviço e tanto. Se esta mesma rede estiver utilizando o serviço DHCP, bastará alterar o nú mero do servidor DNS, nas configurações do servidor DHCP. O novo número será forneci do para todas as estações da rede, automaticamente, na próxima vez que a estação for reinicializada. Muito mais simples e prático e, principalmente, com menor prob abilidade de erros. Você pode verificar, facilmente, as configurações d o protocolo TCP/IP que estão definidas para o seu computador (Windows 2000, Windows XP ou Windows Vista). Para isso siga os seguintes passos: 1. Faça o logon com uma conta com permissão de Administrador. 2. Abra o Prompt de comando: Iniciar -> Programas -> Acessórios -> Prompt de comando. 3. Na janela do Prompt de comando digite o seguinte comando: ipconfig/all e pressione Enter. 4. Serão exibidas as diversas configurações do protocolo TCP/IP, conforme indicado a seguir, no exemplo obtido a partir de um dos meus computadores que eu uso na rede da minha casa: Por Marcelo Betto 32

33 O comando ipconfig exibe informações para as divers as interfaces de rede instaladas placa de rede, modem, etc. No exemplo anterior temos uma única interface de rede instalada, a qual é relacionada com uma placa de rede Realtek RTL8139 Family PCI Fast Ethernet NIC. Observe que temos o número IP para dois servidores DNS e para um servidor WINS. Outra informação impor tante é o Endereço físico, mais conhecido como MAC-Address ou endereço da placa. O MAC-Address é um número que identifica a placa de rede. Os seis primeiros números/letras são uma identificação do fabricante da placa e os seis últimos uma identi ficação da placa. Não existem duas placas com o mesmo MAC-Address, ou seja, este ender eço é único para cada placa de rede. No exemplo da listagem a seguir, temos um computador com duas interfaces de rede. Uma das interfaces é ligada a placa de red e (Realtek RTL8029(AS) PCI E- thernet Adapter), a qual conecta o computador a rede local. A outra interface é ligada ao fax-modem (WAN (PPP/SLIP) Interface), o qual conecta o computador à Internet. Para o protocolo TCP/IP a conexão via Fax modem apa rece como se fosse mais uma interface de rede, conforme pode ser conferido na listagem a seguir: Por Marcelo Betto 33

34 Bem, estes são os aspectos básicos do protocolo TCP/ IP Por Marcelo Betto 34