Primeiras aulas do curso Redes parte 5: Wi-FI

Redes parte 5: Wi-FI

Conhecendo a rede - Introdução

Oi, tudo bom? Meu nome é Yuri Matheus e eu estarei com vocês nesse curso de redes sem fio e de redes wi-fi, vamos nesse curso aprender sobre como funciona uma rede wi-fi, quais são os padrões, quais são as frequências que elas trabalham, o que atrapalha o sinal da rede, como podemos melhorar um pouco os sinais. Vamos também dar uma pincelada em segurança, que apesar de não ser o foco do curso, vamos entender como funciona as criptografias, por que é importante ter a criptografia de uma rede sem fio.

Vamos partir desse cenário aqui, de uma empresa que tem um departamento totalmente conectado no cabo, diretamente no switch e vamos evoluir desse cenário, para esse outro cenário aqui, da mesma rede, na mesma empresa, porém já tendo uma topologia diferente, um switch que centraliza tudo, já tendo uma rede com dois pontos de acesso que trabalham em padrões diferentes, em frequências diferentes no mesmo departamento, uma rede que não tem cabos, é totalmente integrada por meio de uma rede sem fio.

Vamos entender também como funciona esse dispositivo aqui que é um roteador sem fio, roteador wireless, qual que é a semelhança dele com o ponto de acesso, quais são as semelhanças deles com o roteador normal.

Tudo isso vamos aprender por meio dessa ferramenta, que é o Packet Traces, que você deve conhecer do primeiro curso de redes, é legal você ter feito ele para fazer esse curso aqui, porque já vai estar mais familiarizado com os conceitos, já vai entender como cada equipamento trabalha na rede e vai poder aproveitar ao máximo essa parte das redes sem fio. Espero que vocês gostem do curso.

Conhecendo a rede - Conhecendo a Rede

Nós fomos contratados pela empresa para colocar a rede sem fio aqui no setor desenvolvimento, como desenvolvedores gostam de levar o seu próprio Notebook para desenvolver ou então gostam de se deslocar de um lugar para outro para mostrar as coisas que eles estão rodando para o pessoal, hoje em dia na rede, como está tudo ligado no cabo, eles não tem tanta liberdade assim, ele só podem ir até onde o cabo chega.

A gerente da empresa falou para colocarmos a rede sem fio, o wi-fi para que seus desenvolvedores tenham mais liberdade para poder realizar seus desenvolvimentos. Antes de começarmos a colocar os nossos dispositivos sem fio, vamos dar uma olhada para ver como está a rede atualmente.

Temos o nosso roteador que é o cara que roteia a rede, que vai fazer todo o tráfego de pacotes entre redes distintas, temos que ele está conectado também no switch que está conectado aos nossos dois computadores de desenvolvimento, se dermos uma olhada nesses computadores, podemos clicar neles, na aba Desktop, IP configuration, vamos ver que ele já tem um endereço IP que é distribuído automaticamente via DHCP.

Esse endereço, quem cuida dele é o roteador, sempre que um computador novo conecta à rede, o roteador vai lá e distribui esse novo endereço, dessa forma não precisamos ficar nos preocupando em atribuir manualmente os endereços, tendo que pensar nos problemas de conflito de endereço de IP, não precisa disso, o roteador já cuida disso para a gente automaticamente com o DHCP.

Temos que colocar o wi-fi na rede para que o pessoal comece a levar seus notebooks. Podemos vir aqui na aba “Network devices” e embaixo vamos ter a opção “Wireless devices”, nossos dispositivos sem fio.

Queremos um dispositivo que sirva de ponto de acesso para os laptops, celulares se conectarem por esse meio wi-fi, queremos esse ponto de acesso que o pessoal chama de “Access point” e aqui no Packet Tracer ele já nos deixa uma série de Access Points que conseguimos escolher.

O primeiro que tem aqui já serve para gente, que é o nosso Access Point PT, vamos só mudar o nome por exemplo, vou colocar aqui “Ponto de acesso”, só para ficar o nome mais legível para podemos nos lembrar o que é esse dispositivo.

Como tudo nessa rede vamos ter que conecta-lo em algum lugar, o cara que está fazendo essa conexão para nós e o Switch, podemos vir aqui em cabos, escolher o cabo direto, conectar na porta 0 do nosso Access Point e em alguma porta do Switch, por exemplo na porta 3, feita essa conexão já estamos prontos, nosso Access Point já consegue receber conexões sem fio de Laptops, celulares e assim por diante, então vamos testar.

Vamos vir agora no nosso “End devices” e colocar aqui um laptop, quando clicarmos no laptop vamos ver, pode clicar na aba “Desktop” e clicar em “PC Wireless”, mas ele vai levantar esse erro para gente falando que não temos uma interface wi-fi, uma placa de rede wi-fi, mas o que seria essa placa de rede wi-fi?

Essa placa de rede, assim como as placas de rede comuns, que servem para colocarmos o cabo para poder fazer a comunicação do computador com a rede, as placas de rede wi-fi servem para conectar o computador no dispositivo wi-fi para fazer essa conexão com a rede.

Por padrão aqui no Packet Tracer na Cisco, os laptops não vem com essa placa de rede já configurada, já instalada, precisamos fazer isso, para fazer isso temos que vir aqui na aba “Physical” e ele até já sugere uma placa de rede wi-fi para gente, que é essa aqui, que ele já deixa aqui no cantinho.

Para fazermos essa troca temos que primeiro desligar o laptop, clicar na placa de rede que já vem com o laptop e colocar aqui para o lado, quando fazemos isso conseguimos clicar nessa placa de rede, colocar no laptop e ligar ele de novo, pronto, já temos toda essa conexão pronta para conseguirmos fazer a conexão com o nosso Access Point. Para fazer essa conexão voltamos na aba Desktop, clicamos em “PC Wireless” e pronto, já temos aquela interface para conseguir ver os Access Points, os Wi-fi, que estão na rede.

Podemos vir aqui em “Connect”, clica em “Refresh”, ele vai atualizar a lista mostrando todos os wi-fi que tem para nos conectarmos, podemos clicar em “Default” e clicar em “Connect”, se fecharmos agora vamos ver que o nosso laptop já tá conectado no Access Point, mas como podemos ter certeza que isso vai estar funcionando?

Podemos testar, podemos falar para o nosso laptop tentar se comunicar com alguma daquelas máquinas de desenvolvimento ou até mesmo com o próprio roteador, para fazer isso podemos vir aqui na aba “Desktop”, no laptop, e vir em “Command Prompt”, comando que o pessoal geralmente usa para testar esse tipo de conexão é o “ping”, que vimos no primeiro curso.

Podemos vir aqui dar um “ping” e colocar o endereço do computador, por exemplo de desenvolvimento, quando clicamos aqui o “ping” vai mandar as quatro requisições para o computador e se viermos aqui em baixo nenhum pacote foi perdido, ele enviou quatro pacotes, recebeu os quatro pacotes que ele enviou e nenhum pacote foi perdido durante esse tempo, ou seja a nossa conexão está funcionando perfeitamente, mas como fizemos para conectar nesse Access Point?

Só chegamos, colocamos ele, atualizamos na lista de Access Points, clicou duas vezes e essa conexão estava pronta, mas como isso funciona geralmente na vida real? Geralmente quando vamos nos conectar com o Wi-fi de algum lugar a primeira coisa que fazemos é perguntar o nome daquele wi-fi, mas no nosso caso qual foi o nome desse nosso wi-fi?

O Packet Tracer por padrão já vem com o nome nos seus dispositivos wi-fi, já vem com o nome Default e se clicarmos no nosso Access Point, clicarmos em “Config” podemos ver aqui na porta 0, que é aquela porta que está conectada ao Switch, também temos outra porta que é a porta 1, essa porta é a que ele vai se conectar com todos os dispositivos do wi-fi, se ele tiver laptops, celulares e outros dispositivos, como por exemplo Smart TVs, ele vão se conectar nessa porta 1 do Access Point.

Aqui ele tem uma informação “Default”, que é o nome que ele deu para rede Wi-fi, para o Access Point, esse Default que está aqui, se olharmos para o lado ele chama de “SSID”, mas o que é SSID?

Esse SSID é justamente o nome do Access Point na nossa rede de computadores, ele que é o nome que o pessoal usa para conectar nas rede de computadores e uma coisa legal dele é que podemos ter o Access Point e podemos ter Access Point com o mesmo SSID, não na mesma rede, mas com o mesmo SSID, quando isso acontece o dispositivo que já se conectou no SSID antes vai chegar perto desse novo Access Point, desse novo ponto de acesso com wi-fi e por ter o mesmo SSID ele vai tentar se conectar, isso é legal porque o dispositivo também consegue se lembrar quais foram os wi-fi que ele já se conectou e tentar se conectar automaticamente, caso ele chegue na proximidade dele novamente.

Só que esse nome “Default” não é um nome muito sugestivo, podíamos colocar um nome que fizesse mais sentido para a rede que estamos trabalhando, no caso, como estamos no setor de desenvolvimento, um nome legal seria “Desenvolvimento”, vou colocar aqui para esse Access Point, quando colocamos aqui o nome “Desenvolvimento”, por padrão na Cisco só temos que fechar essa aba e se voltamos o nosso laptop perdeu essa conexão, porque ele perdeu essa conexão?

Porque ele não conhece esse novo SSID, para fazer ele se conectar novamente ao Access Point clicamos nele, clicamos na aba “PC Wireless”, “Connect”, damos um “Refresh” e apareceu para nós “Desenvolvimento” como o nosso dispositivo de rede, clicamos nele e clicamos em “Connect”. Se voltarmos aqui vamos ver que já está novamente conectado, se fizermos novamente o “ping”, dessa vez vou fazer o “ping” para o roteador por exemplo, a nossa conexão continua funcionando 100%.

É isso por essa aula, nos vemos na próxima, obrigado.

Conhecendo a rede - Entendendo os Padrões de Wifi

No outro vídeo colocamos aqui nosso ponto de acesso na rede, nosso Access Point, já conseguimos definir o nome desse Access Point na nossa rede, mudamos o SSID dele e já fizemos a primeira conexão com o Laptop. Só que fomos informados pela gerente do departamento de desenvolvimento que uma nova desenvolvedora chegou e quando tentou se conectar no ponto de acesso com seu Notebook, ela não conseguiu fazer essa conexão, o ponto de acesso nem sequer aparecia nas conexões do Notebook dela.

Porque isso está acontecendo? O que será que pode estar fazendo esse problema? Vamos tentar simular no Packet Tracer.

Vamos clicar no Laptop, colocar ele aqui na nossa área de trabalho e como vimos, por padrão no Packet Tracer os Laptops, os Notebooks não vem com uma placa de rede wi-fi já instalada, precisamos fazer essa instalação, vamos clicar nele, temos que desligar o laptop, tirar a placa de rede que vem por padrão, vamos colocar essa placa de rede aqui, wi-fi, colocamos a placa, vamos ligar o laptop e agora nosso laptop já está pronto para fazer as conexões com o ponto de acesso.

Vimos que para fazer as conexões vamos na aba “Desktop” e clicamos em “PC Wireless”, no Packet Tracer vai mostrar essa mensagem de erro falando que precisamos de um interface de rede sem fio para que essa interface gráfica, para que essa aba seja mostrada. Isso é porque para conseguirmos acessar essa interface precisamos estar conectados com uma placa de rede desses modelos que ele lista, ou uma “WPC300N” ou uma “WMP300N”.

Como colocamos uma placa de rede que não está nesses padrões, não conseguimos acessar a interface gráfica nessa versão do Packet Tracer, mas isso não vai ter problema algum pra gente.

Para nos conectarmos no wi-fi, como não temos acesso a essa interface gráfica, podemos vir aqui na aba “Config”, aqui em interface, se não estiver mostrando essa tela para você, é só você clicar que vai ter um DropDown, podemos clicar em “Wireless0” e aqui onde está o SSID colocamos aquele que configuramos no nosso Ponto de acesso, colocamos “Desenvolvimento”, é só fecharmos e esperar um pouquinho que a conexão deve ser feita, esperamos um pouquinho e não fez conexão.

Mas porque não fez essa conexão com o nosso ponto de acesso? Vamos dar uma olhada, será que é algum problema na placa de rede? Não sei, vamos dar uma olhada.

Clicamos no nosso Laptop e vamos dar uma olhada nas especificações dessa placa de rede sem fio que colocamos, colocamos essa placa aqui que tem no final o “–A”, quando clicamos nela ela fala que já disponibiliza para gente o módulo de 5 GHz, que é uma interface de rede sem fio, que faz a conexão com as redes sem fios “802.11a", mas o que seria essa “802.11a"?

Vamos dar uma olhada no nosso outro Laptop para ver a placa de rede que colocamos nele, se tem alguma diferença, porque aquele está conseguindo se conectar e esse aqui não.

Aqui no outro Laptop quando vamos aqui na aba de configuração, colocamos essa plaquinha aqui e vemos que ela disponibiliza para nós 2.4 GHz da interface de rede sem fio, será que esse é o problema de um Laptop conseguir se conectar com o ponto de acesso e outro não?

Vamos dar uma olhada nos Slides, vimos que o segundo Laptop que não está conseguindo se conectar tem esse padrão “802.11a", esse padrão foi um dos primeiros criados pela interface wi-fi, ele disponibiliza um tráfego na rede de até 54Mbps e trabalha na frequência de 5GHz.

Já aquele nosso outro laptop que está fazendo a conexão segue outro padrão, se lembrarmos como vimos no Packet Tracer ele trabalha na frequência de 2.4GHz e o padrão que ele segue é esse padrão aqui “802.11b”, nesse padrão “B” temos uma velocidade de tráfego de rede, de transferência de 11Mbps.

Logo no começo das redes wi-fi tínhamos esses dois tipos de padrões, o “a” e o “b” e eles tem algumas diferenças, como por exemplo, o padrão “a” é incompatível com padrão “b”, logo o padrão “b” também se torna incompatível com o padrão “a”, essa incompatibilidade é justamente porque eles trabalham em frequências diferentes, então os dispositivos que estão no padrão “b” não conseguem enxergar os dispositivos que estão no padrão “a” e vice-versa.

Mas não eram só essas as diferenças entre esses dois padrões de wi-fi, de rede sem fio, o padrão “a” tinha um preço muito maior para ser fabricado porque como ele trabalhava na frequência 5GHz, as peças que eram usadas para concluir esse padrão eram um pouco mais caras do que as que eram utilizadas pelo padrão “b”.

Não só isso, mas o padrão “a” tinha o maior consumo de bateria, justamente pelo fato da frequência ser um pouco mais alta, enquanto o padrão “b” tem menor consumo de bateria, ele foi muito mais adotado por fabricantes de laptops e celulares, justamente para poupar um pouco a bateria desses dispositivos.

Além desses padrões aqui, o padrão “b” também tem outra característica, ele trabalha na mesma frequência de aparelhos domésticos, ou seja, telefone sem fio, micro-ondas, Bluetooth, todos esses aparelhos que emitem frequências também, radiofrequências, trabalham em uma frequência muito próxima ao do padrão “b”, alguns na mesma frequência.

Além desses padrões com o tempo foram surgindo outros, por exemplo o padrão “g”, o padrão “g” também trabalha na frequência de 2.4GHz, logo ele também é compatível com o padrão “b”, o que torna ele incompatível com o padrão “a” por tabela. A grande diferença dele foi que ele conseguiu chegar na velocidade de 54Mbps igual ao padrão “a”, aqueles dispositivos que já trabalhavam no padrão “b”, conseguiriam também funcionar em um wi-fi que segue o padrão “g” só mudando o fato dele ter uma maior velocidade de transferência.

Além do padrão “g” existe também outro padrão bastante usado em redes sem fio que é o padrão “n”, esse padrão “n” também trabalha na frequência de 2.4GHz logo ele é compatível com o padrão “b” e com o padrão “g”, mas ele traz uma diferença boa nesse padrão que ele tem uma velocidade de tráfego de até 300Mbps, tudo isso ele conseguiu graças a uma tecnologia chamada “MIMO”, essas não foram as únicas melhorias que esse padrão nos trouxe.

O alcance do padrão 802.11n é muito melhor do que o do padrão “b” e do padrão “g”, logo o sinal dele também fica um pouco mais estável, além disso ele também é compatível com aqueles outros padrões por trabalhar na mesma frequência, ele também é compatível com o padrão “b” e “g”.

Tudo isso ele consegue graças a essa tecnologia chamada “MIMO”, que quando traduzimos para o português fica sendo a tecnologia de “Múltiplas entradas e múltiplas saídas”, o que é essa tecnologia? Basicamente, esse modelo de wi-fi vai ter mais antenas, essas antenas vão direcionar o sinal melhor para caminhos diferentes, então tem uma área de cobertura um pouco melhor do que nos outros padrões.

Vamos voltar no Packet Tracer e dar uma olhada no nosso cenário, vamos fechar o nosso Laptop, aqui temos o nosso padrão, o nosso Notebook que está com a placa de rede com o padrão 802.11a, esse cara aqui está trabalhando na frequência de 2.4GHz, se dermos uma olhada esse dispositivo aqui na Cisco já consegue fazer conexões com os padrões “b”, “g” e “n”, por causa da placa de rede que colocamos nele.

Mas agora que já sabemos isso, como podemos fazer esse nosso notebook se conectar na nossa rede? Se dermos uma olhada aqui na parte de dispositivos rede, aqui na parte de dispositivos sem fio, Wireless Devices, vamos ver que temos vários Access Points que conseguimos escolher.

Tem o Access Point que utilizamos no começo da aula, que segue os padrões “b” e “g”, tem esse outro Access Point que segue o padrão “a”, temos outros tipos de Access Points, seguindo o padrão “n”, esse aqui seguindo um outro padrão que é um pouco mais novo chamado padrão “ac”, vamos colocar um Access Point no padrão “a” só para vermos como ele se comporta na rede.

Clicamos aqui, colocamos ele na rede, vamos renomear ele e colocar “Ponto de acesso 802.11a", só para falar que esse ponto de acesso segue o padrão “a” da rede sem fio. Vamos conectar no Switch, colocar a porta 4 do switch na porta 0 do nosso ponto de acesso e como vimos nesse primeiro Access Point, precisamos configurar um SSID para ele só para fazer a conexão.

Vamos clicar nele e mudar o SSID, como estamos na rede desenvolvimento, vamos colocar também o SSID “Desenvolvimento” e aqui que vai entrar um certo padrão seguido por algumas empresas, como esse Access Point segue o padrão “a” é comum em algumas empresas por convenção colocar o sufixo “A”, só para falar que esse Access Point, esse ponto de acesso pertence a esse padrão, faz conexões com esse tipo de dispositivos wi-fi.

Para seguir essa convenção e para ficar mais fácil de lembrarmos vamos colocar aqui o SSID dele como “DesenvolvimentoA”, vou só fechar essa janela, vamos mudar no Laptop e colocar para ele se conectar no ponto de acesso com o SSID “DesenvolvimentoA”, quando fechamos aqui esperamos um pouco e a conexão entre esses dois pontos, entre o Laptop e o ponto de acesso foi feita bem rápido.

Se chegarmos no nosso laptop vamos ver que ele também já tem conexão com a rede, podemos fazer aqui por exemplo um “ping” para o roteador e temos sucesso, nosso computador já está conseguindo comunicar-se com as outras máquinas da rede, mas lembra do que tínhamos comentado que quem segue o padrão “b”, “g” e “n” não consegue enxergar quem está no padrão “a”? Vamos ver se isso é verdade.

Aqui nesse primeiro Laptop tínhamos acesso àquela interface gráfica, vamos clicar nele na parte “Desktop”, clicar em “PC Wireless” para ter acesso a interface gráfica, aqui na parte de “Connect” ele vai nos listar todas as redes que esse laptop consegue enxergar, ele já listou para nós só a rede “Desenvolvimento”, vamos atualizar, dar um “Refresh” para ver se ele simula essa informação, para ver se ele consegue ver aquela rede “DesenvolvimentoA” e ele não nos mostra.

Com isso nós conseguimos enxergar de uma forma um pouco mais clara que quem está naquele padrão “a” não é visto pelos dispositivos que não estão nesse padrão, que seguem os padrões por exemplo “b”, “g” e “n”.

É isso aqui que vimos por essa aula, agora na próxima aula vamos ver como implementar uma outra rede, aqui no nosso cenário, a rede comercial que os gerentes falaram para implementarmos também a rede sem fio nesse outro departamento e vamos implementar essa rede vendo algumas diferenças que podemos encontrar nesse caminho, algumas complicações.

Sobre o curso Redes parte 5: Wi-FI

O curso Redes parte 5: Wi-FI possui 93 minutos de vídeos, em um total de 34 atividades. Gostou? Conheça nossos outros cursos de Redes em Infraestrutura, ou leia nossos artigos de Infraestrutura.

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