Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário

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1 Estudo de Caso Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário Cisco Networking Academy Program CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário

2 Visão geral e objetivos O seguinte estudo de caso é usado para ilustrar o processo criação de um projeto de rede, bem como a documentação necessária. Esse estudo de caso apresenta um cenário no qual a XYZ Research Company contratou um grupo de consultores de redes para projetar a sua rede. Para ajudá-lo a organizar esse projeto, o cenário foi dividido em oito fases e os requisitos de cada fase são apresentados. Deve ser elaborada uma planilha de trabalho para cada fase. Um relatório formal, semelhante ao que seria apresentado à empresa, terá que ser criado após a conclusão de todas as tarefas. Este estudo de caso requer que você realize as seguintes tarefas: Usar os recursos fornecidos, o diagrama e o texto, para configurar uma rede física. Configurar um esquema de endereçamento IP, usando VLSM Configurar os roteadores conforme o necessário. Preparar e configurar os switches e as VLANs conforme o necessário Verificar e resolver quaisquer problemas com todas as conexões Prover documentação detalhada no formato apropriado Prover um relatório final por escrito 2-20 CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v3.1 Copyright 2003, Cisco Systems, Inc.

3 Cenário A XYZ Research Company é uma pequena empresa que desenvolve produtos wireless de alta velocidade. A matriz ocupa dois edifícios em Sydney. Um edifício é para o Grupo de Administração. O outro edifício é para o Grupo de Vendas e Marketing e para o Grupo de Pesquisas e Desenvolvimento, que é maior. Tanto o Grupo de Pesquisas como o Grupo de Vendas e Marketing terão empregados localizados nos três andares do edifício principal. A XYZ Research Company também tem uma Filial de Vendas localizada em Melbourne. A empresa está implementando uma rede cabeada que deve suportar 100% de crescimento durante os próximos cinco a dez anos. Foi fornecido um diagrama lógico. A tarefa é projetar, implementar e documentar completamente a rede da XYZ Research Company. Além de um relatório formal, a XYZ Research gostaria que fosse elaborado um protótipo da rede, antes que esta seja totalmente implementada, para verificar que as exigências da empresa serão satisfeitas. Copyright 2003, Cisco Systems, Inc. CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v

4 Fase 1: Os requisitos Diagrama lógico parcialmente completo 4-20 CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v3.1 Copyright 2003, Cisco Systems, Inc.

5 Os requisitos A XYZ Research Company providenciou um diagrama lógico parcialmente completo da rede a ser implementada. A empresa também forneceu equipamentos de rede para desenvolvimento e demonstração. Em certos casos, os equipamentos fornecidos não possuem todas as interfaces de rede local necessárias. Nesses casos, a empresa permite a configuração de interfaces loopback como alternativa. Requisitos da XYZ Research Company 18 empregados no grupo de Pesquisas e Desenvolvimento. 9 empregados no grupo de Vendas e Marketing. 7 empregados no grupo de Administração. 5 empregados na filial remota de vendas. Haverá sempre um máximo de 5 servidores em uma sub-rede separada, independente do crescimento da empresa. Usar a sub-rede /30 para conexão ao roteador de Internet. Usar a rede pública classe C para endereçamento interno. Usar VLSM para endereçamento IP. Esperar um crescimento de 100% dos atuais requisitos IP ao determinar o tamanho das sub-redes. Todos os dispositivos de rede precisam possuir endereços IP. Planilha de trabalho 1. Produzir um diagrama lógico que inclua: Nomes de roteadores e switches Detalhes das interfaces dos roteadores Endereços de rede Número de hosts por rede As interfaces Seriais DCE devem ser claramente indicadas Velocidades dos Links 2. A empresa espera que a utilização de VLSM aproveite ao máximo os endereços IP. Uma tabela deve ser produzida mostrando todas as possíveis sub-redes que atendam às exigências da Empresa usando um projeto baseado em VLSM. As sub-redes que não serão utilizadas devem ser claramente identificadas na tabela. Copyright 2003, Cisco Systems, Inc. CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v

6 Número exigido de endereços de host Segue abaixo um exemplo de layout de uma tabela para documentar o projeto VLSM. Endereço de Rede Máscara de subrede Número Máx. Possível de Hosts Sendo Usado (Sim/Não) Nome da Rede 3. Para cada local, inclusive a Internet, outro conjunto de tabelas será necessário. Essas tabelas ajudarão com as atividades do projeto e desenvolvimento e serão usadas na configuração dos switches e roteadores. Uma tabela separada deve ser criada para cada roteador e switch em cada local. (OBSERVAÇÃO: Alguns campos na tabela do switch serão completados em Cenário (parte 4).) Segue abaixo um exemplo de layout para roteadores. Localização: Nome do Roteador: Interface/Subinterface Tipo/Número Descrição e Finalidade DCE/DTE (caso aplicável) Velocidade ou Clock rate Nome da Rede Número da Rede Endereço IP da Interface Máscara de subrede 6-20 CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v3.1 Copyright 2003, Cisco Systems, Inc.

7 Localização: Nome do Roteador: Interface/Subinterface Tipo/Número Descrição e Finalidade DCE/DTE (caso aplicável) Velocidade ou Clock rate Nome da rede Número da Rede Endereço IP da Interface Máscara de subrede Localização: Nome do Roteador: Interface/Subinterface Tipo/Número Descrição e Finalidade DCE/DTE (caso aplicável) Velocidade ou Clock rate Nome da rede Número da Rede Endereço IP da Interface Máscara de subrede Interface/Subinterface Tipo/Porta/Número Descrição e Finalidade Segue abaixo um exemplo de layout para as tabelas dos switches. Localização: Nome do Switch: Endereço IP do Switch: Veloci dade Duplex Nome da rede Número da Rede Másca ra de subrede VLA N Tipo de Switchport Encapsulame nto (caso necessário) Copyright 2003, Cisco Systems, Inc. CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v

8 Localização: Nome do Switch: Endereço IP do Switch: Interface/Subinterface Tipo/Porta/Númer o Descrição e Finalidade Veloci dade Duplex Nome da rede Número da Rede Másca ra de subrede VLAN Tipo de Switchport Encapsulamento (caso necessário) Localização: Nome do Switch: Endereço IP do Switch: Interface/Subinterface Tipo/Porta/Número Descrição e Finalidade Veloci dade Duplex Nome da rede Número da Rede Máscar a de subrede VLAN Tipo de Switchport Encapsulamento (caso necessário) 4. Para completar o projeto IP, atribua e tabule endereços dos PCs/estações de trabalho e servidores para cada rede local em cada localidade. Um servidor DHCP atribuirá endereços para PCs/estações de trabalho. Usar um servidor HTTP simples como servidor DHCP CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v3.1 Copyright 2003, Cisco Systems, Inc.

9 Endereços de servidores serão atribuídos estaticamente. O servidor HTTP será /27. Para fins de demonstração, a empresa concorda que será suficiente atribuir estaticamente todos os endereços dos PCs/estações de trabalho e servidores. Nome da rede local Nome do PC ou do servidor Endereço IP Máscara de subrede Gateway Serviços Providos As tabelas e o texto que as acompanha farão parte da documentação entregue à XYZ Research Company. Antes de começar com a próxima tarefa, o diagrama lógico e as tabelas precisam ser aprovadas pela empresa. Assinatura do Instrutor: Data: Copyright 2003, Cisco Systems, Inc. CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v

10 Fase 2: Protocolos de roteamento A empresa solicita uma recomendação de um protocolo de roteamento para a rede. Planilha de trabalho As alternativas possíveis para o protocolo de roteamento e suas propriedades serão identificadas em uma sessão de brainstorm. Cada propriedade recebe um valor positivo, neutro ou negativo para cada protocolo de roteamento. Como alternativa, pode ser usado um valor numérico, por exemplo, de 0 a 4. Uma recomendação é feita e a matriz de decisão é apresentada à Empresa. Protocolo de Roteamento Propriedade 1 (+, neutro, -, ou um valor numérico) Propriedade 2 Propriedade 3 Propriedade 4 Total Recomendação do Grupo quanto ao Protocolo de Roteamento: Assinatura do Instrutor: Data: CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v3.1 Copyright 2003, Cisco Systems, Inc.

11 Fase 3: OSPF A empresa decidiu que usará OSPF como protocolo de roteamento. Requisitos da XYZ Research Company OSPF process id 50 Todos os roteadores em uma só área, a área 0 Endereço de loopback atribuído em cada roteador Endereço de loopback usado como ID do roteador OSPF Existe uma rede multi-acesso no Edifício da Administração e será necessário eleger um DR Determinar se será usado ID do Roteador ou prioridade de interface para determinar o DR no Edifício da Administração Planilha de trabalho 1. As tabelas de endereços IP produzidas anteriormente precisam ser atualizadas para incluir os endereços de loopback. 2. Deve ser tomada uma decisão sobre qual roteador será o DR. O grupo discute esses aspectos, anota os pontos mais importantes sobre a discussão, faz a sua documentação e oferece recomendações. Explique suas razões de escolher ID do Roteador ou prioridade de interface para determinar o DR. Explique suas razões de escolher o roteador no Edifício da Administração como DR. 3. Será necessário eleger um DR nas conexões seriais entre edifícios e a filial remota? Por quê? Atualizar o diagrama com as informações sobre o OSPF. As tabelas de localidades, tabelas de roteadores e de endereços IP e os diagramas devem ser modificados para incluir essas informações e devem ser apresentadas à Empresa. Assinatura do Instrutor: Data: Copyright 2003, Cisco Systems, Inc. CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v

12 Fase 4: VLANs A empresa agora solicita informações sobre VLANs. Essas são exigidas no Edifício Principal. A empresa forneceu as seguintes informações: Requisitos da XYZ Research Company Há 18 empregados no grupo de Pesquisas e Desenvolvimento Há 9 empregados em Vendas e Marketing 8 empregados em Pesquisas e 2 empregados em Vendas estão no 3 o Andar. 6 empregados em Pesquisas e 4 empregados em Vendas estão no 2 o Andar. 4 empregados em Pesquisas e 3 empregados em Vendas estão no 1 o Andar. O 1 o Andar também tem a rede local dos Servidor. O plano é ter cinco servidores mas atualmente só um está disponível. Existem salas separadas em cada andar para os grupos de trabalho. Existe espaço suficiente em cada sala para acomodar o futuro crescimento. O crescimento previsto de 100% ocorrerá de maneira uniforme em cada andar. Os switches no Edifício Principal estão conectados de modo que se um switch falhar, será utilizado um caminho alternativo. Haverá um switch por andar, compartilhado entre diferentes sub-redes. A raiz da Spanning tree deve ser colocada na posição ideal. Planilha de trabalho 1. Devem ser produzidas tabelas que documentem as designações das VLANs para as portas do Switch disponível para demonstração. Quaisquer portas não designadas permanecerão na VLAN default. A tabela a seguir é um exemplo da documentação que a empresa exige. Detalhes dos Switches Nome do Switch: Modelo Núm. de Porta s Localizaç ão Endereço IP Gateway VLAN de Gerenciament o Modo VTP Domínio VTP Raiz STP CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v3.1 Copyright 2003, Cisco Systems, Inc.

13 Designação de Portas VLAN Atualize as tabelas de switches, localizadas nas planilhas da Fase 1 (parte 2), com as informações sobre VLANs e sobre portas para cada servidor, estação de trabalho, interconexão entre switches e a interconexão com o roteador no Edifício Principal. 2. Antes de submeter a documentação, é necessário fazer uma justificativa pela decisão feita com relação à root bridge STP. Escreva um parágrafo justificando a escolha diante da empresa. Assinatura do Instrutor: Data: Copyright 2003, Cisco Systems, Inc. CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v

14 Fase 5: Projeto da camada física Tipo de Equipament o A empresa precisa de uma proposta que incluirá as previsões de crescimento para o projeto da camada física. O documento deverá incluir o número de lances de cabos, os equipamentos recomendados, inclusive patch panels. Regras para a identificação dos cabos também deverão ser especificadas. Para cada andar, uma tabela semelhante à que segue deverá ser incluída na documentação. Edifício Principal 1 o andar IDF/MDF/POP Núm. do Modelo Quanti dade Número/tip o de portas Descrição/Função Custo Tipo de Equipament o Edifício Principal 2 o andar IDF Núm. do Modelo Quanti dade Número/tip o de portas Descrição/Função Custo Tipo de Equipament o Edifício Principal 3 o andar IDF Núm. do Modelo Quanti dade Número/tip o de portas Descrição/Função Custo CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v3.1 Copyright 2003, Cisco Systems, Inc.

15 Para ajudar com o projeto da camada física a empresa forneceu um diagrama das suas antigas instalações. A empresa exige um diagrama semelhante para o Edifício Principal. O Edifício Principal possui três andares e usará exclusivamente cabos Cat5 para as redes locais. O diagrama precisará incluir os seguintes itens: O comprimento e número de lances de cabos. Leve em consideração todos os lances e a conformidade aos padrões TIA/EIA. A identificação para cada tomada e patch panel. Nomes genéricos para salas e portas tais como IDFAndar 1, Andar1Sala1Porta1. HCC1:Andar1Sala1Porta1; VCCI:Andar1Xandar2Porta1 são aceitáveis. Se as normas regionais puderem ser aplicadas, estas devem ser usados. Em cada andar, os lances de cabo horizontal não poderão ser superiores a 30 metros. O comprimento de cabo necessário entre andares consecutivos é de 15 metros. A documentação deve incluir uma descrição de como as conexões dos troncos serão ligadas de forma a implementar a topologia lógica necessária. Os tipos de pinagens dos cabos (diretos ou cruzados) devem ser relacionados. Assinatura do Instrutor: Data: Copyright 2003, Cisco Systems, Inc. CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v

16 Fase 6: Testar a rede A empresa exige uma demonstração da funcionalidade da rede do Edifício Principal e solicita que uma rede logicamente equivalente seja cabeada com os equipamentos disponibilizados. A empresa exige que um servidor http seja configurado na VLAN dos servidores e que pelo menos um cliente seja configurado em cada uma das outras VLANs. A empresa requer a configuração de todos os dispositivos. Todas as configurações, tabelas de roteamento e bancos de dados das VLANs devem fazer parte da documentação. A empresa requer que os testes abaixo sejam realizados. A empresa aceitará sugestões ou recomendações sobre outros testes e sobre melhoramentos futuros da rede. Estratégia dos Testes e Verificação 1. Demonstrar o roteamento entre as VLANs do Edifício Principal. De VLAN/SW Até VLAN/SW Protocolo Hosts Passou/Falho u 2. Demonstrar o acesso de todos os hosts entre si e para o servidor http. Do Host Até Host Passou/Falhou 3. Demonstrar o comportamento da rede quando houver falha de um único link de tronco. Do Host para o Host tronco ativoinativo Rota Passou/Falhou CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v3.1 Copyright 2003, Cisco Systems, Inc.

17 4. Outras demonstrações/testes (testes opcionais, e outras decisões do grupo). Recomendações para futuros melhoramentos da rede. Recomendação 1. Recomendação 2. Assinatura do Instrutor: Data: Copyright 2003, Cisco Systems, Inc. CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v

18 Fase 7: Demonstração final A empresa agora deseja uma demonstração da rede empresarial completa. Todos os dispositivos serão configurados e será demonstrado o acesso a partir de todas as redes ao endereço do Servidor de Internet. O protocolo de roteamento OSPF com process id 50 foi o escolhido. Devido ao tamanho relativamente pequeno da rede, é aceitável uma única área OSPF. Todas as configurações, tabelas de roteamento e resultados de testes de conectividade deverão ser registrados e armazenados em um servidor tftp e em disco flexível. Resumo dos resultados dos testes: Do Host Para o Host Caminho testado Rota Seguida Passou/Falhou Assinatura do Instrutor: Data: CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v3.1 Copyright 2003, Cisco Systems, Inc.

19 Fase 8: Apresentação A última tarefa neste estudo de caso é fazer uma apresentação de 10 minutos sobre os aspectos mais importantes das decisões e recomendações do projeto. Um relatório formal contendo todos os documentos do projeto assim como todas as planilhas que o acompanham também deverá ser entregue (veja Produtos finais do estudo de caso). O documento deve ser suficientemente completo para que outros possam instalar e configurar a rede sem documentos adicionais. Assinatura do Instrutor: Data: Copyright 2003, Cisco Systems, Inc. CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v

20 Produtos finais do estudo de caso Uma vez resolvido o problema do estudo de caso, a rede projetada com êxito e o protótipo implementado e testado, o relatório final precisará ser entregue ao instrutor. Esse relatório incluirá uma documentação completa e bem organizada do processo. É altamente recomendado que todas as tabelas sejam elaboradas numa planilha eletrônica como o Microsoft Excel. O Cisco Network Designer (CND), o Microsoft Visio ou um programa de desenho pode ser usado para os diagramas da rede. Os seguintes itens precisam estar incluídos no relatório final: Esboço Resumo dos Requisitos da Empresa e da Rede Um relato sobre a implementação de endereços IP e de VLSM Um relato sobre a implementação do Roteamento Um relato sobre a implementação das VLANs, STP e switches Um relato sobre o projeto e os equipamentos da camada física Um relato sobre as estratégias de testes e verificação Resultados dos testes e dos comandos de verificação dos roteadores Resultados dos testes e dos comandos de verificação dos switches Recomendações para futuras atualizações da rede Diagrama Lógico Diagrama Físico Tabela de Endereçamento IP Tabela de Interfaces dos roteadores Tabela dos switches Tabela de Endereçamento dos PCs Matriz de adjacências do Protocolos de Roteamento Tabela de Equipamentos Configurações dos roteadores (impressas e em disco flexível) Configurações dos switches (impressas e em disco flexível) Resultados dos Testes (impressos e em disco flexível) CCNA 3: Conceitos Básicos de Switching e Roteamento Intermediário v3.1 Copyright 2003, Cisco Systems, Inc.