O que é configuração de rede?

Ela abrange todos os componentes de hardware e software físicos e virtuais em uma rede e os protocolos que ditam como os dados migrar entre eles.

A configuração de rede eficaz é crucial para otimizar o fluxo de tráfego, aprimorar a segurança da rede e melhorar a estabilidade geral da rede. Dada a complexidade dos ambientes híbridos e multinuvem distribuídos geograficamente de hoje, o uso de ferramentas de gerenciamento de configuração de rede é a melhor maneira de automatizar as tarefas de configuração e manutenção de dispositivos.

As ferramentas de configuração de rede fornecem aos desenvolvedores funcionalidades automatizadas de rastreamento de dados e relatórios em tempo real para que os administradores possam identificar prontamente alterações problemáticas na configuração e possíveis riscos à segurança. Elas facilitam alterações em massa (como atualização de senhas quando dispositivos estão comprometidos), permitem que as equipes restaurem rapidamente as configurações de rede para uma configuração anterior e ajudam as empresas a reiniciar dispositivos de rede após falhas.

Com funcionalidades de configuração de rede automatizada, as empresas podem agilizar a manutenção e o reparo de dispositivos de rede físicos e virtuais, reduzindo as interrupções de rede para os usuários e otimizando as funções de rede para os administradores.

As configurações de rede podem ser definidas por vários fatores (muitas vezes simultaneamente), mas dois parâmetros comumente usados são escala e topologia. Escala é o alcance geográfico dos componentes e dispositivos de uma rede, enquanto topologia é o arranjo físico e lógico dos nós e conexões em uma rede.

As PANs têm um pequeno alcance (geralmente menos de 9 m) e destinam-se a dispositivos periféricos usados por um indivíduo. Ao contrário de algumas outras configurações, as PANs não precisam de uma conexão ativa com a internet para funcionar.

As PANs podem ser vinculadas a redes de áreas locais (LANs) e outros tipos de rede de nível superior que usam um único dispositivo como gateway (conectando um controlador Bluetooth a um console de jogos, por exemplo).

Conexões sem fio e a cabo também podem criar PANs. Os administradores podem usar protocolos de comunicação de curto alcance (como Wi-Fi e Bluetooth) para criar redes pessoais sem fio (WPANs) para aplicações centradas em dados. E para criar PANs com fio, eles podem usar tecnologias como barramento serial universal (USB).

Quando você conecta seu notebook ou dispositivo móvel à rede em sua casa ou ambiente de trabalho, você está se conectando a uma LAN.

LANs são redes de computadores privadas que permitem que usuários específicos tenham acesso irrestrito à mesma conexão do sistema em um local central, geralmente dentro de uma milha e, muitas vezes, dentro de um edifício. Em uma configuração de LAN, os sistemas operacionais com reconhecimento de rede em dispositivos de usuário podem compartilhar recursos e dispositivos (impressoras e scanners, por exemplo).

As LANs podem usar uma variedade de topologias, incluindo estrela, barramento e árvore, dependendo dos requisitos e objetivos de rede de uma empresa.

LANs virtuais, ou VLANs, são redes de sobreposição lógica que agrupam subconjuntos de dispositivos de rede que compartilham uma LAN e isolam o tráfego de rede de cada grupo. As VLANs são comumente usadas em organizações que trabalham com ambientes de computação grandes e complexos porque permitem que os administradores criem segmentos de rede para transmissões de dados mais rápidas e seguras.

As configurações de WLAN permitem que os usuários se movimentem livremente pela área de cobertura sem o incômodo de transportar ou permanecer conectados a fios ethernet.

As WLANs expandiram significativamente as possibilidades de redes sem fio, levando a inovações como o sem fio móvel, a rede sem fio fixa (acesso por banda larga fixo que utiliza ondas de rádio em vez de cabos), a tecnologia sem fio portátil (também chamadas de "hotspots móveis") e a tecnologia sem fio infravermelha (permite a transmissão de dados usando feixes de infravermelho em vez de fios).

Uma VPN oferece uma conexão criptografada que oculta pacotes de dados enquanto os usuários estão conectados a uma rede pública (como a internet). As VPNs fazem túneis entre dispositivos conectados, encapsulando e criptografando dados à medida que atravessam a rede para evitar que informações confidenciais (como endereços IP, histórico de navegação, correspondência privilegiada e logística) sejam reveladas online.

As VPNs podem usar acesso remoto e configurações site a site. Uma VPN de acesso remoto pode, por exemplo, ajudar os trabalhadores remotos a conectar de forma segura seus dispositivos a uma rede do escritório corporativo de qualquer lugar. E os funcionários que trabalham em uma filial podem usar VPNs site a site para se conectar com segurança à rede do escritório principal.

Independentemente da dinâmica da rede, as VPNs ajudam a proteger os dados da rede contra ataques cibernéticos que buscam minerar, interceptar ou roubar informações privadas e confidenciais.

As MANs (também conhecidas como redes de médio porte) cobrem uma área maior do que as LANs, mas são menos extensas do que as redes de longa distância (WANs). Normalmente, elas abrangem várias LANs vinculadas usando tecnologia de backbone de alta capacidade ponto a ponto, que serve como um caminho de conexão primário entre dispositivos de rede.

As MANs podem abranger vários edifícios ou cidades inteiras, como é o caso das redes DSL e TV a cabo, que utilizam recursos locais e regionais comuns para conectar dispositivos na rede.

Uma WAN oferece acesso a vários tipos de mídias usando um único provedor designado. Não está confinada a nenhum território específico e não tem restrições geográficas.

As WANs podem ser redes ponto a ponto (onde os dispositivos enviam dados uns para os outros por meio de uma conexão privada) ou redes de comutação de pacotes (onde os dados são divididos em mensagens curtas, ou "pacotes", e enviados aos poucos) por circuitos compartilhados (podem seguir vários caminhos).

WANs híbridas e redes de longa distância definidas por software (SD-WANs) podem usar vários tipos de conexões de rede, incluindo redes privadas virtuais (VPNs).

O armazenamento em rede melhora a continuidade de negócios, por isso é crítico encontrar maneiras de maximizar o armazenamento de dados e automatizar os backups de configuração. As SANs ajudam as empresas a lidar com essas prioridades.

Como a rede por trás dos servidores, as SANs são redes de computadores de alta velocidade projetadas para fornecer acesso ao armazenamento em qualquer direção. O objetivo principal de uma SAN é facilitar grandes transferências de dados entre diferentes dispositivos de armazenamento e entre dispositivos de armazenamento e a rede de computadores.

Em uma topologia de barramento, todos os nós dos dispositivos estão conectados a um único cabo (conhecido como barramento ou backbone), como pontos de ônibus que se ramificam a partir de uma rota de ônibus, e os dados viajam em ambas as direções ao longo do cabo.

As redes de barramento são econômicas e fáceis de implementar, mas criam um único ponto de falha na rede; se o barramento falhar, toda a rede ficará inativa. Elas também podem ser menos seguras devido à infraestrutura compartilhada.

Além disso, como mais nós compartilham um cabo central em uma configuração de barramento, eles aumentam o risco de colisões de dados, o que pode reduzir a eficiência da rede e causar lentidão na rede.

As topologias de anel conectam nós de forma circular, com cada nó tendo exatamente dois vizinhos. Os dados fluem em uma direção ao redor do anel, embora os sistemas de anel duplo possam enviar dados em ambas as direções.

As redes de anel geralmente são baratas de instalar e dimensionar, e os dados fluem por elas rapidamente. No entanto, assim como as topologias de barramento, uma falha em um único nó pode derrubar toda a rede.

As redes de anel duplo protegem contra esse tipo de falha usando dois anéis concêntricos em vez de um. Os anéis enviam dados em direções opostas e, se o primeiro anel falhar, a rede muda para o segundo anel, adicionando uma medida de redundância à rede.

Em uma rede em estrela, todos os nós estão conectados a um hub central. Os nós estão posicionados ao redor desse hub central em uma forma que se assemelha a uma estrela. Se um único nó falhar, o restante da rede não será afetado se o hub central estiver operacional.

Em topologias em estrela, geralmente é fácil solucionar problemas e realizar o gerenciamento, o que as torna uma escolha popular para LANs. Sua estrutura centralizada também torna a adição ou remoção de dispositivos relativamente fácil, portanto o dimensionamento é mais fácil do que em outras configurações.

No entanto, o desempenho de toda a rede depende do hub central

Também chamadas de topologias espinha-folha, as redes de árvore combinam elementos de redes de barramento e estrela para criar uma estrutura hierárquica. Nessa configuração, um hub central serve como nó raiz, que se conecta a várias redes estrela em vez de nós individuais.

Os nós em uma rede de árvore dependem do nó central, criando dependências que podem afetar o desempenho da rede. As topologias de árvore também herdam vulnerabilidades de redes de barramento e de estrela; o ponto único de falha no hub central pode interromper toda a rede.

No entanto, as topologias de árvore otimizam o fluxo de dados, permitindo que mais dispositivos se conectem a um data center central. E como as redes em estrela, as topologias de árvore facilitam a identificação direta e a resolução de problemas com nós individuais.

Uma topologia de malha é uma estrutura de rede altamente interconectada em que cada nó está diretamente ligado a vários outros nós.

Em uma configuração de malha completa, cada nó se conecta a todos os outros nós dentro de uma única rede, criando caminhos redundantes para a transmissão de dados. O alto nível de interconectividade melhora a resiliência da rede e a tolerância a falhas, pois os dados podem ser redirecionados por caminhos alternativos quando uma conexão falha.

As topologias de malha parcial, em que apenas alguns nós estão diretamente conectados a todos os outros nós, oferecem um equilíbrio entre a robustez da malha completa e a economia das topologias mais simples.

A estrutura descentralizada das redes de malha reduz a dependência de um único ponto, o que pode melhorar a segurança e a eficiência da rede. As redes de malha também aceleram a transmissão de dados e aumentam a escalabilidade.

No entanto, eles introduzem mais complexidade no gerenciamento e no projeto da rede. E a ladainha de conexões em uma topologia de malha pode aumentar os custos de implementação e manutenção, especialmente em configurações de malha completa para grandes redes.

Apesar desses desafios, as topologias de malha podem ser inestimáveis para gerenciar infraestrutura crítica, redes sem fio e cenários que exigem confiabilidade avançada e desempenho.

Uma topologia híbrida combina elementos de diferentes topologias para atender a necessidades específicas de rede. Por exemplo, uma rede pode usar configurações de estrela e malha para equilibrar a escalabilidade com a confiabilidade. Redes de árvore (que combinam redes de estrela e barramento) são um tipo de topologia híbrida.

Cada topologia de rede híbrida pode ser personalizada para casos de uso e necessidades de negócios específicos. No entanto, criar uma arquitetura de rede personalizada pode ser um desafio e exige mais cabeamento e dispositivos de rede do que outras configurações, aumentando os custos de manutenção da rede.

Configurar uma rede de computação, independentemente da configuração, envolve estabelecer parâmetros fundamentais e concluir algumas tarefas importantes, incluindo:

O endereçamento IP exige que os administradores de rede apliquem identificadores exclusivos para cada dispositivo em uma rede, incluindo endereços IP estáticos e dinâmicos e máscaras de sub-rede.

Enquanto os endereços IP estáticos são atribuídos manualmente a dispositivos que requerem um endereço permanente (servidores, impressoras e hardware de rede), os endereços IP dinâmicos são atribuídos automaticamente pelos servidores DHCP e podem mudar ao longo do tempo (como acontece com os dispositivos do usuário, como telefones móveis e notebooks).

A sub-rede divide uma rede em segmentos menores e mais gerenciáveis chamados de "sub-redes" para ajudar a garantir que a rede lide com endereços IP de forma eficiente e evitar o congestionamento da rede.

Os protocolos de rede ditam como os dispositivos trocam dados na infraestrutura de rede, impondo regras de formatação e comunicação.

Os protocolos de comunicação comumente usados incluem TCP/IP, DNS e HTTP. Os protocolos DNS, por exemplo, convertem nomes de domínio amigáveis para pessoas nos lidar com que os computadores usam para identificar uns aos outros na rede. Padrões de formatação, como JSON e XML, em arquivos de configuração permitem a interoperabilidade entre diversos dispositivos de rede.

A configuração do roteador envolve a criação de tabelas de roteamento, que determinam o caminho ideal para os dados viajarem da origem até o destino. Protocolos e gateways padrão (dispositivos, como roteadores, que ficam entre a rede de um usuário e a internet) otimizam o fluxo de dados e minimizam a latência da rede.

Os firewalls configuram controles de acesso em relação ao tráfego de entrada e saída com base nas políticas de segurança predefinidas de uma organização.

Para configurar um firewall, os administradores configuram regras para bloquear ou permitir o tráfego de rede, protegendo a rede contra acesso não autorizado e ameaças potenciais. VPNs e zonas desmilitarizadas geralmente fazem parte das configurações avançadas de firewall.

Os protocolos de permissões e autenticação verificam se os usuários que tentam acessar a rede estão autorizados a fazê-lo.

Esse processo pode ser manual ou automático e inclui vários protocolos de segurança, entre eles os protocolos Secure Sockets Layer/Transport Layer Security (SSL/TLS) (que criptografam dados em trânsito) e protocolos Internet Protocol Security (IPsec) (que protegem as comunicações IP por meio da autenticação e criptografia de cada pacote IP).

A rede de configuração zero (zeroconf) é um pacote de tecnologia que automatiza a configuração de rede. Em vez de administradores e equipes de TI lidarem com IPv4 e IPv6, servidores DNS ou outros serviços de rede, os dispositivos habilitados para zeroconf podem descobrir e se conectar automaticamente à rede.

A rede Zeroconf visa facilitar a conexão e a comunicação em situações em que as configurações de rede mudam com frequência ou em que usuários não técnicos são responsáveis por configurar uma rede (usuários domésticos, por exemplo).

Embora não tenha como objetivo substituir as configurações tradicionais, especialmente em redes maiores ou aquelas que precisam atender a padrões específicos de segurança ou desempenho, a rede de configuração zero pode permitir o compartilhamento de arquivos e impressoras, streaming de mídia e comunicação entre dispositivos de Internet das coisas (IoT).

Historicamente, o gerenciamento de configuração de rede (NCM) era uma tarefa trabalhosa que exigia que os desenvolvedores inserissem manualmente as alterações em uma interface de linha de comando (CLI) para configurar os dispositivos de rede, o que levava a erros frequentes de configuração. Além disso, não havia disposições para reverter para uma versão anterior.

As ferramentas de NCM automatizam as modificações de configuração, organizando e mantendo informações detalhadas sobre cada componente em uma rede de computadores. Quando reparos, modificações, expansões ou upgrades são necessários, os administradores de rede podem consultar um banco de dados de gerenciamento de configuração. Esse banco de dados inclui os locais, nomes das interfaces, endereços de rede ou IP e detalhes das configurações padrão de cada dispositivo de hardware, programa, versão de configuração e atualização instalado.

O principal objetivo das ferramentas de gerenciamento de configuração é monitorar, manter, organizar e centralizar informações relacionadas aos dispositivos de rede de uma organização, incluindo suas interfaces de rede, firmware e software. Esses processos permitem reconfigurar e substituir rapidamente dispositivos de rede após uma falha e ajudam a garantir que os usuários tenham latência ou downtime mínimos.

E com a proliferação de tecnologias orientadas por IA e aprendizado de máquina (ML), as ferramentas de NCM podem analisar e aprender continuamente com o tráfego de dados de rede e ajustar dinamicamente fluxos de trabalho de configuração para maximizar a velocidade e a confiabilidade da rede.

As soluções de NCM ajudam as empresas a:

• Otimizar o uso de recursos. Quando as empresas usam configurações de rede abaixo do ideal, elas geralmente acabam subutilizando alguns recursos e sobrecarregando outros. As ferramentas de NCM ajudam a otimizar as configurações de rede para melhorar a alocação de recursos e ajudar as empresas a manter os custos baixos.

• Melhorar a gestão de mudanças de configuração. As ferramentas de NCM oferecem funções valiosas de rastreamento e gestão de mudanças, que permitem que as equipes de TI vejam cada reconfiguração de dispositivo, intencional ou não. As funcionalidades de rastreamento ajudam as empresas a acompanhar as mudanças na rede ao longo do tempo e a mantê-las responsáveis pelos padrões de conformidade (como HIPAA e PCI), facilitando as auditorias de rede.

• Automatizar a descoberta de dispositivos. As soluções de NCM identificam automaticamente novos dispositivos e interfaces de programação de aplicativos (APIs) e os adicionam à configuração. Isso ajuda a garantir que as empresas sempre tenham uma visão clara de sua rede de TI.  

• Minimizar os gargalos de rede. Redes mal configuradas criam gargalos de transmissão que podem retardar toda a rede. As ferramentas de NCM garantem que as redes de computação estejam configuradas de forma otimizada para que o fluxo de dados permaneça suave.

• Lidar com vulnerabilidades de segurança. Problemas de configuração de rede podem expor as redes de TI corporativas a ataques cibernéticos e acesso não autorizado, deixando-as vulneráveis a agentes mal-intencionados. As ferramentas de NCM podem aplicar medidas de cibersegurança, como configurações de segurança de rede zero trust, para evitar que usuários e dispositivos não autorizados explorem ineficiências de configuração ou configurações incorretas.

• Automatizar tarefas repetitivas e operações de rede complexas. Os sistemas de NCM permitem que os administradores automatizem tarefas repetitivas e demoradas (como atualizações de firmware, alterações em massa em dispositivos e implementações de configuração) para que não precisem fazer alterações manualmente. Mais automação de rede significa menos tarefas repetitivas para os seres humanos e, portanto, menos erros humanos.

• Aumentar o tempo de atividade da rede. Os backups de rede automatizados criam redundância, mantendo registros dos arquivos de configuração que permitem a recuperação rápida caso um componente vital da rede falhe. Eles também ajudam os administradores a encontrar e substituir componentes com falha com mais rapidez. Esses recursos permitem que as empresas acelerem a recuperação de desastres e maximizem o tempo de atividade da rede.