- Roteamento www.labcisco.com.br ::: shbbrito@labcisco.com.br Prof. Samuel Henrique Bucke Brito
Roteamento Roteamento é a técnica que define por meio de um conjunto de regras como os dados originados em uma determinada sub-rede devem alcançar outra. Roteador (Router) É o equipamento de rede responsável por fazer o direcionamento dos pacotes entre as subredes. O roteador utiliza protocolos de roteamento para determinar o melhor caminho entre dois nós (saltos) e frequentemente consulta sua tabela interna de rotas. 2
Roteamento O estudo das técnicas de roteamento é considerado um tópico avançado em computação e é indispensável para viabilizar a comunicação entre redes. Nossos estudos estarão focados nos seguintes tópicos: Roteamento Estático - Configuração Manual de Rotas Roteamento Dinâmico - Algoritmos e Protocolos de Roteamento - Distance Vector - Link State Roteamento Externo - Roteamento na Internet 3
Tipos de Roteamento Roteamento Estático: O roteador somente conhece as rotas e sub-redes através da configuração manual das informações pelo administrador. Ou seja, o administrador tem que adicionar as rotas manualmente na tabela interna do roteador para se comunicar com as redes que não estejam diretamente conectadas a ele. Roteamento Dinâmico: O roteador aprende de maneira dinâmica as rotas para alcançar as sub-redes que não estejam diretamente conectadas a ele. Para fazê-lo utiliza protocolos de roteamento para se comunicar com roteadores vizinhos a atualizar automaticamente sua tabela interna de rotas. 4
Roteamento Estático O roteador somente conhece as rotas e sub-redes através da configuração manual das informações pelo administrador. O administrador tem que adicionar as rotas manualmente na tabela do roteador para se comunicar com as redes que não estejam diretamente conectadas. Vantagens: - Requer menos overhead do processador do roteador; - Economiza largura de banda porque não requer comunicação entre roteadores; - Maior segurança porque o administrador possui total controle da rede. Desvantagens: - Requer mais conhecimento técnico do administrador; - A inserção e alteração de rotas tem que ser feita manualmente; - É inviável para redes de grande porte. 5
Exercício de Roteamento Estático 6
Exercício de Roteamento Estático O primeiro passo para configurar o roteamento em uma interrede (rede de redes) é mapear as redes diretamente conectadas às interfaces dos roteadores. Por padrão, toda rede diretamente conectada a qualquer interface de um roteador é automaticamente adicionada à sua tabela de rotas. MAPEAMENTO DAS INTERFACES DOS ROTEADORES Roteador Rede Interface Endereço IP 2500A 192.168.10.0 F0 192.168.10.1 2500A 200.120.80.0 S0 200.120.80.1 2500B 200.120.80.0 S0 200.120.80.2 2500B 192.168.20.0 F0 192.168.20.1 2500B 192.168.30.0 F1 192.168.30.1 7
Exercício de Roteamento Estático Feito o mapeamento das redes diretamente conectadas, fica fácil visualizar quais redes não estão adicionadas nas tabelas de roteamento dos roteadores e, portanto, não podem ser alcançadas. A adição das demais redes deve ser feita manualmente no roteamento estático. INCREMENTO MANUAL NAS TABELAS DE ROTEAMENTO Roteador Rede Adicionada Próximo Roteador 2500A 192.168.20.0 200.120.80.2 2500A 192.168.30.0 200.120.80.2 2500B 192.168.10.0 200.120.80.1 2500A(config)# ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 200.120.80.2 2500A(config)# ip route 192.168.30.0 255.255.255.0 200.120.80.2 2500B(config)# ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 200.120.80.1 8
Roteamento Dinâmico O roteador aprende de maneira dinâmica as rotas para alcançar as sub-redes que não estejam diretamente conectadas a ele. Para fazê-lo utiliza protocolos de roteamento para se comunicar com roteadores vizinhos a atualizar automaticamente sua tabela interna de rotas. Vantagens: - Simplifica bastante o gerenciamento da rede e das sub-redes; - Requer menos conhecimento técnico do administrador; - É ideal para redes de grande porte. Desvantagens: - Gera mais tráfego na rede por causa da comunicação adicional entre roteadores; - Requer mais processamento do roteador para atualizar as tabelas; - Por ser dinâmico, o administrador tem menor controle da rede. 9
Algoritmos de Roteamento Dinâmico Distance Vector (Vetor de Distância): Utiliza a contagem de saltos (hop) como métrica para definir qual é o melhor caminho e, então, fazer o encaminhamento de pacotes entre as redes. Possui um limite de saltos até descartar o pacote, a fim de evitar que pacotes fiquem vagando na rede infinitamente (loop). Periodicamente os roteadores trocam suas tabelas completas de rotas para ficar sempre atualizados. 10
Algoritmos de Roteamento Dinâmico 11
Algoritmos de Roteamento Dinâmico Link State (Estado do Link): Implementa um algoritmo mais eficaz porque utiliza diferentes informações combinadas como métrica para determinar o melhor caminho e encaminhar os pacotes. Algumas métricas levadas em consideração são a velocidade do link e o congestionamento da rede. Somente trocam suas tabelas de rotas à medida que ocorrem alterações e de maneira incremental (somente as alterações). Exemplo de Comunicação Entre A e C Rotas Possíveis 1. A C 2. A B C Distance Vector Opção 1: A C Link State Opção 2: A B C 12
Algoritmos de Roteamento Dinâmico Vetor Distância Estado do Link 13
Protocolos de Roteamento Dinâmico A seguir pode ser encontrada uma relação dos mais tradicionais protocolos de roteamento. Nossos estudos estarão focados nos protocolos abertos - RIP e OSPF. Protocolos Baseados no Algoritmo Distance Vector RIP - Routing Information Protocol IGRP - Interior Gateway Routing Protocol (da Cisco ) Protocolos Baseados no Algoritmo Link State OSPF - Open Shortest Path First EIGRP - enhanced Interior Gateway Routing Protocol (da Cisco ) 14
Protocolos de Roteamento Dinâmico RIP (Routing Information Protocol): Utiliza a contagem de saltos (hop) como métrica e possui um limite de 15 saltos para evitar que os pacotes fiquem trafegando infinitamente pela rede (loop). No caso do RIP, as tabelas de rotas são trocadas entre os roteadores a cada 30 segundos. OSPF (Open Shortest Path First): Diferente do RIP, o OSPF tem mecanismos para saber se a conexão com um roteador está boa ou ruim. O OSPF é capaz de escolher o melhor caminho disponível com base na velocidade e congestionamento, não se baseando apenas na contagem de saltos. Outra característica interessante é que ele pode fazer balanceamento de carga entre várias rotas. 15
Protocolos de Roteamento Externo Os protocolos apresentados anteriormente pertencem a uma categoria denominada IGP (Interior Gateway Protocol), o que significa que o roteamento acontece dentro de um mesmo sistema autônomo, que é uma coleção de redes sob um mesmo domínio administrativo. Ainda existe uma segunda categoria de protocolos que é denominada EGP (External Gateway Protocol), em que o roteamento acontece entre redes administrativamente independentes - como é o caso da Internet. 16
Protocolos de Roteamento Externo 17
Protocolos de Roteamento Externo O BGP (Border Gateway Protocol) é um protocolo de roteamento interdomínios, ou seja, entre Sistemas Autônomos (SA s), criado para uso nos roteadores principais da Internet. É tipicamente empregado para conectar as empresas às operadoras de telecomunicações, bem como na ligação das diversas operadoras entre si. O BGP(v4) está oficialmente definido na RFC 1771 (1995) e utiliza um algoritmo de roteamento dinâmico do tipo vetor-caminho, similar ao vetor-distância. A diferença principal é que cada hop do BGP representa um salto entre AS s distintos - e não apenas entre roteadores distintos. 18
Protocolos de Roteamento Externo O BGP normalmente é configurado entre dois roteadores diretamente conectados, mas que pertencem a Sistemas Autônomos diferentes. Conexão da Empresa à Operadora de Telecomunicações 19
Protocolos de Roteamento Externo O BGP normalmente é configurado entre dois roteadores diretamente conectados, mas que pertencem a Sistemas Autônomos diferentes. Conexão da Empresa à Operadora de Telecomunicações 20
Protocolos de Roteamento Externo Conexão de Diferentes Operadoras de Telecomunicações 21
Protocolos de Roteamento Externo O ibgp é utilizado na comunicação entre roteadores pertencentes ao mesmo Sistema Autônomo para viabilizar o trânsito entre múltiplas redes externas. O ibgp pode ser utilizado por grandes empresas que possuem sub-redes com administrações independentes. Utilização do ebgp e ibgp na Ligação de Múltiplos Sistemas Autônomos 22
Protocolos de Roteamento Externo Exemplo de Conexão Inter-AS 23
Protocolos de Roteamento Externo Quantidade de Sistemas Autônomos Registrados na Internet 24
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