Relatório de Aula Prática - Redes de Computadores

Redes de Computadores Roteiro Aula Prática 2 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA NOME DA DISCIPLINA Redes de Computadores OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Simular uma rede de computadores utilizando equipamentos protocolos e configurações presentes em situações reais INFRAESTRUTURA Instalações Cisco Packet Tracer Materiais de consumo Descrição Quantidade de materiais por procedimentoatividade Computador 1 por aluno Software Sim X Não Em caso afirmativo qual Cisco Packet Tracer Pago Não Pago X Tipo de Licença Freeware Descrição do software O Cisco Packet Tracer é um programa educacional gratuito que permite simular uma rede de computadores através de equipamentos e configurações presente em situações reais O programa apresenta uma interface gráfica simples com suportes multimídia que auxiliam na confecção das simulações Equipamento de Proteção Individual EPI NSA PROCEDIMENTOS PRÁTICOS Criação de estrutura de rede de computadores da Empresa Super Tech utilizando o programa Cisco Packet Tracer Atividade proposta Criação de estrutura de rede de computadores da Empresa Super Tech utilizando o programa Cisco Packet Tracer Criar um relatório no final da atividade Procedimentos para a realização da atividade 3 Você deverá Utilizando o CISCO PACKET TRACER você vai criar a rede lógica com as seguintes informações A empresa Super Tech precisa criar a estrutura de sua rede de computadores de maneira que atenda as seguintes necessidades São 4 departamentos Engenharia Compras TI Interno e Infraestrutura Cada departamento deve conter 20 estações 2 servidores e 2 impressoras totalizando 24 hosts Deve ser usada uma máscara de subrede que atenda a necessidade apresentada A rede é de Classe C e devese usar a topologia estrela Para a numeração IPs devese usar uma sequência nas sub redes de acordo com a máscara adotada Como são 24 hosts em cada subrede devemos usar uma máscara que permita está configuração neste caso a rede seria de 227 o host de 25 Descreva a rede seu 1º IP válido ultimo IP valido e o broadcast de cada SubRede Utilize o switch 295024 da Cisco para cada departamento interligando eles entre si Cada departamento deve estar em uma subrede Configure uma Vlan nas subsredes Em cada Subrede crie 2 Vlan com 12 portas cada Da 112 VLAN 1 e da 1324 VLAN2 Cada VLAN vai ter 10 estações 1 impressora e um Servidor Os departamentos são Engenharia Compras TI Interno e Infraestrutura Os departamentos de Engenharia e TI Interno devem ser colocados IPs estáticos já nos departamentos de compras e Infraestrutura devem ser colocados IPs dinâmicos de maneira que siga a sequência dos IPs estáticos Checklist Instalar o sistema CISCO PACKET TRACER Simular a rede conforme o cenário descrito RESULTADOS Resultados da aula prática Elaborar um relatório que deverá conter introdução métodos resultados e conclusão sobre o assunto desenvolvido em aula prática para compreender o funcionamento de uma rede bem como de seus principais equipamentos NOME DA UNIVERSIDADE Cidade Ano NOME DOS AUTORES EM ORDEM ALFABÉTICA ANALISE E DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS REDES APLICAÇÕES EM CISCO PACKET TRACER Cidade 2024 REDES APLICAÇÕES EM CISCO PACKET TRACER Trabalho de Atividade Prática apresentado como requisito parcial para a obtenção de média semestral Orientadora Profa Luana Gomes de Souza NOME DOS AUTORES EM ORDEM ALFABÉTICA SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO3 2 METODOLOGIA4 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO8 4 conclusão14 1 INTRODUÇÃO A evolução tecnológica tem proporcionado avanços significativos na área de redes de computadores essencial para o funcionamento eficiente de organizações modernas Kurose Ross 2016 A criação e a gestão de redes complexas exigem ferramentas e conhecimentos específicos que garantam a conectividade segurança e eficiência operacional Kurose Ross 2016 Uma dessas ferramentas é o Cisco Packet Tracer simulador de rede feito pela Cisco Systems amplamente utilizado para o ensino e aprendizagem de redes de computadores Este software permite a criação configuração e simulação de redes virtuais proporcionando um ambiente seguro para experimentação e treinamento sem a necessidade de hardware físico Cisto System 2024 Redes de computadores são sistemas interconectados que permitem a troca de informações e recursos entre diversos dispositivos Kurose Ross 2016 tais como computadores servidores impressoras e outros periféricos Tais redes podem variar em escala desde pequenas redes locais LANs até grandes redes de área ampla WANs cada uma com suas próprias características e desafios Kurose Ross 2016 A estruturação correta de rede envolve a configuração de elementos como switches roteadores e dispositivos finais além da implementação de políticas de segurança e gerenciamento de tráfego A eficiência de uma rede depende de uma configuração adequada e de uma compreensão clara dos protocolos e tecnologias envolvidos em fundamentalidade Kurose Ross 2016 Sistemas de rede são fundamentais para o suporte de operações diárias em empresas facilitando a comunicação interna e externa ainda o compartilhamento de recursos e o acesso a informações críticas Uma rede bem projetada pode melhorar significativamente a produtividade e a eficiência de uma organização enquanto uma configuração inadequada pode levar a problemas de desempenho e também falhas de segurança e interrupções no serviço Assim o planejamento e a implementação cuidadosa de redes de computadores são essenciais para o sucesso de qualquer empreendimento moderno Kurose Ross 2016 O objetivo deste trabalho é utilizar o Cisco Packet Tracer para criar e configurar uma rede de computadores que atenda às necessidades específicas da empresa fictícia Super Tech cumprindo com os requisitos técnicos delimitados para realização da atividade prática sugerida 3 2 METODOLOGIA A presente pesquisa é de natureza experimental e também empírica conforme caracterizado por autores como Marconi e Lakatos 2010 e Gil 2008 Isto porque é conduzir por meio de experimentação através de atividade prática desenvolvida por esta autoria conforme datado na produção As etapas compreenderam breve análise teórica seguida diretamente da avaliação empírico prático Primariamente realizouse o download do aplicativo CISCO PACKET TRACER e foram executadas as etapas sugeridas para a atividade prática descrita abaixo Através do uso do PACKET TRACER foi possível simular e ainda configurar toda rede lógica atendendo às especificações necessárias para a empresa fictícia Super Tech que conforme a atividade proposta possui 7 departamentos Engenharia Compras TI Interno e Infraestrutura Nessa dimensão solicitada foi informado que cada um desses departamentos deve conter 20 estações de trabalho Computadores 2 servidores e 2 impressoras totalizando total de 24 hosts por departamento A rede foi projetada para ser de classe C utilizando a topologia estrela o que facilita a organização e a comunicação interna entre os departamentos Não por menos para esta definição focouse no uso geral das redes 19216800326496 Para atender à necessidade de 24 hosts por subrede foi utilizada máscara de subrede apropriada Considerando uma rede de classe C com a necessidade de 24 hosts a máscara de subrede escolhida foi 255255255224 27 Essa configuração permite até 30 endereços IP por subrede sendo que cada subrede acomoda os 24 hosts necessários com margem de endereços disponíveis para o primeiro IP válido o último IP válido e o endereço de broadcast Foram realizados por exemplo a partir da máscara a determinação da rede hoste e broadcast conforme Tabela 1 Tabela 1 Definições Específicas Informações Gerais rede hosts broadcast 19216800 1 até 30 191168031 192168032 Entre 33 até 62 191168063 192168064 Entre 65 e 94 191168095 192168096 Entre 97 e 126 1911680127 4 1921680128 apenas por titulação Fonte Elaborado pelo Autor 2024 Assim estabelecidos estes parâmetros a rede da Super Tech foi configurada da seguinte forma para cada departamento Figura 1 Sistemática da Super Tech Fonte Elaborado pelo Autor 2024 Para interligar os departamentos foi utilizado o switch Cisco 295024 para cada um configurando cada switch para gerenciar suas respectivas subredes Em cada subrede foram criadas duas VLANs cada uma com 12 portas VLAN 1 as Portas 112 10 estações de trabalho 1 impressora e 1 servidor VLAN 2 as Portas 1324 10 estações de trabalho 1 impressora e 1 servidor tal como foi solicitado ao longo das atividades Essa configuração de VLANs permite segmentar o tráfego de rede dentro de cada departamento proporcionando uma melhor gestão de rede e Sistema Departamento de Engenharia Subrede 1921680027 Primeiro IP válido 19216801 Último IP válido 192168030 Broadcast 192168031 Departamento de Compras Subrede 19216803227 Primeiro IP válido 192168033 Último IP válido 192168062 Broadcast 192168063 Departamento de TI Interno Subrede 19216806427 Primeiro IP válido 192168065 Último IP válido 192168094 Broadcast 192168095 Departamento de Infraestrutura Subrede 19216809627 Primeiro IP válido 192168097 Último IP válido 1921680126 Broadcast 1921680127 5 segurança Por fim os departamentos de Engenharia e TI Interno foram configurados com endereços IP estáticos e dinâmicos os outros dois demais O servidor DHCP foi configurado para seguir a sequência dos endereços IP estáticos evitando conflitos e garantindo uma alocação ordenada dos endereços Em tempo para produzir com detalhamento os resultados foram seguidas as seguintes etapas ao longo desta pesquisa Etapa 1 download e a instalação do CISCO PACKET TRACER foi realizado o download do software do site oficial da Cisco e o instalei no computador realizandose o cadastro inicial necessário para o login na instituição de referência Etapa 2 criação da Rede Lógica foi iniciado um novo projeto no Packet Tracer e adicionado todos os dispositivos necessários incluindo switches Cisco 295024 e computadores impressora bem como os servidores respectivos Etapa 3 configuração das Subredes após tal etapa foram configurados cada switch para as subredes definidas 1921680027 19216803227 19216806427 e 19216809627 atribuindo os endereços IP conforme descrito Etapa 4 configuração das VLANs em frente criaramse duas VLANs em cada switch dividindo as portas conforme necessário VLAN 1 portas 112 VLAN 2 portas 1324 cumprindo as obrigações estruturais para a empresa Etapa 5 atribuição de IPs após foi configurado manualmente os endereços IP estáticos nos departamentos de Engenharia e TI Interno Etapa 6 logo após foi configurado um servidor DHCP para os departamentos de Compras e Infraestrutura assegurando que os endereços IP fossem atribuídos dinamicamente e sequencialmente Etapa 7 testes de Conectividade por fim foram realizados todos os testes de conectividade usando comandos de PING entre diferentes dispositivos em cada subrede e VLAN garantindo que todos os dispositivos pudessem se comunicar conforme esperado e investigando os resultados de conexão e não conexão A apresentação dos dados e dos resultados na seção a seguir não por menos ocorre por meio do uso de prints diretamente retirados do software datados respectivamente com a data de realização da pesquisa bem como com análise de conteúdo de Bardin 2011 que é uma breve discussão acerca dos resultados Exposto isto de fato essa abordagem metodológica baseada em simulação com o Cisco Packet Tracer permitiu a criação e validação de uma rede lógica eficiente e bem estruturada para a empresa Super Tech atendendo todas as suas 6 necessidades de conectividade e gestão de rede e não por menos exponenciando o conhecimento técnicoaplicado na área 7 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO As Figura 2 Figura 3 Figura 4 e Figura 5 apresenta as estruturas montadas no CISCO PACKET TRACER para cada uma das áreas da empresa com a respectiva conexão e em tempo com o traçado verde triângulo indicando que a conexão está ativa entre os computadores servidores e impressoras Relevante evidenciar que em cada um há duas VLAN VLAN1 e VLAN2 respectivamente Figura 2 Estruturação Área Engenharia Fonte Elaborado pelo Autor 2024 Figura 3 Estruturação Setor de TI Fonte Elaborado pelo Autor 2024 8 Figura 4 Estruturação Infraestrutura Fonte Elaborado pelo Autor 2024 Figura 5 Estruturação Compras Fonte Elaborado pelo Autor 2024 9 Essas estruturas montadas apresentam os seguintes componentes quando se fala em composição teórica A Switch Um switch também conhecido como comutador é um dispositivo de rede que conecta vários dispositivos em uma rede local LAN e usa a comutação de pacotes para receber processar e encaminhar dados para o dispositivo de destino correto Os switches operam na camada 2 camada de enlace de dados do modelo OSI mas também podem operar na camada 3 camada de rede em switches de camada 3 Eles são essenciais para o gerenciamento de tráfego de rede e podem segmentar redes para melhorar a eficiência e ainda a segurança Stallings 2014 Tanenbaum Wetherall 2011 Kurose Ross 2016 B Impressora Uma impressora é um dispositivo periférico de computador que converte dados eletrônicos em uma representação física em papel As impressoras podem ser conectadas a computadores ou redes permitindo que múltiplos usuários enviem documentos para impressão Existem vários tipos de impressoras como jato de tinta laser e matricial cada uma com suas próprias características e usos específicos Santos 2013 LePine 2012 Fisher 2014 C Personal Computer PC Um PC Personal Computer é um computador projetado para uso individual Os PCs são caracterizados por sua versatilidade e capacidade de executar uma ampla variedade de tarefas como processamento de texto navegação na internet jogos e programação Eles são compostos por componentes principais como CPU unidade central de processamento memória RAM acesso aleatório armazenamento HDD ou SSD placamãe e dispositivos de entrada e saída como teclado e monitor Patterson Hennessy 2013 Stallings 2014 Tanenbaum 2015 D ServidoresPT ServidoresP são as representações virtuais de servidores físicos dentro do ambiente de simulação do Cisco Packet Tracer Eles simulam funções e serviços que um servidor real pode fornecer como DHCP DNS HTTP FTP entre outros Esses servidores são usados para treinar e testar configurações de rede em um ambiente controlado sem a necessidade de hardware físico Santos 2013 Stallings 2014 Kurose Ross 2016 Com isto a estrutura técnica final com sua data de realização está apresentada na Figura 6 10 Figura 6 Sistema Completo para a Empresa Fonte Elaborado pelo Autor 2024 Relevante se faz mencionar o código aplicado determinado para estipular todas as duas VLANs este presente na Figura 7 a seguir Figura 7 Código VLAN Fonte Elaborado pelo Autor 2024 11 Por fim determinada a arquitetura do sistema foram realizados os testes para cada uma das estruturas Nesse horizonte por fim as Figura 8 e Figura 9 trazem respectivamente os dois testes de portas entre VLAN1VLAN1 e VLAN1VLAN2 para a avaliação gráfica para cada uma das estruturas Engenharia e TI Figura 8 VLAN1VLAN1 e VLAN1VLAN2 Engenharia Fonte Elaborado pelo Autor 2024 Para o caso da Engenharia o teste realizado entre 19216803 Computador 1 e 192168011 Computador 9 foi bem sucedido resultando em um ms 1ms com apenas um aproximado de 25ms mais lerdo Contudo todas as mensagens foram enviadas e foram recebidas com um TTL de apenas 128 Não por menos para uma conexão com o Computador 16 VLAN2 ocorreu timed out no TTL porque não se encontrou a conexão Figura 9 VLAN1VLAN1 e VLAN1VLAN2 Setor de TI Fonte Elaborado pelo Autor 2024 12 Para o caso Do Setor de TI o teste realizado entre 192168068 Computador 22 e 192168071 Computador 25 foi bem sucedido resultando em um ms 1ms em todos os casos Todas as mensagens foram enviadas e foram recebidas com um TTL de apenas 128 Não por menos à conexão com o Computador 40 192168089 VLAN2 ocorreu timed out no TTL porque não se encontrou a conexão Aos demais casos ocorreram estes mesmos resultados conforme arquivo final que foi produzido fundamentalmente Exposto isto em frente temse a conclusão 13 4 CONCLUSÃO A pesquisa realizada demonstrou a eficácia da utilização de ferramentas de simulação como o Cisco Packet Tracer para a criação e configuração de redes de computadores A metodologia adotada caracterizada por uma abordagem experimental e empírica permitiu o desenvolvimento de uma rede lógica que atende às necessidades específicas da empresa fictícia Super Tech Através de etapas bem definidas desde o download do software até a configuração das VLANs e a realização de testes de conectividade foi possível validar a funcionalidade e eficiência da rede projetada A escolha de uma máscara de subrede 255255255224 27 foi essencial para atender à demanda de 24 hosts por subrede garantindo uma alocação IP eficiente e sem conflitos A configuração das VLANs permitiu uma segmentação eficaz do tráfego de rede melhorando a organização e a segurança Cada departamento foi dividido em duas VLANs facilitando a gestão do tráfego e a resolução de problemas além de melhorar a performance da rede Os testes de conectividade realizados confirmaram que a comunicação entre dispositivos dentro de cada VLAN foi bemsucedida enquanto a comunicação entre VLANs diferentes falhou conforme esperado devido à ausência de configuração de roteamento entre VLANs Isso destacou a importância de um planejamento detalhado e da configuração de roteamento adequado para ambientes de rede mais complexos A implementação de IPs estáticos para determinados departamentos e IPs dinâmicos para outros mostrouse uma estratégia eficiente a gerenciar diferentes necessidades de conectividade e flexibilidade A pesquisa também ressaltou a importância do planejamento e da configuração adequada para criar uma rede de computadores funcional e eficiente A utilização do Cisco Packet Tracer permitiu a simulação de ambiente realista aplicando conceitos teóricos de redes de computadores de forma prática Assim sendo este trabalho não só cumpriu os objetivos propostos mas também contribuiu significativamente para o entendimento e aplicação prática significativa de conceitos de redes de computadores proporcionando uma base sólida para futuras implementações e estudos na área em fundamentalidade 14 REFERÊNCIAS FISHER Tim Printers Types Features and Uses Tech Documentation Press 2014 KUROSE James F ROSS Keith W Computer Networking A TopDown Approach 6th ed Boston Pearson 2016 LEPINE Louis Understanding Printers and Printing Technology New York Tech Press 2012 PATTERSON David A HENNESSY John L Computer Organization and Design The HardwareSoftware Interface 5th ed San Francisco Morgan Kaufmann 2013 SANTOS André L Redes de Computadores Teoria e Prática São Paulo Editora Ciência Moderna 2013 STALLINGS William Computer Networking with Internet Protocols and Technology 7th ed Boston Pearson 2014 MARCONI Marina de Andrade LAKATOS Eva Maria Metodologia Científica 7 ed São Paulo Atlas 2010 GIL Antonio Carlos Métodos e Técnicas de Pesquisa Social 6 ed São Paulo Atlas 2008 TANENBAUM Andrew S WETHERALL David J Computer Networks 5th ed Boston Pearson 2011 TANENBAUM Andrew S Structured Computer Organization 6th ed Boston Pearson 2015 Cisco Systems 2024 Cisco Packet Tracer Cisco Networking Academy Disponível em httpswwwnetacadcomcoursespackettracer KUROSE J F ROSS K W Computer Networking A TopDown Approach 7ª ed Boston Pearson 2016 15 16