Transcript Equipamentos de Redes – Pontes e Switches

Equipamentos de Redes
Aula 3
Willamys Araújo
Tópicos da aula de hoje
• Fundamentos dos principais equipamentos de
Redes
• Pontes
• Switches
– Velocidades,
– Segurança
– e Ligação
Repetidores e Hubs
• Recapitulando...
– Repetidores
• Usados para expandir a extensão da rede, mas replicam
todos os quadros que recebem, em suas saídas.
• Todas máquinas recebem os quadros de dados, mesmo
em segmentos diferentes.
– Hubs
• Ele é responsável por replicar em todas as portas as
informações recebidas pelas máquinas da rede.
• Todas máquinas recebem os quadros, mesmo em
segmentos diferentes.
Pontes e Switches
Como vocês acham que funcionam
os switches e as pontes?
Pontes
Pontes
• Fundamentos
– É um repetidor inteligente.
– Ele tem a capacidade de ler e analisar os quadros
de dados que estão circulando na rede.
• Endereçamento MAC
– Não replica para outros segmentos, dados que
tenham como destino o mesmo segmento de
origem.
Pontes
A mensagem é enviada do
PC A.
Como a mensagem tem
como destino o mesmo
segmento, a ponte não
replica para o outro
segmento.
E é enviada para o PC B,
do mesmo segmento.
Todos os
computadores
irão capturar a
mensagem?
Pontes
Vocês acham que a
mensagem chegará
a todos os
computadores do
segmento 1?
Se um mensagem for
enviada do PC D para o
PC E. Só eles receberam
a mensagem?
Pontes
Pontes
• Fundamentos
– Permiti interligar redes de arquiteturas diferentes.
• Trabalha na camada de Link de Dados do modelo OSI.
• Seria capaz de converter um quadro de uma
determinada arquitetura para outra.
– Ethernet em Token Ring
– PORÉM..... há um problema...
» Arquiteturas diferentes possuem o tamanho do quadro
de dados diferente.Como assim?
Pontes
As pontes podem converter quadros de
dados de uma arquitetura para outra,
PORÉM que problema podemos nos
deparar?
Pontes
Esses são valores
máximos, mas o que será
utilizado por uma
determinada rede é
desconhecido.
• Arquiteturas de Redes Locais
Arquitetura
Qtd de dados (bytes)
Operando(Mbps)
Ethernet
1500
10
Token Ring
4451/17800
4/16
...
...
...
• Se tivermos uma rede Token Ring e necessitarmos enviar
quadros para uma Ethernet, a ponte converteria, mas dados
seriam perdidos.
Qual seria uma solução
para esse problema?
Pontes
• Solução
– Configurar a rede Token Ring para operar com
quadros de dados de 1500 bytes
– Mas prejudicaria o desempenho da rede.
Pontes
• Solução Verdadeira
– Fragmentação
• Dividir um quadro maior em quadros menores através
da rede que aceita quadros menores.
• Esse processo é responsável pela camada de Rede
(camada 3) e
• não na camada de Link de Dados (camada 2) a qual a
ponte opera.
• Ou seja, não pode ser feito pela ponte.
– Os dispositivos responsáveis seriam os Roteadores
e os Switches(layer 3)
Switches
Switches
• Fundamentos
– O Switch é um hub que, em vez de ser um
repetidor(operando na camada física do modelo
OSI), é uma ponte(e, portanto operando na
camada de Link de dados do modelo OSI,
analisando quadros)
– Em vez de replicar os quadros em todas as portas,
só envia o quadro de dados para a porta que
contenha o mesmo endereço MAC presente no
endereço de destino do quadro.
Switches
Hubs
Switches
Switches
• Vantagens
– Aumenta o desempenho da rede, por não ter que
enviar quadros a todas as portas.
– Mais de uma comunicação pode ser estabelecida
simultaneamente, desde que não envolvam portas
de origem e destino que já estejam sendo usadas.
– Eles aprendem com a troca mensagens, pois ele
armazena um tabela interna com a referência
porta/MAC.
O switch gera um
processo chamando
Inundação(flooding).Ou
seja, envia o quadro a
todas as portas.
Switches
Se o PC A for enviar
uma quadro de dados,
mas que endereça para
um MAC que o switch
desconheça. O que
acontece??
Isso acontece, por que o switch
depois de um certo tempo sem
troca de quadros com certos
MACs, ele os elimina da tabela
para dar espaço a outros.
Switches
• Velocidades
– Eles são classificados de acordo com sua
velocidade de operação(10Mbps,100Mbps,
1Gbps)
– Em principio, só podem interligar máquinas que
transmitam dados a uma mesma velocidade,
porém há switches que permitem operar com
velocidade diferentes
– Como os hubs (memória de velocidades)
Switches
• Segurança
– O Switches são mais seguros, tendo em vista os
envios dos quadros de dados, uma vez que não
são transmitidos a todas as portas.
– Nos Hubs como os quadros são enviados a todas
as portas, um hacker pode plantar uma escuta em
uma porta e a medida que os quadros forem
enviados ele terá acesso a todas as informações
que circulam na rede.
Switches
• Segurança
– Embora a possibilidade de um hacker plantar uma
escuta e ficar decodificando os quadros de dados,
essa condição deve ser levada em consideração
quando falamos em política de segurança
Switches
• Ligação
– Os switches, por causa de seu custo, nem sempre
são usados sozinhos.
– Em geral, os switches são ligados em conjunto
com hubs, uma vez que os switches e roteadores
serão encarados como se fossem um micro.
Switches
• Ligação
Entre essas duas formas
de ligar switches aos
hubs, qual teria melhor
desempenho?
Switches
• Seria a ligação 2
• Uma vez que um micro
que esteja conectado em
um dos hubs quiser
enviar dados para outro
hub, este envio será,
direto,
sem
comprometer
o
desempenho de nenhum
dos hubs.
Switches
• Já a ligação 1
• Uma vez que um micro ligado ao hub 1 deseje
enviar dados para outro conectado ao hub 3,
terá que passar pelo switch 1, hub 2 e switch 2,
gerando um tráfego gigantesco sempre que o
switch 1 tiver de enviar para o switch 2,
diminuindo o desempenho da rede.
Switches
• Camada 2
– Um switch de camada 2 corresponde a uma
bridge multiportas projetado para melhorar a
performance da rede uma vez que reduz os
domínios de colisão. Com o switch, as estações
não brigam para ver quem vai utilizar o meio de
transmissão.
Switches
• Camada 3
• Switch camada 3 possui todas as funções de um
switch camada 2 gerenciável permitindo ainda:
– Correção de falhas de transmissão entre nós
– Roteamento e encaminhamento dos pacotes,
selecionando o melhor caminho
– Suporte para mais de 500 estações
– pode ser utilizado para segmentar as redes através de
endereçamento IP e muitos deles ainda possuem
servidor DHCP para distribuição automática de
endereços IP.
Switches
• Camada 3
– Permiti a interligação de segmentos de diferentes domínios e
broadcast, os switches de camada 3 são particularmente
recomendados para a segmentação de LAN’s muito grandes,
onde a simples utilização de switches de camada 2 provocaria
uma perda de performance e eficiência da LAN, devido à
quantidade excessiva de broadcasts.
– Se combinado com um roteador tradicional baseado em
software, um switch camada 3 pode-se reduzir
consideravelmente a carga de trabalho sobre o roteador e
aumentar a taxa de transferência entre sub-redes para milhões
de pacotes por segundo.
– Atualmente o grande problema destes switchs são: a falta de
suporte em redes que possuam tráfego não IP (IPX, AppleTalk,
DECnet) e seu seu alto custo.
Exercício de fixação
1. O que faz uma ponte? Ele pode ser considerado
um switch?
2. O que faz um switch?Ele pode trabalhar em
várias velocidades?
3. Quando usamos um switch, ao enviarmos uma
mensagem ela será vista apenas pelo
destinatário?E em uma Ponte?Explique.
4. Comparando um switch a um repetidor ou um
hub, qual é mais seguro?
5. O que seria inundação(flooding) feita pelo
switch? Quando isso pode ocorrer?