Hoje, aprenderemos sobre os dispositivos de gateway e examinaremos todos os dispositivos necessários para o seu programa CCNA. Temos muitos dispositivos na Cisco, mas para passar no exame com sucesso, você precisa conhecer apenas três dispositivos. No final deste tutorial em vídeo, analisamos a transferência de dados, ou seja, como os dados são transmitidos por esses dispositivos. Com este vídeo, começaremos lições muito interessantes nas quais lidaremos com cenários da vida real do uso prático de equipamentos na Cisco. Não perderemos tempo e seguiremos imediatamente para a lição. O primeiro dispositivo que quero discutir hoje é o hub.
Um hub, ou hub de rede, é um dispositivo que cada um de vocês viu no seu ambiente de rede. Muitas pessoas chamam este dispositivo de comutador, e eu não entendo o porquê. O hub realmente se parece com um switch, tem muitas portas, mas é aí que as semelhanças terminam. Um hub não é um dispositivo inteligente porque não possui funções inteligentes. Não possui uma tabela CAM de hardware ou tabela MAC, como um comutador.
Basicamente, o hub está comprometido em aceitar a entrada de uma dessas portas, copiar essas informações e enviá-las para todas as outras portas. Assim, ele simplesmente atua como um repetidor. Ele combina dispositivos em um domínio de colisão, onde uma colisão é uma tentativa de dois ou mais dispositivos de iniciar a transferência simultânea de dados. Portanto, o domínio de colisão significa que, se dois dispositivos conectados a essas portas se comunicarem e um terceiro dispositivo tentar se conectar à rede, a transmissão de informações entre os dois dispositivos será interrompida e, após algum tempo, os dispositivos tentarão novamente a comunicação. Portanto, não há como o hub separar essas 2 conexões e isso significa que ele possui apenas 1 domínio de colisão.
O hub também possui apenas um domínio de broadcast. Isso significa que, se uma mensagem for recebida de uma porta, ela será transmitida em todas as outras portas. Nesse caso, transmissão de difusão significa enviar a mesma mensagem simultaneamente para todos os dispositivos conectados ao hub.
Se o volume de transmissão não for grande, não haverá problemas, mas pense no que acontecerá com a transmissão ininterrupta de bilhões de dispositivos na Internet. Se a transmissão do meu computador for enviada para todos os computadores do mundo e outros computadores fizerem o mesmo ao transferir dados, pense no que acontecerá com a rede. Será uma rede sobrecarregada e ineficiente. Portanto, se a rede ficar grande, o tráfego de broadcast deverá ser interrompido. O hub não pode fazer isso, ele receberá o tráfego de broadcast e simplesmente o copia para todas as portas.
Portanto, três coisas a serem lembradas sobre o hub não são um dispositivo inteligente, ele possui apenas 1 domínio de colisão e apenas 1 domínio de broadcast.
Agora vamos ver o que é um switch ou um switch de rede. Mas primeiro, observo que outro dispositivo, chamado de ponte de rede, ou ponte, ocupa uma posição intermediária entre o hub e o switch.
A ponte é um pouco mais inteligente que um hub, mas não tão inteligente quanto um switch. Mas se você está apenas começando sua carreira como um CCNA, há uma chance de 99,99% de nunca ver uma ponte de rede em sua vida. Portanto, você não precisa se preocupar com a ponte, porque ela não está no currículo mais recente da CCNA.
O switch é um dispositivo inteligente, inteligente, porque possui um ASIC, que é um circuito integrado aplicado. Isso significa que o switch tem a função de armazenar informações sobre o endereço MAC do dispositivo conectado a ele. Um dispositivo específico está conectado a cada porta do comutador e, em 10 segundos após ligar o comutador, ele já conhece todos os seus endereços MAC. Como isso nos ajuda?
Se um dispositivo tentar se comunicar com outro dispositivo em um endereço MAC específico, o switch poderá enviar essas informações apenas para um destino específico sem precisar repetir a transmissão para todas as 24 portas, para que os dispositivos não interfiram entre si na troca de dados. Ao contrário de um hub, cada porta do switch pode se comunicar com outra porta sem conflito com o tráfego proveniente de outras portas. Portanto, se o switch tiver 24 portas, ele terá 24 domínios de colisão.
Geralmente, supondo que nenhuma VLAN esteja configurada, o switch possui 1 domínio de broadcast. Isso significa que qualquer tráfego que chega através de 1 porta será distribuído para as 23 portas restantes como uma transmissão de broadcast.
Você pode perguntar o que é VLAN, mas, por enquanto, não precisa se preocupar com isso, veremos essa rede na última parte da lição do switch. Enquanto isso, suponha que o switch tenha apenas 1 domínio de broadcast. Portanto, é necessário lembrar que o comutador é um dispositivo inteligente, possui um domínio de broadcast e o número de domínios de colisão de comutadores é igual ao número de portas disponíveis devido à tabela CAM, que contém informações sobre os endereços MAC em que porta aceitar.
Em seguida, trataremos de um roteador ou roteador. O roteador é um dispositivo inteligente, possui tantos domínios de colisão quanto portas e possui muitos domínios de transmissão. O que isso significa?
Suponha que um roteador receba tráfego de broadcast de uma de suas portas, o que ele faz? Ele simplesmente o solta sem passar para o resto dos portos. O roteador é um dispositivo de borda. Em um dos tutoriais em vídeo anteriores, quando examinamos as sub-redes, dissemos que quando o cliente recebe o endereço IP do destino, ele o compara com o endereço e, se o endereço IP do dispositivo de destino estiver em uma rede diferente, ele envia este pacote ou essas informações. gateway. Portanto, na maioria dos casos, o roteador desempenha o papel de gateway de rede e cada interface de rede do roteador será conectada a outra rede. Compare o roteador com o switch, em que cada interface de rede deve se conectar à mesma rede. No caso de um roteador, cada uma dessas portas do roteador será conectada a uma rede diferente. Veremos o que isso significa quando discutirmos o tráfego de rede.
Como o roteador é um dispositivo inteligente, ele possui vários domínios de colisão e vários domínios de broadcast. Vamos dar uma olhada no processo de transferência de dados.
Suponha que o computador superior com o endereço IP 10.1.1.10 queira entrar em contato com o computador inferior cujo endereço é 10.1.1.11. No modelo OSI, sabemos que existem 2 conceitos de endereços: temos um endereço IP, este é um endereço de nível 3 e um endereço MAC pertencente ao segundo nível. Ao transmitir dados em uma sub-rede local, ou melhor, transmitir dados pela Ethernet, apenas endereços MAC são usados. Portanto, quando o endereço IP 10.1.1.10 deseja entrar em contato com o computador 10.1.1.11, ele precisa saber o endereço MAC.
Mas o computador superior possui apenas três tipos de informações: este é o seu próprio endereço IP da fonte de dados SIP: 10.1.1.10, o endereço IP do dispositivo com o qual deseja entrar em contato, ou seja, o endereço de destino DIP: 10.1.1.11 e seu próprio endereço MAC 1111. Mas ele não sabe o endereço MAC do dispositivo de destino.
Portanto, o computador superior usa um protocolo chamado ARP, que significa "protocolo de resolução de endereço". Permite determinar o endereço MAC de outro computador pelo seu endereço IP. Este protocolo envia um endereço IP solicitando ARP ao comutador. Como o ARP é tráfego de transmissão, o switch o recebe e o envia a todas as portas, ou seja, a todos os dispositivos conectados às suas portas. A ação do ARP é como se você na multidão chamasse seu amigo pelo nome. Imagine que em uma festa você grite o nome do seu amigo - todos os presentes o ouvirão, mas apenas o seu amigo que ouvirá o seu nome responderá. Da mesma forma, quando todos os computadores conectados ao switch receberem essas informações, apenas o computador com o endereço IP 10.1.1.1 responderá a ela, todos os outros simplesmente descartarão esse pacote. Ao mesmo tempo, o computador inferior pensa assim: “Sim, esse ARP é para mim. Quem o enviou precisa do meu endereço MAC ”, e ele envia uma resposta na qual coloca seu endereço MAC. Após receber uma resposta com o endereço, o comutador lembra que essa solicitação de ARP veio do computador 10.1.1.10 e, portanto, envia a resposta que veio de 10.1.1.11. Agora, nosso computador superior possui todas as informações necessárias para enviar o pacote: o endereço IP do dispositivo de destino, o endereço IP de origem, o endereço MAC de origem e o endereço MAC de destino.
Ele cria um pacote com essas informações e as passa para o comutador. O switch está procurando informações do segundo nível, porque é executado no segundo nível do OSI. Portanto, ele se conecta ao segundo nível de informação e diz: "OK, este pacote deve ser direcionado para o endereço MAC de destino 2222". Como eu disse, o switch possui inteligência, mas o que significa inteligência nesse caso?
Isso significa que, 20 segundos após a ativação do switch, o switch conhece todos os endereços MAC dos dispositivos conectados a ele, para saber a qual porta o endereço MAC específico está conectado. Ele sabe que o endereço MAC 2222 está conectado à porta à qual o computador inferior está conectado e encaminha o pacote apenas por essa porta, e o computador recebe informações.
No momento em que ele recebe o pacote, ele sai do 2º nível de informação e passa para o 3º nível, entende que o pacote foi desenvolvido para ele, recebe o pacote e a transferência é concluída.
Acabamos de analisar a transferência de dados em uma rede local, agora vamos ver o que acontece se você deseja transferir dados para fora da rede, ou seja, o endereço IP de destino não está na mesma rede que a fonte de dados.
Considere um cenário em que o endereço IP 10.1.1.10 deseja se comunicar com o endereço IP 30.1.1.1. Nos dois casos, presume-se que esqueci de mencionar no slide anterior a máscara da nossa sub-rede / 24, portanto seu endereço é 255.255.255.0.
Portanto, agora o computador superior deseja se comunicar com o computador inferior direito 30.1.1.1. Neste slide, não consideraremos o ARP, porque funciona da mesma maneira que no caso anterior. Quando nosso computador olha o endereço IP de destino, entende que 30.1.1.1 não pertence à mesma rede que 10.1.1.10. Nesse caso, o pacote deve ser transmitido para o gateway. Como sabemos, em um computador executando o Windows, ao configurar endereços IP, também configuramos o valor padrão do gateway, para que nosso computador saiba que o endereço do gateway é 10.1.1.255.
Agora, se ele conhece os endereços MAC, ele cria um pacote e, se não sabe, ele cria e envia a mesma solicitação ARP. O roteador 10.1.1.255 informará que o endereço MAC é AAAA, após o qual o computador criará o pacote apropriado. Não passaremos por toda a cadeia de comunicação dentro da mesma rede novamente, porque acho que no slide anterior você aprendeu como o ARP funciona.
Vamos supor que tudo isso seja feito para que o computador remetente saiba o endereço MAC de destino e envie esse pacote ao comutador. O switch sabe a qual porta o endereço MAC AAAA está conectado e encaminha esse pacote ao roteador. O roteador trabalha no nível 3 do modelo OSI; assim que recebe esse pacote, sai do nível 2 e passa para o nível 3. Ele vê nesse nível que o endereço IP do dispositivo de destino é 30.1.1.1. Depois de examinar a tabela de roteamento, ele percebe que ela não possui esse endereço. Não consideraremos em detalhes o roteamento entre roteadores, apenas tente entender como ele funciona. Roteamento é como os dispositivos se comunicam entre si; portanto, no nosso caso, o roteador 20.1.1.2, conectado à rede com uma máscara 30.1.1.255, informa aos outros roteadores: se você receber algum pacote para o endereço IP 30.1.1.1 por favor encaminhe para mim. Com essas informações, o roteador 20.1.1.1 atualizaria sua tabela de roteamento, certo? Não se preocupe se você ainda não entendeu o conceito de roteamento, porque nos tutoriais em vídeo a seguir, examinaremos mais de perto esse problema. Por enquanto, lembre-se de que o roteador 20.1.1.1 sabe que o caminho para o endereço 30.1.1.1 passa pelo roteador 20.1.1.2. Portanto, ele deve encaminhar o pacote recebido do primeiro computador para ele.
O que o roteador faz - ele atualiza as informações de origem e agora, além do endereço MAC de origem, ou seja, seu próprio endereço, ele conhece o endereço MAC do dispositivo de destino - este é o próximo roteador CCCS.
Quando um pacote chega ao roteador 20.1.1.2, ele passa do nível 2 para o terceiro nível, de onde pode ver a atribuição de endereços IP e entende que a rede com o computador 30.1.1.1 está conectada diretamente a ele. Ou seja, o roteador atualiza as informações do nível 2, onde já existe um endereço MAC da fonte DDDD e recebe o endereço MAC de destino - 4444.
Lembre-se de que o roteador possui 2 endereços MAC: o endereço MAC de origem do SM é a porta DDDD pela qual ele envia e não recebe dados. Como regra, é disso que você se confunde. Cada uma dessas portas possui seu próprio endereço MAC, e o endereço MAC de origem significa a porta pela qual os dados fluem.
Assim, nesse caso, essas informações são atualizadas e este pacote chega ao servidor de arquivos, o servidor de arquivos descarta as informações de nível 2, examina as informações de nível 3, vê que o pacote está endereçado a ela, recebe dados e vai sequencialmente aos níveis 4,5,6, 7, reconstrói os dados e retorna ao computador 30.1.1.1 a mensagem original.
É assim que os dados são transmitidos pela rede. Temos apenas três dispositivos de importância crítica e espero que você entenda tudo o que discutimos hoje. Como sempre, notarei que, se você tiver alguma dúvida sobre o vídeo de hoje, sinta-se à vontade para me escrever em imran.rafai@nwking.org ou deixe comentários neste vídeo.
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