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1 Aula 7 Protocolos de roteamento: Roteamento Estático; Roteamento dinâmico.

2 Camada de rede A camada de rede está relacionada à transferência de pacotes da origem para o destino. Para que se chegue ao destino, são necessários vários hops (passos) com roteadores intermediários ao longo do percurso.

3 Conhecer a topologia Para atingir seus objetivos, a camada de rede deve conhecer a topologia da sub-rede de comunicações e escolher os caminhos mais apropriados através dela; A camada de rede também deve ter o cuidado de escolher rotas que evitem sobrecarregar algumas da linhas de comunicação e roteadores, deixando outras ociosas.

4 Protocolo de roteamento No coração de qualquer protocolo de roteamento está o algoritmo de roteamento, que determina o trajeto para um pacote; A finalidade do algoritmo de roteamento é simples: dada uma série de roteadores conectada com enlaces, o algoritmo de roteamento descobre um bom caminho entre a fonte e o destino; Um bom caminho é aquele que tem o menor custo.

5 Modelo abstrato de uma rede 5 B 3 C A F 1 D E 2 1 Dada a abstração gráfica, o problema de descobrir o caminho de menor custo entre uma fonte e um destino requer a identificação de uma série de enlaces tal que: O primeiro enlace no caminho esteja conectado à fonte; O último enlace no caminho esteja conectado ao destino; Para o caminho de menor custo, a soma dos custos dos enlaces no caminho seja a mínima dentre todos os possíveis caminhos entre a fonte e o destino.

6 Classificação dos algoritmos de roteamento Uma maneira geral de classificar os algoritmos de roteamento é de acordo com as rotas; Eles podem ser estáticas ou dinâmicas; Nos algoritmos de roteamento estáticos, as rotas mudam muito devagar com o tempo, muitas vezes como resultado da intervenção humana; Os algoritmos de roteamento dinâmicos mudam os caminhos de roteamento à medida que mudam as cargas de tráfego ou a topologia da rede.

7 Roteamento Estático

8 Tabela de Roteamento Para ser efetuado o roteamento o IP faz uso de uma tabela para auxiliá-lo nas decisões de rota. Funções Armazenar informações sobre possíveis destinos e como enviar datagramas aos mesmos; Consultar para decidir como enviar o datagrama; As entradas da tabela fornecem informações sobre roteamento para redes físicas;

9 Gateway Padrão Roteador 1 Rede Roteamento Direto Direto Direto Gateway Internet R 1 R Roteador 2 Rede Roteamento Direto Direto Gateway Host H A H A Rede Roteamento Direto Gateway Tabela de Roteamento Host H B H B Rede Roteamento Direto Gateway Host H C H C Rede Roteamento Direto Gateway

10 Roteamento estático em IP A configuração é feita manualmente; Simples de implementar em redes de pequeno porte, mas não viável em redes de grande porte; As tabelas de roteamento não se modificam; As rotas são estáticas e não se alteram com as possíveis modificações na rede; Como a configuração é feita manualmente, pode ocorrer falhas na configuração das tabelas de roteamento; Em caso de falha no enlace, não existe nenhum mecanismo que corrija automaticamente a falha; Para cada destino o pacote terá um único caminho definido estaticamente pelo administrador; Cada modificação requer um intervento do administrador da rede para modificar a tabela.

11 Roteamento Estático É realizado em duas fases: Fase de Projeto Fase de configuração

12 Fase de Projeto Definir o caminho de cada pacote para configurar os vários destinos; Definir a topologia da rede: os enlaces, os roteadores; Definir os aspectos econômicos e administrativos da rede.

13 Critérios na escolha dos percursos Topologia: velocidade do enlace, tráfego médio, custo da linha. O critério de escolha deve garantir um roteamento coerente: Todos os destinos devem ser alcançados de qualquer nó emitente; Evitar a possibilidade de percursos que formem loops (rotas circulares);

14 Construção da tabela de projeto A tabela de projeto exemplo contém uma linha para cada destino (ou sub-rede IP) e uma coluna para cada roteador. Destino 1 Destino 2 Destino i Destino N Router1 Router j... Router m N sub-redes constituindo a infraestrutura de rede interligada por M roteadores.

15 Árvore de encaminhamento Uma árvore para cada sub-rede IP; Algoritmo mais simples e vantajoso quando novas redes são adicionadas em uma estrutura já existente; Preenchimento da tabela por linhas sucessivas. Exemplo: criar as tabelas de roteamento para uma rede com 5 roteadores ligando 7 subredes IP.

16 5 roteadores ligando 7 sub-redes IP Tabela 7 por 5: 7 Linhas representando as sub-redes; 5 Colunas representando os roteadores.

17 Tabela de projeto Sub-redes / / / / / / /24 Roteadores A B C D E

18 Algoritmo para a criação da tabela Deve-se escolher uma sub-rede como raiz da árvore; A criação da árvore deve ser em passos sucessivos; O algoritmo deve impedir a ocorrência de roteamentos em loops;

19 Algoritmo para a criação da tabela Supondo que a raiz seja a sub-rede º Passo: a identificação de todos os roteadores que estão ligados diretamente a raiz. * O único roteador ligado a raiz é o roteador B. Na tabela de projeto devemos colocar na linha da rede indicada como raiz dois traços (- -), na célula correspondente ao roteador diretamente conectado (B).

20 Algoritmo para a criação da tabela A rede será escolhida como a sub-rede raiz na criação da tabela. Roteador ligado diretamente a Raiz Raiz

21 Tabela de projeto Roteadores Sub-redes A B C D E / / / / / / /24

22 Algoritmo para a criação da tabela 2º Passo: identificar todos os roteadores vizinhos. Vizinho Vizinho Vizinho Os roteadores vizinhos do roteador B são: A, C e E.

23 Tabela de projeto Roteadores Sub-redes A B C D E / /24 B - - B B / / / / /24

24 Algoritmo para a criação da tabela Deve-se identificar na tabela de projeto o next hope de cada roteador; No caso anterior, o único roteador que não consegue se conectar diretamente a raiz é o roteador D. Neste caso devemos escolher um caminho, que poderá ser através do roteador E.

25 Tabela de projeto Roteadores Sub-redes A B C D E / /24 B - - B E B / / / / /24

26 Algoritmo para a criação da tabela 3º Passo: repetir o processo com a rede Está ligada ao roteador A. Identificar todos os roteadores vizinhos. Roteador ligado diretamente a sub-rede Vizinho Sub-rede Vizinho Vizinho Vizinho Os roteadores vizinhos do A são: B, C, D e E.

27 Tabela de projeto Roteadores Sub-redes A B C D E /24 -- A A A A /24 B - - B E B / / / / /24

28 Algoritmo para a criação da tabela 4º Passo: repetir o processo com a rede Está ligada ao roteador E. Identificar todos os roteadores vizinhos. Vizinho Vizinho Vizinho Roteador ligado diretamente a sub-rede Os roteadores vizinhos do E são: A, B e D. Sub-rede

29 Tabela de projeto Roteadores Sub-redes A B C D E /24 -- A A A A /24 B - - B E B /24 E E D E / / / /24

30 Algoritmo para a criação da tabela 5º Passo: repetir o processo com a rede Está ligada aos roteadores B e E. Identificar todos os roteadores vizinhos. Vizinho Vizinho Vizinho Roteador ligado diretamente a sub-rede Roteador ligado diretamente a sub-rede Sub-rede Os roteadores vizinhos do B e E são: A, C e D.

31 Tabela de projeto Roteadores Sub-redes A B C D E /24 -- A A A A /24 B - - B E B /24 E E D E /24 B - - B E / / /24

32 Algoritmo para a criação da tabela 6º Passo: repetir o processo com a rede Está ligada aos roteadores A,B e C. Identificar todos os roteadores vizinhos. Roteador ligado diretamente a sub-rede Roteador ligado diretamente a sub-rede Vizinho Sub-rede Vizinho Roteador ligado diretamente a sub-rede Os roteadores vizinhos do A, B e C são: D e E.

33 Tabela de projeto Roteadores Sub-redes A B C D E /24 -- A A A A /24 B - - B E B /24 E E D E /24 B - - B E / A B / /24

34 Algoritmo para a criação da tabela 7º Passo: repetir o processo com a rede Está ligada aos roteadores C e D. Identificar todos os roteadores vizinhos. Vizinho Roteador ligado diretamente a sub-rede Sub-rede Roteador ligado diretamente a sub-rede Vizinho Vizinho Os roteadores vizinhos do C e D são: A, B e E.

35 Tabela de projeto Roteadores Sub-redes A B C D E /24 -- A A A A /24 B - - B E B /24 E E D E /24 B - - B E / A B /24 C C D /24

36 Algoritmo para a criação da tabela 8º Passo: repetir o processo com a rede Está ligada aos roteadores E, D e A. Identificar todos os roteadores vizinhos. Roteador ligado diretamente a sub-rede Vizinho Roteador ligado diretamente a sub-rede Sub-rede Vizinho Os roteadores vizinhos do A, D e E são: B e C. Roteador ligado diretamente a sub-rede

37 Tabela de projeto completa Roteadores Sub-redes A B C D E / A A A A /24 B - - B E B /24 E E D E /24 B - - B E / A B /24 C C D / E D

38 Como o pacote vai de uma sub-rede a outra Um host da rede raiz ( ) envia um pacote para um host na rede As duas redes estão diretamente conectadas. A única possibilidade é enviar o pacote ao gateway padrão. O default será o roteador B, que terá uma série de informações, indicando o caminho que deverá percorrer para alcançar a rede destino

39 Como o pacote vai de uma sub-rede a outra Verificando na tabela do roteador B, para alcançar a rede , será necessário enviar para o roteador C. O roteador C deve envaminhar para o roteador D (next hop). O roteador D está ligado diretamente a rede destino. A B C D E / A A A A /24 B - - B E B /24 E E D E /24 B - - B E / A B /24 C C D / C D

40 Acréscimo: sub-rede ou roteador Este algoritmo é útil quando se acrescenta uma nova sub-rede ou roteador. A única coisa a ser feita é aplicar o algoritmo somente a linha/coluna que foi inserida. Inserção de um novo roteador A B C D E / A A A A /24 B - - B E B /24 E E D E /24 B - - B E / A B /24 C C D / C D Inserção de uma nova sub-rede

41 Roteamento Dinâmico

42 Objetivos comuns a todos os protocolos de roteamento

43 Aprender dinamicamente e preencher a tabela de roteamento com uma rota para todas as sub-redes da rede Tabela de roteamento Tabela de roteamento Tabela de roteamento Tabela de roteamento Tabela de roteamento

44 Se houver mais de uma rota disponível para a sub-rede, colocar a melhor rota na tabela de roteamento; Para alcançar a rede posso alcançar passando pelos caminhos: Router C Router D Router E Router B Router E Router E Tabela de roteamento Melhor rota

45 Se uma rota for removida da tabela de roteamento e houver outra rota disponível através de um roteador na vizinhança, acrescentá-la à tabela de roteamento; Não posso mais utilizar este enlace, procurar uma outra forma de alcançar a rede Tabela de roteamento Melhor rota

46 Acrescentar novas rotas ou substituir rotas perdidas pela melhor rota disponível no momento, o mais rápido possível. O tempo entre a perda de uma rota e a localização válida é chamado de convergência. Tabela de roteamento Melhor rota

47 Evitar loops de roteamento. Tabela de roteamento Melhor rota

48 EGPs e IGPs

49 Referência Odom, Wendell. Cisco CCNA Guia de certificação do Exame CCNA. Editora Alta Books, Rio de Janeiro, 2002.

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