TECNOLOGIA DE ACESSO A REDES Prof. André Ciriaco andreciriaco@hotmail.com Aula 02 Objetivo da Aula Apresentação da Atividade PO última aula 1.5. Redes WAN Conceitos 1.5.1 Redes Wan -História 1.5.2 Elementos de uma Redes WAN 1.5.3 Acesso a Rede 1.5.4 Redes LAN x WAN 1.5.5 Por que Redes WAN? 1.5.6 Padrões das Redes WAN 1.5.7 Funcionamento das Redes WAN 1.5.8 Dispositivos típicos de Rede WAN 1.5.9 Conceitos Gerais 1

Redes WAN - História A história da WAN começou em 1965 quando Lawrence Roberts e Thomas Merril ligaram dois computadores, um TX-2 em Massachussets a um Q-32 na Califórnia, através de uma linha telefônica de baixa velocidade, criando a primeira rede de área alargada(wan). Em geral, as redes geograficamente distribuídas contém conjuntos de servidores, que formam sub-redes. Essas sub-redes têm a função de transportar os dados entre os computadores ou dispositivos de rede. 3 Redes WAN - História 4 2

Redes WAN - História Mudanças na caracterização dos sistemas de computação ocorreram durante a década de 1970: de um sistema único centralizado e de grande porte, disponível para todos os usuários de uma determinada organização, partia-se em direção à distribuição do poder computacional. Em 1976 surgiu a rede pública X25. Em 1991 surgiu a Rede Pública do Frame Relay. Em 1993 surgiu a Rede ATM. Em 2000 surgiu o MPLS. Em 2007 surgiu as redes Metro Ethernet. 5 Elementos de uma Rede Equipamentos Qualquer dispositivo capaz de se comunicar através do sistema de comunicação disponível. Ex. em redes WAN: Modens, Roteadores, Multiplex, etc. Sistema de comunicação São os meios de transmissão e equipamentos necessários. Ex. em redes WAN: cabo, fibra óptica, ondas de rádio, satélite,etc. Protocolos Conjunto de regras com o fim de organizar a comunicação. Ex. em redes WAN: Frame Relay, ATM, PPP, etc. 6 3

ACESSO A REDES? Conceito: Conjunto de tecnologias, métodos de acesso, autenticação, segurança e os meios de transmissão que são utilizados para conectar redes localizadas em ambientes diferentes. Na maioria dos casos são os provedores de serviço que definem o tipo de acesso. Exemplos: Tecnologias de acesso (acesso discado, ADSL, pontos a ponto, conceito de modens, etc) e Meios de Transmissão (Fibra óptica, rádio acesso, satélite, etc) 7 Redes LAN x WAN LAN (Local Area Network): Pequeno número de computadores em áreas restritas (pequenas distâncias entre eles) Redes Locais As LANs são projetadas para executar as seguintes ações: Operar dentro de uma área geográfica limitada Permitir que muitos usuários acessem meios de grande largura de banda Fornecer conectividade ininterrupta aos serviços locais Conectar dispositivos fisicamente adjacentes 8 4

Redes LAN x WAN WAN (Wide Area Network): Grande número de computadores em áreas envolvendo várias cidades e/ou países Redes de Amplo Alcance AsWANssedestinama: Operar em grandes áreas geográficas Permitir acesso a interfaces seriais operando a baixas velocidades Fornecer conectividade em tempo integral e tempo parcial Conectar dispositivos separados por áreas amplas, até mesmo globais 9 Porque Redes WAN? Otimizar redes WAN (Wide Area Network) nunca foi tão fundamental para as companhias. Nenhuma outra tecnologia forçou tanto as empresas a reconsiderar opções de serviço, velocidade, segurança, flexibilidade, arquitetura e custo como agora. A maior parte das grandes empresas vê os serviços de WAN como uma infra-estrutura cara. Entretanto, trata-se de um investimento necessário aos negócios, inclusive para reduzir custos, diferentemente doquepensaamaioriadasempresas. 10 5

Sistemas de Transmissão Os sistemas de transmissão têm o objetivo de fornecer uma infra-estrutura básica para as redes de serviços de telecomunicações, públicas e privadas, em todo o mundo. Os sistemas de transmissão, algumas vezes chamados de Rede Básica, se interligam aos meios da rede física, como as fibras ópticas, os enlaces de cobre (pares de fios), rádios de microondas, dentre outros, para implementar uma infra-estrutura de transferência de informações, segura e redundante, entre os diversos pontos de presença do provedor de serviços. 11 Sistemas de Transmissão 12 12 6

Padrões das redes Wan Os padrões de WAN normalmente descrevem os métodos de distribuição da camada física e as exigências da camada de enlace, incluindo o ENDEREÇAMENTO, o CONTROLE DE FLUXO e o ENCAPSULAMENTO. Os padrões de WAN são definidos e gerenciados por várias autoridades reconhecidas, incluindo as seguintes agências: International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector (ITU-T), anteriormente Consultative Committee for International Telegraph and Telephone(CCITT) International Organization for Standardization(ISO) Internet Engineering Task Force(IETF) Electronic Industries Association(EIA) Telecommunications Industries Association(TIA) 13 Funcionamento redes WAN As tecnologias WAN em geral funcionam nas três camadas inferiores do modelo de referência OSI: a CAMADA FÍSICA, a CAMADA DE ENLACE e a CAMADA DE REDE. A figura ilustra a relação entre as tecnologias WAN comuns e o modelo de referência OSI. CSU Unidade de Serviço de Canal DSU Unidade de Serviço de Dados 14 7

Dispositivos típicos de rede WAN 15 Conceitos gerais Quando a empresa contrata um provedor de serviços de WAN paraobterrecursosderede,oprovedorforneceos requisitos da conexão ao assinante, como o tipo de equipamento a ser usado para receber os serviços. Termos normalmente utilizados: Customer Premises Equipment (CPE) -- Dispositivos fisicamente localizados nas instalações do assinante. Inclui os dispositivos que pertencem ao assinante e os dispositivos que o provedor de serviços aluga ao assinante. 16 8

Conceitos gerais Loop local (ou "últimos metros") -- Cabeamento (normalmente de cobre) que se estende da demarcação até o escritório central do provedor de serviços de WAN. Switch do escritório central -- Um recurso de switching(comutação) que fornece ao serviço de WAN do provedor o ponto de presença mais próximo. Rede tarifada (nuvem)- O conjunto de switches e recursos (chamados de entroncamentos) dentro da nuvem do provedor da WAN. O tráfego do chamador pode atravessar um entroncamento para chegar a um centro principal, depois a um centro setorial e, em seguida, a um centro de uma operadora regional ou internacional, à medida que a chamada trafega a longa distância até seu destino. 17 18 9

DTE /DCE Uma interface-chave nas instalações do cliente encontra-se entre o Data Terminal Equipment (DTE) e o Data Circuitterminating Equipment(DCE). Normalmente, o DTE é o roteador e o DCE é o dispositivo usado para converter os dados do usuário do DTE em uma forma aceitável para o recurso do serviço de WAN. A interface DTE/DCE usa vários protocolos (como HSSI e V.35) que estabelecem os códigos que os dispositivos usam para fazer a comunicação uns com os outros. Essa comunicação determina como a configuração de chamada opera e como o tráfego do usuário atravessa a WAN. 19 DTE DTE Data Terminal Equipment ou equipamento de terminação de dados. Como o nome diz é o equipamento onde os dados terminam e onde também podem ser iniciados. Um DTE pode ser um computador, ou um roteador. Geralmente este dispositivo prepara a informação a ser enviada/recebida a linha de comunicação pelo usuário. 20 10

DCE DCE Data Communications Equipment, Data Circuitterminating Equipment, como o nome o diz é o equipamento responsável por realizar a comunicação dos dados. O DCE serve para realizar tarefas na transmissão de dados entre dois dispositivos como determinar a FREQUÊNCIA DE CLOCK, a determinação dos erros de transmissão e a codificação, enfim a definiçãodecomoseenviaecomoserecebemosdados. Isso significa que um DCE pode ser um dispositivo ligado diretamente ao roteador ou uma interface com estas capacidades. É necessário saber como (e que pinos tratando-se de cabos seriais) se enviam os dados, e o DCE trata disso automaticamente. 21 Camada física Interface entre assinante e provedor 22 11

Tipos de conexões Vários padrões de camada física definem as regras que regemainterfaceentreodteeodce: V.24-UmpadrãodoITU-Tparaumainterfacedacamada físicaentreodteeodce. 23 HSSI -High-Speed Serial Interface O HSSI(High-Speed Serial Interface) é uma interface serial padrão desenvolvida pela Cisco Systems e T3plus Networking, primariamente usada para conexão de um roteador WAN. É capaz de velocidade de até 52Mb/s, e cabos com comprimento até 15 metros. Cabo HSSI: O HSSI usa um conector com 50 pinos, e requer um cabo com uma impedância de 110Ω. A camada física padrão é definida pela EIA-613, e a camada elétrica pela EIA-612. 24 12

V.35 V.35 - Um padrão do ITU-T que descreve um protocolo síncrono da camada física usado para as comunicações entre um dispositivo de acesso à rede e uma rede de pacotes. No Brasil são entregues geralmente em velocidades de 2MB. 25 RS 232 A interface RS-232-C é uma das mais populares, sendo incluídaemtodosostiposdedtemaiscomuns.atrocade informação de controle e dados baseia-se em níveis elétricos: uma voltagem acima de +3 V é considerada um 0;umavoltagemabaixode-3Véconsideradaum1. As limitações deste tipo de interface são uma distância inferior a 15 metros e uma taxa inferior a 20 Kbps. A taxa máxima atingida está obviamente relacionada com a distância. 26 13

RS 232 Utilizando hardware apropriado é atualmente possível atingir taxas superiores(normalmente 2Mb). O standard (padrão) especifica conectores D de 25 pinos. Assemelha-se bastante à especificação V.24 e era anteriormente conhecido como RS-232. Esse padrão tem estado em vigor por muitos anos. Outros conectores: G703 e EIA/TIA 449 EIA/TIA-449 - Uma interface da camada física bastante comum desenvolvida pela EIA e pela TIA. É essencialmente uma versão mais rápida(de até 2 Mbps) do EIA/TIA-232, com capacidade para lances de cabos mais longos. G.703 - Uma especificação elétrica e mecânica do ITU-T para as conexões entre os equipamentos da companhia telefônica e o DTE através de British Naval connectors (BNCs) e que operam a taxasdedadosdee1. EIA/TIA-612/613 - Um padrão que descreve a High Speed Serial Interface(HSSI), que fornece acesso aos serviços a taxas de T3(45 Mbps), E3 (34 Mbps) e Synchronous Optical Network (SONET) STS-1 (51,84 Mbps). A taxa real da interface depende da DSU externaedotipodeserviçoaoqualestáconectada. 28 14

Modens Muitas vezes os equipamentos processadores (por exemplo os computadores) não possuem internamente meios que permitam a codificação/modulação dos dados de modo a obter o sinal adequado a colocar no meio de transmissão. Nestes casos é necessário a interposição de um dispositivo separado que transforma o sinal do computador em um sinal digital mais eficiente ou num sinal analógico(por exemplo usando um MODEM). 29 Exemplo de modem E1(G.703) para 4 port RS232: modem conversor (multiplexador) de rede SDH que recebe um link 2Mb e o divide em 4 interfaces seriais; 30 15

ATIVIDADE PRÓXIMA AULA Artigo: Desempenho de Redes WAN Não é Apenas Throughput Responda da forma mais completa possível: 1. Qual é a idéia principal que os autores tentam transmitir? 2. Explique os termos apresentados no texto: Troughput \ Delay \ Real-time \ Jitter \ Overhead \ Payload \ Timeout \ Round trip time 3. Qual a diferença entre jitter e delay? 4. Os autores comentam que desempenho é diferente de velocidade. Comente a respeito. 5. Quais fatos devem ser levados em conta no momento da escolha da solução WAN a ser utilizada? 6. Explique as diferenças entre Redes Determinísticas e Redes Estatísticas. 7. Qual a necessidade de identificar corretamente as aplicações que irão trafegar pelo link WAN? 8. Comente sobre os tipos de problemas de interpretação de resultado podem surgir ao utilizar o comando ping em uma rede. 9. Como os autores chegaram a idéia de rendimento máximo teórico? O que isso significa? 16