RC_Camada de Rede 3_Roteamento_141020

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Camada de Rede
Endereçamento IP
Encaminhamento dos pacotes (datagramas)
FTEC 2s2014
Disciplina de Redes de Computadores
Prof. Ademar
Básico de Roteamento
O processo de rotear pacotes:
Roteamento é o ato de mover a informação
através de uma rede da origem até o destino.
R
R
R
R
R
R
?
Origem
Destino
?
Datagrama IP = 
cabeçalho IP + Dados
Roteamento Direto
Origem e Destino na mesma rede
Várias topologias
Lembre-se que equipamentos de nível 2 não tratam endereço IP
10.35.143.0
10.35.143.10
10.35.143.15
Tabela de Roteamento 
Destino Gateway 
 
10.35.143.0 10.35.143.10
 ....... .......
Switch
Roteamento Indireto
Origem e Destino estão em redes diferentes
10.35.143.0
10.35.143.10
10.35.144.15
Tabela de Roteamento 
Destino Gateway 
 
10.35.143.0 10.35.143.10
 0.0.0.0 10.35.143.1
Router
10.35.144.0
Tabela de Roteamento 
Destino Gateway 
 
10.35.143.0 10.35.143.1
10.35.144.0 10.35.144.1
 ....... .......
10.35.143.1
10.35.144.1
Tabela de Roteamento 
Destino Gateway 
 
10.35.144.0 10.35.144.15
0.0.0.0	 10.35.144.1
Tipos de algoritmos de roteamento:
estático
dinâmico
flat
hierárquico
host-inteligente
roteador-inteligente
intradomínio
interdomínio
link-state
distance vector.
Algoritmos de Roteamento
Roteamento Estático x Dinâmico
Qual a diferença entre o roteamento estático e dinâmico ?
Roteamento estático é configurado pelo administrador
de rede e não é capaz de ajustar-se a mudanças na rede
sem intervenção humana.
 
Roteamento dinâmico ajusta-se a mudanças por circuns-
tâncias da rede ao analisar mensagens de entrada de mu-
danças de roteamento sem a intervenção do administrador
da rede.
Métricas
Conjunto de medidas utilizadas para calcular o menor
custo entre duas redes.
Métricas usadas pelos protocolos de roteamento:
comprimento do caminho
número de nós intermediários (saltos)
confiabilidade
atraso
largura de banda
carga (tráfego)
custo monetário do link de comunicação.
Contagem de saltos (hop)
R
R
R
PC 1
PC 2
Roteador 1
Roteador 2
Roteador 3
Salto 1
Salto 2
Salto 3
Número de saltos entre a rede do PC1 e a rede do PC 2 = 3
O salto (hop) é contado a cada vez que o protocolo de nível 2 (enlace) é modificado ou pelo número de roteadores entre a rede de origem e de destino
Roteamento Estático
Configura-se manualmente o caminho para alcançar
redes conhecidas. Ex.:
192.168.3.0 255.255.255.0 	192.168.2.254
0.0.0.0		0.0.0.0.0	192.168.1.254
Utilizado em redes de computadores de pequeno e
médio porte e em situações específicas de engenharia
de tráfego.
Roteamento Dinâmico
Conceitualmente, o método de roteamento dinâmico tem
duas partes:
 o protocolo de roteamento que é usado entre roteadores
vizinhos para carregar informação sobre o ambiente da 
rede deles
 o algoritmo de roteamento que determina caminhos
para determinada rede
O protocolo define o método para compartilhar a infor-
mação externamente, enquanto que o algoritmo é o mé-
todo usado para processar a informação internamente.
Protocolos de Roteamento Dinâmicos
As tabelas de roteamentos dinâmicos em roteadores são
automaticamente atualizadas baseado na troca de informação
de roteamento com outros roteadores. 
Os protocolos de roteamento dinâmicos mais comuns são:
Protocolos de Roteamento Distance Vector 
 
Protocolos de Roteamento Link State 
Protocolos de Roteamento Distance Vector 
Um Protocolo de roteamento Distance Vetor anuncia o
número de saltos (hops) para um destino de rede 
(a distância) e a direção na qual um pacote pode alcançar
um destino de rede (o vetor). 
O algoritmo de vetor-distância, também conhecido
como o algoritmo de Bellman-Ford, permite a um
roteador passar atualizações de rotas a seus vizinhos em
intervalos regularmente marcados. Cada vizinho soma
seu próprio valor de distância e repassa a informação
de roteamento para seus vizinhos imediatos.
O resultado deste processo é uma tabela que contém a 
distância cumulativa a cada destino de rede
Contagem de saltos (hops)
A maioria dos protocolos de roteamento de vetor-distância
usam uma conta de salto (hop) como a métrica de roteamento.
A métrica de roteamento é um número associado com
uma rota, usado pelo roteador para selecionar a melhor de
várias rotas na tabela de roteamento de endereço IP. 
A contagem de salto (hop) é o número de roteadores que um
pacote tem que cruzar para alcançar um destino.
Protocolos de Roteamento Distance Vector
Desvantagens: tempo de convergência alto
Vantagens: simples de configurar e administrar em
	 redes com poucos nós
Exemplos de protocolos de roteamento Distance Vector:
RIP v1 (redes)
RIP v2 (sub-redes)
IGRP (CISCO)
BGP (Internet)
Protocolos de Roteamento Link State
Protocolos de Roteamento Link State (Estado do Link) 
resolvem algumas das limitações de Protocolos de
Roteamento Vector Distance.
Por exemplo, Protocolos de Roteamento Link State provêem
convergência mais rápida que Protocolos de Roteamento
Vector Distance. 
Convergência é o processo pelo qual roteadores atualizam
tabelas de roteamento depois de uma mudança na topologia
de rede - a mudança é reproduzida a todos os roteadores que
precisam saber sobre ela. 
Protocolos de Roteamento Link State
Diferentemente dos protocolos de roteamento vetor-
distância, que transmitem em broadcasting a atualização
de todos os roteadores, em intervalos regularmente
marcados, os protocolos de estado de link provêem 
atualização somente quando um link da rede muda de
estado. 
Quando tal evento acontece, uma notificação, na forma
de uma anúncio de estado do link, é enviada ao longo da
 rede.
Protocolos de Roteamento Link State
O protocolo OSPF (Primeiro Caminho mais Curto) é
o mais conhecido e amplamente usado protocolo de estado de
link. OSPF é um padrão aberto desenvolvido pela Internet
Engineering Task Force (IETF) como uma alternativa ao RIP.
O OSPF compila um banco de dados topológicos da rede.
O algoritmo do shortest path first (SPF), também conhecido
como o algoritmo de Djikstra, é usado para computar o 
caminho de menos custo a cada destino. Considerando que o
RIP só calcula custo na base de contagem de salto (hop), o
OSPF pode calcular custo em base de métricas como velo-
cidade do link e confiabilidade, além de contagem de salto.
Protocolos de Roteamento Link State
Desvantagens: mais complexos, memória intensivos e 
maior carga na CPU
Vantagens: mais seguros, menor tempo de convergência,
requerem menor largura de banda e são mais simples de
configurar e administrar em redes com muitos nós.
Sistemas Autônomos
Um SA (Sistema Autônomo) pode ser definido como
“Um grupo de redes e roteadores controlados por uma única autoridade administrativa.”
Roteadores em um sistema autônomo seguem as mesma “regras” de roteamento
Protocolos de roteamento num SA são classificados de acordo com sua atuação
Protocolo Internos e Externos
Protocolos Interiores
São aqueles utilizados para comunicação entre roteadores de um mesmo sistema autônomo
Protocolos Exteriores
São aqueles utilizados para comunicação entre roteadores de sistemas autônomos diferentes
P. Interior
P. Interior
P. Interior
P. Interior
P. Interior
P. Exterior
SA #1
SA #2
Protocolos Internos e Externos
 Existem duas classificações de protocolos:
 
1.	IGP - Interior Gateway Protocol.
O nome usado para descrever o fato de que cada
sistema na Internet pode escolher seu próprio
protocolo de roteamento.
Os protocolos:
IGRP (Internal Gateway Routing Protocol),
EIGRP (Enhanced Internal Gateway Routing Protocol),
IS-IS (Intermediate System- Intermediate System), 
RIP (Routing Information Protocol),
OSPF (Open System path First)
são exemplos de Protocolos Internos (IGP). 
Protocolos Internos e Externos
2.	EGP - Exterior Gateway Protocol. 
Usados entre roteadores de diferentes sistemas autônomos. 
Existem quatro desses, o primeiro usando o mesmo nome para a descrição do protocolo:
 
		1.	EGP - Exterior Gateway Protocol (em desuso)
		2.	BGP - Border Gateway Protocol (“bola da vez”). 
		3. 	CSPF – Constrained Shortest Path First (+ novo)
		4. 	HELLO (obsoleto)