Introdução a redes Cisco

Guia de Configuração

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Como instalar e configurar roteadores e switches Cisco

Primeira Edição

Maio/2006

 

 

 

 

Por: Flávio Eduardo de Andrade Gonçalves

flaviogoncalves@msn.com


Licenciamento

 

Basicamente você pode usar e copiar desde que não faça uso comercial, não altere e reconheça a autoria. Para ver um texto mais preciso sobre a licença veja o parágrafo seguinte.

Este trabalho é licenciado sobre a licença “Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 2.5 Brazil”. Para ver uma cópia desta licença visite: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/br/deed.pt ou envie uma carta para Creative Commons, 543 Howard Street, 5th Floor, San Francisco, California, 94105, USA. Você também pode ver a licença traduzida no final do eBook.  .

Prefácio

Este eBook foi criado a partir de um material de treinamento que foi ministrado para algumas grandes companhias do país. Consumiu dezenas senão centenas de horas de trabalho. Os cursos Cisco em grande parte migraram para o Cisco Networking Academy o que fez com que acabássemos usando cada vez menos este material. Quando surgiu o sistema Creative Commons Licence, me interessei em disponibilizar gratuitamente, pois pode interessar a inúmeros leitores e me permite reter os direitos autorais. O curso abrange os principais tópicos de introdução à configuração de switches e roteadores Cisco.

Autor

O autor, Flávio Eduardo de Andrade Gonçalves é nascido em janeiro de 1966 na cidade de Poços de Caldas – MG, formou-se pela Universidade Federal de Santa Catarina como engenheiro mecânico em 1989. Foi um dos primeiros CNEs (certified Novell Engineers) do país em 1992 tendo passado por mais de quarenta testes de certificação tendo sido certificado como Novell (MasterCNE e Master, CNI) Microsoft(MCSE e MCT), Cisco (CCNP, CCDP CCSP). Atualmente é diretor presidente da V.Office Networks onde tem trabalhado principalmente com implantação de VPNs, telefonia IP, gestão de tráfego e gerenciamento de redes. Recebeu os seguintes prêmios Novell Best Project 1997, Destaque em Informática e Telecomunicações, Sucesu-SC 2003.

 

A V.Office fundada em 1996 atua em soluções de redes e telecomunicações. No seu site www.voffice.com.br você poderá encontrar mais detalhes sobre a empresa.

 

Informações de contato

e-mail: flaviogoncalves@msn.com


Índice

 

1 - Revisão do Modelo OSI 14

1.1 Introdução. 14

1.2 Conceitos e terminologia. 16

Serviços de Conexão. 16

1.3 Categorias Funcionais das Camadas. 18

1.4 Visão Geral do Modelo OSI 18

Camada Física. 19

Camada Data Link ou Enlace de Dados. 20

Camada Rede. 22

Tópicos da Camada de Rede. 23

Camada Transporte. 23

Camada Sessão. 24

Camada Apresentação. 25

Camada Aplicação. 25

1.5 Exercícios de Revisão. 26

Lab 1.1 (Opcional): 29

2 - Operação Básica do Roteador Cisco.. 1

2 .1 Objetivos. 1

Interface do usuário do roteador 1

2 .2 Conectando à um roteador Cisco. 2

2.3 Iniciando o roteador 2

Modo de Setup. 2

LAB 2.1 – Configuração do Roteador 3

Logando no roteador 3

Prompts da interface de linha de comando do IOS. 3

Subinterfaces. 4

Comandos de configuração das Linhas. 4

Comandos de configuração do protocolo de roteamento. 4

2.4 Configuração das senhas do roteador 5

Encriptando a senha. 5

2.5 Navegando pela interface do usuário. 6

2.6 Utilizando a documentação On-Line ou em CD da Cisco. 7

2.7 Banners. 8

2.8 Levantando e desativando uma interface. 8

Configurando o hostname. 9

Descrições. 10

2.9 Vendo e salvando as configurações. 10

Running-Config. 11

Startup-Config. 11

Exercícios de Revisão. 12

Laboratórios Práticos. 14

Lab 2.2 Logando no Roteador e Obtendo Help. 14

Lab 2.3 Salvando a configuração do Roteador 15

Lab 2.4 Configurando as senhas. 15

Lab 2.5 Configurando o Hostname, Descrições e Endereço do Host 16

3 - Configuração e gerenciamento.. 1

3.1 Objetivos. 1

3.2 Cisco Discovery Protocol 2

Vendo detalhes dos outros equipamentos. 4

Verificando o tráfego gerado com o CDP. 4

Sumário das características do CDP. 5

3.3 Comandos de Resolução de Problemas na Rede. 6

Telnet 6

Dica 1 – Se você sabe o nome do host, mas não sabe o endereço IP. 7

Dica 2 – Se você está usando uma rede com filtros e não consegue fazer o Telnet pois ele pega o endereço da interface serial que está filtrada e não o da Ethernet que está liberada, você pode escolher de que interface você quer partir o telnet. 7

Dica 3 – Se livrando do Translating ..... 7

Dica 4 – Abrindo e fechando múltiplas sessões. 8

3.4 Sumário do Telnet 8

3.5 Ping. 9

Ping Normal 9

Ping Extendido. 10

Traceroute. 11

Traceroute Estendido. 11

3.6 Gerenciamento do Roteador 12

Seqüência de Startup. 12

O comando BOOT. 14

3.7 Configurações de Inicialização e de Execução (Startup e Running) 15

Usando um servidor TFTP. 16

Salvando a configuração de um roteador para um servidor TFTP. 16

Restaurando uma configuração de um roteador de um servidor TFTP. 17

Salvando o IOS para um servidor TFTP. 17

Restaurando o IOS ou fazendo um Upgrade. 17

Exercícios de Revisão. 18

LAB 3.1 Recuperando a senha perdida de um roteador 20

LAB 3.2 Backup e Restore do IOS e da Configuração. 21

4 - Lan Design. 1

4.1 Introdução. 1

4.2 Objetivos. 1

4.3 Conceitos de LAN. 1

Operação em Full-Duplex e Half-Duplex. 3

4.4 Endereçamento de LANs. 4

4.5 Quadros de uma rede LAN (Framing) 6

Campo tipo de protocolo nos cabeçalhos de LAN. 7

4.6 Recursos e benefícios do Fast Ethernet e Gigabit Ethernet 8

Recomendações e limitações de distância do Fast Ethernet 9

4.7 Gigabit Ethernet 9

Especificações do Gigabit Ethernet em Fibra (Cisco) 9

Gigabit Ethernet em par trançado. 10

4.8  Conceitos de Bridging e Switching e Spanning Tree. 11

Transparent Bridging. 11

Características do comportamento de uma bridge transparente: 12

4.9 Switching. 13

Exemplo de Switching: 14

Exemplo de Domínio de Colisão: 15

Exemplo de Domínio de Broadcast: 15

4.10 Segmentação de redes. 16

4.11 Problemas de congestionamento em redes locais. 17

4.12 Exercícios Teóricos: 18

LAB 4.1 Segmentação de redes. 20

Lab 4.2 Segmentação de Redes. 21

5 - Switchs Cisco.. 1

5-1 Introdução. 1

5-2 Objetivos. 2

5-3 Modelo Hierárquico da CISCO.. 2

Camada do Núcleo (Core Layer) 3

A Camada de Distribuição (Distribution Layer) 4

A Camada de Acesso (Access Layer) 5

Métodos de Switching. 6

5.4 Dificuldades enfrentadas em redes com Switches. 8

Broadcast Storms. 8

Múltiplas cópias de um Frame. 9

5.5 O Protocolo Spanning-Tree (STP) 12

Como Opera o Spanning-Tree. 13

Selecionando a Ponte Raiz (Root Bridge) 14

Selecionando a  Designated Port 15

Estado das Portas. 16

5.6 Convergência. 17

STP-Timers. 17

Exemplo do protocolo STP. 18

5.7 Exercícios Téoricos. 19

5.8 Exercício Prático: 21

6 - VLANS. 1

6.1 Objetivos. 1

6.2 Introdução - O que é uma Virtual LAN. 2

Controle de Broadcast 5

Segurança. 6

Flexibilidade e Escalabilidade. 6

6.3 Membros de uma VLAN. 7

Transparência das VLANs. 7

Técnicas para se colocar membros em uma VLAN.. 7

VLANs Estáticas. 8

VLANs Dinâmicas. 8

6.4 Identificando VLANs. 9

Access links. 9

Trunk links. 10

Frame Tagging. 10

Métodos de Identificação de VLAN.. 10

Configurando as VLANS. 11

6.5 Trunking. 12

Configurando o Trunking. 13

VLAN Trunking Protocol 14

Criando um domínio VTP. 14

Modos do VTP. 14

Como o VTP funciona. 15

VTP Pruning. 15

6.6 Roteamento entre VLANs. 16

6.7 Exercícios de Revisão. 17

7 – Configurando um Catalyst 1900. 1

7.1 Introdução. 1

7.2 Características do Catalyst 1900. 2

7.3 Comandos do IOS. 3

Configurando Senhas. 3

Configurando Hostname. 4

7.4 Configurando Informações IP. 5

7.5 - Configurando as Interfaces no Switch. 7

7.6 Configurando o Modo de Operação de uma Porta. 8

7.7 Verificando a Conectividade IP. 9

Apagando as Configurações do Switch. 9

7.8 Configurando a Tabela de Endereços MAC. 10

7.9 Gerenciando a Tabela de Endereços MAC. 11

7.10 Configurando Segurança na Porta. 12

7.11 Mostrando as Informações Básicas do Switch. 13

7.12 Modificando o Método de Switching. 14

7.13 Configurando VLANs. 15

7.14 Criando VLANs. 16

7.15 Visualizando VLANs. 16

7.16 Associando uma porta a VLAN. 17

7.17 Configurando Trunk Ports. 18

Limpando uma VLAN de Trunks Links. 19

Verificando Trunk Links. 19

7.18 Configurando VTP(VLAN Trunking Protocol) 20

VTP Pruning. 21

7.19 Backup e Restore do Switch. 22

7.20 Exercícios Teóricos. 23

Laboratório 7.1 Configuração básica do TCP/IP no Switch. 25

Laboratório 7.2 Configurando uma porta do Switch para Half-Duplex para acomodar um HUB. 25

Laboratório 7.3 Criando VLANs. 26

Laboratório 7.4 Exportando às VLANs com VTP. 26

Laboratório  7.5 Para que as VLANS de um Switch possam se comunicar com outro Switch não basta o VTP habilitado. É preciso criar os TRUNKS entre os Switches. Vamos fazê-lo agora. 27

Laboratório 7.6 Agora que o Trunk e o VTP estão configurados, configure as VLANs no switch 1900B. 27

Lab 7.7 Colocando o roteador para rotear as VLANs. 28

8 - Visão Geral dos Roteadores Cisco.. 1

8.1 O que é um roteador?. 1

8.2 Características dos Roteadores. 3

8.3 Tipos de Roteadores. 4

Escritórios de pequeno porte. 4

Escritórios Tradicionais. 7

Escritórios de Grande Porte. 10

8.4 Selecionando um roteador Cisco. 14

LAB 8.1. 15

9 - Roteamento IP. 1

9.1 Objetivos. 1

9.2 Roteamento IP. 2

9.3 Protocolos de roteamento dinâmico. 3

9.4 Protocolos de roteamento por vetor de distância. 4

9.5 Roteamento Dinâmico com RIP. 10

9.6 Comandos usados para a configuração do RIP. 11

9.7 Configuração do RIP. 12

9.8 RIP versão 1. 13

9.9 RIP Versão 2. 14

Exemplo de configuração do RIP versão 2. 15

9.10 Roteamento Dinâmico com IGRP. 16

Sistemas Autônomos. 17

Características que dão Estabilidade ao  IGRP. 18

Métrica usada pelo IGRP. 19

Métrica padrão do IGRP. 20

Contadores IGRP. 21

Tipos de Rotas. 22

Principais comandos. 23

Configuração do IGRP. 29

9.11 Roteamento Estático. 30

Rotas Estáticas. 31

Rota padrão (Default) 32

Distância Administrativa. 33

9.12 Exercícios: 34

LAB 9.1. 37

10 Roteamento IPX. 1

10.1 Objetivos do Capítulo. 1

10.2 Introdução aos protocolos IPX. 1

10.3 IPX,SPX,SAP,NCP e NetBIOS. 2

10.4 SPX. 3

10.5 SAP. 5

10.6 NCP. 8

10.7 NetBIOS. 9

10.8 Roteamento IPX com EIGRP. 11

10.9 Roteamento IPX com NLSP. 12

10.10 Endereços IPX. 13

10.11 Encapsulamentos do IPX. 14

10.12 Exercícios Teóricos: 15

LAB 1 0.1. 18

11 - Listas de Controle de Acesso.. 1

11.1 Objetivos. 1

11.2 Introdução. 2

11.3 Intervalos associados as listas de controle de acesso. 3

11.4 Características das Listas de Acesso. 4

11.5 Listas de acesso IP. 5

11.6 Exemplo: 6

11.7 Continuação do Exemplo: 7

11.8 Lista de Acesso Extendida. 8

Filtros ICMP. 8

Filtros TCP e UDP. 8

Filtros IPX. 9

11.9 Exemplos. 10

Exibindo as listas de acesso. 11

Comandos Adicionais. 13

Exemplo de Filtro IPX. 14

11.10 Configurando uma interface de Tunnel 15

Vantagens do Tunelamento. 16

Lista de tarefas de configuração de tunel IP. 16

Lab 11.1 Configuração das listas de controle de acesso e tunnel IPIP. 18

11.11 Exercícios Teóricos. 22

12 Protocolos de WAN. 1

12.1 Introdução. 1

12.2 Tipos de Conexão. 2

12.3 Suporte de WAN. 3

12.4 Linhas dedicadas – Comparando HDLC, PPP e LAPB. 4

Recursos do PPP LCP. 8

12.5 Padrões de cabeamento de WAN. 9

LAB 12.1 Configurando e testando uma conexão HDLC. 10

LAB 12.2 Configurando o HDLC. 11

12.6 Frame Relay. 12

Recursos e terminologia do Frame-Relay. 12

PVC.. 14

SVC.. 14

CIR.. 15

LMI e tipos de encapsulamento. 16

FECN.. 18

BECN.. 18

DE. 19

Sinalização Frame-Relay. 20

12.7 Endereçamento das DLCIs e Switching de Frame-Relay. 21

12.8 Preocupações com os protocolos da camada 3 no Frame-Relay. 22

Escolha para endereços da camada 3 em interfaces Frame-Relay. 22

12.9 O Frame-Relay em uma rede NBMA. 24

Split Horizon. 24

12.10 Configuração do Frame-Relay. 26

Inverse ARP. 26

Mapeamentos Estáticos em  Frame-Relay. 27

12.11 Comandos utilizados na configuração do Frame-Relay. 28

Lab 12.3 - Configurando o Frame-Relay. 30

12.13 ISDN Protocolos e Projeto. 32

Canais ISDN.. 32

Protocolos ISDN.. 33

Grupos de funções e pontos de referência ISDN.. 34

Uso Típico para o ISDN.. 35

Autenticação PAP e CHAP. 36

Multilink PPP. 36

Discagem sob demanda e ISDN.. 36

Lab 12.4 Configurando ISDN no simulador 41

12.14 Exercícios de Revisão. 45

 


 


Capítulo

1

1 - Revisão do Modelo OSI

1.1 Introdução 

Com a introdução das redes, apenas computadores de um mesmo fabricante conseguiam comunicar-se entre si. O modelo de referência OSI (RM-OSI) foi criado pela ISO (International Standards Organization) em 1977 com o objetivo de padronizar internacionalmente a forma com que os fabricantes de software/hardware desenvolvem seus produtos. Seguindo essa padronização, quebraram-se as barreiras envolvidas no processo de comunicação. Desta forma foi possível à interoperabilidade entre os dispositivos de rede de fabricantes diferentes.

O modelo OSI descreve como os dados são  enviados através do meio físico e processados por outros computadores na rede. O modelo OSI foi desenvolvido com dois objetivos principais:

§  Acelerar o desenvolvimento de futuras tecnologias de rede.

§  Ajudar explicar tecnologias existentes e protocolos de comunicação de dados.

O modelo OSI segue o princípio de “Dividir e Conquistar” para facilitar o processo de comunicação. Dividir tarefas maiores em menores facilita a gerenciabilidade. O modelo OSI está dividido em camadas conforme ilustração (Figura 1)

 

                     Figura 1 – Camadas do Modelo OSI

     


A Figura 2 mostra o processo de comunicação em camadas entre dois hosts. Cada camada tem funções específicas para que o objetivo maior possa ser alcançado.

 

  Figura 2 – Processo de Comunicação em Camadas

 

Podemos citar algumas vantagens em se ter um modelo em camadas:

§  Esclarecer as funções gerais de cada camada sem entrar em detalhes.

§  Dividir a complexidade de uma rede em subcamadas mais gerenciáveis.

§  Usar interfaces padronizadas para facilitar a interoperabilidade.

§  Desenvolvedores podem trocar as características de uma camada sem alterar todo o código.

§  Permite especialização, o que também ajuda o progresso da indústria tecnológica.

§  Facilita a resolução de problemas.

1.2 Conceitos e terminologia

Serviços de Conexão

São encontrados em várias camadas do modelo OSI. Os Serviços de Conexão podem ser caracterizados por:

 

Orientado a conexão (connection oriented)

Significa que algumas mensagens devem ser trocadas entre os hosts envolvidos na comunicação antes de efetivamente trocar os dados.  São usados números de seqüência e confirmações para manter um registro de todas as mensagens enviadas e recebidas e requisitar a retransmissão de um pacote perdido. Os protocolos orientados a conexão podem ainda usar um sistema de janelas para controlar o fluxo dos dados e permitir que um único pacote de confirmação para vários pacotes transmitidos. Os protocolos orientados a conexão normalmente fornecem três serviços, controle de fluxo, controle de erros com retransmissão e controle de seqüência.

 

Sem conexão (connectionless)

Os protocolos sem conexão normalmente não oferecem um ou mais serviços como controle de fluxo, controle de seqüência e controle de erros. Muitas vezes são capazes de detectar um erro, mas raras vezes são capazes de corrigi-los. Apesar disto são muito usados em redes de computadores. Quando se usa um protocolo sem conexão, e desta forma não confiável,  a responsabilidade pelos outros serviços está sendo delegada a camadas superiores. É o caso das transmissões usando o TFTP que usa o protocolo UDP que é sem conexão. O UDP não retransmite pacotes com problemas, entretanto o próprio protocolo TFTP da camada de aplicação é responsável por pedir retransmissões caso algo não ocorra como esperado.

 

Como regra geral você pode imaginar que se usam protocolos com conexão em transmissões muito suscetíveis à falhas onde,  tratar o erro o mais rápido possível é vantajoso. Na medida em que as conexões são confiáveis (Fibra Ótica, por exemplo) é vantagem usar protocolos sem conexão e deixar para a aplicação corrigir algum erro caso ocorra, pois estes não serão freqüentes.

 

Comunicação Fim-a-Fim  (End-to-End)

Um protocolo de uma determinada camada de um host se comunica com o mesmo protocolo da mesma camada do outro host que está envolvido no processo de comunicação. A comunicação ocorre usando cabeçalhos e as camadas inferiores de cada pilha de protocolos. Diz-se que uma dada camada do modelo OSI fornece serviços para camadas acima e usa serviços de camadas abaixo. Por exemplo, a camada de rede em um roteador olha pelo endereço da camada de rede do destino no cabeçalho de rede e determina a direção que deve tomar para o pacote alcançar o destino. A camada de rede encontra o endereço de hardware do próximo roteador na Tabela de Informações de Roteamento. A Figura 3 ilustra o modelo de comunicação Fim–a-Fim das camadas.

                     Figura 3 – Comunicação Peer-to-Peer usando cabeçalhos

 

A camada de rede passará essas informações para a camada Data Link como parâmetros. A camada Data Link usará então essas informações para ajudar a construir seu cabeçalho. Esse cabeçalho será verificado pelo processo da camada Data Link no próximo nó.

1.3 Categorias Funcionais das Camadas

Como mostra a figura4, as camadas do modelo OSI são agrupadas em categorias funcionais.

                     Figura 4 – Categorias Funcionais das Camadas

 

§  Comunicação Física (Camadas 1 e 2): Essas camadas fornecem a conexão física à rede.

§  Comunicação End-to-End (Camadas 3 e 4): Estas camadas são responsáveis em se ter certeza que os dados são transportados confiavelmente de forma independente do meio físico.

§  Serviços (Camadas 5, 6 e 7): Essas camadas fornecem serviços de rede para o usuário. Esses serviços incluem e-mail, serviços de impressão e arquivos, emulação, etc.

1.4 Visão Geral do Modelo OSI

Segue abaixo uma figura (Figura5) ilustrando as 7 camadas.

 

                     Figura 5 – Visão Geral do Modelo OSI

Segue então uma descrição mais detalhada de cada uma das sete camadas e suas principais funções.

Camada Física

Essa camada trata da transmissão de bits através de um meio de comunicação. Basicamente essa camada tem duas responsabilidades: enviar e receber bits em valores de 0´s ou 1´s. A camada física se comunica diretamente com os vários tipos de meios de comunicação atuais. Diferentes tipos de meio físico representam esses valores de 0´s ou 1´s de diferentes maneiras. Alguns utilizam tons de áudio, enquanto outros utilizam transições de estado – alterações na voltagem de alto para baixo e baixo para alto. Protocolos específicos são necessários para cada tipo de media para descrever como os dados serão codificados no meio físico.

Segue algumas padronizações da camada física para as interfaces de comunicação:

§  EIA/TIA-232

§  EIA/TIA-449

§  V.24

§  V.35

§  X.21

§  G.703

§  EIA-530

§  High-Speed Serial Interface (HSSI)

 

Estão definidas na Camada Física as seguintes características:

Meio Físico e Topologia

O tipo do meio físico está associado com a topologia física. A topologia física representa o layout físico de como os dispositivos de networking estão conectados. Por exemplo: o cabo coaxial é tipicamente utilizado em uma topologia de barramento, enquanto que par trançado numa topologia física de estrela.

Sinalização

Digital ou Analógica

Sincronização de Bits

Pode ser Assíncrona ou Síncrona. Com  assíncrona, os clocks são independentes e na síncrona, os clocks são sincronizados. Baseband ou Broadband: Baseband implica em um único canal no meio físico. Pode ser digital ou analógico. As maiorias das redes utilizam sinalização Baseband. Sinalização Broadband é uma sinalização com vários canais. Cada canal está definido por uma faixa de freqüência.

Especificações Mecânicas e Elétricas

Especificações elétricas como níveis de voltagem, taxas de transmissão e distância são tratadas na camada física. Especificações mecânicas como tamanho e forma dos conectores, pinos e cabos são também definidos na camada física.

Camada Data Link ou Enlace de Dados

A principal tarefa dessa camada é transformar um canal de transmissão de dados em uma linha que pareça livre de erros de transmissão não detectados na camada de rede. Para isso, essa camada faz com que o emissor divida os dados de entrada em frames (quadros), transmita-o seqüencialmente e processe os frames de reconhecimento pelo receptor.

A camada física apenas aceita ou transmite um fluxo de bits sem qualquer preocupação em relação ao significado ou à estrutura. É de responsabilidade da camada de enlace criar e reconhecer os limites do quadro. Para isso, são incluídos padrões de bit especiais no início e no fim do quadro. Se esses padrões de bit puderem ocorrer acidentalmente nos dados, cuidados especiais são necessários para garantir que os padrões não sejam interpretados incorretamente como delimitadores do quadro.

Caso o frame seja destruído por um ruído, a camada de enlace da máquina de origem deverá retransmitir o frame. Várias transmissões do mesmo frame criam a possibilidade de existirem frames repetidos. Um frame repetido poderia ser enviado caso o frame de reconhecimento enviado pelo receptor ao transmissor fosse perdido. È de responsabilidade dessa camada resolver os problemas causados pelos frames repetidos, perdidos ou danificados.

Outra função da camada de enlace é a de impedir que um transmissor rápido seja dominado por um receptor de dados muito lento. Deve ser empregado algum mecanismo de controle de tráfego para permitir que o transmissor saiba o espaço de buffer disponível no receptor.

A camada de enlace formata a mensagem em frames de dados e adiciona um cabeçalho contendo o endereço de origem e o endereço de destino.

A camada de Enlace está dividida em duas subcamadas: LLC (Logical Link Control) e MAC (Media Access Control).

LLC – Logical Link Control

A subcamada LLC fornece aos ambientes que precisam de serviços orientados a conexão ou sem conexão para a camada data link

MAC – Media Access Control

Fornece acesso ao meio físico de uma maneira ordenada. É de responsabilidade dessa subcamada a montagem dos frames. Essa subcamada constrói frames através dos 0´s e 1’s que recebe da camada física que chega através do meio físico. Primeiro é checado o CRC para verificar se não tem erros de transmissão. Em seguida é verificado o endereço de hardware (MAC) para saber se esse endereço corresponde ou não a esse host. Se sim, a subcamada LLC envia os dados para protocolos de camadas superiores. Essa subcamada também aceitará um frame se o endereço de destino é um broadcast ou multicast.

Essa subcamada também é responsável em acessar o meio físico para poder transmitir. Alguns tipos de controle de acesso ao meio físico são:

Contenção

Cada host tenta transmitir quando tem dados para transmitir. Uma característica nesse tipo de acesso ao meio é a ocorrência de colisões. Ex: redes Ethernet

Token Passing

Cada host trasmite apenas quando recebe um tipo especial de frame ou token. Não existe o conceito de colisão. Ex: redes Token Ring, FDDI

Polling

O computador central (primário) pergunta aos hosts (secundários) se têm algo a transmitir. Os hosts (secundários) não podem transmitir até que recebam permissão do host primário. Ex:  Mainframes.

Exemplos de Protocolos LAN e WAN da Camada de Enlace:

            X.25; PPP; ISDN; Frame Relay; HDLC; SDLC; Ethernet; Fast-Ethernet

Principais responsabilidades e características da Camada Data Link

Entrega final via endereço físico

Na rede de destino, os dados são entregues ao endereço físico (host) que está contido no cabeçalho Data Link

Acesso ao meio físico e Topologia Lógica

Cada método de controle de acesso ao meio físico está associado com a Topologia Lógica. Por exemplo, contenção implica num barramento e Token Passing define um Anel Lógico.

Sincronização de Frames

Determina onde cada frame inicia e termina.

A Figura 6 mostra o cabeçalho Data Link de um pacote capturado na rede através de um analisador de protocolos. O objetivo dessa figura é mostrar que o cabeçalho Data Link contém as informações de endereço MAC de origem e endereço MAC de destino, além de outros campos.        

 

               

        Figura 6 – Exemplo de Cabeçalho Data Link

Camada Rede

A camada de rede determinada como um pacote num host chega ao seu destino. É o software da camada de rede (Ex: IP) determina qual a melhor rota que um pacote deve seguir para alcançar o seu destino. As rotas podem se basear em tabelas estáticas e que raramente são alteradas ou também podem ser dinâmicas, sendo determinadas para cada pacote, a fim de refletir a carga atual da rede. Se existirem muitos pacotes num determinado caminho tem-se como conseqüência  um congestionamento. O controle desse congestionamento também pertence à camada de rede.

Quando um pacote atravessa de uma rede para outra, podem surgir muitos problemas durante essa viagem. O endereçamento utilizado pelas redes pode ser diferente. Talvez a segunda rede não aceite o pacote devido ao seu tamanho. Os protocolos podem ser diferentes. É na camada de rede que esses problemas são resolvidos, permitindo que redes heterogêneas sejam interconectadas (Ex: Ethernet com Token Ring).

Tópicos da Camada de Rede

Roteamento via Endereço Lógico

Essa é a principal função da camada de rede. Fazer com que os pacotes alcancem seus destinos utilizando os endereços lógicos incorporados ao cabeçalho de rede do pacote.

Exemplos de protocolos roteáveis : IP, IPX, Apple Talk. A Figura 7 mostra o cabeçalho de rede de um pacote IP com os seus campos.

 

Figura 7 – Exemplo de Cabeçalho de Rede

 

Criação e manutenção da tabela de roteamento

Utilizado para o host saber qual o próximo caminho que um pacote deve seguir para chegar ao seu destino.

Fragmentação e remontagem

Isso ocorre quando um pacote irá atravessar uma rede em que o tamanho máximo do pacote (MTU) é inferior ao da rede de origem. Nesse caso, o pacote é fragmentado em tamanhos menores para que possa trafegar por redes com MTU menores. Os pedaços do pacote original são remontados conforme o pacote original assim que alcançarem uma rede com MTU maior

Os protocolos de rede são normalmente sem conexão e não confiáveis

Camada Transporte

A conexão é responsável pelo fluxo de transferência de dados tais como: confiabilidade da conexão, detecção de erros, recuperação e controle de fluxo. Em adição, esta camada é responsável em entregar pacotes da camada de rede para as camadas superiores do modelo OSI.

Se pensarmos que a camada de rede é responsável pela entrega de pacotes de um host para outro, a camada de transporte é responsável pela identificação das conversações entre os dois hosts. A Figura 8 abaixo ilustra bem como a camada de transporte mantém as conversações entre os diferentes aplicativos separados.

                    Figura 8 – Sessões da Camada de Transporte com aplicativos distintos

 

Duas variantes de protocolos da camada de transporte são usados. A primeira fornece confiabilidade e serviço orientado a conexão enquanto o segundo método é a entrega pelo melhor esforço. A diferença entre esses dois protocolos dita o paradigma no qual eles operam. Quando usando TCP/IP, os dois diferentes protocolos são TCP e UDP. O pacote IP contém um número que o host destino identifica se o pacote contém uma mensagem TCP ou uma mensagem UDP. O valor de TCP é 6 e UDP é 17. Existem muitos outros (~130), mas esses dois são os comumente usados para transportar mensagens de um host para outro.

Camada Sessão

A camada de sessão estabelece, gerencia e termina a sessão entre os aplicativos. Essencialmente, a camada de sessão coordena requisições e respostas de serviços que ocorrem quando aplicativos se comunicam entre diferentes hosts.

A camada de sessão é responsável por fornecer funções tais como serviços de diretório e controle de direitos de acesso. As regras da  camada de sessão foram definidas no modelo OSI, mas suas funções não são tão críticas como as camadas inferiores para todas as redes. Até recentemente, a camada de sessão tinha sido ignorada ou pelo menos não era vista como absolutamente necessária nas redes de dados. Funcionalidades da camada de sessão eram vistas como responsabilidades do host e não como uma função da rede. Como as redes se tornaram maiores e mais seguras, funções como serviços de diretório e controle de direitos de acesso se tornaram mais necessárias.

Seguem alguns exemplos de protocolos da camada de sessão:

§  Network File System (NFS) – Sistema de Arquivos distribuído desenvolvido pela Sun Microsystems

§  Structured Query Language (SQL) – Linguagem de Banco de Dados desenvolvida pela IBM

§  Apple Talk Session Protocol (ASP) – Estabelece e mantém sessões entre um cliente Apple Talk e um servidor.

 

A camada de sessão também faz uma manipulação de erros que não podem ser manipulados nas camadas inferiores e também manipula erros de camadas superiores tal como “A impressora está sem papel”. Ambos os erros, envolvem a apresentação do mesmo para o usuário final.

A camada de sessão também faz o Controle de Diálogo que seleciona se a sessão será Half ou Full Duplex.

Camada Apresentação

A camada de apresentação fornece conversão e formatação de código. Formatação de código assegura que os aplicativos têm informações significativas para processar. Se necessário, a camada de apresentação traduz entre os vários formatos de representação dos dados.

A camada de apresentação não se preocupa somente com a formatação e representação dos dados, mas também com a estrutura dos dados usados pelos programas, ou seja, a camada de apresentação negocia  a sintaxe de transferência de dados para a camada de aplicação. Por exemplo, a camada de apresentação é responsável pela conversão de sintaxe entre sistemas que têm diferentes representações de caracteres e textos, tal como EBCDIC e ASCII.

Funções da camada de apresentação também incluem criptografia de dados. Através de chaves, os dados podem ser transmitidos de maneira segura.

Outros padrões da camada de Apresentação são referentes a apresentação de imagens visuais e gráficos. PICT é um formato de figura usado para transferir gráficos QuickDraw entre Macintosh ou programas Powerpc. Tagged Image File Format (TIFF) é um formato de gráfico padrão para alta resolução. Padrão JPEG vem de Joint Photographic Experts Group.

Para sons e cinemas, padrões da camada de apresentação incluem Musical Instrument Digital Interface (MIDI) para música digitalizada e MPEG vídeo. QuickTime manipula áudio e vídeo para programas Macintosh e Powerpc.

Camada Aplicação

A camada de aplicação representa os serviços de rede. São as aplicações que os usuários utilizam.

Os aplicativos muitas vezes precisam apenas dos recursos de desktop. Nesse caso, esses tipos de aplicativos não são considerados como aplicativos da camada de aplicação.

O exemplo é o de um editor de textos que através dele criamos documentos e gravamos no disco local ou em rede. Mesmo gravando num servidor remoto, o editor de textos não está na camada de aplicação, mas sim o serviço que permite acessar o sistema de arquivos do servidor remoto para gravar o documento.

São exemplos de serviços da Camada de Aplicação:

§  Correio Eletrônico

§  Transferência de Arquivos

§  Acesso Remoto

§  Processo Cliente/Servidor

§  Gerenciamento de Rede

§  WWW

1.5 Exercícios de Revisão

 

1 – Escolhas as frases que descrevem características de serviços de rede Fim à Fim (Escolha todas que se aplicam).

A.      A entrega dos segmentos confirmados (acknowleged) de volta ao emissor após sua recepção;

B.      Segmentos não confirmados serão descartados;

C.     Os segmentos são colocados de volta na ordem na medida em chegam ao destino;

D.     O fluxo de dados é gerenciado de forma a evitar congestionamentos, sobrecargas  e perdas de quaisquer dados.

2 – Quais são padrões da Camada da Apresentação (Escolha todas que se aplicam)

A.      MPEG e MIDI

B.      NFS e SQL

C.     ASCII e EBCDIC

D.     PICT e JPEG

E.      MAC e LLC

F.      IP e ARP

 

3 – O que é verdade sobre a Camada de Rede ?

A.      Ela é responsável por “bridging”;

B.      Ela faz o roteamento de pacotes através de uma internetwork;

C.     É responsável por conexões Fim à Fim;

D.     É responsável pela regeneração do sinal digital;

E.      Usa um protocolo orientado a conexão para encaminhar os datagramas.

 

4 – Quais são padrões da Camada da Sessão

A.      MPEG e MIDI

B.      NFS e SQL

C.     ASCII e EBCDIC

D.     PICT e JPEG

E.      MAC e LLC

F.      IP e ARP


 

5 – O que é verdade sobre protocolos orientados a conexão e  sem conexão? (Escolha duas)

A.      Protocolos orientados a conexão somente trabalham na Camada de Transporte

B.      Protocolos orientados a conexão somente trabalham na Camada de Rede

C.     Protocolos não orientados a conexão somente trabalham na Camada de Transporte

D.     Protocolos não orientados a conexão somente trabalham na Camada de Rede

E.      Protocolos orientados a conexão usam controle de fluxo, Acnkowledgements e Windowing

F.      Protocolos não orientados a conexão usam entrega de datagramas pelo melhor esforço.

 

6 – Qual o tamanho do Endereço MAC ?

A.      4 bits

B.      8 bits

C.     6 bits

D.     4 bytes

E.      6 bytes

F.      8 bytes

 

7 – O Endereço de Hardware é usado para? (Escolha duas)

A.      Definir o protocolo da Camada de Rede

B.      Definir o protocolo da Camada Data Link

C.     Para identificar um único host numa internetwork

D.     Para identificar um único host num segmento de rede

E.      Para identificar uma interface de um roteador

 

8 – Qual dos seguintes protocolos combina com a Camada de Transporte?

A.      TCP. Fornece controle de fluxo e checagem de erros

B.      TCP. Fornece serviços orientados a conexão

C.     UDP. Fornece serviços sem conexão

D.     UDP. Fornece serviços orientados a conexão

E.      IP. Fornece serviços sem conexão

F.      IP. Fornece serviços orientados a conexão


 

9 – O que é verdadeiro sobre uma sessão orientada a conexão?

A.      Ela confia nas camadas inferiores para garantir à confiabilidade;

B.      Dois caminhos são criados e reservados, os dados são enviados e recebidos seqüencialmente, ao fim da utilização os caminhos são desfeitos;

C.     Um único caminho é criado e reservado, os dados são enviados e recebidos seqüencialmente, ao fim da utilização o caminho é desfeito;

D.     Ela usa o controle de fluxo por confirmações;

E.      Ela usa técnica de “Windowing” para enviar datagramas IP.

 

10 – Qual camada é responsável em determinar se existem recursos suficientes para que a comunicação ocorra?

A.      Rede

B.      Transporte

C.     Sessão

D.     Apresentação

E.      Aplicação


 

Lab 1.1 (Opcional):

Utilizando um analisador de protocolos, capture alguns pacotes IP e visualize as informações de cabeçalho Data Link, Rede, Transporte e Aplicação.

 

Passos sugeridos:

1.       Inicie a captura de pacotes através do analisador

2.       Opções para captura

a.       Acesse uma página web

b.       Faça um FTP

c.       Faça um Ping

d.       Faça um Telnet

e.       2.4 – Outros

3.       Visualize os pacotes através do analisador conforme figura abaixo

 


 


Capítulo

2

2 - Operação Básica do Roteador Cisco

2 .1 Objetivos 

§  Usar o recurso de setup de um roteador Cisco

§  Logar no roteador em ambos os modos usuário e privilegiado

§  Encontrar comandos usando as facilidades de help

§  Visão geral da documentação da Cisco.

§  Navegando pela documentação do IOS.

§  Usar comandos no roteador usando a edição de comandos

§  Configurar as senhas do roteador, identificação e banners

§  Configurar uma interface com um endereço IP e máscaras de subrede

§  Copiar a configuração da NVRAM

Interface do usuário do roteador

O IOS da cisco é o kernel do roteador da Cisco e da maior parte dos Switches. A Cisco criou o que eles chamam Cisco Fusion, que torna teoricamente possível que todos os equipamentos da Cisco rodem o IOS. O motivo pelo qual alguns não rodam, é que a Cisco adquiriu muitas companhias. Quase todos os roteadores da Cisco rodam o mesmo IOS, mas apenas metade dos Switches atualmente rodam o IOS.

Nesta seção nós daremos uma olhada na interface dos roteadores e switches principalmente na interface de linha de comando (CLI).

IOS dos roteadores da Cisco

O IOS foi criado para disponibilizar serviços de rede e habilitar aplicações de rede. O IOS roda na maioria dos roteadores Cisco e em alguns Switches Catalyst como o Catalyst 1900. O IOS é usado para fazer o seguinte em um hardware Cisco:

§  Carregar os protocolos de rede e funções.

§  Conectar tráfego de alta velocidade entre dispositivos.

§  Adicionar segurança e controle de acesso e prevenir acesso não autorizado.

§  Prover escalabilidade para facilitar o crescimento da rede e redundância.

§  Fornecer confiabilidade na conexão dos recursos de rede.


 

2 .2 Conectando à um roteador Cisco 

Neste capítulo o ideal é que o estudante execute os comandos em conjunto com o instrutor, de forma a tornar a seção mais prática.

Você pode conectar inicialmente o roteador através da porta de console. Os cabos e o software são fornecidos junto com o roteador. Existem diferentes formas de se conectar, mas a primeira conexão é normalmente pela porta da console.  Outra forma é usar a porta auxiliar, mas é necessário usar um modem. Outra forma de se conectar é através de Telnet, entretanto é preciso primeiro colocar um endereço no roteador.

Um roteador Cisco 2501 possui duas interfaces seriais e uma porta Ethernet AUI para conexão à 10 Mbps. O roteador 2501 tem uma porta de console e uma conexão auxiliar ambas com conectores Rj-45

 

Você pode conectar à porta console do roteador, use um emulador (Windows Hyper Terminal) configurado para 9600 bps, sem paridade com 1 stop bit.

2.3 Iniciando o roteador

Quando você ligar pela primeira vez o roteador ele entrar em modo de teste POST (Power On Self test) , na medida em que ele passa você poderá ver a versão de ROM, IOS e que arquivo de flash está presente.  Flash é uma memória não volátil que pode ser apagada. O IOS irá carregar da Flash e  buscará a configuração a partir da NVRAM (Non Volatile RAM). Se não existir configuração ele entrará em modo de setup.

Modo de Setup

Você realmente tem duas opções quando usar o modo de setup: Basic Managment e Extended Setup. O basic managment ou gerenciamento básico dá a você apenas configuração suficiente para habilitar a conectividade no roteador. No modo estendido permite a você configurar alguns parâmetros globais, bem como parâmetros de configuração da interface.


 

LAB 2.1 – Configuração do Roteador

Logando no roteador

Agora que você já passou pelo processo básico de configuração vamos começar iniciar a partir do prompt inicial.

 

Router>

Router>enable

Router#

 

Você agora vê router# o que significa que você está em  modo privilegiado . Você pode sair do modo privilegiado usando disable.

Neste ponto você pode sair da console usando logout.

Prompts da interface de linha de comando do IOS

É importante entender os prompts do IOS, pois eles mostram onde você se encontra.

Sempre verifique o prompt antes de fazer mudanças no router. Verifique sempre se você está no roteador certo. É comum apagar a configuração do roteador errado, trocar o endereço da interface errada com o roteador em produção e posso afirmar, não é nada agradável.  Por isto verifique sempre o prompt.

Modo não privilegiado

Sampa>

 

Modo privilegiado

Sampa>enable

Password:

Sampa#

 

Modo de configuração

Sampa#config t

Sampa(config)#

 

Modo de configuração de Interface

Para fazer mudanças em uma interface, você usa o comando de modo de configuração global.

Sampa(config)# interface serial 0

Sampa(config-if)#

 

Se você quiser ver as interfaces disponíveis, você pode usar.

 

Sampa(config)#interface ?

Async              Async interface

BVI                Bridge-Group Virtual Interface

Dialer             Dialer interface

Ethernet           IEEE 802.3

Group-Async        Async Group interface

Lex                Lex interface

Loopback           Loopback interface

Null               Null interface

Port-channel       Ethernet Channel of interfaces

Serial             Serial

Tunnel             Tunnel interface

Virtual-Template   Virtual Template interface

Virtual-TokenRing  Virtual TokenRing

Subinterfaces

Você pode criar subinterfaces o que é bastante útil no caso de roteamento de VLANs e configuração de múltiplos links Frame-Relay.

Sampa(config-if)#exit

Sampa config)#in fast 0/0.?

  <0-4294967295>  FastEthernet interface number

Comandos de configuração das Linhas

As linhas de acesso, con0, aux0 e as vtys podem ser configuradas através do modo de linha

Sampa(config)#line ?

  <0-134>  First Line number

  aux      Auxiliary line

  console  Primary terminal line

  tty      Terminal controller

  vty      Virtual terminal

 

Sampa(config)#line vty 0 4

Sampa(config-line)#

 

Alguns comandos que podem ser usados são:

login para pedir uma senha de login ao usuário ou

no login para não pedir senha

exec-timeout 0 30 este comando seta a sessão para desligar com 30 segundos de inatividade

Outro comando excepcional é o logging synchronous que impedem as mensagens de sairem na tela e atrapalharem o que você está digitando.

Comandos de configuração do protocolo de roteamento

R-Sede#config

Configuring from terminal, memory, or network [terminal]?

Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.

R-Sede(config)#router ospf 1000

R-Sede(config-router)#

 

2.4 Configuração das senhas do roteador

A primeira senha a passar é a senha do modo usuário que é um modo onde não é possível alterar as configurações, mas é possível fazer telnet e usar a maioria dos comandos show. Existêm basicamente três senhas, a da console, a da porta auxiliar e a de telnet. Note que o vty 0 4 quer dizer que as cinco conexões possíveis por telnet terão a mesma senha.

Encriptando a senha

A senha de enable já é codificada por default como mostra a configuração abaixo.

Sampa#sh run

!

enable secret 5 $1$HFP9$N1JufZVrFbdxXXh7gyhGX1

enable password senha

!

line con 0

   password senha

 

use o comando service password-encryption  para codificar todas as senhas e não só as de enable

 

 


 

2.5 Navegando pela interface do usuário

Várias referências estão disponíveis para auxílio do usuário. A documentação em CD vem junto com o roteador e está livremente disponível na WEB para qualquer um consultar. Alguns manuais básicos vêm junto com os equipamentos. Se vocÊ desejar os manuais avançados, você pode entrar em contato com a Cisco Press.

Existe ainda a ajuda On-Line na linhas de comando. Abaixo um resumo do que pode ser feito:

O contexto no qual você pede Help é importante e também o Feature Set do IOS. Se você possui um IOS IP/IPX os comandos de IPX aparecem no Help. Se você possui um Feature Set IP sem o IPX os comandos IPX não estão disponíveis e não aparecem no Help.

Os comandos que você usa ficam disponíveis em um buffer. Por default ficam armazenados os últimos 10 comandos. Você pode alterar isto usando terminal history size x.

Você pode usar as setas para cima e para baixo para recuperar os comandos, de modo similar ao DOSKEY do DOS.


 

2.6 Utilizando a documentação On-Line ou em CD da Cisco

A documentação da Cisco vem em um CD com todos os roteadores da Cisco e é independente do roteador adquirido. Você pode consultar também toda a documentação no site www.cisco.com. Entretanto em alguns aspectos a divisão dos livros é um pouco confusa e é necessário algum tempo até que o usuário se familiarize com os manuais.

Existêm basicamente dois tipos de documentação. Os Configuration Guides que trazem como configurar o comando em que cenário o comando é utilizado e exemplos práticos de utilização, entretanto não traz os comandos totalmente detalhados. Já o Reference Guide é um guia de comandos, que traz detalhes de cada comando, mas não traz diagramas ou cenários de utilização.

Abaixo uma figura de como os manuais são organizados no IOS 12.0

 


2.7 Banners

Você pode configurar um Banner em um roteador Cisco de tal forma que quando ou o usuário loga no roteador ou um administrador faz um telnet para o roteador, por exemplo, um texto dá a informação que você quer que ele tenha. Outro motivo para adicionar um banner é adicionar uma nota sobre as restrições de segurança impostas. Existem quatro tipos de banners disponíveis.

Sampa(config)#banner ?

 

  LINE      c banner-text c, where 'c' is a delimiting character

  exec      Set EXEC process creation banner

  incoming  Set incoming terminal line banner

  login     Set login banner

  motd      Set Message of the Day banner

 

 

Sampa(config)#banner motd #

Enter TEXT message.  End with the character '#'.

Se você não estiver autorizado à rede Sampa.com.br favor sair imediatamente#

 

O comando acima diz ao roteador para mostrar a mensagem acima quando o usuário se conectar ao roteador.

2.8 Levantando e desativando uma interface

Para desativar uma interface você pode usar o comando shutdown. Como abaixo

sampa(config)#in fast 0/0

sampa(config-if)#shut

sampa(config-if)#exit

sampa(config)#exit

%SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console

sampa#sh in fast 0/0

FastEthernet0/0  is down, line protocol is down

Hardware is AmdFE, address is 00b0.6483.01c0 (bia 00b0.6483.01c0)

  MTU 1500 bytes, BW 100000 Kbit, DLY 100 usec,

     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

  Encapsulation ARPA, loopback not set

  Keepalive set (10 sec)

  Half-duplex, 10Mb/s, 100BaseTX/FX

  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00

  Last input 00:00:10, output 00:00:00, output hang never

  Last clearing of "show interface" counters never

  Queueing strategy: fifo

  Output queue 0/40, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops

  5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec

  5 minute output rate 1000 bits/sec, 0 packets/sec

     2705 packets input, 463756 bytes

     Received 2704 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles

     0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored

     0 watchdog, 0 multicast

     0 input packets with dribble condition detected

     7582 packets output, 1007598 bytes, 0 underruns

     0 output errors, 0 collisions, 3 interface resets

     0 babbles, 0 late collision, 0 deferred

     0 lost carrier, 0 no carrier

     0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out

 

Para subir a interface novamente execute o comando no shutdown.

 

sampa(config)#in fast 0/0

sampa(config-if)#no shut

 

%LINK-3-UPDOWN: Interface FastEthernet0/0, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to up

 

sampa(config-if)#exit

sampa(config)#exit

%SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console

 

sampa#sh in fast 0/0

FastEthernet0/0  is up, line protocol is up

Hardware is AmdFE, address is 00b0.6483.01c0 (bia 00b0.6483.01c0)

  MTU 1500 bytes, BW 100000 Kbit, DLY 100 usec,

     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

  Encapsulation ARPA, loopback not set

  Keepalive set (10 sec)

  Half-duplex, 10Mb/s, 100BaseTX/FX

  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00

  Last input 00:00:10, output 00:00:00, output hang never

  Last clearing of "show interface" counters never

  Queueing strategy: fifo

  Output queue 0/40, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops

  5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec

  5 minute output rate 1000 bits/sec, 0 packets/sec

     2705 packets input, 463756 bytes

     Received 2704 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles

     0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored

     0 watchdog, 0 multicast

     0 input packets with dribble condition detected

     7582 packets output, 1007598 bytes, 0 underruns

     0 output errors, 0 collisions, 3 interface resets

     0 babbles, 0 late collision, 0 deferred

     0 lost carrier, 0 no carrier

     0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out

Configurando o hostname

Para configurar o nome do roteador use o comando hostname.

Router>enable

Router#config

Configuring from terminal, memory, or network [terminal]?

Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.

 

Router(config)#hostname Sampa

Sampa(config)#


Descrições

Um aspecto muito importante e útil é colocar descrições nas interfaces. Esta é uma atividade quase obrigatória para uma boa configuração de um equipamento.

 

Router>enable

Router#config

Configuring from terminal, memory, or network [terminal]?

Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.

Router(config)#hostname Sampa

Sampa(config)#in fast 0/0

Sampa(config-if)#description Interface FastEthernet do Segmento do Primeiro Andar

Sampa(config-if)#

2.9 Vendo e salvando as configurações

Um dos pontos mais importantes é conhecer o modelo de memória do roteador para entender como salvar corretamente as configurações do roteador.


Running-Config

Todas as configurações que você faz são armazenadas na memória RAM. No roteador a configuração atual do roteador é chamada de running-config.

Exibindo a configuração da RAM

Sampa#sh run

Sampa#sh run

Building configuration...

Current configuration:

!

version 12.0

service timestamps debug uptime

service timestamps log uptime

no service password-encryption

!

hostname Sampa

!

interface FastEthernet0/0

no ip address

!

interface FastEthernet0/1

no ip address

shutdown

 

no ip classless

!

!

line con 0

line aux 0

line vty 0 4

end

 

Startup-Config

Você pode salvar a configuração que está rodando atualmente na RAM (running-config) para a memória não volátil NVRAM.

Você pode copiar a running-config para a startup-config usando comando:

 

Sampa#copy run start

Building configuration...

 

[OK]

Sampa#

Um comando alternativo é write memory.

Para apagar a configuração você pode usar o comando:

 

Sampa#erase startup-config

[OK]

Sampa#

Um comando alternativo seria write erase.


 

Exercícios de Revisão

1 - Quando o roteador é ligado pela primeira vez, de onde o IOS é carregado por default?

A.      Boot ROM

B.      NVRAM

C.     Flash

D.     ROM

2 - Quais são duas maneiras que você pode usar para entrar em modo de setup no roteador?

A.      Digitando clear flash

B.      Digitando erase start e reiniciando o roteador

C.     Digitando setup

D.     Digitando setup mode

3 - Se você estiver em modo privilegiado e quiser retornar para o modo usuário, que comando você usaria.

A.      Exit

B.      Quit

C.     Disable

D.     Ctl-Z

4 - Que comando irá mostrar a versão atual do seu IOS

A.      Show flash

B.      Show flash file

C.     Show ver

D.     Show ip flash

5 - Que comando irá mostrar o conteúdo da EEPROM (Flash) no seu roteador

A.      Show flash

B.      Show ver

C.     Show ip flash

D.     Show flash file

6 - Que comando irá impedir as mensagens da console de sobrescrever os comandos que você está digitando.

A.      No Logging

B.      Logging

C.     Logging asynchronous

D.     Logging synchronous

 

 7 - Que comando você usa para configurar um time-out após apenas um segundo na interface de linha ?

A.      Timeout 1 0

B.      Timeout 0 1

C.     Exec-Timeout 1 0

D.     Exec-Timeout 0 1

8 – Quais dos seguintes comandos irá codificar a senha de telnet do seu roteador ?

A.      Line Telnet 0, encryption on, password senha

B.      Line vty 0, password encryption, password senha

C.     Service password encryption, line vty 0 4, password senha

D.     Password encryption, line vty 0 4, password senha

9 - Que comando você usa para backupear a sua configuração atual da running-config e ter ela recarregada quando o roteador for reiniciado ?

A.      (Config)#copy current start

B.      Router#copy starting to running

C.     Router(config)#copy running-config startup-config

D.     Router# copy run startup

10 – Que comando apagará o conteúdo da NVRAM no roteador

A.      Delete NVRAM

B.      Delete Startup-Config

C.     Erase NVRAM

D.     Erase Start

11 – Qual o problema com uma interface se você emite o comando show Interface serial 0 e recebe a seguinte mensagem ?

 Serial 0 is administratively down, line protocol is down

A.      Os keepalives tem tempos diferentes

B.      O administrador colocou a interface em shutdown

C.     O administrador está pingando da interface

D.     Nenhum cabo está ligado na interface

 

Respostas:

1-C;2-B,C;3-C;4-C;5-A;6-D;7-D;8-C;9-D;10-D;11-B


 

Laboratórios Práticos

Lab 2.2 Logando no roteador e Obtendo Help

Lab 2.3 Salvando a configuração do roteador

Lab 2.4 Configurando as senhas

Lab 2.5 Configurando o nome do host, descrições , endereço IP e taxa do relógio

Lab 2.2 Logando no Roteador e Obtendo Help

1.       Entre no Hyperterminal. Verifique as configurações das portas seriais. As configurações devem estar 9600 8 N 1.

2.       No prompt Router>, digite Help.

3.        Agora conforme instruído digite <?>.

4.       Pressione <Enter> para ver linha a linha ou <Barra de Espaço> para rolar uma tela inteira por vez.

5.       Você pode digitar q a qualquer momento para sair.

6.       Digite enable ou ena ou en.

7.       Digite config  t e pressione <Enter>.

8.       Digite <?> e veja que o Help é sensível ao contexto.

9.       Digite cl? E pressione <Enter>.  Isto mostra os comandos que começam com CL.

10.   Digite Clock ?. Veja a diferença que faz digitar Clock? E Clock ?

11.   Use as setas para cima e para baixo para repetir os comandos.

12.   Use o comando show  history.

13.   Digite terminal history size ?.

14.   Digite terminal no editing, isto desliga a edição. Retorne com terminal editing

15.   Digite sh run e use o <tab> para completar o comando.


Lab 2.3 Salvando a configuração do Roteador

1.       Entre no roteador e vá para o modo privilegiado usando enable.

2.       Para ver a configuração use os comandos equivalentes:

a.       Show Config

b.       Show Startup-Config

c.       Sh Start

3.       Para salvar a configuração use um dos seguintes comandos:

a.       Copy run start

b.       Write memory

c.       Wr me

d.       Copy running-config startup-config

4.       Para apagar a configuração use um dos seguintes comandos e use o <tab> para completar o comando:

a.       Write erase

b.       Erase start

5.       Digite wr mem para copiar de volta a configuração que você apagou para  o roteador.

Lab 2.4 Configurando as senhas

1.       Logando no roteador e indo para o modo privilegiado digitando en ou enable.

2.       Digitando config t e pressione <Enter>.

3.       Digite enable ? .

4.       Configure a sua senha de enable usando enable secret senha.

5.       Faça um logout e use o enable novamente para testar a senha.

6.       Coloque a outra senha usando enable password. Esta senha é mais antiga e insegura e só é usada se não houver a senha enable secret.

7.       Entre em modo de configuração. Digite:

a.       Line vty 0 4

b.       Line con 0

c.       Line aux 0

8.       Digite login <Enter>

9.       Digite password senha.


10.   Um exemplo completo de como setar as senhas de VTY.

a.       Config t

b.       Line vty 0 4

c.       Login

d.       Password senha

11.   Adicione o comando exec-timeout 0 0 nas linhas vty para evitar que o Telnet caia por time-out.

12.   Entre na console e configure a console para não sobreescrever os comandos com as mensagens de tela.

a.       Config t

b.       Line con 0

c.       Logging Synchronous

Lab 2.5 Configurando o Hostname, Descrições e Endereço do Host

1.       Entre no roteador e vá para o modo privilegiado

2.       No modo privilegiado configure o hostname usando hostname nome-do-host.

3.       Configure uma mensagem para ser recebida ao iniciar uma conexão usando Banner Motd use as facilidades de Help para descobrir os detalhes do comando.

4.       Remova o banner usando no banner motd.

5.       Entre o endereço ip da sua interface Ethernet usando:

a.       Config t

b.       in se0

c.       ip address 192.168.1.x 255.255.255.0

d.       No shut

6.       Entre a descrição da interface usando description descrição.

7.       Adicione o comando bandwidth 64 para indicar aos protocolos de roteamento a banda do link


 


Capítulo

3

3 - Configuração e gerenciamento

3.1 Objetivos 

Os principais objetivos deste capítulo são:

         Entender o uso do Cisco Discovery Protocol

         Entender o uso do ping, telnet e traceroute

         Entender o processo de inicialização

         Saber os locais default dos arq. do router

         Saber mudar estes locais

         Salvar as mudanças para vários locais

Além disto você irá aprender como gerenciar os arquivos de configuração do modo privilegiado, identificar os principais comandos de inicialização do roteador, copiar e manipular os arquivos de configuração, listar os comandos para carregar o software do IOS da memória Flash, de um servidor TFTP  ou ROM, Preparar para fazer backup e atualização de uma imagem do IOS e identificar as funções executadas pelo ICMP.

3.2 Cisco Discovery Protocol

O Cisco CDP é um protocolo proprietário que roda,  por default,  em todos os equipamentos Cisco com versões de IOS 10.3 ou mais recentes. Ele permite que os roteadores aprendam sobre seus vizinhos conectados à rede através de uma LAN ou WAN.

Como você não tem nenhuma garantia de que os roteadores estarão rodando o mesmo protocolo da camada de rede, a Cisco roda o CDP na camada de enlace do modelo OSI. Por rodar na camada de enlace o CDP não precisa de nenhum protocolo da camada de rede para se comunicar.

O processo do CDP inicia emitindo uma difusão em todas as interfaces ativas. Estas difusões contém informações à respeito do equipamento, da versão do IOS e outras informações que poderão ser vistas através de comandos do CDP.

Quando um roteador Cisco recebe um pacote de CDP de um vizinho, um registro é feito na tabela cache do CDP. Como o protocolo CDP trabalha na camada de enlace, os equipamentos só mantém na tabela CDP os roteadores vizinhos diretamente conectados.

Usando o comando show cdp é possível ver as configurações do CDP no equipamento.

Sampa#show cdp

Global CDP Information

   Sending CDP Packets every 60 seconds

   Sending a holdtime value of 180 seconds


Outras opções do comando são:

§  Show cdp entry

§  Show cdp interface

§  Show cdp neighbors

§  Show cdp Traffic

O primeiro comando que vamos explorar é o show cdp neighbor.

RouterA#sh cdp neighbor

 

Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge

                  S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater

 

Device ID        Local Intrfce     Holdtme    Capability  Platform  Port ID

RouterB             Ser 0          140           R        2500      Ser 0

 

RouterA#

 

O campo capability indica se o equipamento é um router, switch ou repetidor. Lembre-se que o CDP roda em múltiplos tipos de equipamentos.


Vendo detalhes dos outros equipamentos

 

Observe que emitindo o comando show cdp neighbor detail, você obtém uma visão mais detalhada de cada equipamentos. Isto é útil as vezes quando você não se lembra de qual endereço IP você colocou na interface do roteador remoto. Note que mesmo sem poder pingar, pois o endereço IP ainda não está definido do seu lado, você pode verificar o roteador do outro lado, pois o CDP funciona na camada de enlace.

Verificando o tráfego gerado com o CDP

RouterB>sh cdp traffic

 

CDP counters :

        Packets output: 11, Input: 8

        Hdr syntax: 0, Chksum error: 0, Encaps failed: 0

        No memory: 0, Invalid packet: 0, Fragmented: 0

 

Através do comando show cdp traffic é possível verificar quantos pacotes de CDP foram gerados ou recebidos e se algum voltou com erros.


Sumário das características do CDP

§  É um protocolo proprietário

§  Usa o frame SNAP na camada de Enlace (2 - Data-Link) do modelo OSI.

§  Seus registros são mantidos em cache

§  Só conhece os equipamentos diretamente conectados

§  Os vizinhos podem ser quaisquer dispositivos CISCO com CDP ativado

§  O intervalo padrão entre as mensagens é de 60 segundos

§  O Holddown time (Tempo em que o pacote é mantido no cache) é de 180 segundos

§  Os principais comandos são

o   Show cdp

o   Show cdp neighbors

o   Show cdp neighbors detail

o   Show cdp entry

o   Show cdp interface

o   Show cdp Traffic


3.3 Comandos de Resolução de Problemas na Rede

Nesta seção veremos os principais protocolos que são usados para fazer o troubleshooting do roteador. Sabemos que eles são velhos conhecidos, mas existêm alguns truques novos que podem ser muito úteis.

Telnet

Telnet é um protocolo mais antigo que o hábito de andar para frente. Ele permite que se conectem hosts remotos. Alguns fatos sobre o Telnet em roteadores Cisco.

§  É um protocolo inseguro e as senhas passam na rede como texto limpo.

§  Em imagens do IOS mais recentes é possível usar o SSH.

§  O comando de configuração de linha line vty 0 4 define o seu comportamento.

§  O número de sessões simultâneas no roteador é normalmente de 5 exceto na versão do IOS enterprise.


Dica 1 – Se você sabe o nome do host, mas não sabe o endereço IP

Você pode usar os seguintes comandos para resolver nomes.

Mapeamento de nomes estático

RouterA#Config t

RouterA#ip host RouterB 192.168.1.1

 

Usando um servidor DNS

RouterA#Config t

RouterA#ip domain-lookup

RouterA#ip name-server 200.215.1.35

 

Dica 2 – Se você está usando uma rede com filtros e não consegue fazer o Telnet pois ele pega o endereço da interface serial que está filtrada e não o da Ethernet que está liberada, você pode escolher de que interface você quer partir o telnet.

RouterA(config)#ip telnet source-interface ?

  Async              Async interface

  BVI                Bridge-Group Virtual Interface

  Dialer             Dialer interface

  FastEthernet       FastEthernet IEEE 802.3

  Lex                Lex interface

  Loopback           Loopback interface

  Multilink          Multilink-group interface

  Null               Null interface

  Port-channel       Ethernet Channel of interfaces

  Serial             Serial

  Tunnel             Tunnel interface

  Virtual-Template   Virtual Template interface

  Virtual-TokenRing  Virtual TokenRing

Dica 3 – Se livrando do Translating .....

As vezes você emite um comando errado e tem de esperar algum tempo até liberar a console.

RouterA#cisco

Translating "cisco"...domain server (255.255.255.255)

Translating "cisco"...domain server (255.255.255.255)

% Unknown command or computer name, or unable to find computer address

 

Se você quiser se livrar disto use:

RouterA#config t

RouterA(Config)#no ip domain-lookup


Dica 4 – Abrindo e fechando múltiplas sessões

Um recurso essencial é a capacidade de abrir múltiplas sessões com múltiplos roteadores. Para isto é preciso conhecer algumas teclas e comandos especiais.

Passo 1: Abra uma sessão de telnet com o seu roteador

Passo 2: A partir da sessão de telnet do seu roteador abra uma sessão de um roteador de um colega

Passo 3: Digite a seqüencia CTRL+SHIFT+6 e então a letra x. Você voltará ao roteador original

Passo 4: Digite agora Show Sessions

Passo 5: Digite diretamente o número da sessão que você deseja conectar.

3.4 Sumário do Telnet 

§  Habilita uma sessão virtual em vários tipos de conexão (Frame-Relay, X.25, Ethernet...)

§  Parte do conjunto de protocolos TCP/IP

§  Usa a porta 23

§  Os nomes de Host podem ser especificados com ip host.

§  Host names podem ser resolvidos com

o   ip domain-lookup

o   ip name-server ip-address

§  Múltiplas sessões telnet são possíveis

o   Use CTRL-SHIFT-6 e então X para retornar a sessão original

o   Use o comando show sessions para ver as sessões

o   Use o número da sessão para se conectar àquela sessão

§  Até cinco sessões simultâneas podem ser mantidas (Enterprise – Ilimitado)

Cabe aqui uma nota, as vezes pode se usar o roteador como se fosse um PAD X.25, os usuários entram via X.25 e fazem Telnet para uma máquina Unix como se fosse um servidor de terminais. Lembre-se de usar o IOS Enterprise nestas ocasiões, pois o normal são apenas cinco conexões.


3.5 Ping

O Ping ou Packet Internet Groper é o comando que é usado para testar a conectividade de diversas plataformas incluindo IP, IPX, Apple, Decnet e outros . Para realizar todo o seu potencial é preciso levar em conta que existem duas formas de uso do ping.

Ping Normal

Baseado no ICMP, o ping é a ferramenta padrão de testes. Os códigos de retorno do Ping estão mostrados nas figura acima.  Os códigos de retorno são derivados das respostas dadas através de mensagens ICMP.

O formato do comando de ping normal é:

Router# ping [protocol] {ip-address|host-name}

 

Exemplo:

Ping apple 12.164


Ping Extendido

O ping extendido difere do ping normal de três formas. A primeira é que é preciso estar no modeo privilegiado para usá-lo. A segunda diferença é que ele só suporta IP, Appletalk e IPX. A terceira diferença é que ele permite que alteremos os parâmetros default do PING.

É muito útil para se testar a conectividade de diferentes interfaces para um mesmo endereço selecionando diferentes endereços fonte IP.

Permite também testar o tamanho máximo (MTU) do pacote usando o bit não fragmentar.


Traceroute

O traceroute como Ping é usado para testar a conectividade. Você pode usar o traceroute ao invés do ping em qualquer circunstância. A desvantagem é que ele é mais demorado do que o Ping. A razão do tempo maior de resposta é que o traceroute trabalha de forma diferente e lhe traz informações adicionais. O traceroute como o ping também tem um modo estendido.

O ping e o traceroute são ambos baseados no protocolo ICMP. Embora eles usem os mesmos princípios, os dados recebidos e o mecanismo são diferentes. O ping envia um ICMP echo-request com o TTL configurado para 32. O Traceroute inicia enviando três ICMP echo-request com o TTL configurado para 1. Isto faz com que o primeiro roteador que processa estes pacotes retornar uma mensagem de ICMP Time-exceeded. O Traceroute vê estas mensagens e mostra o roteador que enviou as mensagens na console. O próximo passo é aumentar o TTL em um com relação ao TTL anterior e assim sucessivamente até ter as mensagens de todos os roteadores no caminho.

Traceroute Estendido

O Traceroute estendido tem basicamente as mesmas opções do Ping Estendido, entretanto alguns itens precisam de uma explicação mais detalhada.

O primeiro item que pode ser alterado no Traceroute estendido é o TTL máximo para 60. o Que trará 60 roteadores no caminho ao invés de 30 que é o padrão.

O segundo item que pode ser alterado é a porta ICMP, o que pode ser interessante se alguma porta estiver bloqueada por uma lista de controle de acesso.


 

3.6 Gerenciamento do Roteador

Seqüência de Startup

Como já vimos no capítulo anterior, o roteador têm quatro tipos de memória dentro de um roteador são ROM, FLASH, RAM e NVRAM. A seqüência de inicialização inicia com um POST. Durante o POST, o hardware é checado em relação à problemas que possam impedir a sua operação. A CPU, a memória e as interfaces são verificadas quanto à integridade.  Se uma condição de hardware que torne o roteador não usável é detectada, a seqüência de startup é finalizada. A porção final do POST carrega e executa o programa de bootstrap.

O programa de bootstrap, que reside e é executado a partir da ROM procura uma imagem válida do IOS. A memória Flash é o local padrão para o IOS, outros locais são o servidor TFTP e a ROM. Um servidor TFTP, também chamado de network load, é a segunda fonte mais comum de carga. ROM é o menos usado porque o chip da ROM normalmente contém a mais velha das versões do IOS. A Fonte do IOS é determinada pelas configuração do Registro (register).

Após um IOS válido ter sido localizado ele é carregado na memória baixa, uma pesquisa é feita por um arquivo de configuração. O arquivo de configuração pode estar localizado na NVRAM ou em um servidor TFTP. Se nenhuma configuração é encontrada, o roteador entrará no modo de setup inicial.

Onde o roteador vai encontrar um arquivo de configuração depende da configuração do registro (Register Settings). Para ver as configurações atuais, use o comando show version

RouterB#sh version

ROM: System Bootstrap, Version 12.0, RELEASE SOFTWARE

BOOTFLASH: 3000 Bootstrap Software (IGS-BOOT-R), Version 11.0(10c)XB1,

RELEASE SOFTWARE (fc1)

 

RouterB uptime is 11 minutes

System restarted by power-on

System image file is flash:c2500-d-l_113-5.bin, booted via flash

 

Bridging software.

X.25 software, Version 3.0.0.

1 Ethernet/IEEE 802.3 interface(s)

2 Serial network interface(s)

32K bytes of non-volatile configuration memory.

8192K bytes of processor board System flash (Read ONLY)

 

Configuration register is 0x2102

 

A última linha mostra a configuração atual do registro.  Neste exemplo a configuração é 0x2102

Você pode usar o comando config-register para mudar estas configurações.


Acima podemos verificar que as configurações do registro são de dois bytes e os parâmetros são configurados bit à bit.

Bits 0 à 3 – Campo de Boot – Determina de onde a imagem será carregada

Bit 6 – Ignore NVRAM – Usado para recuperação de senha

Bit 8 – Break disable – diz ao roteador para ignorar a tecla Break.

Bits 5&11&12 – Velocidade da console – Se for necessário carregar o IOS pela interface serial é oportuno aumentar a velocidade para 115200.


O comando BOOT

Nós podemos mudar o local padrão onde o roteador procura pelo IOS no Startup usando o comando Boot. O comando abaixo mostra as opções do comando boot.

RouterA(config)#boot ?

bootstrap      bootstrap image file

buffersize     specify the buffer size for netbooting a config file

host        Router-specific config file

network     Network-wide config file

system         Systems image file

 

Sob a opção system, nós temo várias outras opções:

RouterA(config)#boot system ?

WORD    System image file

flash       Bboot from flash memory

mop      Boot from a Decnet MOP Server

rcp         Boot from via rcp

rom      Boot from rom

TFTP    Boot from a TFTP Server

 

Você pode também configurar a ordem com que o roteador busca um arquivo do IOS.

RouterA(config)#boot system TFTP c1600-y-1.113-10a.P 192.168.1.1

RouterA(config)#boot system flash  c1600-y-1.113-10a.P

RouterA(config)#boot system rom


 

3.7 Configurações de Inicialização e de Execução (Startup e Running) 

É importante conhecer a diferença entre o arquivo de configuração atual (running-config) e o de inicialização (startup-config). Algumas regras devem ser lembradas:

§  A configuração atual (running-config) é armazenada na RAM

§  A configuração inicial (startup-config) é armazenada na NVRAM e é copiada para a RAM quando o roteador é inicializado.

§  As configurações não têm relação uma com a outra a menos que você diga que estão relacionadas.

§  A configuração inicial (startup-config) é executada cada vez que você reinicializa, seja por desligar o roteador ou por emitir o comando reload.

§  A configuração atual (running-config) inclui todos os comandos dentro da configuração inicial (startup-config) mais todas as mudanças feitas no roteador desde a última inicialização.

§  Copiando da configuração atual (running-config) para a configuração inicial (startup-config) irá sobrescrever a configuração inicial (startup-config).

§  Copiando da configuração inicial (startup-config) para a configuração atual (running-config) irá combinar as duas configurações, sobrescrevendo linhas já presentes e adicionando as linhas ainda não presentes.

Você pode ver a configuração atual usando:

Sampa#show running-config

 

Você pode ver a configuração inicial usando:

Sampa#show startup-config

 

Altera a configuração do endereço IP de uma interface e veja novamente as duas configurações.

Para tornar as mudanças permanentes use:

Sampa#copy running-config startup-config

 

Ë claro você já viu isto no capítulo anterior, por isto vamos para coisas novas.


Usando um servidor TFTP

Ë possível armazenar e rodar as configurações e as imagens de um servidor TFTP. Você não pode se considerar um expert em Cisco antes de saber fazer todas as operações com TFTP. O primeiro passo é obter um servidor TFTP. Podemos dizer que isto é “mole-mole”. No CD do Feature-Set do router existe um servidor TFTP, basta copiá-lo para sua estação. Se você quiser, uma busca rápida na Internet vai lhe mostrar vários softwares de TFTP freeware.

O TFTP é um protocolo similar ao FTP e usado nas transferências de arquivo. Ao contrário do FTP o TFTP não verifica senhas e usa um protocolo sem conexão com baixo overhead.

Em primeiro lugar é preciso que o servidor TFTP esteja acessível a partir de uma conexão TCP/IP, por isto é bom você fazer um ping antes de tentar copiar algo para o TFTP server.

Salvando a configuração de um roteador para um servidor TFTP

Muitas vezes você vai querer salvar um backup da configuração do roteador para um servidor de arquivos. Para isto basta usar:

Sampa#copy running-config tftp

Remote host[]? 10.1.0.43

Name of configuration file to write [sampa-confg]? <Enter>

Write file routera-confg on host 10.1.0.43

[confirm] <Enter>

Building Configuration

Ok

 

 

Restaurando uma configuração de um roteador de um servidor TFTP

Para restaurar um backup é preciso apenas reverter as posições do comando usando:

Sampa#copy tftp running-config

 

Não esqueça depois de salvar para a configuração inicial (startup-config) usando:

Sampa#copy run start

Salvando o IOS para um servidor TFTP

É possível também usando o TFTP salvar a imagem do software que roda no roteador que é o IOS. O IOS fica armazenado na Flash Memory. Para salvar o Backup use:

Sampa#copy flash tftp

 

As perguntas serão as usuais. Lembre-se de manter o nome de configuração original da cisco. Se você trocar o nome vai ser difícil identificar que imagem era esta mais tarde.

Restaurando o IOS ou fazendo um Upgrade

Eventualmente você vai fazer o cominho inverso e restaurar o IOS em caso de falha na flash ou baixar uma imagem nova com uma nova versÃo do IOS. Para isto basta reverter o comando.

Sampa#copy tftp flash

Ele vai perguntar se você quer sobrescrever a imagem atual se não houver espaço disponível (quase sempre). Se você tiver espaço disponível você pode ter duas imagens na flash e escolher de onde quer inicializar usando o comando boot system flash nome-do-arquivo.


 

Exercícios de Revisão

1. Que comando é usado para mostrar o nome da imagem armazenada na flash?

A.      Show files

B.      Show nvram

C.     Show flash

D.     Show files:nvram

2. Quando um host incia um ping, quantos ICMP echo replies são enviados?

A.      5

B.      10

C.     7

D.     nenhum

3. Dê duas vantagens do ping estendido sobre o ping normal?

A.      O período de time-out pode ser aumentado

B.      A interface de envio pode ser mudada

C.     O número de pacotes não pode ser aumentado

D.     Nenhum echo-request é enviado

4. Que comando é usado para obter a configuração atual em um roteador?

A.      show nvram

B.      show runing-config

C.     show controllers

D.     show modules

5. De qual interface um dispositivo remoto irá responder ao pacote ICMP echo-request?

A.      A última interface encontrada

B.      A primeira interface encontrada

C.     A interface com o maior endereço IP

D.     A interface com o mais alto endereço MAC

6. Qual é a sintaxe para copiar da flash para um servidor TFTP?

A.      copy tftp flash

B.      copy nvram flash

C.     copy flash tftp

D.     copy to flash from tftp


7. Qual a freqüência de troca dos pacotes de CDP?

A.      180 segundos

B.      240 segundos

C.     90 segundos

D.     60 segundos

8. Que comando irá impedir que lookups de DNS ocorram?

A.      no ip dns-lookup

B.      no ip domain-lookup

C.     ip domain-lokup

D.     no ip lookup

9. Que combinação de teclas irá suspender uma sessão Telnet de retornar à sessão original

A.      Shift-Break

B.      Shift+6+X

C.     Ctrl+Shift+6, então x

D.     Ctrl+6, então Break

10. Em que camada do modelo OSI o CDP opera

A.      Física

B.      Enlace

C.     Rede

D.     Transporte

11. Quantos bytes são transferidos sobre uma rede LAN para cada letra digitada em uma sessão Telnet.

A.      1

B.      2

C.     64

D.     128

12. Qual é uma necessidade quando se roda o comando copy tftp flash?

A.      TCP/IP deve estar rodando.

B.      A flash deve ser espaço livre suficiente para manter a imagem.

C.     Deve existir uma conexão Ethernet.

D.     A imagem do IOS da Flash tem de ser mais velha que a imagem do IOS do TFTP.

 

Respostas:

1-C, 2-D, 3-AeB,4-B,5-B,6-C,7-D,8-B,9-C,10-B,11-D,12-A


 

LAB 3.1 Recuperando a senha perdida de um roteador

1.       Conecte o roteador pela porta da console.

2.       Ligue o roteador.

3.       Dentro dos primeiros 60 segundos digite a tecla <Break>..

4.       Você receberá um prompt > ou um prompt rommon>.

5.       Digite e/s 2000002 e pressione <ENTER>. Alguns sistemas podem não responder ao e/s. Neste caso digite o. Dependendo do modelo isto é aceito.

6.       Isto irá mostrar a configuração do registro. Escreva-a em um papel. Isto é crítico.

7.       Use o comando o/r para mudar o bit 6 e ignorar a NVRAM no Startup.  Em outras palavras você deve entrar o/r 0x**4*, onde * é a configuração original do router que você pegou com o e/s ou o/r. Normalmente com e/s você vai pegar 0x2102 e assim é só trocar para 0x2142.

8.       No prompt > digite I e pressione <Enter>.

9.       Responda não a todas as questões de setup

10.   Entre no modo privilegiado com o comando enable.

11.   Carregue a NVRAM na memória usando configure memory ou copy start run.

12.   Restaure a configuração original usando:

Sampa# Config t

Sampa(config)#Config-register 0x****

 

13.   Copie a configuração da startup-config para a running-config usando copy start run.

14.   Ainda no modo de configuração mude a senha de telnet com:

Sampa(config)#Line vty 0 4

Sampa(config-line)#Login

Sampa(config-line)#password novasenha

 

15.   Mude a senha de enable com:

Sampa#(config)#enable secret novasenha

 

16.   Salve a configuração com copy run start.


 

LAB 3.2 Backup e Restore do IOS e da Configuração

Neste exercício prático faremos o Backup e o Restore de ambos a configuração e a imagem do IOS do seu roteador.

1.       Tenha o seu roteador conectado pela console e por uma conexão de rede com TCP/IP válido.

2.       Teste a sua configuração usando o ping.

3.       Inicie o servidor TFTP na sua estação. O seu instrutor dará mais detalhes.

4.       Assegure-se que o seu TFTP irá aceitar transferência de arquivos. (Alguns servidores TFTP por motivo de segurança não aceitam receber copias de arquivos novos, mas sim apenas de arquivos já previamente criados. Se este for o caso use um editor de texto para criar um arquivo em branco com o nome do arquivo que você deseja copiar)

5.       Entre no roteador

6.       Vá para o modo privilegiado com enable.

7.       Escreva o nome do IOS exatamente como ele aparece. Faça notas levando em consideração caixa-alta ou baixa.

8.       Emita o comando copy flash tftp.

9.       Entre o endereço IP da sua estação onde o servidor TFTP está rodando.

10.   Entre com o nome do arquivo fonte que você escreveu no passo 7.

11.   Você será perguntado pelo nome do arquivo de destino, use o mesmo do passo 7

12.   Após finalizar a transferência, copie a configuração usando copy run tftp.

13.   Verifique se os dois arquivos foram transmitidos corretamente.

14.   Use o editor Wordpad para abrir o arquivo de configuração e veja se está correto

15.   Vamos ao passo inverso, faça o restore usando copy tftp flash.

16.   Restaure o arquivo de configuração usando copy tftp run.

17.   Após completar a restauração reinicialize o roteador e verifique se tudo está ok.

18.   Não esqueça de dar uma olhada nas interfaces, dependendo da seqüência utilizada não é incomum ver as interfaces em admistratively down.

 


 


Capítulo

4

4 - Lan Design

4.1 Introdução 

Neste Módulo abordaremos os conceitos de Bridging e Switching, citando as características de cada uma, falaremos sobre porque segmentar uma rede, discutiremos os modos de operação do Ethernet, problemas de congestionamento em redes locais, vantagens e limitações da tecnologia Fast Ethernet.

4.2 Objetivos

4.3 Conceitos de LAN

A cisco espera no exame CCNA que o aluno esteja familiarizado com três tipos de redes, Ethernet, Token-Ring e FDDI. A maioria das questões irá se concentrar na tecnologia Ethernet dada a sua grande base instalada. Por isto este capítulo se concentra no Ethernet e fala alguma coisa do FDDI e do Token-Ring quando apropriado.
O Ethernet é melhor entendido considerando as especificações iniciais 10Base2 e 10Base5. Nestas especificações um barramento de cabo coaxial era compartilhado entre todos os dispositivos no Ethernet através do algoritmo CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Colision Detect).

O Algoritmo CSMA/CD opera como segue:

1.       A estação está pronta para enviar um frame;

2.       O dispositivo “ouve” a rede e espera até que ela esteja desocupada;

3.       Se a rede estiver desocupada a estação inicia a transmissão do Frame;

4.       Durante este período o emissor fica atento para assegurar que o frame que ele está enviando não irá colidir com um frame enviado por outra estação;

5.       Se não ocorrer nenhuma colisão os bits do frame são recebidos de volta com sucesso;

6.       Se uma colisão ocorrer, o dispositivo envia um sinal “JAM” e espera um tempo randômico antes de repetir o processo.

Por causa do algoritmo CSMA/CD, as redes 10Base5 e 10Base2 se tornam mais ineficientes na medida em que a carga aumenta. De fato dois pontos negativos do CSMA/CD são:

§  Todos os frames colididos enviados não são recebidos corretamente, então cada estação deve re-enviar os frames. Isto desperdiça tempo no barramento e aumenta a latência para a entrega dos pacotes colididos.

§  A Latência pode aumentar para estações esperando até que o barramento Ethernet fique “silencioso”.

Os hubs Ethernet foram criados com o advento do 10BaseT. Estes Hubs são essencialmente repetidores multiporta. Eles estendem o conceito do 10Base2 e 10Base5 regenerando o mesmo sinal elétrico enviado ao emissor original do frame em cada uma das portas. Deste modo as colisões ainda podem ocorrer e as regras CSMA/CD continuam valendo.


Operação em Full-Duplex e Half-Duplex

As placas de rede podem operar em Half-Duplex e Full-Duplex. As redes Ethernet foram projetadas para operar em Hal-Duplex e a grande maioria das placas de rede ligadas a hubs operam em Half-Duplex. Entretanto é possível ligar duas placas de rede em Full-Duplex como mostra a figura acima:

Como neste caso as colisões não são possíveis, a placa de rede (NIC) desabilita os seus circuitos de Loop-Back e conseqüentemente de detecção de colisões. Ambos os lados podem enviar e receber simultâneamente. Isto reduz o congestionamento e dá as seguintes vantagens:

§  As colisões não ocorrem, deste modo, não é gasto tempo em retransmissão de pacotes;

§  Não existe latência na espera por outros para enviar os frames;

§  Existêm 10 Mbps nas duas direções, dobrando a capacidade disponível.

É claro esta configuração não é útil em muitos casos. Não é possível usar o Full-Duplex com a maioria dos Hubs, mas é possível utilizá-lo com a maioria dos switches.

Cuidado: Ao configurar uma placa de rede forçando a operação para Full-Duplex, certifique-se que ela não estará conectada a um HUB, pois uma placa em Full-Duplex não detecta colisões e não espera para verificar se o cabo está silencioso, ocasionando múltiplas colisões.


4.4 Endereçamento de LANs

Neste capítulo você vai aprender a identificar e interpretar os endereços de LAN, também conhecidos como endereços MAC (Media Access Control). Uma função importante dos endereços MAC é identificar ou endereçar as placas de rede em uma rede Ethernet, Token-Ring e FDDI. Os frames entre um par de estações usam os endereços Fonte e Destino para se identificar. Estes endereços são chamados de unicast.

Um dos objetivos da IEEE que definiu estes protocolos era ter endereços MAC globalmente únicos. A IEEE administra este espaço de endereçamento. A primeira metade do endereço é um código que identifica o Fabricante, este código é chamado o Organizationally Unique Identifier. A segunda parte é simplesmente um número único entre as placas daquele fornecedor. Estes endereços são chamados de BIAs (Burned-in Address). Os endereços das placas podem ser alterados vis software em um grande número de placas de rede.

Outra função importante dos endereços IEEE MAC é o de endereçar mais de uma estação na rede. Os endereços de grupo podem endereçar mais de um dispositivo na rede.

Broadcast Addresses – O tipo mais popular de endereço IEEE MAC é o endereço de Broadcast e têm o valor de FFFF.FFFF.FFFF (Notação hexadecimal). O Endereço de Broadcast implica que todos os dispositivos na LAN devem processar o Frame.

Nota: É comum ver vários tipos de notação para os endereços MAC as principais são:

Sem divisores FFFFFFFFFFFF

Separados por dois ponto FF:FF:FF:FF:FF:FF

Separados por traços FF-FF-FF-FF-FF-FF

Ou como a Cisco representa FFFF.FFFF.FFFF


Multicast Adresses – Usado pelo Ethernet e FDDI, o endereço de Multicast preenche as necessidades de endereçar um subconjunto de equipamentos.  Uma estação só irá processar um frame de multicast se ela estiver configurada para tal. Por exemplo o endereço 0100.5eXX.XXXX – onde diferentes valores são designados nos últimos três bytes. Estes endereços MAC são usados em conjunto com o IGMP (Internet Group Multicast Protocol) e o multicast de IP.

Endereços Funcionais – Válido apenas para redes Token-Ring, os endereços funcionais identificam uma ou mais interfaces que fazem uma função em particular. Por exemplo c0000.0000.0001 que identifica o Active Monitor em uma rede Token-Ring.


 

4.5 Quadros de uma rede LAN (Framing) 

No teste de CCNA você deve se lembrar de alguns detalhes sobre o conteúdo dos cabeçalhos para cada tipo de LAN, em particular o posicionamento dos campos de endereço fonte e destino. Também o nome do campo que identifica o tipo de cabeçalho que segue (Protocol Field). O fato de que o FCS faz parte do frame e fica no final também é essencial.

A especificação 802.3 limita o frame a um máximo de 1500 bytes. O campo dados foi projetado para receber os pacotes da camada 3. O termo MTU (Maximum Transmission Unit) é usado para determinar o tamanho máximo do cabeçalho de camada 3.

Os Slides acima lembram os detalhes dos Frames para cada tipo de LAN. Ethernet. Abaixo os Frames Token-Ring e FDDI.

Campo tipo de protocolo nos cabeçalhos de LAN.

Em cada um dos frames acima um campo especifica o tipo de protocolo (IP, IPX, Decnet). No frame original Ethernet especificado pela Digital, Intel e Xerox (DIX), os dois bytes do tipo especificam o protocolo e estes números foram designados pela Xerox e listados na RFC 1700.  Quando o IEEE substituiu o campo tipo pelo campo Tamanho, ficou designado o DSAP (Destination Service Access Point) para esta tarefa, entretanto este campo era de apenas um byte o que não permitia utilizar a codificação Tipo de dois bytes pré-existente. Alguns fabricantes como forma de migração utilizaram o SNAP onde o DSAP é setado para AA e o tipo de protocolo (IPX, IP, Decnet) é colocado no campo SNAP.

 

Tabela de identificação do tipo de protocolo nos campos do cabeçalho.

Nome do Campo

Tamanho

Tipo de Rede

Comentários

Ethernet Tipo

2 Bytes

Ethernet

RFC1700 lista os valores. A XEROX detêm o processo de designação

802.2 DSAP SSAP

1 Byte Cada

IEEE Ethernet

IEEE Token-Ring

ANSI FDDI

O IEEE Registration Authority controla a designação dos valores válidos.

Protocolo SNAP

2 Bytes

IEEE Ethernet

IEEE Token-Ring

ANSI FDDI

Usa os valores do campo Ethernet Tipo. Usado apenas quando o campo DSAP está setado para AA. Necessário pois o DSAP só tem um byte.

 


 

4.6 Recursos e benefícios do Fast Ethernet e Gigabit Ethernet

Para aumentar a velocidade das redes ethernet existentes há indústria de redes especificou um rede ethernet com mais velocidade que operava há 100 Mbps que ficou conhecida como Fast Ethernet.

Fast Ethernet pode ser usada de diversas maneiras, como link entre dispositivos de camadas de acesso e distribuição, suportando o tráfego acumulado de cada segmento ethernet no link de acesso. Pode ser usado também para prover a conexão entre a camada de distribuição e núcleo, porque o modelo de rede suporta dois links entre cada camada de distribuiçao e núcleo, o tráfego acumulado de switches de múltiplos acesso pode ser balanceado entre as conexões.

Muitas redes cliente/servidor possuem problemas pois muitas estações tentam acessar o mesmo servidor ao mesmo tempo criando um gargalo, para melhorar a performance de uma rede cliente/servidor podemos conectar estes servidores com links fast ethernet.

Fast Ethernet é baseada em CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect), protocolo de trasmissão Ethernet, que controla colisões na rede. E roda sobre cabos UTP ou fibra.

Possui também os recursos :

Media Independent Interface (MII) – permite Fast Ethernet trabalhar com especificações da camada física: 100Base-TX, 100Base-T4 e 100Base-FX.

Auto Negociação – Adaptadores de rede 10/100 Fast Ethernet podem ser instalados em todas as estações durante a transição de uma rede para Fast Ethernet, permitindo assim a rede negociar entre equipamentos que falam a 10 Mpbs e que falam a 100 Mpbs.


Recomendações e limitações de distância do Fast Ethernet

Fast Ethernet tem suas limitações de distância tais como mostra a tabela abaixo:

Tecnologia

Categoria do Cabo

Tamanho do cabo

100Base-TX

EIA/TIA Cat. 5 UTP(2 pares)

100 metros

100Base-T4

EIA/TIA Cat. 3,4 e 5 UTP (4 pares)

100 metros

100Base-FX

MMF

400 metros(half-duplex)

2000 metros(full-duplex)

4.7 Gigabit Ethernet 

Gigabit Ethernet não faz parte do exame de CCNA, mas é parte integrante do conjunto de tecnologias do Ethernet. Normatizado pela IEEE sob o código 802.3z, o GigaEthernet vêm se tornando cada vez mais popular. Na maioria dos caso a implementação física é feita por um GBIC (Gigabit Interface Card).  O Gigabit pode rodar em fibra ou par trançado. Veja abaixo os GBICs disponíveis:

 

 

GBIC

Short wavelength (1000BASE-SX)

Long wavelength/long haul (1000BASE-LX/LH)

Extended distance (1000BASE-ZX)

Especificações do Gigabit Ethernet em Fibra (Cisco)

GBIC

Wavelength (nm)

Fiber Type

Core Size1 (micron)

Modal Bandwidth (MHz/km)

Cable Distance

SX2

850

MMF

62.5

160

722 feet (220 meters)

(WS-G5484)

 

 

62.5

200

902 feet (275 meters)

 

 

 

50.0

400

1640 feet (500 meters)

 

 

 

50.0

500

1804 feet (550 meters)

LX/LH

1310

MMF3

62.5

50

1804 feet (550 meters)

(WS-G5486)

 

 

50.0

400

1804 feet (550 meters)

 

 

 

50.0

500

1804 feet (550 meters)

 

 

SMF

8.3/9/10

-

6.2 miles (10 km)

ZX

1550

SMF

8.3/9/10

-

43.5 miles (70 km)

(WS-G5487)

 

 

8

-

62.1 miles (100 km)4

Gigabit Ethernet em par trançado

O Gigabit Ethernet funciona com distância máxima de 100 metros em cabo categoria 5 em full-duplex. As especificações e limitações são praticamente as mesmas do FastEthernet. São raros os casos onde é necessário rodar GigabitEthernet até a estação. Entretanto se este for o caso é interessante veriificar o cabeamento com um cable-scanner para verificar se ele atende as necessidades do Gigabit.

 

4.8  Conceitos de Bridging e Switching e Spanning Tree

Para obter sucesso na prova de CCNA deve-se entender os conceitos de Transparent Bridging e LAN Swtiching. O IOS também suporta outras formas de bridging como Source-Route Bridging (Comum em ambientes Token-Ring), Source-Route Transparent Bridging e Source-Route Translational Bridging.  De acordo com o guia de estudos de CCNA da Cisco se espera do CCNA compreender as Bridges transparentes.

Transparent Bridging

Uma bridge estende à distância máxima permitida da rede conectando os seus segmentos. Bridges passam sinais de um segmento de rede para o outro baseado na localização física do dispositivo de destino.

Uma Bridge Transparente é chamada assim porque cada dispositivo final não precisa conhecer a(s) bridge(s) existentes no caminho, em outras palavras o computador na LAN não se comporta de maneira diferente com a presença ou não de uma bridge transparente.

Bridging Transparente é o processo de encaminhar frames, quando apropriado. Para executar esta função ela necessita efetuar algumas tarefas:

§  Aprender os endereços MAC, examinando o endereço MAC fonte de cada frame recebido.

§  Decidir quando deve encaminhar, ou filtrar,  um frame baseado no endereço MAC destino.

§  Criar um ambiente sem loops com outras bridges usando o protocolo Spanning-Tree.


 

Características do comportamento de uma bridge transparente:

§  Frames de Broadcast e Multicast são encaminhados pela bridge.

§  A Bridge trabalha na camada 2(enlace) do modelo OSI, independente de todos os protocolos das camadas superiores e pode enviar frames provenientes de todas camadas superiores.Com isso cria um único domínio de broadcast, todos os dispositivos em todos os segmentos conectados à bridge pertencem a uma única subnet.

§  A operação das Bridges segue a filosofia Store and Forward. Todos os frames são recebidos por inteiro antes de serem  encaminhados.

§  A Bridge transparente deve processar o frame, o que também aumenta a latência (Compara à um único segmento de rede ou um Hub).

Exemplo de Bridging:

Passo 1 – O PC é pré-configurado com um endereço IP do DNS; ele deve usar o ARP para encontrar o endereço MAC do servidor DNS;

Passo 2 – O DNS responde ao pedido ARP com o seu endereço MAC 0200.2222.2222;

Passo 3 – O PC pede a resolução do nome pelo DNS do nome do servidor WEB;

Passo 4 – O DNS retorna o endereço IP do servidor WEB para o PC;

Passo 5 – O PC não sabe o endereço MAC do servidor WEB, mas ele conhece o seu endereço IP, então ele usa novamente o ARP para aprender o endereço do servidor WEB;

Passo 6 – O servidor web responde ao ARP, dizendo que seu endereço MAC é 0200.3333.3333;

Passo 7 – O PC pode agora enviar frames diretamente ao servidor WEB.

4.9 Switching

Switching funciona da mesma forma lógica que uma bridge transparente, entretanto o switch é otimizado para executar funções básicas de quando encaminhar ou quando filtrar um frame.  Em um switch, decisões de como filtrar frames são feitas com a utilização de um chip (hardware), enquanto que em bridges são feitas utilizando software. O funcionamento de um switch é baseado na construção de uma tabela contendo todos os endereços MAC de todos os dispositivos conectados a cada porta do switch, quando um novo frame chega é verificado o MAC de destino do dispositvo e o frame é enviado somente para a porta a qual ele foi destinado.


Exemplo de Switching:

Passo 1 – O Frame é recebido;

Passo 2 – Se o destino é um Broadcast ou Multicast, encaminha em todas as portas;

Passo 3 – Se o destino é unicast e o endereço não está na tabela de endereços, encaminha em todas as portas.

Passo 4 – Se o destino é unicast e o endereço está na tabela de endereços, encaminha o frame para a porta associada, a menos que o endereço MAC esteja associado com a porta de entrada.

 

Em um switch cada porta cria um segmento único, cada segmento é chamado de domínio de colisão porque frames enviados para qualquer dispositivo naquele segmento podem colidir com outros frames do segmento. Switches podem encaminhar broadcasts e multicasts em todas as portas. Entretanto, o impacto de colisões é reduzido porque dispositivos conectados a diferentes portas de um switch, pertencem a um segmento Ethernet, introduzindo o termo de domínio de broadcast.

A diferença entre os conceitos de domínio de colisão e domínio de broadcast é que somente roteadores param o fluxo de broadcast de uma rede, switches e bridges não, enquanto que em um domínio de colisão, tanto switches, bridges e routers isolam o fluxo de colisões no segmento.

 


Exemplo de Domínio de Colisão:

Exemplo de Domínio de Broadcast:

 


 

Como definições gerais podemos dizer:

Um domínio de colisão é um conjunto de interfaces (NICs) para qual o frame enviado por uma NIC pode resultar em uma colisão com um frame enviado por outra NIC no domínio de colisão.

Um domínio de Broadcast é um conjunto de NICs para as quais um frame de Broadcast enviado por uma NIC será recebido por todas as outras NICs naquele domínio de Broadcast.

4.10 Segmentação de redes

Quando se fala em segmentação da rede, fala-se em conceitos, vistos acima, como  bridging, switching e outro que será visto posteriormente, routing. Cada conceito cria sua própria forma de trabalhar conforme suas características, segmentando as redes de formas diferentes, tendo como objetivo a melhoria no tráfego na LAN. Na tabela que segue vemos as características de cada conceito na criação de seus segmentos de rede.

Característica

Bridging

Switching

Routing

Encaminha broadcasts ?

Sim

Sim

Não

Encaminha multicasts   ?

Sim

Sim

Não, mas podem ser configurados para sim

Camada OSI ?

Camada 2

Camada 2

Camada 3

Formas de encaminhar ?

Store-and-forward

Store-and-forward, cut-through, FragmentFree

Store-and-forward

Permite fragmentação Frame/Pacote?

Não

Não

Sim

 

Na tabela abaixo mostramos uma comparação entre uma LAN em um único segmento e Múltiplos Segmentos, devemos interpretar que estamos querendo migrar de um único segmento para múltiplos e temos que verificar, que vantagem, temos se utilizarmos bridges, switches ou routers.

Característica

Bridging

Switching

Routing

Permite maiores distâncias de cabos;

Sim

Sim

Sim

Diminui colisões, assumindo igual carga de tráfego;

Sim

Sim

Sim

Diminui o impacto de broadcast;

Não

Não

Sim

Diminui o impacto de multicast;

Não

Sim, com CGMP

Sim

Aumenta o uso largura de banda

Sim

Sim

Sim

Permite filtros na camada 2

Sim

Sim

Sim

Permite filtros na camada 3

Não

Não

Sim

Dentre todas as características vistas a mais importante é o método de tratamento de broadcasts e multicasts.


4.11 Problemas de congestionamento em redes locais

 

As principais causas dos problemas de congestionamento de rede são:

 

§  Novas tecnologias que chegam ao mercado;

§  Aplicações mais pesadas (vídeo e tele-conferência);

§  Projeto de LAN mal elaborado, projetos que não vislumbram o futuro;

Soluções:

§  Segmentação de redes

§  Mudança de equipamentos (switches, bridges)

§  Elaboração de projetos prevendo futuro


 

4.12 Exercícios Teóricos:

 

1. Um domínio de colisão é limitado por quais  dispositivos ?

A. Bridges

B. Switches

C. Nós

D. Repetidores

 

2 –Um domínio de Broadcast é limitado por quais dispositivos ?

A. Bridges

B. Switches

C. Roteadores

D. Repetidores

 

3 – O comitê Ethernet CSMA/CD é definido como:

A. 802.2

B. 802.3

C. 802.5

D. 802.4

 

4 – Qual das seguintes é uma característica de um switch e não de um repetidor ?

A. Os switches encaminham pacotes baseados no endereço IPX e IP do cabeçalho do frame;

B. Os switches encaminham os pacotes baseados apenas nos endereços IP nos pacotes;

C. Os switches encaminham pacotes baseados nos endereços IP dos frames;

D. Os switches encaminham os pacotes baseados nos endereços MAC dos frames.

 

5 – Escolha tudo que é necessário para suportar a tecnologia Full-Duplex.

A. Múltiplos caminhos entre múltiplas estações em um link;

B. Placas de rede Full-Duplex;

C. Loopback e detecção de colisões desabilitado;

D. Detecção automática da operação Full-Duplex nas estações.

 

 

6 – Quais são duas tecnologias que o 100BaseT usa ?

A. Switching com células de 53 Bytes

B. CSMA/CD

C. IEEE 802.5

D. IEEE 802.3u

 

7 – Escolha as vantagens da segmentação com roteadores

A. Gerenciabilidade;

B. Controle de Fluxo;

C. Controle explicito do tempo de vida do pacote;

D. Múltiplos caminhos ativos.

 

8 – Algumas vantagens de segmentar com Bridges são:

A. Filtragem de datagramas

B. Gerenciabilidade

C. Confiabilidade

D. Escalabilidade

R: Extender ao máximo a distância de rede conectando os segmentos de rede. Caracterísiticas: Frames de Broadcast e Multicast são encaminhados pela bridge; Trabalha na camada 2(enlace) do modelo OSI; Operação de Store and Forward é introduzida.

 

9 – Qual a distância máxima de um link de fibra half-duplex multi-modo 100BaseFx.

A. 100 m

B. 415 m

C. 2.000 m

D. 10.000 m

 

10 – Qual a distância máxima de um link de fibra multi-modo Gigabit Ethernet 1000BaseSX.

A. 275m

B. 500m 

C. 5 Km

D 10 Km

 

Respostas:

1-AB, 2C, 3B, 4D, 5BCD, 6BD, 7ABCD, 8BCD, 9B, 10A

LAB 4.1 Segmentação de redes

Cenário 1:  Após fazer uma análise de uma rede de uma empresa de propaganda você descobriu as seguintes informações:

Topologia Física

 

Numero de estações 100

Número de servidores 4

Número de colisões elevado

Principais aplicações:

Editoração eletrônica na rede Appletalk dos MACs

Aplicativos administrativos rodando em Netware na rede da área administrativa

Reclamações dos usuários

§  Em alguns horários do dia as estações perdem a conexão com o servidor.

§  Logo pela manhã a rede está boa, mas em horários como às 10 horas da manhã e 4 horas da tarde fica impossível trabalhar.

§  A impressão de fotolitos está proibida durante o dia, pois se for ativada a rede praticamente para. Deste modo é preciso fazer horas extras em determinadas impressões.

 

O que você sugeririria à uma empresa como esta se o caso fosse real:

 

Prepare-se para discutir a sua solução em classe.


 

Lab 4.2 Segmentação de Redes

Cenário 2 – Após fazer uma análise de uma rede em uma grande empresa de manufatura você descobriu as seguintes informações:

 

 

Número de estações: 2100

Número de servidores 30

Número de Broadcasts elevado

Principais aplicações da área administrativa:

      ERP/CRM/Supply Chain

Principais aplicações da área industrial:

      CAD/CAM

Reclamação dos usuários:

§  Desde que a rede da área industrial foi ligada à rede administrativa a performance caiu. Notou-se também que as estações ficaram mais lentas e que a utilização de CPU é alta mesmo sem o usuário estar trabalhando.

§  As estações 486 antigas ficaram muito lentas e não eram assim antes.

§  A empresa sempre usou switches low-end, pois até o momento sempre deram um bom resultado com um custo baixo, mas todos são camada 2.

     

 

 


 


Capítulo

5

5 - Switchs Cisco

5-1 Introdução 

 

Neste módulo abordaremos o Modelo Hierárquico em camadas de um switch CISCO, também estudaremos os métodos de operação de um switch e por fim o protocolo Spanning-Tree.

Grandes redes podem ser extremamente complicadas, com múltiplos protocolos, detalhes de configuração e diversas tecnologias. O Modelo de forma hierárquica pode ajudar a diminuir esta complexidade colocando estes detalhes em um modelo de fácil compreensão, ajudando a você projetar, implementar e manter uma rede escalonável, confiável e de custo mais baixo.

 


 

5-2 Objetivos 

Ao terminar este capítulo você deve ser capaz de descrever e aprender os tópicos abaixo.

§  Modelo Hierárquico

§  O Modelo Hierárquico da Cisco

§  As Camadas do Modelo Hierárquico da Cisco

§  Métodos de Switching

§  Protocolo Spanning-Tree

 

5-3 Modelo Hierárquico da CISCO

 

Como podemos observar na figura acima, o Modelo Hierárquico da Cisco contém três camadas:

§  A Camada do Núcleo (Core Layer)

§  A Camada de Distribuição (Distribution Layer)

§  A Camada de Acesso (Access Layer)

Cada camada possui suas responsabilidades como veremos a seguir:


Camada do Núcleo (Core Layer)

Como o próprio nome diz é o núcleo de uma rede, esta localizada na parte mais alta do Modelo Hierárquico da Cisco, sendo responsável por transportar grandes quantidades de tráfego de forma confiável e rápida. Nesta camada qualquer falha afeta todos os usuários da rede.

Baseados na sua função temos que fazer algumas considerações sobre como projetar esta camada:

§  Projete a rede de forma confiável. Considere tecnologias que facilitam redundância e velocidade, tais como, FDDI, Fast Ethernet (com links redundantes) e ATM;

§  Projete com “velocidade” na cabeça;

§  Selecione protocolos com baixo tempo de convergência.

Algumas considerações que não devemos fazer no core:

§  Não fazer nada que deixe o tráfego na rede lento, isto inclui, utilizar lista de acessos, roteamento entre VLAN´s, e filtros de pacotes;

§  Não suportar acesso em grupo nesta camada;

§  Evitar expandir o núcleo quando a rede crescer, preferível efetuar upgrades nos equipamentos do que aumentar o número dos mesmos.

 


A Camada de Distribuição (Distribution Layer)

Chamada de camada de grupo de trabalho, pois é o ponto de comunicação entre a camada de acesso e a de núcleo. A principal função da camada de distribuição é fornecer roteamento, filtros e acesso WAN, e para determinar como os pacotes acessam o núcleo, se necessário.

A camada de distribuição deve determinar o caminho mais rápido para atender uma requisição de um determinado serviço da rede, depois da camada de distribuição descobrir o melhor caminho ela envia a requisição para a camada de núcleo, que rapidamente transporta a requisição para o serviço correto.

Baseados na sua função, temos que fazer algumas considerações sobre como projetar esta camada:

§  Implementar ferramentas, tais como, lista de acessos, filtros de pacotes;

§  Implementar políticas de segurança de rede, incluindo tradução de endereços e firewall;

§  Redistribuir protocolos de roteamento, incluindo rotas estáticas;

§  Criar rotas entre VLAN´s e outras funções de suporte a trabalho em grupos;

§  Definir domínio de broadcast e multicast.

Nesta camada devemos apenas evitar funções que pertençam a outras camadas.