sistemas de comunicaÇÃo integradosnoodle.sytes.net/web/mestrado/sci/trabalho.pdf · todos os...

Instituto Superior de Ciências do Trabalho e da Empresa

SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO INTEGRADOS

Trabalho de Grupo – Levantamento Rede Informática

Docente: Professor Doutor Miguel Dias

Realizado por: António Monteiro João Luís Marques João Nascimento

Lisboa, 28 de Abril de 2001

Sistemas de Comunicação Integrados Levantamento da Rede

Mestrado em Gestão de S is temas de Informação 2000/2001 i

Índice

1 - Introdução ............................................................................................................. 1

2 - Descrição da Infra-estrutura Existente .............................................................. 2

Infra-estrutura da Sede ......................................................................................... 2

As ligações aos postos Remotos........................................................................... 6

As localizações Remotas....................................................................................... 7

O acesso à Internet................................................................................................. 7

3 - Nível de Rede........................................................................................................ 9

Ethernet ................................................................................................................... 9

Meio Físico.......................................................................................................... 9

Ligação de Dados............................................................................................. 16

SNA........................................................................................................................ 18

Meio Físico........................................................................................................ 19

Ligação de Dados............................................................................................. 22

X.25......................................................................................................................... 22

FRAME RELAY.................................................................................................... 24

Meio Físico........................................................................................................ 26

Ligação de Dados............................................................................................. 26

4 - Nível de Transporte e Internet ......................................................................... 27

Edifício Sede – Acesso Local .............................................................................. 27

O acesso aos locais Remotos............................................................................... 29

Ligação à Internet................................................................................................. 33


Mestrado em Gestão de S is temas de Informação 2000/2001 ii

5 - Nivel Aplicacional.............................................................................................. 37

DNS........................................................................................................................ 37

Telnet..................................................................................................................... 37

FTP – File transfer Protocol ................................................................................ 38

E-mail - SMTP /POP3......................................................................................... 38

HTTP – Browsing Internet.................................................................................. 39

Índice de Imagens .................................................................................................... 41

Bibliografia................................................................................................................ 44


Mestrado em Gestão de S is temas de Informação 2000/2001 1

1 - Introdução

Este trabalho foi realizado no âmbito da disciplina Sistemas de Comunicação Integrados do Mestrado em Gestão de Sistemas de Informação do ISCTE.

O desafio enfrentado na realização deste documento consiste no levantamento da rede informática de uma empresa de média dimensão do sector automóvel em Portugal.

As várias filiais, distribuídas por todo o território, e os vários pontos de ligação situadas nas sedes das várias empresas do grupo, constituem uma rede de dados complexa que será descrita ao longo deste trabalho.

Sendo uma rede baseada na sua quase totalidade em TCP/IP, para a estruturação do documento será adoptada a divisão em camadas (Network Access, Internet, Transport e Application) desta família de protocolos. Far-se-á a análise de baixo para cima na estrutura do TCP/IP.

No mundo de hoje, não se pode falar de redes sem falar do TCP/IP. O conjunto de protocolos originalmente desenvolvido pela Universidade da Califórnia em Berkeley, sob contracto para o Departamento de Defesa dos EUA, tornou-se o conjunto de protocolos padrão das redes locais e remotas, suplantando protocolos suportados por pesos pesados da indústria, como a IBM (SNA), Microsoft (NetBIOS/NetBEUI) e Novell (IPX/SPX).

O grande motivo de todo este sucesso foi justamente o facto do TCP/IP não ter nenhuma grande empresa associada ao seu desenvolvimento. Isto possibilitou o seu desenvolvimento e utilização por diversas aplicações, em praticamente todos os tipos de hardware e sistemas operacionais existentes.

Mesmo antes do boom da Internet o TCP/IP já era o protocolo obrigatório para grandes redes, formadas por produtos de muitos fornecedores diferentes, e já tinha sido escolhido pela Microsoft como o protocolo preferencial para o Windows NT, devido às limitações técnicas do seu próprio conjunto de protocolos, o NetBEUI.

Entretanto, ao contrário dos protocolos proprietários para redes locais da Microsoft e da Novell, que foram desenhados para serem praticamente "plug and play"; as necessidades que orientaram o desenvolvimento do TCP/IP obrigaram ao estabelecimento de uma série de parametrizações e configurações que devem ser conhecidas pelo profissional envolvido na instalação, administração e suporte de redes.



2 - Descrição da Infra-estrutura Existente

A infra-estrutura em estudo suporta um conjunto de empresas pertencentes a um grupo que se enquadra no sector automóvel.

Esta infra-estrutura pode-se dividir em dois contextos: as empresas que se encontram na sede, e as remotas, espalhadas um pouco por todo o país.

No que diz respeito à sede, comporta 5 empresas, que se distribuem por 4 pisos, e três redes informáticas Ethernet, nas instalações de Santa Iria de Azóia.

As localizações remotas comportam 3 empresas, e várias filiais e stands. Existem cerca de dez localizações com redes estruturadas e oitos que apenas têm ligação, via terminal, ao sistema central existente na sede.

Todas as localizações e empresas trabalham no mesmo software, residente numa máquina IBM AS400, existente na Sede. Para além disso, o acesso à Internet é feito, também, através infra-estrutura da Sede.

Figura 1: Máquina As400

Infra-estrutura da Sede

Na sede, cada empresa tem uma rede estruturada, cada uma com seu bastidor. Neste bastidor estão concentradas não só as cablagens informáticas como também as telefónicas. Neste trabalho apenas nos iremos debruçar sobre as informáticas.



Figura 2: Bastidor de uma rede da Sede

O objectivo da estrutura de rede implantada em cada empresa, é o de permitir que todos os computadores da empresa possam comunicar entre si, e que possam, também, comunicar com todos os outros das outras empresas locais e remotas. Para além disso todos devem ter a possibilidade de aceder à Internet, através de um conjunto de equipamento comum a todas as empresas.

Para isso todos os computadores estão apetrechados de placas de rede (NICs), e através de cabos UTP, estes são ligados a equipamento activo de rede, que neste caso são Switchs. Esses Switchs estão fisicamente num bastidor, e têm como função a interligação dos vários computadores da rede. O número de switchs existente em cada empresa depende do número de equipamento com necessidade de ligação à rede.

A interligação entre as três redes da sede é feita por fibra óptica, e para isso, em cada empresa existe um switch com interfaces de fibra óptica e interfaces ethernet, de forma a se ligarem aos equipamentos comuns a todas as redes, através de fibra óptica e aos equipamentos (Switchs) que interligam os computadores da rede da empresa.



Figura 3: Ligação de Switches

Todas as 3 redes estão ligadas a um Backbone. Este backbone é constituído por dois Switchs Layer 3 da Cisco, com Interfaces Gbic, onde as três redes estão ligadas. Este backbone é o responsável pela interligação de qualquer máquina de uma das redes com outra de qualquer outra rede local ou remota, e mesmo à Internet. Logo, este equipamento é o default gateway de todas as redes instaladas e a instalar na Sede.

Figura 4: Switch Cisco 4908G-L3

Com esta solução todas as redes locais se vêem e a comunicação entre elas é completamente transparentes para os utilizadores de qualquer empresa, possibilitando o acesso a qualquer servidor, em qualquer uma das redes, como se ele estivesse na rede da empresa.



Para além desta infra-estrutura que suporta todas as comunicações baseadas em TCP/IP, existe ainda uma outra que suporta as ligações SNA. O SNA é o protocolo proprietário da IBM e que, no caso deste grupo, ainda é utilizado para ligação directa ao AS400 de terminais e impressoras.

Esta rede é também suportado na rede estruturada, ou seja, pelos cabos UTP usados para ligar qualquer computador. A diferença está no equipamento activo de rede utilizado.

Esta rede era suportada por cabos Twinax, que partiam directamente da controladora do AS400 e que se ligavam, em anel, aos PCs através de placas de imolação especiais, ou aos terminais IBM. Essa infra-estrutura foi remodelada, passando a existir nos bastidores esquipamentos que simulam este anel, mas sem o problema da quebra de ligação inerentes ao uso do mesmo. Esse equipamento recebe o sinal da controladora do AS400, por cabo UTP e depois liga até sete dispositivos, através da rede estruturada. A este equipamento costuma-se dar o nome de Estrela Activa

Figura 5: Estrela Activa

Na controladora e nos terminais existem pequenos acessórios que transformam o interface Rj45 do cabo UTP em interfaces Twinax que eles conseguem suportar.

Figura 6: Controladora Twinax



As ligações aos postos Remotos

Para as ligações remotas foram contratados com a Portugal telecom um conjunto de linhas X.25, para comunicações com o AS400, que ligam a Sede às filiais e Stands que apenas necessitam de usar o sistema central; e um circuito alugado Frame Relay, para suportar as comunicações TCP/IP e voz, que liga a Sede às várias empresas com rede estruturada e que necessitam, para além do acesso ao sistema, de fazer troca de ficheiros, e de usar a Internet.

Em seguida é apresentado um gráfico com a topologia usada para as comunicações remotas:

Figura 7: Topologia de Comunicações

Com se nota no gráfico, o Frame Relay também tem guardada uma parte da sua largura de banda total para o acesso à Internet.

O acesso às redes remotas é feito através de um Router Motorola que recepciona, com cabos V35, a rede WAN baseada em Frame Relay e através de um interface Ethernet se liga a uma das redes da Sede. É também este equipamento que



recepciona e gere todas as Ligações X.25, e as leva até ao AS400. Este router, através de routings estáticos, sabe para onde deve enviar os pedidos vindos de fora para as redes internas, ou das redes internas para as redes remotas.

As localizações Remotas

As redes estruturadas remotas têm também, cada uma, um Router Motorola que serve de default gateway, já que é aquele que lhes permite contactar com a sede, onde se podem ligar a todas as redes do grupo, ou saírem para a Internet.

Para além disso, existem localizações com ligações X.25 que não têm qualquer Router, apenas um modem que tem um interface para se ligar a uma controladora Twinax da IBM, e esta, através de cabo Twinax, permite o acesso ao sistema central, utilizando as placas de emulação ou os terminais.

O acesso à Internet

O acesso à internet, tal como foi dito, é feito através de Frame Relay, e devido às necessidades de segurança e de controlo, é o que envolve o maior número de equipamento e políticas de acesso.

Basicamente o sinal é recebido no Motorola, encaminhado para um router Cisco que faz a ligação entre a rede WAN do provider e a rede assignada à organização, e na qual estarão os endereços conhecidos em toda a Internet. Para controlar os acessos desta rede ao interior e do interior a esta rede existe, num primeiro nível, uma firewall Cisco PIX, que filtra e encaminha todo o tráfego de dados entre o interior e o exterior da organização.

Em seguida é apresentado um esquema de toda a rede e todos os aspectos atrás referidos. Todos estes pontos serão aprofundados mais à frente neste relatório.



Figura 8: Desenho Global da rede



3 - Nível de Rede

Um dos objectivos que estiveram na base da concepção do TCP/IP foi a possibilidade de ocultar a disposição física da rede aos seus utilizadores e aplicações. De facto, cada camada num determinado nível ignora totalmente os detalhes das camadas inferiores e mesmo superiores. Assim, as aplicações não necessitam saber se estão a enviar dados utilizando o meio físico Ethernet ou FDDI, bem como os dispositivos, não sabem se os dados que transportam são provenientes de aplicações FTP ou Telnet (ou outros).

O nível de rede implementa as especificações feitas pelos níveis físico (Physical Layer) e de ligação (Link Data Layer) do modelo OSI (Open System Interconnection) da ISO (International Standards Organization).

Neste nível, a rede em análise utiliza as tecnologias Ethernet, X.25, SNA e Frame Relay.

Ethernet

Hoje em dia, a Ethernet é a tecnologia mais popular e barata e, por isso, mais utilizada na interligação de computadores nas Redes Locais (LAN - Local Area Networks). A versão mais barata actualmente em uso (que foi das primeiras1 a surgir, em 1980) tem uma capacidade 10 Megabits por segundo (Mbps), utilizando como meio físico o cabo coaxial 10-base-5 (idêntico ao utilizado nas antenas de televisão). Alternativamente, existem outras soluções dentro desta mesma tecnologia, nomeadamente, a 100 Mbps (Fast Ethernet) e 1 Gbps (Gigabit Ethernet).

Meio Físico

O meio físico também pode ser outro que não o cabo coaxial, nomeadamente, par entrançado (Twisted Pair) ou fibra óptica (Fiber Optic). O par entrançado consiste num cabo composto por 2 fios separados e isolados, entrelaçados um em torno do outro. Um dos fios do par transporta o sinal sensível e o outro a terra. Estes cabos são usados para reduzir a interferência de sinais produzidos por fontes de emissão de sinais electromagnéticos potentes - como seria o caso de outro cabo eléctrico existente

1 a verdadeira versão original surge no início da década de 70 por Bob Metcalfe and David Boggs da Xerox



nas proximidades. O fio terra tende a absorver a interferência das ondas de rádio, protegendo o sinal transmitido pelo outro fio.

Estes cabos classificam-se fundamentalmente em blindados (STP – Shielded Twisted Pair - ou FTP – Foiled Twisted Pair) ou não blindados (UTP – Unshielded Twisted Pair).

Os cabos UTP não possuem qualquer tipo de blindagem, pelo que se trata do cabo mais simples de todos, mas tem dado provas de ser uma boa escolha para o suporte de altos débitos.

A excelente protecção contra as emissões magnéticas é uma das vantagens para este tipo de cabo. Existe uma outra solução: o cabo protegido, que possui uma folha de alumínio, enrolada em volta do cabo. Aqui as medidas permitem confirmar a qualidade dos débitos, com uma protecção relativa aos efeitos da massa.

Figura 9 : Par Trançado sem Blindagem (UTP).

Figura 10 : Par Trançado com Blindagem (STP)

Os cabos Blindados são cabos com malha entrançada ligada à terra. No entanto, quando não estão devidamente ligadas as extremidades do cabo, a blindagem pode funcionar como um fonte de interferências.

A distinção entre STP e FTP reside no facto de os primeiros serem protegidos por uma malha (blindagem) que envolve cada um dos condutores do par de fios entrançados, enquanto o segundo apenas possui uma envolvente para o par.

É preciso, no entanto, ter em conta que uma cablagem que não seja de categoria 5 (C5) de 100 ohms de impedância pode necessitar de uma implementação tecnológica



suplementar no produto de rede, o que provoca o aumento de preço. Em consequência observa-se uma crescente procura da cablagem C5.

As especificações C5 definem actualmente o mais alto nível de desempenho conhecido e requerido para as cablagens em UTP ou FTP. Se certos fabricantes pretenderem oferecer níveis de desempenho mais elevados, o standard da indústria termina na especificação da cablagem C5. Para além disso, nenhuma aplicação de rede conhecida actualmente necessita de um nível de desempenho superior. Todas as novas redes em UTP/FTP são concebidas para operar dentro dos limites de desempenho das cablagens C5. As especificações desta categoria aplicam-se às cablagens em pares torcidos blindados ou não blindados.

Actualmente, o desenvolvimento de novos produtos e de novas tecnologias é feito tendo em vista os cabos de 100 ohms de impedância de categoria 3, 4 ou 5 com largura de banda respectivamente 16, 20 e 100 MHz para 100 m. De uma maneira geral, as novas aplicações de alto débito, tais como o ATM, o 100BaseT, 100BaseX e o TP/PMD (FDDI em cobre) deverão funcionar num sistema de cablagem de categoria 3, 4 ou 5.

Ao contrário do cabo coaxial que possui somente dois fios - um interno e uma malha metálica ao redor, que elimina a interferência electromagnética -, o par trançado é composto de oito fios (4 pares), cada um com uma cor diferente.

Cada trecho de cabo par trançado utiliza em suas pontas um conector do tipo RJ-45, que justamente possui 8 pinos, um para cada fio do cabo.

Figura 11 : fichas RJ45 a instalar na extremidade dos cabos

A figura seguinte mostra um cabo retirada no local.



Figura 12 : Cabo utilizado na rede (chicote).

Em termos físicos, a rede em análise utiliza o cabo UTP de categoria 5 (mostrado na figura anterior) para interligar os componentes nas redes locais, nomeadamente, entre os Hosts dos utilizadores e os elementos de rede, como sejam os Switches e os hubs.

Figura 13 : Segmento da rede que utiliza cabo UTP classe 5



A fibra óptica é outra alternativa no nível físico de qualquer rede que se pretenda de grande velocidade. A grande vantagem da fibra óptica reside no facto de ser totalmente imune a interferências electromagnéticas. Na instalação de redes em ambientes com muitas interferências (como nas indústrias, por exemplo), a melhor solução é a utilização da fibra óptica.

Figura 14 : Fibra Óptica.

A fibra óptica, sob o aspecto construtivo, é similar ao cabo coaxial sendo que o núcleo e a invólucro são feitos de sílica dopada (uma espécie de vidro) ou até mesmo plástico, da espessura de um fio de cabelo. No núcleo é injectado um sinal de luz proveniente de um LED ou laser, modulado pelo sinal transmitido, que percorre a fibra por reflexão no invólucro. As fibras podem ser multimodo ou monomodo. Em linhas gerais, sem a utilização de amplificadores, a primeira tem capacidade de transmissão da ordem de 100 Mbps a até cerca de 10 km (mais empregadas em redes locais), enquanto que a segunda alcança algo em torno de 1 Gbps a uma distância de por volta de 100 km (empregadas em redes de longa distância). Além das características de transmissão superiores aos cabos metálicos, a fibra, por utilizar luz, tem imunidade electromagnética. Em contrapartida, o custo envolvido é superior, a fibra é mais frágil, o que faz com que seja necessário proceder ao seu encapsulamento em materiais que lhe confiram uma boa protecção mecânica e a utilização de equipamentos microscopicamente precisos para sua ligação, instalação e manutenção.

A rede em análise utiliza cablagem do tipo fibra óptica multimodo para interligar os switches das várias empresas do grupo, situadas em instalações físicas contíguas.



Figura 15 : Segmento da rede em fibra óptica

Na figura seguinte é possível ver um exemplo de aplicação dos cabos de fibra óptica (cor-de-laranja) ligando ao painel comum às várias empresas do grupo.

Figura 16 : Cabos fibra óptica no painel inter empresas



A topologia física de ligação pode de componentes da rede pode aparecer na forma de Estrela ("Star") ou Barramento ("Bus").

Figura 17 : Topologia em Estrela

Figura 18 : Topologia Barramento

A topologia física que se pode encontrar na rede que serve de base a este levantamento é a primeira – Estrela .

Para que os computadores possam aceder à informação rede têm de, em primeiro lugar possuir um interface que permita a ligação física aos equipamentos da mesma. Esse interface de rede (também dita placa de rede), pode ser de diversos tipos (ISA, PCI, EISA ou SCSI). Não será, no entanto descrito em pormenor nenhum destes interfaces, trata-se de assunto que está fora do âmbito deste estudo. Apresenta-se apenas uma fotografia para que se identifique o equipamento.



Figura 19 : Placa de rede ISA

Como já foi referido anteriormente, quando se referiu a questão dos cabos utilizados, apenas se utiliza o interface RJ-45.

Ligação de Dados

A ligação de dados da Ethernet define uma metodologia de acesso ao canal lógico de transmissão de dados, por parte dos dispositivos, que se baseia no protocolo denominado CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection).

Ainda neste nível da tecnologia Ethernet, na rede em análise podemos apontar a utilização de Switches na interligação de redes. Um Switch realiza o mapeamento de endereços Ethernet dos hosts que residem em cada segmento da rede e permite apenas a passagem do tráfego necessário. Quando um Switch recebe um pacote, determina qual o destino e a origem deste e encaminha-o para a direcção certa. O Switch previne também que os pacotes danificados se alastrarem a toda a rede, melhorando assim a eficiência da transmissão de rede.

Existem duas arquitecturas básicas de Switches de rede: "cut-through" e "store-and-forward". os Switches "Cut-through" apenas examinam o endereço de destino antes de reencaminhar o pacote. Um Switch "store-and-forward" aceita e analisa o pacote inteiro antes de o reencaminhar. Este método permite detectar alguns erros, evitando a sua propagação pela rede. Hoje em dia, existem bastante Switches híbridos que misturam ambas as arquitecturas.

Os Switchs utilizados na rede em análise são o Cisco Catalyst 3524 XL Enterprise Edition de 24 portas 10/100 TX + 2GBIC slots e o Cisco Catalyst 2924 XL-EN 24-port 10/100.



Figura 20 : Switch CISCO 3524

Figura 21 : : Switch CISCO 2924

Figura 22 :Utilização dos Switch CISCO na rede



Figura 23 : Ligação da Fibra Óptica ao Cisco 3524

SNA

Como foi descrito na introdução a empresa dispõe de um sistema IBM AS400, que constitui o seu centro de processamento de dados do seu sistema de informação.

Para que os utilizadores possam aceder às aplicações instaladas neste sistema existe um complexo sistema de ligações desde os terminais remotos (e mesmo locais) até ele.

SNA significa System Network Architeture e é propriedade da IBM. Mesmo tendo sido definida antes do modelo OSI, é também baseada numa estrutura de camadas.

As duas arquitecturas têm muitas similaridades, embora também haja muitas diferenças nos serviços que são prestados e na maneira como estes serviços estão distribuídos entre as camadas.

SNA é dividido em seis camadas de controle abaixo descritas:

? NAU Services Manager

? FMDS

? Transmission Control

? Path Control

? Data Link Control

? Physical Control

Alguns tipos de sessão são permanentes, sendo estabelecidas automaticamente quando a rede entra em operação, elas permanecem enquanto a rede estiver



operacional; outros tipos são dinâmicos, são estabelecidas na medida do necessário. Em qualquer momento de uma rede SNA, é provável que haja muitas sessões estabelecidas simultaneamente, e muitas delas podem partilhar os mesmos dispositivos físicos e ligação de dados da comunicação.

Uma função importante de uma rede SNA é a capacidade de implementar um caminho virtual ou lógico entre utilizadores, de modo que eles possam comunicar facilmente uns com os outros, isto é, estabelecer sessões. Esse caminho é determinado virtual ou lógicamente porque, embora a informação pareça viajar de maneira ponto-a-ponto de um utilizador para outro, ela pode, na verdade, passar por vários pontos intermédios na sua trajectória através da rede. À medida que os dados passam por esses dispositivos intermédios na rede, podem ser executadas operações que permitem que os dados passem mais eficientemente pela rede. Em alguns casos, os dados podem até ser convertidos para assumirem outros formatos, à medida que se movimentam pela rede. Todas essas funções são transparentes ao utilizador.

Os componentes que formam uma rede SNA podem ser divididos em duas categorias principais, cada uma consistindo nos hardware, software e microcódigos contidos nos dispositivos que formam a rede.

A rede SNA é composta por unidades físicas e lógicas sendo controladas por um ponto comum da rede.

Unidades Físicas - Uma rede SNA contém unidades físicas PU (Physical Units) que são dispositivos (terminais, sistemas de computação) que tem por função de gerir, utilizar e tratar recursos físicos (terminais, controladoras, processadores e linhas de dados de rede).

Unidades lógicas - A SNA define unidades lógicas LU (Logical Units) que fornecem pontos de acesso através dos quais os utilizadores interagem com a rede SNA.

Meio Físico

O meio físico utilizado pelo SNA é o Twinax.

Figura 24 : Cabo Twinax



A topologia física definida na arquitectura SNA inicial foi o Anel. No entanto, quando utilizado com um concentrador próprio, pode converter-se para uma topologia em estrela obtendo todas as características de uma rede baseada em UTP, em termos de flexibilidade e de desempenho. Este é o sistema usado no edifício sede.

Figura 25 : Contruladora Twinax

Nas localizações remotas existem controladoras Twinax para que possam aceder ao AS/400 da sede, a partir de terminais IBM 5250. Este equipamento encontra-se ligado a um Modem X.25, pois é através desta tecnologia que se faz a ligação dos terminais das filiais à sede. Esta solução deve-se ao facto de não existir cablagem estruturada a nível das filiais. A maioria dos equipamentos terminais instalados nas filiais não possuem capacidade de processamento. Os que a têm estão dotados de dispositivos que utilizam o interface Twinax.

Figura 26 : Terminal Twinax



A ligação da controladora Twinax aos terminais é feita através de um cabo Twinax e a ligação ao Modem X.25 é feita por cabo de comunicações V.24.

Do lado da sede encontra-se um FRAD (Frame Relay Access Device) que recebe os pacotes X.25 e que coloca directamente no sistema AS/400, ao qual se encontra ligado através de um cabo de comunicações V.24.

X.25

S.ta Iria (CVL+CVP)

Av. Pádua Cimpomotor

Faro

Rio Maior

Coimbra

Funchal Av. Madrid

R. A. Lourenço

V. Formoso

Póvoa

Figura 27 : Circuito X.25 para acesso a SNA

Para que no interior da sede se possa utilizar o sistema AS/400, é também necessário fazer chegar o sinal de rede junto dos terminais e computadores. Ao contrário do que acontecia nas filiais, a sede possui uma cablagem estruturada, pelo que se utilizam dispositivos denominados baluns para transformar o cabo twinax em UTP com RJ-45. Desta forma a ligação à rede estruturada torna-se possível.



Figura 28 : Balunes Twinax

Ligação de Dados

Este nível existe com a mesma denominação e função na arquitectura SNA. Tal como na Estrutura OSI, este nível coordena e executa a transferência num enlace de comunicação e faz a gestão do fluxo da camada de ligação de dados e do procedimento de recuperação.

X.25

Este é um protocolo do ITU-T (International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector) para comunicações através de redes de área alargada (WAN – Wide Area Network), que define a forma de ligação e manutenção da comunicação entre dispositivos remotos. O X.25 está definido para operar independentemente do tipo de sistemas que se encontram ligados à rede. Tipicamente, o X.25 é mais utilizado em redes de comutação de Pacotes (PSNs - Packet-Switched Networks).

Ao contrário de outros serviços taxados por tempo, neste tipo de tecnologia o utilizador paga por volume de dados transitados.

Em termos de posicionamento relativamente ao modelo OSI, o X.25 implementa apenas os 3 primeiros níveis, permitindo que outros serviços lhe sejam sobrepostos. Os protocolos utilizados nos níveis do X.25 são: Camada de Pacote (PLP - Packet-Layer Protocol); Camada de Ligação de Dados (LAPB - Link Access Procedure, Balanced), Camada Física cujos protocolo podem ser diversos(EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, EIA-530, and G.703).



Figura 29 : Camadas do Protocolo X.25

Neste capítulo, o único equipamento a que se tornou possível aceder foi o modem X.25 (que se encontra na sede, mas também nas filiais), pois a restante estrutura é gerida pela TELEPAC. Esta rede é utilizada, no caso em estudo, para transportar os dados SNA.

Figura 30 : Modem X.25

Em termos de velocidades, a tabela seguinte apresenta os valores definidos para o acesso de cada um das filiais da empresa.

Localização do acesso Débito

(bps)

Av. Madrid 19.200 Rua Agostinho Lourenço 19.200 Coimbra 19.200 Funchal – Madeira 19.200



Faro 19.200 Vilar Formoso 19.200 Póvoa de Stª Iria 19.200 Rio Maior 19.200 Stª Iria 64K Av. Infante D. Henrique 19.200 Caniço - Madeira 19.200

FRAME RELAY

O Frame Relay é um serviço de comunicação de dados que, tal como o X.25, está dotado de grande conectividade, sendo especialmente vocacionado para a interligação de Redes Locais - LANs - para débitos entre 64kbps e 2 Mbps.

Resumindo, o Frame Relay é uma forma de enviar informação através de uma Rede de área alargada (WAN), dividindo a informação em tramas ou pacotes. Cada trama tem um endereço que a rede utiliza para determinar o destino da mesma. As tramas viajam através de um conjunto de Switches instalados no interior da rede Frame Relay, chegando ao seu destino.

A rede em análise utiliza os serviços desta tecnologia para permitir aos utilizadores situados nas filiais o acesso à rede corporativa e, também para acederem à internet. Estão ainda disponíveis alguns canais que permitem estabelecer comunicações de voz entre os vários pontos da rede.



Figura 31 : Ligação Frame Relay entre Sede e Filiais

Para poder tornar-se competitivo face a outras soluções de comunicação com altos débitos, o Frame Relay implementa apenas as funções das primeiras camadas do modelo OSI.

Figura 32 : Camadas do Modelo OSI em Frame Relay



Meio Físico

O organizações ANSI e ITU-T definem como nível físico do frame relay a RDIS. O Frame Relay forum, por sua vez, refere várias tecnologias na camada física do frame relay, como sejam, linhas dedicadas V.35 (56 kbps), T1, and G.704 (2.048 Mbps). Geralmente os providenciadores de serviços de comunicação de dados em Frame Relay disponibilizam velocidade na ordem dos 56 kbps a T1/E1. As redes privadas podem atingir velocidades superiores.

A interface da rede em análise com a rede de comunicação de dados em Frame Relay consiste num FRAD. Um FRAD é um equipamento que permite a um dispositivo fora da rede frame relay, ter acesso a outros dispositivos dentro da rede para comunicar através dela. A sigla FRAD pode referir-se a "Frame Relay Access Device" ou "Frame Relay Assembler/Dissembler."

Na prática um FRADs tem uma função semelhante ao Modem X.25 (PAD – Packet Assembler/Dissembler) só que com mais funções (routers, bridges e concentradores).

Figura 33 : Frame Relay Access Device

Ligação de Dados

O Sistema de Transporte em Frame Relay (FRBS) não necessita de garantir a detecção e correcção de erros, sendo o controlo de fluxo assegurado pelos dispositivos nas extremidades da rede. Por isso deixa de ser necessário implementar algumas funções de nível da ligação de dados e da totalidade da camada 3 do modelo OSI, podendo assim acelerar as comunicações.

A este nível são, no entanto, definidos os métodos de acesso à rede. Apesar do Standard Frame Relay especificar métodos de estabelecimento e manutenção da ligação por Circuitos Virtuais Comutados (SVC - switched virtual circuits) e Circuitos Virtuais Permanentes (PVC - permanent virtual circuits), a maioria das implementações suporta apenas os últimos.

Por forma a evitar falhas no serviço, este circuito é redundante através de um acesso primário RDIS.

As larguras de banda disponíveis para cada filial, podem ser consultadas na Figura 31.



4 - Nível de Transporte e Internet

Agora que já é conhecido, com algum detalhe, o meio físico da rede, temos que perceber como é que, em termos de TCP/IP, um host de uma rede comunica com outro, assim como qual o seu endereço IP na Rede.

Em termos de Hardware, a este nível, é necessário especificar quais os equipamentos que permitem que uma máquina de uma determinada rede, comunique, através do endereço IP, com outra máquina. Os equipamentos com estas funções denominam-se de routers.

No caso em estudo, existe um conjunto de routers que permitem a comunicação entre todas as máquinas, não só da rede sede, como também com todas as redes remotas.

Para que seja possível um melhor entendimento das rotas especificadas em cada equipamento, e qual as especificidades de cada um, é importante definir quais o endereços IP de cada rede.

Para a especificação dos endereços das redes IP existentes, por motivos de economia de espaço, será utilizada a nomenclatura Cisco, em que à frente do endereço da rede é colocado o numero de bits reservados para definir a rede, por exemplo, no caso de uma rede classe C, em que a máscara de rede seria 255.255.255.0, seria afixado o numero 24, que corresponde a 24 bits reservados para o endereço da rede – 11111111.11111111.11111111.00000000 – o que corresponde exactamente à máscara 255.255.255.0.

Edifício Sede – Acesso Local

No edifício estão configuradas três redes locais, representando as três maiores empresas existentes nessas instalações.

A configuração IP e as várias redes estão representadas na imagem seguinte:



Figura 34: Redes do edifício Sede

Como se pode deduzir deste esquema, o equipamento mais importante, é o que possibilita o routeamento entre as várias redes, e são os 2 Ciscos 4908G-L3. Estes equipamentos são o chamado Backbone da empresa. E como todos os backbones e estruturas críticas estão em redundância, isto é, na realidade bastaria existir apenas um, mas caso este falhasse a comunicação entre as redes seria impossível. Logo, e para prevenir esta situação, existem dois, configurados de forma a que se uma porta ou o próprio equipamento falhar a comunicação seja sempre possível.



Este equipamento está ligado, por fibra óptica, às três redes, e faz a funções de router entre elas. Cada porta activa do equipamento representa o default gateway da rede onde está ligada, por exemplo a porta ligada à rede ……….., tem o endereço IP …….., e assim sucessivamente. Como todas os endereços se encontram no mesmo equipamento e este tem a capacidade de routear dados entre as diversas portas, a comunicação entre elas é transparente.

Figura 35: Switch 4908G-L3

Para além disso, visto que é o default gateway das três redes, ele tem de encaminhar todos os pedidos para qualquer outra rede diferente. Isso é feito utilizando rotas estáticas configuradas internamente. De seguida são apresentadas essas rotas que mais a frente serão clarificadas.

Figura 36 : Rotas estáticas do Cisco 4908G-L3

O acesso aos locais Remotos

Tal como já foi descrito os locais remotos, em TCP/IP, estão ligados por meio de Frame Relay, e em cada uma das localizações existem routers MOTOROLA, que para além de suportarem a parte física do Frame Relay, permitem o encaminhamento do



trafego IP das redes remotas para a rede Sede e vice-versa. Logo, é nesse equipamento que é feito o routeamento para todas as outras redes, representando, cada um, o papel de default gateway de cada rede remota.

Para a interligação entre estas redes remotas, existe ainda uma Rede WAN, comum a todos os Routers Motorola, possibilitando desta forma o routeamento de todas estas redes diferentes. Essa rede é gerida pela PT, pelo que não nos foi fornecida a sua máscara de rede sabendo apenas os endereços atribuídos a cada uma das redes existentes.

De seguida é apresentado um quadro onde estão sistematizadas as redes remotas, as suas default gateways e os seus endereços WAN.

Rede Default Gateway

Endereço WAN Localização

Figura 37 : Definição das redes remotas

Estes equipamentos variam consoante as necessidades das redes. De seguida são apresentadas as configurações e os modelos implantados em cada uma das redes remotas, assim como na Sede:

Local Modelo Configuração Sta. Iria (Sede)

6560_A 2 portas V.35 (DTE) e 1 porta V.35/V.24 (DCE), 20 canais de voz com interface PRI, 2 portas Ethernet RJ45, 1 porta de acesso primário RDIS, sw Multiservice

Av. Pádua 6560_B 2 portas V.35 (DTE), 2 portas X.21 (DTE) e 1 porta V.35/V.24 (DCE), 8 canais de voz E&M, 1 porta Ethernet RJ45, 1 porta de acesso básico RDIS, sw Multiservice

Leiria 6520_4 1 porta V.35 (DTE) e 1 porta V.35/V.24 (DCE), 4 canais de voz E&M, 1 porta Ethernet RJ45, 1 porta de acesso básico RDIS, sw Multiservice

Viseu VG6430 1 porta V.35 (DTE) e 1 porta V.35/V.24 (DCE), 2 canais



de voz FXS, 1 porta Ethernet RJ45, 1 porta de acesso básico RDIS, sw Multiservice

Sra. Hora 6520_6 1 porta V.35 (DTE) e 1 porta V.35/V.24 (DCE), 6 canais de voz E&M, 1 porta Ethernet RJ45, 1 porta de acesso básico RDIS, sw Multiservice

L. Bivar (KMC)

6520_4 1 porta V.35 (DTE) e 1 porta V.35/V.24 (DCE), 4 canais de voz E&M, 1 porta Ethernet RJ45, 1 porta de acesso básico RDIS, sw Multiservice

Av. República

6520_2 1 porta X.21 (DTE) e 1 porta V.35/V.24 (DCE), 2 canais de voz E&M, 1 porta Ethernet RJ45, 1 porta de acesso básico RDIS, sw Multiservice

Av. 5 Outubro

VG320 1 porta X.21 (DTE), 1 porta Ethernet RJ45, 1 porta de acesso básico RDIS, sw Multiservice

Porto 6520_4 1 porta V.35 (DTE) e 1 porta V.35/V.24 (DCE), 4 canais de voz E&M, 1 porta Ethernet RJ45, 1 porta de acesso básico RDIS, sw Multiservice

Figura 38 : Especificações dos Routers Motorola

Figura 39: Router Motorola da Sede

Depois de apresentados estes dados relativos às redes remotas, e se complementar-mos com o pormenor de que o Motorola, no edifício sede, está conectado à rede ………., e tem o IP ………, é fácil perceber as últimas rotas estáticas parametrizadas no backbone da sede. Estas rotas direccionam qualquer chamada às várias redes remotas, feitas da sede, para o endereço IP do Motorola. Este por sua vez tem, também, rotas para todas as redes de forma a saber encaminhar os dados. Para além disso, é necessário que todos os outros Motorolas saibam que, para encaminhar pacotes para as redes da sede, têm de os enviar para o endereço WAN do Motorola da Sede, e este tem de saber que se o pacote tiver como destino uma qualquer rede



por ele não conhecida terá de enviar o pedido para o backbone, seja ela interna ou externa.

Se todas estas rotas funcionarem bem, todos as redes internas e externas podem comunicar entre si.

Figura 40 : Estrutura da ligação das redes Remotas e das redes Sede



Ligação à Internet

A ligação à Internet, tal como já foi anunciado, é suportada por um CIR de 384 K dentro do canal total de Frame Relay contratado pela empresa.

Este CIR é recebido pelo Router Motorola e é passado, por cabo de comunicação V.35, para um Router Cisco 1600. Este Router tem as seguintes características:

Cisco 1601 1 porta V.35 (DTE), 1 porta Ethernet RJ45, sw IOS IP

Figura 41 : Router Cisco 1601

Este router tem como missão fazer a passagem entre a sub-rede WAN Internet e a sub-rede Internet assignada à Organização.

Para que a rede Interna não fique exposta a esta rede externa, sem qualquer protecção, existe, na rede Internet assignada à organização, uma firewall, que tem por missão fazer o encaminhamento entre a rede externa e as várias redes internas; e de proteger a rede interna a entradas de estranhos. Este equipamento também consegue mascarar os endereços internos das máquinas enviando-os para a internet, não com os seus endereços verdadeiros, mas com endereços Internet.

A firewall Utilizada, também é Cisco, mais concretamente uma Cisco PIX com as seguintes características:

Cisco PIX-520

Firewall com licença para 100 utilizadores, 4 portas Ethernet RJ45



Figura 42 : Firewall Cisco PIX

Esta Firewall, numa das suas placas de rede, recebe o endereço externo, que será conhecido na Internet, por onde entrarão e sairão todos os pacotes de e para a Internet. Uma outra placa irá funcionar como default gateway de uma rede semi-privada, onde estarão residentes os servidores de Mail, Internet e DNS público da Organização. Por fim, outra placa, será o default gateway da rede privada onde se encontrará o proxy geral da organização, por onde toda a organização terá acesso à Internet.

Para além desta firewall, na organização existem mais duas. Uma delas está ao mesmo nivel da PIX, ou seja, directamente ligada a Internet, e recebe pedidos de acessos telnet seguros para o As400, de organizações externas convenientemente certificadas. Esta Firewall é uma Firewall InterLynx´s, que não é mais que um equipamento que permite o estabelecimento de VPNs via Internet, VPNs essas criadas com recurso a SSL de 128 bits.

Figura 43 : Firewall Interlynx's



A outra Firewall existente, está montada num outro AS400, e servirá como uma segunda barreira para o acesso não autorizado de e para a Internet, e estará localizada na rede onde se encontra o proxy organizacional e fará a ligação desta rede com a rede Interna ………, tendo como rota para as outras redes internas o endereço do Backbone. O endereço desta Firewall é ……….., o que explica a primeira Rota definida no Backbone, mostrada na Figura 36, em que todas as redes desconhecidas são encaminhadas para este endereço.

Figura 44 : As400 que Contem a 2ª Firewall

No desenho seguinte é possível identificar estas redes descritas, assim como os seus endereços e default Gateway.



Figura 45 : Infra-estrutura Internet

De seguida é apresentado um quadro resumo com todos as redes da Sede, assim como o numero de IP´s possíveis em cada uma delas

Endereços de rede IP´s Disponíveis Nome da rede

Figura 46 : Tabela resumo das redes da Sede



5 - Nivel Aplicacional

A nível aplicacional, a organização em estudo usa as aplicações normais desta camada do Modelo TCP/IP: DNS, Telnet, FTP, SMTP e HTTP.

DNS

Em termos de DNS todas as redes estruturadas têm um servidor DNS local, que resolve os nomes da própria rede, pedindo ao servidor de DNS principal, localizado na rede ………. os endereços externos. Por sua vez este irá pedir aos Servidor DNS Externo, localizado na Rede Desmilitarizada, e este, caso o não conheça irá perguntar ao servidor DNS da Telepac. Desta forma é possível, a qualquer cliente, de qualquer rede traduzir qualquer nome DNS no respectivo endereço IP.

Telnet

As aplicações telnet repartem-se por dois tipos: as usadas para manutenção técnica (telnet do Windows) e a usada para aceder ao sistema AS400.

O telnet do windows, é usado para aceder a routers e switchs, e é apenas usada pelo pessoal técnico da empresa

O cliente Telnet da IBM, é usada pela generalidade dos utilizadores, sendo uma ferramenta de trabalho usada frequentemente e de uma forma transparente pelos utilizadores.



Figura 47 : Aplicação telnet da IBM

FTP – File transfer Protocol

Este mesmo cliente permite, via FTP gráfico a transferência de ficheiros entre o AS400 e qualquer PC e vice-versa, desta forma é fácil trocar ficheiros de dados que permitem tratar informação residente no AS400 em ambiente PC e alimentar as tabelas do sistema central com dados provenientes de um PC

E-mail - SMTP /POP3

Esta é também uma ferramenta comum de todos os utilizadores, usada tanto para troca de mensagens internas como externas.



Figura 48 : E-mail

HTTP – Browsing Internet

Esta é também uma aplicação instalada e usada em todas as estações de trabalho. È usada para aceder tanto à Internet, como à Intranet. É usada também para configurar grande parte dos equipamentos de rede, que normalmente já trazem incorporado um servidor HTTP.



Figura 49 : Internet Explorer



Índice de Imagens

Figura 1: Máquina As400........................................................................................................2

Figura 2: Bastidor de uma rede da Sede...............................................................................3

Figura 3: Ligação de Switches................................................................................................4

Figura 4: Switch Cisco 4908G-L3 ...........................................................................................4

Figura 5: Estrela Activa...........................................................................................................5

Figura 6: Controladora Twinax..............................................................................................5

Figura 7: Topologia de Comunicações..................................................................................6

Figura 8: Desenho Global da rede.........................................................................................8

Figura 9 : Par Trançado sem Blindagem (UTP).................................................................10

Figura 10 : Par Trançado com Blindagem (STP)................................................................10

Figura 11 : fichas RJ45 a instalar na extremidade dos cabos ...........................................11

Figura 12 : Cabo utilizado na rede (chicote). .....................................................................12

Figura 13 : Segmento da rede que utiliza cabo UTP classe 5...........................................12

Figura 14 : Fibra Óptica.........................................................................................................13

Figura 15 : Segmento da rede em fibra óptica ...................................................................14

Figura 16 : Cabos fibra óptica no painel inter empresas..................................................14

Figura 17 : Topologia em Estrela.........................................................................................15

Figura 18 : Topologia Barramento.......................................................................................15

Figura 19 : Placa de rede ISA................................................................................................16

Figura 20 : Switch CISCO 3524 ............................................................................................17

Figura 21 : : Switch CISCO 2924 ..........................................................................................17

Figura 22 :Utilização dos Switch CISCO na rede .............................................................17



Figura 23 : Ligação da Fibra Óptica ao Cisco 3524............................................................18

Figura 24 : Cabo Twinax .......................................................................................................19

Figura 25 : Contruladora Twinax ........................................................................................20

Figura 26 : Terminal Twinax ................................................................................................20

Figura 27 : Circuito X.25 para acesso a SNA......................................................................21

Figura 28 : Balunes Twinax ..................................................................................................22

Figura 29 : Camadas do Protocolo X.25..............................................................................23

Figura 30 : Modem X.25........................................................................................................23

Figura 31 : Ligação Frame Relay entre Sede e Filiais........................................................25

Figura 32 : Camadas do Modelo OSI em Frame Relay.....................................................25

Figura 33 : Frame Relay Access Device ..............................................................................26

Figura 34: Redes do edifício Sede........................................................................................28

Figura 35: Switch 4908G-L3 ..................................................................................................29

Figura 36 : Rotas estáticas do Cisco 4908G-L3...................................................................29

Figura 37 : Definição das redes remotas.............................................................................30

Figura 38 : Especificações dos Routers Motorola..............................................................31

Figura 39: Router Motorola da Sede ...................................................................................31

Figura 40 : Estrutura da ligação das redes Remotas e das redes Sede ..........................32

Figura 41 : Router Cisco 1601...............................................................................................33

Figura 42 : Firewall Cisco PIX ..............................................................................................34

Figura 43 : Firewall Interlynx's ............................................................................................34

Figura 44 : As400 que Contem a 2ª Firewall ......................................................................35

Figura 45 : Infra-estrutura Internet.....................................................................................36



Figura 46 : Tabela resumo das redes da Sede....................................................................36

Figura 47 : Aplicação telnet da IBM ....................................................................................38

Figura 48 : E-mail...................................................................................................................39

Figura 49 : Internet Explorer ................................................................................................40



Bibliografia

http://tarcisio.ccei.urcamp.tche.br/publica/cdados2/982/sna/principal.htm

http://www.gabrieltorres.com/index.htm

http://www.ibm.com

http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/x25.htm

http://www.frforum.com/

http://www.uswest.com/products/data/frame/

ftp://ftp.netlab.ohio-state.edu/pub/jain/courses/cis788-95/frame_relay/index.html

sistemas de comunicaÇÃo integradosnoodle.sytes.net/web/mestrado/sci/trabalho.pdf · todos os...

Documents