Laboratório de Cabeamento¶

Objetivos:¶

• Conhecer os padrões mais utilizados para o cabeamento de rede e aprender a confeccionar um cabo de rede.
• Realizar a configuração física inicial de todos os equipamentos que compõem o kit de trabalho de Cloud Computing.
• Garantir que a infraestrutura física esteja pronta para a próxima etapa: o provisionamento dos servidores via MAAS.

Pré-requisitos:¶

• Leitura prévia sobre Ethernet, com foco nos temas:
  [Tanenbaum - Seções 2.2.2 Par Trançado, 4.3.1 Cabeamento Ethernet, 4.3.8 Ethernet de Gigabit].

Visão Geral do Kit de Cloud Computing¶

O seu kit contém os seguintes itens:

• 1 Roteador TP-LINK TL-R470T+
• 1 Switch DLink DSG-1210-28 de 28 portas
• 6 hosts (NUCs)

Passo 1 – Confecção do Cabo de Rede (Patch Cord)¶

Primeiro exercício:¶

Você irá confeccionar um cabo de rede para conectar seu notebook ao ambiente do kit.

Utilizaremos o padrão ANSI/TIA/EIA 568, com a categoria de cabo Cat6.

Resumo das Categorias de Cabos Ethernet:¶

Um resumo das diferenças entre as categorias de cabos Ethernet:

• Categoria 4 (Cat 4):

Suporta velocidades de até 16 Mbps. Pouco comum e geralmente substituído por cabos de categoria superior devido à sua limitada largura de banda.

• Categoria 5 (Cat 5):

Introduziu melhorias significativas na capacidade de transmissão de dados. Suporta velocidades de até 100 Mbps (Ethernet 100BASE-TX). Utilizado amplamente para redes Ethernet 100BASE-TX e também para redes de telefonia e vídeo.

• Categoria 5e (Cat 5e):

"E" significa "Enhanced" (Aprimorado). Melhorias adicionais na capacidade de transmissão e redução da interferência. Suporta velocidades de até 1 Gbps (Gigabit Ethernet) até 100 metros.

• Categoria 6 (Cat 6):

Oferece melhor desempenho e largura de banda em comparação com Cat 5e. Suporta velocidades de até 10 Gbps em curtas distâncias (até 55 metros) e até 1 Gbps em distâncias de até 100 metros. Categoria 6a (Cat 6a):

"A" significa "Augmented" (Aumentado). Melhorias adicionais na capacidade de transmissão e redução da interferência em comparação com Cat 6. Suporta velocidades de até 10 Gbps em distâncias de até 100 metros.

• Categoria 7 (Cat 7):

Introduzido para suportar o padrão 10GBASE-T. Oferece maior largura de banda e imunidade a interferências. Suporta velocidades de até 10 Gbps em distâncias de até 100 metros.

• Categoria 8 (Cat 8):

Projetado para atender às demandas de redes de alta velocidade, como data centers e backbone de rede. Suporta velocidades de até 40 Gbps e 100 Gbps em curtas distâncias (até 30 metros).

Revisão: Protocolo Ethernet¶

O protocolo Ethernet é um dos protocolos mais comuns e amplamente utilizados em redes de computadores. Ele define as regras para a comunicação de dados entre dispositivos em uma rede local (LAN - Local Area Network).

Aqui estão alguns pontos-chave sobre o protocolo Ethernet:

Meio de Transmissão: O Ethernet pode ser usado em diferentes tipos de mídia de transmissão, incluindo cabos de cobre (como o Ethernet de par trançado) e fibra óptica. Isso proporciona flexibilidade na implementação de redes Ethernet em diversos ambientes.

Quadro Ethernet: Os dados são transmitidos em unidades chamadas de "quadros Ethernet". Cada quadro possui um cabeçalho e um trailer, além dos dados propriamente ditos. O cabeçalho contém informações importantes, como endereços MAC de origem e destino, tipo de protocolo e verificação de erros.

Endereços MAC: Cada dispositivo em uma rede Ethernet possui um endereço MAC (Media Access Control) único, que é gravado na placa de rede do dispositivo. Esses endereços são utilizados para identificar os dispositivos na rede e determinar para qual dispositivo os quadros Ethernet são destinados.

Acesso ao Meio: O protocolo Ethernet utiliza um método de acesso ao meio chamado CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Isso significa que os dispositivos verificam o meio de transmissão para detectar a presença de sinais de outros dispositivos antes de iniciar a transmissão. Se ocorrer uma colisão (ou seja, dois dispositivos tentam transmitir simultaneamente), o CSMA/CD é usado para lidar com a situação e tentar retransmitir os dados de forma eficiente.

Padrões Ethernet: O Ethernet evoluiu ao longo do tempo, com diferentes padrões que especificam velocidades de transmissão de dados, tipos de cabos, e outras características. Alguns dos padrões mais comuns incluem Ethernet de 10 Mbps (10BASE-T), Fast Ethernet de 100 Mbps (100BASE-TX), Gigabit Ethernet de 1 Gbps (1000BASE-T), e 10 Gigabit Ethernet de 10 Gbps (10GBASE-T).

Lapidando o Projeto¶

Antes de iniciar a próxima etapa:¶

É obrigatório fazer o "reset" do switch e do roteador do seu kit!

Agora, utilizando o cabo que você confeccionou:

• Conecte seu notebook aos equipamentos (roteador e switch) para configura-los.

Configuração inicial do roteador:¶

• Usuário: admin
• Senha: cloud25 + letra do kit (exemplo: Kit G → senha: cloud25g)
• Altere a rede LAN:
  O IP do roteador deve ser configurado como 172.16.0.1/20.
  A partir deste momento, o DHCP do roteador começará a distribuir IPs na faixa 172.16.0.0/20.

Configuração inicial do switch:¶

• IP do switch: 172.16.0.2/20.

Passo 2 – Anotação dos MAC Addresses das NUCs¶

Na parte inferior de cada NUC, localize e anote o MAC Address de todas as máquinas.
Você precisará dessas informações durante a configuração do MAAS.

Identificação dos hosts (da esquerda para a direita):

• main
• server1
• server2
• server3
• server4
• server5

Passo 3 – Conexão Física dos Hosts ao Switch e Roteador¶

Com base na imagem de topologia (primeira imagem deste roteiro):

• Conecte os cabos de rede (pegar os cabos na caixa verde ao fundo do lab) no kit entre:
• Switch
• Hosts (NUCs)
• Roteador

Conclusão desta Etapa:¶

Com o cabeamento pronto e os dispositivos configurados, sua infraestrutura física está finalizada.
Agora você está pronto para seguir para o próximo passo:
Instalar e configurar o MAAS, que fará o provisionamento automático dos servidores bare-metal do seu kit.

👉 Continue para a seção Infraestrutura - MAAS no Roteiro 1.