Projeto de Rede Doméstica

Uma rede doméstica permite ligar diversos dispositivos, como computadores, televisões consolas de jogos, discos multimédia, NAS, etc.. Convém desde já referir que para a ligação dos referidos dispositivos, estes necessitam de possuir uma placa de rede, com ou sem fios.

Um dos objetivos da referida partilha, é a partilha da ligação à Internet que recebe do provedor de Internet, ou ISP (Cabovisão, Meo, Zon, etc.).

1 - Considerações Gerais da Rede a Implementar

Pretende-se criar uma Rede numa residência. que tem a seguinte planta:

Planta de Habitação

Existem os seguintes equipamentos para ligar à Rede:

  • 1 Computador tipo Desktop (torre) localizado no escritório. Tem placa de rede Gigabit;
  • Vai ser adquirida uma impressora de rede Wi-Fi, para colocar no escritório, com o objetivo de ser partilhada pelos restantes computadores;;
  • Vai ser adquirido um NAS com rede gigabit, para colocar no escritório. O objetivo é partilhar ficheiros do disco, nomeadamente vídeo para a TV, e seguranças das restantes máquinas. O utilizador tem um disco de 2 TB para colocar no NAS;
  • 3 Computadores Portáteis;
  • 1 Consola de jogos que permite Wi-Fi
  • 1 Televisão com placa de rede Wi-Fi

Existe um Router no escritório, o qual foi fornecido pelo ISP que fornece o serviço de Internet. Está a funcionar provisoriamente, até se encontrar a solução definitiva para a Rede.

Pretende-se que a rede tenha dispositivos próprios de partilha, pois o utilizador não está interessado em ligar os componentes ao Router fornecido pelo ISP.

A rede deverá ter a maior velocidade possível e o meio de comunicação preferencial é sem fios, embora se admitam alguns cabos, mas o menos possível.

O orçamento disponível é de 450,00 Euros para a Rede, Impressora e NAS. Pedem-se dois orçamentos, um de baixo custo, e outro até ao valor referido.

A local onde será instalado o equipamento de rede será o Escritório, que passamos desde já a referir como Área Técnica.

2 - Planificação da Rede - Arquitetura Lógica

Topologia - a topologia da rede a implementar será em estrela, uma vez que a ligação dos equipamentos estarão concentradas num distribuidor;

Meio de Comunicação - O meio de comunicação será misto de cabo e wireless;

Tecnologia de comunicação Com Fios (Wired) - uma vez que se pretende ligar um NAS na rede, é conveniente que a ligação tenha tecnologia Gigabit, pois o streaming de vídeo ocorrerá com maior fluidez e com poucas hipóteses de falhas. Uma vez que existe um desktop na Área Técnica (escritório), é conveniente que seja ligado através de cabo. Por exemplo, que se a rede sem fios "for abaixo", as definições terão de ser restauradas através de uma ligação por cabo. Assim, o Desktop constituirá o equipamento de Gestão da Rede (deve ser obrigatoriamente efetuada com ligação por cabo).

Tecnologia de Comunicação Sem Fios (Wireless) - A tecnologia sem fios a utilizar será o Wi-Fi. A velocidade vai depender da Norma (padrão) que seja selecionada. Atualmente existem três Normas de Wi-Fi:

  • Norma 802.11G - Permite velocidades até 54 Mbps à frequência de 2,4 GHz e cobre uma distância de 100 metros. Considerando que se entende por "distância" quando não existem obstáculos, como por exemplo, paredes. Esta Norma está em fim de vida, ou seja, está ultrapassada tecnologicamente, embora existam bastantes equipamentos com esta norma;
  • Norma 802.11N - Permite velocidades até 300 Mbps às frequências de 2,4 GHz ou a 5 GHz. Existem equipamentos que permitem velocidades até 600 Mbps apenas à frequência de 5 GHz. Esta é a norma atual, mas que brevemente vai entrar em decadência, daí os preços destes equipamentos terem vindo a baixar de uma forma substancial. A norma N permite distâncias até 400 metros.
  • Norma 802.11AC - Tecnologia emergente que será aprovada em 2014. De qualquer forma os principais fabricantes de equipamentos de rede já possuem equipamentos com esta norma. Os equipamentos podem ser adquiridos e as atualizações da norma serão efetuadas com lançamento de firmware de atualização. A norma AC permite velocidades superiores a 1 Gbps à Frequência de 5 GHz, sendo compatível coma as anteriores.
  • No orçamento, consideraremos as normas 802.11N e 802.11AC pois, na nossa opinião não faz sentido investir na norma 802.11G

Endereços IP - por uma questão de funcionalidade e de gestão da rede, os hosts (equipamentos que vão ser partilhados na rede) terão um IP fixo. É conveniente, pois algumas aplicações assim o exigem. A gama de endereços IP será de 192.168.184.2 a 192.168.182.9 (8 hosts).

Segurança - A segurança por hardware é efetuada pelo firewall do Router a selecionar. Na ligação sem fios, será utilizada a encriptação WPA2-PSK, com uma chave de acesso (passowrd) com pelo menos 30 carateres. Apenas poderão aceder à rede sem fios os equipamentos cujo MAC adress esteja autorizado. Adicionalmente, cada computador terá uma Suite de segurança por software , composta por Firewall e anti vírus.

O diagrama lógico da rede, é o seguinte:

Arquitetura Lógica Rede Doméstica

3 - Seleção de Equipamentos - Opção 1

Orçamento Rede Doméstica

Router - Trata-se de um Router com Wi-Fi norma AC, permitindo velocidades em Wi-Fi a 5 GHz de 1,3 Gbps, isto de acordo com o site do fabricante sendo compatível com as Normas N e A à frequência referida. A 2,4 GHz é compatível com as normas G e B. As principais funcionalidades são:

  • Dual Band - Emite em simultâneo a 2,4 GHz e a 5 GHz. A vantagem é que pode ligar equipamentos com qualquer norma e frequência, sem necessitar de efetuar alterações ou configurações no Router;
  • Duas portas USB-2.0, às quais pode ligar equipamentos USB para partilhar na rede (discos externos e impressoras);
  • 1 porta WAN rj45 (porta de Internet) e 4 portas LAN rj45 (switch de rede local) Gigabit;
  • Normas 802.11 b/g/n a 2,4 GHz e 802.11 a/n/AC a 5 GHz;
  • Rede de Convidados - permite criar duas redes par convidados, podendo estes aceder ou não à partilha da rede.
  • Produto no site do fabricante.

Cabo de Rede - optou-se por o cabo FTP por ser blindado ,atenuando as interferências Eletromagnéticas.

Impressora - A impressora foi selecionada após pesquisa no mercado dos Toner compatíveis. Encontra-se toners compatíveis a um preço muito acessível, pelo que esta impressora é uma boa compra. Tem rede sem fios norma G, suficiente para a funcionalidade.

NAS - tem uma boa relação qualidade / preço. Permite 2 discos de 2 TB cada. Com este equipamento é possível aceder a um filme gravado no disco e vê-lo na TV. Os discos não estão incluídos no equipamento.

3 - Seleção de Equipamentos - Opção 2

Vamos selecionar um Router com Norma N, com funcionalidades idênticas ao anterior, mantendo os restantes componentes.

Orçamento de Rede Doméstica

O Router selecionado é idêntico ao da anterior opção. Tem as mesmas funcionalidades, apenas diferindo na potência do sinal e na velocidade. Produto na página do Fabricante.

Para as funcionalidades requeridas pelo utilizador, os Router abaixo do preço ultimo preço indicado não são convenientes. Existem routers a partir de 15 Euros (Norma N), mas o desempenho fica muito aquém em relação aos apresentados.

O facto de ter apresentado duas marcas de Routers, apenas se deve á experiência que tenho com estes fabricantes. A Netegear e a Linksys são fabricantes de referência em equipamentos de redes, mas a SMC e a TP-Link também. Não apresento produtos Asus, porque deixei de comprar produtos desta marca, devido a considerar que a Asus engana os Clientes (poderei apresentar provas a quem as solicite).

4 - Arquitetura Física da Rede

Arquitetura Física de Rede Doméstica

O Router deve ficar afixado na parede, num local o mais alto possível. Deve de ser colocado mais ou menos numa zona o mais central possível (aproximadamente como na figura).

O facto de se terem comprado três cabos de rede e de só utilizar dois, foi propositado, pois é conveniente ter um cabo de reserva para o caso de necessitar de ligar por cabo um dos outros computadores.

Em relação ao NAS, dou um conselho. Valerá a pena investir um pouco mais num disco de 2 TB, preferencialmente igual ao que já possui. O objetivo é colocar os discos em Raid-1. A vantagem é que sempre que grava algo para o disco principal do NAS, este faz uma cópia para o secundário. Terá assim um backup permanente dos seus ficheiros.

Para consultar a forma como se configura um Router, visite a nossa Página de Configuração de Routers.

Opinião do Autor Sobre os Routers Fornecidos pelos ISP

Qualquer um dos ISP anteriormente mencionados fornecem o equipamento (correntemente denominado de "Router") que permite a criação de uma rede doméstica e consequentemente a partilha referida.

Na minha opinião, embora pareça louvável que o ISP forneça o referido equipamento, parece-me que tem alguns inconvenientes, pois:

  • O "Router" que o ISP fornece tem na realidade integrados um Router (acede a uma rede externa / do ISP / Internet), um switch (para acesso à rede doméstica) e uma bridge (faz a ponte entre a rede doméstica e a externa). Estes dispositivos (ou funcionalidades), fazem parte de qualquer "router" atual.
  • O referido Router tem ainda um modem (modula e demodula o sinal de Internet) e um MTA que permite ligar o telefone.
  • Desta forma, o ISP vai reduzir custos com equipamentos, pois caso contrário forneceria um modem e um MTA, ficando ao critério do utilizador a aquisição de um Router para partilha de ligação por outros equipamentos;
  • O grande inconveniente desta situação, é que embora o "Router" seja de determinado Fabricante, a Firmware é desenvolvida pelo ISP, o que normalmente traz alguns problemas;
  • O Firmware é um software que está embutido num chip do Router, cuja finalidade principal é fornecer protocolos de rede, segurança e controlo administrativo do Router. Igualmente permite efetuar correções ao hardware;
  • No caso dos protocolos, o ISP faz as correções devidas, pois é ele que os conhece. Já no caso das correções de hardware, o ISP não tem competências técnicas para o fazer. Posso garantir que já detetei uma anomalia no Firewal de um determinado Router de um ISP, o qual impedia ter um p2p ligado e em simultâneo o browser. Como o Fabricante do Router não dá suporte (ao utilizador final) dos Router que vende aos ISP, e sabendo nós como "trabalham" os nossos ISP, retirem conclusões;
  • Acresce ainda, que as permissões de administração do Router são limitadas, o que vai impedir, por exemplo e dependendo das políticas do ISP, a abertura de portas ou a criação de VPN.
  • Outra situação, é que na realidade o IPS está a dar-lhe acesso à sua rede para depois fazer o encaminhamento para a Internet. Ou seja, quando liga o Router, está a aceder à rede ISP, com um Router com firmware desenvolvido pelo ISP, o qual pode aceder ao seu computador.

Para quem tenha possibilidades, a opção preferível é insistir com o ISP para lhe colocarem um Modem e um MTA e adquirir o seu próprio Router. Caso não seja possível, coloque o Router do ISP em modo de Bridge (questione o ISP como se faz) e use o seu próprio Router. Assim, o controlo por parte do ISP "pára" no equipamento dele.

 

Autor: José JR Crispim
Publicado em: Junho de 2013

Nota: se verificar alguma incorreção no presente artigo ou pretender acrescentar algo mais, pode enviar-me um e-Mail. Publicarei a correção e colocarei o autor da mesma.

 

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