Curso: Redes II (Heterogênea e Convergente) Tema da Aula: Características Roteamento

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1 Curso: Redes II (Heterogênea e Convergente) Tema da Aula: Características Roteamento Professor Rene - UNIP 1

2 Roteamento Dinâmico Perspectiva e histórico Os protocolos de roteamento dinâmico são usados em redes desde o início dos anos A primeira versão do RIP foi lançada em 1982, mas alguns dos algoritmos básicos do protocolo foram usados na ARPANET já em À medida que as redes evoluíam e se tornavam mais complexas, surgiam novos protocolos de roteamento. A figura mostra a classificação dos protocolos de roteamento. Professor Rene - UNIP 2

3 Roteamento Dinâmico Professor Rene - UNIP 3

4 Roteamento Dinâmico Professor Rene - UNIP 4

5 Roteamento Dinâmico Um dos principais benefícios? Trocam informações de roteamento sempre que há uma alteração de topologia. Essa troca permite que os roteadores aprendam novas redes automaticamente e localizem caminhos alternativos. Todos os protocolos de roteamento dinâmico têm a mesma finalidade: aprender redes remotas e adaptarse rapidamente sempre que houver uma alteração na topologia. Professor Rene - UNIP 5

6 Vantagens: Roteamento Dinâmico O roteamento estático tem vários usos principais, incluindo: Facilidade de manutenção da tabela de roteamento em redes menores que não possuem crescimento significativo esperado. Roteamento de e para redes stub. Uso de uma única rota padrão, usada para representar um caminho para qualquer rede que não tenha uma correspondência mais específica com outra rota na tabela de roteamento. Professor Rene - UNIP 6

7 Roteamento Dinâmico Vantagens do roteamento estático: Processamento mínimo da CPU. Mais fácil para o administrador entender. Fácil de configurar. Professor Rene - UNIP 7

8 Roteamento Dinâmico Desvantagens do roteamento estático: Configuração e manutenção demoradas. A configuração é propensa a erros, principalmente em redes grandes. A intervenção do administrador é necessária para manter as informações da rota alterada. Não dimensiona bem com redes em desenvolvimento; a manutenção fica muito complicada. Requer conhecimento completo da rede inteira para implementação adequada. Professor Rene - UNIP 8

9 Roteamento Dinâmico Vantagens do roteamento dinâmico: O administrador tem menos trabalho para manter a configuração ao adicionar ou excluir redes. Os protocolos reagem automaticamente às alterações de topologia. A configuração é menos propensa a erros. Mais escalável, o desenvolvimento da rede não costuma ser um problema. Professor Rene - UNIP 9

10 Roteamento Dinâmico Desvantagens do roteamento dinâmico: São usados recursos de roteador (ciclos de CPU, memória e largura de banda de link). São necessários mais conhecimentos de administrador para configuração, verificação e solução de problemas. Professor Rene - UNIP 10

11 Roteamento Dinâmico Professor Rene - UNIP 11

12 Visão Geral Os protocolos de roteamento podem ser classificados em grupos diferentes de acordo com suas características. Os protocolos de roteamento mais usados são: RIP - Uma distância vetor do protocolo de roteamento interior IGRP - O vetor de distância de roteamento interior desenvolvido pela Cisco (substituído de 12.2 IOS e posterior) OSPF - Um protocolo de roteamento interior de link-state IS-IS - Um protocolo de roteamento interior de link-state EIGRP - O protocolo de roteamento interior de vetor de distância avançado desenvolvido pela Cisco BGP - Um protocolo de roteamento exterior de vetor de caminho Professor Rene - UNIP 12

13 Visão Geral Professor Rene - UNIP 13

14 Visão Geral Professor Rene - UNIP 14

15 Vetor de distância e link-state Vetor de distância significa que as rotas são anunciadas como vetores de distância e direção. A distância é definida em termos de uma métrica como contagem de saltos e a direção é dada simplesmente pelo roteador do próximo salto ou pela interface de saída. Os protocolos do vetor de distância normalmente usam o algoritmo Bellman-Ford para determinar a melhor rota. Professor Rene - UNIP 15

16 Vetor de distância e link-state Características: O roteador só conhece as informações de roteamento recebidas de seus vizinhos. Os protocolos de roteamento do vetor de distância não têm um mapa real da topologia da rede. Professor Rene - UNIP 16

17 Vetor de distância e link-state Os protocolos do vetor de distância funcionam melhor em situações nas quais: A rede é simples e fixa e não requer um design hierárquico especial. Os administradores não têm conhecimentos suficientes para configurar e solucionar os problemas dos protocolos link-state. Redes de tipos específicos, como redes hub-and-spoke, estão sendo implementadas. Os tempos de convergência inesperada em uma rede não são uma preocupação. Professor Rene - UNIP 17

18 Vetor de distância e link-state Operação do protocolo link-state Em comparação com a operação do protocolo de roteamento do vetor de distância, um roteador configurado com um protocolo de roteamento linkstate pode criar uma exibição completa ou topologia da rede coletando informações de todos os outros roteadores. Um roteador link-state usa as informações de link-state para criar um mapa de topologia e selecionar o melhor caminho para todas as redes de destino da topologia. Professor Rene - UNIP 18

19 Vetor de distância e link-state Características: Os protocolos de roteamento link-state não usam atualizações periódicas. Depois que a rede convergir, a atualização de linkstate só será enviada quando houver uma alteração na topologia. Professor Rene - UNIP 19

20 Classful e classless Os protocolos de roteamento classful não enviam informações sobre a máscara de sub-rede nas atualizações de roteamento. Os primeiros protocolos de roteamento, como o RIP, eram classful. Isso ocorria em uma época em que os endereços de rede eram alocados com base em classes: classe A, B ou C. O protocolo de roteamento não precisava incluir a máscara de sub-rede na atualização de roteamento porque a máscara de rede podia ser determinada com base no primeiro octeto do endereço de rede. Professor Rene - UNIP 20

21 Classful e classless Os protocolos de roteamento classful não podem ser usados quando uma rede é colocada em subrede usando mais de uma máscara de sub-rede. Em outras palavras, os protocolos de roteamento classful não suportam VLSMs. Os protocolos de roteamento classful incluem o RIPv1 e o IGRP. Professor Rene - UNIP 21

22 Classful e classless Os protocolos de roteamento classless incluem a máscara de subrede com o endereço de rede nas atualizações de roteamento. As redes atuais não são mais alocadas com base em classes e a máscara de sub-rede não pode ser determinada pelo valor do primeiro octeto. Os protocolos de roteamento classless são obrigatórios na maioria das redes atuais porque suportam VLSMs, redes não contíguas e outros recursos que serão discutidos em capítulos posteriores. Os protocolos de roteamento classless são RIPv2, EIGRP, OSPF, IS-IS e BGP. Professor Rene - UNIP 22

23 Classful e classless Professor Rene - UNIP 23

24 Convergência A convergência ocorre quando as tabelas de roteamento de todos os roteadores estão em um estado de consistência. Haverá convergência na rede quando todos os roteadores tiverem informações completas e precisas sobre ela. O tempo de convergência é o tempo que os roteadores levam para compartilhar informações, calcular os melhores caminhos e atualizar suas tabelas de roteamento. Para que uma rede seja completamente operável, é necessário que haja convergência nela. Portanto, a maioria das redes requer pouco tempo de convergência. Professor Rene - UNIP 24

25 Finalidade de uma métrica Há casos em que um protocolo de roteamento aprende mais de uma rota para o mesmo destino. Para selecionar o melhor caminho, o protocolo de roteamento deve poder avaliar e diferenciar os caminhos disponíveis. A métrica é usada para essa finalidade. Métrica é um valor usado por protocolos de roteamento para atribuir custos com a finalidade de alcançar redes remotas. A métrica é usada para determinar o melhor caminho quando houver vários caminhos para a mesma rede remota. Professor Rene - UNIP 25

26 Finalidade de uma métrica Cada protocolo de roteamento usa sua própria métrica. Por exemplo: O RIP usa a contagem de saltos, O EIGRP usa uma combinação de largura de banda e atraso E o OSPF usa a largura de banda. A contagem de saltos é a métrica mais fácil de visualizar. A contagem de saltos se refere ao número de roteadores que um pacote deve atravessar para alcançar a rede de destino. Professor Rene - UNIP 26

27 Métrica e protocolos de roteamento A métrica usada por um protocolo de roteamento não é comparável à métrica usada por outro protocolo de roteamento. Se dois protocolos de roteamento usarem métricas diferentes, poderão escolher caminhos diferentes para o mesmo destino. Ex: O RIP escolherá o caminho com menor quantidade de saltos e o OSPF escolherá o caminho com a maior largura de banda. Professor Rene - UNIP 27

28 Métrica e protocolos de roteamento A métrica usada por um protocolo de roteamento não é comparável à métrica usada por outro protocolo de roteamento. Se dois protocolos de roteamento usarem métricas diferentes, poderão escolher caminhos diferentes para o mesmo destino. Ex: O RIP escolherá o caminho com menor quantidade de saltos e o OSPF escolherá o caminho com a maior largura de banda. Professor Rene - UNIP 28

29 Métrica e protocolos de roteamento A métrica de cada protocolo de roteamento é: RIP: Contagem de saltos - O melhor caminho é escolhido pela rota com a menor contagem de saltos. IGRP e EIGRP: Largura de banda, atraso, confiabilidade e carga - O melhor caminho é escolhido pela rota com o menor valor de métrica composto calculado a partir desses parâmetros múltiplos. Por padrão, somente a largura de banda e o atraso são utilizados. IS-IS e OSPF: Custo - O melhor caminho é escolhido pela rota com o menor custo.. A implementação do OSPF pela Cisco usa a largura de banda. O IS-IS é discutido no CCNP. Os protocolos de roteamento determinam o melhor caminho com base na rota com a menor métrica. Professor Rene - UNIP 29

30 Métrica e protocolos de roteamento O valor da métrica é o segundo valor dentro dos colchetes de uma entrada na tabela de roteamento. Na figura, o R2 tem uma rota para a rede /24 que está a 2 saltos de distância. Professor Rene - UNIP 30

31 Balanceamento de carga O que acontece quando duas ou mais rotas para o mesmo destino têm valores de métrica idênticos? Como o roteador decidirá o caminho a ser usado para encaminhar um pacote? Nesse caso, o roteador não escolhe apenas uma rota. Em vez disso, o roteador faz o "balanceamento de carga" entre esses caminhos de mesmo custo. Os pacotes são encaminhados usando caminhos de custo igual. Professor Rene - UNIP 31

32 Finalidade da distância administrativa Várias origens de roteamento Sabemos que os roteadores aprendem redes adjacentes diretamente conectadas e redes remotas usando rotas estáticas e protocolos de roteamento dinâmico. De fato, um roteador pode aprender uma rota para a mesma rede a partir de mais de uma origem. Por exemplo, uma rota estática pode ter sido configurada para a mesma rede/máscara de sub-rede que foi aprendida dinamicamente por um protocolo de roteamento dinâmico, como o RIP. O roteador deve escolher a rota a ser instalada. Professor Rene - UNIP 32

33 Finalidade da distância administrativa Como protocolos de roteamento diferentes usam métricas diferentes, o RIP utiliza a contagem de saltos e o OSPF utiliza a largura de banda, não é possível comparar as métricas para determinar o melhor caminho. A distância administrativa (AD, administrative distance) define a preferência de uma origem de roteamento. A distância administrativa é um valor inteiro de 0 a 255. Quanto menor o valor, melhor será a origem de rota. A melhor distância administrativa é a de 0. Professor Rene - UNIP 33

34 Finalidade da distância administrativa Uma distância administrativa de 255 significa que o roteador não acreditará na origem dessa rota e não será instalado na tabela de roteamento. Quanto menor o valor da distância administrativa, maior será a confiabilidade da rota. O valor da AD é o primeiro valor dentro dos colchetes de uma entrada na tabela de roteamento. Observe que o R2 tem uma rota para a rede /24 com um valor de AD de 90. D /24 [90/ ] via , 00:00:24, Serial0/0/0 Professor Rene - UNIP 34

35 Finalidade da distância administrativa Professor Rene - UNIP 35

36 Finalidade da distância administrativa O R2 aprendeu a rota /24 do R1 através das atualizações do EIGRP e do R3 através das atualizações do RIP. O RIP tem uma distância administrativa de 120, mas o EIGRP tem uma distância administrativa menor de 90. Professor Rene - UNIP 36

37 Finalidade da distância administrativa O valor de AD também pode ser verificado com o comando show ip protocols. Professor Rene - UNIP 37

38 Tabela distância administrativa Professor Rene - UNIP 38

39 Finalidade da distância administrativa Como você já viu em outras aulas, as rotas estáticas são inseridas por um administrador que deseja configurar manualmente o melhor caminho para o destino. Por isso, as rotas estáticas têm um valor de AD padrão de 1. Isso significa que depois das redes diretamente conectadas, que têm um valor de AD padrão de 0, as rotas estáticas são a origem de rota preferida. Professor Rene - UNIP 39

40 Redes Convergentes Duvidas??? Professor Rene - UNIP 40

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