Redes de Computadores
Depois de apresentar a estrutura geral de um data center, senti a necessidade de ir mais fundo. Há áreas que merecem atenção especial e uma delas é a sala de máquinas, onde nascem e se cruzam os caminhos da informação. A partir deste ponto, nasce uma sub-série: uma viagem pela mente de um projectista, a ideia é de explorar o coração técnico de um data center.
Nesta jornada, o meu objectivo é construir contigo um entendimento sólido desde o nível mais básico até ao mais avançado, com uma linguagem acessível, mas sem sacrificar a profundidade. Vamos começar com aquilo que está por trás de tudo, as redes de computadores.
O Que é uma Rede de Computadores?
- Os dispositivos (computadores, impressoras, câmaras) são casas e prédios.
- Os cabos e ligações desses cabos como estradas.
- Os dados podemos igualar aos carros que circulam entre os dispositivos.
O Olhar do Projectista
Quando um engenheiro projecta uma rede, a pergunta não é apenas “como ligar isto tudo?”, mas sim:
- Quem precisa de comunicar com quem?
- Com que frequência?
- Com que grau de urgência ou prioridade?
- E como garantimos segurança, desempenho e resiliência?
Com base nessas respostas, o projectista começa a desenhar uma topologia de rede ou seja, a forma como os elementos serão organizados e interligados, para poderem se comunicar.
Componentes Fundamentais de uma Rede
Vamos agora conhecer as peças principais de qualquer rede com analogias simples, mas técnicas.
1. Switch (Comutador) - pensa num switch como um cruzamento inteligente com semáforos. Ele recebe dados (os carros) e envia-os pela rua certa.
- Os switches de acesso ligam os dispositivos finais (servidores, PCs, câmaras).
- Os switches de agregação juntam o tráfego de vários switches de acesso.
- O core switch (núcleo) é o ponto mais rápido e confiável da rede, o “centro da cidade”.
- Switches modernos permitem criar VLANs, aplicar regras de prioridade (QoS), monitorizar tráfego e muito mais.
2. Router (Roteador) - se o switch comanda o trânsito dentro da cidade, o router é o posto fronteiriço: é ele que liga a tua rede interna a outras redes, como a Internet. Ele decide para onde enviar os pacotes com base em tabelas de rotas. Routers mais avançados usam protocolos dinâmicos (OSPF, BGP) para reagir a falhas e encontrar o melhor caminho.
3. Firewall - um firewall é como um segurança (porteiro) bem rigoroso num edifício onde a segurança é bem fortificada. Esse segurança só deixa entrar ou sair quem estiver devidamente autorizado. Em data centers, usamos firewalls de última geração, que não apenas controlam IPs e portas, mas também analisam:
- Qual a aplicação (e.g. Facebook vs SSH)
- Qual o utilizador
- Que comportamento está a ter o tráfego
4. VLAN (Virtual LAN) - imagina que tens um prédio com várias empresas. Todos usam os mesmos elevadores, mas cada empresa tem o seu andar isolado. Uma VLAN faz isso isola redes dentro do mesmo equipamento físico.
- VLAN 10 – Equipamento médico
- VLAN 20 – Administração
- VLAN 30 – Videovigilância
- VLAN 40 – Wi-Fi público
5. Endereçamento IP e Sub-redes - cada dispositivo tem um endereço IP, como se fosse o número da porta da sua casa. As sub-redes agrupam dispositivos que pertencem a uma mesma “vizinhança”. O projectista precisa de organizar os IPs com lógica:
- Para facilitar a gestão
- Evitar conflitos
- E garantir segurança
Camadas de uma Rede Bem Estruturada
- Camada de Acesso - onde os dispositivos se ligam (servidores, PCs, câmaras).
- Camada de Agregação - une e organiza os fluxos dos switches de acesso.
- Camada de Núcleo (Core) - liga todas as partes da rede com velocidade e redundância.
- Camada de Perímetro - onde se encontram firewalls, routers e a ligação ao mundo exterior.
- Controlar falhas com mais precisão
- Escalar a rede sem grandes mudanças
- Aplicar regras diferentes em diferentes pontos
Exemplo Prático de Rede Num Pequeno Data Center
- Os equipamentos médicos precisam de estabilidade e segurança total
- Os administrativos precisam de aceder a sistemas internos
- Os visitantes devem ter Wi-Fi, mas sem acesso aos sistemas
- A segurança exige videovigilância com grande largura de banda
- VLAN 10 - Equipamento médico
- VLAN 20 - Administração
- VLAN 30 - Médicos
- VLAN 40 - Visitantes
- VLAN 50 - Segurança
- A VLAN 40 (visitantes) não comunica com nenhuma outra
- As VLANs 10 e 30 têm firewalls e encriptação de ponta a ponta
- A VLAN 50 tem prioridade de banda para não perder frames de vídeo
- Quais os fluxos críticos? (latência mínima vs largura de banda máxima)
- O que pode falhar e como manter o serviço mesmo assim?
- Como isolar os serviços de forma lógica e segura?
- Como escalar daqui a 5 anos sem refazer tudo?
- Como garantir que a documentação está clara para futuras equipas?
- O segredo de tudo isso está no planeamento meticuloso.
Porque a essência de uma boa rede não é apenas funcionar mas sim resistir, evoluir e proteger os seus usuários.
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