Mod. 1 - Introdução a redes

Cap. 1 - Explorando a Rede Devices:Finais: Computadores, servidores, Impressoras, Telefones VoIP, TelePresence, Câmeras, Dispositivos móveis.Intermediários: Switches, pontos de acesso, Roteadores, Firewalls.Regenerar e retransmitir sinais de dadosManter informações sobre quais caminhos existem na rede e na rede interconectadaNotificar outros dispositivos de erros e falhas de comunicaçãoDirecionar dados por caminhos alternativos quando houver uma falha de linkClassificar e direcionar mensagens de acordo com prioridades de Qualidade de serviços (QoS).Permitir ou negar o fluxo de dados, com base em configurações de segurança.Meios físicos: Fios metálicos dentro de cabos Fibras de vidro ou plástico (cabo de fibra óptica) Transmissão sem fio Redes Convergentes: suporta telefonia, vídeo e dados.Redes confiáveis:Tolerância a falhasEscalabilidadeQualidade de serviço (QoS)SegurançaComutação por Circuito: o canal continua ativo mesmo que ninguém estiver usando.Comutação por pacote: uso sobre demanda. Cap. 2 - Configuração de um sistema operacional de rede Dispositivo: Hardware < Kernel > Shell Modos IOS: Exec User, Exec Privilege, Config. Global e outros modos como Config. Interface, Config. Line. Comandos Router/Switche: RAM > IOS, Programas, Arquivo de Configuração Ativa, Tabelas e Buffer. (show version, processes, cdp neighbors, running-config, arp, etc) NVRAM > Arquivo de configuração de backup. (show startup-config) FLASH > Sistemas Operacionais, Interfaces. (show flash, interface) Cap. 3 - Protocolos e comunicações de rede Os Protocolos: Codificação de mensagens Formatação e encapsulamento de mensagem Tamanho da mensagem Tempo de mensagem Opções de envio de mensagem Opções de envio de Mensagem: Unicast, Multicast ou Broadcast IEEE: todas os 802.x (1,3,11,15,16,...) ISO baseia-se na palavra grega “isos”, que significa igual. Modelos: O modelo TCP/IP é um modelo de protocolo, O modelo de referência OSI é o modelo de referência. Modelo OSI camadas: - Aplicação: conectividade entre pessoas na rede humana. - Apresentação: representação comum dos dados. - Sessão: organiza e gerencia a troca de dados. - Transporte: segmenta, transfere e reorganiza os dados. - Rede: mecanismos para troca de mensagens entre os dispositivos finais. - Enlace de Dados: descreve métodos para troca de quadros no meio físico comum. - Físico: descreve os meios elétricos, mecânicos e funcionais. Modelo TCP/IP: - Aplicação: representa os dados para o usuário além do controle de codificação e de dialogo. - Transporte: suporta a comunicação entre vários dispositivos diferentes em redes distintas. - Internet: determina o melhor caminho pela rede. - Acesso a Rede: controla os dispositivos de hardware e o meio físico que formam a rede. Segmentação: divisão da comunicação em partes. Multiplexação: intercalação da comunicação pelo meio físico. PDUs encapsulamento: - Dados: camada de aplicação. - Segmento: camada de transporte. - Pacote: camada de rede. - Quadro: camada de enlace de dados. - Bits: camada físisca. Na camada de enlace camada 2 é o MAC o endereço para redes internas é o MAC dos devices finais para outra rede é o MAC do Router. Capítulo 4: Acesso à rede Padrões TCP/IP da camada de Enlace até Aplicação é regulamentado pela IETF. Os Padrões da Camada Física que envolve metade da camada de enlace é padronizado por varios orgãos: ISO, EIA/TIA, ANSI, ITU. Interferência eletromagnética (EMI) ou interferência de radiofrequência (RFI) – os sinais EMI e RFI podem distorcer e corromper os sinais de dados transportados pelo meio físico de cobre. Codificação dos Quadros: Manchester = 0 representado por uma tensão baixa e 1 por uma tensão alta. NRZ, 4B/5B, 8B/10B e PAM5. Transmissão de sinais: Assíncrono: os sinais de dados são transmitidos sem um sinal de clock associado. Síncrono: os sinais de dados são enviados com um sinal de clock. Throughput é a medida da transferência de bits pelo meio físico durante um determinado período. Latência refere-se à quantidade de tempo, incluindo atrasos, para que os dados trafeguem de um determinado ponto para outro. Goodput é a medida dos dados úteis transferidos. Interferência eletromagnética (EMI) ou interferência de radiofrequência (RFI) – os sinais EMI e RFI podem distorcer e corromper os sinais de dados transportados pelo meio físico de cobre. Diafonia – a diafonia é um distúrbio causado por campos elétricos ou magnéticos de um sinal em um fio ao sinal em um fio adjacente. Crimpagem Cabo: T568A: Verde branco e verde, Laranja branco e azul, azul branco e laranja, marrom branco e marrom. T568B: Laranja braco e laranja, verde branco e azul, azul branco e verde, marrom branco e marrom. Fibras: Fibra multimodo (MMF): consiste em um núcleo maior e usa emissores de LED. Fornece largura de banda de até 10 Gb/s sobre comprimentos de link de até 550 metros. Fibra monomodo (SMF): laser OTDR vai calcular a distância aproximada nas quais essas falhas foram encontradas ao longo do comprimento do cabo. Camada de Enlace: Logical Link Control (LLC): essa subcamada superior define os processos de software que fornecem serviços aos protocolos de camada de rede. Controle de acesso ao meio físico (MAC): essa subcamada inferior define os processos de acesso ao meio físico realizados pelo hardware. Quadro possui: - cabeçalho: Flags indicadores de início e fim de quadro, Endereçamento, Tipo, Controle. - dados: Dados - trailer: Detecção de erro. Acesso baseado em contenção: todos os nós competem pelo uso do meio físico, mas têm um plano quando há colisões. Acesso controlado: cada nó tem seu próprio tempo para usar o meio físico. Acesso múltiplo com detecção de portadora com detecção de colisão (CSMA/CD): Ethernet 802.3 Acesso múltiplo com detecção de portadora com prevenção de colisão (CSMA/CA): Esse método é usado por tecnologias de rede sem fio 802.11. Token Ring: esse método também é conhecido como acesso planejado ou determinístico. Protocolos: Protocolo Ethernet: Preâmbulo Endereço de destino Endereço de Origem Tipo Dados ou payload Sequencia de verificação de quadro (FCS) Protocolo P2P: Flag Endereço Controle Protocolo Dados FCS 802.11 Protocolo de Rede Sem Fio: Controle de Quadro Duração/ID DA SA RA Controle de Sequência TA Corpo do Quadro FCS Cap. 5 - Ethernet Enlace de Dados: LLC: 802.2 - MAC: 802.3 - controle de acesso ao meio físico. Camada Físico: - Enlace de Dados: 802.3 - Subcamada de Sinalização Físico - Meio Físico: hadware Acesso Baseado em Contenção: - As estações podem trasnmitir a qualquer momento. - Há colisões. - Os mecanismos existem para resolver questões de contenção: CSMA/CD para redes Ethernet - CSMA/CA para redes sem fio 802.11 MAC: 48bits, com 24 bits de OIU e 24bits DF (distribuido pelo fornecedor) O padrão IEEE 802.3 Ethernet que foi atualizado várias vezes para incluir novas tecnologias O padrão DIX Ethernet que agora é conhecido como Ethernet II A Ethernet II é o formato de quadro Ethernet usado em redes TCP/IP. Ethernet II 8 - Preâmbulo 6 - Endereço Destino 6 - Endereço Origem 2 - Tipo46 a 1500 - Dados 4 - Sequencia de Verificação de Quadro. 4 Bytes extras permitem tecnologia de VLAN e QoS: 802.1Q tag de Vlan: 2 - ID 0x8100 do Protocolo de Tag 2 - Prioridade do Usuário (3 bits) - Indicador Canônico de Formato (1 bit) - ID da Vlan (12 bits) O protocolo ARP fornece duas funções básicas: Resolver endereços de IPv4 para endereços MAC Manter uma tabela de mapeamentos Switching store-and-forward: o switch recebe o quadro, ele armazena os dados em buffers até que o quadro completo seja recebido. Switching cut-through: o switch atua nos dados assim que é recebido, mesmo se a transmissão não estiver concluída. Switching fast-forward: Ele encaminha imediatamente um pacote depois de ler o endereço destino. Switching fragment-free: no switching fragment-free, o switch armazena os primeiros 64 bytes do quadro antes de encaminhar. Buffer de Memória Compartilhada ou Baseada na Porta: Memória baseada na porta: os pacotes são armazenados em filas vinculadas a portas especificas de entrada e de saída. Memória compartilhada: deposita todos os quadros em um buffer comum com todas as portas. Switching de Camada 3: FIB é semelhante em conceito à tabela de roteamento. Cisco Express Forwarding (CEF). Os dois componentes principais da operação CEF são: Base de informações de encaminhamento (FIB) Tabelas adjacentes Os principais tipos de interfaces da camada 3 são: Interface do Switch Virtual (SVI) – a interface lógica em um switch associado a uma rede local virtual (VLAN). Porta Roteada – a porta física em um switch de Camada 3 configurado para atuar como uma porta do roteador. (no switchport) EtherChannel de Camada 3 – a interface lógica em um dispositivo Cisco associado a um pacote de portas roteadas Cap. 6 - Camada de Rede Internet Protocol versão 4 (IPv4) Internet Protocol version 6 (IPv6) As características básicas do IP são: Sem conexão - Nenhuma conexão com o destino é estabelecida antes de encaminhar os pacotes de dados. Melhor esforço (não confiável) - A entrega do pacote não é garantida. Independente de meio físico - A operação é independente do meio físico que transporta os dados. Cabeçalho IPv6: Versão Classe de tráfego Identificação de fluxo Comprimento Payload Próximo cabeçalho Limites de saltos IP origem IP destino IPv4 A rota padrão loca: 0.0.0.0 Loopback: 127.0.0.0 – 127.255.255.255 Multicast: 224.0.0.0 IPv6: :: /0 - Esse é o IPv6 equivalente da rota padrão local. ::1/128 - Isso é equivalente ao endereço de loopback IPv4 e oferece serviços ao host local. 2001:: /32 - Esse é o prefixo da rede global unicast. 2001:0:9d38:953c:2c30:3071:e718:a926/128 - Esse é o endereço IPv6 unicast global do computador local. fe80::/64 - Esse é o endereço local de roteamento de rede de link e representa todos os computadores na rede local IPv6 do link. fe80::2c30:3071:e718:a926/128 - Esse é o endereço IPv6 local do link do computador local. ff00:: /8 - São endereços reservados especiais de classe D multicast equivalentes a endereços IPv4 224.x.x.x. Origem da Rota C - Identifica uma rede diretamente conectada. As redes diretamente conectadas serão criadas automaticamente quando uma interface estiver configurada com um endereço IP e ativada. L - Identifica que essa é uma rota local do link. As rotas locais do link serão automaticamente criadas quando uma interface estiver configurada com um endereço IP e ativada. Como um roteador é inicializado: ROM: Executa POST e o Bootstrap FLASH: localiza e carrega o IOSNVRAM: Configuração: localiza e carrega o arquivo de configuração.