Projeto Top-Down de Redes - professor.unisinos.brprofessor.unisinos.br/jcgluz/proj-redes/ProjTopologia.pdf · Projeto Hierarquico da Rede Enterprise WAN Backbone Campus A Campus B

Projeto Top-Down de Redes

Projeto da Topologia da Rede

Topologia• Um ramo da matemática preocupado com as

propriedades geométricas que permaneceminalteradas mesmo sofrendo deformações elásticas como esticamento ou torsão.

• Um termo usado em Redes de Computadores para descrever a estrutura de uma rede.

Tópicos

• Hierarquia• Redundância• Modularidade• Segurança

Porque um Modelo Hierárquico?• Reduz a carga de trabalho nos dispositivos da rede

– Evita que os dispositivos tenham que se comunicar com um número excessido de outros dispositivos (reduz a adjacência dos nós de rede)

• Restringe domínios de broadcast• Simplifica e melhora a compreensão• Facilita mudanças• Facilita escalabilidade para redes maiores

Projeto Hierarquico da Rede

Enterprise WANBackbone

Campus A Campus B

Campus C

Building C-1 Building C-2

Campus C Backbone

Core Layer

Distribution Layer

Access Layer

Modelo de Projeto Hierárquicoda Cisco

• Um núcleo de roteadores e switches high-end (altaperformance) otimizados para disponibilidade e velocidade

• Um nível intermediário de distribuição compostode roteadores e switches que implementa políticasde controle e segmenta o tráfego de dados

• Um nível de acesso que connect os usuários via hubs, switches e outros dispositivos

Modelo Plano Versus Hierárquico

Topologia Plana em Laço

Headquarters in Medford

Grants Pass Branch Office

Ashland Branch Office

Klamath Falls Branch Office

Headquarters in Medford

Ashland Branch Office

Klamath Falls Branch Office

Grants Pass Branch Office

White City Branch Office

Topologia Hierárquica Redundante

Projetos em Malha

Malha Parcial

Malha Completa de Interconexão

Projeto com Malha Parcial Hierárquica

Headquarters (Core Layer)

Branch Offices (Access Layer)

Regional Offices

(Distribution Layer)

Evite Encadeamentos e Backdoors

Core Layer

Distribution Layer

Access Layer

EncadeamentoBackdoor

Quando o Projeto Está Bom?• Quando você já sabe como incluir novos

edifiícios, andares, links WAN, localidadesremotas, serviços de comércio eletrônico, etc.

• Quando estas novas inclusões causam somentemudanças locais nos dispositivos que tem que ser conectados

• Quando sua rede pode dobrar ou triplicar de tamanho sem maiores mudanças de projeto

• Quando resolver problemas é fácil porque nãoexistem interações complexas de protocolos queconfundem o pensamento

Considerações para um Projetode Redes de Campus

• Usar uma abordagem hierárquica e modular• Minimizar os domínios com reserva de

banda• Minimizar os domínios de broadcast• Prover redundância para servidores

importantes• Prover formas alternativas das estações se

conectarem à rede

Projeto dos Modulos e daInfraestrutura de Rede de Campus• Módulo de servidores (“Server farm”)• Módulo de Gerência de Redes• Módulo de conexão ao ambiente externo

(resto do mundo)• Infraestrutura de distribuição (backbone) do

campus• Módulos de acesso em cada prédios• Infraestrutura de distribuição nos prédios

Exemplo de Rede de Campus Simples e Redundante

Host A

Host B

LAN X

LAN Y

Switch 1 Switch 2

Bridges e Switches usam Spanning-Tree Protocol (STP) para evitar laços

X

Host A

Host B

LAN X

LAN Y

Switch 1 Switch 2

Bridges (Switches) Rodando STP• Participam como outras bridges na seleção do Bridge Raiz.• Calculam a distância do caminho mais curto do Bridge

Raiz e escolhem a porta (Porta Raiz) que prove este caminho mais curto.

• Para cada segmento de LAN segment, escolha um Bridge Designado e uma Porta Designada (naquele bridge). A Porta Designada é a porta do segmento de LAN maispróxima ao Bridge Raiz (Todas as portas no Bridge Raizsão consideradas Portas Designadas).

• Selecione as portas dos bridges a serem incluidas naSpanning Tree. Estas portas serão as Portas Raiz e PortaDesignadas. Estas portas farão o forward do tráfego. As outras portas irão bloquear o tráfego.

Selecione o Bridge Raiz

Bridge B Bridge C

Bridge A ID = 80.00.00.00.0C.AA.AA.AA

Bridge B ID = 80.00.00.00.0C.BB.BB.BB

Bridge C ID = 80.00.00.00.0C.CC.CC.CC

Porta 1

Porta 2

Porta 1

Porta 2

Porta 1 Porta 2

LAN Segment 2100-Mbps Ethernet

Custo = 19


Custo = 19


Custo = 19

Bridge RaizA

Menor Bridge IDVence!

Determine as Portas Raizes

Bridge B Bridge C

Bridge Raiz A




Porta 1

Porta 2

Porta 1

Porta 2

Porta 1 Porta 2


Custo = 19


Custo = 19


Cust = 19

Porta Raiz Porta Raiz

Menor CustoVence!

Determine as Portas Designadas

Bridge B Bridge C

Bridge Raiz A




Porta 1

Porta 2

Porta 1

Porta 2

Porta 1 Porta 2


Custo = 19


Custo = 19


Custo = 19


Porta Designada Porta Designada

Porta Designada

Menor Bridge IDVence!

Bridge B Bridge C

Bridge Raiz A




Porta 1

Porta 2

Porta 1

Porta 2

Porta 1 Porta 2


Custo = 19


Custo = 19


Custo = 19



Porta Designada Porta Bloqueada

X

Topologia em Árvore

Reação as Mudanças

Bridge B Bridge C

Bridge Raiz A




Porta 1

Porta 2

Porta 1

Porta 2

Porta 1 Porta 2

LAN Segment 2LAN Segment 1

LAN Segment 3



Porta Designada é Bloqueada

Porta Bloqueada passa a fezerForwarding de tráfego

Topologias com Segurança

Rede daEmpresa

Zona Demilitarizada(DMZ)

Web, File, DNS, Mail Servers

Internet

Topologias com SegurançaInternet

Rede da EmpresaDMZ

Web, File, DNS, Mail Servers

Firewall

Resumo

• Use uma abordagem sistemática e top-down• Planeje o projeto lógico antes do projeto físico• O projeto da topologia deve suportar

hierarquia, redundância, modularidade e segurança

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