Session Initiation Protocol 2010 Instituto Politécnico de Leiria Escola Superior de Tecnologia e Gestão Planeamento de Redes Informáticas Elaborado por: Alexandra Monteiro Lisboa Carla Lousã Machado João Carlos Matias [SANTIAGOLITEM.NET] Projecto de estudo, análise e apresentação de uma rede wireless no âmbito da unidade curricular de Planeamento de Redes Informáticas. Sob orientação dos Professores Manuel Pedro e Renato Saturnino.
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 Resumo Será a Internet um direito fundamental? Quatro em cada cinco adultos no mundo inteiro consideram que o acesso à Internet é um direito humano fundamental, conclui uma sondagem feita para a BBC em 26 países, no entanto as zonas rurais ou semi-rurais mais afastadas dos grandes centros populacionais são, hoje em dia, discriminadas pelas operadoras de acesso à Internet devido a factores de origem financeira, uma vez que não existe compensação adequada ao investimento, nem uma solução tecnicamente válida que, segundo elas, justifique o empenho. O objecto do presente relatório realizado no âmbito do programa da unidade curricular de Planeamento de Redes Informáticas, do curso de Engenharia Informática que decorreu de Março a Junho (2º semestre) do ano lectivo 2009/2010, centralizou-se no trabalho de Engenharia, fundamental para a implementação prática de uma rede sem fios numa freguesia semi-rural do concelho de Pombal rematando a pesquisa, estudo e análise de uma solução completa incorporando também aspectos de investigação sobre as tecnologias emergentes, actualmente activas e adequadas à luta contra a exclusão tecnológica, nomeadamente no acesso à Internet, a um custo razoável incluindo o estudo da arquitectura, o enquadramento jurídico e a disseminação do espectro electromagnético. Na especificação deste trabalho a freguesia escolhida foi Santiago de Litém. É uma freguesia localizada no interior do concelho de Pombal, a norte do distrito de Leiria. A característica mais evidente é o facto de ser uma freguesia com muitas localidades dispersas, separadas por poucos quilómetros. A finalidade será interligar todas as localidades, possibilitando o acesso à Internet a todos os seus habitantes convergindo o tráfego para onde será completada a ligação. Além do serviço de Internet, outros serviços serão anunciados neste estudo. A implementação, criação, gestão e manutenção da infra-estrutura e do serviço ficará a cabo da Junta de Freguesia. Planeamento Redes Informáticas Índice iii
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 Índice Resumo... iii Índice de Figuras... vi Índice de Tabelas... vii Lista de Acrónimos... viii 1 Introdução... 1 1.1 Enquadramento... 1 1.2 Objectivos... 2 2 Análise de Requisitos... 3 2.1 Caracterização da Freguesia... 3 2.2 Caracterização dos requisitos de projecto... 7 2.2.1 Funcionalidades... 7 2.2.2 Serviços... 9 2.2.3 Abrangência... 10 2.2.4 Qualidade... 10 2.2.5 Segurança... 10 2.2.6 Disponibilidade... 10 2.2.7 Escalabilidade... 10 2.2.8 Interoperabilidade... 11 2.2.9 Gestão... 11 2.2.10 Custos... 11 2.3 Identificação das condicionantes... 11 3 Planeamento da Rede... 12 3.1 Modelo de funcionamento... 12 3.2 Arquitectura Lógica... 14 3.2.1 Infraestrutura de Backbone... 15 3.2.2 Diagrama de Cobertura... 16 3.2.3 Interligação das Localidades... 17 3.3 Caracterização dos fluxos individuais... 23 3.4 Dimensionamento dos fluxos agregados... 23 3.5 Cálculos Teóricos... 25 4 Especificação de materiais e equipamentos... 27 4.1 Norma IEEE 802.11n... 27 iv Índice Planeamento Redes Informáticas
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 4.2 Equipamentos... 27 4.3 Orçamento... 30 5 Implementação de Serviços... 33 6 Conclusões... 47 7 Bibliografia... 48 ANEXOS... 49 Planeamento Redes Informáticas Índice v
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 Índice de Figuras Figura 1 - Exemplo de uma Arquitectura Lógica de Rede... 2 Figura 2 - Brasão de Santiago de Litém... 3 Figura 3- Localização da Freguesia no Concelho de Pombal... 4 Figura 4 - Mapa da Freguesia de Santiago de Litém... 4 Figura 5 - Estrutura etária da freguesia de Santiago do Litém (segundo censos de 2001)... 5 Figura 6 Dispersão habitacional do centro da freguesia... 5 Figura 7 - Dispersão habitacional de Santiais... 6 Figura 8 - Dispersão habitacional Outeiro da Cruz e Murtais... 6 Figura 9 - Dispersão habitacional Roques, Arneiro do Pisão e Pinhete... 7 Figura 10 Arquitectura Lógica da rede de Santiago de Litém... 14 Figura 11 - Localização dos distribuidores... 15 Figura 12 - Estrutura de Backbone... 16 Figura 13 - Link Arneiro - Pinhete... 17 Figura 14 - Link Murtais - Palmeira... 17 Figura 15 - Link Boldrarias - São Francisco... 18 Figura 16 - Link São Francisco Pinhete... 18 Figura 17 - Link Figueira do Casal - São José... 19 Figura 18 - Link São José Santiais... 19 Figura 19 - Link Santiago - Boldrarias... 20 Figura 20 - Link Santiago - Casal das Freiras... 20 Figura 21 - Link Santiago - Figueira do Casal... 21 Figura 22 - Link Santiago - Macoeira... 21 Figura 23 Link Valada - Boldrarias... 22 Figura 24 Link Valada - Palmeira... 22 Figura 25 - Link Buget (http://www.airspy.com/)... 25 Figura 26 Exemplo de um protector... 28 Figura 27 Exemplo de caixa estanque... 28 Figura 28 Exemplo de cabo PoE... 28 Figura 29 Exemplo de um cabo Pigtail... 28 Figura 30 Exemplo de cabo RF... 29 Figura 31 Exemplo de conectores... 29 Figura 32 Postes em madeira tratada... 29 Figura 33 Exemplo de um Routerboard e um adaptador para norma 802.11n... 30 Figura 34 Exemplo de uma antena planar... 31 Figura 35 Exemplos de uma antena omnidireccional... 31 Figura 36 Exemplo de uma câmara de videovigilância IP wireless... 32 Figura 37 Exemplo de AP cliente... 32 vi Índice de Figuras Planeamento Redes Informáticas
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 Índice de Tabelas Tabela 1 - Divisão das PME's por actividade... 8 Tabela 2 - Atributos e necessidades por grupos... 13 Tabela 3 - Caracterização de fluxos de aplicações... 23 Tabela 4 - Dimensionamento de débito de ligações LAN... 23 Tabela 5 - Dimensionamento de débito de ligações WAN... 24 Tabela 6 - Dimensionamento de débito de acesso à Internet... 24 Tabela 7 - Ponto de Distribuição (Router)... 30 Tabela 8 - Link de Distribuição ponto-a-ponto... 30 Tabela 9 - Link de Distribuição ponto-multiponto... 31 Tabela 10 - Vídeo Vigilância... 31 Tabela 11 - Access Point para cliente... 32 Planeamento Redes Informáticas Índice de Tabelas vii
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 Lista de Acrónimos AP CIFS/SMB DHCP DNS FTP GNU HTTP IEEE IP IPSec IPTV IEC ISO JF LAN LRD NAS NAT PDA PoE PME QoS RADIUS RAID SIP SO SSL TCP TLS UDP UFS USB VoIP VPN WAN WBL WDS Wi-Fi WLAN Access Point Common Internet File System / Server Message Block Dynamic Host Configuration Protocol Domain Name Server File Transfer Protocol General Public Licence Hypertext Transfer Protocol Institute of Electrical and Electronics Engineers Internet Protocol Internet Protocol Security IP TeleVision International Electrotechnical Commission International Organization for Standardization Junta de Freguesia Local Area Network Leiria Região Digital Network - Attached Storage Network Address Translation Personal Digital Assistants Power over Ethernet Pequenas e Médias Empresas Quality of Service Remote Authentication Dial In User Redundant Array of Independent Disks Session Initiation Protocol Sistema(s) Operativo(s) Secure Socket Layer Transmission Control Protocol Transport Layer Security User Datagram Protocol Unix File System, Universal Serial Bus Voice over IP Virtual Private Network Wide Area Network Wireless Banda Larga Wireless Distribution System Wireless Fidelity Wireless Local Area Network viii Lista de Acrónimos Planeamento Redes Informáticas
4 de Maio de 2010 [SantiagoLitem.Net] 1 Introdução 1.1 Enquadramento Cada vez mais, considera-se que as infra-estruturas regionais de acesso e partilha de informação, para além de poderem constituir um instrumento de gestão regional e de disponibilização de informação, envolve um complexo sistema de interacções entre infra-estruturas, gestão de conteúdos e a mobilização de comunidades de utilizadores, de uma forma que só poderá ser compreendido em termos de processos graduais de aprendizagem colectiva, particularmente determinados por fluxos de informação complexos. Referimo-nos à necessidade de perceber o território, para além da disponibilização de um conjunto de recursos num espaço geograficamente limitado, mas considerando uma visão baseada no conhecimento, o qual é necessariamente cumulativo em natureza. A solução para a discriminação tecnológica origina, cada vez mais, o aparecimento de redes sem fios WBL (Wireless Banda Larga), na investigação e capacitação, que permita proporcionar acesso à Internet às populações diferenciadas pela condição de interioridade o que geralmente implica menores esforços na construção de infraestruturas, quando comparado com as tecnologias com fio. Uma rede sem fios refere-se a uma rede de computadores sem necessidade do uso de cabos, por meio de equipamentos que usam radiofrequência (comunicação por ondas de rádio) ou comunicação por infravermelhos. Também conhecidas como WLAN s, são especificadas por órgãos internacionais como o IEEE na série 802.11, onde encontramos o tão falado Wi-Fi (802.11b). Apareceu pela primeira vez na década de 1990 e expandiu-se para, ser agora, uma das tecnologias de ponta no mundo wireless. Estas redes ganharam popularidade pela mobilidade que fornecem aos seus utilizadores e pela facilidade de instalação e uso, em ambientes domésticos, empresariais, comerciais, institucionais etc. Planeamento Redes Informáticas Introdução 1
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 1.2 Objectivos O principal objectivo deste projecto consiste no planeamento e implementação de uma rede de dados com acesso à Internet, à disposição de todos os habitantes da Freguesia de Santiago do Litém, motivando deste modo a evolução tecnológica, quer por lazer, quer a nível profissional. A criação de serviços ou a disponibilização de conteúdos on-line passa a estar disponível a toda a comunidade. De salientar que esta rede tem que ter capacidade para suportar a utilização de serviços emergentes, como por exemplo, VoIP (voz sobre IP) e IPTV (Internet Protocol TV). A realização deste projecto é composta por três etapas fundamentais: Criação de infra-estruturas capaz de fornecer o acesso ao serviço a toda a comunidade, como se pode observar na Figura 1; Configuração dos serviços e aplicações utilizados pela comunidade, e garantir o seu acesso, tanto à rede interna, como o acesso ao exterior (Internet); Criação da infra-estrutura e rede na Junta de Freguesia. A criação de toda a infra-estrutura e a utilização do serviço será gratuita para toda a população da freguesia, tendo apenas o utilizador que adquirir os equipamentos para o acesso à rede por conta própria, sendo o próprio responsável por qualquer dano ou má utilização dos mesmos. Figura 1 - Exemplo de uma Arquitectura Lógica de Rede 2 Introdução Planeamento Redes Informáticas
4 de Maio de 2010 [SantiagoLitem.Net] 2 Análise de Requisitos Este capítulo corresponde à primeira fase do projecto, e podemos distinguir três momentos: Caracterização da freguesia; Caracterização dos requisitos do projecto; Identificação das condicionantes. 2.1 Caracterização da Freguesia Figura 2 - Brasão de Santiago de Litém A Freguesia de Santiago de Litém é uma freguesia do Concelho e Comarca de Pombal, distrito de Leiria e diocese de Coimbra. Situa-se na margem direita do rio Arunca. Ocupa uma área de cerca de 30,8 Km 2 a sul, fica enquadrada de forma aproximada a 39º51 Norte e a 8º36 Oeste. Tem uma densidade populacional de cerca de 82,9 hab/km 2, num total de 2550 habitantes. A nível territorial é um local com bastantes montes e vales. De um extremo ao outro tem cerca de 16 Km por via rodoviária. Como se pode ver na Figura 3. Planeamento Redes Informáticas Análise de Requisitos 3
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 Figura 3- Localização da Freguesia no Concelho de Pombal Sendo uma freguesia de cariz essencialmente rural, as suas principais actividades económicas são: a agricultura de subsistência, indústria extractiva de barro vermelho, lagares de azeite, serração e polimento de mármores, construção civil, madeiras, panificação, pecuária, comercialização de materiais de construção e pequeno comércio de retalho. Figura 4 - Mapa da Freguesia de Santiago de Litém 4 Análise de Requisitos Planeamento Redes Informáticas
4 de Maio de 2010 [SantiagoLitem.Net] A população da Freguesia de Santiago de Litém divide-se pela seguinte estrutura etária: 100 e mais anos 90-94 anos 80-84 anos 70-74 anos 60-64 anos 50-54 anos 40-44 anos 30-34 anos 20-24 anos 10-14 anos 0-4 anos Mulheres Homens 0 20 40 60 80 100 120 140 Figura 5 - Estrutura etária da freguesia de Santiago do Litém (segundo censos de 2001) É constituída por cerca de 70 localidades sendo que as principais são Santiago de Litém, Santiais, Outeiro da Cruz, Sourão, Moutinhas, São Francisco, Roques, Arneiro do Pisão, Pinhete e São Vicente, Junceira, Infesta, Andrés e Murtais. Na sequência das imagens abaixo mostram a dispersão habitacional nas principais localidades mencionadas Figura 6 Dispersão habitacional do centro da freguesia Planeamento Redes Informáticas Análise de Requisitos 5
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 Figura 7 - Dispersão habitacional de Santiais Figura 8 - Dispersão habitacional Outeiro da Cruz e Murtais 6 Análise de Requisitos Planeamento Redes Informáticas
4 de Maio de 2010 [SantiagoLitem.Net] Figura 9 - Dispersão habitacional Roques, Arneiro do Pisão e Pinhete 2.2 Caracterização dos requisitos de projecto Para que a implementação da rede informática na freguesia de Santiago de Litém possa fazer face às suas exigências, é necessário que a mesma obedeça a alguns requisitos. De seguida é mostrada uma lista desses requisitos agrupados pela sua natureza. 2.2.1 Funcionalidades 2.2.1.1 Utilizadores Após um estudo da população da freguesia concluiu-se que, os possíveis utilizadores da rede seriam os seguintes: 5 Escolas de ensino pré-escolar e 1º ciclo 5 Associações culturais e recreativas 157 PME s (Pequenas e Médias Empresas) 1627 Alojamentos domésticos 1 Casa da Cultura 1 Junta de Freguesia Pavilhões e Salas de Desporto 1 Associação de Bem-Estar para a 3ª Idade 1 Lar de Acção Social 1 Extensão de Saúde; Hotspots: o 17 Cafés o Zonas Comerciais Planeamento Redes Informáticas Análise de Requisitos 7
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 Tabela 1 - Divisão das PME's por actividade Actividade das PME's Nº Agricultura, produção animal, caça, floresta e pesca 7 Transportes e armazenagem 13 Actividades de saúde humana e apoio social 3 Comércio por grosso e a retalho; reparação de veículos automóveis e motociclos Alojamento, restauração e similares 6 Outras actividades de serviços 8 Actividades artísticas, de espectáculos, desportivas e recreativas 1 Indústrias extractivas 1 Indústrias transformadoras 13 Construção 58 Actividades financeiras e de seguros 1 Actividades administrativas e dos serviços de apoio 4 42 Dividindo os utilizadores em 5 grupos distintos obtém-se: Utilizadores Domésticos; Utilizadores Empresariais; Utilizadores Públicos; Utilizadores Escolares; Utilizadores Institucionais. 2.2.1.2 Aplicações A nível aplicacional pretende-se que a rede esteja preparada não só, para o uso das aplicações mais usuais, como também para as emergentes. Segue-se a classificação técnica das mesmas: Lazer/entretenimento (jogos, vídeo, VoIP); Profissionais (empresas e teletrabalho); Cultural (pesquisas, músicas, vídeos); Ensino (pesquisas, e-learning); VoIP; IPTV; Streaming de conferências; Serviço de Mobilidade IP e/ou Micro mobilidade. 8 Análise de Requisitos Planeamento Redes Informáticas
4 de Maio de 2010 [SantiagoLitem.Net] 2.2.2 Serviços Tendo em conta que, o serviço de Internet é obtido pela ligação existente da LRD, fica desde já definido que a responsabilidade da manutenção desta ligação é da competência da entidade responsável. Consideram-se serviços básicos e indispensáveis de suporte os seguintes: NAT NAS DNS DHCP HTTP Proxy Servidores de autenticação o Radius o VPN Mecanismos de Segurança: Firewalls Vídeo-vigilância Poderão ainda ser implementados outros serviços pela JF, ou pelo fornecedor de Internet, nomeadamente a saber: Registo de domínio.pt com subdomínios ilimitados; Constante actualização e manutenção da pagina web da Freguesia; E-mail; Certificados Digitais; Hotspots; Servidor de FTP; Servidor VoIP; etc. A Junta de Freguesia considerou importante, pelo benefício imediato à população, a criação de salas de computadores com acesso à Internet e aos serviços da Junta a serem criadas nas escolas primárias desactivadas funcionando como Hotspots. 2.2.2.1 Hotspot É o nome dado ao local onde a tecnologia Wi-Fi está disponível. São encontrados geralmente em locais públicos como cafés, restaurantes, hotéis e aeroportos onde é possível ligar-se à Internet utilizando qualquer computador portátil que esteja preparado para comunicar numa rede sem fios do tipo Wi-Fi. Planeamento Redes Informáticas Análise de Requisitos 9
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 2.2.3 Abrangência A nível de abrangência pretende-se, principalmente, que a infra-estrutura de rede seja capaz de fornecer o serviço a toda a comunidade, interligando todas as localidades e que, além do acesso à rede interna, seja também fornecido o acesso à rede externa (Internet). Além disso, a JF pretende expandir o seu espaço pelos lugares onde foram fechadas escolas por falta de alunos, criando pólos e proporcionando os serviços da JF nos lugares mais afastados. Ser um espaço público de acesso livre á população servirá como amostra do que poderão ter em casa. Estas escolas que foram fechadas formam em conjunto com a JF um hexágono com a JF no centro. 2.2.4 Qualidade Embora não tenha sido requisitado qualquer tipo de Qualidade de Serviço, pretendese dar prioridade ao tráfego proveniente dos utilizadores institucionais, devido à importância que este grupo tem para a comunidade. 2.2.5 Segurança Acerca da segurança a implementar numa rede wireless, é preciso ter em conta vários aspectos, como por exemplo, o uso incorrecto dos acessos por parte dos utilizadores, ataques internos ou ataques externos. Inicialmente as soluções de segurança mais importantes a adoptar serão um servidor de autenticação, como por exemplo, um servidor Radius, VPN para o tráfego mais importante e uma firewall. 2.2.6 Disponibilidade Como em qualquer rede informática, pretende-se que esta esteja disponível o máximo de tempo possível. Não é conhecido qualquer serviço existente na freguesia que seja crítico. Em caso de manutenção em que seja necessário o corte do serviço, serão tomadas medidas adequadas e de forma atempada, para não provocar incómodo aos utilizadores. 2.2.7 Escalabilidade A freguesia de Santiago de Litém pelo facto de ser vizinha de Pombal, está a usufruir de uma forte expansão nas localidades fronteiriças. Mortais, Outeiro da Cruz, Remessa ou Sourão são zonas de forte crescimento populacional. Foi inaugurado uma quinta com hotel onde existe a organização de vários tipos de eventos com uma capacidade de até 10000 pessoas. Tornando-se assim, um local a ter em conta futuramente. 10 Análise de Requisitos Planeamento Redes Informáticas
4 de Maio de 2010 [SantiagoLitem.Net] 2.2.8 Interoperabilidade Nesta freguesia existe um acesso ADSL a 24 Mbps pela LRD (Leiria Região Digital) que está disponível na JF. No centro escolar e por proximidade, também a Casa da Cultura têm acesso por Powerline (sistema que possuem as escolas do país). A população em geral acede por placas de banda larga, mas existem grandes problemas na abrangência da rede celular móvel, por não haver colocação de antenas em número suficiente. 2.2.9 Gestão No panorama da gestão da rede será escolhido um sistema de gestão centralizado, preferencialmente, recorrendo a soluções open source de modo a diminuir os custos. É necessária a formação de pessoas especializadas a nível informático, para uma correcta manutenção e acompanhamento da rede. 2.2.10 Custos Este é talvez um dos requisitos mais importantes pois muitas vezes é o maior obstáculo a ultrapassar. Existe um limite de cerca de 50.000 mas que se pretende minimizar, pois é um dos factores mais importantes, para decidir a viabilidade do projecto. 2.3 Identificação das condicionantes Após um estudo mais aprofundado e do levantamento de requisitos efectuado, concluise, que a maior condicionante para a implementação do projecto se prende com a disposição geográfica do terreno, uma vez, que este se caracteriza de forma bastante acidentada e, por ser uma zona com uma densidade florestal bastante elevada. O link de ligação à Internet a utilizar no presente projecto, será o já existente da LRD. Este possui uma ligação a 24Mbps. A nível de condicionantes temporais e operacionais não existe nada a salientar. Planeamento Redes Informáticas Análise de Requisitos 11
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 3 Planeamento da Rede Neste capítulo, tentar-se-á definir, múltiplos aspectos que se prendem com o planeamento da rede, nomeadamente: O modelo de funcionamento da infra-estrutura de comunicação; A arquitectura lógica; Critérios para definição da arquitectura lógica; Caracterização de fluxos individuais; Caracterização de fluxos agregados; O dimensionamento dos componentes dos vários subsistemas de comunicação; Outros aspectos. No modelo de funcionamento serão identificadas as aplicações telemáticas e das arquitecturas protocolares de suporte à comunicação, e caracterização do tráfego por grupo de utilizadores. Com a arquitectura lógica, definir-se-á a estrutura hierárquica da rede, e a caracterização de cada um dos subsistemas de comunicação. Ao nível do dimensionamento, será feita a analise por planos funcionais e dimensionamento, de cada um dos componentes dos vários subsistemas de comunicação. 3.1 Modelo de funcionamento De seguida, encontram-se caracterizados os grupos de utilizadores em função da sua dimensão, da sua localização na infra-estrutura e dos serviços de comunicação utilizados. Nesta caracterização foram considerados todos os tipos de utilizadores que se pretendem que venham a utilizar a infra-estrutura, para efectuar trocas de informação dentro da freguesia. 12 Planeamento da Rede Planeamento Redes Informáticas
4 de Maio de 2010 [SantiagoLitem.Net] Tabela 2 - Atributos e necessidades por grupos ID Descrição Nº de Utilizad. Local Aplicação Arq. Tráfego Dest. tráfeg ID Dest. G1 Instituições Sociais, Culturais e Desportivas 150 G2 Empresas 500 G3 Domésticos 2000 G4 Escolares WWW geral TCP/IP BE Proxy WWW S1 Junta E-mail TCP/IP BE Serv. Email S2 Junta Intranet TCP/IP BE Serv. Intranet S3 Junta VoIP TCP/IP CM Internet I Ficheiros TCP/IP BE Serv. Ficheiro S4 s Junta Videoconferência TCP/IP AD Internet I Base de Dados TCP/IP BE Serv. BD S5 Junta Várias TCP/IP BE Internet I Proxy WWW geral TCP/IP BE WWW S1 Junta VoIP TCP/IP CM Internet I Proxy WWW geral TCP/IP BE WWW S1 Junta VoIP TCP/IP CM Internet I Proxy WWW geral TCP/IP BE WWW S1 Junta VoIP TCP/IP CM Internet I Serv. E-mail TCP/IP BE Email S2 Junta Serv. Ficheiros TCP/IP BE Ficheiro S4 s Junta Videoconferência TCP/IP AD Internet I Proxy WWW S1 Junta G5 Públicos 50 WWW geral TCP/IP BE Na tabela anterior encontram-se identificados os seguintes parâmetros: ID Identificador de Grupo; Descrição Descrição do Grupo de utilizadores; Nº de Utiliz. Dimensão do ID em número de utilizadores; Aplicação Aplicações utilizadas; Arq. Arquitecturas protocolares necessárias ao suporte das aplicações; Planeamento Redes Informáticas Planeamento da Rede 13
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 Tráfego Tipo de tráfego gerado: BE tráfego best-effort; AD tráfego adaptativo; CM tráfego contínuos-média; Dest. tráfego destino do tráfego; ID Dst. Identificador atribuído ao destino do tráfego. A tabela de caracterização dos grupos de utilizadores resulta, da identificação dos requisitos funcionais e de abrangência da infra-estrutura, permitindo a elaboração do modelo de funcionamento da mesma. 3.2 Arquitectura Lógica Na Figura 10 é apresentada a arquitectura lógica utilizando por base a caracterização dos grupos de utilizadores, a comunicação entre eles e entre estes e o sistema de comunicação exterior. A Bridge de ligação ponto-a-ponto central que liga as localidades à Internet encontra-se localizada na JF. A distribuição de sinal às habitações é obtido com AP s ou pontos de acesso em modo master. Figura 10 Arquitectura Lógica da rede de Santiago de Litém Ditam as boas regras que se devem criar ligações redundantes, por forma a haver um incremento de disponibilidade de rede, mas sobretudo para garantir o seu funcionamento no caso de falha de algum equipamento. A solução apresentada ao longo do presente trabalho não tem em conta esta abordagem, por aumentar significativamente o seu custo e manutenção. 14 Planeamento da Rede Planeamento Redes Informáticas
4 de Maio de 2010 [SantiagoLitem.Net] 3.2.1 Infraestrutura de Backbone A dispersão habitacional na freguesia é elevada, dividida em pequenos nichos populacionais. Tal como mencionado na caracterização da freguesia, o terreno é muito acidentado, repleto de montes e vales cobertos de pinhal, o que levou a que se decidisse usar uma estrutura em estrela, (Figura 10) que é mais adequada do que em malha, habitualmente visível em cidades ou zonas densamente povoadas. A cobertura de Backbone, obtida a partir da arquitectura lógica, e que é visível na imagem abaixo - Figura 11 - possui um ponto central de ligação em cada localidade, onde se ligam os utilizadores e permite a ligação às localidades adjacentes. A cobertura de rede é abrangente a toda a população. São visíveis alguns pontos não cobertos, no entanto, correspondem a área não povoada. Encontram-se ainda identificados os pontos centrais de ligação e a sua localização, dentro do perímetro da freguesia. Os serviços centrais de gestão e monitorização, o acesso à Internet etc. encontram-se localizados ou centralizados num único ponto central situado na sede da JF. Com este tipo de tipologia, obtêm-se ligações ponto-a-ponto entre o ponto central e as diferentes lugares a servir. Figura 11 - Localização dos distribuidores Planeamento Redes Informáticas Planeamento da Rede 15
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 3.2.2 Diagrama de Cobertura O software de propagação de ondas de rádio frequência, Radio Mobile, permite a simulação da cobertura wireless da freguesia de Santiago de Litém. Na Figura 11 podemos verificar a dispersão de sinal. Nas imagens que se seguem, retiradas do mesmo software de simulação, serão dadas a observar os diferentes cenários individuais nas localidades escolhidas, para receberem uma antena de distribuição. No topo de cada imagem encontram-se mencionados os valores de distância entre antenas, a potência recebida, perdas de percurso, etc. Na sua base são especificados o ganho da antena, qual a antena emissora e qual a receptora e suas potências de transmissão/recepção, as perdas de sinal e não menos importante a sua altura/posicionamento face ao terreno. Figura 12 - Estrutura de Backbone 16 Planeamento da Rede Planeamento Redes Informáticas
4 de Maio de 2010 [SantiagoLitem.Net] 3.2.3 Interligação das Localidades Nas ligações ponto-a-ponto foram definidas antenas bi-direcionais planares por forma a ser conseguido, um maior raio de alcance. Os links de distribuição ponto-multiponto para distribuição de sinal aos utilizadores, obtiveram-se com recurso a antenas omnidireccionais por servirem toda a área circundante a si. Figura 13 - Link Arneiro - Pinhete Figura 14 - Link Murtais - Palmeira Planeamento Redes Informáticas Planeamento da Rede 17
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 Figura 15 - Link Boldrarias - São Francisco Figura 16 - Link São Francisco Pinhete 18 Planeamento da Rede Planeamento Redes Informáticas
4 de Maio de 2010 [SantiagoLitem.Net] Figura 17 - Link Figueira do Casal - São José Figura 18 - Link São José Santiais Planeamento Redes Informáticas Planeamento da Rede 19
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 Figura 19 - Link Santiago - Boldrarias Figura 20 - Link Santiago - Casal das Freiras 20 Planeamento da Rede Planeamento Redes Informáticas
4 de Maio de 2010 [SantiagoLitem.Net] Figura 21 - Link Santiago - Figueira do Casal Figura 22 - Link Santiago - Macoeira Planeamento Redes Informáticas Planeamento da Rede 21
[SantiagoLitem.Net] 4 de Maio de 2010 Figura 23 Link Valada - Boldrarias Figura 24 Link Valada - Palmeira 22 Planeamento da Rede Planeamento Redes Informáticas
4 de Maio de 2010 [SantiagoLitem.Net] 3.3 Caracterização dos fluxos individuais A caracterização de fluxos aplicacionais é expressa, tendo por base as necessidades de débito (médio e de pico), atraso máximo e variação (round-trip) e perdas. Tabela 3 - Caracterização de fluxos de aplicações Aplicação Tempo de resposta óptimo [segundos] Tempo de resposta tolerável [segundos] Tamanho de bloco normal [Kbytes] Tamanho de bloco grande [Kbytes] Débito situação nominal [Kbytes] Débito situação excepção [Kbytes] Atraso máximo round-trip [ms] Consulta de Email 10 60 2 2000 2 280 1000 Transacção WWW 5 30 10 500 16 140 500 Tran. Base de Dados 1 6 0,5 100 4 140 100 Interacção remota 0,2 1 0,01 1 0,4 8 100 Trans. fich. LAN 5 30 100 30000 160 8000 500 Trans. fich. WAN 10 300 100 10000 80 280 500 Transf. Fich. Internet 20 1200 100 10000 40 70 500 3.4 Dimensionamento dos fluxos agregados O dimensionamento inclui, quer a analise por planos funcionais, quer o dimensionamento de cada um dos componentes dos vários subsistemas de comunicação previstos. Tabela 4 - Dimensionamento de débito de ligações LAN Aplicação Débito Nominal [Kbps] Débito Excepção [Kbps] Número de fluxos a montante Número de fluxos a jusante Factor de simultaneidade Débito total p/ aplicação [Kbps] Consulta E-mail 2 280 30 30 1,00 60 Transc. WWW 16 140 30 30 1,00 480 Transc. BD 4 140 30 30 1,00 120 Interacção remota 0,4 8 30 30 1,00 12 Transf. Fich. LAN 160 8000 30 30 1,00 4800 Transf. Fich. WAN 80 280 30 3 0,10 240 Transf. Fich. Internet 40 70 30 3 0,10 120 VCoIP 64 64 30 30 1,00 1920 Necessidade Total de Débito na ligação agregada [Kbps] 7752 Capacidade mínima da ligação (maior dos débitos de excepção suportado) [Kbps] 8000 Escalão de incremento de capacidade da ligação [Kbps] 10000 Margem de débito para evolução [Kbps] 90000 Especificação de débito da ligação agregada [Kbps] 100000 Taxa nominal de utilização agregada [%] 8% Planeamento Redes Informáticas Planeamento da Rede 23