Equipamentos de RedesAula 3

Willamys Araújo

Tópicos da aula de hoje

• Fundamentos dos principais equipamentos de Redes

• Pontes• Switches– Velocidades, – Segurança – e Ligação

Repetidores e Hubs

• Recapitulando...– Repetidores

• Usados para expandir a extensão da rede, mas replicam todos os quadros que recebem, em suas saídas.

• Todas máquinas recebem os quadros de dados, mesmo em segmentos diferentes.

– Hubs• Ele é responsável por replicar em todas as portas as

informações recebidas pelas máquinas da rede.• Todas máquinas recebem os quadros, mesmo em

segmentos diferentes.

Pontes e Switches

Como vocês acham que funcionam os switches e as pontes?

Pontes

Pontes

• Fundamentos– É um repetidor inteligente.– Ele tem a capacidade de ler e analisar os quadros

de dados que estão circulando na rede.• Endereçamento MAC

– Não replica para outros segmentos, dados que tenham como destino o mesmo segmento de origem.

PontesA mensagem é enviada do

PC A.

E é enviada para o PC B, do mesmo segmento.

Como a mensagem tem como destino o mesmo segmento, a ponte não

replica para o outro segmento.

Pontes Vocês acham que a mensagem chegará

a todos os computadores do

segmento 1?

Todos os computadores irão capturar a

mensagem?

PontesSe um mensagem for enviada do PC D para o PC E. Só eles receberam

a mensagem?

Pontes

• Fundamentos– Permiti interligar redes de arquiteturas diferentes.• Trabalha na camada de Link de Dados do modelo OSI.• Seria capaz de converter um quadro de uma

determinada arquitetura para outra.– Ethernet em Token Ring– PORÉM..... há um problema...

» Arquiteturas diferentes possuem o tamanho do quadro de dados diferente.Como assim?

Pontes

As pontes podem converter quadros de dados de uma arquitetura para outra, PORÉM que problema podemos nos

deparar?

Pontes

• Arquiteturas de Redes Locais

• Se tivermos uma rede Token Ring e necessitarmos enviar quadros para uma Ethernet, a ponte converteria, mas dados seriam perdidos.

Arquitetura Qtd de dados (bytes) Operando(Mbps)

Ethernet 1500 10

Token Ring 4451/17800 4/16

... ... ...

Qual seria uma solução para esse problema?

Esses são valores máximos, mas o que será

utilizado por uma determinada rede é

desconhecido.

Pontes

• Solução– Configurar a rede Token Ring para operar com

quadros de dados de 1500 bytes– Mas prejudicaria o desempenho da rede.

Pontes

• Solução Verdadeira– Fragmentação• Dividir um quadro maior em quadros menores através da

rede que aceita quadros menores.• Esse processo é responsável pela camada de Rede

(camada 3) e• não na camada de Link de Dados (camada 2) a qual a

ponte opera.• Ou seja, não pode ser feito pela ponte.

– Os dispositivos responsáveis seriam os Roteadores e os Switches(layer 3)

Switches

Switches

• Fundamentos– O Switch é um hub que, em vez de ser um

repetidor(operando na camada física do modelo OSI), é uma ponte(e, portanto operando na camada de Link de dados do modelo OSI, analisando quadros)

– Em vez de replicar os quadros em todas as portas, só envia o quadro de dados para a porta que contenha o mesmo endereço MAC presente no endereço de destino do quadro.

SwitchesSwitches

Hubs

Switches

• Vantagens– Aumenta o desempenho da rede, por não ter que

enviar quadros a todas as portas.– Mais de uma comunicação pode ser estabelecida

simultaneamente, desde que não envolvam portas de origem e destino que já estejam sendo usadas.

– Eles aprendem com a troca mensagens, pois ele armazena um tabela interna com a referência porta/MAC.

SwitchesSe o PC A for enviar

uma quadro de dados, mas que endereça para um MAC que o switch

desconheça. O que acontece??

?O switch gera um

processo chamando Inundação(flooding).Ou seja, envia o quadro a

todas as portas.

Isso acontece, por que o switch depois de um certo tempo sem

troca de quadros com certos MACs, ele os elimina da tabela

para dar espaço a outros.

Switches

• Velocidades– Eles são classificados de acordo com sua

velocidade de operação(10Mbps,100Mbps, 1Gbps)

– Em principio, só podem interligar máquinas que transmitam dados a uma mesma velocidade, porém há switches que permitem operar com velocidade diferentes

– Como os hubs (memória de velocidades)

Switches

• Segurança

– O Switches são mais seguros, tendo em vista os envios dos quadros de dados, uma vez que não são transmitidos a todas as portas.

– Nos Hubs como os quadros são enviados a todas as portas, um hacker pode plantar uma escuta em uma porta e a medida que os quadros forem enviados ele terá acesso a todas as informações que circulam na rede.

Switches

• Segurança

– Embora a possibilidade de um hacker plantar uma escuta e ficar decodificando os quadros de dados, essa condição deve ser levada em consideração quando falamos em política de segurança

Switches

• Ligação– Os switches, por causa de seu custo, nem sempre

são usados sozinhos. – Em geral, os switches são ligados em conjunto

com hubs, uma vez que os switches e roteadores serão encarados como se fossem um micro.

Switches

• Ligação

Entre essas duas formas de ligar switches aos

hubs, qual teria melhor desempenho?

Switches

• Seria a ligação 2 • Uma vez que um micro que esteja conectado em um dos hubs quiser enviar dados para outro hub, este envio será, direto, sem comprometer o desempenho de nenhum dos hubs.

Switches

• Já a ligação 1

• Uma vez que um micro ligado ao hub 1 deseje enviar dados para outro conectado ao hub 3, terá que passar pelo switch 1, hub 2 e switch 2, gerando um tráfego gigantesco sempre que o switch 1 tiver de enviar para o switch 2, diminuindo o desempenho da rede.

Switches

• Camada 2– Um switch de camada 2 corresponde a uma bridge

multiportas projetado para melhorar a performance da rede uma vez que reduz os domínios de colisão. Com o switch, as estações não brigam para ver quem vai utilizar o meio de transmissão.

Switches

• Camada 3• Switch camada 3 possui todas as funções de um

switch camada 2 gerenciável permitindo ainda:– Correção de falhas de transmissão entre nós– Roteamento e encaminhamento dos pacotes,

selecionando o melhor caminho– Suporte para mais de 500 estações– pode ser utilizado para segmentar as redes através de

endereçamento IP e muitos deles ainda possuem servidor DHCP para distribuição automática de endereços IP.

Switches

• Camada 3– Permiti a interligação de segmentos de diferentes domínios e

broadcast, os switches de camada 3 são particularmente recomendados para a segmentação de LAN’s muito grandes, onde a simples utilização de switches de camada 2 provocaria uma perda de performance e eficiência da LAN, devido à quantidade excessiva de broadcasts.

– Se combinado com um roteador tradicional baseado em software, um switch camada 3 pode-se reduzir consideravelmente a carga de trabalho sobre o roteador e aumentar a taxa de transferência entre sub-redes para milhões de pacotes por segundo.

– Atualmente o grande problema destes switchs são: a falta de suporte em redes que possuam tráfego não IP (IPX, AppleTalk, DECnet) e seu seu alto custo.

Exercício de fixação

1. O que faz uma ponte? Ele pode ser considerado um switch?

2. O que faz um switch?Ele pode trabalhar em várias velocidades?

3. Quando usamos um switch, ao enviarmos uma mensagem ela será vista apenas pelo destinatário?E em uma Ponte?Explique.

4. Comparando um switch a um repetidor ou um hub, qual é mais seguro?

5. O que seria inundação(flooding) feita pelo switch? Quando isso pode ocorrer?