Curso de redes_cisco

Almeida
Interconexão de Redes LocaisInterconexão de Redes Locais
Antonio Almeida de Jesus
Cisco ID: CSCO10732174
*All rights reserved 2002

Almeida
InternetworkInternetwork
O que é internetwork?
A internetwork é um conjunto de redes individuais conectadas
por meio de dispositivos, que funcionam como uma grande rede
de computadores.
 O termo se refere a indústria, produtos e procedimentos que
satisfazem o desafio de criar e administrar essas ligações entre
redes.

Almeida
Fim dos anos 80Fim dos anos 80
Token
Ring
Ethernet
FDDI
WAN
Diferentes tecnologias de redes podem ser conectadas para criar uma internetwork !!!

Almeida
História internetworkHistória internetwork
Anos 90Anos 90
FRAME-RELAY
SMDS

Almeida
Ainda na década de 90....Ainda na década de 90....
vídeo
AS REDES INTEGRARÃO RECURSOS DE DADOS VOZ E IMAGEM

Almeida
InternetInternet
Com advento da Internet e da expansão das rede locais, os
produtos de conectividade ganharam um papel essencial no
mercado.
A Cisco* é responsável por 80% do tráfego que passa pela
Internet, o que a coloca num patamar como temos a INTEL* no
mundo dos processadores e o Microsoft Windows* no mundo
dos sistemas operacionais.
As redes locais já não são mas as mesmas e hoje sente a
necessidade comum de conectá-las a outras redes formando
uma grande rede WAN.
E a Cisco* tem se firmado cada vez mais neste segmento pela
confiabilidades e robustez de seus produtos.

Almeida
Principais Dispositivos de RedesPrincipais Dispositivos de Redes
Hub :
dispositivo que age como centralizador da rede, conectando os diversos
computadores - topologia em estrela.
Switch:
parecidos com os Hub, porém se caracterizam por formarem circuitos
virtuais entre os hosts, além de garantir melhor largura de banda e
velocidade.
Servidor de Acesso Remoto:
 tem como finalidade permitir que hosts remotos possam acessar
recursos da rede, sua função é receber as chamadas, autenticar os
usuários e garantir acesso a rede.
Roteadores:
 é o dispositivo mais importante na conectividade de redes. Sua função
e rotear pacotes entre diversas redes e tomar decisões quanto ao
caminho para se chegar até o destino, além de interligar redes
heterogêneas.

Almeida
ResumoResumo
As Tecnologias de Telecomunicações eAs Tecnologias de Telecomunicações e
de Redes Locais evoluem para atenderde Redes Locais evoluem para atender
às necessidades atuais e futuras dasàs necessidades atuais e futuras das
aplicaçõesaplicações

Almeida
Certificação Cisco*Certificação Cisco*
PROJETOS SUPORTE

Almeida
CertificaçãoCertificação
Engenheiro de Projeto: inclui projetos de grandes redes,
configuração e instalação, projetos de intranet e soluções para
aplicações.
2 provas:
•teorica
•prática de laboratório
4 provas:
• 4 teoricas
•roteamento,switch,acesso
remoto e suporte
2 provas:
•teoricas

Almeida
Introdução:Introdução:
Arquitetura de Redes e Modelo OSIArquitetura de Redes e Modelo OSI

Almeida
camada MAC
(Media Access
Control)
Redes Locais e o Modelo OSIRedes Locais e o Modelo OSI
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE DE DADOS
CAMADA FÍSICA
Modelo OSI
camada PMD
(Physical Medium
Dependent)
camada LLC
(Logical Link
Control) ou equivalente
Aplicação
Transporte de Dados
Segmento
Bit
Pacote
Frame

Almeida
Nível FísicoNível Físico
 A camada física define as especificações elétricas,
mecânicas, procedurais e funcionais, destinada a
ativar ,manter e desativar o link físico entre os
sistemas de comunicação de rede.
 Define as interface elétricas e mecânicas ( RS-
232,RS-449,RJ.45,AUI,ST)
 O tipo do sinal (digital ou analógico).
 A tecnologia de transmissão (broadband ou baseband.
 O tipo de conexão (ponto a ponto ou multi-ponto)
 E a forma de multiplexação do sinal (FDM,
TDM,estatístico,etc.)
 As implementações da camada física podem ser
especificações de LAN e WAN.
 São considerados equipamentos de nível físico: os
repetidores,hubs e multiplexadoreshubs e multiplexadores.
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE DE DADOS
CAMADA FÍSICA
modelo OSI

Almeida
Nível EnlaceNível Enlace
 A camada de Enlace proporciona o trânsito confiável de
dados por um link físico da rede.
 Diferentes especificações da camada de Enlace definem
diferentes características de redes e protocolos.
 A camada de Enlace (Data link) organiza os bits do nível
físico ( 1 e 0) em unidades lógicas de informação
denominados frames (enquadramento).
 Controlar o fluxo dos dados no meio físico.
 Detectar os erros causados por um meio físico não
confiável.
 Fazer o endereçamento físico para identificação dos nós
na rede.
 São exemplos de protocolo de enlace:
CSMA/CD, IEEE 802.2, Frame-Relay, ATM HDLC
e PPP
 São considerados como equipamentos de nível de
enlace:
 bridgesbridges e os switchesswitches
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE DE DADOS
CAMADA FÍSICA
modelo OSI

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Padrões de níveis Físico-EnlacePadrões de níveis Físico-EnlaceEthernetII
IEEE802.3
RS-232 V.24
V.35
RS-449 G.703
HSSI
IEEE802.5
FDDI/ANS1
IEE 802.2 LLC
Físico
Enlace
LLC
MAC
PPP LAP
B
SDLC

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Endereçamento MACEndereçamento MAC
•Endereçamento físico (MACEndereçamento físico (MAC))
Código do fornecedor Número de série
24 bits 24 bits
00AA00.2CFACA
Exemplos de códigos de fornecedores:
00-00-0C Cisco
00-00-1B Novell
00-00-1D Cabletron
00-AA-00 Intel
00-80-48 Compex
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE DE DADOS
CAMADA FÍSICA

Almeida
Nivel RedeNivel Rede
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE DE DADOS
CAMADA FÍSICA
modelo OSI  Proporciona o roteamento e funções relacionadas,
permitindo que vários links de dados sejam combi-
nados em uma internwork.
 Responsável pelo roteamento lógico dos pacotes
 O nível de Rede oferece dois tipos de serviço:
orientado à conexão
 não orientado à conexão.
 Tipicamente os protocolos da camada de rede são
protocolos roteáveis e de roteamento como:
IP, IPX (roteáveis)
BGP,OSPF,IGRP e RIP( protocolos de roteamento)
 Mas outros protocolos também são implementa-dos
na camada de rede como :
 ARP/RARP
 ICMP
 Equipamentos do nível de rede:
Roteadores, Switch de camada 3.

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Nível de RedeNível de Rede
•Serviço orientado à conexãoServiço orientado à conexão
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE DE DADOS
CAMADA FÍSICA

Almeida
Nível de RedeNível de Rede
•Serviço não orientado à conexãoServiço não orientado à conexão
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE DE DADOS
CAMADA FÍSICA

Almeida
Nível de redeNível de rede
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE DE DADOS
CAMADA FÍSICA
domíno área segmento Nó/host

Almeida
Nível de TransporteNível de Transporte
 A camada de transporte implementa serviços confiáveis de
transporte de dados de internetwork,transparentes para as
camadas superiores. Implementa funções:
controle de fluxo
multiplexação
administração de circuitos virtuais
verificação e recuperação de erros
 utiliza a técnica de multiplexação de pacotes permitindo o uso
simultâneo de várias aplicações no mesmo nó físico.
 Para identificar o pacote por aplicação, o nível de trans-porte
etiqueta cada pacote com o endereço da aplicação,
denominada port.
 São exemplos de padrões definidos para a camada de
transporte:
 TCP ( Transmission Control protocol,
 SPX (Sequenced Packet eXchange),
 TP4 ( Transport protocol class 4)
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE DE DADOS
CAMADA FÍSICA
modelo OSI

Almeida
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
frame
check
sequence
campo de informaçãoPORT
Correio
Eletrônico
Emulação de
terminal
Transferência
de arquivo
Segmento
•Endereçamento das aplicações

Almeida
•Controle de fluxo fim-a-fim
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE DE DADOS
CAMADA FÍSICA
transmite
buffer cheio
buffer vazio
transmite

Almeida
•janelamento
Send 1
Send 2
Send1
Send 3
Send 2
rec1
rec2
rec2
rec3
rec1
Ack 4
Ack 1
Janela= 1
Janela= 3

Almeida
Nível de SessãoNível de Sessão
 O nível de sessão estabelece, gerencia e termina as sessões
entre entidades da camada de apresentação.
 Possui mecanismos para sicronização das tarefas.
 Algumas das aplicações mais conhecidas deste nível são:
NetBIOS: Network Basic Input Output System - IBM
NetWareRPC: Netware Remote Procedure Call - Novell
VINES NetRPC: Remote Procedure Call - Banyan
ASP : Apple Talk Session Protocol - Apple
DNA SCP : Digital Network Architeture Session Control
Protocol - DEC
X Windows : protocolo de sessão que permite terminais
inteligentes se comunicarem com host remotos como se
estivessem diretamente conectados.
NFS : Network File System, etc.
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE DE DADOS
CAMADA FÍSICA
modelo OSI

Almeida
Nível de SessãoNível de Sessão
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE DE DADOS
CAMADA FÍSICA
Service Request
Service Reply
NetBios
NetWare RPC
ASP
DNA SPC
X Windows
NFS

Almeida
Nível de ApresentaçãoNível de Apresentação
 O nível de Apresentação é responsável por fazer a
análise dos dados na rede. Essas funções assegu-ram
que as informações enviadas da aplicação de um
sistema posam ser lidos pela aplicação de outro
sistema :
 análise semântica sintaxe dos dados.
 compactação
 codificação dos dados de modo que a aplicação os
receba em um formato reconhecível.
 negociar a nível de Apresentação, se necessário, fará a
tradução entre os diversos formatos de representação
dos dados
 EBCDIC para ASCII, por exemplo.
 Criptografia de dados
 A segurança da informação é obtida através da
criptografia realizada nesta camada.
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE DE DADOS
CAMADA FÍSICA
modelo OSI

Almeida
Nível de ApresentaçãoNível de Apresentação
XKWygsd
Criptografia
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE DE DADOS
CAMADA FÍSICA
Texto e Dados
EBCDIC
ASCII
Gráficos e Imagens
CGM
GIF
TIFF
JPEG
Sons e Animações
WAV
MPEG

Almeida
Nível de AplicaçãoNível de Aplicação
 O nível de aplicação provê os serviços da rede de forma
transparente para o usuário final.
 Uma aplicação tem que ter algum módulo de comunicação
para ser enquadrado dentro do modelo OSI.
um processador de texto pode incorporar componentes
de comunicação e permitir a transferência eletrônica
dos documentos para outro nó da rede, por exemplo.
 São exemplos de padrões para a camada de Aplicação:
FTAM - File transfer Access Management
X.400
VT - Virtual Terminal
 Dois tipos principais de implementações da camada de
aplicação são as aplicações TCP/IP e aplicações OSI
APLICAÇÃO
APRESENTAÇÃO
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE DE DADOS
CAMADA FÍSICA

Almeida
Questão relacionadas as camadasQuestão relacionadas as camadas
 Identificar os transmissores e os receptores (DCE/DTE)
 Definir a direção para a transferencia de dados (full, half ou
simplex)
 Estabelecimento de um protocolo de comunicação
 Endereçamento
 Roteamento – se existir caminhos diferentes entre a origem e o
destino definir rotas.
 Controle de erros/detecção de erros
 Controle de fluxo
 Ordem na entrega das mensagens (sequenciamento)
 Aceitar mensagem longas e permitir a segmentação
 Permitir a multiplexação e demultiplexação de modo
transparente

Almeida
ArquiteturasArquiteturas

Almeida
Usuário no
Sistema B
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Físico
Enlace
Usuário no
Sistema B
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Físico
Enlace
Dados
Dados
A
A
A
Dados
DadosAAS
DadosAAST
DadosAASTR
DadosAASTRE
DadosAASTREF FE
E
Dados
DadosA A
A Dados
DadosAAS
DadosAASTR
DadosAASTREF FE
DadosAASTRE E
DadosAAST
Figura 3.4
Redes - Modelo OSI
EncapsulamentoEncapsulamento

Almeida
Redes Locais - LANRedes Locais - LAN
 LAN é uma rede de dados tolerante a falhas e de alta velocidade, que cobre uma
área geográfica pequena.
 Tipicamente conecta estações de trabalho, impressoras e outros dispositivos.
 As LANs oferecem muitas vantagens, incluindo o acesso compartilhado a
dispositivos e aplicações, a troca de arquivos entre usuários conectados e a
comunicação entre usuários por meio de correio eletrônicos e outras aplicações.
Os protocolos de LAN funcionam nas duas camadas inferiores do modelo de
referência OSI.
Dois fatores para garantir os objetivos de uma rede de computadores são:
 conectividade e
 interoperabilidade.

Almeida
Proprietária / AbertaProprietária / Aberta
Proprietária:
Incompatibilidade entre os
fabricantes.
Custo elevado devido a não
concorrência
Suporte facilitado devido a
centralização
Caracterizada pela tecnologia de
multiusuário - mainframes
Integração facilitada devido a
compatibilidade do hardware e
software
Aberta:
Integração de plataformas de
computadores diferentes
Concorrência
Soluções fornecidas por vários
fabricantes
 Caracterizada pela tecnologia de
redes
Documentação de domínio público

Almeida
Componentes de uma RedeComponentes de uma Rede
 Servidores
 Estação de trabalho
 Cabeamento
 Meio de transmissão
 Elementos de inter-redes:
 hub,
 roteadores,
 pontes,
 switch,
 gateway, etc
 Softwares ( S.O , Aplicativos)

Almeida
Padrões de Rede LocalPadrões de Rede Local
Grupo Função
802.1 Coordenação da interface entre os níveis 1 e 2 do modelo OSI
802.2 Controle de link lógico - LLC
802.3 Método de acesso ao meio ( CSMA/CD para rede ethernet)
802.3m Fast Ethernet
802.3z Gigabit Ethernet
802.4 Token Bus
802.5 Token Ring
802.9a IsoNet
802.12 100VG- Any LAN

Almeida
Frame EthernetFrame Ethernet

Almeida
Padrão Ethernet (bus)Padrão Ethernet (bus)
...
barramento compartilhado:
- cabo coaxial grosso ou fino (10 Mbit/s)
- par trançado de categoria 3 (10 Mbit/s)
As estações estão todas em paralelo
uma estação que deseja transmitir verifica se não há atividade no barramento
(carrier sense) e emite sua rajada
quando mais de uma estação transmite ao mesmo tempo, detecta-se uma
colisão, o que dá origem a uma nova tentativa após uma temporização
aleatória (collision detection)

Almeida
Token RingToken Ring (Anel de(Anel de TokenToken))
anel compartilhado:

Almeida
FDDIFDDI (Anel de(Anel de DuploDuplo))
anel compartilhado:

Almeida
Métodos de Acesso à mídia - LANMétodos de Acesso à mídia - LAN
 Os protocolos de LAN empregam um de dois métodos para o acesso ao meio físico
da rede:
CSMA/CD ( carrier sense multiple access collision detect).
Token Passing ( passagem de fichas).
 CSMA/CD - os dispositivos de rede disputam o uso do meio físico da rede. Devido a
essa contenda, às vezes o CSMA/CD é chamado de acesso de contenção. As
redes ethernet empregam este esquema de acesso.
 Token-passing - os dispositivos de rede tem acesso ao meio físico com base na
posse de uma ficha. As rede Token Ring e FDDI são exemplos de LAN que utilizam
o Token-passing.

Almeida
Manejo de ColisõesManejo de Colisões
Conforme se mencionou, quando duas estações tentam
transmitir simultaneamente, ocorre uma colisão
a colisão é percebida porque cada estação monitora o barramento
ao mesmo tempo em que transmite
ao detectar uma colisão, a estação emite uma sequência binária
de jam para que as demais também notem a colisão
uma nova tentativa de retransmissão ocorre após certo tempo de
espera
quando se repetem colisões sucessivamente, começa um
procedimento chamado de recolha (backing off), que coniste em
aumentar o tempo de espera ao detectar colisões seguidas
os quadros que resultam de colisões, por serem interrompidos, são
quadros curtos, e são eliminados por todos os receptores antes de
serem processados

Almeida
1
2
3
4
colisão
CSMA/CD emCSMA/CD em
Redes EthernetRedes Ethernet
back-off
A
A
A
A
B
B
B
B
Redes - Ethernet

Almeida
Padrão 10Base5Padrão 10Base5
No padrão 10Base5, os elementos de rede são conectados a
um cabo coaxial grosso(também chamado de yellow cable, por
causa de sua cor típica) através de um drop cable que une a
interface de rede a um transceiver, que é preso ao cabo.
Existem dois tipos de transceiver utilizados com este padrão:
vampiro - tem este nome por morder o cabo coaxial;
“N” - liga-se ao cabo através de um conector “T” BNC
Distância máxima da estação ao nó da rede de 500mts.
Este tipo de rede está em desuso devido o alto custo e pouca
flexibilidade do cabo.

Almeida
Padrão 10BaseTPadrão 10BaseT
A arquitetura 10baseT é baseada em uma topologia lógica em
barra (como nos padrões 10base2 e 10base5) mas é fisicamente
uma estrela, na qual todos os nós da rede estão interconectados
à uma unidade central denominada hub
O padrão 10baseT especifica um cabo com quatro pares
trançados padrão AWG-24 (0,5 mm de diâmetro), embora
apenas dois pares sejam usados para comunicação.
Este padrão de rede 10baseT é usado em larga escala, por
apresentar baixo custo e alta flexibilidade. Além de seccionar a
rede o que facilita a manutenção e análise de falhas

Almeida
Ethernet ComutadaEthernet Comutada
servidor
cliente
cliente
cliente
cliente
100 Mbit/s
10 Mbit/s
10 Mbit/s
10 Mbit/s
10 Mbit/s
switch Ethernet,
p/ ex. com backplane
de células

Almeida
Interfaces de RedeInterfaces de Rede
Ethernet
FDDI
Token Ring
LAN
Rede
PúblicaWANHUB
/ SW
R
O
T
E
A
D
O
R
CSU /
DSU comutador
V.24
V.35
V.36
X.21
HSSI
T1
E1
OC-3
ISDN
100BaseT
ISDN
DS3/ATM
OC-3
E3/ATM
100VG
-AnyLAN
HSSI
52 Mbps STM-1/ATM

Almeida
Modelo de 3 Camadas CiscoModelo de 3 Camadas Cisco

Almeida
Introdução:Introdução:
Elementos de InterconexãoElementos de Interconexão

Almeida
RepetidoresRepetidores
Seg#1
Seg#2
Repeater Coax
HUB
Quadros
Os Repeaters trasnferem entre os Seg#'s da Rede, todos os
quadros da cmada MAC que recebem, semler o seu onteúdo.
Característica dos Repetidores:
•Função básica é expandir uma rede e amplificar o sinal
Limitado a no máximo de 4 repetidores em série:
• Devido ao atraso que pode gerar , além dos bits de sincronização do
preâmbulo
Regra 5/4/3:
•Define 5 segmento, 4 repetidores e 3 segmentos habitáveis.

Almeida
HubHub
Hub - Característica
Surgiu na tecnologia ethernet padrão 10baseT;
Utiliza tecnologia de transmissão por difusão;
Distancia padrão de 100 metros (ethernet);
Fisicamente é uma estrela e logicamente em barramento;
Atua na camada física do modelo OSI;
Forma um único de colisão e broadcast;
Todos os hosts ligados a um hub compartilham o mesmo
barramento;
 Podemos fazer empilhamento e ou cascateamento de Hub
aumentando o numero de portas e a distância da rede.

Almeida
Switch EthernetSwitch Ethernet
Um switch ethernet parece usar a mesma lógica da transparent
bridge.
No entanto, a lógica interna do switch é otimizada para se
realizar funções básicas de escolher quando reenviar e quando
filtrar um frame.
Lógica básica do switch ethernet:
recebe um frame
se o destino é um broadcast ou um multicast, envia em todas as
portas
se o destino é unicast e o endereço não estiver na tabela, envia
em todas as portas.
Se o endereço estiver na tabela, envia o frame pela porta
associada.

Almeida
SwitchSwitch
Os switches são equipamentos de interconexão de redes
situados no nível de enlace e funcionamento semelhantes as
bridges.
Entretanto, diferentemente das bridges, o switch permite tráfego
em paralelo entre interconexões de segmentos de rede distintos.
Um switch segmenta a rede em domínios de colisões
menores(ethernet) ou em anéis menores(token ring), provendo
uma maior percentagem de banda para cada estação.
Existem basicamente duas tecnologias de switch ethernet:
cut-through e store-and-forward.

Almeida
Ethernet switch cut-throughEthernet switch cut-through
Permite transmissão simultânea entre pares de portas
baixíssima latência (40 microsegundos)
baixo custo
não suporta outras tecnologias diferentes de ethernet
propaga colisões e pacotes ruins

Almeida
Switches X BridgesSwitches X Bridges
Diferenças básicas entre um Switch e uma bridge:
Bridges são baseadas em software, enquanto que Switches são
baseados em hardware (ASICs);
Bridges podem ter apenas uma ocorrência de spanning tree por
bridge, enquanto que switches podem ter várias;
Bridges podem ter até 16 portas, enquanto que swtches podem
ter centenas.

Almeida
DomínioDomínio
(colisão X broadcasting)(colisão X broadcasting)
Domínio de Colisão:
aplica-se este conceito quando temos uma rede onde a
segmentação é feita no nível de enlace, usando-se dispositivos de
camada de enlace ex.switch.
Domínio de broadcast:
este conceito já se aplica baseado na camada de rede, onde
acontecem os roteamentos e a segmentação é feita através de
roteadores que normalmente não deixam passar tráfego de
broadcast.

Almeida
Como Atuam os RoteadoresComo Atuam os Roteadores
camadas
superiores
TCP ou SPX
IP ou IPX
LLC
ou equivalente
MAC
PHY
IP ou IPX
LLC
p/ ex
MAC
PHY
IP ou IPX
camadas
superiores
TCP ou SPX
IP ou IPX
LLC
ou equivalente
MAC
PHY
protocolo
específico
da WAN
WAN
terminal roteador roteador terminal
MAC
PHY
protocolo
específico
da WAN
L2 ou
nada
L2 ou
nada
LLC
p/ ex

Almeida
Comutação na camada de EnlaceComutação na camada de Enlace

Almeida
Comutação na Camada de EnlaceComutação na Camada de Enlace

Almeida
Encaminhamento/FiltragemEncaminhamento/Filtragem

Almeida
Redundância de CaminhosRedundância de Caminhos

Almeida
Spanning TreeSpanning Tree

Almeida
Algoritmo STPAlgoritmo STP
Esquema de Inibição de Loops de Rede
•Determinando o switch-raiz - ID= priority + MACDeterminando o switch-raiz - ID= priority + MAC
•Determinando o root-port - ID= priority + MACDeterminando o root-port - ID= priority + MAC
•Determinando a designated port - CustoDeterminando a designated port - Custo
•Determinando a blocking portDeterminando a blocking port
Speed New IEEE Custo Original IEEE cost
10Gbps 2 1
1Gbps 4 1
100Mbps 19 10
10Mbps 100 100
Priority(2bytes) MAC address (6 bytes)

Almeida
Modos de Operação - PortModos de Operação - Port

Almeida
Spanning-TreeSpanning-Tree

Almeida
Modos de OperaçãoModos de Operação

Almeida
Vlans em SwitchVlans em Switch

Almeida
Tipos de VLANsTipos de VLANs
Virtual LANs (VLANs)Virtual LANs (VLANs)
VLAN Memberships
•VLANs Estátisticas -VLANs Estátisticas - definidas pelo administrador de rededefinidas pelo administrador de rede
•VLANs DinâmicasVLANs Dinâmicas - definidas através de servidor de endereços- definidas através de servidor de endereços
MAC - VMPSMAC - VMPS

Almeida
Links VLANsLinks VLANs
Virtual LANs (VLANs)Virtual LANs (VLANs)
Identificando VLANs
•Links de Acesso( acess links) -Links de Acesso( acess links) - links que são apenas parte delinks que são apenas parte de
uma Vlanuma Vlan
•Links de Transport ( trunk links)Links de Transport ( trunk links) -- links de transporte podemlinks de transporte podem
carregar múltiplas VLANscarregar múltiplas VLANs
•ISL ( Inter-Switch Link Protocol) - técnica de identificação
(tagging) de Vlans, proprietário da Cisco.
•802.1q - técnica de identificação IEEE

Almeida
Método de Identificação - VLANsMétodo de Identificação - VLANs

Almeida
Método ISLMétodo ISL

Almeida
Vlans TrunksVlans Trunks

Almeida
Protocolo VTPProtocolo VTP

Almeida
Modos de Operação VTPModos de Operação VTP

Almeida
Relacionamento VTPRelacionamento VTP

Almeida
Protocolo IPProtocolo IP

Almeida
ObjetivoObjetivo
Entender o endereçamento IP
Entender o roteamento de pacotes IP
Identificaras funções do protocolo ICMP

Almeida
Formato do Protocolo IPFormato do Protocolo IP
VERS HLEN Service Type Total Length
Identification FLAGS Fragment Offset
Time to Live Protocol Header Checksum
Source IP Address
Destination IP Address
IP Options Padding
Data
.............

Almeida
Endereço IPEndereço IP
Rede Host
8 bits 8 bits8 bits 8 bits
32 bits
132. 108. 122. 204

Almeida
Classe de endereçamento IPClasse de endereçamento IP
HHR HClasse A:
Classe C:
Classe B: HRR H
HRR R
R= endereço da rede fornecido pelo IANA
H= endereço do host definido pelo administrador

Almeida
Classe de endereçamento IPClasse de endereçamento IP
0
10
110
1110
rede Host
rede Host
rede host
Endereço de multicast
Classe A:
Classe B:
Classe C:
Classe D:

Almeida
Reconhecendo a ClasseReconhecendo a Classe
Classe 1. Octeto Num. Max. De redesFormato Exemplo
A 1-126 126 R.H.H.H 100.1.240.28
B 128-191 16.382 R.R.H.H 157.100.5.195
C 192-223 2.097.150 R.R.R.H 205.35.4.120
D 224-239
E 240-255
Multicast
Resevado

Almeida
ExercícioExercício
Endereço Classe Rede Host
15.2.10.1 A 15.0.0.0 0.2.10.1
128.63.2.100 B 128.63.0.0 0.0.2.100
201.222.5.64 C 201.222.5.0 0.0.0.64
192.6.141.2 C 192.6.141.0 0.0.0.2
130.113.64.16 B 130.113.0.0 0.0.64.16
256.241.201.10 Não existe

Almeida
Exemplos de endereços IPExemplos de endereços IP
140.10.2.1
100.180.30.118
100.250.8.11
100.1.1.1
140.10.12.12
140.10.3.10
140.10.200.1
100.6.24.2
E0 E1
Tabela de Roteamento
redes interface
140.10.0.0 E0
100.0.0.0 E1

Almeida
Endereços GlobaisEndereços Globais
Host por rede Endereço Disp. Obtenção deIP / IANa
Classe A 16,8 milhões 9 Impossível
Classe B 65.534 6.000 aprox. quase Impossível
Classe C 254 1,5 mil aprox. Max. De 16 end.

Almeida
EndereçamentoEndereçamento
140.10.3.0
140.10.4.0
140.10.2.0140.10.1.0

Almeida
Máscara de sub-redeMáscara de sub-rede
10 0140 0
255 0255 0
255 255255 0
Endereço IP:
Máscara default:
Máscara de24 bitst:

Almeida
Exercício de sub-redeExercício de sub-rede
Endereço Máscara Classe Sub-rede
131.108.2.10 255.255.255.0 B 131.108.2.0
15.6.24.20 255.255.0.0 A 15.6.0.0
168.124.36.12 255.255.255.0 B 168.124.36.0

Almeida
Sub-netsSub-nets
Aplicando máscaraAplicando máscara
10000011 01101100 00000010 10100000
11111111 11111111 00000000 00000000
Network Host
10000011 01101100 00000000 00000000
131.108.2.160
255.255.0.0
131 108 00

Almeida
Esquema de endereçamentoEsquema de endereçamento
200.215.3.24
200.215.3.32
200.215.3.16200.215.3.8
20 sub-redes
5 host por sub-redes
endereço Classe c:
200.215.3.0

Almeida
Endereço de broadcastEndereço de broadcast
140.10.3.0
140.10.4.0
140.10.2.0
140.10.1.0
140.10.2.255
255.255.255.255
directed
local

Almeida
ARPARP
Address Resolution protocolAddress Resolution protocol
Preciso do
endereço Ethernet
131.108.3.2
Aí vai o
meu endreço
Ethernet...
IP: 131.108.3.2 = ???
IP: 131.108.3.2
Ethernet: 080000.201111

Almeida
RARPRARP
Reverse Address Resolution protocolReverse Address Resolution protocol
Qual é o meu
endereço IP?
O seu
endereço IP será
131.108.3.25
Eth: 080000.201111; IP= ???
Ethernet: 080000.201111
IP = 131.108.3.25

Almeida
Algoritmo de RoteamentoAlgoritmo de Roteamento
 Algoritmo dos host
SE ( end_IP_destino AND mask ) = (end_IP_origem AND mask)
ENTÂO resolve localmente via ARP
SENÃO envia para o default gateway
 Algoritmo dos Roteadores
SE ( end_IP_destino AND mask ) = (end_IP_origem AND mask)
ENTÂO resolve localmente via ARP
SENÃO
SE ( end_IP_destino ESTÁ na tabela de roteamento)
ENTÃO envia ao roteador apropriado
SENÃO
SE existe rota default
ENTÃO envia para rota default

Almeida
Mensagens ICMPMensagens ICMP
O host B está aí? Sim, estou aqui.ICMP echo request
ICMP echo replay
Enviando pacote
para o host Z...
Eu não sei como
chegar em Z...
Headle + Dados
Destination Unreachable
PING
Destination Unreachable

Almeida
ResumoResumo
O protocolo IP é não orientado à conexão.
Cada elemento possui um endereço IP único e máscara de sub-
rede.
O protocolo ARP é utilizado para fazer o mapeamento do
endereço lógico ( IP) para o endereço físico ( MAC).
O protocolo RARP é utilizado para fazer o mapeamento do
endereço físico (MAC) para o endereço lógico
O protocolo ICMP é usado para envio de mensagens de controle

Almeida
Introdução a TCP/IPIntrodução a TCP/IP

Almeida
Pilha de Protocolo TCP/IPPilha de Protocolo TCP/IP
 TCP
provê confiabilidade; implementa
conexão de dados, recuperação de
erros por repetição, controle de fluxo
 UDP
transporte de datagramas, não orientado
a conexão
 IP
protocolo de roteamento
 ICMP
gerenciamento de erros da camada IP
(implementa, por exemplo, Ping e
Traceroute)
 IGMP
gerenciamento de grupo (para
multicasting)
 ARP (Address Resolution Protocol) e
RARP (Reverse ARP)
para conversão de endereços IP em
endereços usados pela interface de rede
e vice-versa
TCP UDP
ICMP IP IGMP
ARP
interface de
hardware
RARP
proc. de
usuário
proc. de
usuário
proc. de
usuário
proc. de
usuário
meio físico
aplicação
transporte
Inter-rede
Host/rede

Almeida
Estabelecimento de sessãoEstabelecimento de sessão
SYN
SYN,ACK
ACK
dados
Recusa -segmento TCP RTS
•num. De conexão ultrapassou
o limite max.
•A aplicação servidora não está ativa
•a aplicação não está definida.

Almeida
Término de sessãoTérmino de sessão
ACK
ACK, FIN
FIN
dados
RESET
dados
•De modo ordeiro •De modo abrupto

Almeida
Endereço TCPEndereço TCP
destination portsource port ......
231023 ......
Telnet Z
Port destino = 23
envie pacote para
a aplicação
TELNET Server

Almeida
Cabeçalho TCPCabeçalho TCP
Source Port Destination Port
Sequence Number
Acknowledgement Number
Hlen Reserved Code Bits Window
Checksum Urgent Pointer
Options
Data
.............
Code Bits
•URG - sinaliza eventos assíncronos
•ACK - segmento de ACK
•PSH - o segmento requer urgencia
•RST - término abrupta de sessão
•SYN - estabelecimento de sessão
•FIN - término de sessão natural
•Obs. O cabeçalho TCP tem normal-
mente 20 bytes

Almeida
Well-Known TCP portWell-Known TCP port
TCP
FTP TEL
NET
SMTP
Nível
aplicação
Nível
transporte
RFC 1340
•de 0 a 254- reservado para aplicações domínio
público
•de 255 a 1023 - reservado para aplicações co-
mercias cadastradas
•acima de 1023 - desregulamentado
•São chamados de wel-known ports os ports si-
•tuados na faixa de 1 a 1023.

Almeida
Sequenciamento dos pacotesSequenciamento dos pacotes
DP 23SP 1023 SEQ 10
Estou enviando
o # 11.
ACK 1
DP 23SP 1023 SEQ 11 ACK 2
DP 23SP 1023 SEQ 10 ACK 11

Almeida
Sequenciamento TCPSequenciamento TCP
( orientado a byte)( orientado a byte)
SEQ=1 NBYTE=100
SEQ=101 NBYTE=50
SEQ=151 NBYTE=200

Almeida
Acknowledgement do TCPAcknowledgement do TCP
SEQ=1 NBYTE=100
SEQ=101 NBYTE=50
ACK=101
ACK=151

Almeida
Acknowledgement CumulativoAcknowledgement Cumulativo
SEQ=1 NBYTE=100
SEQ=101 NBYTE=50
ACK=351
SEQ=151 NBYTE=200

Almeida
Janela do TCPJanela do TCP
SEQ=1 NBYTE=500
SEQ=501 NBYTE=200
SEQ=701 NBYTE=1000
SEQ=1701 NBYTE=?janelaTCP
1500 bytes
janelaTCP
2000 bytes

Almeida
Confiabilidade do TCPConfiabilidade do TCP
A confiabilidade do TCP`garante que os segmentos serão entregue ao
seu destino sem que haja duplicação ou perda de pacotes.
A técnica denominada positive acknowledgement with retransmission
assegura tal confiabilidade.
A estação de origem mantém um registro dos segmentos enviados
que esperam confirmação.
 Toda vez que é enviado um segmento , é iniciado um temporiza-dor.
Se o temporizador expirar antes que a confirmação tenha chegado,
ocorrerá uma retransmissão.
A estação de destino deve, através do número de sequência, ordenar
os segmentos recebidos e passar o dados para a aplicação.

Almeida
UDPUDP
User Datagram ProtocolUser Datagram Protocol
Protocolo de transporte não orientado à conexão
Não faz sequenciamento de pacote
Não realiza confirmação fim-a-fim
Não possui controle de fluxo
Conexão é definida pelos processos origem e destino
Aplicações : SNMP, TFTP, DNS
Tamanho do cabeçalho de 8 bytes
Formato do cabeçalho
UDP source port
UDP message lenght UDP checksum
UDPdestination port

Almeida
Transição do pacote TCP/IPTransição do pacote TCP/IP
TCP - UDP
IP - IPX
ENLACE DE DADOS
CAMADA FISICA
TEL
NET
23
FTP
21
DNS
53
TFTP
69
Analisa End. MAC
Analisa type
Analisa protocolo
Analisa port numbers

Almeida
Introdução a RoteadoresIntrodução a Roteadores

Almeida
Introdução a RoteadoresIntrodução a Roteadores
Objetivo do roteador
Direcionar pacotes entre redes distintas.
Os protocolos podem ser TCP/IP e IPX/SPX.
Perfis de configurações
LAN-TO-LAN
Provedores de Serviços Internet - ISP
Outras funções
FireWall.
Componentes do roteador
Porta ethernet, console, serial, portas de voz.
Switch que fazem roteamento

Almeida
Tipos de MemóriasTipos de Memórias
RAM ou DRAM
Memória de trabalho
ROM
Contém o código que inicia o processo de BOOT
Flash - EEPROM ou PCMCIA
Armazena o IOS completo, usado para BOOT
NVRAM
Armazena configuração inicial.
Apenas a RAM é volátil.
Não existem discos rigídos ou disquetes.

Almeida
Console e AUXConsole e AUX
Console
Porta para administração local
AUX
Porta para conexão assíncrona, muito usado como porta de
backup.
Todos os roteadores Cisco tem uma porta console.
A maioria tem uma porta AUX

Almeida
RAM NVRAM FLASH
I
n
t
e
r
f
a
c
e
s
Operating
Systems
Backup
Configuration
File
Tables
and
Buffers
Active
Configuration
File
Programs
Internetwork Operating System
Configuração InternaConfiguração Interna

Almeida
Router# show interfaces
•show interfaces - Mostra as estatísticas para todas as interfaces configuradas no roteador
RAM NVRAM FLASH
I
n
t
e
r
f
a
c
e
s
Operating
Systems
Backup
Configuration
File
Tables
and
Buffers
Active
Configuration
File
Programs
Status do RoteadorStatus do Roteador

Almeida
Router# show startup-config
Router#show config
• show startup-config (show config nas versões do Cisco IOS 10.3 ou anterior) - Mostra o arquivo de
configuração backup
RAM NVRAM FLASH
I
n
t
e
r
f
a
c
e
s
Operating
Systems
Backup
Configuration
File
Tables
and
Buffers
Active
Configuration
File
Programs

Almeida
Router# show running-config
Router# write term
•show running-config (write term nas versões do Cisco IOS 10.3 ou anterior) - Mostra o arquivo de
configuração ativo
RAM NVRAM FLASH
I
n
t
e
r
f
a
c
e
s
Operating
Systems
Backup
Configuration
File
Tables
and
Buffers
Active
Configuration
File
Programs

Almeida
Router# show interfaces
Router# show flash
Router# show startup-config
Router#show config
Router# show mem
Router# show stacks
Router# show buffers
Router# show running-config
Router# write term
Router# show processes CPU
Router# show protocols
Router# show version
RAM NVRAM FLASH
I
n
t
e
r
f
a
c
e
s
Operating
Systems
Backup
Configuration
File
Tables
and
Buffers
Active
Configuration
File
Programs

Almeida
show version - Mostra a configuração de hardware, a versão de software, o nomes e fontes dos arquivos
de configuração, e as imagens de boot
show version - Mostra a configuração de hardware, a versão de software, o nomes e fontes dos arquivos
de configuração, e as imagens de boot
show processes - Mostra informações sobre os processos ativosshow processes - Mostra informações sobre os processos ativos
show protocols - Mostra os protocolos configurados. Este comando mostra o status de todos os protocolos
da Camada 3 configurados
show protocols - Mostra os protocolos configurados. Este comando mostra o status de todos os protocolos
da Camada 3 configurados
show mem - Mostra estatísticas sobre a memória do roteador, incluindo estatísticas do pool de memória livreshow mem - Mostra estatísticas sobre a memória do roteador, incluindo estatísticas do pool de memória livre
show stacks - Monitora o uso da pilha de processos e rotinas de interrupção e mostra a razao do último
reboot do sistema
show stacks - Monitora o uso da pilha de processos e rotinas de interrupção e mostra a razao do último
reboot do sistema

Almeida
Rotina de InicializaçãoRotina de Inicialização

Almeida
Acesso a CLIAcesso a CLI

Almeida
Navegando entre os ModosNavegando entre os Modos

Almeida
Mensagens Syslog e DebugMensagens Syslog e Debug
Syslog :
são mensagens criadas pelo IOS e enviadas por default ao
console, quando ocorre eventos no roteador.
As mensagens syslog também podem ser enviadas para outro
dispositivo:host ou servidor syslog
Debug:
o comando debug é uma das principais ferramentas de
diagnóstico para solução de problemas complexos de um
roteador.
Ele habilita pontos de monitoramento do IOS e gera mensa-gens
que descrevem o evento.

Almeida
Modo ConfiguraçãoModo Configuração
Altera contexto dos próximos comados
Embratel>enable
Embratel# configure terminal
Embratel# exit ou CTRL Z
Embratel#disable
Embratel>logout
Cada comado digitado altera imediatamente a configuração na RAM
( não na NVRAM)
Cisco Discovery Protocol ( CDP) é utilizado para descobrir dados de
roteadores vizinhos, mesmo se você não tiver senhas dos mesmos
Embratel>show cdp neighbors detail
Modo Setup - é automaticamente utilizado quando a NVRAM(startup-
config) está vazia.

Almeida
Salvando ConfiguraçãoSalvando Configuração
Volta ao ponto de partida com CTLR Z
Usa exit - para sair de cada módulo de configuração.
Quando chegar ao ponto prompt
Usar o seguinte comando
Embratel> copy running-config startup config
Embratel> Write ( comando antigo)
Comando “show”
Use este comando é usado para consultar as configurações total
do roteador e/ou específica.

Almeida
Gerenciando imagens IOSGerenciando imagens IOS
Os arquivos IOS são armazenados em memórias Flash, que são
regravável e de armazenamento permanente, portanto são memórias
não volátil que retêm a informação mesmo que o roteador seja
desligado da força.
Para se atualizar uma imagem IOS na memória Flash, deve-se
primeiro obtê-la da Cisco*.
O comando que copia a imagem IOS de um servidor tftp para a
memória flash : copy tftp flash

Almeida
Imagem para bootImagem para boot
Registrador Boot Carga
0x0 Qualqer Modo monitor ROM
0x1 Qualqer IOS da ROM
0x2 – 0xF Boot system ROM IOS da ROM
0x2 – 0xF Boot system flash Primeira imagem flash
0x2 – 0xF Boot flash nome Imagem nome da flash
0x2 – 0xF Boot system tftp 1,2,3
nome
Carrega o nome de
servidor tftp
0x2 – 0xF Múltiplos comados boot Tenta cada um na ordem

Almeida
Recuperação de SenhaRecuperação de Senha

Almeida
Algoritmos de Roteamento em IPAlgoritmos de Roteamento em IP

Almeida
Tabelas de Roteamento (1)Tabelas de Roteamento (1)
gateway
A
gateway
B
gateway
C
rede
50.0.0.0
rede
60.0.0.0
rede
70.0.0.0
rede
80.0.0.0
para alcançar
hosts na rede...
encaminhar este
endereço para...
60.0.0.0 entrega direta
70.0.0.0 entrega direta
50.0.0.0 60.0.0.5
80.0.0.0 70.0.0.7
Tabela de roteamento
do gateway B
50.0.0.5
60.0.0.5
60.0.0.6 70.0.0.7
80.0.0.770.0.0.5
As tabelas crescem quando
aumentam as redes
interconectadas
Para “esconder” as
informações e manter tabelas
pequenas, o software só
armazena informações sobre
os endereços de redes de
destino, e não sobre cada host

Almeida
Como Opera um RoteadorComo Opera um Roteador
Como se vê, os roteadores não conhecem o caminho completo
para chegar ao host de destino (exceto se este estiver
diretamente conectado ao roteador)
Tudo o que IP faz é permitir rotear cada datagrama ao próximo
salto
Ações de roteamento do IP:
buscar na tabela uma linha que corresponda ao endereço IP
completo do destino final (rede e host)
ao encontrá-lo enviar o datagrama ao roteador do próximo salto, ou,
se for o caso, à interface diretamente conectada
buscar na tabela uma linha apenas com a rede de destino
caso, por exemplo, de todos os hosts na mesma Ethernet
buscar na tabela uma linha designada default

Almeida
Protocolos Internos dosProtocolos Internos dos GatewaysGateways
Dentro de um mesmo sistema autônomo, os gateways utilizam
protocolos para o intercâmbio dinâmico de rotas (IGPs):
RIP - routing information protocol, baseado em contagem de
saltos
HELLO, baseado em retardos
OSPF - open SPF protocol
SPF = shortest path first
RIP e HELLO trabalham com o algoritmo vector distance, e
OSPF com o do “caminho mais curto”

Almeida
Vector DistanceVector Distance x SPF (cont.)x SPF (cont.)
A desvantagem do algoritmo vector distance é que é difícil
estabilizar as tabelas quando as rotas mudam com frequência
ao mudar uma rota, essa informação propaga-se lentamente de
gateway a gateway
nesse ínterim, alguns gateways podem ter informações incorretas
ou loop na rede.
em redes WAN estatísticas, que tarifam por tráfego, os protocolos
como RIP tornam-se morosos e ineficientes por gerar muito
tráfego sem carga útil de informações entre hosts

Almeida
Vector DistanceVector Distance x SPF (cont.)x SPF (cont.)
Algumas vantagens do algoritmo SPF:
cada gateway calcula rotas de forma independente, usando os
mesmos dados originais
como as mensagens de estado dos links não se alteram ao
propagar-se, é fácil localizar problemas
como o cálculo é efetuado localmente, as tabelas tendem a
convergir
como as mensagens de estado dos links só trazem informações
sobre as conexões diretas de cada gateway, seu tamanho não
depende do número de nós na rede
o algoritmo permite um fácil e eficiente crescimento das redes
o tráfego de informações de roteamento não sobrecarrega a
internetwork

Almeida
RIP (RIP (Router Information ProtocolRouter Information Protocol))
O protocolo RIP, já mencionado, é o mais comum para
intercâmbio de informações entre roteadores
suporta não somente o protocolo IP, mas uma série de outros
protocolos
o campo de 16 bits “Identificador de Família de Endereços” no
cabeçalho de cada rota RIP especifica que protocolo está utilizando
o RIP para atualizar suas tabelas de roteamento
uma característica do RIP é o fato de cada roteador gerar uma
mensagem contendo a tabela de roteamento a cada 30 segundos
uma mensagem do RIP não pode exceder a 512 bytes
o campo de dados (desde o identificador de família de protocolos
até o número de saltos) permite divulgar até 25 destinos em uma
mensagem do RIP

Almeida
IGRPIGRP
O IGRP é um protocolo de roteamento de vetor de distância
criado pela Cisco System
Característica:
Atualizações periódicas a cada 90 segundos
Atualizações de broadcast
atualizações de tabela de roteamento completa
Contagem até o infinito
Split horizon
atualizações acionadas com route poisoning
Balanceamento de carga (default até quatro caminhos)
Metrica mais complexas calculada a partir da largura de banda,
atraso, carga, confiabilidade e MTU (banda e atraso p/ default)

Almeida
OSPF (cont.)OSPF (cont.)
Funções adicionais do OSPF (cont.):
suporta rotas específicas por hosts ou por redes
verifica a autenticação das mensagens intercambiadas (evitando
os problemas que uma pessoa maliciosa pode causar com o RIP
para desviar mensagens, por exemplo, para seu PC)
suporta redes de acesso múltiplo, como a Ethernet
os gerentes podem definir redes virtuais, independentemente das
conexões físicas

Almeida
OSPFOSPF
Característica importantes do OSPF:
Utiliza a largura de banda de forma mais eficiente, enviando
apenas atualizações incrementais
Atualizações via multicast 224.0.0.5 e 224.0.0.6
Conhece a topologia da rede através de relacionamento entre
vizinhos
Não é limitado a uma contagem de saltos máxima de 15
Permite VLSM ( Variação no tamanho da rede Sub rede)
Possui opções de segurança definidos na especificações MD5
A métrica pode ser definida manualmente
O tempo de convergência nas alterações da rede é mais rápida

Almeida
Distância AdministrativaDistância Administrativa

Almeida
Interconexão através da WANInterconexão através da WAN

Almeida
Interconexão de RedesInterconexão de Redes
As redes de longa distância vêm sendo cada vez mais utilizadas
para a interconexão de redes locais
As redes interconectadas estão gradualmente evoluindo de uma
topologia em estrela (ponto a centro) para uma topologia em
malha parcial, ou até mesmo malha total
a mudança de topologia é possibilitada por novos serviços
comutados (mais econômicos) de transporte nas WANs
p/ ex.: frame relay, SMDS, ATM
os protocolos usuais de interconexão podem ser diretamente
encapsulados nos formatos exigidos pelos serviços públicos de
interconexão

Almeida
Interconexão de Redes (cont.)Interconexão de Redes (cont.)
Os protocolos de rede mais usuais para a interconexão de redes
são o protocolo IP e o IPX
roteadores que trabalham com IP ou IPX roteiam cada pacote
individualmente com base no endereço completo contido no
cabeçalho
como o serviço de transporte IP não garante a entrega de todos
os pacotes, o protocolo TCP, correndo por cima de IP nos
terminais interconectados, permite que se estabeleça uma
conexão lógica ponta a ponta
o TCP permite recuperação de erros
o TCP permite controle de fluxo

Almeida
Interconexão de Redes (cont.)Interconexão de Redes (cont.)
Os serviços de redes públicas WAN pode ser baseado em:
multiplexação determinística (redes E1)
multiplexação estatística
orientada a conexão com comutação de pacotes (X.25), de quadros
(frame relay) ou de células (ATM, DQDB)
não orientada a conexão com comutação de mensagens (SMDS)
os protocolos podem estar encapsulados (por exemplo, quadros de
frame relay -- contendo o protocolo de roteamento IP ou IPX -- sendo
transportados em uma rede de acesso E1 ou em uma rede de
interconexão backbone ATM, ou quadros de SMDS encapsulados em
células ATM ou DQDB)

Almeida
TDM: Multiplexação DeterminísticaTDM: Multiplexação Determinística
Multiplexação determinística:
O quadro de linha repete-se um número regular de vezes por
segundo
trib. 1
trib. 2
trib. 3
trib. 4
trib. n
trib. 1FAS trib. 2 trib. 3 trib. 4 ... trib. n FAS trib. 1 ...
sinal de alinhamento de quadro
a transmissão é síncrona
a velocidade do agregado é igual à soma das velocidades
dos tributários, mais o overhead necessário (para
alinhamento de quadro, alarmes, controle, justificação, etc.)

Almeida
TDM: Multiplexação EstatísticaTDM: Multiplexação Estatística
Multiplexação estatística:
As unidades de dados podem ser, segundo a tecnologia:
transmitidas continuamente ou apenas quando há dados
ter comprimento fixo ou variável
no caso de terem comprimento fixo, podem estar mapeadas em
slots um quadro síncrono de linha
trib. 1
trib. 2
trib. 3
trib. n
informaçãooverhead
a transmissão pode ser síncrona ou assíncrona
a velocidade do agregado pode ser inferior à soma das
velocidades dos tributários, pois a premissa é de que cada
tributária transmite por rajadas, com uma ocupação
percentual baixa do tempo total
buffer
buffer
buffer
buffer
informaçãooverhead ...
cada pacote traz seu próprio overhead

Almeida
Comutação de Sinais DeterminísticosComutação de Sinais Determinísticos
ts 1FAS ts 2 ts 3 ts 4 ... ts n FAS ts 1 ...
21 3 4 5 ... n
21 3 4 5 ... n
ts 1FAS ts 2 ts 3 ts 4 ... ts n FAS ts 1 ...
o comutador somente tem que copiar bits ou bytes de posições fixas no tempo
de um quadro que recebe aos intervalos de tempo em posições fixas de um
quadro que gera localmente e transmite para diante

Almeida
os dados contidos em cada
unidade de dados são roteados
segundo os endereços
contidos nos cabeçalhos
Comutação de Sinais EstatísticosComutação de Sinais Estatísticos
informação
overhead
informaçãooverhead informaçãooverhead informaçãooverhead
informação
informação
overhead
overhead
...
... ... ...
o comutador tem que
analisar o overhead
individual de cada unidade
de dados e mapear os
dados (contidos no campo
de carga útil) nas unidades
de dados que transmite
para diante, acrescentando
um novo overhead (ou, em
certos casos, mantendo o
mesmo overhead anterior)

Almeida
Em modo orientado a conexão (connection oriented), o
overhead de cada DU só tem significado local, e só é válido
enquanto dure a conexão lógica (virtual) entre os usuários
conectados
previamente a cada conferência, é necessário estabelecer uma
conexão
a conexão pode ser programada de forma semi-permanente nos
comutadores ou pode ser estabelecida dinamicamente mediante um
procedimento de sinalização
as tabelas de comutação associam um identificador de canal
lógico em uma porta de entrada a um canal lógico em uma porta
de saída do comutador
Modo Orientado a ConexãoModo Orientado a Conexão

Almeida
Encapsulação na Camada de EnlaceEncapsulação na Camada de Enlace
A camada de enlace corre entre pontos adjacentes, por debaixo da
camada IP ( ARP ou RARP)
a camada de enlace depende do meio utilizado (Ethernet, Token
Ring, FDDI, interface série RS-232, etc.)
além dos protocolos de enlace para ambientes Ethernet, há dois
protocolos de enlace especializados para interfaces série: SLIP e
PPP, com o driver de loopback associado
SLIP significa serial line IP
muito simples: o datagrama IP é emoldurado pelo caracter especial
end, hex c0
se esse caracter aparece entre os dados, é anulado pela
sequência SLIP ESC (hex db dc)
se essa sequência aparece entre os dados, é modificada para
hex db dd
PPP significa point to point protocol

Almeida
Protocolo CSLIP (SLIP Comprimido)Protocolo CSLIP (SLIP Comprimido)
Uma desvantagem de linhas série para tráfego interativo é o
tamanho do cabeçalho IP e TCP (20 mais 20 bytes)
há uma versão nova de SLIP, chamada CSLIP, que reduz o
cabeçalho de 40 para 3 ou 5 bytes
mantém o estado de até 16 conexões TCP em cada extremo e sabe
que alguns campos nos dois cabeçalhos não mudam nunca

Almeida
Frame Relay ,Frame Relay , X.25 e ATMX.25 e ATM

Almeida
Características básicas:
protocolo da rede de comutação de pacotes
velocidades baixas e médias de acesso (geralmente até 64 kbit/s)
comutadores de baixa capacidade
com recuperação de erros entre pontos adjacentes
implementação de controle de fluxo e recuperação de erros na
camada 2 (modelo OSI)
sinalização, multiplexação e roteamento na camada 3 (modelo
OSI)
funciona adequadamente sobre um suporte de transmissão de
qualidade normal
X.25X.25

Almeida
Características básicas:
mais que um protocolo (padrão da futura RDSI de faixa larga), é
uma tecnologia de rede
projetado para atender a serviços isócronos e anisócronos
utiliza pequenos pacotes chamados células, de comprimento fixo
as células têm 53 bytes
5 bytes de overhead
48 bytes de carga útil
as células são transportadas em quadros (da PDH ou SDH)
os quadros são subdivididos em slots de 53 bytes
para transportar as células
ATMATM

Almeida
Detalhamento deDetalhamento de Frame RelayFrame Relay

Almeida
Frame RelayFrame Relay
FATORES QUE MOTIVARAM O FRAME RELAY
Aumento nas velocidades de acesso
Inteligências nos dispositivos conectados as redes
Melhoria na qualidade dos meios de transmissão

Almeida
PADRÕES QUE GUIARAM O DESENVOLVIMENTO DO FRAME RELAY
 Frame Relay Forum,
 ANSI,
 ITU-T
 Group of Four ou Vendor Forum (consórcio formado pela
CISCO, Digital, Northern e Stratacom).

Almeida

Almeida
-FAIXAS DE UTILIZAÇÃO DE DLCI’s
Tabela 3 - ANSI / ITU-T
Tabela 4 - VENDOR-FORUM
DLCI Função
0 utilizado para gerenciamento da interface frame relay
1 - 15 reservados para uso futuro
16 - 991 disponíveis para circuitos virtuais de usuários
992 - 1007 gerenciamento do serviço frame relay - procedimento CLLM
1023 reservado
DLCI Função
0 canal de sinalização de controle de chamada
16 - 1007 disponíveis para circuitos virtuais de usuários
1008 - 1022 reservado
1023 utilizado para gerenciamento da interface frame relay

Almeida
Frame relayFrame relay
VC Circuito virtual entre dois DTE
PVC Circuito Virtual permanente, conceitualmente similar a
um link dedicado
SVC Circuito Virtual Comutado, conceitualmente similar a um
link discado
DTE Data Terminal Equipament. Destino final das conexões
FR. Os roteadores, por exemplo
DCE Data Communications Equipament, Switches Frame
relay.
Acess link Link entre o DTE e o DCE
Acess Rate Velocidade do Acess link
CIR Commited Information rate, taxa de transferência mínima
de um VC. Taxa superiores podem ser conseguidas se a
rede tiver disponibilidade.

Almeida
Terminologia Frame relayTerminologia Frame relay
Burst Rate Tempo durante o qual o DTE pode enviar dados em taxas
acima do CIR. Afeta o preço.
DLCI Data Link Connectoin Identifier ( Indentificador do link de
conexão).Endereço Frame Relay
FECN Bit que indica congestionamento na mesma direção do
frame atual.
BECN Bit que indica congestionamento na direção oposta de
frame atual
DE Bit que indica frame elegível para descarte.
NBMA Rede multiacesso sem suporte de broadcast
LMI Local Management interface. Protocolo utilizado entre
DTE e DCE para gerenciamento da conexão.
LAPF Cabeçalho básico frame-relay, inclui DLCI e bits FECN,
BECN e DE

Almeida
LMILMI
(Local Management Interface)(Local Management Interface)
Por existir a necessidade de controle ou gerenciamento das interfaces e para
possibilitar aos usuários da rede determinar o status de suas conexões,
foram incluídos dentro dos padrões do protocolo frame relay mecanismos de
sinalizações.
O protocolo de gerenciamento do frame relay é chamado de LMI ( Local
Management Interface).
Este protocolo utiliza DLCI´s específicos para enviar suas mensagens ,
diferentes daqueles usados para trafegar dados.
O LMI é aplicável apenas nas interfaces frame relay (UNI e NNI), e desta
maneira tem significado apenas local, ou seja, o circuito virtual do usuário é
monitorado em cada interface, as quais irão trocar informações de
gerência,possibilitando ao usuário determinar o status da conexão de
maneira fim a fim.

Almeida
Funções do LMIFunções do LMI
FUNCIONAMENTO DO LMI - funções básica
- VERIFICAÇÃO DO STATUS DO LINK
através de mensagens status e o status-Enquiry verifica a
integridade do link
- INFORMAÇÃO DE STATUS DO CVP
através de mensagens status e o status-Enquiry entre sub-redes verifica
a notificação de adição, deleção e disponibilidade de um CVP
- POLLING
O protocolo LMI implementa um pooling períodico ( heartbeat process)
este procedimento consiste de duas mensagens: O Status e o Status-
Enquiry

Almeida
- DIFERENTES ESPECIFICAÇÕES

Almeida
Operacões do LMIOperacões do LMI
NNI
A B
Rede Frame-Relay
Status Enquire Status Enquire
Status Status
Status Enquire
Status
UNI UNI
Rede Frame-Relay

Almeida
Endereçamento DLCIEndereçamento DLCI
Rede
Frame RelayDCE DCE
DLCI 42
DLCI 40
DLCI 41

Almeida
Outras consideraçõesOutras considerações
Tratamento de Broadcast::
Cada broadcast será repetido em cada VC. Pode causar
problemas de performace.
Para reduzir impacto, broadcast são colocados em uma fila
interna separada, no roteador, para serem enviados em paralelo
aos dados.
Mapeamento de endereços:
Associa um endereço de nó a um DLCI
Desnecessário para link ponto a ponto
pode ser substituído por inverse ARP, default para reteadores
Cisco.

Almeida
Acesso à RedeAcesso à Rede Frame RelayFrame Relay
FRAD
Rede Frame RelayRede Frame Relay
UNI
FRAD: Frame Relay Access Device
(ou Frame Relay Assembler /
Disassembler, por analogia com
o PAD X.25)
UNI: User - Network Interface
Serviços da rede: transporte simples,
orientado a conexão, de quadros
Serviços da UNI:
transferência bidirecional de quadros
preservação da ordem dos quadros
detecção de erros de transmissão,
formato e operação
transporte transparente dos dados de
usuário, com modificação somente dos
campos de endereço e controle de erros
não há confirmação da recepção de
quadros
Serviços do FRAD:
aplicações de dados interativos em blocos,
como transferências de arquivos ou CAD / CAM
transferência de arquivos
multiplexação de aplicações de baixa
velocidade em um canal de alta velocidade
tráfego interativo baseado em caracteres
(como edição de textos, com quadros curtos,
baixo caudal e baixo retardo

Almeida
Serviços PVC / SVCServiços PVC / SVC
SVC
para SVCs, os DLCIs são designados de forma dinâmica
as conexões virtuais são estabelecidas através de mensagens de
sinalização entre o FRAD e a rede frame relay (semelhantes ao
processo de sinais de discar, de chamada, campainha, ocupado,
etc.)
as mensagens de sinalização são transmitidas com o DLCI 0 ou
no canal D da RDSI
as mensagens são definidas nas Rec. Q.933, Q.931 e FRF.4
FRF = frame relay forum

Almeida
Formato Genérico do QuadroFormato Genérico do Quadro
endereço controle campo de informação FCS Flag
controle
IP
ender.
origem
IP
ender.
destino
IP
opções
IP
enchi-
mento
dados
IP
facilidades LCN tipo de
pacote
dados de
pacote
cabeç.
de transm.
cabeç. de
pedido/
resposta
dados
SNA
campo de informação
com pacote IP
com pacote SNA
com pacote X.25
Frame
Checking
Sequence
(CRC-16)
Flag
Nos protocolos mais usuais, os dados são transmitidos em estruturas
similares (HDLC); p. ex.:

Almeida
Segurança - Acess ListSegurança - Acess List

Almeida
Filtragem IPFiltragem IP
•Como funcionam as listas de acesso no roteador
•ACL - Acess Control List
ACLACL
Lógicade
Roteamento
Pacote
PermitPermit
DenyDeny
Lixo
1 - Os parâmetros da declaração acess-list são comparados com o pacote
2 - Se houver coincidência, realiza a ação especificada (Deny ou Permit)
3 - Se não houver coincidência, repetir os passos 1 e 2 para a próxima
declaração.
4 - Se não houver coincidência, Deny

Almeida
•Lista de Acesso Standart (padrão) - Lista simples e de processamento rápido.
Um único critério de coincidência é comparado, o endereço de origem do pacote
Comando Escopo
Acess-list n ação de
origem (máscara)
global
Parâmetro Descrição
n 1 a99 (standart) e
101 a 199 (extendido)
ação Deny ou permit
Origem Endereço IP de origem do
pacote, port protocol, etc
Máscara Filtro de endereço

Almeida
•Máscara OR IP do pacote = Máscara OR IP da ACL ?
Máscara IP no pacote IP na ACL Resultado
0.0.0.0 1.55.88.111 1.55.88.4 Não coincide
0.0.0.255 1.55.88.111 1.55.88.0 Coincide
0.0.255.255 1.55.56.7 1.55.0.0 Coincide
255.255.255.255 5.88.22.5 0.0.0.0 Coincide
32.48.0.255 33.1.1.1 1.1.1.0 Coincide
Máscara 0.0.0.0 pode ser substituida pela palavra host, antes do IP
Máscara 255.255.255.255 pode ser substituída pela palavra any sem o IP

Almeida
Exemplo de declaração extendidaExemplo de declaração extendida
Declaração Explicação do critério
Acess-list 101 deny tcp any
host 10.1.1.1
Qualquer origem, destino host
10.1.1.1 porta tcp 23
Acess-list 101 deny tcp any
host 10.1.1.1 eq telnet (eq=
destino)
Utiliza o nome da porta – telnet
Acess-list 101 deny udp 1.0.0.0
0.255.255.255 it 1023 any
Origem rede 1.0.0.0/8, qualquer
destino, porta, udp origem<
1023
Acess-list 101 deny udp 1.0.0.0
it 1023 44.1.2.3 0.0.255.255
Origem rede 1.0.0.0/16, destno
rede 44.1.0.0/16, porta udp
origem<1023
Acess-list 101 deny ip 33.1.2.0
0.0.0.255 44.1.2.3 0.0.255.255
Origem rede 33.1.2.0, destino
44.1.0.0/16, qualquer pacote ip
Acess-list 101 deny icmp
33.1.2.0 0.0.0.255 44.1.2.3
0.0.255.255 echo
Origem rede 33.1.2.0/24, destino
rede 44.1.0.0/16 pacote icmp
echo (ping)

Almeida
Lista de acesso com nomeLista de acesso com nome
1 - Nomes são mais intuitivos que números
2 - Nomes permitem mais do que 100 listas de acesso de cada
tipo
3 - Permitem a deleção de declarações individuais
4 - Novas declarações são colocadas no fim da lista.
Comando Escopo
Ip acess-group nome Interface
Ip acess-list
{extended/standart} nome
Global
Ação prot origem[máscara]
[comp port] destino
[máscara] comp pot]
[established]
Acess list

Almeida
Servidor
Windows NT
SWITCH
ROUTER
Win 98
HUB
Windows NT
Win 98 Win 98 Win 98
LA N a LA N - PPPLA N a LA N - PPP
Roteador 2
DSU/CSU
Servidor 2
Windows NT
DSU/CSU
Roteador 1
Servidor 1
Windows NT
132.147.160.81
132.147.160.80
44.0.0.1
44.0.0.2
REDE LOC A LREDE LOC A L

Almeida
Roteador
Servidor
Windows NT
Default Gateway
200.247.9.2
200.247.9.2
200.247.9.1
192.168.1.1
Default Gateway
192.168.1.1
PPP
Síncrono
PPP Sín c r on oPPP Sín c r on o
Internet
PPP A ssín c r on oPPP A ssín c r on o
Roteador
Servidor
Windows NT
Default Gateway
200.247.9.2
200.247.9.2
200.247.9.1
192.168.1.1
Default Gateway
192.168.1.1
PPP Assíncrono
Internet

Almeida
Dial Bac k u pDial Bac k u p
200.240.250.0
Servidor 1
Windows NT
Servidor 2
Windows NT
PC
200.240.250.4
200.240.250.3
200.240.250.2
200.240.250.1
200.240.240.2
200.240.240.1
(Link Principal)
Provedor
Secundário
- IP – Servidor Acesso Remoto: 200.240.245.5
- Linha Discada
- Link Backup
Roteador
Internet
A d d r e ss Tr an slat ionA d d r e ss Tr an slat ion
Roteador 1
Servidor 1
Windows NT
10.0.0.1 (outside)
Roteador 2
Servidor 2
Windows NT
Usuário 2
Usuário 1
10.0.0.2
(inside)

Almeida
In t e r v alo d e e n d e r e ç o IPg lob ais( N A T)In t e r v alo d e e n d e r e ç o IPg lob ais( N A T)
Servidor 1
DNS
192.168.1.0
Servidor 2
WWW
192.168.1.4
192.168.1.3
192.168.1.2
192.168.1.1
Roteador
200.240.230.2
Servidor 3
Windows NT
Internet
Faixa de endereços para NAT
- Rede: 200.240.231.224
- Máscara: 255.255.255.240
Se g u r an ç aSe g u r an ç a
Roteador
Link 1
Ethernet
Internet

Almeida
Topologia HDLCTopologia HDLC

Almeida
Modo de Interface - EthernetModo de Interface - Ethernet

Almeida
Configuração de Protocolo de RoteamentoConfiguração de Protocolo de Roteamento

Almeida
Topologia PPPTopologia PPP

Almeida
Interface EthernetInterface Ethernet

Almeida
Topologia X.25Topologia X.25

Almeida
Configuração do Protocolo X.25Configuração do Protocolo X.25

Almeida
Dial Up Line - PPPDial Up Line - PPP

Almeida
Interface AssincronaInterface Assincrona

Almeida
Configuração Interface DialerConfiguração Interface Dialer

Almeida
Linha AssincronaLinha Assincrona

Almeida
Configuração de Sub InterfaceConfiguração de Sub Interface

Almeida
Topologia Frame RelayTopologia Frame Relay

Almeida
EstatísticaEstatística
Campo Descrição
Serial ...is{up | down}
...is administratively down
Indica se a interface de hardware está ativa (quando a portadora é detectada
e/ou se a interface foi desabilitada pelo administrador
Line protocol is
{ up | down}
Usado para indicar sde o processo de software responsável por manusear a
linha está ativo, ou se foi desativado pelo administrador
Harware is... Especifica o tipo de hardware usado na interface.
Internet address is... Mostra o endereço IP e a máscara de sub-rede utilizado na interface.
MTU Unidade máxima de transmissão na interface
BW 1544 Kbit Indica o valor de largura de banda especificada através do comando
bandwidth
DLY Atraso (delay) da interface em milisegundos
Rely Confiabilidade da interface, onde 255/255 corresponde a 100%. Calculado
através da média exponencial sobre 5 min.
Load Carga da interface, , onde 255/255 corresponde a 100%. Calculado através
da média exponencial sobre 5 min.
Encapsulation Método de encapsulamento atribuído a interface. { PPP, HDLC, Frame relay}

Almeida
EstatísticaEstatística
Campo Descrição
Ignored Número de pacotes recebidos e ignorados pela interface devido. Broadcasts
e ruídos são agravantes deste contador
Abort Seqüência ilegal de bits na interface serial. Este contador indica que há um
problema no clock entre a interface e o link de dados
Packets output Pacotes transmitido pelo sistema
Bytes output Pacotes transmitido livre de erros pelo sistema
Underruns Número de vezes que o transmissor está sendo executado mais rápido do
que o roteador passa processar
Output errors Soma de todos os erros que causaram o final da transmissão, saindo do
sistema
Collisions Número de mensagens retransmitida devido colisão na ethernet
Interface resets Número de vezes que a interface foi reiniciada.
Restarts Número de vezes que a interface foi reiniciada, devido a erros
Carrier transsitions Número de vezes que o sinal de portadora foi alterado.

Almeida
ApêndiceApêndice
Apostila -versão 4.0
Revisão - v12.3.2003
Elaboração - Antonio Almeida de Jesus
Data - 19/05/2004
Paginação - 203 páginas
Bibliografia:
Internetwork Conections
Protocolo TCP IP
http www.cisco.com
http cyclades.com
guia de certificação para o exame 640-507 - Yuri Diógenes
cisco CCNA - Wendell Odom - guia oficial
CCNA EXAM Cerification Guide CCNA Exam #640-507
Apostila Netceptions

Curso de redes_cisco

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