Este documento discute técnicas para caracterizar o tráfego de rede e projetar a topologia de rede. Ele descreve como mapear comunidades de usuários e armazéns de dados, documentar fluxos de tráfego existentes e caracterizar a carga de tráfego. O documento também apresenta um modelo de projeto de topologia hierárquica de rede em três camadas: núcleo, distribuição e acesso.

1. Projeto de Redes de Computadores
Fatec São Paulo
Análise e Desenvolvimento de Sistemas
Aula 06 – Caracterizando tráfego de rede e projetando a
topologia de Rede – parte I
Dalton Martins
dmartins@gmail.com
São Paulo, setembro, 2011

2. O que veremos?
● Técnicas para caracterizar:
● fluxo de tráfego;
● Volume de tráfego;
● Comportamento de protocolos
● Faremos isso reconhecendo:
● Fontes de tráfego;
● Estruturas de armazenamento de dados;
● Documentação de aplicações;
● Uso característico dos protocolos e seu impacto no
padrão de tráfego.

3. Descobrindo comunidades de
usuários
● É comum encontrarmos nas organizações
grupos de usuários que utilizam determinadas
aplicações em rede que não são utilizadas de
forma geral por outros grupos;
● Isso configura, em nosso mapeamento, uma
comunidade de usuários de um determinado
tipo de aplicação;
● A existência dessas comunidades pode
determinar características específicas de como
a rede deve ser projetada.

4. Comunidades de usuários
● Mapeamos as comunidades buscando
identificar as seguintes informações:
● Nome da comunidade;
● Tamanho da comunidade (usuários);
● Localização da comunidade;
● Aplicações utilizadas.
● Esse mapeamento pode apontar times virtuais,
equipes remotas, novos modos de organização
que ultrapassam limites dos organogramas...

5. Armazéns de dados
● Acabam sendo regiões dentro de uma rede
responsáveis por hospedar conjuntos
fundamentais de dados:
● Nome do armazém;
● Localização;
● Aplicações hospedadas;
● Comunidade usuária.

6. Documentando fluxo de tráfego nas
redes existentes
● Envolve identificar e caracterizar fluxos de
tráfego individuais entre fontes e estoques;
● Auxilia a determinar a topologia dos roteadores,
seu posicionamento e seu papel estratégico na
estrutura da rede:
● ex.: roteadores que se tornam peers em protocolos
de roteamento como BGP.
● O objetivo é determinar o fluxo em megabytes por
segundo entre sistemas, máquinas, redes e
aplicações.

7. Tipos de fluxos
● Terminal/Host;
● Cliente/Servidor;
● P2P;
● Servidor/Servidor;
● Computação distribuída.

8. Mapeando fluxo
● Destinação 1:
● Fonte 1: mbps e caminho
● Fonte 2: mbps e caminho
● Fonte 3: mbps e caminho
● Etc....

9. Caracterizando a carga de tráfego
● Em geral, para calcular se a capacidade é suficiente,
precisamos de poucos parâmetros:
● Número de estações;
● Tempo médio que a estação está em repouso entre o envio
de frames;
● Tempo necessário para transmitir uma mensagem uma vez
obtido acesso ao meio.
● Exemplo:
– Capacidade da rede: 1Mbps
– 1000 estações;
– 1000 bits frames/s
– A rede está na sua capacidade máxima!

10. Lista de pontos a checar
● As fontes e armazéns de dados foram
identificados, assim como o tráfego entre eles?
● O fluxo de tráfego para cada aplicação foi
categorizado?
● Há estimativa para o consumo de banda de
cada aplicação?

11. Mudando da análise para o
projeto....

12. Projeto de Topologia Hierárquica
● O projeto hierárquico tem por objetivo organizar a estrutura da rede em
camadas discretas;
● Cada camada terá papéis e exigências técnicas específicas, facilitando a
manutenção, suporte e configuração da estrutura de rede;
● Uma típica topologia hierárquica é proposta em 3 camadas:
● Camada de núcleo: switches e roteadores de última geração otimizados para alta
disponibilidade e desempenho;
● Camada de distribuição: roteadores e switches que implementam as políticas de
acesso e distribuição. Em pequenas e médias organizações, as camadas de
distribuição e núcleo podem ser a mesma.
● Camada de acesso: camada que conecta usuários finais a rede.

13. 3 camadas
Núcleo
Distribuição
Acesso

14. 3 camadas
Acesso Distribuição Núcleo

15. 3 camadas

16. 3 camadas

17. 3 camadas
● O modelo em 3 camadas permite:
● Agregação de tráfego;
● Filtragem.
● Cada camada possui um papel específico:
● A camada do núcleo é responsável por transportar o
tráfego entre diferentes locais da rede;
● A camada de distribuição conecta os serviços da rede a
camada de acesso, implementando políticas de
segurança, roteamento, filtragem, QoS, VLANs...
● A camada de acesso consiste de roteadores/switches de
ponta, conectando e dando aos usuários da rede.

18. Importante dica de projeto
● Para trabalhar em 3 camadas, você deve
primeiro projetar a camada de acesso, depois
distribuição e, por último, a camada de núcleo.
● Dessa forma, podemos avaliar com mais
clareza o desempenho necessário para as
camadas de distribuição e núcleo;
● Podemos também reconhecer melhor técnicas
de otimização necessárias para cada camada.