ccna 4.0 - aw - 01 introduçao a wans

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Alternar idioma para English | Pesquisar | Glossrio ndice do curso: 1 Introduo a WANs

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CCNA Exploration - Acessando a WAN1I ntroduo a WANs1.0 Introduo do captulo1.0.1 Introduo do captulo Pgina 1: Quando uma empresa comea a incluir filiais, servios de comrcio eletrnico ou operaes globais, uma nica rede LAN (rede local) deixa de ser suficiente para atender a seus requisitos de negcios. O acesso rede remota (WAN) se tornou essencial para as grandes empresas atuais. H vrias tecnologias WAN para atender s diferentes necessidades de negcios e muitas formas de escalar a rede. Adicionar acesso WAN apresenta outras consideraes, como segurana de rede e gerenciamento de endereo. Dessa forma, projetar uma WAN e escolher os servios corretos de rede no so questes simples. Neste captulo, voc comear a explorar algumas das opes disponveis para projetar WANs empresariais, as tecnologias disponveis para implement-las e a terminologia utilizada para abord-las. Voc obter informaes sobre como selecionar tecnologias WAN apropriadas, servios e dispositivos para atender aos requisitos de negcios de uma empresa em expanso. As atividades e os laboratrios confirmam e reforam sua aprendizagem. Concluindo este captulo, voc poder identificar e descrever as tecnologias WAN apropriadas para habilitar servios WAN integrados em uma rede corporativa em vrios locais. Exibir meio visual

1.1 Prestando servios integrados empresa1.1.1 Apresentando redes remotas (WANs) Pgina 1: O que uma WAN? WAN uma rede de comunicao de dados que funciona alm do escopo geogrfico de uma rede local. As WANs so diferentes das redes locais em vrios aspectos. Enquanto uma rede local conecta computadores, perifricos e outros dispositivos em um nico prdio ou outra rea geogrfica menor, uma WAN permite a transmisso dos dados em distncias geogrficas maiores. Alm disso, uma empresa deve contratar um provedor de servio WAN para utilizar os servios de rede dessa operadora. As redes locais costumam ser da companhia ou organizao que as utilizam. As WANs utilizam instalaes fornecidas por um provedor de servios ou operadora, como uma companhia telefnica ou empresa de cabeamento, para conectar os locais de uma organizao aos locais de outras organizaes, a servios externos e a usurios remotos. As WANs normalmente transportam vrios tipos de trfego, como voz, dados e vdeo. Aqui esto as trs principais caractersticas das WANs:z z

As WANs normalmente conectam dispositivos separados por uma rea geogrfica maior do que a que pode ser atendida por uma rede local. As WANs utilizam os servios das operadoras, como companhias telefnicas, empresas de

http://curriculum.netacad.net/virtuoso/servlet/org.cli.delivery.rendering.servlet.CCSer... 08/07/2011

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TV a cabo, sistemas de satlites e provedores de rede. As WANs utilizam conexes seriais de vrios tipos para fornecer acesso largura de banda em grandes reas geogrficas.

Por que as WANs so necessrias? As tecnologias de rede local fornecem velocidade e economia na transmisso de dados em organizaes em reas geogrficas relativamente pequenas. No entanto, h outras necessidades de negcios que precisam de comunicao entre locais remotos, inclusive as seguintes:z z

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As pessoas no escritrio regional ou nas filiais de uma organizao precisam ser capazes de se comunicar e compartilhar dados com o local central. As organizaes normalmente desejam compartilhar informaes com outras organizaes em grandes distncias. Por exemplo, fabricantes de software sempre comunicam informaes sobre produtos e promoes aos distribuidores que vendem seus produtos para usurios finais. Os funcionrios que viajam a negcios sempre precisam acessar informaes presentes em suas redes corporativas.

Alm disso, os usurios de computadores domsticos precisam enviar e receber dados em distncias cada vez maiores. Aqui esto alguns exemplos:z z

Agora comum em muitas residncias que os clientes se comuniquem com bancos, lojas e vrios fornecedores de mercadorias e servios via computadores. Os alunos realizam pesquisas relativas s aulas acessando ndices de bibliotecas e publicaes localizados em outras partes do pas, alm de outras partes do mundo.

Como obviamente no possvel conectar computadores em um pas ou em todo o mundo da mesma forma que os computadores so conectados em uma rede local com cabos, surgiram tecnologias diferentes para atender a essa necessidade. Cada vez mais, a Internet est sendo utilizada como uma alternativa barata utilizao de uma WAN corporativa em alguns aplicativos. H novas tecnologias disponveis para as empresas fornecerem segurana e privacidade em suas comunicaes e transaes na Internet. As WANs utilizadas por elas mesmas, ou em conjunto na Internet, permitem a organizaes e indivduos atender a suas necessidades de comunicao remota. Exibir meio visual

1.1.2 A empresa em evoluo Pgina 1: Empresas e suas redes Na medida em que as empresas crescem, elas contratam mais funcionrios, abrem filiais e atingem mercados globais. Essas alteraes tambm influenciam seus requisitos de servios integrados e orientam seus requisitos de rede. Neste tpico, iremos explorar como as redes corporativas so alteradas para acomodar seus requisitos de negcios em alterao. Todo negcio nico e como uma organizao cresce depende de muitos fatores, como o tipo de produtos ou servios vendidos pela empresa, a filosofia de gerenciamento dos proprietrios e o clima econmico do pas no qual a empresa atua. Em momentos de crise econmica, muitas empresas se concentram em diminuir sua lucratividade, aumentando a eficincia de suas operaes existentes, a produtividade de funcionrios e diminuindo os custos operacionais. Estabelecer e gerenciar redes pode


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representar despesas significativas de instalao e funcionamento. Para justificar essa grande despesa, as empresas esperam que suas redes apresentem o desempenho ideal e sejam capazes de oferecer um conjunto cada vez maior de servios e aplicativos para suportar a produtividade e a lucratividade. Para ilustrar, vejamos um exemplo de uma empresa fictcia chamada Span Engineering e como seus requisitos de rede mudam na medida em que a empresa cresce de um pequeno negcio local para uma empresa global. Clique nas guias na figura para ver cada estgio de crescimento e a topologia de rede associada. Pequeno escritrio (rede local nica) A Span Engineering, uma empresa de consultoria ambiental, desenvolveu um processo especial de converso do lixo domstico em eletricidade e est desenvolvendo um pequeno projeto piloto para uma prefeitura em sua regio. A empresa, que j est no setor h quatro anos, cresceu e incluiu 15 funcionrios: seis engenheiros, quatro designers de desenho auxiliado por computador (CAD), uma recepcionista, dois parceiros seniores e dois auxiliares administrativos. O gerenciamento da Span Engineering espera ter projetos em escala completa depois que o projeto piloto demonstrar a viabilidade de seu processo. At l, a empresa deve gerenciar seus custos com cuidado. Para seu pequeno escritrio, a Span Engineering utiliza uma nica rede local para compartilhar informaes entre computadores e dividir perifricos, como uma impressora, uma plotadora em larga escala (para imprimir desenhos de engenharia) e um aparelho de fax. Recentemente, eles atualizaram sua rede local para fornecer um servio barato de Voice over IP (VoIP, Voz sobre IP) e economizar os custos de linhas telefnicas separadas para seus funcionrios. A conexo com a Internet feita por meio de um servio de banda larga comum chamado linha digital do assinante (DSL), fornecido por sua operadora de telefonia local. Com to poucos funcionrios, largura de banda no um problema significativo. A empresa no pode pagar uma equipe de suporte interna de tecnologia da informao (TI) e utiliza servios de suporte contratados da mesma operadora. A empresa tambm utiliza um servio de hospedagem, em vez de comprar e operar seu prprio FTP e seus servidores de email. A figura mostra um exemplo de um pequeno escritrio e sua rede. Campus (vrias redes locais) Cinco anos depois, e a Span Engineering j cresceu rapidamente. Como os proprietrios esperavam, a empresa foi contratada para projetar e implementar uma instalao de reciclagem de lixo completa logo depois da implementao bem-sucedida do primeiro plano piloto. Desde ento, outros projetos tambm foram ganhos em prefeituras vizinhas e em outras regies do pas. Para lidar com a carga de trabalho adicional, a empresa contratou mais pessoas e alugou mais salas. Agora ela uma empresa de pequeno a mdio porte com cerca de cem funcionrios. Muitos projetos esto sendo desenvolvidos simultaneamente e cada um exige um gerente de projeto e uma equipe de suporte. A empresa se organizou em departamentos funcionais, com cada um tendo sua prpria equipe organizacional. Para atender s necessidades crescentes, a empresa se mudou para vrios andares de um edifcio comercial maior. Na medida em que a empresa se expandiu, a rede tambm cresceu. Em vez de uma nica rede local pequena, a rede agora consiste em vrias sub-redes, cada uma destinada a um departamento diferente. Por exemplo, toda a equipe de engenharia est em uma rede local, e a equipe de marketing est em outra. Essas vrias redes locais so unidas para criar uma rede de empresa completa, ou campus, que ocupa vrios andares do prdio.


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Agora a empresa tem um pessoal de TI interno para suporte e manuteno da rede. A rede inclui servidores de email, transferncia de dados e armazenamento de arquivos, ferramentas de produtividade baseadas na Web e aplicativos, bem como a intranet corporativa para fornecer documentos internos e informaes aos funcionrios. Alm disso, a empresa tem uma extranet que fornece informaes de projeto apenas para clientes designados. Filial (WAN) Passados mais cinco anos, a Span Engineering foi to bem-sucedida em seu processo patenteado que a demanda por seus servios cresceu enormemente, e novos projetos agora esto sendo feitos em outras cidades. Para gerenciar esses projetos, a empresa abriu pequenas filiais prximas dos locais dos projetos. Essa situao apresenta novos desafios equipe de TI. Para gerenciar a distribuio de informaes e servios em toda a empresa, a Span Engineering agora conta com uma central de dados, que mantm os vrios bancos de dados e servidores corporativos. Para assegurar que todas as partes da empresa sejam capazes de acessar os mesmos servios e aplicativos, independentemente de onde estejam localizados os escritrios, agora a empresa precisa implementar uma WAN. Para suas filiais nas cidades prximas, a empresa optou por utilizar linhas dedicadas privadas por meio da sua operadora local. No entanto, para esses escritrios localizados em outros pases, a Internet agora uma opo de conexo WAN atraente. Embora conectar os escritrios por meio da Internet seja econmico, isso suscita problemas de segurana e privacidade que a equipe de TI deve resolver. Distribuio (global) A Span Engineering agora j est no setor h 20 anos e chegou a milhares de funcionrios distribudos em escritrios ao redor do mundo. O custo da rede e de seus servios relacionados agora uma despesa significativa. Agora a empresa est procurando fornecer a seus funcionrios os melhores servios de rede ao menor custo. Os servios de rede otimizados permitiriam a cada funcionrio trabalhar com mais eficincia. Para aumentar a lucratividade, a Span Engineering precisa reduzir suas despesas operacionais. Ela realocou algumas de suas filiais para reas mais baratas. A empresa tambm est incentivando que os funcionrios trabalhem remotamente e criem equipes virtuais. Aplicativos baseados na Web, inclusive conferncia na Web, e-learning e ferramentas colaborativas on-line, esto sendo utilizados para aumentar a produtividade e reduzir custos. Redes virtuais privadas (VPNs) ponto-a-ponto e de acesso remoto permitem empresa utilizar a Internet para se conectar de maneira fcil e com segurana a funcionrios e instalaes em todo o mundo. Para atender a esses requisitos, a rede deve fornecer os servios convergidos necessrios e proteger a conectividade WAN de Internet com filiais e indivduos. Como vimos nesse exemplo, os requisitos de rede de uma empresa podem mudar drasticamente na medida em que a empresa cresce. Distribuir funcionrios economiza custos de muitas formas, mas aumenta a demanda na rede. Uma rede deve no apenas atender s necessidades operacionais do dia-a-dia da empresa, mas tambm precisa ser capaz de se adaptar e crescer na medida em que a empresa muda. Os programadores de rede e os administradores superam esses desafios escolhendo cuidadosamente as tecnologias de rede, os protocolos e os provedores de servio e otimizando suas redes com muitas das tcnicas que ensinamos nesta srie de cursos. O prximo tpico descreve um modelo de rede para projetar redes capazes de acomodar as mudanas contnuas nas necessidades das empresas atuais em evoluo. Exibir meio visual

1.1.3 O modelo de rede em evoluo


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Pgina 1: O modelo de design hierrquico O modelo de rede hierrquico uma ferramenta til de alto nvel para projetar uma infra-estrutura de rede confivel. Ele fornece uma exibio modular de uma rede, o que facilita o projeto e a criao de uma rede escalvel. O modelo de rede hierrquico Como voc deve se lembrar do CCNA Exploration: Comutao de Rede Local e Wireless, o modelo de rede hierrquico divide uma rede em trs camadas:z

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Camada de acesso concede acesso ao usurio a dispositivos de rede. Em um campus de rede, a camada de acesso costuma incorporar dispositivos de rede local comutados com portas que fornecem conectividade a estaes de trabalho e servidores. No ambiente WAN, ele pode fornecer a funcionrios remotos ou sites remotos o acesso rede corporativa em toda a tecnologia WAN. Camada de distribuio agrega os wiring closets, utilizando switches para dividir os grupos de trabalho em segmentos e isolar problemas de rede em um ambiente de campus. Da mesma forma, a camada de distribuio agrega conexes WAN na borda do campus e fornece conectividade baseada na poltica. Camada do ncleo (tambm conhecida como o backbone) um backbone de alta velocidade projetado para comutar pacotes o mais rpido possvel. Como o ncleo essencial para conectividade, ele deve fornecer um alto nvel de disponibilidade e se adaptar a alteraes muito rapidamente. Ele tambm fornece escalabilidade e convergncia rpida.

Clique no boto Exemplo de topologia na figura. A figura representa o modelo de rede hierrquico em ambientes de campus. O modelo de rede hierrquico fornece uma estrutura modular que garante flexibilidade no projeto de rede e facilita a implementao e a soluo de problemas na infra-estrutura. No entanto, importante compreender que a infra-estrutura de rede s a base de uma arquitetura mais ampla. As tecnologias de networking avanaram consideravelmente nos ltimos anos, o que resulta em redes cada vez mais inteligentes. Os elementos de rede atuais tm mais caractersticas de trfego, podendo ser configurados para fornecer servios especializados com base em coisas como os tipos de dados transportados, a prioridade dos dados e at mesmo as necessidades de segurana. Embora grande parte desses servios de infra-estrutura estejam fora do escopo desse curso, importante compreender que eles influenciam o projeto da rede. No prximo tpico, iremos explorar a arquitetura corporativa Cisco, que expande o modelo hierrquico, utilizando a inteligncia de rede para abordar a infra-estrutura de rede. Exibir meio visual

Pgina 2: A arquitetura corporativa Conforme descrito anteriormente, empresas diferentes precisam de tipos de redes distintos, dependendo da forma como a empresa organizada e suas metas de negcios. Infelizmente, muito comum que as redes cresam de maneira desordenada na medida em que novos componentes so adicionados em resposta a necessidades imediatas. Com o passar do tempo, essas redes se tornam muito complexas e caras de gerenciar. Como a rede uma mistura de tecnologias mais novas e mais antigas, ela pode ser difcil de suportar e manter. Quedas e um mau desempenho so uma fonte constante de problemas para administradores de rede. Para ajudar a impedir essa situao, a Cisco desenvolveu uma arquitetura recomendada


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chamada Cisco Enterprise Architecture (Arquitetura corporativa Cisco) com solues para diferentes estgios de crescimento de uma empresa. Essa arquitetura foi projetada para fornecer a projetistas de rede um roteiro para a expanso da rede medida que a empresa passa por estgios diferentes. Seguindo o roteiro sugerido, os gerentes de TI podem planejar atualizaes de rede futuras que iro se integrar plenamente rede existente e suportar a necessidade cada vez maior de servios. Estes so alguns exemplos dos mdulos dentro da arquitetura relevantes para o cenrio da Span Engineering descrito anteriormente:z z z z

Arquitetura de campus corporativa Arquitetura de filial corporativa Arquitetura da central de dados corporativa Arquitetura de funcionrio remoto corporativa

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Pgina 3: Mdulos na arquitetura corporativa A arquitetura corporativa Cisco consiste em mdulos que representam vises focadas em cada local da rede. Cada mdulo tem uma infra-estrutura de rede distinta com servios e aplicativos de rede que se estendem pelos mdulos. A Arquitetura corporativa Cisco inclui os mdulos a seguir. Passe o mouse sobre cada mdulo na figura. Arquitetura de campus corporativa Uma rede de campus um edifcio ou um grupo de edifcios conectados a uma rede corporativa que consiste em muitas redes locais. Um campus costuma ser limitado a uma rea geogrfica fixa, mas pode abranger vrios edifcios vizinhos, por exemplo, um complexo industrial ou um ambiente de parque comercial. No exemplo da Span Engineering, o campus abrangia vrios andares do mesmo prdio. A arquitetura de campus corporativo descreve os mtodos recomendados para criar uma rede escalvel, ao mesmo tempo em que atende s necessidades de operaes comerciais ao estilo do campus. A arquitetura modular, podendo ser facilmente expandida para incluir edifcios ou andares de campus adicionais na medida em que a empresa cresce. Arquitetura de borda corporativa Este mdulo oferece conectividade a servios de voz, de vdeo e de dados fora da empresa. Este mdulo permite empresa utilizar a Internet e os recursos de parceiros, alm de fornecer recursos para seus clientes. Este mdulo normalmente funciona como uma ligao entre o mdulo de campus e os demais mdulos na arquitetura corporativa. A arquitetura WAN corporativa e da rede de rea metropolitana (MAN) cujas tecnologias sero abordadas posteriormente neste curso, sendo consideradas parte deste mdulo. Arquitetura de filial corporativa Este mdulo permite s empresas estenderem os aplicativos e os servios encontrados no campus a milhares de locais remotos e usurios ou a um grupo pequeno de filiais. Grande parte deste curso se concentra nas tecnologias mais implementadas neste mdulo. Arquitetura da central de dados corporativa As centrais de dados so responsveis por gerenciar e manter os muitos sistemas de dados


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vitais para operaes comerciais modernas. Funcionrios, parceiros e clientes dependem de dados e recursos na central de dados para criar, colaborar e interagir de maneira eficiente. Na ltima dcada, o crescimento das tecnologias baseadas na Web e da Internet tornou a central de dados mais importante do que nunca, aumentando a produtividade, melhorando processos da empresa e agilizando alteraes. Arquitetura de funcionrio remoto corporativa Muitas empresas atuais oferecem um ambiente de trabalho flexvel a seus funcionrios, o que os permite trabalharem remotamente em seus escritrios em casa. Trabalhar remotamente aproveitar os recursos de rede corporativa em casa. O mdulo de funcionrio remoto recomenda que as conexes domsticas que utilizam servios de banda larga, como modem a cabo ou DSL se conectem Internet e dela rede corporativa. Como a Internet apresenta riscos segurana significativos para a empresa, medidas especiais devem ser tomadas para garantir a segurana e a privacidade da comunicao do funcionrio remoto. Clique no boto Exemplo de topologia na figura. A figura mostra um exemplo de como esses mdulos de arquitetura corporativa podem ser utilizados para criar uma topologia de rede de negcios. Exibir meio visual

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1.2 Conceitos de tecnologia WAN1.2.1 Viso geral da tecnologia WAN Pgina 1: As WANs e o modelo OSI Conforme descrito em relao ao modelo de referncia OSI, as operaes WAN se concentram principalmente nas camadas 1 e 2. Os padres de acesso WAN costumam descrever os mtodos de entrega da camada fsica e os requisitos da camada de enlace de dados, incluindo endereo fsico, controle de fluxo e encapsulamento. Os padres de acesso WAN so definidos e gerenciados por vrias autoridades reconhecidas, inclusive a Organizao internacional para padronizao (ISO, International Organization for Standardization), a Associao da indstria de telecomunicaes (TIA, Telecommunicatuions Industry Association) e a Associao das indstrias de eletrnica (EIA, Electronic Industries Association). Os protocolos da camada fsica (Camada 1 OSI) descrevem como fornecer conexes eltrica, mecnica, operacional e funcional com os servios de uma operadora de comunicao. Os protocolos da camada de enlace de dados (Camada 2 OSI) definem como os dados so encapsulados para transmisso em um local remoto e os mecanismos para transferir os quadros resultantes. Vrias tecnologias diferentes so utilizadas, como Frame Relay e ATM. Alguns desses protocolos utilizam o mesmo mecanismo de quadros bsico, Controle de enlace de dados de alto nvel (HDLC, High-Level Data Link Control) um padro ISO, ou um de seus subconjuntos ou variantes. Exibir meio visual

1.2.2 Conceitos da camada fsica WAN


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Pgina 1: Terminologia da camada fsica WAN Uma diferena primria entre uma WAN e uma rede local que uma companhia ou organizao deve assinar uma provedor de servios WAN externo para utilizar servios de rede WAN. Uma WAN utiliza enlaces de dados fornecidos por servios de conexo para acessar a Internet e conectar os locais de uma organizao aos locais de outras organizaes, a servios externos e a usurios remotos. A camada fsica de acesso WAN descreve a conexo fsica entre a rede corporativa e a rede da operadora. A figura ilustra a terminologia normalmente utilizada para descrever conexes WAN fsicas, inclusive:z

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Equipamento local do cliente (CPE, Customer Premises Equipment) os dispositivos e a fiao interna localizados no local do assinante e conectados ao canal de telecomunicao de uma operadora. O assinante tem o CPE ou aluga o CPE da operadora. Nesse contexto, um assinante uma empresa que solicita servios WAN de um provedor de servios ou operadora. Equipamento de comunicao de dados (DCE, Data Communications Equipment) tambm chamado de equipamento terminal de circuito de dados, o DCE consiste em dispositivos que colocam dados no loop local. O DCE fornece principalmente uma interface para conectar assinantes a um link de comunicao na nuvem WAN. Equipamento de terminal de dados (DTE, Data Terminal Equipment ) os dispositivos de cliente que transmitem os dados de uma rede do cliente ou computador host para transmisso pela WAN. O DTE se conecta ao loop local por meio do DCE. Ponto de demarcao um ponto estabelecido em um edifcio ou complexo para separar o equipamento do cliente do equipamento da operadora. Fisicamente, o ponto de demarcao a caixa de juno do cabeamento, localizado no local do cliente, que conecta a fiao CPE ao loop local. Ele costuma ser colocado tendo em vista um acesso facilitado por um tcnico. O ponto de demarcao o local onde a responsabilidade da conexo passa do usurio para a operadora. Isso muito importante porque quando surgem problemas, necessrio determinar se o usurio ou a operadora responsvel por solucionar problemas ou repar-los. Loop local o cabo telefnico de cobre ou fibra que conecta o CPE no local do assinante ao CO da operadora. s vezes, o loop local tambm chamado de "ltima-milha". Central da operadora (CO, Central Office) uma instalao ou prdio da operadora local onde os cabos telefnicos locais so vinculados a linhas de comunicao de longa distncia, totalmente digitais de fibra ptica por meio de um sistema de switches e outro equipamento.

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Pgina 2: Dispositivos WAN As WANs utilizam vrios tipos de dispositivos que so especficos de ambientes WAN, incluindo:z

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Modem modula um sinal de operadora analgico para codificar informaes digitais e demodula o sinal para decodificar as informaes transmitidas. Um modem de banda de voz converte os sinais digitais produzidos por um computador em freqncias de voz que podem ser transmitidas pelas linhas analgicas da rede telefnica pblica. Na outra extremidade da conexo, outro modem converte os sons novamente em um sinal digital de entrada para um computador ou conexo de rede. Modems mais rpidos, como modems a cabo e modems DSL, transmitem utilizando freqncias de banda larga mais altas. CSU/DSU linhas digitais, como linhas de operadora T1 ou T3, exigem uma unidade do servio de canal (CSU, channel service unit) e uma unidade de servio de dados (DSU, data service unit). As duas costumam ser integradas em um nico equipamento, chamado CSU/DSU. A CSU fornece uma terminao para o sinal digital e assegura a integridade da conexo por meio da correo de erros e da monitorao da linha. A DSU converte os


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quadros de linha da operadora T em quadros que a rede local pode interpretar e viceversa. Servidor de acesso concentra comunicao do usurios de discagens feitas e recebidas. Um servidor de acesso pode ter uma mistura de interfaces analgicas e digitais e suportar centenas de usurios simultneos. Switch WAN um dispositivo inter-rede com vrias portas utilizado em redes de operadora. Esses dispositivos costumam comutar o trfego, como Frame Relay, ATM ou X.25 e operam na camada de enlace de dados do modelo de referncia OSI. Os switches da rede de telefonia pblica comutada (PSTN, Public Switched Telephone Network) tambm podem ser utilizados dentro da nuvem das conexes de circuito comutado como rede digital de servios integrados (ISDN, Integrated Services Digital Network) ou discagem analgica. Roteador fornece portas de interface de acesso de redes interconectadas e WAN utilizadas na conexo com a rede da operadora. Essas interfaces podem ser conexes seriais ou outras interfaces WAN. Com alguns tipos de interfaces WAN, um dispositivo externo, como DSU/CSU ou modem (analgico, a cabo ou DSL) obrigatrio para conectar o roteador ao ponto de presena (POP, point of presence) local da operadora. Roteador central um roteador que reside no meio ou no backbone da WAN, e no em sua periferia. Para cumprir essa funo, um roteador deve ser capaz de suportar vrias interfaces de telecomunicao da maior velocidade em utilizao no ncleo WAN, devendo ser capaz de encaminhar pacotes IP em total velocidade em todas essas interfaces. O roteador tambm deve suportar os protocolos de roteamento utilizados no ncleo.

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Pgina 3: Padres da camada fsica WAN Os protocolos da camada fsica WAN descrevem como fornecer conexes eltrica, mecnica, operacional e funcional para servios WAN. A camada fsica WAN tambm descreve a interface entre o DTE e o DCE. A interface DTE/DCE utiliza vrios protocolos da camada fsica, incluindo:z

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EIA/TIA-232 este protocolo permite sinalizar velocidades de at 64 kb/s em um conector D de 25 pinos em curtas distncias. Ele era conhecido como RS-232. A especificao ITUT V.24 efetivamente a mesma. EIA/TIA-449/530 este protocolo uma verso mais rpida (at 2 Mb/s) do EIA/TIA-232. Ele utiliza um conector D de 36 pinos, sendo capaz de extenses maiores de cabo. H vrias verses. Este padro tambm conhecido como RS422 e RS-423. EIA/TIA-612/613 este padro descreve o protocolo Interface serial de alta velocidade (HSSI, High-Speed Serial Interface), que fornece acesso a servios de at 52 Mb/s em um conector D de 60 pinos. V.35 este o padro ITU-T para comunicao sncrona entre um dispositivo de acesso rede e uma rede de pacote. Originalmente especificado para suportar taxas de dados de 48 kb/s, ele agora suporta velocidades de at 2,048 Mb/s utilizando um conector retangular de 34 pinos. X.21 este protocolo um padro ITU-T para comunicao digital sncrona. Ele utiliza um conector D de 15 pinos.

Esses protocolos estabelecem os cdigos e os parmetros eltricos utilizados pelos dispositivos para se comunicar. Escolher um protocolo amplamente determinado pelo mtodo do provedor de servios de instalaes. Clique no boto Conectores de cabo WAN na figura para ver os tipos de conectores de cabo associados a cada protocolo da camada fsica. Exibir meio visual


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1.2.3 Conceitos da camada de enlace de dados WAN Pgina 1: Protocolos de enlace de dados Alm dos dispositivos da camada fsica, as WANs exigem protocolos da camada de enlace de dados para estabelecer o link na linha de comunicao do dispositivo de envio para o de recebimento. Este tpico descreve os protocolos de enlace de dados comuns utilizados nas redes empresariais atuais para implementar conexes WAN. Protocolos da camada de enlace de dados definem como os dados so encapsulados para transmisso em sites remotos e os mecanismos para transferir os quadros resultantes. Vrias tecnologias diferentes so utilizadas, como ISDN, Frame Relay ou ATM. Muitos desses protocolos utilizam o mesmo mecanismo de quadros bsico, HDLC, um padro ISO, ou um de seus subconjuntos ou variantes. A ATM diferente das demais, porque utiliza clulas pequenas de 53 bytes (48 bytes para dados), diferentemente das demais tecnologias de pacote comutado, que utilizam pacotes de tamanho varivel. Os protocolos de enlace de dados WAN mais comuns so:z z z z

HDLC PPP Frame Relay ATM

ISDN e X.25 so protocolos de enlace de dados mais antigos e menos utilizados atualmente. No entanto, ISDN continua sendo abordado neste curso por conta da sua utilizao ao suportar rede VoIP com links PRI. X.25 mencionado para ajudar a explicar a relevncia de Frame Relay. Alm disso, X.25 continua sendo utilizado nos pases em desenvolvimento nos quais as redes de dados do pacote (PDN) so utilizadas para transmitir transaes de cartes de crdito e de dbito dos comerciantes. Nota: outro protocolo DLL o protocolo de Comutao de rtulo de multiprotocolo (MPLS, Multiprotocol Label Switching). O MPLS est sendo cada vez mais implantado por provedores de servio para fornecer uma soluo econmica para conexo por circuitos comutados, bem como trfego da rede com pacotes comutados. Ele pode funcionar em qualquer infra-estrutura existente, como IP, Frame Relay, ATM ou Ethernet. Ele fica entre as camadas 2 e 3, sendo chamado, s vezes, de protocolo da Camada 2.5. No entanto, o MPLS est alm do escopo deste curso, embora seja abordado em CCNP: Implementing Secure Converged Wide-area Networks. Exibir meio visual

Pgina 2: Encapsulamento WAN Os dados da camada de rede so passados para a camada de enlace de dados para entrega em um link fsico, normalmente ponto-a-ponto em uma conexo WAN. A camada de enlace de dados cria um quadro em torno dos dados da camada de rede para que as verificaes necessrias e os controles possam ser aplicados. Cada tipo de conexo WAN utiliza um protocolo da Camada 2 para encapsular um pacote enquanto cruza o link de WAN. Para assegurar que o protocolo de encapsulamento correto seja utilizado, o tipo de encapsulamento da Camada 2 utilizado para cada interface serial do roteador deve ser configurado. A opo dos protocolos de encapsulamento depende da tecnologia WAN e do equipamento. HDLC foi inicialmente proposto em 1979 e, por essa razo, a maior parte dos protocolos de quadros desenvolvidos depois se baseia nele.


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Clique no boto Reproduzir na figura para exibir como os protocolos de enlace de dados WAN encapsulam trfego. Exibir meio visual

Pgina 3: Formatos de encapsulamento de quadro WAN Examinar a poro do cabealho de um quadro HDLC ir ajudar a identificar campos comuns utilizados por muitos protocolos de encapsulamento WAN. O quadro sempre comea e termina com um campo de flag de 8 bits. O padro de bits 01111110. O campo de endereo no necessrio para links de WAN, que quase sempre so ponto-a-ponto. O campo de endereo continua presente, podendo ter 1 ou 2 bytes. O campo de controle depende do protocolo, mas normalmente indica se o contedo dos dados de informaes de controle ou dados da camada de rede. O campo de controle costuma ter 1 byte. Juntos, os campos de endereo e de controle so chamados de cabealho do quadro. Os dados encapsulados seguem o campo de controle. Dessa forma, uma seqncia de verificao de quadro (FCS, frame check sequence) utiliza o mecanismo de verificao de redundncia cclica (CRC, cyclic redundancy check) para estabelecer um campo de 2 ou 4 bytes. Vrios protocolos de enlace de dados so utilizados, inclusive subconjuntos e verses prprias do HDLC. PPP e a verso Cisco do HDLC tm um campo extra no cabealho para identificar o protocolo da camada de rede dos dados encapsulados. Exibir meio visual

1.2.4 Conceitos de comutao WAN Pgina 1: Comutao de circuito Uma rede de circuito comutado estabelece um circuito (ou canal) dedicado entre ns e terminais antes da comunicao dos usurios. Como um exemplo, quando um assinante faz uma chamada telefnica, o nmero discado utilizado para definir switches nas trocas na rota da chamada para que haja um circuito contnuo do chamador para a parte chamada. Por conta do funcionamento da comutao utilizada para estabelecer o circuito, o sistema telefnico chamado de rede de circuito comutado. Se os telefones forem substitudos por modems, o circuito comutado poder transportar dados do computador. O caminho interno usado pelo circuito entre as trocas compartilhado por vrias conversas. A multiplexao por diviso de tempo (TDM, time-division multiplexing) d a cada conversa uma parte da conexo por vez. A TDM assegura que uma conexo de capacidade fixa seja disponibilizada ao assinante. Se o circuito transporta dados do computador, a utilizao dessa capacidade fixa talvez no seja eficiente. Por exemplo, se o circuito for utilizado para acessar a Internet, haver uma intensa atividade do circuito durante a transferncia de uma pgina da Web. Isso pode ser seguido de nenhuma atividade enquanto o usurio l a pgina e, em seguida, outra intensa atividade enquanto a prxima pgina transferida. Essa variao de utilizao entre nenhum e mximo tpica do trfego da rede de computadores. Como o assinante s utiliza a alocao da capacidade fixa, os circuitos comutados costumam ser uma forma cara de migrar dados. PSTN e ISDN so dois tipos de tecnologia de circuito comutado que podem ser utilizados para


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implementar uma WAN em uma configurao corporativa. Clique no boto Reproduzir na figura para ver como funciona a comutao de circuitos. Exibir meio visual

Pgina 2: Comutao de pacotes Comparando-se com a comutao de circuitos, a comutao de pacotes divide os dados do trfego em pacotes roteados em uma rede compartilhada. As redes de comutao de pacotes no exigem o estabelecimento de um circuito, permitindo a comunicao de muitos pares de ns no mesmo canal. Os switches em uma rede comutada por pacote (PSN) determinam que link o pacote deve ser enviado em seguida a partir das informaes de endereamento em cada pacote. H duas abordagens para essa determinao de link, sem conexo ou orientada por conexo.z

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Sistemas sem conexo, como a Internet, transportam informaes de endereamento completas em cada pacote. Cada switch deve avaliar o endereo para determinar aonde enviar o pacote. Sistemas orientados a conexes predeterminam a rota para um pacote, e cada pacote s precisa transportar um identificador. No caso do Frame Relay, eles so chamados de Identificadores de conexo de enlace de dados (DLCIs, Data Link Connection Identifier). O switch determina a rota adiante, observando o identificador em tabelas mantidas na memria. O conjunto de entradas nas tabelas identifica uma rota ou circuito especfico no sistema. Se esse circuito s existir fisicamente enquanto um pacote o percorrer, ele ser chamado de circuito virtual (VC).

Como os links internos entre os switches so compartilhados entre muitos usurios, os custos da comutao de pacotes so menores que os da comutao de circuitos. Atrasos (latncia) e variao do atraso (atraso do sincronismo) so maiores na comutao de pacotes do que em redes de circuito comutado. Isso porque os links so compartilhados, e os pacotes devem ser integralmente recebidos em um switch antes de avanar. Apesar da latncia e do atraso do sincronismo inerentes em redes compartilhadas, a tecnologia moderna permite um transporte satisfatrio da comunicao de voz e at mesmo de vdeo nessas redes. Clique no boto Reproduzir na figura para ver um exemplo de comutao de pacotes. O servidor A est enviando dados para o servidor B. medida que o pacote atravessa a rede do fornecedor, ele chega ao segundo switch do provedor. O pacote adicionado fila e encaminhado depois que os demais pacotes na fila so encaminhados. O pacote acaba chegando ao servidor B. Circuitos virtuais As redes comutadas por pacotes podem estabelecer rotas pelos switches para conexes fim-afim especficas. Essas rotas so chamadas de circuitos virtuais. VC um circuito lgico criado dentro de uma rede compartilhada entre dois dispositivos de rede. H dois tipos de VCs:z

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Circuito virtual permanente (PVC) um circuito virtual estabelecido permanentemente que consiste em um modo: transferncia de dados. Os PVCs so utilizados em situaes nas quais a transferncia de dados entre dispositivos constante. Os PVCs diminuem a utilizao da largura de banda associada ao estabelecimento e ao encerramento de VCs, mas aumentam os custos por conta da constante disponibilidade do circuito virtual. Os PVCs costumam ser configurados pela operadora quando h uma ordem de servio. Circuito virtual comutado (SVC) um VC estabelecido dinamicamente sob demanda e


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encerrado quando a transmisso concluda. A comunicao em um SVC consiste em trs fases: estabelecimento de circuito, transferncia de dados e encerramento de circuito. A fase de estabelecimento envolve a criao do VC entre os dispositivos de origem e de destino. A transferncia de dados envolve a transmisso de dados entre os dispositivos pelo VC, e a fase de encerramento do circuito envolve a separao do VC entre os dispositivos de origem e de destino. Os SVCs so utilizados em situaes nas quais a transmisso de dados entre dispositivos intermitente, principalmente para economizar. Os SVCs liberam o circuito quando a transmisso concluda, o que resulta em encargos de conexo inferiores aos incorridos por PVCs, que mantm a disponibilidade constante do circuito virtual.

Conexo a uma rede comutada por pacotes Para se conectar a uma rede comutada por pacotes, um assinante precisa de um loop local com o local mais prximo onde o provedor disponibiliza o servio. Isso chamado de ponto de presena (POP) do servio. Essa normalmente uma linha alugada dedicada. Essa linha muito mais curta que uma linha alugada diretamente conectada aos locais do assinante, e normalmente transporta vrios VCs. Como provvel que nem todos os VCs exijam demanda mxima simultaneamente, a capacidade da linha alugada pode ser menor que a soma dos VCs individuais. Entre os exemplos de conexes comutadas por pacotes ou clulas:z z z

X.25 Frame Relay ATM

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1.3 Opes de conexo WAN1.3.1 Opes de conexo de link WAN Pgina 1: H muitas opes para implementar solues WAN disponveis no momento. Elas diferem quanto tecnologia, velocidade e ao custo. A familiaridade com essas tecnologias uma parte importante do projeto de rede e da avaliao. As conexes WAN podem estar em uma infra-estrutura privada ou pblica, como a Internet. Opes de conexo WAN privada Entre as conexes WAN privadas esto as opes do link de comunicao dedicado e comutado. Links de comunicao dedicados Quando conexes dedicadas permanentes forem obrigatrias, as linhas ponto-a-ponto sero utilizadas com vrios recursos limitados exclusivamente pelas instalaes fsicas subjacentes e pela propenso dos usurios em pagar por essas linhas dedicadas. Um link ponto-a-ponto fornece um caminho de comunicao WAN preestabelecido do local do cliente por meio da rede do provedor para um destino remoto. As linhas ponto-a-ponto costumam ser alugadas de uma operadora, e tambm so chamadas de linhas alugadas. Links de comunicao comutados


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Os links de comunicao comutados podem ser comutados por circuitos ou pacotes.z

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Links de comunicao comutados por circuito a comutao de circuitos estabelece dinamicamente uma conexo virtual dedicada para voz ou dados entre um remetente e um destinatrio. Para que a comunicao possa comear, necessrio estabelecer a conexo por meio da rede da operadora. Os exemplos de links de comunicao comutados por circuito so de acesso analgico (PSTN) e ISDN. Links de comunicao comutados por pacotes muitos usurios WAN no utilizam de maneira eficiente da largura de banda fixa disponvel com circuitos dedicados, comutados ou permanentes porque o fluxo de dados flutua. Os provedores de comunicao tm redes de dados disponveis para atender esses usurios de maneira mais apropriada. Em redes comutadas por pacotes, os dados so transmitidos em quadros marcados, clulas ou pacotes. Entre os links de comunicao comutados por pacotes esto Frame Relay, ATM, X.25 e Metro Ethernet.

Opes de conexo WAN pblica As conexes pblicas utilizam a infra-estrutura de Internet global. At recentemente, a Internet no era uma opo de rede vivel para muitas empresas por causa dos riscos segurana significativos e da falta de garantia de desempenho apropriado em uma conexo com a Internet fim-a-fim. No entanto, com o desenvolvimento da tecnologia VPN, a Internet agora uma opo barata e segura para conexo de trabalhadores remotos e escritrios remotos em que garantias de desempenho no sejam crticas. Os links de conexo WAN da Internet so com servios de banda larga, como DSL, modem a cabo e sem fio com banda larga, sendo integrados tecnologia VPN para fornecer privacidade na Internet. Exibir meio visual

1.3.2 Opes de link de conexo dedicado Pgina 1: Linhas alugadas Quando uma conexo dedicada permanente obrigatria, um link ponto-a-ponto utilizado para fornecer um caminho de comunicao WAN preestabelecido do local do cliente por meio da rede do provedor para um destino remoto. As linhas ponto-a-ponto costumam ser alugadas de uma operadora, e so chamadas de linhas alugadas. Este tpico descreve como as empresas utilizam linhas alugadas para fornecer uma conexo WAN dedicada. Clique no boto Tipos de linha e largura de banda na figura para exibir uma lista dos tipos de linha alugada e seus recursos de taxa de bits. As linhas alugadas esto disponveis em capacidades diferentes, sendo geralmente cobradas com base na largura de banda obrigatria e a distncia entre os dois pontos conectados. Os links ponto-a-ponto costumam ser mais caros que servios compartilhados, como Frame Relay. O custo das solues em linha alugada podem ser significativos quando utilizadas para conectar vrios locais em distncias cada vez maiores. No entanto, h momentos em que os benefcios superam o custo da linha alugada. A capacidade dedicada remove latncia ou atraso do sincronismo entre as extremidades. A disponibilidade constante essencial para alguns aplicativos, como VoIP ou vdeo sobre IP. Uma porta serial de roteador obrigatria para cada conexo de linha alugada. Uma CSU/DSU e o circuito real da operadora tambm so obrigatrios. As linhas alugadas fornecem capacidade dedicada permanente, sendo utilizadas amplamente na


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criao de WANs. Elas foram a conexo tradicional escolhida, mas h muitas desvantagens. As linhas alugadas tm uma capacidade fixa, mas o trfego WAN costuma ser varivel, o que deixa uma parte da capacidade inutilizada. Alm disso, cada extremidade precisa de uma interface fsica separada no roteador, o que aumenta os custos de equipamento. Qualquer alterao feita na linha alugada normalmente exige uma visita ao local pela operadora. Exibir meio visual


1.3.3 Opes de conexo comutada por circuitos Pgina 1: Discagem analgica Quando transferncias de dados intermitentes, de baixos volumes de dados, so necessrias e as linhas telefnicas discadas analgicas fornecem baixa capacidade e conexo comutada dedicada. Este tpico descreve as vantagens e as desvantagens de utilizar opes de conexo dialup e identifica os tipos de cenrios de negcios que aproveitam esse tipo de opo. A telefonia tradicional utiliza um cabo de cobre, chamado de loop local, para conectar o monofone telefnico no local do assinante ao CO. O sinal no loop local durante uma chamada um sinal eletrnico varivel contnuo que uma traduo da voz de assinante, analgica. Os loops locais tradicionais podem transportar dados de computador binrios por meio da rede telefnica de voz utilizando um modem. O modem modula os dados binrios em um sinal analgico na origem e demodula o sinal analgico para os dados binrios no destino. As caractersticas fsicas do loop local e sua conexo com a PSTN limitam a taxa do sinal a menos de 56 kb/s. Para pequenos negcios, essas conexes de dialup de velocidade relativamente baixa so apropriadas troca de dados sobre vendas, preos, relatrios de rotina e email. Utilizar dialup automtico durante a noite ou nos finais de semana para grandes transferncias de arquivos e backup de dados pode aproveitar tarifas menores fora do pico (tarifas de linha). As tarifas se baseiam na distncia entre as extremidades, a hora do dia e a durao da chamada. As vantagens do modem e das linhas analgicas so a simplicidade, a disponibilidade e o baixo custo de implementao. As desvantagens so taxas de dados menores e um tempo de conexo relativamente longo. O circuito dedicado tem pouco atraso ou atraso do sincronismo para trfego ponto-a-ponto, mas o trfego de voz ou de vdeo no funciona corretamente nessas taxas de bits. Exibir meio visual

Pgina 2: Rede digital de servios integrados A rede digital de servios integrados (ISDN, Integrated Services Digital Network) uma tecnologia comutada por circuitos que permite ao loop local de uma PSTN transmitir sinais digitais, o que resulta em uma conexo comutada de maior capacidade. A ISDN altera a conexo interna da PSTN de transportar sinais analgicos para sinais digitais de multiplexao por diviso de tempo (TDM). A TDM permite que dois ou mais sinais ou fluxos de bits sejam transferidos como subcanais em um canal de comunicao. Os sinais aparentam transferir simultaneamente, mas esto fisicamente se alternando no canal. Um bloco de dados do subcanal 1 transmitido durante o slot de tempo 1, subcanal 2, durante o slot de tempo 2 e assim por diante. Um quadro


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TDM consiste em um slot de tempo por subcanal. A TDM descrita com mais detalhes no Captulo 2, PPP. A ISDN transforma o loop local em uma conexo digital TDM. Essa alterao permite ao loop local transportar sinais digitais que resultam em conexes comutadas de maior capacidade. A conexo utiliza canais de portadora de 64 kb/s (B) para transmitir voz ou dados e uma sinalizao, canal delta (D) para configurao de chamada e outras finalidades. Existem dois tipos de interfaces ISDN:z

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Interface de taxa bsica (BRI, Basic Rate Interface) ISDN se destina a empresas domsticas ou pequenas, alm de fornecer dois canais B de 64 kb/s e um canal D de 16 kb/s. O canal D BRI foi projetado para controlar e costuma ser mal utilizado, porque tem apenas dois canais B para controlar. Portanto, alguns provedores permitem ao canal D transportar dados em taxas de bits menores, como uma conexo X.25 a 9,6 kb/s. Interface de taxa primria (PRI, Primary Rate Interface ) ISDN tambm est disponvel para instalaes maiores. PRI fornece 23 canais B com 64 kb/s e um canal D com 64 kb/s na Amrica do Norte, para uma taxa total de bits de at 1,544 Mb/s. Isso inclui uma sobrecarga para sincronizao. Na Europa, na Austrlia e em outras partes do mundo, a ISDN PRI fornece 30 canais B e um canal D, para um total de bits de at 2,048 Mb/s, incluindo as sobrecarga com sincronizao. Na Amrica do Norte, PRI corresponde a uma conexo T1. A taxa da PRI internacional corresponde a uma conexo E1 ou J1.

Para WANs pequenas, a BRI ISDN pode fornecer um mecanismo de conexo ideal. BRI tem um tempo de configurao da chamada de menos de um segundo, e o canal B de 64 kb/s fornece maior capacidade que um link de modem analgico. Se for necessria maior capacidade, um segundo canal B poder ser ativado para fornecer um total de 128 kb/s. Embora inapropriado para vdeo, ela permite vrias conversas de voz simultneas, alm do trfego de dados. Outra aplicao comum da ISDN para fornecer capacidade adicional conforme necessrio em uma conexo utilizando linha alugada. A linha alugada dimensionada para transportar cargas de trfego comuns, enquanto a ISDN adicionada durante perodos de demanda de pico. A ISDN tambm ser utilizada como backup se houver falha na linha alugada. As tarifas ISDN se baseiam em um canal B, sendo semelhantes s conexes de voz analgicas. Com PRI ISDN, vrios canais B podem ser conectados entre duas extremidades. Isso permite a videoconferncia e conexes de dados com maior largura de banda sem nenhuma latncia ou atraso do sincronismo. No entanto, vrias conexes podem ser muito caras em longas distncias. Nota: Muito embora a ISDN continue sendo uma tecnologia importante para redes de operadoras de telefonia, ela est perdendo popularidade como uma opo de conexo com a Internet com a apresentao de servios DSL de alta velocidade e outros de banda larga. Exibir meio visual


1.3.4 Opes de conexo comutada por pacotes Pgina 1: Tecnologias WAN comuns de comutao de pacotes A maioria das tecnologias de comutao de pacotes comuns utilizada nas redes WAN empresariais atualmente inclui Frame Relay, ATM e antigos X.25.


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Clique no boto X.25 na figura. X.25 X.25 um protocolo da camada de rede antigo que fornece aos assinantes um endereo de rede. Os circuitos virtuais podem ser estabelecidos por meio da rede com pacotes de solicitao de chamada para o endereo de destino. O SVC resultante identificado por um nmero de canal. Os pacotes de dados marcados com o nmero de canal so entregues no endereo correspondente. Vrios canais podem estar ativos em uma nica conexo. Aplicaes X.25 tpicas so leitores de cartes em ponto de venda. Esses leitores utilizam o X.25 em modo dialup para validar transaes em um computador central. Para essas aplicaes, a pouca largura de banda e a latncia alta no so uma preocupao, e o baixo custo torna o X.25 acessvel. As velocidades de link X.25 variam de 2400 b/s a 2 Mb/s. No entanto, as redes pblicas costumam apresentar uma capacidade inferior com velocidades que raramente excedem 64 kb/s. Agora as redes X.25 enfrentam um drstico declnio, sendo substitudas por tecnologias de Camada 2 mais novas, como Frame Relay, ATM e ADSL. No entanto, elas continuam sendo utilizadas em muitas partes do mundo em desenvolvimento, onde h acesso limitado a tecnologias mais novas. Clique no boto Frame Relay na figura. Frame Relay Embora o layout de rede seja aparentemente semelhante ao do X.25, o Frame Relay diferente do X.25 em vrias formas. Mais importante, esse um protocolo muito mais simples que funciona na camada de enlace de dados, e no na camada de rede. O Frame Relay no implementa nenhum controle de erro ou de fluxo. O tratamento simplificado de quadros leva latncia reduzida, e as medidas tomadas para evitar o acmulo de quadros em switches intermedirios ajudam a reduzir o atraso do sincronismo. O Frame Relay oferece taxas de dados de at 4 Mb/s, com alguns fornecedores oferecendo taxas ainda mais altas. Os VCs Frame Relay so identificados exclusivamente por uma DLCI, que assegura uma comunicao bidirecional de um dispositivo DTE com outro. A maioria das conexes Frame Relay de PVCs, e no de SVCs. O Frame Relay fornece conectividade permanente, compartilhada, de largura de banda mdia que transporta trfego de voz e de dados. O Frame Relay ideal para conectar redes locais de empresas. O roteador na rede local s precisa de uma interface nica, mesmo quando vrios VCs so usados. A linha alugada por um breve perodo para a borda da rede Frame Relay permite uma conexo econmica entre redes locais muito espalhadas. O Frame Relay ser descrito com mais detalhes no Captulo 3, "Frame Relay". Clique no boto ATM na figura. ATM A tecnologia modo de transferncia assncrona (ATM, Asynchronous Transfer Mode) capaz de transferir voz, vdeo e dados por meio de redes privadas e pblicas. Ele criado a partir de uma arquitetura baseada em clulas, e no em uma arquitetura baseada em quadros. As clulas ATM sempre tm um tamanho fixo de 53 bytes. A clula ATM contm um cabealho ATM de 5 bytes seguido de 48 bytes de payload ATM. As clulas de tamanho fixo, menores, so mais apropriadas ao transporte de trfego de voz e vdeo porque esse trfego no tolerante a atrasos. O trfego de vdeo e de voz no precisa aguardar a transmisso de um pacote de dados


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maior. A clula ATM de 53 bytes menos eficiente que os quadros maiores e pacotes do Frame Relay e do X.25. Alm disso, a clula ATM tem pelo menos 5 bytes de sobrecarga para payload de 48 bytes. Quando a clula transporta pacotes da camada de rede segmentados, a sobrecarga maior porque o switch ATM deve ser capaz de remontar os pacotes no destino. Uma linha ATM tpica precisa de praticamente 20 por cento mais largura de banda do que Frame Relay para transportar o mesmo volume de dados da camada de rede. A ATM foi projetada para ser extremamente escalvel, podendo suportar velocidades de link de T1/E1 a OC-12 (622 Mb/s) e superior. A ATM oferece PVCs e SVCs, muito embora PVCs sejam mais comuns com WANs. E, assim como acontece com outras tecnologias compartilhadas, o ATM permite que vrios VCs em uma nica conexo de linha alugada com a borda da rede. Exibir meio visual


1.3.5 Opes de conexo com a Internet Pgina 1: Servios de banda larga As opes de conexo de banda larga costumam ser utilizadas para conectar funcionrios remotos a um local corporativo pela Internet. Entre essas opes esto cabo, DSL e sem fio. Clique no boto DSL na figura. DSL A tecnologia DSL uma tecnologia de conexo sempre ativada que utiliza linhas telefnicas de par tranado existentes para transportar dados em banda larga e fornece servios IP aos assinantes. Um modem DSL converte um sinal Ethernet do dispositivo do usurio em um sinal DSL, transmitido para o escritrio central. Vrias linhas de assinante DSL so multiplexadas em um nico link de alta capacidade utilizando um multiplexador de acesso linha digital do assinante (DSLAM) no local do fornecedor. Os DSLAMs incorporam a tecnologia TDM para agregar muitas linhas de assinante em um nico meio, geralmente uma conexo T3 (DS3). As tecnologias DSL atuais utilizam tcnicas sofisticadas de codificao e modulao para obter taxas de dados de at 8,192 Mb/s. H uma ampla variedade de tipos DSL, padres e novos padres. DSL agora uma opo popular para departamentos de TI de empresas no suporte a funcionrios remotos. Em geral, um assinante no pode optar por se conectar a uma rede corporativa diretamente, mas deve primeiro se conectar a um ISP e, em seguida, uma conexo IP estabelecida por meio da Internet com a empresa. H riscos de segurana inerentes a esse processo, embora possam ser minimizados com medidas de segurana. Clique no boto Modem a cabo na figura. Modem a cabo O cabo coaxial amplamente utilizado em reas urbanas para distribuir sinais de televiso. O


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acesso rede est disponvel em algumas redes de TV a cabo. Ele permite uma largura de banda maior que o loop local telefnico convencional. Os modems a cabo fornecem uma conexo permanente, alm de uma instalao simples. Um assinante conecta um computador ou roteador de rede local ao modem a cabo, que traduz os sinais digitais nas freqncias de banda larga utilizadas na transmisso em uma rede de TV a cabo. O escritrio de TV a cabo local, chamado de headend de cabo, contm o sistema de computadores e os bancos de dados necessrios para fornecer acesso Internet. O componente mais importante localizado no headend o sistema terminal de modem a cabo (CMTS), que envia e recebe sinais de modem a cabo digital em uma rede a cabo, sendo necessrio para fornecer servios de Internet aos assinantes a cabo. Os assinantes de modem a cabo devem utilizar um ISP associado operadora. Todos os assinantes locais tm a mesma largura de banda a cabo. Na medida em que mais usurios assinam o servio, a largura de banda disponvel pode ficar abaixo da taxa esperada. Clique no boto Banda larga sem fio na figura. Banda larga sem fio A tecnologia sem fio utiliza o espectro de rdio no licenciado para enviar e receber dados. O espectro no licenciado acessvel a qualquer um que tenha um roteador para rede sem fio e uma tecnologia sem fio no dispositivo utilizado. At recentemente, uma limitao do acesso wireless era a necessidade de estar no intervalo de transmisso local (normalmente, menos de 100 ps 30 metros) de um roteador sem fio ou um modem para rede sem fio com uma conexo com fio com a Internet. Os novos desenvolvimentos a seguir na tecnologia sem fio de banda larga esto mudando essa situao:z

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WiFi municipal muitas cidades comearam a configurar redes sem fio municipais. Algumas dessas redes fornecem acesso Internet de alta velocidade gratuitamente ou por um preo consideravelmente menor do que o de outros servios de banda larga. Outras se destinam utilizao apenas na cidade, permitindo polcia e aos bombeiros, alm de outros funcionrios do municpio, fazer determinados aspectos dos seus trabalhos remotamente. Para se conectar a um WiFi municipal, um assinante normalmente precisa de um modem sem fio com um rdio mais potente e uma antena mais direcional do que a dos adaptadores sem fio convencionais. A maioria dos provedores de servio fornece o equipamento necessrio gratuitamente ou a uma taxa, muito semelhante forma como fazem com modems DSL ou a cabo. WiMAX Interoperabilidade Mundial para Acesso Microondas (WiMAX, Worldwide Interoperability for Microwave Acess) uma nova tecnologia que comeou a ser utilizada recentemente. Ela descrita no padro IEEE 802.16. WiMAX fornece servio de banda larga de alta velocidade com acesso wireless e oferece ampla cobertura como uma rede telefnica celular, e no por meio de pequenos hotspots WiFi. O WiMAX funciona de maneira semelhante ao WiFi, mas em velocidades mais altas, em distncias maiores e para um maior nmero de usurios. Ele utiliza uma rede de torres WiMAX semelhantes a torres de telefonia celular. Para acessar uma rede WiMAX, os assinantes devem assinar um ISP com uma torre WiMAX num raio de 10 milhas (16 km) do local. Eles tambm precisam de um computador compatvel com WiMAX e de um cdigo de criptografia especial para obter acesso estao base. Internet via satlite normalmente utilizada por usurios em zonas rurais onde cabo e DSL no esto disponveis. Um satlite fornece comunicao de dados bidirecional (upload e download). A velocidade de upload cerca de um dcimo da velocidade de download de 500 kb/s. Cabo e DSL tm velocidades de download maiores, mas os sistemas via satlite so cerca de 10 vezes mais rpidos do que um modem analgico. Para acessar servios de Internet via satlite, os assinantes precisam de uma antena de satlite, dois modems (uplink e downlink) e cabos coaxiais entre a antena e o modem.


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Os servios de banda larga DSL, a cabo e sem fio so descritos com mais detalhes no Captulo 6, "Servios de funcionrio remoto". Exibir meio visual

Pgina 2: Tecnologia de VPN H riscos de segurana quando um funcionrio remoto ou escritrio remoto utiliza servios de banda larga para acessar a WAN corporativa pela Internet. Para resolver problemas de segurana, os servios de banda larga fornecem recursos para utilizar conexes de rede virtual privada (VPN) com um servidor VPN, normalmente localizado no local corporativo. Uma VPN uma conexo criptografada entre redes privadas em uma rede pblica, como a Internet. Em vez de utilizar uma conexo da Camada 2 dedicada, como uma linha alugada, uma VPN utiliza conexes virtuais chamadas de tneis VPN, roteados pela Internet da rede privada corporativa para o local remoto ou o host do funcionrio. Benefcios da VPN Entre os benefcios VPN esto:z

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Economia as VPNs permitem s organizaes utilizar a Internet global para conectar escritrios remotos e usurios remotos ao local corporativo principal, o que elimina links de WAN dedicados caros e conjuntos de modems. Segurana as VPNs fornecem o nvel mais alto de segurana, utilizando protocolos avanados de criptografia e autenticao que protegem dados do acesso no autorizado. Escalabilidade como as VPNs utilizam a infra-estrutura de Internet dentro de ISPs e dispositivos, fcil adicionar novos usurios. As corporaes podem adicionar uma grande quantidade de capacidade sem adicionar uma infra-estrutura significativa. Compatibilidade com tecnologia de banda larga como a tecnologia VPN suportada por provedores de servio de banda larga, como DSL e cabo, os funcionrios mveis e remotos podem usufruir seu servio na Internet de alta velocidade domstico para acessar suas redes corporativas. As conexes de banda larga de alta velocidade, comerciais, tambm podem fornecer uma soluo econmica para conectar mais escritrios.

Tipos de acesso VPN Existem dois tipos de acesso VPN:z

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VPNs ponto-a-ponto VPNs ponto-a-ponto conectam todas as redes, por exemplo, elas conectam a rede de uma filial rede da sede de uma empresa, como mostrado na figura. Todo site equipado com um gateway VPN, como um roteador, firewall, concentrador VPN ou mecanismo de segurana. Na figura, uma filial remota utiliza uma VPN ponto-a-ponto para se conectar matriz corporativa. VPNs de acesso remoto VPNs de acesso remoto permitem a hosts individuais, como funcionrios remotos, usurios mveis e clientes de extranet acessar a rede de uma empresa com segurana pela Internet. Cada host normalmente tem um software cliente VPN carregado ou utiliza um cliente baseado na Web.

Clique no boto VPN de acesso remoto ou no boto VPN ponto-a-ponto na figura para ver um exemplo de cada tipo de conexo VPN. Exibir meio visual


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Pgina 3: Ethernet metropolitana A Metro Ethernet uma tecnologia de rede em rpida evoluo que amplia a Ethernet at redes pblicas mantidas por empresas de telecomunicao. Os switches Ethernet compatveis com IP permitem aos provedores de servio oferecer servios convergidos de voz, de dados e de vdeo corporativos, como telefonia IP, streaming de vdeo, digitalizao e armazenamento de dados. Estendendo a Ethernet at a rea metropolitana, as empresas podem fornecer a seus escritrios remotos acesso confivel a aplicativos e dados na rede local da sede corporativa. Entre os benefcios da Metro Ethernet esto:z

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Despesas e administrao reduzidos a Ethernet metropolitana fornece uma rede da Camada 2 comutada, de grande largura de banda, compatvel com o gerenciamento de dados, voz e vdeo na mesma infra-estrutura. Essa caracterstica aumenta a largura de banda e elimina converses caras em ATM e Frame Relay. A tecnologia permite s empresas conectar vrios locais sem custo em uma rea metropolitana e Internet. Integrao simplificada com redes existentes a Ethernet metropolitana se conecta facilmente a redes locais Ethernet, o que reduz custos e tempo de instalao. Produtividade comercial melhorada a Ethernet metropolitana permite s empresas usufruir aplicativos IP que melhoram a produtividade difceis de implementar em redes TDM ou Frame Relay, como uma comunicao IP hospedada, VoIP e streaming, alm da transmisso de vdeo.

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Pgina 4: Escolhendo uma conexo de link WAN Agora que observamos vrias opes de conexo WAN, como voc escolhe a melhor tecnologia para atender aos requisitos de uma empresa especfica? A figura compara as vantagens e as desvantagens das opes de conexo WAN que abordamos neste captulo. Essas informaes so um bom comeo. Alm disso, para ajudar no processo de tomada de decises, aqui esto algumas perguntas que voc deve se fazer ao escolher uma opo de conexo WAN. Qual a finalidade da WAN? Voc deseja conectar filiais locais na mesma rea da cidade, conectar filiais remotas, se conectar a uma nica filial, se conectar a clientes, se conectar a parceiros de negcios ou algumas combinaes dessas opes? Se a WAN for para fornecer clientes autorizados ou parceiros de negcios com acesso limitado intranet corporativa, qual ser a melhor opo? Qual o escopo geogrfico? Ele local, regional, global, privativo (filial nica), de filiais mltiplas, mltiplo (distribudo)? Dependendo do intervalo, algumas opes de conexo WAN podem ser melhores que outras. Quais so os requisitos de trfego? Entre os requisitos de trfego a serem considerados esto:z

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O tipo de trfego (somente dados, VoIP, vdeo, arquivos grandes, arquivos de streaming) determina os requisitos de qualidade e desempenho. Por exemplo, se voc estiver enviando muito trfego de voz ou de fluxo de vdeo, a ATM poder ser a melhor opo. Os volumes de trfego que dependem do tipo (voz, vdeo ou dados) de cada destino determinam a capacidade da largura de banda obrigatria para a conexo WAN com o ISP.


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Os requisitos de qualidade podem limitar suas opes. Se o seu trfego for muito sensvel latnc e ao atraso do sinc ia ronismo, voc poder eliminar opes de c onexo WAN que no forneam a qualidade obrigatria. Os requisitos de segurana (integridade de dados, c onfidenc ialidade e segurana) so fatores importantes c aso o trfego seja altamente c onfidenc ou fornea servios ial essenc iais, c omo atendimento de emergnc ias.

E se a WAN utilizar uma infra-estrutura privada ou pblica? Uma infra-estrutura privada oferec a melhor segurana e c e onfidenc ialidade, e a infra-estrutura de Internet pblic oferec a maior flexibilidade e as menores despesas. A sua opo depende a e da finalidade da WAN, dos tipos de trfego transportado e do oramento operac ional disponvel. Por exemplo, c aso a finalidade seja atender a uma filial prxima c servios seguros de alta om veloc idade, uma c onexo privada dedic ada ou c omutada talvez seja a ideal. Caso a finalidade seja c onec muitos esc tar ritrios remotos, uma WAN pblic que utiliza a Internet talvez seja a a melhor opo. Para operaes distribudas, uma c ombinao de opes talvez seja a soluo. Para uma WAN privada, ela deve ser dedicada ou comutada? As transaes em tempo real de alto volume tm requisitos espec iais que poderiam favorec er uma linha dedic ada, c omo trfego que flui entre a c entral de dados e a matriz c orporativa. Se voc estiver se c onec tando a uma filial nic loc ser possvel utilizar uma linha alugada a al, dedic ada. No entanto, essa opo seria muito c para uma c ara onexo WAN de vrios esc ritrios. Nesse c aso, uma c onexo c omutada pode ser melhor. Para uma WAN pblica, de que tipo de acesso VPN voc precisa? Caso a finalidade da WAN seja se c onec a um esc tar ritrio remoto, uma VPN ponto-a-ponto talvez seja a melhor opo. Para c onec func tar ionrios remotos ou c lientes, as VPNs de ac esso remoto so uma opo melhor. Caso a WAN esteja fornec endo uma c ombinao de esc ritrios remotos, func ionrios remotos e c lientes autorizados, c omo uma empresa global c operaes om distribudas, uma integrao de opes VPN talvez seja obrigatria. Quais so as opes de conexo disponveis localmente? Em algumas reas, nem todas as opes de c onexo WAN esto disponveis. Nesse c aso, o seu proc esso de seleo simplific ado, muito embora a WAN resultante possa fornec um er desempenho abaixo do ideal. Por exemplo, em uma rea rural ou remota, a nic opo talvez a seja o ac esso Internet de banda larga via satlite. Qual o custo das opes de conexo disponveis? Dependendo da opo esc olhida, a WAN pode ser uma despesa permanente signific ativa. O c usto de uma opo espec a deve ser ponderado segundo a qualidade c que ele atende a fic om outros requisitos. Por exemplo, uma linha alugada dedic ada a opo mais c ara, mas a despesa pode se justific c ar aso seja essenc assegurar uma transmisso segura de grandes volumes de ial dados em tempo real. Para aplic aes c menos demanda, uma c om onexo c a Internet ou om c omutada mais barata pode ser mais apropriada. Como voc pode ver, h muitos fatores importantes a serem c onsiderados durante a esc olha de uma c onexo WAN apropriada. Seguindo as diretrizes desc ritas ac ima, bem c omo as desc ritas pela Arquitetura c orporativa Cisc agora voc deve ser c o, apaz de esc olher uma c onexo WAN apropriada para atender aos requisitos de c enrios de negc diferentes. ios Exibir meio visual

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1.4 Laboratrios do captulo1.4.1 Reviso avanada Pgina 1: Neste laboratrio, voc ir revisar os conceitos bsicos de roteamento e de comutao. Tente fazer o mximo possvel sozinho. Consulte o material anterior quando voc no conseguir continuar sozinho. Nota: Configurar trs protocolos de roteamento separados RIP, OSPF e EIGRP para rotear a mesma rede no efetivamente uma prtica recomendada. Essa deve ser considerada uma prtica no recomendada, no sendo algo que deveria ser feito em uma rede de produo. Isso feito aqui para que voc possa examinar os principais protocolos de roteamento antes de continuar, alm de ver uma ilustrao drstica do conceito de distncia administrativa. Exibir meio visual

1.5 Resumo do captulo1.5.1 Resumo do captulo Pgina 1: WAN uma rede de comunicao de dados que funciona alm do escopo geogrfico de uma rede local. Na medida em que as empresas crescem, adicionar mais funcionrios, abrir filiais e expandir at mercados globais, os requisitos de servios integrados mudam. Esses requisitos de negcios orientam seus requisitos de rede. A Arquitetura corporativa Cisco se expande at o modelo de design hierrquico, dividindo ainda mais a rede corporativa em reas fsica, lgica e funcional. A implementao de uma Arquitetura corporativa Cisco fornece uma rede segura, robusta, com grande disponibilidade que facilita a implantao de redes convergentes. As WANs funcionam de acordo com o modelo de referncia OSI, principalmente nas camadas 1 e 2. Os dispositivos que colocam dados no loop local so chamados de equipamento terminal de circuito de dados, ou equipamento de comunicao de dados (DCE). Os dispositivos de cliente que transmitem os dados para o DCE so chamados de equipamento de terminal de dados (DTE). O DCE fornece principalmente uma interface para o DTE no link de comunicao na nuvem WAN. O ponto de demarcao fsico o local onde a responsabilidade da conexo passa da empresa para a operadora. Protocolos da camada de enlace de dados definem como os dados so encapsulados para transmisso em sites remotos e os mecanismos para transferir os quadros resultantes. Uma rede de circuito comutado estabelece um circuito (ou canal) dedicado entre ns e terminais antes da comunicao dos usurios. Uma rede comutada por pacotes divide os dados do trfego em pacotes roteados em uma rede compartilhada. As redes de comutao de pacotes no exigem o estabelecimento de um circuito, e elas permitem a comunicao de muitos pares de ns no mesmo canal.


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Um link ponto-a-ponto fornece um caminho de comunicao WAN preestabelecido do local do cliente por meio da rede do provedor para um destino remoto. Os links ponto-a-ponto utilizam linhas alugadas para fornecer uma conexo dedicada. Entre as opes WAN de comutao de circuitos esto dialup analgico e ISDN. Entre as opes WAN de comutao de pacotes esto X.25, Frame Relay e ATM. A ATM transmite dados em clulas de 53 bytes, e no em quadros. A ATM mais apropriada ao trfego de vdeo. Entre as opes de conexo WAN com a Internet esto servios de banda larga, como DSL, modem a cabo, sem fio de banda larga ou Metro Ethernet. A tecnologia VPN permite s empresas fornecer acesso seguro ao funcionrio remoto pela Internet em servios de banda larga. Exibir meio visual


Pgina 3: Esta atividade abrange muitas das habilidades que voc adquiriu nos trs primeiros cursos do Exploration. Entre as habilidades esto criar uma rede, aplicar um esquema de endereamento, configurar roteamento, VLANs, STP e VTP, alm de testar a conectividade. Voc deve revisar essas habilidades antes de continuar. Alm disso, essa atividade uma oportunidade de revisar os fundamentos do programa Packet Tracer. O Packet Tracer integrado ao longo deste curso. Voc deve saber como navegar no ambiente do Packet Tracer para concluir este curso. Use os tutoriais se voc precisar de uma reviso dos princpios bsicos do Packet Tracer. Os tutoriais esto localizados no menu Ajuda do Packet Tracer. So fornecidas instrues detalhadas na atividade, bem como no link do PDF abaixo. Instrues da atividade (PDF) Clique no cone do Packet Tracer para obter mais detalhes. Exibir meio visual

1.6 Teste do captulo1.6.1 Teste do captulo Pgina 1: Exibir meio visual

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