Transparências usadas nas aulas
Transcrição
Transparências usadas nas aulas
Projecto de Redes de Alta Velocidade Fernando Boavida Edmundo Monteiro DEI / CISUC [email protected] [email protected] 1 Avaliação • Um exame, com consulta, versando a matéria abrangida nas aulas: 10 valores • Um trabalho prático (tipicamente, um projecto de uma rede): 10 valores 2 Sumário 1. Arquitecturas e Aplicações 2. Cablagem 3. Tecnologias 4. Equipamento 5. Planeamento e Projecto 3 1. Arquitecturas e Aplicações 4 Resumo • Arquitecturas abertas • OSI, TCP/IP • Arquitecturas proprietárias • SNA/APPN, DNA, NetWare, Appletalk, NetBIOS/NetBEUI, outras • Aplicações Telemáticas • Caracterização das aplicações • Necessidades de débito, atraso e perdas 5 Arquitectura OSI Aplica çã o • • International Standards Organization Divulgação – – • Se ssã o T ra nsporte Vantagens – – – • Restrita MAP/TOP, ISODE e GOSIPs Apre se nta çã o Normalização Abertura Funcionalidade Limitações – – – Complexidade Custo Maturidade Re de Liga çã o lógica F ísica Aplicações de comunicação (FTAM, VT, X.400, EDI, X.500, JTAM, CMIP, CAS E, etc.) Representação e codificação da informação, segurança e encriptação S incronização do diálogo entre aplicações, notificação de erros graves às aplicações Transferência extremo-aextremo, multiplexagem de aplicações (TP0,..., TP4) Endereçamento e encaminhamento (X.25, IS O IP) Detecção e recuperação dos erros (HDLC, LAPB, LLC, etc.) Interface mecanico e eléctrico (ou óptico) com o meio físico (V.24, V35, OC3, etc.) 6 Arquitectura TCP/IP • • ISOC (Internet Society) Divulgação – – • Aplica çõe s Vantagens – – – – – • Enorme Internet, Intranets Telnet, FTP, S MTP, HTTP, DNS , S NMP, NTP, NNTP, NFS , Finger, Whois, etc., etc. Enorme divulgação Simplicidade Baixo custo Grande número de aplicações suportadas Modelo cliente-servidor Limitações – – – QoS Espaço de endereçamento Segurança T ra nsporte UDP TC P ICMP R e de IP ARP Inte rfa ce com o M e io F í sico RARP Ethernet, FastEthernet, Giga Ethernet, Token Ring, FDDI, DQDB, ATM, Modems, X.25, Frame Relay,RDIS , Circutos dedicados, redes sem fios, etc., etc. 7 Arquitectura SNA/APPN Estabelecimento, gestão e LU se rvice s corte das sessões ma na ge r • • IBM Divulgação – • Vantagens – – – • Em ambientes IBM Segurança Fiabilidade Desempenho Codificação, compressão e Pre se nta tion formatação dos dados se rvice s Numeração de sequência, Da ta flow correlação de pedidos e control respostas de utiliz. Controlo do fluxo extremo-a- T ra nsmission extremo, controlo da control sequência Encaminhamento e controlo Pa th control do fluxo Limitações – – – – Abertura Complexidade Aplicações disponíveis Centralização (excepto APPN) Da ta link control Controlo do erros (S DLC) Interface com o meio físico Physica l 8 Arquitectura DNA N e tw o r k m a na ge m e nt • • Digital Equipment Corporation (DEC) Divulgação – – • Vantagens – – • Reduzida Só em ambientes DEC com sistema operativo VMS Segurança Fiabilidade Limitações – – – Abertura Aplicações disponíveis Divulgação N e tw o r k a p lic a tio n s N e tw o rk C o n tro l Pro g ra ms N e tw o rk File Tra n sfe r N e tw o rk Virtu a l Te rm in a l, e tc. S e ssio n co n tr o l S e ssio n C o n tro l M e ssa g e Pro to co l E n d - to - e n d co m m u n ica tio N e tw o rk S e rvice s Pro to co l R o u tin g D a ta lin k P h ysica l lin k Ro u tin g Pro to co l D D C M P, X.2 5 , Eth e rn e t, e tc. C o n tro la d o re s 9 Arquitectura NetWare • • • Novell Baseada na XNS da Xerox Divulgação – – • • Divulgação Segurança Fiabilidade Limitações – – Aplica çõe s Grande mas em declínio Em redes de PCs Vantagens – – – Netware core protocols (NCP) Abertura Aplicações disponíveis T ra nsporte S P X (uso opcional) S AP R e de Protocolos de a ce sso RIP IP X Ethernet, FastEthernet, Giga Ethernet, Token Ring, FDDI, DQDB, ATM, Modems, X.25, Frame Relay,RDIS , Circutos dedicados, redes sem fios, etc., etc. 10 Arquitectura Appletalk Aplica çã o • • Apple Computer Divulgação – – • Vantagens – – • Reduzida Só em ambientes Apple Simplicidade Integração no sistema operativo Se ssã o T ra nsporte Re de Appletalk filing protocol (AFP) Postscript Appletalk session protocol (AS P), AS DP, ZIP, PAP Appletalk transaction protocol (ATP), RTMP, AEP, NBP Datagram delivery protocol (DDP) Limitações – – – Abertura Aplicações disponíveis Divulgação Ace sso a o me io físico Ethernet, Token ring, Localtalk 11 Arquitectura NetBIOS/NetBEUI • • • Desenvolvido pela Sytek para a IBM NetBEUI = NetBIOS + SMB + NBF Divulgação – – • Vantagens – – – • Muito grande Integrado no DOS, Windows e Windows NT Simplicidade Eficiência Disponibilidade Limitações – – – Reduzida funcionalidade Não possui protocolo de encaminhamento (só funciona em redes “planas”) Implantado sobre TCP/IP ou IPX/SPX ultrapassa esta limitação Dependente de “broadcasts” 12 Outras arquitecturas • • • • • XNS da Xerox Lan Manager da 3COM Vines da Banyan Ungermann-Bass ... 13 Aplicações telemáticas • Aplicações Telemáticas Tradicionais • Aplicações multimédia • Novas Aplicações Telemáticas • Resultantes da integração de serviços de tradicionais telecomunicações em sistemas informáticos • Aparecimento de novas aplicações telemáticas 14 Aplic. telemáticas tradicionas • Acesso remoto a ficheiros • FTP, FTAM, NFS, RPC, etc. • Acesso remoto a sistemas informáticos • Telnet, VT, rlogin, etc. • Acesso remoto a recursos • Acesso remoto a bases de dados • RDBMS. 15 Aplic. telemáticas tradicionas • Comunicação entre utilizadores • Email, News, Talk, etc. • Suporte ao funcionamento das redes • DNS, SNMP, CMIP, etc. • Aplicações de acesso a informação • WWW, Gopher, Archie, Wais 16 Aplicações multimédia • Aplicações Multimédia • Som (voz, som HI-FI, etc.) • Imagem parada (fotografia remota, etc.) • Imagem em movimento (vídeo, HDTV, etc.) • Vídeo conferência 17 Monitores e Câmara Frontal Sistemas de video conferência Écran Écran Apresentador Câmara no tecto Mesa do Painél Participantes na Conferência Câmara do Apresentador Audiência 18 Normas p/ sist. multimédia Recomendação Tipo de rede Vídeo Áudio Dados H.310 Rede ISDN de banda larga (B-ISDN), ATM H.261, H.262 (MPEG-2) G.711, G,722, G.728, MPEG1,2 T.120 H.320 Rede ISDN de banda estreita (N-ISDN) H.261, H.263 G.711, G.722, G.728 T.120 H.321 Rede ISDN de banda larga (B-ISDN), ATM H.261, H.263 G.711, G,722, G.728 T.120 H.322 Rede de comutação de pacotes com largura de banda garantida (ISO Ethernet) Redes de pacotes, sem largura de banda garantida H.261, H.263 G.711, G,722, G.728 T.120 H.261, H.263 G.711, G.722, G.728, G.723.1, G.729 T.120 N-ISDN, redes móveis, PSTN H.261, H.263 G.723.1 T.120 H.323 H.324 19 Recomendações T. 120 Controlador de Nó Aplicações Controlo Genérico de Conferência (T.124) Serviço de Comunicação Multiponto (T.122/125) Protocolos de Transporte (T.123) Recomendações T.120 da ITU-T 20 Normas p/ codificação e compressão de sinais audiovisuais • Joint Photographic Coding Expert Group (JPEG) • Motion Picture Expert Group (MPEG) • Joint Bilevel Image Group (JBIG) 21 Novas aplicações telemáticas • Trabalho cooperativo • Supercomputação distribuída • Realidade virtual 22 Necessidades das Aplicações • Débito binário • Débito de pico • Débito médio • Atraso de trânsito • Atraso máximo • Variação do atraso (jitter) • Taxa de erros • Taxa máxima • Variação (jitter) 23 Qualidade de Serviço • As necessidades das aplicações são expressas através de um conjunto de parâmetros de Qualidade de Serviço (QoS) • As arquitecturas de comunicação actuais têm dificuldades em suportar a definição de parâmetros de QoS 24 Débito binário • CBR — Constant bit rate • destinado a aplicações com necessidades fixas de débito (ex. vídeo não comprimido) • VBR — Variable bit rate • destinado a aplicações com necessidades de débito caracterizadas por um valor médio e por um valor de pico (ex. vídeo comprimido) • ABR — Available bit rate • destinado a aplicações com necessidades indefinidas de débito (ex. vídeo “on demand”, dados) • UBR — Unspecified bit rate • destinado a aplicações sem necessidades de débito (ex. dados não prioritários) 25 Atraso de trânsito • A ITU-T define (recomendação G.114) três escalões de atraso máximo (extremo-a-extremo) para as aplicações telemáticas • Até 150 ms — atrasos aceitáveis para a maioria das aplicações; • De 150 a 400 ms — atrasos com impacto em algumas aplicações; • Acima de 400 ms — atrasos inaceitáveis no planeamento de redes de telecomunicações; 26 Variação do atraso (jitter) • São normalmente considerados os seguintes tipos de aplicações telemáticas • Aplicações isócronas, sensíveis ao atraso máximo (ex. vídeo de banda constante); • Aplicações não isócronas, sensíveis ao atraso máximo (ex. vídeo de banda variável); • Aplicações não isócronas, insensíveis ao atraso máximo (ex dados, vídeo “on demand”); 27 Taxa de erro • São normalmente aceites os seguintes valores de taxas de erro • 10-4 para as aplicações de voz e aplicações de transferência de ficheiros • 10-6 para as aplicações interactivas de dados • 10-7 para as aplicações de transferência de imagem • 10-8 para as aplicações de transferência interactiva de imagens comprimidas. 28 Caracterização das aplicações [ms] 1000 CORREIO ELECTRÓNICO VIDEO "ON DEMAND" TRANSF. DE FICHEIROS 100 variação do atraso DADOS INTERACTIVOS IMAGEM PARADA DADOS INTENSIVOS SUPER COMPUTAÇÂO IMAGEM HDTV REALIDADE VIRTUAL 10 IMAGEM MOVIMENTO AUDIO HI-FI VOZ 1 0,01 0,1 1 10 débito máximo 100 1000 [Mbps] 29 Tipos de Aplicações • Aplicações Best-effort • Aplicações tradicionais de dados • Tolerantes a variações de débito, atraso e perdas • Aplicações Continuous-media • Novas aplicações telemáticas • Garantias de débito, atraso e perdas • Aplicações Adaptativas • Degradam a qualidade em função da QoS disponível no sistema de comunicação 30 Débito - áudio Qualidade Telefone Teleconferência CD Formatos bits / amostra Taxa bruta Taxa comprimida 8 K amostras / s * 8 bits / amostra 16 K amostras / s x * 8 bits / amostra 44,1 Kamostras / s * 16 bits / amostra 64 Kbps 8-32 Kbps 128 Kbps 48-64 Kbps 705,6 Kbps 128 Kbps 31 Débito - imagem parada Qualidade Formatos bits / amostra Normal SVGA 640 pixel * 480 linhas * 2.458 Mbps 8 bits / pixel 720 pixel * 576 linhas * 6,636 Mbps 16 bits / pixel 1280 pixel * 1024 linhas * 31,46 Mbps 24 bits / pixel JPEG Alta resolução Taxa bruta Taxa comprimida 24-245 Kbps 104-830 Kbps 0,3-3 Mbps Nota: As taxas são calculadas considerando a transmissão de uma imagem por segundo 32 Débito - vídeo Qua lida de Fo rma to s bits / a mo s tra Ta xa bruta Ta xa c o mprimida QCIF (H.261) 176 pixe l * 144 linhas * 12 bits / pixe l * 30 frame / s 9.115 Mbps n x 64 Kbps MPEG-4 (H.320) 176 pixe l * 144 linhas * 12 bits / pixe l * 10 frame / s 3.04 Mbps 64 Kbps CIF (H.261) 352 pixe l * 288 linhas * 12 bits / pixe l * 30 frame / s 36,45 Mbps n x 384 Kbps MPEG-1 (PAL) 352 pixe l * 288 linhas * 12 bits / pixe l * 25 frame / s 30,4 Mbps 1,15-3 Mbps MPEG-1 (NTS C) 352 pixe l * 240 linhas * 12 bits / pixe l * 30 frame / s 30,4 Mbps 1,15-3 Mbps VCR CIF (MPEG-2) 352 pixe l * 240 linhas * 12 bits / pixe l * 30 frame / s 30,4 Mbps 4 Mbps TV MPEG-2 (PAL) 720 pixe l * 576 linhas * 12 bits / pixe l * 25 frame / s 124,4 Mbps 15 Mbps MPEG-2 (NTS C) 720 pixe l * 480 linhas * 12 bits / pixe l * 30 frame / s 124,4 Mbps 15 Mbps HDTV 1920 pixe l * 1080 linhas * 16 bits / pixe l * 30 frame / s 994,3 Mbps 135 Mbps MPEG-3 1920 pixe l * 1080 linhas * 12 bits / pixe l * 30 frame / s 745,8 Mbps 20-40 Mbps Vide ofone Vide oconfe rê ncia HDTV (n = 1, 2) (n = 1, 2,..5) 33 Conclusão • A caracterização das necessidades das Aplicações Telemáticas • A identificação das Arquitecturas Protocolares para o seu suporte são o primeiro passo no Planeamento e Projecto de Redes Informáticas 34 2. Cablagem 35 Resumo • • • • Normas de cablagem Subsistemas de cablagem Especificação de componentes Testes e certificação da cablagem 36 Cablagem • Conjunto do equipamento passivo • cabos, tomadas, armários de distribuição e interligação, etc. • Interligação dos equipamentos activos • hubs, routers, bridges, switches, etc. • Suporte físico das infra-estruturas de comunicações 37 Sistemas de cablagem • Devem ser incluídos nos edifícios e nos campus a par das redes eléctricas, de gás, de água, etc. • Devem ser genéricos, independentes das tecnologias • Devem ser flexíveis de modo a poderem acompanhar a alterações na utilização dos espaços e a evolução das tecnologias • Devem ser baseados em soluções abertas e normalizadas (normas ISO 11801 e EN 50173) 38 Subsistemas de cablagem • Cablagem de backbone de campus • Interliga os edifícios dentro de um campus • Suportada no distribuidor de campus (CD) • Cablagem de backbone de edifício • Interliga os vários piso (ou zonas) de um edifício • Suportada no distribuidor de edifício (FD) • Cablagem de piso (ou horizontal) • Interliga os distribuidores e as tomadas de telecomunicações (TO) • Suportada nos distribuidores de piso (FD) 39 Distribuidores de piso (FD) – Um FD por cada 1000 m2 – Um FD por cada piso do edifício (normalmente) – Em pisos pouco povoados um FD para vários pisos adjacentes – Minimizar o número de FDs 40 Tomadas (TO) • Equipadas com conectores ISO 8877 (RJ45) • Nas proximidades de cada posto de trabalho (na parede ou no chão) • No mínimo duas tomadas por cada 10 m2 de área de trabalho (voz + dados) • Etiquetadas de forma visível • Acompanhadas de tomadas de energia com circuito de terra (idealmente triplas) 41 Cablagem S ubs is te ma Tipo de c a bo Co mprime nto má ximo Ho riz o ntal C a bo s de co bre 100 m (incluindo chico te s ) Fibra ó ptica 500 m (incluindo chico te s ) Backbo ne de e difício C a bo s de co bre Fibra ó ptica Backbo ne de campus 500 m (incluindo chico te s ) C a bo s de co bre Fibra ó ptica 1500 m (incluindo chico te s ) 42 Cabos de cobre • • • • CAT 3: 16 MHz de largura de banda CAT 4: 20 MHz de largura de banda CAT 5: 100 MHz de largura de banda CAT 5e: 100 MHz de LB + especificações adicionais para suporte de Gb Ethernet • Em fase de normalização: – CAT 6: 200 MHz de largura de banda – CAT 7: 600 MHz de largura de banda 43 Cabos de fibra óptica • Multimodo – 50 (ou 62,5) / 125 µm (núcleo / bainha) – ligações mais simples – menor custo de instalação • Monomodo – – – – – 10 / 125 µm (núcleo / bainha) não é afectada por dispersão modal suporta distâncias superiores ligações mais delicadas maior custo de instalação 44 Cabos recomendados • Subsistema horizontal • Cabo CAT 5e (ou superior) para dados e voz • Fibras de 50 / 125 µm em situações especiais (em alternativa 62,5 / 125 µm) • Subsistemas de backbone • Cabo CAT 3 (ou superior) para backbone de voz • Fibras de 50 / 125 µm para dados (em alternativa 62,5 / 125 µm) • Se distâncias entre CDs e BDs > 3 Km • Fibras monomodo 45 Distribuidores (bastidores) • Normas IEC 297 e EIA RS 310C • Montagem rack de 19” de largura • Altura (Us) em função das necessidades (espaço para eq. activo) • Painéis passivos ISO 8877 para terminação dos cabos de cobre • Painéis passivos com fichas SC (ou ST) para terminação dos cabos de fibra • Guias para a arrumação dos chicotes de interligação 46 Blindagens • UTP — Unshielded Twisted Pair • Sem qualquer tipo de blindagem • STP — Shielded Twisted Pair • Com blindagem individual em cada par de condutores • Com blindagem geral envolvente • S/UTP — Screened/UTP • Sem blindagem individual • Com blindagem geral envolvente (Screen) • Também referidos por FTP (Foiled Twisted Pair) 47 Testes e certificação • Todos os componentes da cablagem devem ser testados • Na certificação da cablagem de cobre (UTP, STP ou S/UTP) são usados “Cable Scaners” • Na certificação da cablagem de Fibra óptica são usados medidores de atenuação óptica • A certificação automática deve ser complementada com inspecção visual dos componentes instalados 48 Conclusão • A cablagem informática deve: • Ser independente das tecnologias (o mais possível) • Ter em conta as necessidades das aplicações • Poder resistir a alterações na utilização dos espaços • Poder resistir à evolução das tecnologias de comunicação • Ser normalizada (ISO 11801 e EN 50173) 49 3. Tecnologias 50 Resumo • • • • • Redes pessoais (PANs) Redes locais (LANs) Redes de armazenamento (SANs) Redes metropolitanas (MANs) Redes alargadas (WANs) 51 PANs, LANs e SANs • • • • • • • • Ethernet Token Ring Token Bus FDDI ATM Wireless Fiber Channel (SANs) Bluetooth (PANs) 52 LANs: Ethernet Variante Meio 10-Base-2 coaxial 10-Base-T UTP CAT3 10-Base-FL Utilização Divulgação Custo / porta Reduzido 10 c Posto trabalho Muito elevado 5c fibra backbone Algum 30 c 100-Base-TX UTP CAT5 Posto trabalho Elevado 10 c 100-Base-FX fibra backbone Elevado 50 c 1000-Base-SX fibra backbone Elevado 100 c 1000-Base-LX fibra backbone Algum 150 c 1000-Base-T UTP CAT 5e Posto trabalho Emergente 80 c 10000-Base-? Fibra / CAT 7 ? Futuro ? 53 LANs: Wireless • Tecnologias • Spread spectrum em microondas • Link laser • Infravermelhos • Utilizações • • • • Interligação das redes de edifícios Redes locais em “open space” Velocidades de 1, 2, 4 e 10 M bps Distância entre antenas até 3 Km • Norma IEEE 802.11 54 MANs • • • • • • • FDDI ATM DQDB SMDS CATV HDSL FWA 55 MANs: DSL Variante Débito (downstr; upstream) Distância entre o util. e o nó da rede Exemplos de aplicações ADSL 1.544 a 6.1 Mbps; 16 a 640 Kbps de 3 a 6 Km, consoante o Acesso à Internet, Video-adébito pedido, Acesso remoto a LANs HDSL 1.544 a 2.48 Mbps duplex Até 3600 metros T1/E1, Acesso a servidores em LANs e WANs VDSL 1.54 a 55 Mbps; 1.54 a 2.3 Mbps De 300 a 1300 m, Consoante o débito Acesso a redes ATM e redes de alto débito 56 WANs • • • • • • • Rede telefónica Circuitos digitais (TDM e SDH) X.25 Frame Relay RDIS ATM WDM 57 WANs: TDM • Capacidades disponíveis (ITU-T) – – – – – – E1 fraccional E1 = 30 x 64 K + 128 K E2 = 4 x E1 + 296 K E3 = 4 x E2 + 416 K E4 = 4 x E3 + 1892K E5 = 4 x E4 + 7092K = n x 64 Kbps = 2,048 Mbps = 8,488 Mbps = 34,368 Mbps = 139,264 Mbps = 564,148 Mbps 58 WANs: SDH SONET OCn ITU-T STMn Débito (Mbps) 1 - 51,84 3 1 155,52 12 4 622,08 24 8 1 244,16 48 16 2 488,32 59 Tecnologia ATM • Baseada na comutação de células de 53 bytes (5 de cabeçalho + 48 de dados) • LANs,MANs e WANs • Transporte integrado de informação • Fornecimento de qualidade de serviço (QoS) • Complexa e imatura • Pouco adequada ao transporte de IP 60 Tecnologia WDM • • • • • Wavelength Division Multiplexing LANs,MANs e WANs Fibra óptica Débitos de 2,44 a 9,9 Gbps Dense WDM (DWDM) pode ir até 100 Gbps !!!! 61 Conclusão • Grande diversidade de tecnologias • Tecnologias correntes • 100-Base-TX, 100-Base-FX, 1000-BaseSX, HDSL, RDIS, Frame-Relay, Circuitos digitais • Tecnologias emergentes • 1000-Base-T, FWA, WDM 62 4. Equipamentos 63 Resumo • Equipamento de interligação de redes – Repetidores – Pontes – Encaminhadores • Equipamentos de teste e diagnóstico – Analisadores de cablagem – Analisadores de protocolos • Equipamento de segurança – Firewalls 64 Interligação de redes • A interligação de redes faz-se em três níveis diferentes: – No nível Físico com REPETIDORES – No nível de Ligação Lógica com PONTES (Bridges) – No nível de Rede com ENCAMINHADORES (Routers) 65 Repetidores • Operam na camada física • Servem para expandir redes além dos limites impostos pelo tipo de cabo • Servem para interligar troços de redes com cablagem diferente • Não isolam tráfego • Podem ser usados para conversão de sinais com características diversas 66 Repetidores Repetidor Repetidores para Fibra Óptica Segmento 1 Segmento 2 Segmento 3 fibra óptica Sistema Terminal Sistema Terminal Aplicação Aplicação Apresentação Apresentação Sessão Sessão Transporte Transporte Rede Rede Ligação de Dados Repetidor Ligação de Dados Nível Físico Nível Físico Nível Físico Segmento 1 Segmento 2 67 Hubs • Equipamentos com funções de repetidor / concentrador • Múltiplas portas (8,12,16,24,32,36,48,...) • Múltiplas tecnologias • • • • • 10-Base-T, 10-Base-FL 100-Base-TX, 100-Base-FX Token Ring FDDI ... 68 Hubs HUB Postos de trabalho HUB HUB HUB Postos de Trabalho HUB 69 Pontes (bridges) • • • • • Operam na camada de Lig. Lógica Interligam redes distintas Isolam o tráfego interno a cada rede Deixam passar o tráfego inter-redes Suportam protocolos de bridging (Spanning Tree) 70 Pontes Sistema Terminal Sistema Terminal Aplicação Aplicação Apresentação Apresentação Sessão Sessão Transporte Transporte Rede Ponte Rede Ligação de Dados Ligação de Dados Ligação de Dados Nível Físico Nível Físico Nível Físico Segmento / Lan 1 Segmento / Lan 2 71 Pontes Base de dados de 'Forwarding' Endereço Porto Software de Bridging MAC LAN 1 MAC LAN 2 LAN 1 LAN 2 72 Pontes multitecnologia • As pontes permitem a interligação de redes com tecnologias diferentes • Exemplos: – – – – – – – 10-Base-T, 100-Base-TX 10/100-Base-T (autosensing) 10-Base-T, Token Ring 10-Base-T, DQDB 100-Base-TX, 1000-Base-SX 100-Base-TX, ATM ... 73 Pontes multitecnologia LAN 1 LAN 2 Fibra óptica Bridge Repetidores de fibra óptica Bridge LAN 4 LAN 3 Bridge ISDN Bridge 74 Encaminhadores (routers) • Operam na camada de rede • Permitem a interligação de subredes distintas • Utilizam de protocolos de encaminhamento (ex. RIP, OSPF) • Suportam múltiplas tecnologias LAN, MAN e WAN 75 Encaminhadores Sistema Terminal Sistema Terminal Aplicação Aplicação Apresentação Apresentação Sessão Sessão Transporte Encaminhador Transporte Rede Rede Rede Ligação de Dados Ligação de Dados Ligação de Dados Nível Físico Nível Físico Nível Físico Rede A Rede B 76 Routers multiprotocolo • Suportam o encaminhamento simultâneo de vários protocolos • Protocolos vulgarmente suportados • IP (TCP/IP), IPX (Netware), CLNP (OSI), X.25 (OSI), PC (SNA), RP (DECnet), DDP (Appletalk), IDP (XNS), etc. • Protocolos de encaminhamento suportados • RIP, IGRP, OSPF, BGP, etc. 77 Routers multiprotocolo R Ethernet Token Ring WAN R MAN R R R WAN ATM R WAN R 78 Encaminhamento IG IG IG IG IG IG IG IG IG EG Sistema autónomo EG Sistema autónomo Core Network Sistema autónomo EG IG IG IG IG IG IG - Interior Gateway EG - Exterior Gateway 79 Comutadores (switches) • Designação genérica de equipamentos que efectuam a comutação de pacotes, quadros ou células • A comutação é efectuada por hardware com desempenho elevado – Switch Layer 3 => router – Switch Layer 2 => bridge 80 Switches (cont.) HOST 1 HOST 2 HOST 3 HOST 4 HOST 7 HOST 8 SWITCH HOST 5 HOST 6 81 Switches (cont.) • Algumas variações tecnológicas – VLANs – Cut-through – Tag switching – Short-cut routing – Fast IP – MPOA 82 Switches - VLANs Switch VLAN B Switch Switch Switch VLAN A VLAN C 83 Equipamento de gestão • Protocolos de gestão de rede – SNMP na arquitectura TCP/IP – CMIP na arquitectura OSI • Aplicações de gestão – – – – Transcend da 3Com CiscoWorks da Cisco Optivity da BayNetworks …. • Plataformas de gestão – Openview da HP – NetView da IBM – SunNet Manager da SUN 84 Equip. de segurança • Firewalls / packet filters • Equipamento de criptografia • Equipamento de autenticação • • • • smart cards scanners de impressões digitais scanners de retina ... 85 Equip. de teste • Teste de cablagem • Scanners de cablagem • Medidores de atenuação em Fibras Ópticas • Reflectrometria óptica no tempo (OTDR) • Teste de equipamentos • Analisadores de protocolos • Sniffers • ... 86 Teste de cablagem (cobre) Patch Panel Tomada de parede Patch Cord Patch Cord Cabo em teste Unidade de teste local Unidade de teste remota 87 Teste de cablagem (fibra) Patch Panel Tomada RX 2 Unidade de teste local TX 2 RX 1 TX 1 Cabo de 1 metro de fibra óptica Fibra em teste Unidade de teste remota Cabo de 1 metro de fibra óptica 88 Outro equip.de redes • • • • • • Modems Transceivers Servidores de terminais Servidores de impressoras Multiplexadores ... 89 Conclusão • Principais equipamentos de rede: – repetidores – pontes – encaminhadores • Repetidores: custo reduzido e pouca funcionalidade • Pontes: custo médio e média funcionalidade • Encaminhadores: funcionalidade elevada e custo elevado 90 5. Planeamento e Projecto 91 Resumo • Decomposição hierárquica • Planos de análise • Faseamento de actividades 92 Decomposição hierárquica Subsistema de núcleo (core) WAN e/ou MAN Subsistema de distribuição Subsistema de acesso Subsistema de backbone campus LAN Subsistema de backbone edifício Subsistema horizontal 93 Planos de análise • • • • • • • Aplicações telemáticas Arquitecturas protocolares Sistemas de cablagem Tecnologias de comunicação Aspectos de gestão Aspectos de segurança Equipamento de comunicações 94 Faseamento Actividades Tarefas Requisitos Definição dos objectivos do projecto Levantamento das necessidades Identificação das condicionantes Planeamento Definição do modelo de funcionamento Definição da arquitectura lógica Dimensionamento Projecto Especificação Definição das condições de instalação Peças desenhadas Medições e orçamento Assistência Assistência ao projecto Fiscalização Teste Teste Certificação 95 Análise dos requisitos • Definição dos objectivos • Levantamento das necessidades • Funcionalidade, abrangência, qualidade, segurança, disponibilidade, adaptabilidade, escalabilidade, interoperabilidade, gestão e custo • Identificação das condicionantes • Temporais, operacionais, ambientais 96 Planeamento • Modelo de funcionamento – Caracterização dos grupos de utilizadores – Caracterização das aplicações a suportar • Definição da arquitectura lógica – Componentes LAN – Componentes WAN • Dimensionamento – Caracterização dos fluxos individuais e agregados – Dimensionamento das ligações 97 Modelo de funcionamento (exemplo) S6 S5 S4 S3 S2 S1 P1 Internet Sede G1 G2 Rede telefónica G7 Best-effort WAN Adaptativo Continuous-media ... Filial A P2 Filial D P5 G3 S7 G6 S10 98 Arquitectura lógica (exemplo) Internet S1 Switch Router S2 P1 Switch S3 Rede telefónica Switch G1 G2 S5 S4 S6 G1 G2 Router Router Switch Router Switch P2 G3 G7 Switch P3 G3 S7 G4 Router Switch P4 G4 S8 G5 P5 G5 S9 G6 G6 S10 99 Dimensionamento (exemplo) Aplicação Débito nominal [Kbps] Débito Número de Número de excepção fluxos a fluxos a [Kbps] montante jusante Factor de Débito total simulta- p/ aplicação neidade [Kbps] Consulta E-mail 2 280 20 6 0,30 12 Transac. WWW 16 140 20 6 0,30 96 4 140 20 6 0,30 24 Interacção remota 0,4 8 20 6 0,30 2,4 Transf. fich. WAN 80 280 20 2 0,10 160 Trsf. fich. Internet 40 70 20 2 0,10 80 VoIP 32 32 20 2 0,10 64 VCoIP 64 64 20 1 0,05 64 Transac. BD Necessidade total de débito na ligação agregada [Kbps] Capacidade mínima da ligação (maior dos débitos de excepção suportado) [Kbps] Escalão de incremento de capacidade da ligação [Kbps] Margem de débito para evolução [Kbps] Especificação de débito da ligação agregada [Kbps] Taxa nominal de utilização da ligação agregada [%] 502,4 280 64 0 512 98% 100 Projecto • Parte 1: Ambiente de projecto • • • • Objecto do projecto Princípios orientadores Arquitectura lógica Estrutura física • Parte 2: Especificações • • • • • • Especificação de componentes passivos Especificação do equipamento activo Especificação de equipamento de segurança Especificação de servidores de comunicações Especificação de equipamento de voz Equipamento de gestão e manutenção 101 Projecto (cont.) • Parte 3: Instalação e verificação • Definição das condições de montagem de passivos • Definição das condições de instalação de equipamento • Definição das condições de Teste e Certificação • Anexos • Medições • Peças desenhadas • Orçamento 102 Conclusão • O Planeamento e Projecto de uma rede informática é suportado por uma metodologia de três dimensões – Decomposição hierárquica – Análise por planos – Faseamento de actividades 103 Conclusão geral • Para o planeamento e projecto de redes informáticas é necessário o conhecimento: • • • • • Das arquitecturas e das aplicações Dos sistemas de cablagem Das tecnologias de comunicação Dos equipamentos De metodologias de planeamento 104