Redes de Computadores. Trabalho de Laboratório Nº3

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1 Redes de Computadores Curso de Eng. Informática Curso de Eng. Electrotécnica e Computadores Trabalho de Laboratório Nº3 Rede Ponto-a-Ponto; Rede Cliente-Servidor; WAN básica com Routers

2 1 Objectivo Criar uma rede ponto-a-ponto simples entre dois PCs Identificar o cabo correcto para ligar os dois PCs directamente Criar uma rede simples com dois PCs usando um Hub ou Switch Identificar o cabo correcto para ligar os dois PCs ao Hub ou Switch Criar uma rede de longa distância (WAN) simples com dois PCs, dois Switches ou Hubs e dois Routers Identificar os cabos apropriados para ligar um PC e Router a cada Hub ou Switch Identificar os cabos apropriados para ligar os Routers para formar um link WAN Configurar as informações relacionadas com o endereço IP da estação de trabalho Testar a conectividade usando o comando ping. 2 Introdução 2.1 Rede Ponto-a-Ponto Com a utilização das tecnologias de redes locais e WAN, vários computadores são interligados para oferecer serviços aos seus utilizadores. Para tal, os computadores interligados assumem diferentes papéis ou funções em relação aos outros. Alguns tipos de aplicações exigem que os computadores funcionem como parceiros iguais. Outras distribuem as suas tarefas para que um computador funcione para servir vários outros numa relação de desigualdade. Em qualquer um dos casos, dois computadores tipicamente comunicam usando protocolos de pedido/resposta (request/response). Um computador emite um pedido de um serviço e o segundo computador recebe e responde ao pedido. O requisitante assume o papel de um cliente e o que responde assume o papel de um servidor. Numa rede ponto-a-ponto, os computadores interligados agem como parceiros iguais, ou pares. Como pares, cada computador pode assumir a função de cliente ou a função de servidor. Num determinado momento, o computador A pode solicitar um ficheiro do computador B, o qual responde enviando o ficheiro. Nesta situação, o Computador A funciona como cliente, enquanto que o B funciona como servidor. Noutra situação os computadores A e B podem inverter os papéis. 2006/2007 2

3 Numa rede ponto-a-ponto, os utilizadores individuais controlam os seus próprios recursos. Os utilizadores podem decidir partilhar determinados arquivos com outros utilizadores. Os utilizadores podem também solicitar passwords antes de permitir que outros acedam aos seus recursos. Sendo os utilizadores individuais a tomar essas decisões, não existe um ponto central de controle ou administração na rede. Além disso, os utilizadores individuais precisam fazer backup dos seus próprios sistemas para poderem recuperar a perda de dados em caso de falhas. Quando um computador actua como servidor, o utilizador dessa máquina poderá sofrer uma redução de desempenho enquanto a máquina atende as solicitações feitas por outros sistemas. As redes ponto-a-ponto são relativamente fáceis de instalar e operar. Não é necessário nenhum equipamento adicional além de um sistema operativo apropriado instalado em cada computador. Sendo os utilizadores individuais a controlar os seus próprios recursos não são necessários administradores dedicados. Com o crescimento das redes, as relações ponto-a-ponto tornam-se cada vez mais difíceis de coordenar. Uma rede ponto-a-ponto funciona bem até 10 computadores. As redes ponto-aponto não se adaptam bem ao seu crescimento, a sua eficiência diminui rapidamente à medida que o número de computadores na rede for aumentando. Sendo os utilizadores individuais a controlar o acesso aos recursos dos seus computadores poderá ser difícil manter a segurança. O modelo de rede cliente/servidor pode ser usado para superar as limitações da rede ponto-aponto. 2.2 Rede Cliente-Servidor Numa configuração cliente-servidor, os serviços de rede estão localizados num computador dedicado designado por servidor. O servidor responde às solicitações dos clientes. O servidor é um computador central que está disponível continuamente para atender às solicitações dos clientes para acesso a ficheiros, impressão, aplicações e outros serviços. A maior parte dos sistemas operativos de rede adoptam o formato de relação cliente/servidor. Tipicamente, os computadores de secretária (desktops) funcionam como clientes e um ou mais computadores com maior capacidade de processamento e memória além de software especializado funcionam como servidores. Os servidores são projectados para processarem simultaneamente solicitações de vários clientes. Antes que um cliente possa aceder aos recursos do servidor, ele precisa ser identificado e autorizado a usá-los. Isto é possível quando se atribui a cada cliente um nome de conta e password que é verificada por um serviço de autenticação. O serviço de autenticação age como uma sentinela para guardar o acesso à rede. Com a centralização das contas, da segurança e do 2006/2007 3

4 controle de acesso do utilizador, as redes baseadas em servidor simplificam a administração de grandes redes. A concentração de recursos de rede como ficheiros, impressoras e aplicações nos servidores também torna mais fácil o backup e a manutenção dos dados gerados. Ao contrário de se ter esses recursos espalhados em máquinas individuais, eles podem ser localizados em servidores especializados e dedicados para um acesso mais fácil. A maior parte dos sistemas cliente-servidor também incluem instalações para melhorar a rede com a adição de novos serviços que aumentam a utilidade da rede. A distribuição das funções nas redes cliente-servidor trazem consideráveis vantagens, mas também acarretam alguns custos. Embora a agregação de recursos aos sistemas de servidor traga maior segurança, um acesso mais simples e controle coordenado, o servidor apresenta um único ponto de falha da rede. Sem um servidor operacional, a rede não pode funcionar de maneira alguma. Os servidores exigem pessoal treinado e experiente para administrá-los e mantê-los. Isso aumenta as despesas de operação da rede. Os sistemas cliente-servidor exigem hardware adicional e software especializado o que aumenta o seu custo. 3 Realização experimental 3.1 Rede Ponto-a-Ponto Esta secção do laboratório pretende ilustrar a capacidade de ligação de dois PCs para criar uma rede local Ethernet ponto-a-ponto simples. As estações de trabalho serão ligadas directamente uma à outra sem a utilização de um hub ou switch. Além das ligações da Camada 1 (física) e da Camada 2 (ligação de dados), os computadores precisam também ser configurados com os endereços IP correctos para a rede (Camada 3), para que possam comunicar entre si. Um cabo cruzado UTP CAT 5/5e é tudo o que se necessita para a ligação entre os PCs. A ligação dos PCs desta forma pode ser muito útil para a transferência de ficheiros a alta velocidade e para resolver problemas com dispositivos de interligação entre PCs. Se os dois PCs puderem ser ligados com um único cabo e comunicarem entre si, é sinal que qualquer problema de rede não se deve aos próprios PCs. Para a realização desta parte do trabalho devem juntar-se dois grupos ficando um grupo em cada PC Identificar o cabo Ethernet apropriado e ligar os dois PCs A ligação entre os dois PCs será realizada através de um cabo cruzado Categoria 5 ou 5e. Examine cuidadosamente as extremidades do cabo e seleccione apenas um cabo cruzado. 2006/2007 4

5 3.1.2 Verificar a ligação física Ligue os computadores. Para verificar as ligações dos computadores, certifique-se de que as luzes de link em ambas as placas de rede estão acesas. As duas luzes de link estão acesas? Aceder à janela de configuração de IP a. Seleccione Start > Control Panel e depois Network Connections. b. Seleccione Local Area Connection e clique em properties. c. Seleccione da lista apresentada o ícone do TCP/IP protocol associado à placa de rede do PC. d. Clique Properties e de seguida Use the following IP address Definir as configurações TCP/IP nos dois PCs a. Defina as informações de endereço IP para cada PC de acordo com as informações da tabela. Computador Endereço IP Máscara de sub-rede Gateway por omissão PC A Não Exigido PC B Não Exigido Note que o endereço IP do gateway por omissão não é necessário, já que os computadores estão ligados directamente. O gateway por omissão só é necessário em redes locais que estão ligadas a um router Aceder ao prompt de comando ou do MS-DOS Use o menu Start para abrir a janela do Prompt de Comando (tipo MS-DOS). Start > Programs > Accessories > Command Prompt 2006/2007 5

6 3.1.6 Verificar que os PCs comunicam entre si Teste a conectividade de um PC a outro fazendo ping ao endereço IP do outro computador. a. Use o seguinte comando no prompt de comando. C:>ping (ou ) b. Procure resultados semelhantes aos apresentados em seguida. Em caso negativo, verifique as ligações dos PCs e as configurações TCP/IP nos dois PCs Confirmar as configurações TCP/IP da rede Insira o comando ipconfig a partir do Prompt de Comando. Os resultados obtidos estão de acordo com os valores configurados em 3.1.6? 3.2 Rede Cliente-Servidor Esta secção do laboratório pretende ilustrar a capacidade de ligação de dois PCs para criar uma rede local simples baseada num switch (ou Hub) Ethernet usando duas estações de trabalho. Um switch é um dispositivo de concentração de rede, por vezes também conhecido como bridge multiporta. Os switches são económicos e fáceis de instalar. Ao operar no modo full-duplex proporcionam às estações de trabalho uma largura de banda dedicada. Os switches eliminam colisões ao criarem microsegmentos entre as portas às quais estão ligadas as duas estações de trabalho. São apropriados para redes locais pequenas ou grandes com tráfego moderado a intenso. Usando um switch será necessário um cabo directo UTP Categoria 5/5e para ligar cada PC ao switch. Este cabo é conhecido como cabo directo ou cabo transparente e é usado para fazer a ligação das estações de trabalho numa rede local típica. 2006/2007 6

7 3.2.1 Identificar o cabo Ethernet apropriado e ligar os dois PCs ao switch A ligação entre os dois PCs e o switch será realizada através de um patch cable directo Categoria 5 ou 5e. Ligue uma das extremidades à placa de rede e a outra a uma porta do switch. Examine cuidadosamente as extremidades do cabo e seleccione apenas um cabo directo Verificar a ligação física Ligue os cabos de energia e os computadores. Para verificar as ligações dos computadores certifique-se de que as luzes de link em ambas as placas de rede e nas interfaces do switch estão acesas. Todas as luzes de link estão acesas? Repita as etapas a da secção Rede Ponto-a-Ponto 3.3 WAN básica com Routers Esta secção do laboratório pretende ilustrar a capacidade de se ligarem duas redes locais simples, cada uma constituída por uma estação de trabalho e um switch ou hub, para formar uma WAN básica router a router. Um router é um dispositivo de rede que pode ser usado para interligar redes locais e que encaminha pacotes entre diferentes redes usando endereçamento IP da Camada 3. Os routers são geralmente usados para ligação à Internet. São usados cabos directos para ligar cada PC e router ao seu switch ou hub. São usados dois cabos V.35 especiais para a criação do link WAN simulado entre os routers. NOTA: Os dois routers precisam ser previamente configurados pelo docente de laboratório para ter o endereço IP correcto nas suas interfaces de rede local e de WAN Identificar e ligar o cabo Ethernet apropriado desde o PC até o switch a. A ligação entre o PC e o switch será realizada usando-se um patch cable directo Categoria 5 ou 5e. Ligue uma das extremidades na placa de rede e a outra a uma porta no switch. Examine cuidadosamente as extremidades do cabo e seleccione apenas um cabo directo. 2006/2007 7

8 b. Examine o switch. Qual o modelo do switch que está a usar? Identificar as interfaces Ethernet ou Fast Ethernet nos routers a. Examine os routers. b. Qual é o modelo do Router A? c. Qual é o modelo do Router B? d. Localize um ou mais conectores RJ-45 em cada router etiquetado(s) 10/100 Ethernet conforme a figura abaixo. O identificador pode variar dependendo do tipo de router usado; a figura mostra um router da série Um router de série 2500 terá uma porta AUI Ethernet DB-15 identificada por AUI 0. Estes exigirão um adaptador AUI/10Base-T para ligar ao cabo RJ-45. e. Identifique as portas Ethernet que poderiam ser usadas para ligar nos routers. Anote as informações na tabela abaixo. Registe os números das portas AUI se estiver a trabalhar com um router Cisco da série Router Porta Porta A B Fazer as ligações da rede local ao router A ligação entre o router e o switch será realizada através de um cabo directo CAT 5. Examine cuidadosamente as extremidades do cabo e seleccione apenas cabos directos. Faça a ligação da interface Ethernet que usa a designação 0 (zero) no router a uma porta no switch. Se estas ligações forem efectuadas em routers da série 2500, use o adaptador AUI/10BASE-T. NOTA: Os routers devem ser previamente configurados pelo docente do laboratório para que a interface Ethernet 0 em cada router tenha o endereço IP e máscara de sub-rede apropriados, conforme indicado na tabela abaixo. Isto permitirá que os routers encaminhem pacotes entre as redes locais e Router Endereço IP de Interface E0 Máscara de sub-rede Router A Router B /2007 8

9 3.3.4 Verificar as ligações físicas Ethernet Ligue o cabo de energia na tomada e ligue os computadores, switches e routers. Para verificar as ligações, certifique-se de que as luzes de link em ambas as placas de rede dos PCs, em ambas as interfaces do switch/hub e nas interfaces Ethernet dos routers estão acesas. Todas as luzes de link estão acesas? Caso contrário, verifique as ligações e os tipos de cabos Identificar as interfaces série no router a. Examine os routers. b. Identifique as portas série em cada router que podem ser usadas para fazer a ligação entre os routers para simular um link WAN. Anote as informações na tabela abaixo. Se houver mais de uma interface série, use a Interface 0 em cada router. Nome do Router Porta Série do Router Porta Série do Router Router A Router B Identificar e localizar os cabos V.35 apropriados a. Inspeccione os cabos série disponíveis no laboratório. Dependendo do tipo de router e/ou placa série as portas série poderão ter conectores diferentes. b. Características da porta série do router Os dois tipos mais comuns são o conector DB-60 e o smart série. Usando a tabela abaixo, indique quais são os tipos de routers que estão a ser usados. Router Smart Série DB60 RTR A RTR B a. Simular o link WAN - DCE / DTE e gerar o Clock A simulação que se irá efectuar não utilizará linhas alugadas activas. Assim, um dos routers precisará gerar o clock para o circuito. Este sinal de clock é normalmente fornecido a cada router por um dispositivo DCE tal como um CSU/DSU. Para gerar o sinal de clock, um dos routers precisará de um cabo DCE em vez do cabo DTE usado pelo outro router. Um cabo DCE V.35 e um cabo DTE V.35 serão usados para simular a ligação à WAN. 2006/2007 9

10 b. Características do cabo V.35 O conector DCE V.35 é um conector V.35 fêmea (de 34 pinos). O cabo DTE possui um conector V.35 macho. Os cabos também têm etiquetas indicando DCE ou DTE na extremidade do cabo junto ao conector. Use o cabo DCE no Router A, já que este irá gerar o sinal de clock, e o DTE no router B Fazer a cablagem para a ligação WAN do router O cabo DCE será ligado à interface Série 0 no Router A. O cabo DTE deve ser ligado à interface Série 0 no Router B. a. Faça primeiramente a ligação entre os dois cabos V.35. Existe apenas uma maneira correcta dos cabos se encaixarem. Alinhe os pinos do cabo macho com os sockets fêmea e faça o encaixe cuidadosamente. Quando estiverem unidos, gire os parafusos manuais no sentido horário para fixar os conectores. b. Faça a ligação em cada um dos routers. Segurando o conector com uma mão, oriente correctamente o conector do cabo e o conector do router de modo que os ângulos correspondam. Empurre o conector do cabo parcialmente no conector do router e aperte os parafusos manualmente até que o cabo fique completamente introduzido no conector. NOTA: O Router A deve ser configurado pelo docente do laboratório para proporcionar um sinal de clock DCE na interface Série 0. A interface Série 0 em cada router deverá ter um endereço IP e máscara de sub-rede apropriados conforme indicado na tabela abaixo. A rede que interliga as interfaces série do router é a Router Clock Endereço IP de Interface S0 Máscara de sub-rede Router A DCE Router B DTE Definir as Configurações IP da Estação de Trabalho a. Aceda à janela de configuração IP. b. Defina as informações de endereço IP para cada PC de acordo com as informações na tabela. Note que o endereço IP de cada PC está na mesma rede que o gateway por omissão, que é a interface Ethernet do router à qual o PC está ligado. O gateway por omissão é sempre necessário em redes locais ligadas a um router. Computador Endereço IP Máscara de sub-rede Gateway por omissão PC A PC B /

11 3.3.9 Verificar se os PCs comunicam através da WAN a. Testar a conectividade Faça ping ao endereço IP do computador na outra rede local. Digite o seguinte comando no prompt de comando: C:>ping (ou ) Assim testará a conectividade IP de uma estação de trabalho através de seu switch e router, do link da WAN e do router e switch até ao outro PC. b. Qual foi o resultado do ping? c. Se não obteve sucesso no ping, verifique as ligações e as configurações TCP/IP dos dois PCs. Reponha os PCs nas suas configurações IP originais, desligue o equipamento e guarde os cabos. 2006/

12 4 Questões finais 1. Qual é o tipo de cabo necessário para se fazer a ligação de uma placa de rede a outra placa de rede directamente? 2. Qual é a designação da categoria do cabo usado? 3. Como se verifica uma ligação física? 4. Como se pode testar a conectividade entre dois PC s numa rede? 5. Como se confirmam as configurações TCP/IP da rede? 6. Qual é o tipo de cabo necessário para se fazer a ligação da placa de rede switch? 7. Indique as vantagens e desvantagens de cada tipo de rede local utilizada. Vantagens Desvantagens Rede Ponto-a-Ponto Rede Cliente-Servidor 8. Explique como se podem interligar duas redes locais simples. Apresente uma arquitectura possível indicando o tipo de ligações e configurações necessárias. 2006/