LOCAL AREA NETWORK (LAN):
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TEMA: LOCAL AREA NETWORK (LAN):
Estudo de caso sobre a instalação em edifício residencial
RESUMO
O artigo aborda a instalação de uma rede local (LAN) em um edifício com seis apartamentos, mostrando os conceitos de uma rede local, suas características, vantagens e desvantagens quanto à implantação, principais equipamentos usados na rede, cabeamento, tomadas, sistema de segurança, sistema operacional (Windows Server 2003), uso de IPs, rede sem fio na área de lazer do prédio, Sala de equipamentos, Gabinetes, Backbone, distâncias, Armário de Telecomunicações. Além de apresentar graficamente o crescimento do acesso a redes no Brasil, a marca dos 100 milhões de novos computadores em 2012.
Palavras-Chave: Rede Local (LAN); Qualidade de Serviços (QoS); Wireless
ABSTRACT
The article covers the installation of a local area network (LAN) in a building with six apartments, showing the concept of a local network, its characteristics, advantages and disadvantages regarding the deployment, key equipment used in the network, cabling, sockets, security system , operating system (Windows Server 2003), use of IP, wireless network in the leisure area of the building, equipment room, offices, Backbone, distance, telecommunications closets. Besides showing graphically the growth of network access in Brazil, the 100 million new computers in 2012.
Keywords: Local Area Network(LAN); Quality of Service (QoS); Wireless
1. INTRODUÇÃO
A rede mundial de computadores é o maior sistema informático do mundo, nascida na década de 70 e atualmente é uma extensa rede de outras redes, se estendendo por todos os continentes, permitindo que milhões de pessoas compartilhem e troquem informações. A Internet faz a ligação em rede de instituições nas áreas do ensino e da cultura, escolas, centros de formação de professores, centros de recursos humanos, bibliotecas, órgãos governamentais, etc. Com isso, surge a necessidade do cidadão acessar várias páginas, em busca de serviços, informações, entretenimento entre outros.
Para que tenhamos acesso aos variados serviços, é necessário termos em nossas residências um acesso a Internet. Isso se dá através de uma rede. O acesso a uma rede era possível apenas em grandes instituições na década de 90, os usuários domésticos não tinham acesso à rede local e nem a Internet. A partir dessa década, houve abertura das fronteiras econômicas, possibilitando à compra de micro computadores por usuários domésticos.
Com a popularização dos micros computadores, e o crescimento do acesso a linhas telefônicas após a privatização do sistema Telebrás, surge a necessidade de acessar computadores, em redes com objetivos de trocar informações através de mensagens instantâneas, compartilhar arquivos e pesquisa por meio de sites de busca, como por exemplo, o site cadê, google, bing.
Uma rede local ou LAN (Local Area Network) é constituída por diversos equipamentos. Sua forma simples consiste num único computador ligado em um modem, conectado em uma linha telefônica. As LANs podem ligar diversos computadores e até interligar várias redes.
Com o crescimento das vendas de PCs e a democratização ao acesso a linhas telefônicas nos anos 90, a rede local passou aos índices de crescimento anos após anos. Segundo pesquisa do IBOPE realizada no ano de 2009, o Brasil tem 67,5 milhões de internautas. Sendo que no mês de setembro de 2009 eram 66,3 milhões de usuários da Internet, já em dezembro deste mesmo ano, chegou a 67,5 milhões, em apenas três meses surgiu 1,2 milhões de novos brasileiros acessando a rede mundial de computadores, fazendo com que o Brasil seja o 5º país com o maior número de conexões a Internet.
Com esses dados, observamos a necessidade de instalação de pequenas, médias e grandes redes, seja nas casas, apartamentos ou condomínios. O gráfico seguinte mostra esse crescimento em vários continentes.
Figura 1. Fonte: http://blog.corujadeti.com.br/o-crescimento-quanto-a-quantidade-de-interneautas-em-todo-o-mundo-de-2000-ate-2010/
A taxa de navegação do Brasil é superior a países europeus. Veja a tabela abaixo.
Tempo médio de navegação
Posição País Tempo
1º Brasil 48h26m
2º Estados Unidos 42h19m
3º Reino Unido 36h30m
4º França 33h22m
5º Japão 31h55m
6º Espanha 31h45m
7º Alemanha 30h25m
8º Itália 28h15m
9º Austrália 23h45m
Figura 2. Tabela de tempo médio de navegação. FGV
Segundo a Fundação Getúlio Vargas (FGV, 2009) são 60 milhões de computadores em uso, devendo chegar a 100 milhões em 2012, onde, 95% das empresas brasileiras possuem computador. Isso faz com que haja a necessidade de termos profissionais capacitados a criar e gerenciar redes locais, os quais, devem serem também orientados com suporte na instalação e manutenção periódica da rede local. Garantindo a esses profissionais um serviço de qualidade (QoS), pois é importante para manter o perfeito uso das redes. Este serviço pode, por exemplo, permear nos protocolos, nos parâmetros de segurança e instalação, em todos mecanismos envolvidos com a garantia de garantir a qualidade da rede.
O artigo aborda a instalação de uma rede local predial, em um edifício com seis apartamentos. Mostrando quais estruturas foram utilizadas, quais equipamentos, cabeamento vertical e horizontal, tomadas, sistema de segurança, sistema operacional (Windows Server 2003), IPs, rede sem fio na área de lazer do prédio, sala de equipamentos, gabinetes, Backbone, distâncias, Armário de Telecomunicações. Assim, identifica-se como problema do presente estudo analisar a viabilidade da instalação de uma rede local em um edifício residencial, aplicando as devidas técnicas previstas pelas normas reguladoras atuais. Garantindo assim, segurança e qualidade na devida rede.
É importante conhecermos as vantagens e as desvantagens do uso das redes, e também os cuidados que devem ser tomadas para evitar os possíveis problemas.
Então, como objetivos específicos traçados do projeto tem-se:
• Descrever o projeto Lógico e Físico com as configurações dos equipamentos, diagramas lógicos, de topologia e do cabeamento estruturado, além do plano de endereçamento IP e demais atividades que compõem um projeto de instalação de rede local.
• Instalar uma rede local predial em um edifício de três andares, com dois apartamentos por andar.
• Aplicar o padrão modelo OSI.
• Mostrar quais estruturas iremos usar, quais equipamentos, cabeamento vertical e horizontal, tomadas, sistema de segurança, sistema operacional (Windows Server 2003), IPs, rede sem fio na área de lazer do prédio, Sala de equipamentos, Gabinetes, Backbone, distâncias, Armário de Telecomunicações.
Mas afinal, qual é a vantagem da instalação de uma rede local? Primeiro podem listar o compartilhamento de arquivos, uso de softwares livres, compartilhamentos de periféricos, como impressoras, scanners, Access Point. Segundo, e o mais importante para a rede local predial, o compartilhamento de acesso à Internet sejam por cabo ou sem fio.
As redes também trazem junto com inúmeras vantagens algumas desvantagens:
• Ataques de vírus.
• Problemas com equipamentos – tais como: HUB, switch ou os servidores de rede.
• Invasão de hackers internos e externos.
O trabalho encontra justificativa, pois, como mostrado, o crescimento do acesso a Internet, o aumento das redes de computadores seja em locais residenciais, escritórios, empresas, exigem a necessidade de uma qualidade de serviço, projeto para execução da instalação, pois a tecnologia de transmissão está progredindo, as taxas de transmissão de informações estão se tornando elevadas, fazendo a substituição das atuais redes eletrônicas de banda larga para fibras ópticas. Partindo desse pressuposto temos a justificativa para a realização desse artigo, mostrar como deve ser feita a instalação de uma rede local baseado em referencial teórico.
2. REFERENCIAL TEÓRICO.
2.1. O crescimento da rede de computadores
Segundo Grinspum (1999), o crescimento científico e tecnológico são irreversíveis, e tende a ampliar, pois existe rede de conhecimentos que sempre se multiplicará. Partindo dessa fundamentação como a rede de computadores cresceu nos últimos anos. Segundo (Schaff, 1991 apud Grinspum, 1999, p. 15) vivemos a segunda Revolução Industrial com o crescimento da tecnologia. O caminho não tem mais volta, vivemos na era do conhecimento, da modernidade tecnológica, onde todos os dias são lançados equipamentos eletrônicos cada vez mais sofisticados e práticos no manuseio. Se conceituar a palavra tecnologia, pode conceituá-la conforme Gama (1987, apud Grinspum, 1999, p. 16) originado do grego (techné) que significa método, forma de fazer uma ação eficaz para atingir objetivos e resultados.
Grinspum (1999, p. 18) afirma que não pode, então, separar a tecnologia do homem, tanto no sentindo de possuir os conhecimentos e saberes.
Então, não pode negar que vivemos na Era do conhecimento, da informação, e essa Era se fundamenta também na rede mundial de computadores. Santana (2010) mostra as estatísticas de número de usuário, por exemplo, entre brasileiros com mais de 12 anos, 54% costuma acessar a Internet, ou seja, 81 milhões de pessoas. Ele afirma que o principal lugar de acesso são as lan house (31%), seguindo de suas próprias residências (27%) casa de parentes de amigos (25%), esses dados são de abril de 2010. Hugo Santana(2010) afirma que o Brasil é o 5º pais de maior números de conexões à Internet do mundo. Segundo ele, de outubro de 2009 a outubro de 2010, o número de usuários ativos, ou seja, aqueles que acessam a Internet regularmente aumentou 13,2% sendo que esta porcentagem equivale a 41,7 milhões de acessos. Se somar as pessoas que acessam do trabalho, esse número sobe para 51,8 milhões. Outro dado importante é que 87% dos internautas brasileiros entram na Internet semanalmente.
Santana (2010) afirma que esse aumento, segundo as pesquisas do Ibope Nielson Online, se deu à entrada da classe C para o clube dos internautas. Esse aumento deve manter nesse mesmo compasso.
Santana (2010) também menciona o tempo de acesso a Internet. Segundo ele o Brasil sempre obteve excelentes marcas, estando constantemente na liderança mundial. Em julho de 2009, o tempo foi de 48 horas e 26 minutos, considerando apenas a navegação em sites. O tempo sobe para 71h30m se considerar o uso de aplicativos on-line (MSN, Emule, Torrent, Skype, Orkut, Facebook, Myspace etc.) Também houve crescimento ao comércio eletrônico, em 2008 as compras pela Internet somaram 3,8 bilhões, 45% a mais em relação ao ano de 2007. Já para o primeiro semestre de 2009 a previsão é 4,5 bilhões de reais. Sendo que o valor médio de compras pela Internet é de 321 reais. O autor fala que para o ano de 2010 os números continuarão a crescer. Esse crescimento é devido ao número de vendas de micro computador, segundo o autor, será cerca de 100 milhões de computadores vendidos até 2012. Isso também fará o aumento do uso da banda larga no país. E a projeção é de um aumento de 8 vezes até 2012[; o número de conexões móveis cresceu de 233 mil para 1,31 milhão em um ano e a projeção é ainda mais com a vinda da 4G.
Segundo Antonioli (2011), o número de usuários de computador vai dobrar até 2012, chegando a dois bilhões. A cada dia, 500 mil pessoas entram pela primeira vez na Internet, a cada minuto são disponibilizadas 35 horas de vídeo no YouTube e cada segundo um novo blog é criado. 70% das pessoas consideram a Internet indispensável. Em 1982 havia 315 sites na Internet. Hoje existem mais de 174 milhões.
Pinheiro (2010) menciona o crescimento dos números de usuários nas redes de computadores e o crescimento do tráfego com os diversos tipos de serviços disponíveis na rede. Tais serviços como áudio, vídeo, dados, etc
Com o crescimento da rede de computadores, aparece a necessidade de mão de obra qualificada, segundo Kreutz (2005, p. 1) o mercado de redes é grande e a oferta de mão de obra qualificada não é suficiente para atender a demanda. Então, a carência de mão de obra qualificada se torna grave levando em consideração ao crescimento da rede de computadores.
2.2. Qualidade de Serviço – QoS
Segundo Figueiredo (1990 p. 1) A informação é um dos recursos básicos para o desenvolvimento em qualquer campo do conhecimento e da atividade humana. A gestão e o processamento de informação determinará e controlará os desenvolvimentos econômicos e industriais futuros. Partindo dessa afirmação e olhando dentro do aspecto da globalização, verifica-se a importância de traçar parâmetros de qualidade de serviço a redes, seja ela, eletrônica ou com o uso de fibra óptica. Pois os custos aplicados nessas novas tecnologias da informação não permitem erros por parte dos gestores e técnicos da área de informática.
Como citado anteriormente pode-se também fundamentar segundo (PINHEIRO, 2008) no crescimento exponencial do número de usuários de redes de computadores e, em conseqüência, um crescimento constante de novas aplicações geradoras de tráfego de diferentes naturezas (áudio, vídeo, aplicações em tempo real, etc) Daí, surge à necessidade de utilizarmos a qualidade de serviço para atender cada vez mais usuários exigentes. Onde os mesmos não aceitam ou compreendem muita das vezes os níveis do atraso máximo no transporte dos dados, da variação máxima desse atraso (jitter), das perdas permitidas ou da largura de banda disponível, como afirma Pinheiro (2008).
Outro ponto importante acerca da necessidade de uma qualidade de serviço em rede é que a tecnologia de transmissão está progredindo, as taxas de transmissão de informações estão se tornando elevadas, fazendo a substituição das atuais redes eletrônicas de banda larga para fibras ópticas, claro, com passos lentos. Mas essa realidade será concretizada num futuro próximo. Daí, já devem falar de Qualidade de Serviço (QoS – Quality of Service) seja em redes pequenas ou de grande escala.
Então, em uma instalação de rede local predial, devemos analisar que há necessidade de qualidade de serviço (QoS), pois segundo Figueiredo (1990) com o crescimento do uso das redes locais de computadores e a agregação de novos serviços e mídias como voz, dados, teleconferências, telefonia, Internet, multimídia, etc surgiu preocupação de criar critérios para ordenar e estruturar as devidas redes.
Mas o que seria a definição de QoS segundo (PINHEIRO, 2008)
Uma definição para Qualidade de Serviço (QoS) é dada pela recomendação I.350 do ITU-T, a partir da recomendação E.800, onde define-se a Qualidade de Serviço como sendo o efeito coletivo provocado pelas características de desempenho de um serviço, determinando o grau de satisfação do usuário, ou seja, a QoS pode ser definida como o conjunto de características de um sistema necessário para atingir uma determinada funcionalidade. Pode ser descrita ainda como um conjunto de parâmetros que descrevem a qualidade de um fluxo de dados específico, por exemplo, largura de banda, prioridades, etc.
Pinheiro (2010) também afirma que esses conceitos de qualidade de serviço podem ser mapeados e negociados pelos gerenciadores da rede, dependendo das alterações do sistema e dos usuários.
Segundo Pinheiro (2010) quando vamos traçar metas de Qualidade de Serviço temos que criar os parâmetros direcionados a:
• QoS definida pelo usuário - Esses parâmetros são mapeados e negociados entre os componentes da rede assegurando que todos podem atingir um nível de QoS aceitável
• QoS em sistemas multimídia - requisito básico das aplicações multimídia, uma vez que se exige que determinados parâmetros relativos a estas aplicações estejam dentro de limites bem definidos (valor máximo, valor mínimo, etc).
• Métricas de QoS - usadas para caracterizar e descrever o comportamento da rede no que diz respeito a sua utilização e performance.
(SANTANA, 2010) ainda reforça;
• QoS como mecanismo gerencial
• QoS de parâmetros
A Qualidade de Serviço (QoS) é importante para manter um requisito de operação na rede, buscando assim, a qualidade da aplicação dos parâmetros, mecanismos, algoritmos e protocolos. Partindo desses requisitos temos que criar alguns indicadores significativos para uma excelente performance da rede como afirma (PINHEIRO, 2008).
Abaixo uma tabela mostrando alguns exemplos de indicadores. Conforme (PINHEIRO, 2010)
Tabela 1- Principais métricas de performance
Métrica – unidade Descrição
Retardo/Atraso/Latência – ms Tempo gasto pela rede para transportar um pacote do transmissor ao receptor.
"Jitter"/ Variação do Atraso – ms Variação máxima do retardo entre pacotes de um fluxo. Se o atraso mínimo é 1ms e o máximo é 6ms, então o jitter é 5ms.
"Throughput" - taxa de bits por segundo Taxa de informação que chega e que é entregue por um nodo da rede por unidade de tempo.
Taxa de Perdas - % Pacotes perdidos em relação ao total de pacotes enviados.
Taxa de Erros - % Número de transmissões com erro em relação ao número total de transmissões realizadas.
Esses são exemplos de indicadores que podem colocar como parâmetros na qualidade de serviço de uma rede. Vale lembrar que esses indicadores podem ser implementados em qualquer tipo de redes, claro, sempre respeitando suas particularidades.
Então, segundo Santana (2010) A Qualidade de Serviço (QoS – Quality of Service) é o requisito das aplicações para qual exige-se determinados parâmetros. Ainda segundo Santana (2010) esses parâmetros podem ser atrasos, perdas, vazão. (Onde eles devem estar dentro de limites definidos, tais como: valor máximo, valor mínimo, etc.) Vemos como exemplo quanto às redes CWDM ( Coarse wavelength division multiplexing) e DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), onde dependendo da distância da rede podemos usar a rede CWDM ou DWDM, outro exemplo, usar cabo par traçado ou Wireless, o que vai determinar a escolha será justamente o parâmetro levantado pela QoS anteriormente.
3. METODOLOGIA.
A metodologia adotada no presente trabalho consistiu no estudo bibliográfico e estudo de caso acerca da instalação da rede local predial, com base nos autores: Hugo Santana, Messias B. Figuei, André Oliveira Silva, José Mauricio Santos Pinheiro, Diego Luís Kreutz. O local para a realização desse estudo de caso foi o edifício Brisamar localizado em Brazlândia. A escolha deste edifício foi devido ter alguns eletrodutos instalados, faltando apenas dois andares para concluir a instalação dos eletrodutos, tornando assim, viável a instalação da rede.
3.1. Escopo
Estão descrito no documento os projetos Lógico e Físico com as configurações dos equi-pamentos, diagramas lógicos, de topologia e do cabeamento estruturado, além do plano de endereça-mento IP e demais atividades compõem um projeto de instalação de rede local. O sistema operacional usado na rede é o Windows Server 2003, tendo em vista a facilidade na hora do suporte pela Microsoft. Vale ressaltar que este trabalho não aborda as possíveis configurações do sistema operacional, deixando para um outro trabalho futuro.
3.2. Descrição Sumária
Como mencionado anteriormente, este projeto de rede foi realizado no edifício Brisamar que possui 11,68m de altura (pé direito mínimo - 2,80 m, altura da laje 12 cm, cada andar totaliza 2,92m) com pilotis. O prédio possui três andares, sendo que cada andar possui dois apartamentos totalizando seis apartamentos. Cada apartamento tem dois pontos de redes formatos RJ45 já instalados. O condomínio possui também uma área de lazer que com acesso à Internet por meio de rede sem fio protegida.
3.3. Tecnologias Utilizadas
Para o funcionamento da rede local basicamente será utilizado o padrão modelo OSI. Dentre os materiais e equipamentos que serão utilizados estão: cabo UTP Categoria 6 (Norma ANSI/EIA/TIA 568-A – 568-B) para conexão dos equipamentos, Roteador e Switches CISCO e os protocolos TCP/IP e WPA2 este último utilizado na segurança da rede sem fio, além disso, será utilizada tecnologia Virtual LAN’s (VLAN), que permite a configuração de mais de uma rede segregada em um mesmo switch.
Inicialmente é disponibilizado um link de 10Mb que conectado a um Modem, provendo o acesso a Rede Local do prédio.
A rede tem um Roteador. Depois de várias pesquisas entre várias marcas e modelos, achamos o modelo CISCO Rv042, mais apropriado devido à grande aprovação no mercado e pelo custo benefício. Em sua especificação o modelo citado é usado para suprir as necessidades de pequenas empresas, no caso deste artigo, um prédio de três andares, dois apartamentos por andar, sendo dois pontos de rede por apartamento e uma área de convivência comum.
Como qualquer outro roteador, este também permite compartilhar uma conexão tanto com rede pública ou privada, para este projeto, proteger cada apartamento será uma das prioridades, para isso utiliza-se dois SWITCH gerenciável de oito portas cada, criamos VLAN´s para cada aparta-mento. Essas VLAN´s, têm como objetivo principal, realizar a segmentação de uma rede através da criação de múltiplos domínios de Broadcast.
Para segregar o controle de acesso entre as VLANs descritas e consequentemente proteger o acesso entre os pontos de rede, pode-se implementar uma política de acesso baseado em ACL através da criação de access-lists e vinculação das mesmas em suas devidas interfaces de rede. Porém não aprofundaremos esta discursão neste artigo devido ao tamanho da rede proposta e aos fins a que se destina, ficando este tópico para analise futura.
4. A INSTALAÇÃO DA REDE LOCAL PREDIAL
Conforme figura abaixo, baseada em testes de simulação feitos a partir da ferramenta CISCO – Packet Tracer, foi feito o esquema de instalação dos pontos de acesso da rede.
Figura 3. Esquema de instalação dos pontos de acesso à rede.
4.1. Tabela de trafego/técnico
A estimativa de trafego considerou uma rede com capacidade inicial de atingir a meta do projeto, ou seja, suportar 6 assinantes. Utilizando o mesmo padrão das operadoras, estima um consumo de banda de 1,6Kpbs para cada assinante. Sendo assim tem-se o seguinte cálculo:
Tabela 2. *Total da banda a ser contratada junto ao provedor.
Nº de Assinantes Consumo por assinante (Kbps) Total de Banda(Kbps) 50% de uso 10% Qualidade
6 - apartamentos 1,6kps 10MB 5MB 10MB*
4.2. Plano de Endereçamento – Endereços IP
Nesta seção do projeto, determinam o endereço de rede a ser utilizados, a máscara de sub-rede, as sub-redes, a faixa de IPs, a identificação da rede virtual e os usuários (com seus respectivos dispositivos) que utilizarão cada um dos IPs e especificação da configuração do Access Point.
Tabela 3 – Configuração de IP
Tabela de Configuração IP
Endereço IP utilizado Classe C: 192.0.0.0 Mascara de Sub-rede: 255.255.255.224
Sub-rede End.de rede End: Broadcast Intervalo de IP válido
0 192.168.0.1 192.168.0.31
192.168.0.1 - 192.168.0.30
1 192.168.0.32 192.168.0.63
192.168.0.33 - 192.168.0.62
2 192.168.0.64 192.168.0.95
192.168.0.65 - 192.168.0.94
3 192.168.0.96 192.168.0.127
192.168.0.97 - 192.168.0.126
4 192.168.0.128 192.168.0.159
192.168.0.129 - 192.168.0.158
5 192.168.0.160 192.168.0.191
192.168.0.161 - 192.168.0.190
6 192.168.0.192 192.168.0.223 192.168.0.193 - 192.168.0.222
Tabela 4. Cabeamento
Origem Destino
Conexão Porta/Ponto Localização Porta/ Ponto
Switch 01 2 1o. Andar Apartamento 101 – Sala 111
Switch 01 3 Apartamento 101 – Quarto 112
Switch 01 4 Apartamento 102 – Sala 121
Switch 01 5 Apartamento 102 – Quarto 122
Switch 02 2 2o. Andar Apartamento 201 – Sala 211
Switch 02 3 Apartamento 201 – Quarto 212
Switch 02 4 Apartamento 202 – Sala 221
Switch 02 5 Apartamento 202 – Quarto 222
Switch 02 6 3o. Andar Apartamento 301 – Sala 311
Switch 02 7 Apartamento 301 – Quarto 312
Switch 02 8 Apartamento 302 – Sala 321
Switch 01 7
Apartamento 302 – Quarto 322
Switch 01 6
Térreo Aréa de Lazer Access Point
4.2.1 Rede sem fio
Na instalação da rede sem fio que fica na área de lazer do condomínio tem um Access Point conectado na porta 6 do Switch 01 conforme tabela de cabeamento. Para a utilização desta tecnologia deve ser adotadas medidas de segurança, a fim de proteger a rede local, abaixo algumas iniciativas.
1. Alterar a senha administrativa
Acessar o painel de controle do roteador pelo browser usando o nome de usuário e senha (normalmente “admin”/“admin” ou administrator”/“administrator) no endereço indicado no manual do roteador (como http://192.168.0.1, http://192.168.1.1 ou http://192.168.0.254 – o endereço exato dependerá do modelo).
2. Habilitar a Criptografia
Os roteadores vêm de fábrica sem criptografia habilitada, o que significa que qualquer pessoa poderá ter acesso a sua rede. Várias opções de criptografia estão disponíveis, mas a escolha foi pelo WPA-2 ou “WPA2 Personal”. O WPA-2 utiliza chave de 256 bits é um método mais poderoso que o WPA, sendo uma ferramenta muito poderosa de criptografia já que sua chave aleatória pode conter até 63 dígitos alfanuméricos. Após selecionar WPA-2 como o mecanismo de criptografia a ser usado é necessário à criação de uma chave de segurança que é a senha de acesso a rede sem fio. Portanto, somente os usuários que tem acesso à rede sem fio deverão configurar esta chave em seus computadores.
3. Desabilitar o Gerenciamento Remoto
Como alguns roteadores vêm configurados com a opção de gerenciamento remoto habilitado por padrão, isso permite que qualquer pessoa acesse o painel de controle do roteador a partir da Internet. Esta com certeza é uma das maneiras de se conseguir acesso à sua rede e é por isso que o gerenciamento remoto deve ser desabilitado, a não ser que realmente seja necessário utilizar este recurso para gerenciar as redes de seus clientes remotamente.
Caso seja necessário o uso do gerenciamento remoto, é possível alterar a porta de acesso. Por exemplo, alterando a porta de acesso para 8081, usuários tentando acessar seu endereço IP sem o número da porta em seus pedidos (ex: http://200.200.200.200) não conseguirão ter acesso ao painel de controle. Para acessar o painel de controle remotamente deve-se neste caso incluir dois pontos seguido pelo número da porta (ex: http://200.200.200.200:8081), criando uma camada de dificuldade extra para se acessar o painel de controle do roteador remotamente.
4. Alterar o SSID padrão da rede
O dispositivo sem fio tem um SSID (Service Set Identifier, Identificador de conjunto de serviços) padrão de fabrica, por medida de segurança altere o nome padrão da rede (SSID). Ao utilizar o nome padrão do roteador (por exemplo, “linksys”) você pode acabar tendo várias redes com o mesmo nome na mesma área, o que pode confundir na hora de identificar que rede é a sua da lista de redes detectadas. Além disso, os hackers conhecem esses padrões e podem usá-los para invadir a rede. Mude o SSID da rede para uma expressão exclusiva e não relacionada aos produtos de rede utilizados. Como precaução extra, não deixe de mudar o SSID regularmente, para que, caso um hacker tenha descoberto o SSID da sua rede, seja necessário descobri-lo de novo e de novo. Os Access Point tem uma opção de ocultar o SSID, essa é uma boa maneira de segurança. Mas, para essa configuração todos do condomínio deverão saber o SSID da rede, já que o mesmo não aparecerá na lista de rede capturada pela placa de rede sem fio.
4.3. Definição de Cabeamento
O cabeamento estruturado baseia-se em normas internacionais que direcionam os fabricantes para um conjunto de soluções próximas, evitando as constantes alterações de produtos e a utilização de sistemas proprietários. As iniciativas buscam arquiteturas abertas, independentes do protocolo. As variações que existem entre uma norma e outra devem-se às categorizações e conceitos, porém tecnicamente elas se assemelham.
Todo o projeto é pautado nas normas internacionais, principalmente na ANSI/EIA/TIA 568-A (Comercial Building Telecommunications Wirimg Standard) – em 2002 alterada, tornando-se 568-B – e a ANSI/EIA/TIA 569-A (Commercial Building Standards for Telecommunications Pathways and Spaces). Como também, na norma nacional NBR 14565 (Procedimento Básico para Elaboração de Projetos de Cabeamento de Telecomunicações para Rede Interna Estruturada) da ABNT.
Na estrutura do cabeamento instalada no prédio, são utilizados cabos do tipo UTP (Unshielded Twisted Pair), chamados de par trançado, constituídos por fios metálicos trançados em 4 pares. Os fios possuem uma bitola de 22 ou 24 AWG e impedância de 100 ohms. Sendo eles categoria 6.
Por ser uma rede pequena, não tem cabeamento horizontal se conectando a backbone (cabeamento central). Os cabos são direcionados para cada imóvel, e são ligados em tomadas com espelho 4x2. Cada switch fica conectado à tomada RJ45, restando uma.
Os switches nos apartamentos são utilizados para centralizar os dispositivos. Estes switches são conectados num switch central, que se comunicará com o roteador que fará acesso externo. Essa distribuição de switches facilita a mobilidade da rede dentro dos apartamentos e da própria rede. Outra vantagem é evitar que aja concentração de broadcast num único equipamento, diminuindo a possibilidade de colisões.
O ponto central da rede está fixado no último andar do prédio, cujos equipamentos: roteador, switch, rack, correm menos riscos de violação ou destruição por pessoas não autorizadas.
4.4. Estrutura Física
A infraestrutura formada por (eletrodutos, eletrocalhas, acessórios) é aterrada em um único ponto. Preferencialmente na parte onde está o equipamento centralizador da rede. Tal aterramento atende à Norma ANSI/TIA/EIA 607 (Commercial Building Grounding and Bonding Requirements for Telecommunications).
As instalações de entrada no edifício que fornecem o ponto de interface entre o cabeamento externo e a intra-edifício foram realizadas pela operadora que fornece o sinal de Banda larga.
O procedimento consiste em interligar a rede que passa na rua em frente ao prédio com o DG – Distribuidor Geral, que fica dentro da edificação. Esse DG serve para que operadoras de telefonia fixa, de Internet ou TV a cabo entrem no prédio e cheguem até os apartamentos. Se essa entrada estiver superlotada por fios de outras empresas, a operadora abre uma nova entrada paralela dentro do DG para viabilizar a instalação.
Tanto os itens passivos quanto ativos da rede são identificados. A partir do padrão EIA/TIA 606 (Administration Standard for the Telecommunications Infrastructure of Commercial Buildings 1993).
1. Eletrodutos
Toda parte de tubulação da rede lógica foi implementada na construção do prédio. Forma de distribuição das barras
As barras saem do rack e descem em direção aos andares, por dentro das paredes. A sua distribuição nos andares é feita a partir de três rosqueáveis. Toda estrutura é fixada a 30cm de distância do cabeamento da rede elétrica e a 50cm do chão, dentro dos apartamentos.
O diâmetro dos eletrodutos em polegadas (mm) é de 1¼’’ . Com capacidade para 15 cabos UTP.
2. Cabeamento
Cada cabo que passar pelo eletroduto, tem uma sobra de 30cm nas tomadas e 15% a mais no seu tamanho. Esses procedimentos facilitam a manutenção caso necessário.
A distância máxima para a maior extensão dos cabos é de 90 metros.
São utilizados cabos UTP Cat6 (Norma EIA/TIA-568-B) que permitem a transmissão de dados há uma freqüência de 200/255 MHz e trabalham com a taxa de 1Gbps, onde dois de seus pares trabalham como receptores (Rx) e outros dois pares trabalham com transmissores (Tx); cada par tem capacidade de transmissão de 500Mbps, ou seja, recepção e transmissão; padrão 1000baseTX, no qual o passivo é mais caro e o ativo mais barato.
O padrão de codificação dos pares trançados é o T568-A (branco verde, verde, branco laranja, azul, branco azul, laranja, branco marrom e marrom). Conforme imagem abaixo.
CABO CROSS-OVER
Para montar um cabo normal (pino-a-pino), bastaria utilizar o mesmo padrão nas duas extremidades.
Figura 4. Esquema de pares traçados.
4.5. Detalhamento na Infraestrutura – Por Andar
À distância dos cabos é somado 15% de sobra, cada tomada tem 30 cm de sobra de cabo, dentro do rack deve sobrar 3m de cabos.
Tabela 5. Detalhe da Infraestrutura – por andar
Andar Descrição
1º Andar Distância do cabo que sai do rack até a caixa de transmissão do apartamento: 2,3m
Distância do cabo que sai da caixa de transmissão até o apartamento:
3,0m * 2 = 6,0m
Total parcial: 2,3m + 6,0m + (15%) + (30*2 = 60cm) = 10,1m
2° Andar
Distância do cabo que sai da caixa de transmissão do andar acima a caixa de transmissão do 2°: 2,3m
Distância do cabo que sai da caixa de transmissão até o apartamento:
3,0m * 2 = 6,0m
Total parcial: 2,3m + 6,0m + (15%) + (30*2 = 60cm) = 10,1m
3º Andar Distância do cabo que sai da caixa de transmissão do andar acima a caixa de transmissão do 3°: 2,3m
Distância do cabo que sai da caixa de transmissão até o apartamento:
3,0m * 2 = 6,0m
Total parcial: 2,3m + 6,0m + (15%) + (30*2 = 60cm) = 10,1m
Térreo Distância do cabo que sai da caixa de transmissão do andar acima a caixa de transmissão do térreo: 2,3m
Distância do cabo que sai da caixa de transmissão:
3,0m * 2 = 6,0m
Total parcial: 2,3m + 6,0m + (15%) + (30*2 = 60cm) = 10,1m
Distância total do cabeamento: 10,1m * 4 andares = 40,4m
Tabela 5. Detalhe da Infraestrutura – por andar
Baseado nos dados, a lista de material utilizado na instalação.
Tabela 6. Lista de material usado na instalação.
Produto Descrição Qtd
Caixa de transmissão 4x4 04
Caixa de passagem 4x2 07
Conector RJ45 macho Furukawa SOHO 30
Conector RJ45 Fêmea RJ5Ce 30
Guia Fio 10 metros 01
Testador Multi-modular KD-468/KD-468B 01
Alicate de Crimpar RJ-45 01
Velcro Rolo 01
Anilha identificação HG4 100 unit. 50
UTP Cat6 metro 80m
Switch CISCO 02
Access Point CISCO 01
Roteador CISCO v042 01
4.6. Instalação da rede
Esse tópico aborda como foi feita a instalação da rede local predial, usando o material descrito na tabela 6. Foram seguidos os seguintes passos:
1º. Separação do material necessário para a execução do trabalho;
2º. Verificação do espaço, onde foi observado que já existiam os eletrodutos instalados em alguns andares, saindo do térreo até o terraço, faltando apenas colocar eletrodutos em dois andares e os cabos UTPs em todos os andares;
3º. Escolha do local ande deveria ser instalada o rack com o switchs. Essa escolha segue algumas regras de segurança, tais como: Firewall, Filtros de conteúdos da web e proxy, acesso restrito de pessoas na sala, Antivírus, entre outros;
4º. Fixação dos switchs 01 e 02 não esquecendo a tabela 4;
5º. Colocação dos cabos UTP categoria 6 nos eletrodutos, usando um guia fio de 10 me-tros;
6º. Crimparem os cabos com RJ45 macho, e etiquetá-los de acordo com a tabela 4. Seguindo a Norma EIA/TIA-568-A;
7º. Colocação das caixas de transmissão e passagem, colocando e etiquetando os RJ45 fêmea com anilha de identificação;
8º. Teste com o multi-modular KD-468 os cabos UTP categoria 6e;
9º. Teste com chave de teste, possíveis radiação eletromagnética nos cabos;
10º. Instalação e configuração do Access Point na área de lazer do prédio;
11º. Instalação e configuração do servidor, usando o sistema operacional Windows Server.
Iniciam a instalação da rede primeiramente verificando as entradas e saídas dos eletrodutos. Foi observado que os mesmos estavam distante a 30cm da rede elétrica, com exceção de um eletroduto no 1º andar próximo a uma caixa de disjuntores. Fiz um teste de radiação eletromagnética, mas foi observado que não afetaria a rede.
Começam puxando os cabos de cima para baixo, ou seja, do 3º andar, passando pelo 2º andar até o térreo. Usam um guia de fio, nessa etapa tivemos algumas dificuldades na hora de colocar os cabos, alguns travavam no interior do eletroduto, mas com alguns movimentos circulares no guia, conseguíamos puxar o cabo até o outro lado, na caixa de transmissão até a caixa de passagem. Conforme figura abaixo.
Figura 5. Cabos na caixa de passagem 1º andar.
Terminando todo esse processo de passar os cabos pelo eletroduto, passam para a próxima etapa, a identificação com as anilhas e com a colocação dos RJ45. A colocação dos RJ45 macho não teve problema. Tive algumas dificuldades na hora de usar o Conector fêmea conforme a figura abaixo.
Figura 6. Conector Fêmea CAT5e
O problema era que alguns davam erro no teste, os fios não fixavam corretamente no conector, tive que retirar e crimpar novamente. Tive algumas perdas desse conector, mas consegui crimpa-los e fixá-los nas caixas. Então, fui passando os cabos, crimpando, testando e identificando com as devidas anilhas. Seguindo o esquema de instalação dos pontos de acesso à rede. Conforme a figura 3 e também conforme as tabelas 3 e 4.
Já a instalação do Access Point foi realizada sua fixação no térreo, na porta 6 do switch 01, os procedimentos da configuração do Access Point já foi especificado nesse trabalho no tópico 4.2. Rede sem fio na página 12.
Quanto à configuração do servidor, usando o sistema operacional Windows Server não iremos abordar nesse trabalho, pois o objetivo principal foi mostrar a instalação de uma rede local predial, à parte de configuração de software ficará para um próximo trabalho. Pois devido ao formato do trabalho ser um artigo não há espaço suficiente para abordarmos as configurações das máquinas, como por exemplo: configuração do Firewall, antivírus, filtro de conteúdo da Web e Proxy, entre outros aspectos.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Este artigo abordou a instalação de uma rede local predial. Foram definidos roteadores, switches, cabos e terminadores, baseado no custo benefício e no padrão de mercado, tornando mais prático o procedimento de documentação de uma rede. O objetivo foi alcançado, pois a instalação da rede foi realizada. Tivemos algumas dificuldades na hora de passar os cabos e na hora de instalar o Acces Point na área de lazer do edifício, pois havia interferências de outras redes, fizemos uma análise com o software Inssider versão 1.2.8.0331 da MetaGeek, 2007 e mudamos o canal. Com isso, tornou viável a instalação da rede, pois todos os apartamentos têm acesso a Internet de banda larga, com o sinal chegando em média 1,6 Mbps.
Outro fator importante no trabalho foi a criação de uma documentação da rede, pois o administrador e seus auxiliares possam recuperar a funcionalidade da rede no menor tempo possível quando ocorrer algum problema na rede. Recomendo como estudos futuros que seja criado um plano de segurança e política da referida rede.
Portanto, este estudo contribui para que o leitor, seja ele da área de TI ou não, compreenda o processo e protocolos que permeiam a instalação de uma rede local. Conclui-se, também, que as diversas proposições existem para tentar definir o que, onde e como se deve documentar em relação à rede. A importância desse estudo foi mostrar os passos, materiais, procedimentos e o referencial teórico para a montagem de uma rede. A contribuição é, sem dúvida, importante, pois orienta os diversos profissionais da área na hora de criar uma rede local. Os desafios foram grandes, pois tive algumas dificuldades na pesquisa bibliográfica, mas não foi obstáculo para a conclusão do referido artigo. Esse trabalho pode ser usado como fonte de pesquisa por empresas, técnicos de informática ou até mesmo alunos de cursos técnicos, graduação ou pós-graduação na área de TI. Deixam aqui para futuros estudos, a necessidade de criar para essa rede um sistema de segurança, abrangendo, por exemplo, a questão da Qualidade (QoS), instalação e configuração de software e sistema operacional, como: Plataforma Windows e uma outra dica importante, criar essa rede em sistema Linux.
6. REFERÊNCIAS
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Roberto da Silva Izidro
Graduado em Letras, dupla habilitação em Língua Portuguesa e Inglesa, pela Faculdade Caiçaras, 2005 Pós-Graduado em Literatura Brasileira pela Faculdade Central de Cristalina(FACEC) 2009, Professor da Disciplina Metodologia Científica da Faculdade Central de Cristalina, Professor de Língua Portuguesa e Inglesa pela Secretaria do Estado de Educação do Distrito Federal; Técnico em Informática.
Rodrigo Amorim Porto
Graduado em Sistemas de Informação pelo Instituto de Educação Superior da Paraíba (IESP) – 2006; Graduado em Administração pela Universidade de Brasília (UnB) – 2011; Pós-Graduado em Gestão de Tecnologia da Informação pela Faculdade de Engenharia Elétrica da Universidade de Brasíla (UnB) – 2008; Professor da disciplina Engenharia de Software e Gerência de Projetos no curso de Bacharelado em Sistemas de Informação da Anhanguera Facnet; Professor da coordenação de Pós-Graduação e Extensão da Anhanguera Facnet, atuando nas disciplinas Engenharia de Software e Metodologia de Pesquisa Científica; Analista Sênior da Diretoria de Tecnologia do Banco do Brasil S.A.
Lívia Carolina de Medeiros Porto
Graduada em Direito pelo Centro Universitário de João Pessoa (UNIPÊ) – 2007; Pós-Graduada em Direito e Processo do Trabalho pela Faculdade Processus – 2009; Pós-Graduada em Português Jurídico pela Faculdade Processus – 2010. Atualmente, é Coordenadora de Pós-Graduação e Extensão das Faculdades Anhanguera Facnet. Professora das disciplinas Direitos Humanos, Direito e Legislação, Direito Empresarial e Tributário das Faculdades Anhanguera Valparaíso e Fast. Tem experiência na advocacia nas áreas Trabalhista, Cível, Consumidor, Empresarial e Tributária. Faz parte do quadro do escritório Ronaldo Martins Advogados Associados.