Redes de Longa Distância

1. Redes de Longa Distância

2. Padrões WAN • WAN se concentra nas camadas 1 e 2 do modelo OSI. • Os protocolos da camada física: descrevem como oferecer conexões elétricas, mecânicas, operacionais e funcionais aos serviços oferecidos por um provedor de serviços de comunicações;

3. Tecnologia WAN • Uma WAN usa os enlaces de dados fornecidos pelas operadoras para prover o acesso à Internet, conexão entre diversas localidades e com redes de outras organizações. • CPE: Dispositivos que ficam nas instalações do assinante (comprados ou alugados). • Loop local ou "last mile": Um cabo de cobre ou fibra conectando o CPE à central da operadora (CO - Central Office).

4. DTE (Data terminal Equipment): dispositivo do cliente que passa os dados para o DCE; DCE (Data Communications Equipment): fornece ao DTE uma interface que o conecta à nuvem WAN; A interface DTE/DCE usa vários protocolos de camada física, tais como HSSI (High-Speed Serial Interface) e V.35. Os enlaces WAN são medidas em bps, Kbps, Mbps ou Gbps. Tecnologia WAN

5. Dispositivos WAN • Roteador: dispositivos de rede inteligente que usa as informações da camada 3 para entregar os dados na interface WAN. • CSU/DSU: coloca os sinais em um formato apropriado para linhas digitais. • Modems: transmitem dados através de linha analógica, modulando e demodulando o sinal. • Adaptador de Terminal ISDN: conecta equipamentos sem interface ISDN. • Servidores de comunicação: concentram as comunicações dos usuários por discagem e o acesso remoto a uma rede local.

6. Padrões WAN • Os protocolos da camada de enlace: definem a maneira como os dados são encapsulados para transmissão e os mecanismos para transferir os quadros.

7. Comutação por Circuito • O usuário faz uma chamada, o número discado é usado para definir os switches nas estações de comutação ao longo da rota, criando um circuito contínuo até o destinatário; • Utiliza-se multiplexação por divisão de tempo (TDM), para que o circuito entre as estações de comutação seja compartilhado por várias conversas. • Exemplo: Sistema Telefônico

8. Comutação por Pacotes • Foi desenvolvida para diminuir custos das redes públicas comutadas por circuito; • Os bits são agrupados em pacotes rotulados, que atravessam a rede do provedor somente quando for necessário a transmissão. Isso permite compartilhar o enlace com outros usuários. • Exemplo: Frame Relay

9. Discagem Analógica (Dial-up) • Adequada para transferências intermitentes com baixo volume de dados, tais como números de vendas, preços, relatórios de rotina e e-mail; • Vantagens: simplicidade; disponibilidade; baixo custo de implementação. • Desvantagens: baixas taxas de dados; tempo de conexão relativamente longo.

10. Linhas Privadas • Fornece conexões dedicadas permanentes, com capacidades que chegam a 2,5 Gbps. Um enlace WAN ponto-a-ponto é preestabelecido das instalações do cliente até um destino remoto através da rede do provedor; • Para cada conexão de linha privada é necessária uma porta serial do roteador. Também são necessários uma CSU/DSU e o circuito do provedor de serviços.

11. A primeira rede comutada por pacotes foi padronizada com o grupo de protocolos X.25da camada de rede; Os assinantes conectam-se à rede X.25 com linhas privadas ou com conexões discadas (dial-up); As redes X.25 têm baixa capacidade, com um máximo de 48 kbps; O Frame Relay substituiu esse protocolo. X.25

12. Protocolo da camada de enlace mais simples que o X.25. Não implementa controle de erro nem de fluxo, assim apresenta menor latência; Os provedores de telecomunicações introduziram o Frame Relay, as taxas disponíveis geralmente vão até 4 Mbps; Oferece conectividade permanente através de um meio com largura de banda compartilhada, que transporta tráfego de voz e dados. Frame Relay

13. ATM (Modo de Transferência Assíncrono) tem taxas de dados superiores a 155 Mbps; Foi construído sobre uma arquitetura baseada em células de 53 bytes. O tráfego de voz e vídeo não precisa esperar por um pacote de dados maior para ser transmitido; Uma linha ATM típica precisa de quase 20% a mais de largura de banda do que o Frame Relay para transportar o mesmo volume de dados. ATM

14. DSL • DSL (Digital Suscriber Line) utiliza linhas telefônicas existentes para transmitir dados; • Permite acessar a rede telefônica e a internet simultaneamente; • Assinantes são multiplexados por um enlace de alta performance através do DSLAM (Multiplexador de acesso DSL) que incorporam a tecnologia TDM para agregar muitos assinantes num único meio. • Oferece recursos para utilização de conexões VPN, aumentando a segurança.

15. Cable Modem • Permitem transmissões de dados de alta velocidade, usando as mesmas linhas coaxiais que transmitem a televisão a cabo; • É capaz de transmitir 30 a 40 Mbps de dados em um único canal a cabo de 6 MHz; • O assinante pode receber o serviço de televisão a cabo ao mesmo tempo em que recebe dados. Isso é feito com ajuda de um simples divisor (splitter).

16. Encapsulamento WAN • A escolha dos protocolos de encapsulamento depende da tecnologia WAN e dos equipamentos utilizados, e devem ser configurados na interface serial de cada roteador; • O enquadramento HDLC proporciona entrega confiável dos dados e inclui sinalização para controle de fluxo e erros; • O campo endereço não é necessário nos enlaces WAN, que são quase sempre ponto-a-ponto. • O FCS usa mecanismo de verificação de redundância cíclica (CRC).

17. O campo de controle indica o tipo de quadro, que pode ser de: Informação - transporta dados da camada de rede; Supervisão - controla o fluxo de dados e solicita retransmissão em caso de erro; Não numerado – Transportam mensagens de configuração da linha. Tanto o PPP quanto a versão do HDLC da Cisco tem um campo extra no cabeçalho para identificar o protocolo da camada de rede. Encapsulamento WAN

18. HDLC(High-Level Data Link Control) é um protocolo da camada de enlace orientado a bits usado para encapsular os dados em enlaces seriais síncronos tornando a transmissão eficaz. A Cisco oferece uma versão proprietária do HDLC Existem derivados do HDLC, conhecidos como protocolos de acesso a enlaces, são eles: LAPB para X.25; LAPDpara ISDN; LAPM e PPP para modems; LAPF para Frame Relay. O HDLCfornece comunicação livre de erros entre dois pontos usando janelamento e confirmações. Encapsulamento HDLC

19. Exemplo do quadro HDLC

20. O encapsulamento padrão usado pela cisco em linhas serias síncronas é o Cisco HDLC. O Cisco HDLC é um protocolo ponto-a-ponto usado em linhas alugadas conectando dois dispositivos Cisco. Para outros dispositivos usar o PPP síncrono. Veja na figura como habilitar o HDLC: Configurando o Encapsulamento HDLC

21. O PPP usa arquitetura em camadas e está subdividido em dois sub-protocolos: Network Control Protocol (NCP): Usado para configurar os vários protocolos de camada de rede. Incluem campos funcionais que contêm códigos padronizados para indicar o tipo de protocolo de camada 3 encapsulado pelo PPP. Link Control Protocol (LCP): estabelece o enlace ponto-a-ponto, usado para configurar e testar a conexão do enlace de dados. Arquitetura em Camadas do PPP

22. O PPP usa o LCP para automaticamente definir as opções de formato de protocolo. Podem ser: Autenticação – Onde quem faz a chamado ajuda o usuário para que faça a chamada. Ex.: PAP e CHAP; Compressão – Aumenta Thoughput e reduz quantidade de dados que viajam pelo enlace. Ex.Stacker e Predictor; Detecção de Erros – Permitem que erros sejam encontrados usando a opção Quality e Magic; Multilink – Suporte a balanceamento de carga; Retorno de chamada do PPP – um roteador Cisco pode atuar como cliente de retorno de chamada ou como servidor de retorno de chamada. Formato de Encapsulamento

23. Flag – Determina o início e fim do quadro Endereço – Contém o endereço broadcast padrão; Controle – 1 byte que precisa da transmissão em um quadro sem sequência; Protocolo – 2 bytes que indica o protocolo encapsulado; Dados – Contém o datagrama do protocolo usado, pode ter até 1500 bytes; FCS – 2 bytes que controlam os erros; Campos do Quadro PPP

24. Router# configure terminal Router(config)# interface serial 0/0 Router(config-if)# encapsulation ppp Configurando o PPP

25. Show interfaces serial: Mostra informações atuais da interface serial; Show Controllers: Indica o estado dos canais e se um cabo está conectado a ela. Debug: É um comando de depuração muito útil pra resolução de problemas: Debug serial interface, debug arp, debug frame relay lmi, debug frame-relay events, debug ppp e outros. São comando de depuração que ajudam na solução de problemas. Comandos para Resolver Problemas