A Engenharia de Controle e Automação

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A Fig. 1 abaixo, mostra uma rede LAN com interligação a uma rede wireless para os portáteis (notebooks). A rede tem dois servidores. O seu roteador (router) interliga a rede LAN propriamente dita (representada pelo microcomputador e multifuncional – impressora, scanner e fax) com a internet e com o ponto de acesso (que permite o acesso sem fio). Exemplifica também uma rede WLAN, já que o acesso sem fio pode ser caracterizado como uma rede WLAN. Neste tipo de rede as taxas de transmissão e as distâncias são menores e as taxas de erro, maiores [3].

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Fig.1. Exemplo de uma rede local [3]

Já a Fig. 2 abaixo, mostra a interligação de vários subsistemas locais por meio de uma rede MAN. TV a cabo, redes locais (LAN) e sistemas públicos de telefonia são todos ligados por um enlace que pertence a uma rede metropolitana [3].

[pic 4]

Fig. 2. Exemplo de rede metropolitana [3].

B. Redes definidas por software

Em redes IP-s tradicionais, roteadores e switches fazem o papel da camada de controle e da camada de dados. Estas duas camadas são embutidas nos dispositivos de rede, reduzindo a flexibilidade, inovacãoo e evolucão da infraestrutura. Sobretudo, geralmente a configuracão destes dispositivos deve ser feita manualmente através de um software do fabricante ou utilizando uma linguagem específica [4].

Resumidamente, a camada de controle decide o que fazer com os pacotes, sendo responsável pelo gerenciamento do tráfego da rede, enquanto a camada de dados apenas encaminha o tráfego de acordo com as decisões tomadas pela camada de controle [5].

Redes Definidas por Software Defined Networking – (SDN) e um paradigma de rede emergente que separa a camada de controle da camada de dados, prometendo melhorar a utilização dos recursos de rede, simplificar o gerenciamento de rede, reduzir custos de operação e promover inovação e evolução [6]. Em uma arquitetura SDN, o nível mais baixo representa a infraestrutura de rede ou camada de dados, ou seja, nessa camada os dispositivos apenas encaminham o tráfego baseado nas decisões da camada de controle [5].

C. Switches

Switches são dispositivos que filtram e encaminham pacotes entre segmentos (sub-redes) de redes locais. Operam na camada de enlace (camada 2) do modelo OSI, devendo ser independentes dos protocolos de camada superior. LAN-s que usam switches para ligar segmentos são chamadas switched LAN-s comutadas (LAN-s) ou, no caso de redes Ethernet, switched Ethernet LAN-s. Conceitualmente, switches poderiam ser consideradas bridges multi-portas. Tecnicamente, bridging é uma função da camada 2 do modelo OSI, e todos os padrões atuais de rede, como Ethernet, Token Ring e FDDI, podem ser conectados através de bridges ou switches. Os switches aprendem quais estações estão conectadas a cada um dos segmentos de suas portas. Ele examina o tráfego de entrada, deduz endereços MAC de todas as estações conectadas a cada porta, e usa esta informação para construir uma tabela de endereçamento local. Os quadros recebidos, em vez de serem propagados para todas as portas, são enviados apenas para a porta correspondente ao endereço de destino. Muitos switches usam uma arquitetura baseada em Application Specific Integrated Circuits(ASIC), ao invés dos microprocessadores tradicionais, permitindo com isto uma maior velocidade na comutação, e um barateamento do custo [7].

D. Características a se observar na escolha do Switch

1.. Modo de operação (cut-through/Store-and-Forward);

2.. Suporte a VLAN (Porta/Protocolo/Endereço MAC);

3.. Suporte a “VLAN Trunk” (IEEE 802.1Q);

4..Modo de segmentação (Layer 2, Layer 3, etc);

5.. Número máximo de VLAN’s que o equipamento suporta;

6.. Capacidade de implementar mais de uma VLAN em uma mesma porta;

7.. Capacidade do backplane em bits/s ou pacotes/s;

8..Capacidade de aprendizagem de Endereços MAC;

9.. Suporte à definição de Classes de Serviço (CoS) IEEE 802.1p; ou Diff-Serv

10..Suporte à configuração de “Link Aggregation”;

11.. Suporte à definição de Qualidade de Serviço (QoS) RSVP;

12.. Suporte aos protocolos Spanning Tree, Rapid Spanning Tree e “Per VLAN Spanning Tree”

13..Capacidade de definição de Links Resilientes;

14.. Recursos de redundância de portas / módulos de rede;

15.. Capacidade de implementação de filtros de protocolo;

16.. Capacidade de implementação de controle de contenção de broadcast;

17.. Capacidade de implementação de filtros de multicast; • Capacidade de implementação de controle de fluxo (congestão);

18.. Suporte a “DHCP Relay”;

19.. Número de portas;

20.. Implementação de tecnologia “auto-sensing”;

21.. Capacidade de empilhamento entre switches, sem adicionar níveis de repetição;

22.. Redundância de fontes, portas, módulos de rede, módulos de gerência e controle;

23.. Suporte ao gerenciamento SNMP, SNMP v2, SNMP v3

24.. Capacidade de implementar o espelhamento de tráfego em mais de uma porta;

25.. Suporte à autenticação de usuários através do protocolo IEEE 802.1X

26.. Capacidade de se aplicar políticas e de se associar VLAN’s através das informações de autenticação;

27.. Suporte ao Gerenciamento RMON, para os 4 grupos básicos (Statistics, Events, Alarms, History);

28.. Capacidade de efetuar o balanceamento de tráfego por porta;