ATIVOS DE REDE I - CONFIGURAÇÃO E CONCEITOS BÁSICO DE SWITCH

CONFIGURAÇÃO E CONCEITOS BÁSICOS DE SWITCH

CAPÍTULO I

INTRODUÇÃO A REDES LOCAIS ETHERNET

• PRINCIPAIS ELEMENTOS DE REDES ETHERNET/802.3

• CSMACD

• OS SINAIS ETHERNET SÃO TRANSMITIDOS PARA TODOS OS HOSTS CONECTADOS À LAN QUE USAM UM CONJUNTO ESPECIAL DE REGRAS PARA DETERMINAR QUE ESTAÇÃO PODE ACESSAR A REDE.

• O CONJUNTO DE REGRAS QUE A ETHERNET USA SE BASEIA NA TECNOLOGIA DE DETECÇÃO DE COLISÃO/ACESSO MÚLTIPLO COM VERIFICAÇÃO DE OPERADORA (CSMA/CD) IEEE.

• O CSMA/CD SÓ COSTUMA SER USADO COM UMA COMUNICAÇÃO HALF-DUPLEX NORMALMENTE ENCONTRADA EM HUBS. SWITCHES EM FULL DUPLEX NÃO USAM CSMA/CD.



• VERIFICAÇÃO DE OPERADORA

• NO MÉTODO DE ACESSO CSMA/CD, TODOS OS DISPOSITIVOS DE REDE COM MENSAGENS A SEREM ENVIADAS DEVEM OUVIR ANTES DE TRANSMITIR.

• SE DETECTAR UM SINAL DE OUTRO DISPOSITIVO, UM DISPOSITIVO AGUARDARÁ UM TEMPO ESPECIFICADO ANTES DE TENTAR TRANSMITIR.

• QUANDO NÃO HÁ TRÁFEGO DETECTADO, UM DISPOSITIVO TRANSMITE SUA MENSAGEM. ENQUANTO ESSA TRANSMISSÃO OCORRE, O DISPOSITIVO CONTINUA OUVINDO O TRÁFEGO OU AS COLISÕES NA REDE LOCAL. DEPOIS QUE A MENSAGEM É ENVIADA, O DISPOSITIVO RETORNA A SEU MODO OUVINTE PADRÃO.



• MULTIACESSO

• SE A DISTÂNCIA ENTRE DISPOSITIVOS FOR TANTA QUE A LATÊNCIA DOS SINAIS DE UM DISPOSITIVO SIGNIFICA QUE ESSES SINAIS NÃO SÃO DETECTADOS POR UM SEGUNDO DISPOSITIVO, ESTE TAMBÉM PODERÁ COMEÇAR A TRANSMITIR.

• O MEIO AGORA TEM DOIS DISPOSITIVOS TRANSMITINDO SINAIS AO MESMO TEMPO. AS MENSAGENS SE PROPAGARÃO PELO MEIO ATÉ SE ENCONTRAREM. A ESSA ALTURA, OS SINAIS SE MISTURAM E AS MENSAGENS SÃO DESTRUÍDAS; HOUVE UMA COLISÃO. EMBORA AS MENSAGENS ESTEJAM CORROMPIDAS, O RESTANTE DOS SINAIS CONTINUA SE PROPAGANDO PELO MEIO.



• DETECÇÃO DE COLISÕES

• QUANDO UM DISPOSITIVO ESTÁ NO MODO OUVINTE, ELE NÃO PODE DETECTAR A OCORRÊNCIA DE UMA COLISÃO NA MÍDIA COMPARTILHADA, PORQUE TODOS OS DISPOSITIVOS PODEM DETECTAR UM AUMENTO NA AMPLITUDE DO SINAL ACIMA DO NÍVEL NORMAL.

• QUANDO OCORRE UMA COLISÃO, OS OUTROS DISPOSITIVOS NO MODO OUVINTE, BEM COMO TODOS OS DISPOSITIVOS TRANSMISSORES, DETECTAM O AUMENTO NA AMPLITUDE DO SINAL. TODOS OS DISPOSITIVOS TRANSMISSORES CONTINUAM TRANSMITINDO PARA ASSEGURAR QUE TODOS OS DISPOSITIVOS NA REDE DETECTEM A COLISÃO.



• SINAL DE INTERFERÊNCIA E BACKOFF ALEATÓRIO

• QUANDO UMA COLISÃO É DETECTADA, OS DISPOSITIVOS TRANSMISSORES ENVIAM UM SINAL DE INTERFERÊNCIA. O SINAL DE INTERFERÊNCIA NOTIFICA OS DEMAIS DISPOSITIVOS SOBRE UMA COLISÃO, PARA QUE ELES POSSAM INVOCAR UM UM ALGORITMO BACK OFF. ESSE ALGORITMO DE BACK OFF FAZ COM QUE TODOS OS DISPOSITIVOS PAREM DE TRANSMITIR POR UM INTERVALO ALEATÓRIO, O QUE PERMITE A REDUÇÃO DOS SINAIS DE COLISÃO.

• DEPOIS QUE O ATRASO EXPIRA EM UM DISPOSITIVO, ESTE RETORNA AO MODO "OUVIR ANTES DE TRANSMITIR". UM PERÍODO DE BACK OFF ALEATÓRIO ASSEGURA QUE OS DISPOSITIVOS ENVOLVIDOS NA COLISÃO NÃO TENTEM REENVIAR O TRÁFEGO AO MESMO TEMPO, O QUE PODERIA FAZER COM QUE TODO O PROCESSO FOSSE REPETIDO. NO ENTANTO, DURANTE O PERÍODO DE BACK OFF, UM TERCEIRO DISPOSITIVO PODE TRANSMITIR ANTES DE QUALQUER UM DOS DOIS DISPOSITIVOS ENVOLVIDOS NA COLISÃO TER UMA CHANCE DE RETRANSMITIR.


• CONTROLE DE ACESSO AO MEIO ETHERNET

• EXEMPLO: PASSO 1






























• COMUNICAÇÃO ETHERNET

• A COMUNICAÇÃO EM UMA REDE LOCAL COMUTADA OCORRE DE TRÊS FORMAS:

• UNICAST• BROADCAST• MULTICAST




• UNICAST

• COMUNICAÇÃO NA QUAL UM QUADRO É ENVIADO DE UM HOST E ENDEREÇADO A UM DESTINO ESPECÍFICO. NA TRANSMISSÃO UNICAST, HÁ APENAS UM REMETENTE E UM RECEPTOR.

• A TRANSMISSÃO UNICAST É A FORMA PREDOMINANTE DE TRANSMISSÃO EM REDES LOCAIS E NA INTERNET.

• OS EXEMPLOS DE PROTOCOLOS QUE USAM TRANSMISSÕES UNICAST ESTÃO HTTP, SMTP, FTP E TELNET.




• BROADCAST

• COMUNICAÇÃO NA QUAL UM QUADRO É ENVIADO DE UM ENDEREÇO PARA TODOS OS OUTROS ENDEREÇOS. NESSE CASO, HÁ APENAS UM REMETENTE, MAS AS INFORMAÇÕES SÃO ENVIADAS PARA TODOS OS RECEPTORES CONECTADOS.

• A TRANSMISSÃO DE BROADCAST É ESSENCIAL DURANTE O ENVIO DA MESMA MENSAGEM PARA TODOS OS DISPOSITIVOS NA REDE LOCAL.

• UM EXEMPLO DE TRANSMISSÃO DE BROADCAST É A CONSULTA DE RESOLUÇÃO DE ENDEREÇO QUE O PROTOCOLO DE RESOLUÇÃO DE ENDEREÇOS (ARP, ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL) ENVIA PARA TODOS OS COMPUTADORES EM UMA REDE LOCAL.




• MULTICAST

• COMUNICAÇÃO NA QUAL UM QUADRO É ENVIADO PARA UM GRUPO ESPECÍFICO DE DISPOSITIVOS OU CLIENTES.

• OS CLIENTES DA TRANSMISSÃO MULTICAST DEVEM SER MEMBROS DE UM GRUPO MULTICAST LÓGICO PARA RECEBER AS INFORMAÇÕES.

• UM EXEMPLO DE TRANSMISSÃO MULTICAST É A TRANSMISSÃO DE VÍDEO E DE VOZ ASSOCIADA A UMA REUNIÃO DE NEGÓCIOS COLABORATIVA, COM BASE EM REDE.






• QUADRO ETHERNET

• A ESTRUTURA DO QUADRO ETHERNET ADICIONA:

• CABEÇALHOS E TRAILERS NA PDU DA CAMADA 3 PARA ENCAPSULAR A MENSAGEM ENVIADA.

• O CABEÇALHO E O TRAILER ETHERNET TÊM VÁRIAS SEÇÕES (OU CAMPOS) DE INFORMAÇÕES USADAS PELO PROTOCOLO ETHERNET.

• OS PRÓXIMOS SLIDES MOSTRAM A ESTRUTURA DO QUADRO ETHERNET PADRÃO ATUAL, O IEEE 802.3 (ETHERNET).



• QUADRO ETHERNET

• PREÂMBULO

• SÃO USADOS NA SINCRONIZAÇÃO ENTRE OS DISPOSITIVOS REMETENTES E RECEPTORES. ESSES PRIMEIROS OITO BYTES DO QUADRO SÃO USADOS PARA CHAMAR A ATENÇÃO DOS NÓS RECEPTORES. BASICAMENTE, OS PRIMEIROS BYTES INFORMAM AOS RECEPTORES PARA SE PREPARAREM PARA RECEBER UM NOVO QUADRO.



• QUADRO ETHERNET

• INÍCIO DO DELIMITADOR



• QUADRO ETHERNET

• ENDEREÇO DE DESTINO

• O CAMPO ENDEREÇO MAC DE DESTINO (6 BYTES) É O IDENTIFICADOR DO RECEPTOR DESEJADO. ESSE ENDEREÇO É USADO PELA CAMADA 2 PARA AUXILIAR UM DISPOSITIVO A DETERMINAR SE UM QUADRO ESTÁ ENDEREÇADO A ELE. O ENDEREÇO NO QUADRO É COMPARADO COM O ENDEREÇO MAC NO DISPOSITIVO. SE HOUVER CORRESPONDÊNCIA, O DISPOSITIVO ACEITARÁ O QUADRO.



• QUADRO ETHERNET

• ENDEREÇO DE ORIGEM

• O CAMPO ENDEREÇO MAC DE ORIGEM (6 BYTES) IDENTIFICA A PLACA DE REDE (NIC) OU A INTERFACE DE ORIGEM DO QUADRO. OS SWITCHES USAM ESSE ENDEREÇO PARA ADICIONAR A SUAS TABELAS DE PESQUISA.



• QUADRO ETHERNET

• TAMANHO / TIPO

• O CAMPO TAMANHP/TIPO (2 BYTES) DEFINE O COMPRIMENTO EXATO DO CAMPO DE DADOS DO QUADRO. ESSE CAMPO É USADO POSTERIORMENTE COMO PARTE DA SEQUÊNCIA DE VERIFICAÇÃO DO QUADRO (FCS) PARA ASSEGURAR QUE A MENSAGEM TENHA SIDO RECEBIDA CORRETAMENTE. APENAS UM COMPRIMENTO OU UM TIPO DE QUADRO PODE SER INFORMADO AQUI. SE A FINALIDADE DO CAMPO FOR DESIGNAR UM TIPO, O CAMPO TIPO DESCREVERÁ QUE PROTOCOLO ESTÁ IMPLEMENTADO.



• QUADRO ETHERNET

• TAMANHO / TIPO

• O CAMPO TAMANHP/TIPO (2 BYTES) DEFINE O COMPRIMENTO EXATO DO CAMPO DE DADOS DO QUADRO. ESSE CAMPO É USADO POSTERIORMENTE COMO PARTE DA SEQUÊNCIA DE VERIFICAÇÃO DO QUADRO (FCS) PARA ASSEGURAR QUE A MENSAGEM TENHA SIDO RECEBIDA CORRETAMENTE. APENAS UM COMPRIMENTO OU UM TIPO DE QUADRO PODE SER INFORMADO AQUI. SE A FINALIDADE DO CAMPO FOR DESIGNAR UM TIPO, O CAMPO TIPO DESCREVERÁ QUE PROTOCOLO ESTÁ IMPLEMENTADO



• QUADRO ETHERNET

• CABEÇALHO DE DADOS

• OS CAMPOS DADOS E PAD (DE 46 A 1500 BYTES) CONTÊM OS DADOS ENCAPSULADOS DE UMA CAMADA DE NÍVEL SUPERIOR, QUE É UMA PDU DE CAMADA 3 GENÉRICA OU, MAIS NORMALMENTE, UM PACOTE IPV4. TODOS OS QUADROS DEVEM TER PELO MENOS 64 BYTES (TAMANHO MÁXIMO AUXILIA NA DETECÇÃO DE COLISÕES). SE UM PACOTE PEQUENO FOR ENCAPSULADO, O CAMPO PAD SERÁ USADO PARA AUMENTAR O TAMANHO DO QUADRO ATÉ O MÍNIMO.



• QUADRO ETHERNET

• SEQUÊNCIA DE VERIFICAÇÃO DE QUADRO

• O CAMPO FCS (4 BYTES) DETECTA ERROS EM UM QUADRO. ELE USA UMA VERIFICAÇÃO DE REDUNDÂNCIA CÍCLICA (CRC). O DISPOSITIVO EMISSOR INCLUI OS RESULTADOS DE UMA CRC NO CAMPO FCS DO QUADRO. O DISPOSITIVO RECEPTOR RECEBE O QUADRO E GERA UMA CRC PARA PROCURAR ERROS. SE O CÁLCULO FOR CORRESPONDENTE, É SINAL DE QUE NÃO OCORREU NENHUM ERRO. SE OS CÁLCULOS NÃO CORRESPONDEREM, O QUADRO SERÁ IGNORADO.



• ENDEREÇO MAC

• UM ENDEREÇO MAC ETHERNET É UM VALOR EM DUAS PARTES COM 48 BITS BINÁRIO EXPRESSO COMO 12 DÍGITOS HEXADECIMAIS.

• OS FORMATOS DE ENDEREÇO PODEM SER SEMELHANTES A 00-05-9A-3C-78-00, 00:05:9A:3C:78:00 OU 0005.9A3C.7800.

• TODOS OS DISPOSITIVOS CONECTADOS A UMA REDE LOCAL ETHERNET TÊM INTERFACES COM ENDEREÇOS MAC.

• A PLACA DE REDE USA O ENDEREÇO MAC PARA DETERMINAR SE UMA MENSAGEM DEVE SER PASSADA ÀS CAMADAS SUPERIORES PARA PROCESSAMENTO.



• ENDEREÇO MAC

• O ENDEREÇO MAC É CODIFICADO PERMANENTEMENTE EM UM CHIP ROM EM UMA PLACA DE REDE. ESSE TIPO DE ENDEREÇO MAC É CONHECIDO COMO UM ENDEREÇO GRAVADO NA ROM (BIA).

• ALGUNS FORNECEDORES PERMITEM A MODIFICAÇÃO LOCAL DO ENDEREÇO MAC. O ENDEREÇO MAC É COMPOSTO DO IDENTIFICADOR EXCLUSIVO ORGANIZACIONAL (OUI) E O NÚMERO DE ATRIBUIÇÃO DO FORNECEDOR.



• ENDEREÇO MAC

• BROADCAST



• ENDEREÇO MAC

• LOCAL



• ENDEREÇO MAC

• NÚMERO DA OUI



• ENDEREÇO MAC

• NÚMERO DO FABRICANTE



• IDENTIFICADOR EXCLUSIVO ORGANIZACIONAL

• A OUI É A PRIMEIRA PARTE DE UM ENDEREÇO MAC. ELA TEM 24 BITS E IDENTIFICA O FABRICANTE DA PLACA DE REDE. O IEEE REGULA A ATRIBUIÇÃO DE NÚMEROS OUI. NO OUI, HÁ DOIS BITS QUE SÓ TÊM SIGNIFICADO QUANDO USADOS NO ENDEREÇO DE DESTINO, DA SEGUINTE FORMA:

• BIT DE BROADCAST OU MULTICAST: INDICA PARA A INTERFACE RECEPTORA QUE O DESTINO DO QUADRO É TODOS OU UM GRUPO DE ESTAÇÕES FINAIS NO SEGMENTO DE REDE LOCAL.

• BIT DE ENDEREÇO ADMINISTRADO LOCALMENTE: SE O ENDEREÇO MAC ATRIBUÍDO POR FORNECEDOR PUDER SER MODIFICADO LOCALMENTE, ESSE BIT DEVERÁ SER DEFINIDO.



• NÚMERO DE ATRIBUIÇÃO DO FORNECEDOR

• A PARTE ATRIBUÍDA POR FORNECEDOR DO ENDEREÇO MAC TEM 24 BITS E IDENTIFICA EXCLUSIVAMENTE O HARDWARE ETHERNET. ELA PODE SER BIA OU MODIFICADO PELO SOFTWARE INDICADO PELO BIT LOCAL.



• CONFIGURAÇÕES BIDIRECIONAIS

• HALF DUPLEX• FULL DUPLEX



• HALF DUPLEX

• A COMUNICAÇÃO EM HALF DUPLEX DEPENDE DO FLUXO DE DADOS UNIDIRECIONAL QUANDO O ENVIO E O RECEBIMENTO DE DADOS NÃO SÃO EXECUTADOS AO MESMO TEMPO. ISSO É SEMELHANTE À FORMA DE FUNCIONAMENTO DE WALKIE-TALKIES OU RÁDIOS BIDIRECIONAIS À MEDIDA QUE APENAS UMA PESSOA PODE FALAR POR VEZ.

• POR EXEMPLO, SE ALGUÉM FALA COM OUTRA PESSOA JÁ FALANDO, OCORRE UMA COLISÃO. DESSA FORMA, A COMUNICAÇÃO EM HALF DUPLEX IMPLEMENTA CSMA/CD PARA AJUDAR A REDUZIR O POTENCIAL DE COLISÕES E AS DETECTAR QUANDO ELAS ACONTECEREM.

• A COMUNICAÇÃO EM HALF DUPLEX TEM PROBLEMAS DE DESEMPENHO DEVIDO À ESPERA CONSTANTE, PORQUE OS DADOS SÓ PODEM FLUIR EM UMA DIREÇÃO POR VEZ.



• HALF DUPLEX

• A CONEXÃO EM HALF DUPLEX COSTUMA SER VISTA EM HARDWARES MAIS ANTIGOS, COMO HUBS.

• OS NÓS ACOPLADOS A HUBS QUE COMPARTILHAM SUA CONEXÃO COM UMA PORTA DE SWITCH DEVEM FUNCIONAR EM MODO HALF DUPLEX PORQUE OS COMPUTADORES FINAIS DEVEM SER CAPAZES DE DETECTAR COLISÕES.

• OS NÓS PODERÃO FUNCIONAR EM UM MODO HALF DUPLEX SE A PLACA DE REDE NÃO PUDER SER CONFIGURADA PARA OPERAÇÕES EM FULL DUPLEX. NESSE CASO, A PORTA NO SWITCH TAMBÉM USA COMO PADRÃO UM MODO HALF DUPLEX. POR CAUSA DESSAS LIMITAÇÕES, A COMUNICAÇÃO EM FULL DUPLEX SUBSTITUIU HALF DUPLEX NOS HARDWARES MAIS ATUAIS.



• HALF DUPLEX



• FULL DUPLEX

• NA COMUNICAÇÃO EM FULL DUPLEX, COMO O FLUXO DE DADOS É BIDIRECIONAL, OS DADOS PODEM SER ENVIADOS E RECEBIDOS AO MESMO TEMPO.

• O SUPORTE BIDIRECIONAL APRIMORA O DESEMPENHO, REDUZINDO O TEMPO DE ESPERA ENTRE AS TRANSMISSÕES. GRANDE PARTE DAS PLACAS DE REDE ETHERNET, FAST ETHERNET E GIGABIT ETHERNET VENDIDAS ATUALMENTE OFERECE RECURSOS EM FULL DUPLEX.

• NO MODO FULL DUPLEX, O CIRCUITO DE DETECÇÃO DE COLISÕES É DESABILITADO. OS QUADROS ENVIADOS PELOS DOIS NÓS FINAIS CONECTADOS NÃO PODEM COLIDIR PORQUE OS NÓS FINAIS USAM DOIS CIRCUITOS SEPARADOS NO CABO DE REDE.



• FULL DUPLEX

• ADA CONEXÃO EM FULL DUPLEX USA APENAS UMA PORTA. AS CONEXÕES EM FULL DUPLEX EXIGEM UM SWITCH QUE SUPORTE FULL DUPLEX OU UMA CONEXÃO DIRETA ENTRE DOIS NÓS EM QUE CADA UM SUPORTE FULL DUPLEX.

• OS NÓS ACOPLADOS DIRETAMENTE A UMA PORTA DE SWITCH DEDICADA COM PLACAS DE REDE QUE SUPORTAM FULL DUPLEX DEVEM SER CONECTADOS A PORTAS DE SWITCH CONFIGURADAS PARA FUNCIONAR NO MODO FULL DUPLEX.



• FULL DUPLEX



• ENDEREÇAMENTO MAC E TABELAS DE ENDEREÇOS MAC DO SWITCH

• OS SWITCHES USAM ENDEREÇOS MAC PARA DIRECIONAR A COMUNICAÇÃO DE REDE POR MEIO DA TRAMA DO SWITCH PARA A PORTA APROPRIADA NO SENTIDO DO NÓ DE DESTINO.

• A TRAMA DO SWITCH SÃO OS CIRCUITOS INTEGRADOS E A PROGRAMAÇÃO DA MÁQUINA COMPLEMENTAR QUE PERMITE OS CAMINHOS DE DADOS EM TODO O SWITCH A SER CONTROLADO.

• PARA QUE UM SWITCH SAIBA QUAL PORTA USAR PARA TRANSMITIR UM QUADRO UNICAST, ELE DEVE APRENDER PRIMEIRO QUAIS SÃO OS NÓS EM CADA UMA DE SUAS PORTAS.




• UM SWITCH DETERMINA COMO TRATAR ESTRUTURAS DE DADOS RECEBIDOS, USANDO SUA TABELA DE ENDEREÇOS MAC.

• UM SWITCH CRIA SUA TABELA DE ENDEREÇOS MAC, REGISTRANDO OS ENDEREÇOS MAC DOS NÓS CONECTADOS A CADA UMA DE SUAS PORTAS.

• QUANDO UM ENDEREÇO MAC DE UM NÓ ESPECÍFICO EM UMA PORTA ESPECÍFICA É REGISTRADO NA TABELA DE ENDEREÇOS, O SWITCH SABE ENVIAR TRÁFEGO COM DESTINO A ESSE NÓ ESPECÍFICO PELA PORTA MAPEADA PARA ESSE NÓ EM TRANSMISSÕES SUBSEQÜENTES.




• QUANDO UMA ESTRUTURA DE DADOS DE ENTRADA É RECEBIDA POR UM SWITCH E O ENDEREÇO MAC DE DESTINO NÃO ESTÁ NA TABELA, O SWITCH ENCAMINHA O QUADRO POR TODAS AS PORTAS, COM EXCEÇÃO DA PORTA EM QUE FOI RECEBIDO.

• QUANDO O NÓ DE DESTINO RESPONDE, O SWITCH REGISTRA O ENDEREÇO MAC DO NÓ NA TABELA DE ENDEREÇOS DO CAMPO DE ENDEREÇO DE ORIGEM DO QUADRO. EM REDES COM VÁRIOS SWITCHES INTERCONECTADOS, AS TABELAS DE ENDEREÇOS MAC REGISTRAM VÁRIOS ENDEREÇOS MAC PARA AS PORTAS QUE CONECTAM OS SWITCHES QUE REFLETEM O QUE HÁ ALÉM DO NÓ.

• NORMALMENTE, AS PORTAS DE SWITCH USADAS PARA INTERCONECTAR DOIS SWITCHES TÊM VÁRIOS ENDEREÇOS MAC REGISTRADOS NA TABELA DE ENDEREÇOS MAC.




• QUANDO UMA ESTRUTURA DE DADOS DE ENTRADA É RECEBIDA POR UM SWITCH E O ENDEREÇO MAC DE DESTINO NÃO ESTÁ NA TABELA, O SWITCH ENCAMINHA O QUADRO POR TODAS AS PORTAS, COM EXCEÇÃO DA PORTA EM QUE FOI RECEBIDO.

• QUANDO O NÓ DE DESTINO RESPONDE, O SWITCH REGISTRA O ENDEREÇO MAC DO NÓ NA TABELA DE ENDEREÇOS DO CAMPO DE ENDEREÇO DE ORIGEM DO QUADRO. EM REDES COM VÁRIOS SWITCHES INTERCONECTADOS, AS TABELAS DE ENDEREÇOS MAC REGISTRAM VÁRIOS ENDEREÇOS MAC PARA AS PORTAS QUE CONECTAM OS SWITCHES QUE REFLETEM O QUE HÁ ALÉM DO NÓ. NORMALMENTE, AS PORTAS DE SWITCH USADAS PARA INTERCONECTAR DOIS SWITCHES TÊM VÁRIOS ENDEREÇOS MAC REGISTRADOS NA TABELA DE ENDEREÇOS MAC.



• EXEMPLO DE ENDEREÇAMENTO MAC E TABELAS DE ENDEREÇOS MAC DO SWITCH

















• CONSIDERAÇÕES DE DESIGNER PARA REDES ETHERNET/802.3

• LARGURA DE BANDA

• UMA GRANDE DESVANTAGEM DAS REDES ETHERNET 802.3 SÃO AS COLISÕES. COLISÕES OCORREM QUANDO DOIS HOSTS TRANSMITEM QUADROS SIMULTANEAMENTE.

• QUANDO UMA COLISÃO OCORRE, OS QUADROS TRANSMITIDOS SÃO DANIFICADOS OU DESTRUÍDOS. OS HOSTS DE ENVIO PARAM DE ENVIAR MAIS TRANSMISSÕES DURANTE UM PERÍODO ALEATÓRIO, COM BASE NAS REGRAS ETHERNET 802.3 DE CSMA/CD.

• COMO A ETHERNET NÃO TEM COMO CONTROLAR QUE NÓ ESTARÁ EM TRANSMISSÃO EM QUALQUER MOMENTO, SABEMOS QUE AS COLISÕES OCORRERÃO QUANDO MAIS DE UM NÓ TENTAR OBTER ACESSO À REDE. A RESOLUÇÃO DE ETHERNET PARA COLISÕES NÃO OCORRE INSTANTANEAMENTE.




• UMA GRANDE DESVANTAGEM DAS REDES ETHERNET 802.3 SÃO AS COLISÕES. COLISÕES OCORREM QUANDO DOIS HOSTS TRANSMITEM QUADROS SIMULTANEAMENTE.

• QUANDO UMA COLISÃO OCORRE, OS QUADROS TRANSMITIDOS SÃO DANIFICADOS OU DESTRUÍDOS. OS HOSTS DE ENVIO PARAM DE ENVIAR MAIS TRANSMISSÕES DURANTE UM PERÍODO ALEATÓRIO, COM BASE NAS REGRAS ETHERNET 802.3 DE CSMA/CD.

• COMO A ETHERNET NÃO TEM COMO CONTROLAR QUE NÓ ESTARÁ EM TRANSMISSÃO EM QUALQUER MOMENTO, SABEMOS QUE AS COLISÕES OCORRERÃO QUANDO MAIS DE UM NÓ TENTAR OBTER ACESSO À REDE. A RESOLUÇÃO DE ETHERNET PARA COLISÕES NÃO OCORRE INSTANTANEAMENTE.




• ALÉM DISSO, UM NÓ ENVOLVIDO EM UMA COLISÃO NÃO PODE COMEÇAR A TRANSMITIR ATÉ QUE O ASSUNTO SEJA RESOLVIDO.

• NA MEDIDA EM QUE MAIS DISPOSITIVOS SÃO ADICIONADOS AO MEIO COMPARTILHADA, CRESCE A PROBABILIDADE DE COLISÕES. POR ISSO, É IMPORTANTE COMPREENDER QUE, DURANTE A DECLARAÇÃO DA LARGURA DE BANDA DA REDE ETHERNET DE 100 MB/S, A LARGURA DE BANDA COMPLETA PARA TRANSMISSÃO SÓ ESTÁ DISPONÍVEL APÓS A RESOLUÇÃO DE TODAS AS COLISÕES.




• A PRODUTIVIDADE LÍQUIDA DA PORTA (OS DADOS MÉDIOS EFETIVAMENTE TRANSMITIDOS) SERÁ REDUZIDA CONSIDERAVELMENTE EM DECORRÊNCIA DA FUNÇÃO DE QUANTOS NÓS DESEJAM USAR A REDE.

• UM HUB NÃO OFERECE NENHUM MECANISMO PARA ELIMINAR OU REDUZIR ESSAS COLISÕES, E A LARGURA DE BANDA DISPONÍVEL QUE QUALQUER NÓ PRECISA TRANSMITIR É REDUZIDA DE MANEIRA CORRESPONDENTE. DESSA FORMA, O NÚMERO DE NÓS QUE COMPARTILHAM A REDE ETHERNET AFETARÁ A PRODUTIVIDADE DA REDE.



• DOMÍNIO DE COLISÃO

• DURANTE A EXPANSÃO DE UMA REDE LOCAL ETHERNET PARA ACOMODAR MAIS USUÁRIOS COM MAIS REQUISITOS DE LARGURA DE BANDA, O POTENCIAL DE COLISÕES AUMENTA.

• PARA REDUZIR O NÚMERO DE NÓS EM UM DETERMINADO SEGMENTO DE REDE, É POSSÍVEL CRIAR SEGMENTOS DE REDE FÍSICA SEPARADOS, CHAMADOS DE DOMÍNIOS DE COLISÃO.

• A ÁREA DE REDE NA QUAL QUADROS TÊM ORIGEM E COLIDEM É CHAMADA DE DOMÍNIO DE COLISÃO. TODOS OS AMBIENTES DE MEIO COMPARTILHADOS, COMO OS CRIADOS USANDO-SE HUBS, SÃO DOMÍNIOS DE COLISÃO.




• QUANDO UM HOST É CONECTADO A UMA PORTA DE SWITCH, O SWITCH CRIA UMA CONEXÃO DEDICADA. ESSA CONEXÃO É CONSIDERADA UM DOMÍNIO DE COLISÃO INDIVIDUAL PORQUE O TRÁFEGO É MANTIDO SEPARADO DE TODOS OS DEMAIS TRÁFEGOS, O QUE ELIMINA O POTENCIAL PARA UMA COLISÃO.

• A FIGURA DA PRÓXIMA LÂMINA MOSTRA OS DOMÍNIOS DE COLISÃO EXCLUSIVOS EM UM AMBIENTE COMUTADO. POR EXEMPLO, SE UM SWITCH COM 12 PORTAS TEM UM DISPOSITIVO CONECTADO EM CADA PORTA, 12 DOMÍNIOS DE COLISÃO SÃO CRIADOS.







• COMO VOCÊ SABE AGORA, UM SWITCH CRIA UMA TABELA DE ENDEREÇOS MAC, APRENDENDO OS ENDEREÇOS MAC DOS HOSTS CONECTADOS A CADA PORTA DE SWITCH. QUANDO DOIS HOSTS CONECTADOS DESEJAM SE COMUNICAR, O SWITCH USA A TABELA DE COMUTAÇÃO PARA ESTABELECER UMA CONEXÃO ENTRE AS PORTAS.

• O CIRCUITO É MANTIDO ATÉ QUE A SESSÃO SEJA FINALIZADA. NA FIGURA, HOST A E HOST B DESEJAM SE COMUNICAR. O SWITCH CRIA A CONEXÃO CONHECIDA COMO UM MICROSSEGMENTO. O MICROSSEGMENTO SE COMPORTA COMO SE A REDE TIVESSE APENAS DOIS HOSTS, UM HOST DE ENVIO E UM DE RECEBIMENTO, FORNECENDO UTILIZAÇÃO MÁXIMA DA LARGURA DE BANDA DISPONÍVEL.

• OS SWITCHES REDUZEM COLISÕES E MELHORAM O USO DA LARGURA DE BANDA EM SEGMENTOS DE REDE PORQUE ELES FORNECEM LARGURA DE BANDA DEDICADA A CADA SEGMENTO DE REDE.



• CONGESTIONAMENTO DE REDE

• O PRINCIPAL MOTIVO PARA SEGMENTAR UMA REDE LOCAL EM PARTES MENORES É ISOLAR O TRÁFEGO E OBTER UM USO MELHOR DA LARGURA DE BANDA POR USUÁRIO. SEM SEGMENTAÇÃO, UMA REDE LOCAL FICA RAPIDAMENTE OBSTRUÍDA COM TRÁFEGO E COLISÕES.

• A FIGURA MOSTRA UMA REDE SUJEITA AO CONGESTIONAMENTO POR VÁRIOS DISPOSITIVOS DE NÓ EM UMA REDE COM BASE EM HUB.







• SÃO AS CAUSAS MAIS COMUNS DO CONGESTIONAMENTO DE REDE:

• TECNOLOGIAS DE COMPUTADOR E DE REDE CADA VEZ MAIS EFICIENTES. HOJE, CPUS, BARRAMENTOS E PERIFÉRICOS SÃO MUITO MAIS RÁPIDOS E EFICIENTES QUE OS USADOS NAS PRIMEIRAS REDES LOCAIS, LOGO, ELES PODEM ENVIAR MAIS DADOS EM TAXAS MAIORES PELA REDE, PODENDO PROCESSAR MAIS DADOS COM TAXAS MAIORES.

• MAIOR VOLUME DO TRÁFEGO DA REDE. O TRÁFEGO DA REDE AGORA É MAIS COMUM PORQUE OS RECURSOS REMOTOS SÃO NECESSÁRIOS PARA REALIZAR O TRABALHO BÁSICO. ALÉM DISSO, AS MENSAGENS DE BROADCAST, COMO CONSULTAS DE RESOLUÇÃO ENVIADAS POR ARP, PODEM AFETAR NEGATIVAMENTE A ESTAÇÃO FINAL E O DESEMPENHO DA REDE.




• SÃO AS CAUSAS MAIS COMUNS DO CONGESTIONAMENTO DE REDE:

• APLICATIVOS DE LARGURA DE BANDA ALTA. OS APLICATIVOS ESTÃO FICANDO CADA VEZ MAIS AVANÇADOS EM SUA FUNCIONALIDADE, EXIGINDO MAIS E MAIS LARGURA DE BANDA. EDITORAÇÃO ELETRÔNICA, DESIGN DE ENGENHARIA, VÍDEO SOB DEMANDA (VOD), APRENDIZAGEM ELETRÔNICA (E-LEARNING) E STREAMING DE VÍDEO, TODOS EXIGEM UMA EFICIÊNCIA E UMA VELOCIDADE DE PROCESSAMENTO CONSIDERÁVEL.



• CONGESTIONAMENTO DE REDE LOCAL

• AS REDES LOCAIS SÃO SEGMENTADAS EM VÁRIOS DOMÍNIOS DE COLISÃO E DE BROADCAST MENORES USANDO ROTEADORES E SWITCHES. ANTERIORMENTE, ERAM USADAS BRIDGES, MAS ESSE TIPO DE EQUIPAMENTO DE REDE É RARAMENTE VISTO EM UMA REDE LOCAL COMUTADA MODERNA. A FIGURA MOSTRA OS ROTEADORES E OS SWITCHES QUE SEGMENTAM UMA REDE LOCAL.

• NA PRÓXIMA FIGURA, OBSERVE QUE A REDE É SEGMENTADA EM QUATRO DOMÍNIOS DE COLISÃO QUE USAM O SWITCH.



• CONGESTIONAMENTO DE REDE LOCAL• DOMÍNIO DE COLISÃO E DE BROADCAST SEM

CONTROLE



• CONGESTIONAMENTO DE REDE LOCAL• DOMÍNIO DE COLISÃO E DE BROADCAST COM

CONTROLE

ENCAMINHANDO QUADROS USANDO UM SWITCH

• MÉTODOS DE ENCAMINHAMENTO DE SWITCH

• MÉTODO DE ENCAMINHAMENTO DE PACOTES DO SWITCH

• ANTIGAMENTE, OS SWITCHES USAVAM UM DOS SEGUINTES MÉTODOS DE ENCAMINHAMENTO PARA COMUTAR DADOS ENTRE PORTAS DE REDE: ARMAZENAR E ENCAMINHAR OU DIRETA.

• CONSULTAR O BOTÃO MÉTODOS DE ENCAMINHAMENTO DO SWITCH MOSTRA ESSES DOIS MÉTODOS. NO ENTANTO, ARMAZENAR E ENCAMINHAR É O ÚNICO MÉTODO DE ENCAMINHAMENTO USADO NOS MODELOS ATUAIS DOS SWITCHES CISCO CATALYST.



• COMUTAÇÃO ARMAZENAR E ENCAMINHAR

• NA COMUTAÇÃO ARMAZENAR E ENCAMINHAR, QUANDO O SWITCH RECEBE O QUADRO, ELE ARMAZENA OS DADOS EM BUFFERS ATÉ QUE O QUADRO COMPLETO SEJA RECEBIDO.

• DURANTE O PROCESSO DE ARMAZENAMENTO, O SWITCH ANALISA O QUADRO PARA OBTER INFORMAÇÕES SOBRE SEU DESTINO. NESSE PROCESSO, O SWITCH TAMBÉM EXECUTA UMA VERIFICAÇÃO DE ERROS USANDO A PORÇÃO DE TRAILER DA VERIFICAÇÃO DE REDUNDÂNCIA CÍCLICA (CRC) DO QUADRO ETHERNET.




• A CRC USA UMA FÓRMULA MATEMÁTICA, BASEADA NO NÚMERO DE BITS (1S) NO QUADRO, PARA DETERMINAR SE O QUADRO RECEBIDO TEM UM ERRO. DEPOIS DE CONFIRMAR A INTEGRIDADE DO QUADRO, O QUADRO É ENCAMINHADO PELA PORTA APROPRIADA ATÉ SEU DESTINO. QUANDO UM ERRO É DETECTADO EM UM QUADRO, O SWITCH DESCARTA O QUADRO. DESCARTAR QUADROS COM ERROS REDUZ A QUANTIDADE DE LARGURA DE BANDA CONSUMIDA POR DADOS CORROMPIDOS.

• A COMUTAÇÃO ARMAZENAR E ENCAMINHAR É OBRIGATÓRIA PARA A ANÁLISE DA QUALIDADE DE SERVIÇO (QOS) EM REDES CONVERGIDAS NAS QUAIS A CLASSIFICAÇÃO DE QUADRO PARA PRIORIZAÇÃO DE TRÁFEGO É NECESSÁRIA. POR EXEMPLO, OS FLUXOS DE DADOS DE VOZ SOBRE IP PRECISAM TER PRIORIDADE SOBRE O TRÁFEGO DA NAVEGAÇÃO NA WEB.





• COMUNICAÇÃO SIMÉTRICA E ASSIMÉTRICA

• COMUTAÇÃO SIMÉTRICA E ASSIMÉTRICA

• A COMUTAÇÃO SIMÉTRICA FORNECE CONEXÕES COMUTADAS ENTRE PORTAS COM A MESMA LARGURA DE BANDA, COMO TODAS AS PORTAS DE 100 MB/S OU TODAS AS PORTAS DE 1000 MB/S.

• UM SWITCH DE REDE LOCAL ASSIMÉTRICO FORNECE CONEXÕES COMUTADAS ENTRE PORTAS DE LARGURA DE BANDA DIFERENTE, COMO UMA COMBINAÇÃO DE PORTAS DE 10 MB/S, 100 MB/S E 1000 MB/S.

• A FIGURA DA PRÓXIMA LÂMINA MOSTRA AS DIFERENÇAS ENTRE AS COMUTAÇÕES SIMÉTRICA E ASSIMÉTRICA.



• COMUTAÇÃO SIMÉTRICA E ASSIMÉTRICA



• ASSIMÉTRICA

• A COMUTAÇÃO ASSIMÉTRICA PERMITE QUE MAIS LARGURA DE BANDA SEJA DEDICADA A UMA PORTA DE SWITCH DO SERVIDOR PARA IMPEDIR UM GARGALO.

• ISSO PERMITE FLUXOS DE TRÁFEGO MELHORES ONDE VÁRIOS CLIENTES ESTÃO SE COMUNICANDO COM UM SERVIDOR AO MESMO TEMPO. O ARMAZENAMENTO EM BUFFER DA MEMÓRIA É OBRIGATÓRIO EM UM SWITCH ASSIMÉTRICO.

• PARA QUE O SWITCH SEJA COMPATÍVEL COM AS TAXAS DE DADOS DIFERENTES EM PORTAS DIFERENTES, TODOS OS QUADROS SÃO MANTIDOS NO BUFFER DA MEMÓRIA E MOVIDOS PARA A PORTA UM A UM CONFORME NECESSÁRIO.



• SIMÉTRICA

• EM UM SWITCH SIMÉTRICO, TODAS AS PORTAS TÊM A MESMA LARGURA DE BANDA. A COMUTAÇÃO SIMÉTRICA É OTIMIZADA PARA UMA CARGA DE TRÁFEGO DISTRIBUÍDA RAZOAVELMENTE, COMO EM UM AMBIENTE DA ÁREA DE TRABALHO PONTO-A-PONTO.

• UM GERENTE DE REDE DEVE AVALIAR A QUANTIDADE NECESSÁRIA DA LARGURA DE BANDA PARA CONEXÕES ENTRE OS DISPOSITIVOS PARA ACOMODAR O FLUXO DE DADOS DOS APLICATIVOS BASEADOS NA REDE.

• A MAIORIA DOS SWITCHES ATUAIS É ASSIMÉTRICA PORQUE ESSE TIPO DE SWITCH OFERECE A MAIOR FLEXIBILIDADE.


• ARMAZENAMENTO EM BUFFER DA MEMÓRIA

• ARMAZENAMENTO EM BUFFER NA MEMÓRIA COMPARTILHADA E BASEADO NA PORTA

• COMO VOCÊ APRENDEU EM UM TÓPICO ANTERIOR, UM SWITCH ANALISA ALGUNS OU TODOS OS PACOTES ANTES DE ENCAMINHÁ-LOS PARA O HOST DE DESTINO COM BASE NO MÉTODO DE ENCAMINHAMENTO.

• O SWITCH ARMAZENA O PACOTE ENQUANTO ELE ESTÁ EM UM BUFFER DE MEMÓRIA. NESTE TÓPICO, VOCÊ SABERÁ COMO DOIS TIPOS DE BUFFERS DE MEMÓRIA SÃO USADOS DURANTE O ENCAMINHAMENTO DO SWITCH.




• UM SWITCH ETHERNET PODE USAR UMA TÉCNICA DE ARMAZENAMENTO EM BUFFER PARA ARMAZENAR QUADROS ANTES DE ENCAMINHÁ-LOS.

• O ARMAZENAMENTO EM BUFFER TAMBÉM PODERÁ SER USADO QUANDO A PORTA DE DESTINO ESTIVER OCUPADA DEVIDO AO CONGESTIONAMENTO E O SWITCH ARMAZENARÁ O QUADRO ATÉ QUE ELE POSSA SER TRANSMITIDO.

• O USO DA MEMÓRIA PARA ARMAZENAR OS DADOS É CHAMADO DE ARMAZENAMENTO EM BUFFER DE MEMÓRIA. O ARMAZENAMENTO EM BUFFER DE MEMÓRIA É CRIADO NO HARDWARE DO SWITCH E, DIFERENTEMENTE DO AUMENTO DA QUANTIDADE DE MEMÓRIA DISPONÍVEL, NÃO É CONFIGURÁVEL.





• COMUNICAÇÃO DAS CAMADAS 2 E 3

• COMUTAÇÃO DAS CAMADAS 2 E 3

• UM SWITCH DE REDE LOCAL DE CAMADA 2 EXECUTA A COMUTAÇÃO E A FILTRAGEM EXCLUSIVAMENTE COM BASE NO ENDEREÇO MAC (CAMADA 2) CAMADA DE ENLACE DE DADOS DE OSI.

• UM SWITCH DA CAMADA 2 É TOTALMENTE TRANSPARENTE A PROTOCOLOS DE REDE E APLICATIVOS DE USUÁRIO. LEMBRE-SE DE QUE UM SWITCH DA CAMADA 2 CRIA UMA TABELA DE ENDEREÇOS MAC USADA PARA TOMAR DECISÕES DE ENCAMINHAMENTO.




• UM SWITCH DA CAMADA 3, COMO O CATALYST 3560, FUNCIONA DE MANEIRA SEMELHANTE AO SWITCH DA CAMADA 2, COMO O CATALYST 2960, MAS EM VEZ DE USAR APENAS AS INFORMAÇÕES DE ENDEREÇO MAC DA CAMADA 2 PARA DECISÕES DE ENCAMINHAMENTO, UM SWITCH DA CAMADA 3 TAMBÉM PODE USAR AS INFORMAÇÕES DE ENDEREÇO IP.

• EM VEZ DE APENAS APRENDER QUE ENDEREÇOS MAC ESTÃO ASSOCIADOS A QUAIS PORTAS, UM SWITCH DA CAMADA 3 TAMBÉM PODE APRENDER QUAIS ENDEREÇOS IP ESTÃO ASSOCIADOS ÀS SUAS INTERFACES. ISSO PERMITE AO SWITCH DA CAMADA 3 DIRECIONAR TRÁFEGO POR TODA A REDE COM BASE NAS INFORMAÇÕES DE ENDEREÇO IP.




• OS SWITCHES DA CAMADA 3 TAMBÉM SÃO CAPAZES DE EXECUTAR FUNÇÕES DE ROTEAMENTO DA CAMADA 3, O QUE REDUZ A NECESSIDADE DE ROTEADORES DEDICADOS EM UMA REDE LOCAL. COMO OS SWITCHES DA CAMADA 3 TÊM HARDWARE DE COMUTAÇÃO ESPECIALIZADO, ELES NORMALMENTE PODEM ROTEAR DADOS COM A MESMA VELOCIDADE QUE OS COMUTAM.






• COMPARAÇÃO ENTRE SWITCH E ROTEADOR DA CAMADA 3

• NO TÓPICO ANTERIOR, VOCÊ APRENDEU QUE OS SWITCHES DA CAMADA 3 EXAMINAM INFORMAÇÕES DA CAMADA 3 EM UM PACOTE ETHERNET PARA TOMAR DECISÕES DE ENCAMINHAMENTO.

• OS SWITCHES DA CAMADA 3 PODEM ROTEAR PACOTES ENTRE SEGMENTOS DE REDE LOCAL DIFERENTES PARA ROTEADORES DEDICADOS DE MANEIRA SEMELHANTE. NO ENTANTO, OS SWITCHES DA CAMADA 3 NÃO SUBSTITUEM POR COMPLETO A NECESSIDADE DE ROTEADORES EM UMA REDE.



• COMPARAÇÃO ENTRE SWITCH E ROTEADOR DA CAMADA 3

CONFIGURAÇÃO DO GERENCIAMENTO DO SWITCH

• NAVEGANDO NOS MODOS DA INTERFACE DE LINHA DE COMANDO

• OS MODOS DA INTERFACE DE LINHA DE COMANDO

• COMO RECURSO DE SEGURANÇA, O SOFTWARE IOS CISCO SEPAROU AS SESSÕES EXEC NESTES NÍVEIS DE ACESSO:

• EXEC DO USUÁRIO: PERMITE A UMA PESSOA ACESSAR APENAS UM NÚMERO LIMITADO DE COMANDOS DE MONITORAMENTO BÁSICOS. O MODO EXEC DO USUÁRIO É O MODO PADRÃO EM QUE VOCÊ INGRESSA DEPOIS DE FAZER LOGIN EM UM SWITCH CISCO NA CLI. O MODO EXEC DO USUÁRIO É IDENTIFICADO PELO > PROMPT.

• EXEC PRIVILEGIADO: PERMITE A UMA PESSOA ACESSAR TODOS OS COMANDOS DO DISPOSITIVO, COMO OS USADOS NA CONFIGURAÇÃO E NO GERENCIAMENTO, PODENDO SER PROTEGIDO POR SENHA PARA SÓ PERMITIR QUE USUÁRIOS AUTORIZADOS ACESSEM O DISPOSITIVO. O MODO EXEC PRIVILEGIADO É IDENTIFICADO PELO # PROMPT.




• PARA PASSAR DO MODO EXEC DO USUÁRIO PARA O MODO EXEC PRIVILEGIADO, DIGITE O COMANDO ENABLE.

• PARA PASSAR DO MODO EXEC PRIVILEGIADO PARA O MODO EXEC DO USUÁRIO, DIGITE O COMANDO DISABLE.

• EM UMA REDE REAL, O SWITCH SOLICITA A SENHA. DIGITE A SENHA CORRETA. POR PADRÃO, A SENHA NÃO É CONFIGURADA.

• A FIGURA DA PRÓXIMA LÂMINA MOSTRA OS COMANDOS DO CISCO IOS USADOS PARA NAVEGAR DO MODO EXEC DO USUÁRIO PARA O MODO EXEC PRIVILEGIADO E VICE-VERSA.






• NAVEGANDO EM UM MODO DE CONFIGURAÇÃO

• AO INGRESSAR NO MODO EXEC PRIVILEGIADO NO SWITCH CISCO, VOCÊ PODE ACESSAR OUTROS MODOS DE CONFIGURAÇÃO.

• O SOFTWARE IOS CISCO USA UMA HIERARQUIA DE COMANDOS EM SUA ESTRUTURA DO MODO DE COMANDOS. CADA MODO DE COMANDOS SUPORTA COMANDOS DO CISCO IOS ESPECÍFICOS RELACIONADOS A UM TIPO DE OPERAÇÃO NO DISPOSITIVO.

• HÁ MUITOS MODOS DE CONFIGURAÇÃO. POR ORA, VOCÊ EXPLORARÁ COMO NAVEGAR EM DOIS MODOS DE CONFIGURAÇÃO COMUNS: • MODO DE CONFIGURAÇÃO GLOBAL • MODO DE CONFIGURAÇÃO DE INTERFACE.



• MODO DE CONFIGURAÇÃO GLOBAL

• NA PRÓXIMA LÂMINA SERÁ APRESENTADO UMA FIGURA EXEMPLIFICANDO O SWITCH NO MODO EXEC PRIVILEGIADO.

• PARA CONFIGURAR PARÂMETROS DE SWITCH GLOBAIS, COMO O NOME DE HOST DO SWITCH OU O ENDEREÇO IP DO SWITCH USADO PARA FINS DE GERENCIAMENTO, USE O MODO DE CONFIGURAÇÃO GLOBAL.

• PARA ACESSAR O MODO DE CONFIGURAÇÃO LOCAL, DIGITE O COMANDO CONFIGURE TERMINAL NO MODO EXEC PRIVILEGIADO. O PROMPT MUDA PARA (CONFIG)#.



• MODO DE CONFIGURAÇÃO GLOBAL

• NA PRÓXIMA LÂMINA SERÁ APRESENTADO UMA FIGURA EXEMPLIFICANDO O SWITCH NO MODO EXEC PRIVILEGIADO.

• PARA CONFIGURAR PARÂMETROS DE SWITCH GLOBAIS, COMO O NOME DE HOST DO SWITCH OU O ENDEREÇO IP DO SWITCH USADO PARA FINS DE GERENCIAMENTO, USE O MODO DE CONFIGURAÇÃO GLOBAL.

• PARA ACESSAR O MODO DE CONFIGURAÇÃO LOCAL, DIGITE O COMANDO CONFIGURE TERMINAL NO MODO EXEC PRIVILEGIADO. O PROMPT MUDA PARA (CONFIG)#.



• MODO DE CONFIGURAÇÃO DE INTERFACE

• CONFIGURAR PARÂMETROS ESPECÍFICOS DE INTERFACE É UMA TAREFA COMUM.

• PARA ACESSAR O MODO DE CONFIGURAÇÃO DA INTERFACE NO MODO DE CONFIGURAÇÃO GLOBAL, DIGITE O COMANDO INTERFACE <INTERFACE NAME> COMMAND.

• O PROMPT MUDA PARA (CONFIG-IF)#. PARA SAIR DO MODO DE CONFIGURAÇÃO DA INTERFACE, USE O COMANDO EXIT. O PROMPT MUDA NOVAMENTE PARA (CONFIG)#, INFORMANDO VOCÊ DE QUE ESTÁ NO MODO DE CONFIGURAÇÃO GLOBAL. PARA SAIR DO MODO DE CONFIGURAÇÃO GLOBAL, DIGITE NOVAMENTE O COMANDO EXIT. O PROMPT MUDA PARA #, O QUE SIGNIFICA MODO EXEC PRIVILEGIADO.



• MODO DE CONFIGURAÇÃO DE INTERFACE


• USANDO O RECURSO AJUDA

• AJUDA SENSÍVEL AO CONTEXTO

• AJUDA DA PALAVRA: SE VOCÊ NÃO SE LEMBRAR DE UM COMANDO INTEIRO, MAS SE LEMBRAR DOS PRIMEIROS CARACTERES, DIGITE A SEQÜÊNCIA DE CARACTERES SEGUIDA DE UM PONTO DE INTERROGAÇÃO (?). NÃO INCLUA UM ESPAÇO ANTES DO PONTO DE INTERROGAÇÃO.

• AJUDA DA SINTAXE DE COMANDO: SE VOCÊ NÃO ESTIVER FAMILIARIZADO COM OS COMANDOS DISPONÍVEIS EM SEU CONTEXTO ATUAL NA CLI DO CISCO IOS OU SE VOCÊ NÃO SOUBER OS PARÂMETROS OBRIGATÓRIOS OU DISPONÍVEIS PARA CONCLUIR UM DETERMINADO COMANDO, DIGITE O COMANDO ?.

•


• USANDO O RECURSO DE AJUDA

• AJUDA SENSÍVEL AO CONTEXTO


• USANDO O RECURSO DE AJUDA

• MENSAGENS DE ERRO DA CONSOLE


• ACESSANDO O HISTÓRICO DE COMANDOS

• O BUFFER DO HISTÓRICO DE COMANDOS

• QUANDO VOCÊ ESTÁ CONFIGURANDO MUITAS INTERFACES EM UM SWITCH, É POSSÍVEL ECONOMIZAR TEMPO AO REDIGITAR COMANDOS, USANDO O BUFFER DO HISTÓRICO DE COMANDOS DO CISCO IOS. NESTE TÓPICO, VOCÊ APRENDERÁ A CONFIGURAR O BUFFER DO HISTÓRICO DE COMANDOS PARA SUPORTAR SUAS INICIATIVAS DE CONFIGURAÇÃO.

• A CLI CISCO FORNECE UM HISTÓRICO OU UM REGISTRO DE COMANDOS DIGITADOS. ESSE RECURSO, CHAMADO DE HISTÓRICO DE COMANDOS, É ESPECIALMENTE ÚTIL PARA AJUDAR A RELEMBRAR COMANDOS OU ENTRADAS LONGAS OU COMPLEXAS.




• COM O RECURSO DO HISTÓRICO DE COMANDOS, É POSSÍVEL CONCLUIR AS SEGUINTES TAREFAS:

• EXIBA O CONTEÚDO DO BUFFER DE COMANDOS.• DEFINA O TAMANHO DO BUFFER DO HISTÓRICO DE

COMANDOS.• LEMBRE COMANDOS DIGITADOS ANTERIORMENTE

ARMAZENADOS NO BUFFER DO HISTÓRICO. HÁ UM BUFFER PARA CADA MODO DE CONFIGURAÇÃO.

• POR PADRÃO, O HISTÓRICO DE COMANDOS É HABILITADO E O SISTEMA REGISTRA AS ÚLTIMAS DEZ LINHAS DE COMANDO EM SEU BUFFER DE HISTÓRICO. É POSSÍVEL USAR O COMANDO SHOW HISTORY PARA EXIBIR OS COMANDOS EXEC DIGITADOS RECENTEMENTE.






• CONFIGURAR O BUFFER DO HISTÓRICO DE COMANDOS

• COM O RECURSO DO HISTÓRICO DE COMANDOS, É POSSÍVEL CONCLUIR AS SEGUINTES TAREFAS:

• EXIBA O CONTEÚDO DO BUFFER DE COMANDOS.• DEFINA O TAMANHO DO BUFFER DO HISTÓRICO DE

COMANDOS.• LEMBRE COMANDOS DIGITADOS ANTERIORMENTE

ARMAZENADOS NO BUFFER DO HISTÓRICO. HÁ UM BUFFER PARA CADA MODO DE CONFIGURAÇÃO.

• POR PADRÃO, O HISTÓRICO DE COMANDOS É HABILITADO E O SISTEMA REGISTRA AS ÚLTIMAS DEZ LINHAS DE COMANDO EM SEU BUFFER DE HISTÓRICO. É POSSÍVEL USAR O COMANDO SHOW HISTORY PARA EXIBIR OS COMANDOS EXEC DIGITADOS RECENTEMENTE.







• NOS PRODUTOS DE REDE CISCO QUE SUPORTAM O SOFTWARE CISCO IOS, O HISTÓRICO DE COMANDOS PERMANECE HABILITADO POR PADRÃO E AS ÚLTIMAS DEZ LINHAS DE COMANDO SÃO REGISTRADAS NO BUFFER DO HISTÓRICO.

• O HISTÓRICO DE COMANDOS PODE SER DESABILITADO DURANTE A SESSÃO TERMINAL ATUAL APENAS USANDO O COMANDO TERMINAL NO HISTORY NO MODO EXEC DO USUÁRIO OU PRIVILEGIADO. QUANDO O HISTÓRICO DE COMANDOS É DESABILITADO, O DISPOSITIVO DEIXA DE MANTER TODAS AS LINHAS DE COMANDO DIGITADAS ANTERIORMENTE.




• PARA RESTAURAR O VALOR PADRÃO DE DEZ LINHAS PARA O TAMANHO DO HISTÓRICO DO TERMINAL, DIGITE O COMANDO TERMINAL NO HISTORY SIZE NO MODO EXEC PRIVILEGIADO. A FIGURA FORNECE UMA EXPLICAÇÃO E UM EXEMPLO DESSES COMANDOS DO CISCO IOS.





• A SEQUÊNCIA DE INICIALIZAÇÃO

• DESCREVER A SEQUÊNCIA DE INICIALIZAÇÃO

• NESTE TÓPICO, VOCÊ APRENDERÁ A SEQUÊNCIA DE COMANDOS DO CISCO IOS QUE UM SWITCH EXECUTA NO ESTADO DESLIGADO PARA EXIBIR O PROMPT DE LOGIN. DEPOIS QUE UM SWITCH CISCO FOR LIGADO, ELE PASSARÁ PELA SEGUINTE SEQÜÊNCIA DE INICIALIZAÇÃO:

• O SWITCH CARREGA O SOFTWARE BOOT LOADER. BOOT LOADER É UM PROGRAMA PEQUENO ARMAZENADO NA ROM, SENDO EXECUTADO QUANDO O SWITCH É LIGADO PELA PRIMEIRA VEZ.




• O BOOT LOADER:

• EXECUTA A INICIALIZAÇÃO DE CPU DE BAIXO NÍVEL. ELE INICIALIZA OS REGISTRADORES DE CPU, QUE CONTROLAM ONDE A MEMÓRIA FÍSICA É MAPEADA, A QUANTIDADE DE MEMÓRIA E SUA VELOCIDADE.

• EXECUTA AUTO-TESTE DE INICIALIZAÇÃO (POST, POWER-ON SELF-TEST) NO SUBSISTEMA DE CPU. ELE TESTA A DRAM DA CPU E A PORÇÃO DO DISPOSITIVO DE REDE QUE CONSTITUI O SISTEMA DE ARQUIVOS FLASH.




• O BOOT LOADER:

• INICIALIZA O SISTEMA DE ARQUIVOS FLASH NA PLACA DO SISTEMA.

• CARREGA UMA IMAGEM DO SOFTWARE DE SISTEMA OPERACIONAL PADRÃO NA MEMÓRIA E INICIALIZA O SWITCH. O BOOT LOADER LOCALIZA A IMAGEM DO CISCO IOS NO SWITCH, PROCURANDO INICIALMENTE UM DIRETÓRIO COM O MESMO NOME DO ARQUIVO DA IMAGEM (EXCETO A EXTENSÃO .BIN).

• SE ELE NÃO LOCALIZÁ-LA LÁ, O SOFTWARE BOOT LOADER PESQUISA TODOS OS SUBDIRETÓRIOS ANTES DE CONTINUAR PESQUISANDO O DIRETÓRIO ORIGINAL.




• O BOOT LOADER:

• EM SEGUIDA, O SISTEMA OPERACIONAL INICIALIZA AS INTERFACES USANDO OS COMANDOS DO CISCO IOS LOCALIZADOS NO ARQUIVO DE CONFIGURAÇÃO DO SISTEMA OPERACIONAL, CONFIG.TEXT, ARMAZENADO NA MEMÓRIA FLASH DO SWITCH.



• RECUPERANDO-SE DE UMA FALHA DE SISTEMA

• O BOOT LOADER TAMBÉM FORNECERÁ ACESSO NO SWITCH SE O SISTEMA OPERACIONAL NÃO PUDER SER USADO.

• O BOOT LOADER TEM UM RECURSO DE LINHA DE COMANDO QUE FORNECE ACESSO AOS ARQUIVOS ARMAZENADOS NA MEMÓRIA FLASH ANTES DO SISTEMA OPERACIONAL SER CARREGADO.

• NA LINHA DE COMANDO DO BOOT LOADER, É POSSÍVEL DIGITAR COMANDOS PARA FORMATAR O SISTEMA DE ARQUIVOS DA MEMÓRIA FLASH, REINSTALAR A IMAGEM DE SOFTWARE DO SISTEMA OPERACIONAL OU RECUPERAR UMA SENHA PERDIDA OU ESQUECIDA.





• PREPARAR A CONFIGURAÇÃO DO SWITCH


• A INICIALIZAÇÃO INICIAL DE UM SWITCH CATALYST EXIGE A CONCLUSÃO DAS SEGUINTES ETAPAS:

• ETAPA 1. ANTES DE INICIAR O SWITCH, VERIFIQUE O SEGUINTE:

• TODAS AS CONEXÕES DE CABO DO REDE ESTÃO SEGURAS.

• O SEU PC OU TERMINAL ESTÁ CONECTADO À PORTA CONSOLE.

• O SEU APLICATIVO EMULADOR TERMINAL, COMO HYPERTERMINAL, ESTÁ EM EXECUÇÃO E CONFIGURADO CORRETAMENTE.



• CONECTAR O SWITCH




• A FIGURA MOSTRA A CONFIGURAÇÃO CORRETA DO HYPERTERMINAL, QUE PODE SER USADO PARA EXIBIR A CONSOLE DE UM DISPOSITIVO CISCO.

• ETAPA 2. ACOPLE O CABO DE ENERGIA AO SOQUETE DA FONTE DE ALIMENTAÇÃO DO SWITCH. O SWITCH SERÁ REINICIADO. ALGUNS SWITCHES CATALYST, INCLUSIVE A SÉRIE CISCO CATALYST 2960, NÃO TÊM BOTÕES DE ENERGIA.



• CONFIGURAR HYPERTERMINAL




• ETAPA 3. OBSERVE A SEGUINTE SEQÜÊNCIA DE INICIALIZAÇÃO:

• QUANDO O SWITCH FOR LIGADO, O POST COMEÇARÁ. DURANTE O POST, OS LEDS PISCAM ENQUANTO UMA SÉRIE DE TESTES DETERMINAM SE O SWITCH ESTÁ FUNCIONANDO CORRETAMENTE.

• QUANDO O POST É CONCLUÍDO, O LED SYST PISCA RAPIDAMENTE EM VERDE. SE HOUVER FALHA NO SWITCH DURANTE O POST, O LED SYST ACENDERÁ EM ÂMBAR. QUANDO UM SWITCH FALHA DURANTE O TESTE POST, É NECESSÁRIO REPARÁ-LO.

• OBSERVE O TEXTO DA SAÍDA DE COMANDO DO SOFTWARE CISCO IOS NA CONSOLE.




• ETAPA 3. OBSERVE A SEGUINTE SEQÜÊNCIA DE INICIALIZAÇÃO:

• DURANTE A INICIALIZAÇÃO INICIAL DO SWITCH, SE FOREM DETECTADAS FALHAS DURANTE O POST, ELAS SERÃO INFORMADAS À CONSOLE, E O SWITCH NÃO INICIARÁ. SE O POST FOR CONCLUÍDO COM ÊXITO, E O SWITCH NÃO TIVER SIDO CONFIGURADO ANTES, VOCÊ SERÁ SOLICITADO A CONFIGURAR O SWITCH.



• EXIBIR PROCESSO DE INICIALIZAÇÃO NA CONSOLE


• CONFIGURAÇÃO BÁSICA DO SWITCH

• CONSIDERAÇÕES SOBRE INTERFACE DE GERENCIAMENTO

• UM SWITCH DA CAMADA DE ACESSO É MUITO SEMELHANTE A UM PC QUANTO À SUA NECESSIDADE DE CONFIGURAR UM ENDEREÇO IP, UMA MÁSCARA DE SUB-REDE E UM GATEWAY PADRÃO.

• PARA GERENCIAR UM SWITCH REMOTAMENTE USANDO TCP/IP, VOCÊ PRECISA ATRIBUIR UM ENDEREÇO IP AO SWITCH. NA FIGURA, VOCÊ DESEJA GERENCIAR S1 EM PC1, UM COMPUTADOR USADO PARA GERENCIAR A REDE. PARA FAZER ISSO, VOCÊ PRECISA ATRIBUIR UM ENDEREÇO IP AO SWITCH S1. ESSE ENDEREÇO IP É ATRIBUÍDO A UMA INTERFACE VIRTUAL CHAMADA REDE LAN VIRTUAL (VLAN), LOGO, É NECESSÁRIO ASSEGURAR QUE A VLAN SEJA ATRIBUÍDA A UMA PORTA ESPECÍFICA OU PORTAS NO SWITCH.



• CONSIDERAÇÕES SOBRE INTERFACE DE GERENCIAMENTO

• NA CONFIGURAÇÃO PADRÃO DO SWITCH, SEU GERENCIAMENTO É CONTROLADO POR MEIO DA VLAN 1. PORÉM, UMA PRÁTICA RECOMENDADA PARA A CONFIGURAÇÃO BÁSICA DO SWITCH É ALTERAR A VLAN DE GERENCIAMENTO PARA OUTRA QUE NÃO SEJA A VLAN 1. OS MOTIVOS PARA ISSO SÃO EXPLICADOS NO PRÓXIMO CAPÍTULO.

• A FIGURA DA PRÓXIMA LÂMINA ILUSTRA O USO DE VLAN 99 COMO A VLAN DE GERENCIAMENTO. NO ENTANTO, É IMPORTANTE CONSIDERAR QUE UMA INTERFACE DIFERENTE DE VLAN 99 PODE SER CONSIDERADA PARA A INTERFACE DE GERENCIAMENTO.



• CONFIGURAR CONECTIVIDADE IP



• CONFIGURAR O MODO DUPLEX E A VELOCIDADE

• É POSSÍVEL USAR O COMANDO DE CONFIGURAÇÃO DA INTERFACE DUPLEX PARA ESPECIFICAR O MODO BIDIRECIONAL DE FUNCIONAMENTO DAS PORTAS DE SWITCH.

• É POSSÍVEL DEFINIR O MODO BIDIRECIONAL E A VELOCIDADE DAS PORTAS DE SWITCH MANUALMENTE PARA EVITAR PROBLEMAS DO INTER-FORNECEDOR COM NEGOCIAÇÃO AUTOMÁTICA.

• EMBORA POSSA HAVER PROBLEMAS QUANDO VOCÊ DEFINE CONFIGURAÇÕES BIDIRECIONAIS DA PORTA DE SWITCH COMO AUTO, NESTE EXEMPLO, OS SWITCHES S1 E S2 TÊM AS MESMAS CONFIGURAÇÕES BIDIRECIONAIS E VELOCIDADES.

• A FIGURA DA PRÓXIMA LÂMINA DESCREVE AS ETAPAS PARA CONFIGURAR A PORTA F0/1 NO SWITCH S1.



• CONFIGURAR O MODO DUPLEX E A VELOCIDADE


• VERIFICANDO A CONFIGURAÇÃO DO SWITCH

• USANDO O COMANDO SHOW

• QUANDO VOCÊ PRECISA VERIFICAR A CONFIGURAÇÃO DO SEU SWITCH CISCO, O COMANDO SHOW É MUITO ÚTIL. O COMANDO SHOW É EXECUTADO NO MODO EXEC PRIVILEGIADO.

• A FIGURA DA PRÓXIMA LÂMINA APRESENTA ALGUMAS DAS PRINCIPAIS OPÇÕES DO COMANDO SHOW QUE VERIFICAM PRATICAMENTE TODOS OS RECURSOS CONFIGURÁVEIS DO SWITCH. HÁ MUITOS COMANDOS SHOW ADICIONAIS QUE VOCÊ APRENDERÁ AO LONGO DESTE CURSO.



• USANDO O COMANDO SHOW



• USANDO O COMANDO SHOW RUNNING-CONFIG

• UM DOS COMANDOS SHOW MAIS IMPORTANTES É O COMANDO SHOW RUNNING-CONFIG. ESSE COMANDO EXIBE A CONFIGURAÇÃO ATUALMENTE EM EXECUÇÃO NO SWITCH.

• USE ESSE COMANDO PARA VERIFICAR SE VOCÊ CONFIGUROU O SWITCH CORRETAMENTE.

• A FIGURA MOSTRA UMA SAÍDA DE COMANDO ABREVIADA DO COMANDO SHOW RUNNING-CONFIG. AS RETICÊNCIAS INDICAM UM CONTEÚDO NÃO ENCONTRADO.

• A FIGURA REALÇOU A SAÍDA DE COMANDO NA TELA DO SWITCH S1 QUE MOSTRA:

• INTERFACE FAST ETHERNET 0/18 CONFIGURADA COM A VLAN 99 DE GERENCIAMENTO

• VLAN 99 CONFIGURADA COM UM ENDEREÇO IP 172.17.99.11 255.255.0.0

• GATEWAY PADRÃO DEFINIDO COMO 172.17.50.1• SERVIDOR HTTP CONFIGURADO



• USANDO O COMANDO SHOW RUNNING-CONFIG



• USANDO O COMANDO SHOW INTERFACES

• OUTRO COMANDO MUITO USADO É O COMANDO SHOW INTERFACES, QUE EXIBE INFORMAÇÕES ESTATÍSTICAS E DE STATUS SOBRE AS INTERFACES DE REDE DO SWITCH.

• O COMANDO SHOW INTERFACES COSTUMA SER USADO DURANTE A CONFIGURAÇÃO E O MONITORAMENTO DOS DISPOSITIVOS DE REDE. LEMBRE-SE DE QUE É POSSÍVEL DIGITAR COMANDOS PARCIAIS NO PROMPT DE COMANDO E, DESDE QUE NENHUMA OUTRA OPÇÃO DE COMANDO SEJA IGUAL, O SOFTWARE CISCO IOS INTERPRETA O COMANDO CORRETAMENTE.

• POR EXEMPLO, É POSSÍVEL USAR SHOW INT PARA ESTE COMANDO. A FIGURA DA PRÓXIMA LÂMINA MOSTRA A SAÍDA DE UM COMANDO SHOW INTERFACES FASTETHERNET 0/1. A PRIMEIRA LINHA REALÇADA NA FIGURA INDICA QUE O A INTERFACE FAST ETHERNET 0/1 ESTÁ ATIVA E EM EXECUÇÃO. A PRÓXIMA LINHA REALÇADA MOSTRA QUE O BIDIRECIONAL É AUTOMÁTICO E QUE A VELOCIDADE É AUTOMÁTICA.



• USANDO O COMANDO SHOW INTERFACES

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ATIVOS DE REDE I - CONFIGURAÇÃO E CONCEITOS BÁSICO DE SWITCH