Capítulo 1: Design de LAN · 2019-08-21 · 1.1 Projetos de LAN com fio de campus • Explique por que é importante projetar uma rede hierárquica escalável. • Descrever os projetos

Projeto de interconexão de redes

Capítulo 1: Design de LAN

CCNA Routing and Switching

Dimensionamento de Redes v6.0

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▪ 1.1 Projetos de LAN com fio de campus

• Explique por que é importante projetar uma rede hierárquica escalável.

• Descrever os projetos de redes de empresas de pequeno porte hierárquicas.

• Explicar as considerações para projetar uma rede escalável.

▪ 1.2 Seleção dos dispositivos de rede do campus

• Selecione os dispositivos de rede com base na compatibilidade da funcionalidade e nos

requisitos de rede.

• Selecionar os recursos de hardware apropriados do switch para oferecer suporte aos requisitos de

rede em empresas de pequeno e médio porte.

• Descrever os tipos de roteadores disponíveis para redes de empresas de pequeno e médio porte.

• Definir configurações básicas em um dispositivo IOS Cisco.

Capítulo 1 – Seções e Objetivos


1.1 Projetos de LAN com fio de campus


A necessidade de dimensionar a Rede

▪ Uma empresa com uma rede pequena, umlocal e uma conexão com a Internet pode se

tornar um empreendimento com um local

central e vários locais remotos ao redor domundo.

▪ Todas as redes corporativas devem:

• Oferecer suporte à troca de vários tipos de

tráfego de rede

• Oferecer suporte a aplicativos críticos

• Oferecer suporte ao tráfego da rede

convergente

• Oferecer suporte a diversas necessidades de

negócios

• Proporcionar controle administrativo centralizado

▪ A LAN é a infraestrutura de rede que ofereceacesso aos recursos de rede para os usuários

finais em um único andar ou prédio.


Modelo de projeto hierárquico▪ A LAN com fio do campus utiliza um modelo de

projeto hierárquico para quebrar o design em

camadas modulares.

▪ Quebrar o design em camadas permite que

cada camada implemente funções específicas,

o que simplifica o projeto da rede para facilitar a

implantação e o gerenciamento.

▪ Um projeto de LAN hierárquico inclui as três

camadas, conforme mostrado na figura:

• Camada de acesso

• Camada de distribuição

• Camada de núcleo

▪ Algumas redes corporativas menores

implementam um projeto hierárquico de Tier

dois e recolhem as camadas de núcleo e

distribuição em uma camada.


Expansão da rede

Projeto para escalabilidade▪ O designer de rede deve elaborar uma estratégia

para ativar a rede a ser disponibilizada e escalar

de maneira fácil e eficaz.

▪ Utilize equipamento modular, expansível ou

dispositivos em cluster que possam ser

facilmente atualizados para aumentar recursos.

▪ Projete uma rede hierárquica para incluir

módulos que podem ser adicionados, atualizados

e modificados conforme necessário.

▪ Crie uma estratégia de endereços IPv4 ou IPv6

que seja hierárquica.

▪ Escolha roteadores ou switches multicamada

para limitar as transmissões e filtrar tráfegos

indesejados da rede.

▪ Implemente links redundantes entre dispositivos

essenciais e entre as camadas de acesso e de

núcleo.


Expansão da rede

Planejamento para Redundância ▪ A redundância é uma parte importante do

projeto de rede para evitar interrupções nos

serviços.

▪ Minimize a possibilidade de um ponto de falha

único reconhecendo esses fatos:

• A instalação de equipamentos duplicados e o

fornecimento de serviços de failover para

dispositivos básicos são necessários.

• Os caminhos redundantes oferecem caminhosfísicos alternativos para que os dados cruzem a

rede.

• O protocolo spanning tree (STP) é obrigatório com

caminhos redundantes em uma rede Ethernetcomutada para evitar loops de camada 2.

▪ O STP oferece um mecanismo para desativar

caminhos redundantes em uma rede comutada até

que o caminho seja necessário, como quando

ocorre uma falha.


Expansão da rede

Domínios de falha▪ Uma rede bem projetada deve limitar o

tamanho dos domínios de falha.

▪ Um domínio de falha é a área de uma rede

que é afetada quando um dispositivo ou

serviço de rede crítico enfrenta problemas.

▪ A função dos dispositivos que falham

determinará o impacto no domínio de

falha.

▪ Use links redundantes e equipamentos

confiáveis de nível empresarial para

minimizar as interrupções em uma rede.

▪ Os domínios de falha menores não

só reduzem o impacto de uma falha,

como também facilitam a solução de

problemas.


Expansão da rede

Domínios de falha (continuação) ▪ No modelo de projeto hierárquico, geralmente é

mais fácil controlar o tamanho de um domínio

de falha na camada de distribuição.

▪ Na camada de distribuição, os erros de rede

podem ficar contidos em uma área menor, que

afetará um menor número de usuários.

▪ Ao usar dispositivos de Camada 3 na camada

de distribuição, cada roteador opera como um

gateway para um número limitado de usuários

da camada de acesso.

▪ Implantação de Bloco de Switch

• Os roteadores ou switches multicamada sãonormalmente implantados em pares, com

switches da camada de acesso divididos entre

eles de maneira uniforme.

• Cada bloco de switch atua independentementedos demais, o que reduz o impacto das falhas.


Expansão da rede

Aumento da largura de banda▪ Em um projeto hierárquico de rede, alguns links

entre os switches das camadas de acesso e de

distribuição podem precisar processar um

volume de tráfego maior do que outros links.

▪ Como vários links convergem em um único, é

possível que esse link se torne um gargalo.

▪ EtherChannel é uma forma de agregação de link

que permitirá que um administrador de rede

aumente o tamanho da largura de banda entre

dispositivos criando um link lógico dentre vários

links físicos.

▪ EtherChannel usa as portas do switch atuais.

▪ A configuração do EtherChannel utiliza o

balanceamento de carga entre os links que

fazem parte do mesmo EtherChannel.


Expansão da rede

Expansão da camada de acesso▪ A conectividade sem fio é um aspecto

importante da expansão da conectividade de

camada de acesso.

▪ A rede deve ser projetada de modo que possa

expandir o acesso à rede para pessoas e

dispositivos, conforme necessário.

▪ As vantagens da conectividade sem fio

incluem maior flexibilidade, custos menores e

a capacidade de adaptação aos requisitos

variáveis da rede e da empresa.

▪ Os dispositivos finais exigem uma NIC sem fio

que incorpora um transmissor/receptor de

rádio, drivers de software apropriados e

também um access point (AP) sem fio para se

conectar.


Expansão da rede

Ajuste dos protocolos de roteamento

▪ Os protocolos de roteamento avançado, como

OSPF e EIGRP, são usados em grandes redes.

▪ Os protocolos de roteamento de link-state, como

o OSPF, funcionam bem para redes hierárquicas

maiores, onde a convergência rápida é

importante.

▪ O OSPF de área única tem uma área – área 0.

▪ O protocolo de roteamento de vetor de distância

proprietário da Cisco, denominado EIGRP, é

outro protocolo de roteamento popular. Foi

desenvolvido para redes maiores, usando

principalmente os roteadores da Cisco.

▪ Embora seja simples configurar o EIGRP, os

recursos e as opções subjacentes do EIGRP são

abrangentes e robustos.

▪ O OSPF é compatível com o design hierárquico de duas

camadas, conhecido como OSPF multiárea.

▪ O OSPF multiárea precisa de uma área 0 (área de backbone)

▪ As áreas que não são de backbone devem estar conectadas

diretamente à área 0.


1.2 Seleção de dispositivos de rede


Hardware do switch

Plataformas de switch▪ Selecionar o hardware apropriado para atender aos

atuais requisitos de rede é fundamental no projeto de

rede.

▪ Existem cinco categorias de switch para redes

corporativas:

• Switches LAN de campus

• Switches gerenciados em nuvem

• Switches de data center

• Switches de provedor de serviços

• Rede virtual

▪ Diversos fatores a serem considerados ao selecionar os

switches incluem:

• Configuração fixo versus modular

• Empilhável versus não empilhável

• Espessura do switch (unidades de rack)

• Custo, densidade da porta, potência, confiabilidade

▪ O chassi aceita as placas de linha que contêmas portas


Hardware do switch

Densidade da porta▪ A densidade da porta de um switch se

refere ao número de portas disponíveis em

um único switch.

▪ Os switches de configuração fixa suportam

uma variedade de configurações de

densidade de porta:

• Switches de 24 portas e 48 portas Cisco

Catalyst 3850 (consulte a figura)

• O switch de 48 portas tem uma opção de

quatro portas adicionais para dispositivos

SFP.

▪ O switch Catalyst 6500 modular na figura

pode suportar mais de 1.000 portas do

switch.

▪ Geralmente, os switches modulares são

mais apropriados em grandes redes para

reduzir os problemas de espaço e energia.


Hardware do switch

Taxas de encaminhamento▪ Os switches do nível básico possuem taxas

de encaminhamento mais baixas do que os

switches de nível corporativo.

▪ As taxas de encaminhamento são um fator

importante ao selecionar um switch, pois se

a taxa for muito baixa, ele não poderá

sustentar a comunicação em velocidade

máxima de transmissão de dados em todas

as portas.

▪ Os switches de camada de acesso

normalmente não precisam funcionar em

velocidade máxima de transmissão de

dados, porque são limitados fisicamente por

uplinks para a camada de distribuição.

▪ Os switches de alta performance são

necessários nas camadas de distribuição e

de núcleo.

▪ As linhas de produtos de switch são classificadas por

taxas de encaminhamento.

▪ As taxas de encaminhamento definem os recursos de

processamento de um switch avaliando a quantidade de

dados que o switch pode processar por segundo.


Hardware do switch

Power over Ethernet ▪ PoE permite que o switch forneça energia a um

dispositivo através do cabeamento Ethernet já

existente.

▪ Isso elimina a necessidade de um cabo elétrico

para o dispositivo de rede, como um telefone IP

ou o access point sem fio.

▪ PoE possibilita mais flexibilidade durante a

instalação de pontos de acesso sem fio e de

telefones IP, permitindo que sejam instalados

em qualquer lugar onde haja um cabo de

Ethernet.

▪ Os switches compactos Cisco Catalyst 2960-C e

3560-C Series suportam o PoE de transferência.

▪ Os dispositivos de passagem de PoE podem

alimentar os dispositivos PoE, bem como o

próprio switch, desviando energia de

determinados switches upstream.


Hardware do switch

Comutação multicamada▪ Os switches multicamada são normalmente

implantados nas camadas de núcleo e de

distribuição.

▪ Os switches multicamada podem realizar o seguinte:

• Criar uma tabela de roteamento e oferecer suporte aos

protocolos de roteamento

• Encaminhar pacotes IP em uma taxa próxima à taxa de

encaminhamento da camada 2

▪ Muitas vezes, os switches multicamada oferecem

suporte ao hardware especializado, denominado

circuito integrado específico de aplicação (ASIC).

▪ Os ASICs, juntamente com o software dedicado,

otimizam o encaminhamento de pacotes IPindependentemente da CPU.

▪ Existe uma tendência em termos de rede em relaçãoa um ambiente simples comutado de Camada 3.


Hardware do switch

Packet Tracer – Comparação entre os switches 2960 e 3560

▪ Esta atividade do Packet

Tracer permitirá o uso de

vários comandos para

comparar e avaliar três

topologias de switching

diferentes e comparar os

switches 2960 e 3560.

▪ Você também irá

comparar a tabela de

roteamento de um

roteador 1941 e um

switch 3560.


Hardware do roteador

Requisitos do roteador ▪ O roteamento é necessário na camada

de distribuição de uma rede corporativa.

Sem o roteamento, os pacotes não

podem sair da rede local.

▪ Os roteadores são dispositivos de rede

essenciais porque são responsáveis por:

• Conectar empresas e residências à

Internet

• Interconectar vários locais dentro de uma

rede corporativa

• Conectar ISPs na Internet

• Converter diferentes tipos de mídia e

protocolos

• Encontrar caminhos alternativos se um

link ou caminho ficar inativo



Requisitos do roteador (continuação)▪ Os roteadores também desempenham

outras funções importantes:

• Fornecer contenção de broadcast ao

limitar as transmissões à rede local

• Agrupar usuários de forma lógica, por

aplicativo ou departamento

• Fornecer maior segurança através do

uso de listas de controle de acesso

para filtrar o tráfego indesejado.

• Interconectar locais geograficamente

separados.



Roteadores da Cisco▪ A seleção do roteador ou roteadores adequados é

uma tarefa importante para o administrador de

rede, a fim de acomodar uma rede em expansão.

Existem três categorias de roteadores:

• Roteadores de filial – os roteadores de filial

otimizam serviços da filial em uma única plataforma,

ao mesmo tempo que proporcionam uma

experiência ideal com aplicativos na filial e nas

infraestruturas de WAN.

• Roteadores de borda de rede – os roteadores de

borda de rede possibilitam que a borda de rede

ofereça serviços de alto desempenho, altamente

seguros e confiáveis que unifiquem campus, data

center e redes para escritórios.

• Roteadores do provedor de serviços – os roteadores

do provedor de serviços diferenciam o portfólio de

serviços e aumentam as receitas, fornecendo

soluções de fim-a-fim escaláveis e serviços por

assinatura.



Hardware do roteador▪ Os roteadores são fornecidos de

várias formas:

• Eles têm uma variedade deroteadores, desde um pequeno

roteador para desktop até um modelo

montado em rack ou blade (lâmina).

• Podem ser categorizados comoconfiguração fixa ou modular.

• São fornecidos com diversas

interfaces, como Fast Ethernet,

Gigabit Ethernet, Serial e fibra ótica.

▪ Como exemplo, o roteador Cisco

1941 vem com duas interfaces

Gigabit Ethernet RJ-45 integradas e

dois slots que podem acomodar

vários módulos de interface de rede

diferentes.


Gerenciamento de dispositivos

Gerenciamento de arquivos de IOS e licenciamento

▪ Ao selecionar ou atualizar um dispositivo

IOS Cisco, é importante escolher a

imagem IOS apropriada com o conjunto

de recursos e a versão corretos.

▪ O IOS refere-se ao pacote de

roteamento, comutação, segurança e de

outras tecnologias de interligação de

redes integradas em um único sistema

operacional multitarefa.

▪ Quando um novo dispositivo é enviado,

ele vem pré-instalado com a imagem do

software e as licenças permanentes

correspondentes para os pacotes e os

recursos especificados pelo cliente.

▪ Para roteadores a partir do software Cisco IOS

versão 15.0, a Cisco alterou o processo para

permitir novas tecnologias nos conjuntos de

recursos do IOS.



Gerenciamento em banda versus fora de banda

▪ Existem dois métodos para conectar um

PC a um dispositivo de rede para as

tarefas de configuração e monitoramento:

• O gerenciamento fora de banda usando o

console ou porta AUX é usado para a

configuração inicial ou quando uma

conexão de rede não está disponível.

• O gerenciamento em banda é usado para

configurar e monitorar o dispositivo

remotamente através de uma conexão de

rede, usando SSH ou HTTPs.

• Uma interface de rede acessível e operacional é

necessária.

• Por motivos de segurança, o uso de Telnet e

HTTP não são recomendados.



Comandos CLI básicos do roteador

▪ Como mostrado na figura à esquerda, uma

configuração básica de roteador inclui o

seguinte:

• Nome de host para identificação

• Senhas para segurança

• Atribuição de endereços IP às interfaces para

conectividade

• Roteamento básico

▪ Verifique e salve as alterações de configuração

usando o comando copy running-config

startup-config

▪ Para cancelar a configuração do roteador, use

os comandos erase startup-config e reload.



Comandos show básicos do roteador

▪ Os comandos show a seguir estão alguns dos

mais comuns:

▪ Relacionado ao Roteamento:

• show ip protocols –Exibe as informações sobreos protocolos de roteamento configurados

• show ip route – Exibe as informações detalhadas

da tabela de roteamento, incluindo: os códigos de

rota, redes conhecidas, métricas e distânciaadministrativas, como as rotas são aprendidas,

próximo salto, rotas estáticas e rotas padrão

▪ Relacionado à Interface:

• show interfaces – Exibe interfaces com o status

de linha, largura de banda, atraso, confiabilidade,encapsulamento, duplex e estatísticas de I/O



Comandos show básico do roteador (continuação)• show ip interfaces – Exibe informações de

protocolo, incluindo: status do protocolo, o endereço

IPv4, se um endereço assistente está configurado e

se um ACL está ativado na interface

• show ip interface brief – Exibe todas as interfaces

com informações de endereçamento IPv4 e status

de protocolo de linha e interface

• show protocols – Exibe informações sobre o

protocolo roteado que está ativado e o status de

protocolo das interfaces

▪ Outros comandos relacionados à conectividade

incluem o comando show cdp neighbors. Esse

comando exibe informações em dispositivos da Cisco

conectados diretamente, incluindo a ID do Dispositivo,

a interface local à qual o dispositivo está conectado, os

recursos, a plataforma e a ID da porta do dispositivo

remoto. A opção details fornece o endereço IP.



Comandos CLI básicos do switch▪ A configuração básica de switch inclui o seguinte:

• Nome de host para identificação

• Senhas para segurança

• Atribuição de endereços IP para conectividade.

O acesso em banda exige que o switch tenha um

endereço IP.

▪ Consulte a figura à esquerda para os comandos

usados para ativar e configurar o switch.

▪ Use o comando copy running-config startup-

config para verificar e salvar a configuração do

switch.

▪ Use os comandos erase startup-config e reload

para cancelar a configuração do switch.



Comandos show básicos do switch

▪ Os switches usam comandos IOS comuns para configuração,

para verificar a conectividade e exibir o status do switch atual.

Estes são alguns comandos muito úteis:

• show port-security – Exibe as portas com segurança ativada.

Inclua a ID da interface para examinar uma interface específica.

• show port-security address – Exibe os endereços MAC

configurados em todas as interfaces de switch.

• show interfaces – Exibe uma interface ou todas elas com o

status do protocolo de linha, largura de banda, atraso,

confiabilidade, encapsulamento, duplex e estatísticas de I/O.

• show mac-address-table – Exibe todos os endereços MAC

que o switch aprendeu, como foram aprendidos, o número da

porta e a VLAN atribuída à porta.

▪ Os Cisco switches também são compatíveis com o comando

show cdp neighbors.


1.3 Resumo


Resumo

Packet Tracer – Desafio de integração de habilidades

▪ Esta atividade do Packet

Tracer exigirá que você

pratique muitas das

habilidades que adquiriu até

o momento, durante os

estudos do CCNA.

▪ Primeiro, você preencherá a

documentação da rede antes

de implementar os diversos

requisitos.

▪ Por último, você deverá usar

a documentação para

verificar a implementação,

testando a conectividade de

ponta a ponta.


Resumo

Capítulo 1: Design de LAN

• Explique por que é importante projetar uma rede hierárquica escalável.

• Selecione os dispositivos de rede com base na compatibilidade da funcionalidade e nos

requisitos de rede.


Capítulo 1

Novos termos e comandos

• Serviços de missão crítica

• Rede corporativa

• Serviços de missão crítica

• Network operations center (NOC)

• Modelo do projeto hierárquico

• Camada de acesso

• Camada de distribuição

• Camada de núcleo

• Design do switch de função dupla

• Switch multicamada

• Agregação de links

• Redundância

• Protocolo Spanning Tree (STP)

• Domínios de falha

• Access point (AP) sem fio

• Criação do bloco de switch

• Bloco de switch departamental

• EtherChannel

• Interface port channel

• Balanceamento de carga

• Open Shortest Path First (OSPF)

• Protocolo de Roteamento IGRP Melhorado

(EIGRP)

• Protocolo de roteamento de estado de link

• OSPF com uma única área (Single-Area OSPF)

• OSPF multiárea

• Protocolo de roteamento de vetor de distância


Capítulo 1

Novos termos e comandos (continuação)

• Tamanho

• Power Over Ethernet (PoE)

• Switch LAN de campus

• Switch gerenciado em nuvem

• Switch de data center

• Switch de provedor de serviços

• Switch de rede virtual

• Configuração fixa

• Configuração modular

• Configuração empilhável

• Unidade de rack

• Mecanismo de supervisão

• Densidade de portas

• Small form-factor pluggable (SFP)

• Taxas de encaminhamento

• Velocidade máxima de transmissão de dados

• Circuitos integrados específicos de aplicação

(ASICs)

• Roteador da filial

• Roteador de borda da rede

• Roteador de provedor de serviços

• Cisco Internetwork Operating System (IOS)

• Imagem do IOS

• Gerenciamento fora de banda

• Gerenciamento em banda

• PuTTY

• TeraTerm

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Capítulo 1: Design de LAN · 2019-08-21 · 1.1 Projetos de LAN com fio de campus • Explique por que é importante projetar uma rede hierárquica escalável. • Descrever os projetos