PROTOCOLO TCP/IP. Automação Supervisão Controle excellence

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1 PROTOCOLO TCP/IP Paulo Roberto Pedroso de Oliveira (11) (11) ASCX Automação

2 Modelo OSI 7 Camadas Modelo TCP/IP 4 Camadas Modelo 5 Camadas 5. Aplicação : HTTP, Browser, Internet Explorer (Windows), MozillaFirefox (Linux); IPhone, Ipod (Apple); FTP, Telnet, SNMP, , PING; SSC Spin, SSC Sage; Softwares proprietários de Relés de Proteção ABB, SIEMENS, AREVA, SEL para Análise de Perturbação 4. Transporte : TCP, UDP 3. Rede : IP ( IPv4, IPv6), ARP, RARP, ICMP 2. Enlace : Ethernet, , WiFi, HDLC, Token Ring, FDDI, Frame Relay, USART 1. Física : Modem, RS232, RS485, DB 9, DB 25, EIA 422, Bluetooth, USB, UTP, RJ 45

3 COMUNICAÇÃO DE DADOS CONTEXTUALIZAÇÃO CONCEITUAÇÃO BIT, BYTE, PACOTE (Packet, Stream) Analogia com auto estrada Mercadoria, Caixas, Caminhão Por exemplo Caneta BIC Canteiro central da Rodovia, gramado

4 Largura de Banda COMUNICAÇÃO DE DADOS CONTEXTUALIZAÇÃO CONCEITUAÇÃO BIT, BYTE, PACOTE Analogia com auto estrada HMM Hora de Maior Movimento Mercadoria, Caixas, Caminhão Por exemplo Caneta BIC Computador ou Sistema de Comunicação são recursos que tem seus limites Canteiro central da Rodovia, gramado

5 COMUNICAÇÃO DE DADOS CONTEXTUALIZAÇÃO CONCEITUAÇÃO BIT, BYTE, PACOTE Analogia com auto estrada Mercadoria, Caixas, Caminhão Por exemplo Caneta BIC Computador ou Sistema de Comunicação são recursos que tem seus limites Canteiro central da Rodovia, gramado

6 Par Trançado Padrão 568A e 568B parecido com fio telefônico, só que possui tranças e outras características necessárias p/ transportar dados o trançamento cancela o ruído elétrico dos pares adjacentes e de outros dispositivos existentes no ambiente (motores elétricos, relés, transformadores, etc) a transmissão pode ser tanto analógica quanto digital a perda de potência do sinal é maior com o aumento da distância (até chegar um ponto em que o sinal não reconhecido) 1 8 Sinal Pino TX+ 1 TX- 2 RX+ 3 RX- 6

7 RJ 45 Interface Física da Placa de Rede Originário do Padrão Serial RS232 referência ao Terra Retirar referência ao Terra Transformador +0,2 V 0,2 V Amplificador Operacional 4 Pares TX, RX, Sincronismo e Portadora CSMA/CD Switch ( na partida do barramento, pega a portadora CSMS/CD e vai liberando aos poucos). Gerenciável e Não Gerenciável - HUB Pacote mínimo 46 bytes limitação física/elétrica onda refletida Padrão ethernet 90 metros Gigabit Ethernet Pacote mínimo 416 bytes ( par trançado) e 520 fibra ótica

8 1. CAMADA FÍSICA Padrão IEEE Ethernet 1970 Xerox, Digital, Intel Especificações Mbps Cabo Metros Topologia 10 Base 5 10 Coaxial Grosso (Thick Coax) 500 Barramento 10 Base 2 10 Coaxial Fino (Thin Coax) 200 Barramento 10 Base T 10 UTP Cat Estrela 1 Base 5 1 TP 50 Estrela 10 Base F 10 Fibra Ótica 4000 Estrela 100 Base X 100 TP 150 Estrela TP Twisted Pair Par Trançado/enrolado ( Blindado Shielded ) UTP Unshielded Twisted Pair a tecnologia permitiu grandes velocidades, mesmo em cabo UTP, que é mais barato. Cabo AZUL.

9 1. CAMADA FÍSICA Categoria de Cabos Categoria do cabo 1 ( Voz): possui medida 26 AWG,São utilizados por equipamentos de telecomunicação e radio e não devem ser usados para uma rede local (padronizado pela norma EIA/TIA-568B). (Não é mais indicado pela norma TIA/EIA) Categoria do cabo 2 (Dados - LocalTalk)): usado antigamente nas redes token ring chegando a velocidade de 4Mbps.(Não é mais indicado pela norma TIA/EIA) Categoria do cabo 3: cabo padronizado foi usado para transmissão de dados até a frequência 16 MHz e dados a 10 Mbps Ethernet em redes da mesma capacidade.(não é mais indicado pela norma TIA/EIA) Categoria do cabo 4: pode ser utilizado para transmissão até a frequência de 20 MHz e dados a 20 Mbps foi usado em redes token ring a uma taxa de 16Mbps.(Não é mais indicado pela norma TIA/EIA) Categoria do cabo 5: usado em redes fast ethernet em frequências de até 100MHz com uma taxa de 100Mbps. Novas categorias foram adicionadas: Categoria do cabo 5e: é uma melhoria da categoria 5. Pode ser usado para frequencias até 125MHz em redes 1000BASE-T gigabit ethernet. Categoria do cabo 6: definido pela norma ANSI TIA/EIA 568B-2.1 possui bitola 24 AWG e banda passante de até 250 Mhz e pode ser usado em redes gigabit ethernet a velocidade de 1.000Mbps.

10 Visão Geral do TCP/IP a guerra dos protocolos terminou, o TCP/IP venceu. Permite comunicação entre qualquer tipo de hardware e Sistema Operacional Computadores são considerados dispositivos de comunicação 1969 ARPA Advanced Research Project Agency 1975 de experimental a operacional Robert Metcalf - Padrão Ethernet 1983 todos devem migrar para TCP/IP 1985 Internet inicia e cresce exponencialmente Roda sobre qualquer meio Ethernet, Token Ring, Dial Up, FDDI Endereços Unívocos

11 Visão Geral do TCP/IP A explosão da Internet Mundial Tim Bernes Lee - CERN Lab Suiça Se é possível enviar texto pela Internet, por que não enviar o resultado de um programa? Padrão CGI Conjunto de regras pelos quais o programa no Servidor, enviam informações, via Web Server, para o Cliente. Formulário do Cliente para o Servidor. HTTP, HTML, Home Page. Linus Torvald LINUX Richard Stalman Open Source Foundation GNU General Public Licence

12 4.Aplicação Stream (Mensagem) 3.Transporte -TCP 2.Internet-IP 1.Física Segment Datagram Modelo de 4 Camadas do TCP/IP 4.Aplicação Stream (Mensagem) 3.Transporte -TCP 2.Internet-IP 1.Física Segment Datagram Encapsular IP TCP TCP CAV_Dj1_0_1 CAV_Dj1_0_1 CAV_Dj1_0_1 Frame ( Quadro) Frame ( Quadro) ethernet-mac add ethernet-mac add MAC IP TCP CAV_Dj1_0_1 LAN Computador 1 SSC SPIN Computador 2 - Relé de Proteção ou UTR

13 Camada 1 Física RFC 894 Padrão de Transmissão de endereço IP sobre Ethernet Placa de Rede, NICs CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access/Colision Detected Ethernet Frame Preamb 7 Bytes Destino 6 Bytes Origem 6 Bytes Compr 2 Bytes Dados De 46 à 1500 Bytes Preamb 7 Bytes Cada placa de rede (NIC) possui um endereço MAC ( Medium Access Control ) único, gravado na eprom pelo fabricante Fabricante - 3 Bytes Numeração sequencial crescente 3 Bytes 1.CSMA/CD - Conceito-Todos computadores falam no ambiente comum, todos escutam. Só o destinatário processa. HUB

14 Modelo TCP/IP UNIX 4 Camadas Protocolo Regras formais de comportamento RFC - Req. For Comment Camada 4 Aplicação Camada 3 Host to Host Transport Layer Transporte entre Computadores. Camada 2 Internet RFC 791 Define o Datagrama Unidade Básica do Endereçamento. Define o esquema de endereçamento Move dados da Camada Física para a de Transporte Roteia Datagrama para Hosts (computadores) Remoto Fragmentação e remontagem dos Datagramas Roteadores, Bridges, Gateways, Switches, Hubs Camada 1 Física RFC 894 Padrão de Transmissão de endereço IP sobre Ethernet Placa de Rede, NICs Stream Segment Datagram Frame

15 Camada 2 Internet RFC 791 Datagram HEADER ( Cabeçalho) 0 bits 31 Version IHL Tipo de Serviço Comprimento Words Identificação Flags Fragmentation Offset Tempo de Vida Protocolo Header Checksum Endereço de Origem IP Endereço de Destino IP Opções Enchimento Dados começam aqui Possui as informações suficientes para entregar o Pacote IHL Internet Header Lenght

16 O Endereço IP Número de 32 bits, composto de 2 partes Rede ( Network ) + Computador ( Host ) Classes ou máscaras CIDR IP V6 Classe A Primeiro bit=0, abaixo de bits p/ Network 24 bits para Host Classe B Primeiros bits=10, de 128 à bits p/ Network 16 bits para Host Classe C Primeiros bits=110, de 192 à bits p/ Network 8 bits para Host Multcast 224 à 239 Computadores que compartilham da mesma aplicação Reservado acima de 239 Loopback /8 Default Route /8

17 ENDEREÇO IP + MÁSCARA Classe A abaixo de default mask Classe B 128 à default mask Classe C 192 à default mask Exercício Mudança de classe. De que classe para que classe? a) b) c)

18 RFC 1918 Alocação de endereços para Internets Privadas. Não podem ser roteados na Internet Mundial Classe A Classe B à Classe C à SSC X X Rede Corporativa Intranet XXX

19 ARP Address Resolution Protocol IP MAC :00:20:a7:41:23 IP MAC :00:20:f2:e7:fa IP MAC :20:af: f2:e7:f1

20 IP MAC :00:20:a7:41: :00:20:f2:e7:fa :20:af: f2:e7:f1 ARP Address Resolution Protocol O primeiro endereço da Tabela ARP é o dele mesmo IP MAC :00:20:f2:e7:fa :00:20:a7:41: :20:af: f2:e7:f1 IP MAC :20:af:f2:e7:f :00:20:f2:e7:fa :00:20:a7:41:23 Há uma troca automática de mensagens e a Tabela ARP é montada

21 IP MAC :00:20:a7:41: :00:20: f2:e7:fa :20:af: f2:e7:f :00:5e:ce:a2:3a ARP Address Resolution Protocol O primeiro endereço da Tabela ARP é o dele mesmo IP MAC :00:20:f2:e7:fa :00:20a7:41: :20:af:f2:e7:f :00:ce:a2:3a IP MAC IP MAC :20:af:f2:e7:f :00:20:f2e7fa :00:5e:a7:41: :00:5e:ce:a2:3a :00:5e:ce:a2:3a :00:20:f2:e7:fa :00:20:a7:41: :20:af:f2:e7:f1 Adiciono um 4º computador Há uma troca automática de mensagens e a Tabela ARP é montada

22 1. Definir nos endereços abaixo o que é Network e o que é Host e a que classe pertencem Definir nos endereços ao lado máscaras para que êles mudem de classe

23 /16 A Exemplos de Redes - LAN /8 C D /24 B /24 E /24 1. Quais computadores estão fora da rede? 2. O que fazer para que êles se comuniquem com os outros computadores? 3. A que classe de endereços pertencem?

24 Exemplos de Redes LAN / WAN /8 C /24 B /24 E /24 Roteador D /16 A

25 Exemplos de Redes LAN / WAN /24 I? /8 C H D j B /24 E /24 Roteador /24? G F / /16 A 1. Atribuir endereços compatíveis aos Computadores G e I. 2. Existe um erro grosseiro neste desenho. Qual?

26 G B São Paulo F SUBNETS Mudar máscara para ter mais redes a partir do mesmo IP. Por exemplo : Licencio um IP junto ao orgão competente ICANN Internet Corporation for Assigned Name and Numbers - USA ou CNPQ Brasil C E Roteador H D Por exemplo : Classe A 10.X.X.X Mudo a máscara original Para I Três Irmãos j Ilha Solteira A Exercício Atribuir endereços para todos os computadores que ainda não tem A, G, D, I, J

27 Modelo TCP/IP UNIX 4 Camadas Protocolo Regras formais de comportamento RFC - Req. For Comment Camada 4 Aplicação Camada 3 Host to Host Transport Layer Transporte entre Computadores. Camada 2 Internet RFC 791 Define o Datagrama Unidade Básica do Endereçamento. Define o esquema de endereçamento Move dados da Camada Física para a de Transporte Roteia Datagrama para Hosts (computadores) Remoto Fragmentação e remontagem dos Datagramas Roteadores, Bridges, Gateways, Switches, Hubs Camada 1 Física RFC 894 Padrão de Transmissão de endereço IP sobre Ethernet Placa de Rede, NICs Stream Segment Datagram Frame

28 Camada 3 TCP Transporte Orientado a conexão - de Fluxo Segmento Para retransmissão em caso de perda do segmento Port de Origem Port de Destino Número de Sequencia Número de Reconhecimento Offset Reserv Flags Window Chech Sum Urgent Pointer Options Padding Dados Começam aqui SYN ACK Data Hand Shake inicial SYN ACK Host 1 Host 2

29 Protocolos, Ports e Sockets Depois de Roteado, o Dados chega ao Host e deve ser entregue ao software correto. IP Protocol = IP Number TCP Protocol = Port Number SOCKET = combinação de um IP + Port Um par de SOCKETs define uma conexão TCP/IP é um protocolo orientado à Conexão CONTROLE DE FLUXO é na camada TCP Número de Sequencia e Número de Reconhecimento No protocolo UDP não há de Fluxo. Aplicações que o utilizam precisam suprir esta falta. Protocolo UDP é mais simples e privilegia a velocidade

30 Protocolos, Ports e Sockets PORT NUMBER = SERVIÇO DE REDE = RFC 793 Três Tipos 3 Tipos : 1.Well Known Ports, 2. Registered Ports, and the 3. Dynamic and/or Private Ports. 1.Ports bem conhecidos ( 0 à 1023 ) 2.Ports Registrados ( 1024 à ) 3.Ports dinâmicos ou privados ( à ) 1.Ports bem conhecidos ( 0 à 1023 ) FTP 20 TELNET 23 SMTP (Mail) 25 DNS 53 HTTP 80 ( World Wide Web HTTP ) NetBios 137

31 Um par de SOCKETs define uma conexão. TCP/IP é um protocolo orientado à Conexão. Relé de Proteção 2 S/E Foz do Iguaçu Microcomputador 1 Itaipu 4.Aplicação Análise de Perturbação utilizando Browse 3.Transporte-TCP Serviço de Rede 80 2.Internet-IP Física ethernet-mac add Socket Socket Ligação Peer to Peer Ligação em pares Ponto a Ponto Conexão real WAN 4.Aplicação Análise de Perturbação utilizando Browse 3.Transporte-TCP Serviço de Rede 80 2.Internet-IP Física ethernet-mac add

32 DNS Domain Name Server telnet itaipu.com.br ou telnet Raiz (Root). net gov mil org com edu ICANN Internet Corporation for Assigned Name and Numbers - USA ou CNPQ Brasil

33 DNS Domain Name Server telnet itaipu.com.br ou telnet Raiz (Root) gb. es br pt it Países net gov mil org com edu ICANN Internet Corporation for Assigned Name and Numbers - USA ou CNPQ Brasil automação itaipu equipamentos administrativo

34 DNS Domain Name Server Banco de Dados Distribuído Grande Lista Telefônica da INTERNET Host Table IP Address Nome Apelidos (Alias) automação.itaipu.com.br auto equipamentos.itaipu.com.br eq administrativo.itaipu.com.br a DNS nível 3 telnet a 1 2 DNS nível 2 Não sei, pergunte para o meu nível superior Qual o IP do endereço a? Depois da resposta (4) telnet DNS nível 1 Não sei, pergunte para o meu nível superior

35 Uma PANORÂMICA - the big picture 1.Tabela ARP IP MAC na LAN O computador se localiza no mundo físico automação 2. Host Table ou DNS O computador sabe o seu nome automação.itaipu.com.br Computador MAC e IP Addres Ser Humano - Nomes 3. Quero falar com o administrativo.itaipu.com.br admistrativo 4. Procura na Host Table DNS Sever 1, 2, 3 até achar o IP de administrativo Estabelece um Socket no Serviço de Rede Telnet 23, com protocolo TCP Estabele uma conexão TCP/IP

36 Se o endereço não é da Rede Local o pacote é entregue para o ROTEADOR Computador 1 Host 1 Computador 2 Host 2 Aplication Transport Roteador Roteador Aplication Transport Internet Internet Internet Internet Física Física Física Física

37 Tabelas de Roteamento Hop Pulo De para A B 1 A D 2 A F 3 Rede N1 2 3 R1 Rede N2 2 3 R2 Rede N3 3 A 1 B C D E F Host A Dest Gateway B B C R1 D R1 E R1 F R1 Roteador R1 Dest Gateway A A B B C C D D E R2 F R2 Host D Dest Gateway A R1 B R1 C C E R2 F R2 Roteador R2 Dest Gateway A R1 B R! C C D D E E F F Host A Dest Gateway A R2 B R2 C R2 D R2 E E

38 Tabela de Roteamento Routing Table ou Forwarding Table Todos dispositivos de Rede tomam decisões de roteamento, tanto os Hosts (Computadores), como os Gateways (roteadores, switches e hubs) Decisão simples : 1. Se o destino for um host da rede local, o dado é enveiado ao host. Se o destino for um host de uma rede remota, o dado é enviado para um Gateway Tudo baseado na parte Rede(network) do endereço IP Criada manualmente ou por Protocolos de Roteamento Aponta para o próximo HOP (pulo) apenas ARP Adress Resolution Protocol contem a tabela de conversão de IP Adress para MAC Adress. Para atualizá-la, manda mensagem de broadcast geral

39 Protocolo de Roteamento - é a cola que mantém a Internet unida Rotear é diferente de Protocolo de Roteamento Rotear é o ato de encaminhar Datagramas, baseado nas Tabelas de Roteamento Protocolo de Roteamento software que troca informações automáticas, para montar as Tabelas de Roteamento As 3 mais comuns configurações de Roteamento 1. Roteamento mínimo, 2. Roteamento estático e 3. Roteamento Dinâmico Protocolos de Roteamento 2 grupos - 1-Interior (Autonomous Systems) e 2-Exterior

40 Protocolos de Roteamento Internos (Autonomous Systems) RIP Routing Information Protocol seleciona a melhor Rota pelo menor hop count (metric), distance vector algorithm. HELLO envia packets de exploração, com o momento que foi transmitido. No destino sabe-se o tempo Intermediate System to Intermediate System ISIS, Grandes ISP ( Internet Service Provider ) OSPF - Open Shortest Path First

41 RIP Routing Information Protocol deamon routed Envia requisições para atualizar informações. Recebe updates packets com o endereço de destino e a metric. No início e a cada 30 seg. Se gateway não responder em 180 seg, é considerado morto. Limitações do RIP 1. Maior rota permitida é 15 Hops 2. Convergência lenta Deletar uma rota ruim necessita Trocar updates packets até atingir 16 (contar até infinito) seg de timeout. 3. Inconpatível CIDR Evitar contar até infinito Split horizon, poison reverse

42 OSPF - Open Shortest Path First Compartilha informações sobre seus vizinhos com rede inteira. Define áreas hierárquicas de roteamento dentro do AS 1. Área 2.Backbone 3.Stub Área Área Conjunto arbitrário de redes, hosts, routers, Interconectados. Área border routers Backbone conexão entre várias áreas Stub ( ponta, toco ) área só uma rota para sair da área Por que é necessário dividir a área? Algoritmo Caminho mais curto primeiro - Dijkstra

43 ARQUITETURA DE ROTEAMENTO AUTONOMOUS SYSTEMS EGP EXTERIOR GATEWAY PROTOCOL BGP BORDER GATEWAY PROTOCOL Autonomous Systems AS AS Internet cresce como um Organismo vivo AS

44 Teclado do Computador TABELA ASCII Comunicação entre dispositivos O que acontece quando eu aperto uma tecla? Gera um código ASCII, envia para a Aplicação e Monitor Alguns Códigos ASCII HEXA ASCII HEXA ASCII HEXA ASCII 41 A 61 a B 62 b C 63 c E ^ 7B { 3D = São 128 códigos ASCII ( 2 digitos Hexa ou 8 Bits )

45 Arquitetura Cliente Servidor Banco de Dados em três tempos 1. Gera uma pergunta : Relação dos funcionários Chamados Paulo I. Mainframe 2. Mainframe 1980 processa tudo 3. Responde com uma tabela com todos os Paulo Terminal burro II. Visualbasic, powerbuilder, colocam capacidade de processamento no Cliente ( thick client cliente gordo ) - SSC Cliente 1990 Servidor de Banco de Dados 2000 Aplicações de Banco de Dados no cliente abre o Banco de Dados no Servidor e traz os dados para processar no Cliente Necessário software Proprietário na Máquina do cliente. Bom para quem vende, mas torna difícil e cara a Manutenção. III. Cliente magro thin cliente Browser Navegadores - Internet Explorer-WINDOWS, Mozilla, Firefox-LINUX. Voltamos à arquitetura do Mainframe, mas os clientes estão nas casas dos usuários. HTTP, HTML, XML, Home Page, , Orkut, Banco Eletrônico, Comércio Eletrônico, Mercado Livre, Submarino, Sites de Busca Google, Yahoo, Buscapé, Cadê.

46 Comunicação ANALÓGICA 1 Voz Humana 0 à 17 KHZ Sistemas de Comunicação Digitalização de Sinais Analógicos Taxa de amostragem no mínimo o dobro FALO AO TELEFONE 1. Amostragem 2. Digitalizar a Amostragem Cada amostra é transformada num número digital proporcional 3. Bits são transmitidos Digitalizar a Voz Humana Taxa de amostragem deve ser o dobro da maior frequência 34 KBps ou 34 KHZ Comunicação ANALÓGICA 2 Oscilografia - Onda Senoidal 3 fases de 60 HZ NO MÍNIMO 120 HZ 1.Na perturbação a onda se distorce. 2.Aparecem componentes de maior frequência. 3. A experiência mostra que taxas de 16 KHZ são suficientes. Amostra Bits são recebidos 5. Amostras recuperadas 6. Sinal analógico é recomposto ALGUEM ESCUTA DO OUTRO LADO Cada amostra é transformada num número digital proporcional Amostra 1 = 2 Volts Amostra 2 = 6 Volts Amostra 3 = 3 Volts Amostra 4 = 0 Volts Compare 34 KBps com Mega, Giga, Tera Bps

47 1.CAMADA FÍSICA BASE Comunicação Banda Base, ou seja, sem Modulação. Modulação Numa frequencia (onda eletromagnética exemplo 1MHZ) envia-se varios canais ( várias conversações ). LARGURA DE BANDA Velocidade de Conexão na Internet, Sinal/Ruido. Bits 0 e 1 compõem uma onda quadrada. Ex. 1KHZ Virtua 2Mbps A A Amplitude Teoria de Fourrier Atenuação distorce a onda Senoide Fundamental de 1 KHZ + infinitas harmônicas 2 K, 4 K, KHZ Par de fios funciona como um filtro para as altas frequências. Distorce a onda quadrada, torna inviável sua recuperação. Impede a comunicação acima de determinadas frequências.

48 VPN Virtual Private Network Rede Privada Virtual Racionalização de custos em Redes Corporativas. Alternativa ao aluguel de linhas privativa, links dedicados de longa distância, por exemplo, Frame Relay.

49 VPN Virtual Private Network Rede Privada Virtual Tuneis de criptografia dentro da INTERNET Mundial VPN LAN Jupiá Rede Privativa VPN Rede Pública LAN São Paulo Rede Privativa Segurança Dados privados transmitidos na Rede Pública. Conexões Dial Up criptografadas, usuários móveis ou filiais pequenas e distantes

50 VPN Virtual Private Network Rede Privada Virtual - Principais Utilizações 1. Acesso remoto a Redes Corporativas, via Internet. Utiliza um ISP Internet Service Provider. Estação Remota disca para o provedor de acesso e o software VPN cria uma rede virtual com o Servidor VPN corporativo. 2. Conexão entre LANS. Ligação dedicada ou discada. 3. Conexão de computadores numa Intranet. Dados confidenciais restritos. Servidor VPN NÃO atua como roteador. Administrador define quem tem autorização para acesso. Criptografia.

51 VPN Virtual Private Network Requisitos Básicos 1. Autenticação de usuários Senhas e mecanismos de auditoria, rastreabilidade de acessos. 2. Gerenciamento de endereço Endereços fictícios para tráfego externo. 3. Criptografia de dados o reconhecimento do conteúdo das mensagens deve ser exclusivo dos usuários autorizados. 4. Gerenciamento de chaves. Troca periódica das chaves de decodificação da criptografia. 5. Suporte a múltiplos protocolos. IP-Internet Protocol, IPX-Internetwork Packet Exchange, etc.

52 VPN Virtual Private Network Tunelamento Encapsular Protocolo dentro de outro. Neste processo adiciona-se a criptografia. O Protocolo de Tunelamento encapsula com um cabeçalho adicional, com informações de roteamento, para permitir ao Pacote chegar ao destino. Software VPN nas duas pontas. O Tunelamento pode ocorrer nas camadas 2 ou 3 do modelo OSI Open System Interconnection

53 Modelo TCP/IP UNIX 4 Camadas Protocolo Regras formais de comportamento RFC - Req. For Comment Camada 4 Aplicação Camada 3 Host to Host Transport Layer Transporte entre Computadores. Camada 2 Internet RFC 791 Define o Datagrama Unidade Básica do Endereçamento. Define o esquema de endereçamento Move dados da Camada Física para a de Transporte Roteia Datagrama para Hosts (computadores) Remoto Fragmentação e remontagem dos Datagramas Roteadores, Bridges, Gateways, Switches, Hubs Camada 1 Física RFC 894 Padrão de Transmissão de endereço IP sobre Ethernet Placa de Rede, NICs Stream Segment Datagram Protocolo de Tunelamento cria outro cabeçalho - Encapsula Frame

54 Tunelamento em nível 2 - Enlace O objetivo é carregar protocolos de nível 3 ( IP, IPX), em quadros do protocolo PPP (Point to Point Protocol) Exemplos : PPTP Point to Point Tunneling Protocol, Microsoft. Permite o tráfego IP, IPX e NetBEUI*, criptografados e encapsulados enviados através de redes IP. *NetBEUI NetBIOS Extended User Interface. Versão melhorada do NetBIOS da IBM NetBIOS Network Basic Input Output Systems. Protocolo de Redes da IBM, engolido pelo TCP/IP L2TP Layer 2 Tunneling Protocol da IETF ( Internet Engineering Task Force ). Encapsula, criptografa e envia como IP, X25, Frame Relay ou ATM L2F Layer 2 Forwarding CISCO VPN discada

55 Tunelamento em nível 3 IP sobre IP IPSec IP Security Tunnem Mode, da IETF, permite que pacotes IP seja criptografados e encapsulados com cabeçalho adicional. Desenvolvido para o IPv6. Sofreu adaptações para o IPv4.

56 O funcionamento dos Tuneis Autenticação de usuário Suporte a Token Card Endereçamento Dinâmico Compressão de dados Criptografia de dados Gerenciamento de chaves Suporte a múltiplos protocolos Tunelamento voluntário ou compulsório Negociação de nível de segurança ISAKAMP Internet Security Association and Key Management Protocol Duas máquinas negociam os métodos de autenticação e segurança de dados, executam a autenticação mútua e geram a chave para criptografar os dados.

57 Conexão DIAL UP TCP/IP em linha serial, ponto a ponto > ifconfig s point-to-point (Linux) PPP Point to Point Protocol não proprietário mais usado SLIP mais antigo Conecta um computador à Internet pela rede telefônica. PSTN Public Switched Telefone Network Comutação de circuitos POTS Plain Old Telephon Service Modem, fax-modem, Placa ISDN ou X25. Configuração para Windows Automação File Sharing File Transfer Compartilhamento de arquivo é diferente de Transferência de arquivo. No compartilhamento você acessa o arquivo na posição original dele, sem necessidade de transferência. Foi adicionado ao TCP/IP para Estações de trabalho sem disco rígido. NFS da Sun microsystem é o mais usado. FTP File Transfer Protocol

58 DHCP Dinamic Host Configuration Protocol Permite alocação dinâmica de endereços IP. Alocação Manual O Administrador da Rede (um ser humano), fornece os IPs, e os controla. Alocação Automática O Servidor DHCP fornece permanentemente os endereços IP, de uma lista pré-determinada. O Administrador de Rede não se envolve. Alocação Dinâmica O Servidor DHCP fornece o enderço IP por um período de tempo. Por exemplo 3 dias. Útil para grandes redes, onde computadores são adicionados e retirados das redes todos os dias. Endereços não usados por algum tempo são devolvidos para o pool. Faz o máximo uso de um número limitado de endereços. SAistemas móveis. Necessário DNS dinâmico.

59 VLAN Virtual Local Area Network ou Seguimentação de Rede Topologia onde existem apenas switches nível 2, ou um seguimento com muitas portas, é conhecido como Topologia de Rede Simples. Único domínio Broadcasrt. Todos endereços recebem broadcast. Quando o número de dispositivos aumenta isto se torna um problema. VLAN LAN virtual no mesmo equipamento. Fatia o switch em várias Redes locais. VLANs Estáticas baseadas nas portas VLANs Dinâmicas baseadas no MAC. Administrador de rede cadastra Protocolos de Implementação linhas tronco entre switches ISL Inter Switch Link Cisco Encapsula com cabeçalho Característico ISL Q Padrão IEEE aberto.

60 VLAN Virtual Local Area Network ou Seguimentação de Rede, para redundância de equipamentos Rede Normal VLAN Rede 1 Rede 2 Rede 3 Defeito no switch da rede 1 Perde-se toda rede1 Rede 1 Rede 2 Rede 3 Defeito num switch Perde-se um seguimento de cada rede

61 SNMP Simple Network Management Protocol Cada Workstation vem com um software AGENTE, que é um Servidor de dados sobre desempenho da rede. Padronizados no MIB Management Information Base. Um computador da rede é designado para ser Monitor, possui um Cliente, que lê as informações dos agentes. Configurar no Windows XP.

62 Filosofia de Manutenção Sistemas de Automação 1.Aceitação 2.Comissionamento 3.Manutenção 1.Aceitação Assegurar que os IEDs (relés de proteção, medidores, UTRs), atendem à performance de parâmetros críticos, como velocidade de operação e exatidão ( accuracy ) e precisão ( repetibilidade ou reprodutibilidade ), publicados nos manuais dos fornecedores. Idem para o SCADA. Que atendem às especificações técnicas do empreendimento. Ganhar familiaridade com os ajustes e funcionamento dos equipamentos e sistema. O que testar : PROTEÇÃO - Todos os elementos de proteção, medição e funções lógicas críticas. SCADA - Todos os alarmes e eventos, que devem seguir a filosofia de operação da empresa.

63 Filosofia de Manutenção Sistemas de Automação 1.Aceitação 2.Comissionamento 3.Manutenção 2. Comissionamento Durante a instalação. Assegurar que todas as conexões AC e DC estão corretas. Assegurar que todas as funções de operam corretamente, e já estão com suas ordens de ajustes definitivas. Assegurar que os equipamentos auxiliares operam como planejado. O que testar : Todas as entradas e saídas monitoradas, polaridade e rotação de fases das conexões AC. Todos os contatos auxiliares, entradas de controle no SCADA,

64 Filosofia de Manutenção Sistemas de Automação 1.Aceitação 2.Comissionamento 3.Manutenção 3. Manutenção Preventiva Preditiva Corretiva Assegurar que o sistema continua com a mesma performance obtida na instalação. Exatidão Avaliar reporte de eventos após falta.

65 Troubleshooting Análise das causas e soluções de um problema. Não sair dando tiros a esmo. Administração de redes tem duas grandes e diferentes categorias de atividades Configuração e Troubleshooting. Configuração Prepare-se para o esperado. Necessita de conhecimento detalhado da sintaxe de comandos, detalhes técnicos dos equipamentos, mas normalmente são previsíveis. Uma vez que o sistema foi configurado corretamente, raramente existe razão pra mudanças. Troubleshooting Prepare-se para o inesperado. Normalmente exige um conhecimento conceitual, além do detalhado. Exige uma abordagem metódica do problema e conecimento de como a rede funciona.

66 Boas práticas de manutenção. Boas idéias para manter na mente. Aborde o problema com método. Deixe as informações coletadas conduzir seu teste. Não mude repentinamente de um cenário para outro, tentando retornar em seguida. Muitas vezes você não conseguirá voltar exatamente ao ponto inicial. Divida os problemas em pedaços que você possa entender. Se estiver testando conexões, testes todas as partes até achar o problema. Mantenha anotações de seus testes e um histórico, para o caso, bastante provável, que o mesmo problema reapareça. Mantenha a mente aberta. Algumas pessoas assumem que os problemas são sempre no lado deles da rede. Outros, sempre no lado dos outros. Alguns estão tão seguros que conhecem a causa, que ignoram a evidência dos testes. Esteja alerta para as barreiras de segurança. Firewalls algumas vezes bloqueiam PING,TRACEROUTE e até mensagens de erro ICMP. Preste atenção nas mensagens de erro. Muitas vezes são vagas, mas frequentemente contém boas dicas para a solução dos problemas. Reproduza o problema. Não confie cegamente no relato do usuário, que vê o problema sob o enfoque da sua aplicação.

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