Ethernet Tecnologia e Protocolos de Camada Física e de Enlace

REDES DE COMPUTADORES Roteiro Aula Prática 2 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA NOME DA DISCIPLINA REDES DE COMPUTADORES Unidade U3 ARQUITETURA E TECNOLOGIAS DE REDES Aula A1 ETHERNET TECNOLOGIA E PROTOCOLOS DE CAMADA FÍSICA E DE ENLACE Tempo previsto de execução de aula prática 4h OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática 1 Compreender a prática dos conceitos de redes de computadores especificamente Ethernet IPv4 e IPv6 Os alunos utilizarão o Cisco Packet Tracer para criar uma rede simples que abranja os tópicos descritos SOLUÇÃO DIGITAL Nessa prática você deverá utilizar a ferramenta Cisco Packet Tracer para criar e testar uma pequena rede de computadores que foi proposta Primeiramente você deverá fazer download da ferramenta Cisco Packet Tracer acessando o seguinte link httpsmeganzfileh081RB7DxPpdyKOKI53zaJKFLtNwEw8webLplHT7b8Sv6uqL1cY Fazer o cadastro no site da Cisco necessário login para utilizar a versão estudante httpsidciscocom Para aprofundar o conteúdo não é obrigatório mas passamos essa dica faça o pequeno curso oficial gratuito através da Academia de Rede Cisco é só fazer o cadastro e acompanhar o curso é possível ir do básico ao avançado dica de conteúdo adicional httpsskillsforallcomlearningcollectionsciscopacket tracerutmsourcenetacadcomutmmediumreferralutmcampaignpacket traceruserlogin0userLangptBR 3 Não é obrigatório o uso desta ferramenta em específico portanto podese escolher qualquer ambiente de infraestrutura para Redes de Computadores EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL EPI NSA PROCEDIMENTOS PRÁTICOS ProcedimentoAtividade nº 1 Atividade proposta Parte 1 Ethernet Tecnologia e Protocolos de Camada Física e de Enlace Configuração Inicial Crie um projeto no Cisco Packet Tracer Adicione dois switches Switch0 e Switch1 e quatro computadores PC0 PC1 PC2 PC3 ao seu projeto Conecte os PCs aos switches usando cabos Ethernet Domínios de Broadcast e Colisão Conecte os dois switches utilizando um cabo Ethernet Identifique os domínios de colisão e broadcast na rede criada Explique o conceito de domínio de broadcast e de colisão e como eles se aplicam à rede que você criou Operação e Velocidades Configure cada porta dos switches para operar a 100 Mbps Verifique a conectividade entre todos os PCs usando o comando ping Explicar a operação básica de comutação e as velocidades configuradas Parte 2 Protocolo IPv4 Conceitos e Divisão de Endereços IP Configuração de Endereços IP Configure cada PC com um endereço IP da mesma subrede por exemplo 1921681024 Verifique a conectividade entre todos os PCs usando o comando ping Classes de Endereços e Notação 4 Explique as classes de endereços IPv4 A B C e como elas se aplicam aos endereços configurados Mostre a notação CIDR utilizada na configuração dos endereços IP Pacote IPv4 Utilize o Packet Tracer para capturar pacotes ICMP entre dois PCs Analise o cabeçalho do pacote IPv4 e identifique os campos principais endereço de origem destino etc Parte 3 Protocolo IPv4 Redes e Subredes Divisão em Subredes Divida a rede 1921681024 em duas subredes 1921681025 e 192168112825 Configure dois PCs em cada subrede e verifique a conectividade DHCP e NAT Adicione um roteador à rede e configure um servidor DHCP para uma das subredes Configure o NAT no roteador para permitir que os PCs acessem a Internet simulada no Packet Tracer Cálculo da Máscara de Subrede Explique o cálculo da máscara de subrede utilizado para a divisão da rede Mostre como determinar o número de hosts disponíveis em cada subrede Parte 4 Protocolo IPv6 Configuração de IPv6 Adicione dois PCs e um roteador adicionais à sua rede Configure endereços IPv6 para os PCs e roteador use endereços IPv6 locais ou de linklocal Cabeçalho e Tipos de Endereçamento IPv6 Utilize o Packet Tracer para capturar pacotes ICMPv6 entre dois PCs Analise o cabeçalho do pacote IPv6 e identifique os campos principais Explique os diferentes tipos de endereços IPv6 unicast multicast anycast Técnicas de Transição Configure uma técnica de transição como o dualstack no roteador para permitir a coexistência de IPv4 e IPv6 Verifique a conectividade entre dispositivos IPv4 e IPv6 na rede Documentação 5 Documente cada passo realizado incluindo capturas de tela e explicações sobre cada configuração e resultado obtido Certifiquese de explicar conceitos teóricos quando solicitado utilizando a rede criada como exemplo Bom trabalho Checklist Saber os conceitos básicos de infraestrutura de Redes de Computadores Utilizar a ferramenta Cisco Packet Tracer para desenvolver o exercício proposto Realizar a explicação dos conceitos questionados RESULTADOS Resultados de Aprendizagem Esperase que o aluno seja capaz de desenvolver uma pequena rede pelo exercício proposto através do Cisco Packet Tracer ESTUDANTE VOCÊ DEVERÁ ENTREGAR Descrição orientativa sobre a entregada da comprovação da aula prática Para comprovar a realização da atividade é necessario a entrega da topologia dos resultados esperados RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA DISCIPLINA REDES DE COMPUTADORES UNIDADE U3 ARQUITETURA E TECNOLOGIAS DE REDES AULA A1 ETHERNET TECNOLOGIA E PROTOCOLOS DE CAMADA FÍSICA E DE ENLACE Etapa 1 Topologia e Montagem da Infraestrutura A topologia foi criada no Cisco Packet Tracer com os seguintes elementos R1 Router1 distribui IPv6 internamente e conecta o switch S1 R2 Router2 realiza NAT IPv4 e conecta a rede interna à Internet simulada pelo PC Internet Serv1 servidor DHCP responsável por atribuir endereços IPv4 à subrede 192168112825 Switches S1 e S2 interconectam roteadores PCs e servidor PC1 e PC2 recebem IPv4 via DHCP e comunicamse através do NAT PC3 e PC4 conectados a R1 e configurados com endereços IPv6 PC Internet host público com IP 200002 As interfaces foram ativadas com no shutdown Figura 1 Topologia montada no Packet Tracer Fonte autoria própria Etapa 2 Configuração dos Roteadores No roteador R1 responsável pelo roteamento interno com IPv6 foram configuradas três interfaces A interface GigabitEthernet 010 recebeu o endereço IPv6 2001db801164 enquanto as interfaces 011 e 012 foram configuradas com os endereços 2001db802164 e 2001db803164 respectivamente Todas as interfaces foram ativadas com o comando no shutdown e o roteamento IPv6 foi habilitado globalmente com o comando ipv6 unicastrouting Já o roteador R2 responsável pela função de NAT na rede IPv4 foi configurado com a interface FastEthernet 00 utilizando o endereço 192168112925 marcada como ip nat inside e a interface FastEthernet 10 com o endereço 20000124 definida como ip nat outside Para permitir o mascaramento dos endereços internos foi criada uma ACL permitindo o tráfego da faixa 1921681128 000127 e o NAT overload foi aplicado com a diretiva ip nat inside source list 1 interface fastEthernet 10 overload Essa configuração possibilitou o acesso dos dispositivos da rede interna à rede externa simulada Figura 2 comandos parciais de configuração nos roteadores Fonte autoria própria Etapa 3 Servidor DHCP Serv1 Faixa de IPs 1921681130 a 1921681140 Gateway 1921681129 R2 DNS 8888 Figura 3 Configuração do Servidor DHCP Fonte autoria própria Etapa 4 Testes de Conectividade Os computadores PC1 e PC2 obtiveram endereços IP automaticamente por meio do servidor DHCP o que confirmou o correto funcionamento desse serviço na rede A comunicação com o IP público 200002 foi testada com sucesso através de comandos de ping demonstrando que a configuração do NAT no roteador está operando como previsto permitindo o tráfego entre a rede interna e a externa Além disso foram realizados testes de conectividade entre dispositivos configurados com endereçamento IPv6 utilizando os endereços 2001db811 e 2001db812 comprovando o envio e recebimento de pacotes ICMPv6 de forma eficiente Figura 4 8 configurações e testes de ping IPv4 e IPv6 PC4 Physical Config Desktop Programming Attributes IP Configuration Interface FastEthernet0 IP Configuration DHCP Static IPv4 Address 1921681131 Subnet Mask 255255255128 Default Gateway 1921681129 DNS Server 8888 PC3 Physical Config Desktop Programming Attributes Command Prompt Reply from 200002 bytes32 time1ms TTL127 Reply from 200002 bytes32 time3ms TTL127 Reply from 200002 bytes32 time1ms TTL127 Ping statistics for 200002 Packets Sent 4 Received 4 Lost 0 0 loss Approximate round trip times in milliseconds Minimum 0ms Maximum 31ms Average 10ms Cping 200002 Pinging 200002 with 32 bytes of data Reply from 200002 bytes32 time1ms TTL127 Reply from 200002 bytes32 time1ms TTL127 Reply from 200002 bytes32 time1ms TTL127 Reply from 200002 bytes32 time1ms TTL127 Ping statistics for 200002 Packets Sent 4 Received 4 Lost 0 0 loss Approximate round trip times in milliseconds Minimum 0ms Maximum 0ms Average 0ms PC4 Physical Config Desktop Programming Attributes Command Prompt Packets Sent 4 Received 3 Lost 1 25 loss Approximate round trip times in milliseconds Minimum 0ms Maximum 1ms Average 0ms Cping 200002 Pinging 200002 with 32 bytes of data Reply from 200002 bytes32 time1ms TTL127 Reply from 200002 bytes32 time1ms TTL127 Reply from 200002 bytes32 time1ms TTL127 Reply from 200002 bytes32 time1ms TTL127 Ping statistics for 200002 Packets Sent 4 Received 4 Lost 0 0 loss Approximate round trip times in milliseconds Minimum 0ms Maximum 1ms Average 0ms Cping 200002 Pinging 200002 with 32 bytes of data Reply from 200002 bytes32 time1ms TTL127 Reply from 200002 bytes32 time1ms TTL127 Reply from 200002 bytes32 time1ms TTL127 Reply from 200002 bytes32 time1ms TTL127 Ping statistics for 200002 Packets Sent 4 Received 4 Lost 0 0 loss Approximate round trip times in milliseconds Minimum 0ms Maximum 0ms Average 0ms Fonte autoria própria Etapa 5 Captura de Pacotes ICMPv4 e ICMPv6 Foi realizada uma simulação de ping ICMP Echo Request entre dois PCs Análise do pacote IPv6 Endereço de origem 2001db811 Endereço de destino 2001db812 Protocolo ICMPv6 Tipo Echo Request 128 Figura 6 Captura de pacote ICMPv6 no modo simulador Fonte autoria própria Etapa 6 Domínios de Broadcast e Colisão Cada porta de um switch representa um domínio de colisão distinto o que significa que os dispositivos conectados a portas diferentes não competem diretamente pelo meio de transmissão evitando colisões de dados No entanto todos os dispositivos que pertencem à mesma VLAN continuam compartilhando o mesmo domínio de broadcast ou seja mensagens de broadcast enviadas por um dispositivo são recebidas por todos os demais da mesma VLAN Assim embora os switches segmentem os domínios de colisão de forma eficaz eles não isolam os domínios de broadcast Figura 6 Teste de Comunicação ICMP via Switch Fonte autoria própria A simulação demonstra o envio de pacotes ICMP ping entre PC3 e PC4 através do switch S2 A troca direta de mensagens confirma a separação de domínios de colisão por porta no switch Entretanto os dispositivos ainda pertencem à mesma VLAN e portanto compartilham o mesmo domínio de broadcast Etapa 7 Operação e Velocidade de Porta As portas dos switches foram configuradas manualmente para operar em 100 Mbps com modo fullduplex garantindo maior desempenho na comunicação entre os dispositivos conectados A configuração foi aplicada utilizando os comandos speed 100 e duplex full na interface FastEthernet correspondente A conectividade e a velocidade das portas foram confirmadas por meio do comando show interfaces que exibiu o status ativo e os parâmetros operacionais corretos das interfaces Figura 7 Verificação de velocidade e modo da porta FastEthernet01 Fonte autoria própria A porta FastEthernet01 foi configurada para operar em 100 Mbps FullDuplex A confirmação é feita através do comando show interfaces onde se observa Full duplex 100Mbs CONCLUSÃO Durante a realização da atividade prática foram aplicados diversos conceitos fundamentais de redes de computadores em um ambiente simulado no Cisco Packet Tracer A rede foi construída de forma a integrar dispositivos com endereçamento IPv4 e IPv6 permitindo a comunicação fluida entre os nós Recursos como NAT e DHCP foram configurados para facilitar a distribuição dinâmica de endereços e o acesso à rede externa representada por um IP público Além da configuração foi possível observar na prática como os domínios de colisão são delimitados por portas de switch enquanto o domínio de broadcast permanece comum entre os dispositivos de uma mesma VLAN As trocas de mensagens ICMP tanto para IPv4 quanto para IPv6 foram capturadas e analisadas evidenciando o tráfego de rede e a comunicação entre os dispositivos A topologia da rede demonstrou organização e funcionalidade com todos os testes de conectividade respondendo conforme o esperado Esses testes reforçaram a compreensão sobre a arquitetura envolvida e validaram as configurações aplicadas nos roteadores switches PCs e servidores utilizados na simulação