Cenni di networking: Switching Routing Wireless LAN

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1 Cenni di networking: Switching Routing Wireless LAN v.1.0 del 29/05/2013 presso Televista Relatore: Albertini Andrea Brand Manager LevelOne Italia

2 Il Brand The Company Sede a Dortmund (Germania) Propietà del gruppo Digital Data Communications GmbH Fondato nel 1991 Presente in 60 paesi del mondo (20 filiali direttamente controllate) Oltre 560 prodotti a catalogo Filiale italiana nata a settembre 2007

3 Il Brand The Company Del gruppo Digital Data Communications GmbH fanno anche I seguenti brands: Equip: componenti passivi di networking e cablaggio IT Conceptronic: Accessoristica informatica

4 Il Brand The Company Come funziona il supporto tecnico di LevelOne? Tutte le richieste di supporto tecnico devono essere veicolate: Website: cliccando su «supporto» sul nostro sito web (con informazioni dettagliate e precise!!) Una risposta entro 24h (mediamente sotto le 3 ore), esclusi i festivi.

5 Il Brand The Company Che cosa fa il supporto tecnico LevelOne? Prevendita: Offriamo servizio di supporto nella progettazione di installazioni. Post vendita: in caso di problemi possiamo dare supporto nella risoluzione dei problemi, solo su quello che riguarda e compete i prodotti LevelOne. Cosa non fa il supporto tecnico LevelOne? Configuriamo i prodotti gratuitamente ai clienti. Andiamo a dare supporto on-site all utente finale/installatore.

6 Il Brand The Company LevelOne offre un catalogo prodotti che conta più di 400 dispositivi attivi: Networking Home: Switches, Routers, Media converter Wireless: access point indoor e outdoor, wlan controller e accessori Videosorveglianza: videocamere IP, sotware di gestione, NVR e accessori KVM e audio/video extender: KVM switch e extender, audio/video extender analogici e digitali su cavo cat. e IP Infinity: soluzioni di networking industriali a progetto Altro: printer server, accessori PoE, NAS e schede di rete

7 Il Brand The Company VENDITE 2012 Altro 5% Networking Home 5% Videosorveglianza IP41% Networking Pro 30% Networking Home Networking Pro Wireless Videosorveglianza IP Altro Wireless 19%

8 Il Brand I vantaggi Perché scegliere LevelOne: Probabilmente la più vasta offerta da parte di un unico brands riguardante sviluppo di soluzioni per infrastrutture dati, videosorveglianza IP e broadcasting audio/video. Un unico interlocutore per lo sviluppo di progetti (prevendita) e per il supporto tecnico post-installazione. Riduzione dei rischi dovuti ad incompatibilità rispetto all uso di prodotti di differenti brands in un unica installazione. Massima flessibilità per il supporto in installazione grazie ad un reparto di PM in grado di supportare anche con prodotti sviluppati ad-hoc.

9 Il Brand A chi si rivolge? System Integrator: operatori che offrono ai propri clienti soluzioni multitecnologiche. Elettricisti: installatori evoluti provenienti dal mondo elettrico con un elevata competenza tecnica. Operatori della sicurezza: realtà che operano nel campo della sicurezza (videosorveglianza, antiintrusione, allarmistica, automazioni) Informatici: rivenditori IT, consulenti informatici e tecnici.

10 Networking Switch e concetti base

11 Glossario Networking Switch e concetti base Host: Ospite. Dispositivo, Computer o altro che fa parte della rete. Ospitato dalla rete. Indirizzo Mac: Codice alfanumerico univoco (ogni dispositivo di rete ne ha uno diverso). Ogni dispositivo con connessione di rete (wired o wireless) ha già il suo indirizzo Mac. Indirizzo IP: Codice numerico che viene assegnato ad ogni hosts per essere raggiungibile. L'indirizzo IP può essere assegnato in automatico da un server (che si chiama server DHCP) o impostato dall'utente. Layer: Strato. Vengono definiti strati i diversi livelli di operatività delle reti Lan. Layer2 sono gli switch e Layer3 sono i router. Lan: Local Area Network. Rete localizzata in un punto geografico (locale) e da estensione territoriale ridotta. Wan: Wide Area Network: Rete estesa geograficamente. All'interno di una WAN possono esistere molte Lan. Switch: Commutatore. Si occupa di far transitare i dati da un host all'altro sfruttando gli indirizzi MAC. Router: Instradatore. Si occupa di instradare i dati sfruttando gli indirizzi IP.

12 Networking Switch e concetti base Local Area Network (LAN) e Wide Area Network (WAN) Le reti locali (dette anche LAN) sono reti informatiche in cui avviene lo scambio di dati tra diversi dispositivi collegati tra di loro. Le reti LAN sono geograficamente limitate e sono utilizzate prevalentemente in ambito locale (ufficio, scuole, pubblica amministrazione) Le reti geografiche (dette anche WAN) sono reti informatiche utilizzate per il trasporto tra differenti reti (reti LAN), possono essere considerate anche come insiemi di reti. La rete WAN più famosa è Internet!

13 Networking Switch e concetti base Suite di protocolli TCP/IP Per far in modo che i diversi dispositivi comunichino tra di loro, bisogna fare in modo che rispettino le stesse regole. Questo insieme di regole, si chiama Suite di protocolli TCP/IP. TCP/IP = è un insieme di protocolli che organizzano lo spezzettamento dei dati (che possono essere foto, file audio, dati di un database, video ed ecc...) in invio e la ricomposizione in ricezione. Nel networking le informazioni vengono spezzettate, organizzate, inviate, ricevute e ricomposte.

14 Networking Switch e concetti base Grazie alla sua semplicità e affidabilità la suite di protocolli TCP/IP è stata inserita anche in dispositivi non strettamente collegati con l'informatica.

15 Networking Switch e concetti base Indirizzi MAC Gli indirizzi (address) MAC, detti anche indirizzi fisici, sono univoci assegnati dal produttore a ogni singola interfaccia di rete. Gli indirizzi non possono essere cambiati* e pertanto rimangono sempre uguali, indipendentemente dalla rete a cui sono collegati. Gli indirizzi MAC vengono utilizzati dagli switch di Livello 2* per capire chi c è collegato ad una determinata porta e pertanto per dirottare i pacchetti. Vengono anche utilizzati per associare diversi dispositivi tra di loro (access point in modalità bridge per fare i ponti radio) o per fare la ricerca in rete di nuovi dispositivi collegati quando non è stato ancora assegnato un indirizzo IP o quando l indirizzo IP di fabbrica è fuori dal range della rete in cui si vogliono inserire Ogni dispositivo dotato di interfaccia di rete (LAN, wireless) ha una targhetta (generalmente uno stickers) con indicato il MAC address assegnato dal produttore.

16 Networking Switch e concetti base Indirizzi IP statici/dinamici Gli indirizzi IP possono essere modificati per adattarsi alla rete in cui sono inseriti. Possono essere impostati manualmente (definiti indirizzi IP statici) oppure in automatico (definiti indirizzi IP dinamici). L assegnazione degli indirizzi IP viene gestita da un server in rete detto DHCP (può essere il router, ma anche un server PC based, un access point ed ecc ) che si occupa di gestire le richieste che provengono dai DHCP client (i dispositivi configurati in modalità indirizzo IP dinamico). E buona norma stilare una lista degli indirizzi IP già occupati nella rete per prevenire problemi di conflitti di indirizzi IP. Accertarsi sempre che nella rete ci sia solo e soltanto un server DHCP!!!

17 Networking Switch e concetti base Vantaggi e svantaggi degli indirizzi IP statici/dinamici Un indirizzo IP statico permette di conoscere in ogni momento la posizione in rete del dispositivo (ad es. so che il server si trova a e la stampante a ), pertanto è la soluzione *corretta* per assegnare un posto nella rete ai dispositivi che stabilmente sono presenti nel network o che in ogni caso non sono collegati anche in altre reti (ad esempio i computers dei clienti di un albergo). Un indirizzo IP dinamico, per quanto offra un vantaggio in termini di configurazione in una lan porta molti svantaggi e può essere tenuto in considerazione solo per lan piccole (domestiche), per il tempo necessario alla configurazione della rete o per ospiti temporanei della rete. Spesso si incontra il probema dell indirizzo IP dinamico dal lato internet quando ad esempio si vuole raggiungere un dispositivo da remoto (ad es. un dvr di videosorveglianza). In quei casi si può richiedere un aggiornamento della linea al proprio provider o l utilizzo di un servizio di dynamic dns supportato dal router (ad es.

18 Networking Switch e concetti base Tipologie di connessioni Rispettando le regole del TCP/IP diventa totalmente indifferente il sistema di trasporto dei pacchetti. I sistemi più diffusi sono: Cavo di rete Cat.5 o superiore. Questo cavo permette di trasferire dati alla velocità di 100Mbps, 1000Mbps o 10000Mbps fino a 100m di di distanza. Nella versione PoE (Power over Ethernet) negli standards IEEE802.3af/at oltre ai dati viene veicolata anche alimentazione fino a 30W per porta. Fibra ottica. La fibra ottica permette di far transitare dati a 100Mbps, 1000Mbps o 10000Mbps fino a 70km (con le tecnologie standard) e con la completa immunità da disturbi elettromagnetici. WLAN. Le tecnologie Wireless Lan veicolano nell'etere pacchetti sfruttando onde radio a frequenze di 2,4GHz e 5,4~5,8Ghz ad una distanza massima (con i dispositivi standard) di 15km.

19 Networking Switch e concetti base Lo switch (in italiano commutatore o interrutore) è un apparato che permette a diversi dispositivi di comunicare tra di loro. Sfruttando la suite di protocolli TCP/IP, dispositivi di rete, anche di diverso tipo (computers, stampanti di rete, videocamere IP ed ecc...), possono comunicare tra di loro, dato che sarà compito dello switch inoltrare I pacchetti alla corretta destinazione.

20 Networking Switch e concetti base Operatività degli switch Gli switch «standard» operano (salvo particolari eccezioni) al Layer2 (Mac Address). Memorizzando su una piccola memoria tutti i mac address degli hosts ad essi collegati e sa chi è collegato ad una determinata porta.

21 Networking Switch e concetti base Velocità Gli switch possono operare a diverse velocità: Fast Ethernet. Gli switch FastEthernet offrono una velocità di trasferimento dati pari a 100Mbps. Questa velocità è attualmente più che sufficente per la maggior parte degli usi standard di una rete. Gigabit Ethernet. Definiti anche come switch Gigabit, sono switch che hanno alcune o tutte le porte che lavorano a 1000Mbps. La velocità è pertanto superiore di dieci volte allo standard precedente. Utile quando applicazioni pesanti, come il Multimedia, necessità di ampia larghezza di banda o per collegare delle portanti (tratti di collegamento tra diversi switch). 10GB. Nuovo standard ad elevatissime prestazioni che permette di ottenere velocità fino a 10 volte superiori rispetto a quelle previste dallo standard Gigabit. Normalmente viene utilizzato per collegamenti tra switches e portanti.

22 Networking Switch e concetti base Connettività in fibra ottica Gli switch possono avere delle porte per il collegamento con cavi e/o tratte in fibra ottica. Attualmente lo standard più utilizzato per la fibra ottica in Gigabit Ethernet è quello con cavi con connettori LC, anche se vengono ancora installate tratte in SC. I moderni switch per interfacciarsi con la fibra ottica in standard LC utilizzano lo standard SFP. Lo standard SFP (Small Form-factor Pluggable transceiver) prevede un slot all'interno dello switch dove inserire il modulo adattatore per la fibra (minigbic). Questa soluzione permette di acquistare solo il transceiver in base al tipo di fibra ottica e non tutto lo switch.

23 Networking Switch e concetti base PoE Power over Ethernet Uno dei maggiori problemi relativa all'installazione di una rete Lan è la stesura del cablaggio per alimentare e connettere I dispositivi di rete. La Tecnologia Power over Ethernet, permette di veicolare su di un unico cavo di rete, dati (IP) e corrente elettrica, con indubbi vantaggi in termini di igiene del cablaggio.

24 Networking Switch e concetti base PoE Power over Ethernet I prodotti PoE (power over Ethernet) si suddividono in due gruppi: PSE (Power source equipment): dispositivi che si occupano di inserire l alimentazione sul cavo di rete (switch o iniettori) PD (Powered devices): dispositivi predisposti per l alimentazione PoE, come telecamere IP, access point o telefono IP.

25 Networking Switch e concetti base PoE Power over Ethernet Attualmente gli standards più diffusi sono: IEEE802.3af: prevede fino a 48V e 15,4W (ca. 13W garantiti) e veicola la corrente elettrica su solo 2 coppie di cavo IEEE802.3at: prevede fino a 48V e 30W (ca. 26W garantiti) e veicola la corrente elettrica su tutte le 4 coppie di cavi. La velocità massima di 100Mbps o 1000Mbps rimane invariata, così come la distanza massima dei cavi prevista dalle regole del cablaggio strutturato (100m).

26 Networking Switch e concetti base PoE Power over Ethernet Nella creazione di una rete LAN con alimentazione PoE centralizzata da uno switch c è da tenere in considerazione la potenza erogabile da quest ultimo. Tutti gli switch di rete PoE hanno un power budget che indica la potenza massima erogabile in contemporanea sulle porte PoE. E sempre da tenere in considerazione l assorbimento globale di Watts dei dispositivi che verranno alimentati dallo switch e confrontare tale valore con il power budget dello switch.

27 Networking Switch e concetti base PoE Power over Ethernet Vantaggi Un unico cavo per alimentazione e collegamento alla rete Lan Utilizzo di semplici e standard cavi Ethernet Cat.5 (o superiori) Nessun vincolo di posizionamento del dispositivo e/o periferica data dalla disposizione di prese di corrente Standard aperto. Qualsiasi dispositivo conforme a IEEE802.3af può essere installato in una rete con altri dispositivi, anche di altri vendor, conformi allo stesso standard. Nessuna riduzione di prestazioni nel traffico di rete Tecnologia di semplice implementazione e trasparente. Nessuna configurazione sugli apparati. Possibilità di implementare funzionalità PoE anche in dispositivi senza il supporto nativo.

28 Networking Routing Il router è un dispositivo che si occupa di far parlare due reti di livello diverso, instradando I pacchetti di una verso un'altra.

29 Networking Routing I router sono dei dispositivi che operano a più livelli e permettono di far transitare pacchetti dal livello 2 (Layer 2 Mac Address) al livello 3 (Layer 3 Indirizzi IP) e viceversa. L'utilizzo tipico di un router è quello di far condividere, in contemporanea, una sola connessione a internet a più computer o dispositivi di rete. Esistono diverse tipologie di routers: Con modem integrato Chiamati comunemente Modem-router Con Access Point wireless integrato Chiamati comunemente Router wireless (da non confondere con gli AP wireless) Con switch integrato Con firewall integrato Per offrire un controllo dei pacchetti in ingresso e uscita, offrendo sicurezza sul traffico dati

30 Networking Routing I router neccessitano di trasformare i pacchetti in transito per permettere a più hosts di poter sfruttare una stessa connessione internet in contemporanea. Il NAT (network address translator) si occupa pertanto di gestire le informazioni da/a internet. Il nat può pertanto essere considerato un firewall. Generalmente un NAT configurato di default non permette di poter accedere da internet verso lan. Il port forwarding permette di configurare il NAT per assegnare una determinata porta della WAN (internet) a una determinata porta della LAN (rete internet) permettendo così di poter accedere da remoto a un servizio/host della rete. Il DMZ (Demilitarized zone) è una funzionalità che permette di rendere pubblico un determinato host della rete al 100% delle sue porte. Ogni accesso al router da internet verrà dirottato sulla relativa porta del host impostato come DMZ.

31 Networking Routing I Router neccessitano principalmente di 3 tipologie di configurazione: Connessione WAN Da impostare in base ai parametri forniti dal provider dei servizi internet Connessione LAN Da impostare in base al tipo di rete utilizzata (DHCP, indirizzi IP ed l eventuale sezione wifi) Configurazione firewall Per permettere ad alcune applicazioni di essere raggiungibili da remoto (ad esempio un DVR).

32 Networking Routing Connessione WAN (rete esterna/internet): I parametri di configurazione del lato WAN del router sono forniti da provider. Tipologia di connessione Indirizzo IP pubblico (verificare che non si è dietro NAT) Eventuali parametri di DNS

33 Networking Routing Connessione LAN (rete interna): I parametri di configurazione del lato LAN sono decisi in fase di creazione della rete. Normalmente, se non ci sono particolari esigenze, la configurazione standard dei routers è la seguente: Indirizzo IP del router: quello standard di default DHCP abilitato (con un numero ristretto di IP) Wireless abilitato e con password WPA2

34 Networking Routing Configurazione firewall(rete interna): Generalmente è possibile configurare il NAT/Firewall tramite le impostazioni in Port Forwarding. E neccessario conoscere: L indirizzo IP nella LAN del destinatario (ad es. NVR) La porta che si vorrà usare da internet Le porte neccessarie (da controllare sul manuale o farsele fornire dal fornitore/produttore) Il protocollo (se UDP o TCP o entrambi)

35 Networking Routing Configurazione firewall(rete interna):

36 Networking Wireless Le tecnologie WLAN (wireless lan o Wi-Fi), permettono di far transitare nell'etere, attraverso onde radio, I pacchetti che transiterebbero via cavo di rete in rame o fibra ottica.

37 Networking Wireless La gestione della connessione senza fili avviene in modo trasparente e rapido. Esistono due tipologie di connessione: Point-to-point (ad-hoc): connessione punto-a-punto Infrastructure: dove è presente un dispositivo che centralizza gli accessi (access point) Gli standard attualmente diffusi sono: a: fino a 54Mbps e opera a 5.4GHz g: fino a 54Mbps e opera a 2.4GHz n: fino a 300Mbps e può operare a 2.4GHz e 5.4GHz E in arrivo lo standard ac che offrirà fino a 1Gbps

38 Networking Wireless Le connessioni wireless, pur offrendo numerosi vantaggi rispetto alle classiche connessioni cablate, soffrono ancora di numerosi problemi di sicurezza. L'assenza della neccessità di un contatto fisico alla rete per l'accesso, può permettere che ospiti indesiderati possano avere accesso a risorse, files o periferiche in rete. Il sistema più semplice di protezione di una rete wireless è dato dall'implementazione di una password criptata. Attualmente la tecnologia di criptazione più utilizzata è la WPA2 che offre un ottimo bilanciamento tra sicurezza e implementazione.

39 Infinity Presentazione

40 Infinity Presentazione Che cosa è Infinity di LevelOne? Infinity è una nuova famiglia di prodotti di LevelOne il cui scopo è l offrire soluzioni dalla massima affidabilità anche in ambienti estremi. Applicazioni critiche come: Installazioni elettriche (sottostazioni o impianti fotovoltaici) Installazioni rischiose (depositi carburanti o miniere) Trasporti (stazioni ferroviarie o aeroporti) Necessitano di prodotti particolari con certificazioni particolari! Infinity di LevelOne nasce proprio per offrire questi prodotti!

41 Infinity Presentazione Ethernet industriale Ethernet commerciale Operating Temperature -40 a +75 C 0 a 40 C Raffreddamento Passivo(fanless) Con ventole Materiale dello chassis Alluminio/ Metallo Metallo/ Plastica Dimensioni Ridotte Medie Voltaggio Di tutti i tipi ma i più diffusi 24/48V 12V Resistenza Polvere/ EMI / RFI Polvere Vibrazioni IEC Non richieste Shock IEC Non richieste Certificazioni CE, FCC, UL508 IEC 61850, GL EN 50121, EN CE, FCC

42 Infinity Presentazione

43 Dalla scelta dei componenti alla verifica del design Test di consumo Misurazione temperatura dei componenti interni Test operativi Test di temperatura Prove realidi 72 ore a -40~85 Switch a 40 Camera test temperatura

44 Infinity Presentazione Test delle vibrazioni

45 Infinity Presentazione Test di caduta

46 Infinity Presentazione EN Test immunità scariche elettrostatiche ESD Gun VCP EUT EN Transito corrente/immunità a raffiche Generatore EFT/B Morsa di iniezione EUT HCP

47 Infinity Presentazione EN Immunità da sovratensioni Sovratensioni EUT

48 Infinity Presentazione EMI Test radiazioni 2 m Antenna 3 m Tavolo di test 7m 4m 3m camera EMI Preamplificatore radiazioni Controller EMI Control Room Controllo esiti

49 Infinity Prodotti e tecnologie La gamma Infinity al momento conta 126 prodotti in continuo aumento! Switches: predisposti per l installazione a guida DIN o Rack 19» con o senza supporto all alimentazione PoE e porte per fibra ottica Media converters e serial servers: convertitori da cavo RJ45 a fibra ottica (o slot SFP per transceiver) e server seriali Routers: router 3G con slot per SIM con supporto nativo a VPN client e porta seriale Alimentatori: standard e guida DIN da 12V a 48V e da 36W a 480W Transceivers: per fibra ottica su standard SFP

50 Infinity Prodotti e tecnologie Switches IES porte Ethernet 4 porte PoE Chassis in alluminio IP30 e 1KG Alimentazione tramite terminal block Installazione a guida DIN, rack e pannello Operativo da -10 a +60 MTBF anni

51 Infinity Prodotti e tecnologie Switches IES porte Gigabit 2 slot SFP Gestibile (managed) Chassis in alluminio IP30 e 1.1KG Alimentazione terminal block o DC Installazione a guida DIN e muro Operativo da -20 a +60 MTBF anni

52 Infinity Prodotti e tecnologie Switches IES porte Gigabit + 4 porte FE PoE Porte PoE in standards 802.3af e 802.3at (30W) 2 slot SFP Gestibile (managed) Chassis in metallo IP30 e 1.5KG Alimentazione terminal block o DC Installazione a guida DIN e rack Operativo da -40 a +75 MTBF anni

53 Infinity Prodotti e tecnologie Media converter e serial server IEC-2000 Porta LAN 10/100/1000Mbps Slot SFP per transceiver minigbic Alimentazione da 12V a 48V Terminal block o 12VDC Chassis in alluminio IP30 0.8KG Installazione guida DIN Operativo da -40 a +75 MTBF 76,33 anni

54 Infinity Prodotti e tecnologie Media converter e serial server IED-1000 Porta LAN 10/100Mbps Porta serial RS232/422/485 DB9* Com virtuale Alimentazione da 12V a 32V Terminal block o 12VDC Chassis in alluminio 0.25KG Installazione guida DIN e pannello Operativo da -10 a +65 MTBF 70,06 anni

55 Infinity Prodotti e tecnologie Router IMR-1000 Porta LAN 10/100Mbps Slot per SIM standard HSUPA/HSDPA/UMTS/EDGE/GPRS/GSM VPN (Ipsec e PPTP) Supporto IP dinamici Porta serial UART Operativo da -30 a +70 IP30

56 Infinity Prodotti e tecnologie Alimentatori POW-4810 Uscita 48VDC 39,8W Dissipazione passive (privo di ventole) Predisposto per l installazione DIN Operativo da -10 a +60 Umidità da 20% a 90% (non condesata) MTBF 34.4 anni

57 Infinity Applicazioni Campo fotovoltaico Obiettivo: Infrastruttura di rete per videosorveglianza IP e accesso remote tramite rete 3G (non si dispone di linea dati fisica) Prodotti: Infrastruttura: switch IES-0882 con supporto modalità RING su fibra per creazione rete perimetrale ad anello Accesso remoto: IMR-1000 con sim abilitata al traffico dati Videocamere e NVR LevelOne standard: bullet 5Mpx FCS-5061 e NVR-4000

58 Infinity Applicazioni Raffineria carburante Obiettivo: Infrastruttura di rete per la gestione dei dispositivi con certificazione per l utilizzo e funzionamento in ambienti pericolosi. Prodotti: Infrastruttura: switch IES-1880 per la certificazione UL1604

59 Infinity Applicazioni Sito industriale Obiettivo: Gestione dei macchinari della produzione tramite remotizzazione su IP da sito remoto Prodotti: Infrastruttura: switch Rack 19 IES-1420 con media converter alimentabili via PoE IEC-1400 Server seriali: IED-1020 alla machine CN con collegamento in fibra ottica ai media converter per eliminazione disturbi lungo il collegamento al centro stella

60 Fine! Informazioni:

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