Aula 13 Protocolos de redes

Prévia do material em texto

Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
CCT0300 – PROTOCOLOS DE REDES E DE COMPUTADORES 
Aula 13 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Objetivo 
O aluno deverá ser capaz de: 
• Entender o funcionamento básico do roteador; 
• Compreender os princípios de roteamento e comutação; 
• Entender o funcionamento de uma tabela de roteamento e rota default; 
• Conhecer alguns comandos ligados a parâmetros de roteamento; 
• Compreender a necessidade funcionalidade do endereço de loopback; 
• Compreender as diferenças entre o roteamento estático e dinâmico. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Conteúdo 
• Unidade 5 – Conceitos gerais de roteamento 
• 5.1 Conceitos de roteamento e encaminhamento; 
• 5.2 Principio de funcionamento de um roteador; 
• 5.3 Funções de um roteador (tratamento do pacote); 
• 5.4 Roteamento e comutação; 
• 5.5 Construção e utilização da tabela de roteamento; 
• 5.6 Roteamento estático e dinâmico. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteadores são Computadores 
• Sistema Operacional, CPU, RAM, ROM 
• ARPANET - Primeira rede de comutação de pacotes operacional do mundo e a 
antecessora da Internet atual 
Leonard Kleinrock e o primeiro IMP 
— Primeiro roteador: IMP (Interface Message Processor) 
• Minicomputador Honeywell 316, esse computador deu vida à ARPANET no dia 
30 de agosto de 1969. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Como um Computador 
• Os dados são enviados em forma de pacotes entre os dois dispositivos finais 
• Os roteadores são usados para direcionar o pacote para o seu destino 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Como um Computador 
• Roteadores examinam o endereço IP de destino de um pacote e determinam o 
melhor caminho, contando com a ajuda da tabela de roteamento. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteadores - Centro da Rede 
• Roteadores encaminham pacotes da origem ao destino final. 
• Conectam múltiplas redes: 
— Várias interfaces pertencentes a uma rede IP diferente (LAN, WAN) 
• Rede de destino final do pacote 
• Rede com o endereço IP de destino desse pacote 
• Rede conectada a outro roteador, usado para alcançar a rede de destino. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteadores - Determinam o Melhor Caminho 
• Responsabilidade Principal dos Roteadores: 
— Determinar o melhor caminho para enviar os pacotes 
— Encaminhar os pacotes através da interface correta 
? ? 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteadores - Determinam o Melhor Caminho 
? 
A tabela de roteamento é um 
mapa usado para determinar o 
melhor caminho 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteadores - Determinam o Melhor Caminho 
L2 IP TCP DATA L2 
O quadro é enviado para o 
gateway default (R1) 
O host determina que a rede 
de destino é diferente da sua 
rede 
Dados para o Host 
192.168.3.22 / 24 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
L2 IP TCP DATA L2 IP TCP DATA 
O roteador desencapsula o quadro e usa o 
endereço IP de destino para encontrar a 
rede destino na sua tabela de roteamento 
Dados para o Host 
192.168.3.22 / 24 
Ele encontra que a rede 192.168.3.0 pode 
ser alcançada via endereço 192.168.2.2 na 
rede 192.168.2.0. 
Ele também encontra que os quadros 
destinados a rede 192.168.2.0 serão 
encaminhados pela interface Serial0/0/0. 
O quadro é encapsulado e 
encaminhado pela porta 
Serial0/0/0. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
L2 IP TCP DATA L2 IP TCP DATA 
O roteador desencapsula o quadro e usa o 
endereço IP de destino para encontrar a 
rede de destino na tabela de roteamento 
Dados para o Host 
192.168.3.22 / 24 
O quadro é encapsulado e 
encaminhado pela porta 
FastEthernet0/0. 
Ele encontra que a rede 192.168.3.0 está 
diretamente conectada na interface 
FastEthernet0/0. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador – CPU e Memória 
• Componentes do roteador: 
— Central Processing Unit 
(CPU) 
— Random Access Memory 
(RAM) 
— Read Only Memory (ROM) 
— Flash Memory (Flash) 
— Nonvolatile Random Access 
Memory (NVRAM) 
— Interfaces 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador – CPU e Memória 
• Unidade Central de Processamento – CPU 
— Executa instruções do sistema operacional, 
como inicialização de sistema, funções de 
roteamento e de comutação. 
• Memória de Acesso Aleatório (RAM), 
armazena: 
— Tabela de roteamento. 
— Cache ARP. 
— Buffer de pacotes. 
— Arquivo de configuração em execução que o 
IOS do roteador está usando atualmente - 
running-config. 
— Perde seu conteúdo quando o roteador é 
desligado ou reiniciado. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador – CPU e Memória 
• RAM Não Volátil (NVRAM) 
— Armazena o arquivo startup-config 
— Não perde suas informações quando 
a energia é desligada. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador – CPU e Memória 
• Memória flash (Flash) 
— Armazena o sistema operacional - IOS 
— Permite atualização sem remover ou 
substituir os chips no processador 
— Não perde seu conteúdo quando o 
roteador é desligado ou reiniciado. 
— Placas SIMMs ou PCMCIA. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador – CPU e Memória 
• Read Only Memory (ROM) 
— Mantém instruções para diagnóstico 
power-on self test (POST) 
— Armazena os programas de 
bootstrap e Software de diagnóstico 
básico e uma versão dimensionada 
do IOS 
— Usa firmware, que é o software 
incorporado no circuito integrado. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
IOS - Sistema operacional de Internet 
• Gerencia os recursos de hardware e 
de software do roteador. 
— Alocação de memória 
— Processos 
— Segurança 
— Sistemas de arquivos 
• Há muitas imagens diferentes do IOS. 
— Uma imagem do IOS é um arquivo que reside na flash e contém todo o IOS para 
aquele roteador 
— A imagem irá variar dependendo do modelo e dos recursos do IOS 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Processo de Inicialização 
• Quatro Fases Principais: 
— POST 
— Bootstrap 
— IOS 
— Configuração 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Processo de Inicialização 
• Passo 1: Executando o Auto-teste de inicialização - POST (Power On Self Test) 
 Executa o diagnóstico a partir da ROM em vários componentes de hardware (CPU,RAM, 
NVRAM). 
 Depois que o POST for concluído, o roteador irá executar o programa de bootstrap. 
POST ROM 1. Executa POST 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Processo de Inicialização 
• Passo 2: Carregando o programa de bootstrap 
 O programa é copiado da ROM para a RAM. 
 Executado pela CPU. 
 Sua principal tarefa é localizar o IOS e carregá-lo na RAM. 
Bootstrap ROM 2. Carrega Bootstrap 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Processo de Inicialização 
• Passo 3: Localizando o IOS 
 Armazenado na memória flash, mas também pode ser armazenado em outros locais 
como um servidor TFTP. 
 Se uma imagem completa do IOS não puder ser localizada, uma versão dimensionada 
do IOS será copiada da ROM para a RAM 
Bootstrap ROM 2. Carrega Bootstrap 
• Passo 4: Carregando o IOS 
 Copia o IOS para a RAM para execução pela CPU 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Processo de Inicialização 
• Passo 5: Localiza o arquivo de configuração 
 O programa de bootstrap irá pesquisar o arquivo de configuração de inicialização 
(startup-config), na NVRAM. 
 Se não houver oarquivo de configuração, o roteador procura um servidor TFTP. 
 Se um servidor TFTP não for encontrado, o roteador aceitará a entrada da Console. 
Configuração 
NVRAM 
TFTP Server 
Console 
5. Localiza o Arquivo de 
Configuração 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Processo de Inicialização 
• Passo 5: Localizando o arquivo de configuração 
 Se o roteador detectar a existência de um enlace ativo para outro roteador 
configurado, ele enviará um broadcast à procura de um arquivo de configuração no 
enlace ativo. 
Configuração 
NVRAM 
TFTP Server 
Console 
5. Localiza o Arquivo de 
Configuração 
%Error opening tftp://255.255.255.255/network-config 
 (Timed out) 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Processo de Inicialização 
• Step 6: Carregando a configuração inicial ou entrando em modo setup 
• Se um arquivo de configuração de inicialização estiver localizado na NVRAM, o IOS irá 
carregá-lo na RAM como running-config e executar os comandos no arquivo, uma linha 
por vez. 
• Se o arquivo de configuração de inicialização não puder ser localizado, o roteador irá 
solicitar ao usuário o acesso ao modo de configuração (setup mode). 
• Se o modo de configuração não é usado, o IOS cria um running-config padrão e a 
entrada é aceita da console. 
6. Executa o Arquivo de 
Configuração ou entra no 
modo “Setup”. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - 
Processo de 
Inicialização 
POST ROM 1. Executa POST 
Bootstrap ROM 2. Carrega Bootstrap 
Cisco IOS 
TFTP Server 
Flash 3. Localiza IOS 
4. Carrega IOS 
Configuração 
NVRAM 
TFTP Server 
Console 
5. Localiza o Arquivo de 
Configuração 
6. Executa o Arquivo de 
Configuração ou entra em 
modo “Setup”. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Verificação do Processo de Inicialização 
• O comando show version exibe informações sobre: 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Interfaces 
• Portas de gerenciamento: 
— Conectores físicos usados para gerenciar o roteador. 
— Console e Auxiliar 
• Interface: 
— Conector físico no roteador cujo propósito principal é receber e encaminhar pacotes. 
— Ethernet, Seriais, … 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Interfaces 
• Porta Console: 
— Usada para conectar um terminal, ou mais frequentemente um PC que 
executa software emulador de terminal. 
— Deve ser usada durante a configuração inicial do roteador. 
• Porta Auxiliary (AUX) : 
— Nem todos os roteadores têm portas auxiliares. 
— Às vezes, a porta auxiliar pode ser usada de maneira semelhante a uma porta 
console. 
Console 
Auxiliar 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Interfaces 
• Roteadores possuem múltiplas interfaces para conectar múltiplas redes. 
— Vários tipos de redes. 
— Diferentes tipos de meio físico e conectores. 
— Diferentes tipos de interfaces. 
Ethernet 
Serial 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Interfaces 
Cada Interface no roteador: 
 - Pertence a uma rede diferente 
 - É membro ou host numa rede diferente 
 - Tem endereço IP numa rede diferente 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Interfaces Pertencem a Redes Diferentes 
• Interfaces LAN 
— Ethernet 
— Fast Ethernet 
• Usadas para conectar o roteador a rede local 
— Semelhante a conexão da placa de rede Ethernet do PC 
• Endereço MAC de camada 2 
• Participa da rede local Ethernet da mesma forma que qualquer 
outro host na rede local 
— Normalmente usa conector RJ-45 (UTP). 
• Roteador a Switch: cabo direto 
• Roteador a Roteador: cabo cross-over 
• PC a Roteador: cabo cross-over 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Interfaces Pertencem a Redes Diferentes 
• Interfaces WAN: 
— Serial 
— ISDN 
— Frame Relay 
• Usadas para conectar roteadores a redes externas, normalmente a uma 
grande distância geográfica. 
— O encapsulamento de Camada 2 pode ser de tipos diferentes (PPP, 
Frame Relay, HDLC). 
• Semelhante a interfaces de rede local, cada interface WAN tem seu 
próprio endereço IP e máscara de sub-rede, o que a identifica como um 
membro de uma rede específica. 
Os endereços MAC são usados em interfaces de 
rede local, como Ethernet, não sendo usados 
em interfaces WAN. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Interfaces Pertencem a Redes Diferentes 
• Um roteador é considerado um dispositivo de Camada 3 porque sua 
decisão primária de encaminhamento se baseia nas informações no 
pacote IP da Camada 3, mais especificamente o endereço IP de destino. 
• Esse processo é conhecido como roteamento. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteadores - Operam nas Camadas 1, 2 e 3 
• Um roteador toma sua decisão primária de encami-nhamento na Camada 3. 
• Participa dos processos das camadas 1 e 2 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteadores - Operam nas Camadas 1, 2 e 3 
• O roteador encapsula o pacote IP da Camada 3 na porção de dados de um 
quadro de enlace de dados da Camada 2, apropriado à interface de saída. 
• O quadro de Camada 2 é codificado em sinais físicos da Camada 1 usados 
para representar bits no enlace físico. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Introdução ao Roteamento e ao Encaminhamento de Pacotes 
Configuração CLI e Endereçamento 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Introdução ao Roteamento e ao Encaminhamento de Pacotes 
 Configuração básica do roteador 
 Uma configuração básica do roteador deve conter o seguinte: 
– Nome do Roteador - Nome do host deve ser único. 
– Banner – No mínimo, deve alertar contra o uso não autorizado. 
– Passwords – Use senhas fortes. 
– Configuração de Interface: 
– Especificar o tipo de interface, o endereço IP e a máscara de sub-rede. 
– Descrever o objetivo da interface. 
– Emitir o comando no shutdown. 
– Se for interface serial DCE emitir comando clock rate. 
 Depois de concluir as configurações básicas as seguintes tarefas devem ser concluídas: 
– Verificar a configuração básica e operação do roteador. 
– Salvar as alterações em um roteador. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Introdução ao Roteamento e ao Encaminhamento de Pacotes 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Introdução ao Roteamento e ao Encaminhamento de Pacotes 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Configuração Básica 
• Modos de Usuário e Privilegiado: 
– Usuário - Permite exibir o estado do roteador, mas não 
modificar sua configuração 
 
 
• Privilegiado - Permite ao usuário fazer alterações na configuração do 
roteador. 
 
 
 
 
• Configuração do Nome do Host: 
Router(config)# hostname [name] 
Router> modo usuário 
Router> enable 
 
 
 
Router# modo privilegiado 
Router# configure terminal 
Router(config)# exit 
Router# config t 
 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Configuração Básica 
• Configuração de Senhas: 
Senha de modo privilegiado: 
 Router(config)# enable secret [password] 
 
 Senha de Console: 
 Router(config)# line console 0 
 Router(config-line)# password [password] 
Router(config-line)# login 
 
 Senha de Telnet: 
 Router(config)# line vty 0 4 
 Router(config-line)# password [password] 
 Router(config-line)# login 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Configuração Básica 
• Configuração de Mensagem de Banner - message-of-the-day (motd) : 
Router(config)# banner motd[# message #] 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Configuração Básica 
• Configuração das Interfaces: 
Router(config)# interface [type][number] 
Router(config-if)# ip address [address] [mask] 
Router(config-if)# description [description] 
Router(config-if)# no shutdown 
• Cada interface deve pertencer a uma rede diferente. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador - Configuração Básica 
• Verificando a Configuração:: 
Router# show running-config 
Router# show ip route (ver tabela ip) 
Router# show ip interface brief (ver todas as interfaces) 
Router# show interfaces 
• Salvando a Configuração: 
Router# copy running-config startup-config 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Tabela de Endereços 
Dispositivo Interface Endereço IP 
Máscara de Sub-
rede 
Gateway Padrão 
R1 
Fa0/0 192.168.1.1 255.255.255.0 N/A 
S0/0/0 192.168.2.1 255.255.255.0 N/A 
R2 
Fa0/0 192.168.3.1 255.255.255.0 N/A 
S0/0/0 192.168.2.2 255.255.255.0 N/A 
PC1 N/A 192.168.1.10 255.255.255.0 192.168.1.1 
PC2 N/A 192.168.3.10 255.255.255.0 192.168.3.1 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador R1 - Configuração Básica 
• Configuração do Nome de Host: 
Router> 
Router>enable 
Router# 
Router#configure terminal 
Router(config)#hostname R1 
R1(config)# 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador R1 - Configuração Básica 
• Configuração da Senha de modo Privilegiado: 
R1(config)#enable secret senha 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador R1 - Configuração Básica 
• Configuração de Senhas: 
R1(config)#line console 0 
R1(config-line)#password senha 
R1(config-line)#login 
R1(config)#line vty 0 4 
R1(config-line)#password senha 
R1(config-line)#login 
R1(config-line)#exit 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador R1 - Configuração Básica 
• Configuração da Mensagem de Banner: 
— Entre com uma menssagem de texto. 
— Termine com o caracter ‘#’. 
R1(config)#banner motd # 
****************************************** 
WARNING!! Unauthorized Access Prohibited!! 
****************************************** 
# 
R1(config)# 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador R1 - Configuração Básica 
• Configuração da Interface WAN: 
R1(config)#interface Serial0/0/0 
R1(config-if)#ip address 192.168.2.1 
 255.255.255.0 
R1(config-if)#description Link to R2 
R1(config-if)#clockrate 64000 (Apenas DCE) 
R1(config-if)#no shutdown 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador R1 - Configuração Básica 
• Configuração da Interface WAN: 
R1(config)#interface FastEthernet0/0 
R1(config-if)#ip address 192.168.1.1 
 255.255.255.0 
R1(config-if)#description R1 LAN 
R1(config-if)#no shutdown 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador R1 - Configuração Básica 
• Cada Interface pertence a redes separadas: 
R1(config)#interface FastEthernet0/1 
R1(config-if)#ip address 192.168.1.2 
 255.255.255.0 
192.168.1.0 overlaps with FastEthernet0/0 
R1(config-if)#no shutdown 
192.168.1.0 overlaps with FastEthernet0/0 
FastEthernet0/1: incorrect IP address 
 assignment 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador R1 - Configuração Básica 
• Verificando a Configuração Básica do Roteador: 
R1#show running-config 
! 
version 12.3 
! 
hostname R1 
! 
interface FastEthernet0/0 
description R1 LAN 
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 
! 
interface Serial0/0 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador R1 - Configuração Básica 
• Salvando a Configuração: 
R1#copy running-config startup-config 
R1#show startup-config 
! 
version 12.3 
! 
hostname R1 
! 
interface FastEthernet0/0 
description R1 LAN 
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteador R1 - Configuração Básica 
• Mostrando a tabela de Roteamento 
R1# show ip route 
Codes: C – connected(diretamente conectada) 
, S - static 
 . 
 . (Output Omitted) 
 . 
Gateway of last resort is not set 
 
C 192.168.1.0/24 is directly connected, 
 FastEthernet0/0 
C 192.168.2.0/24 is directly connected, 
 Serial0/0/0 
 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Introdução ao Roteamento e ao Encaminhamento de Pacotes 
Construindo a Tabela de Roteamento 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Tabela de Roteamento - Introdução 
• Uma tabela de roteamento é um arquivo de dados na RAM usada para 
armazenar informações de rota sobre: 
— Redes conectadas diretamente 
— Redes remotas 
• Contém associações de rede/próximo salto 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Redes Diretamente Conectadas 
• Uma rede conectada diretamente é uma rede acoplada diretamente a uma das 
interfaces do roteador 
• Quando ativada, ela é adicionada na tabela de roteamento 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Redes Diretamente Conectadas 
Códigos: 
 Indica como a rota foi aprendida 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Redes Diretamente Conectadas 
Código 
Endereço de Rede e Máscara de 
Sub-rede 
Interface de Saída 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Redes Remotas 
• Uma rede remota é uma rede que não está conectada diretamente ao 
roteador. 
— Redes remotas são adicionadas à tabela de roteamento usando dois métodos: 
• Protocolos de Roteamento Dinâmico: 
— Rotas para redes remotas que foram aprendidas automaticamente pelo 
roteador. 
• Rotas Estáticas: 
— Rotas configuradas manualmente. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Redes Remotas 
• Antes de qualquer roteamento estático ou dinâmico ser configurado: 
— O roteador conhece apenas as suas próprias redes conectadas diretamente 
— Únicas redes exibidas na tabela de roteamento. 
— As rotas estáticas e dinâmicas não podem existir na tabela de roteamento 
sem redes conectadas diretamente do próprio roteador. 
• O roteador não poderá enviar pacotes por uma interface se ela não estiver 
habilitada com um endereço IP e uma máscara de sub-rede. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteamento Estático 
• Uma rota estática é definida usando: 
— Endereço de rede e a máscara de sub-rede da rede remota. 
— Endereço IP do roteador do próximo salto. 
• rotas estáticas são denotadas com o código S na tabela de roteamento. 
 
Rotas estáticas são examinadas com mais detalhes no próximo capítulo. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteamento Dinâmico 
• R1 aprendeu automaticamente a rede 192.168.4.0/24 de R2 pelo protocolo 
de roteamento dinâmico RIP (Routing Information Protocol). 
RIP será totalmente abordado em capítulos posteriores. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteamento Dinâmico 
• Roteamento Dinâmico significa: 
— Rotas são aprendidas automaticamente de outros roteadores. 
— Cada roteador descobre automaticamente seus roteadores vizinhos 
— Roteadores trocam informações da tabela de roteamento 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Tabela de Roteamento - Princípios 
• Três princípios relativos a tabelas de roteamento que irão ajudar a 
compreender, configurar e solucionar problemas de roteamento: 
— Cada roteador toma sua decisão sozinho, com base nas informações 
presentes em sua própria tabela de roteamento. 
 
— O fato de um roteador ter determinadas informações em sua tabela de 
roteamento não significa que todos os roteadores tenham as mesmas 
informações.— As informações de roteamento sobre um caminho de uma rede para 
outra não fornecem informações de roteamento sobre o caminho inverso 
ou de retorno. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Tabela de Roteamento - Princípios 
PC1 “pinga” PC2 
R1 encaminha o pacote 
para R2. 
R2 encaminha o pacote 
para R3. 
R3 encaminha o pacote 
para PC2. 
PC2 responde ao “ping” 
R3 NÃO tem uma rota de volta para PC1. 
R3 descarta o pacote. Erro no “ping” 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Roteamento Assimétrico 
• Roteadores não necessariamente têm as mesmas informações em suas 
tabelas de roteamento 
— Pacotes podem atravessar a rede em uma direção. 
— E retornar por outro. 
• Roteamento Assimétrico é mais comum na Internet, que usa o protocolo de 
roteamento BGP, do que na maioria das redes internas. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Introdução ao Roteamento e ao Encaminhamento de Pacotes 
Funções de Determinação de Caminho e Comutação 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Formato do Pacote IP - Internet Protocol 
• Endereço de camada 3: 
— Endereço de Origem: Endereço do host de origem 
— Endereço de Destino: Endereço do host de destino 
— Não muda durante o encaminhamento dos dados 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
• Endereços de camada 2: 
— Endereço de origem: Interface de envio 
— Endereço de Destino: Interface de Destino 
— Interface-a-Interface na mesma rede 
• Muda de rede para rede 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
• Se há múltiplos caminhos para a rede: 
— Determinar o melhor caminho envolve a avaliação de vários caminhos 
para a mesma rede de destino e selecionar o caminho “ótimo” para 
alcançar essa rede. 
— Cada caminho usa uma interface de saída diferente. 
— Depende do protocolo de roteamento. 
• Métrica (valor) que o protocolo usa para determinar a distância até a 
rede de destino 
• O melhor caminho é o que tem a métrica mais baixa 
Melhor Caminho e Métricas 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
• Contagem de saltos: 
— Número de roteadores que um pacote deve percorrer até alcançar seu 
destino. 
— Melhor caminho é determinado pelo menor número de saltos (menor 
métrica), ou seja, a melhor rota. 
— Routing Information Protocol (RIP). 
Comparando a Contagem de Saltos e as Métricas de Largura 
de Banda 
• Largura de banda : 
— Capacidade de dados de um enlace, às vezes conhecida como a velocidade 
do enlace. 
— Melhor caminho é determinado pelo caminho com um acúmulo de enlaces 
com os maiores valores de largura de banda, ou os enlaces mais rápidos. 
— Open Shortest Path First (OSPF). 
 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Comparando a Contagem de Saltos e as Métricas de Largura 
de Banda 
Usando RIP: 
A menor contagem de saltos é 2 
O pacote será encaminhado de R1 
a R3 
Usando OSPF: 
 Baseado na largura de banda, o 
pacote será encaminhado de R1 para R2 
para R3. Mais saltos, porém enlaces 
rápidos. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Balanceamento de Custo Igual 
O que acontece se um roteador tem 
múltiplos caminhos com a mesma 
métrica para a mesma rede de destino? 
O roteador encaminhará o pacote, 
alternando entre as interfaces de custo 
igual. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Encaminhamento de Pacotes 
• Duas Funções: 
— Determinação de caminho 
— Comutação 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Determinação do Caminho 
• Processo de como o roteador determina que caminho usar ao encaminhar um 
pacote. 
— O roteador pesquisa sua tabela de roteamento em busca de um 
endereço de rede correspondente ao endereço IP de destino do pacote. 
— Uma das três determinações de caminho é resultante dessa pesquisa: 
 
• Rede conectada diretamente. 
• Rede remota. 
• Nenhuma rota determinada. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Determinação do Caminho 
• Rede conectada diretamente: 
— R1 recebe um pacote destinado a PC1. 
— R1 olha na tabela de roteamento e determina que a rede de destino está 
na saída da sua porta FastEthernet 
— O pacote é encaminhado diretamente para o dispositivo com o endereço 
IP de destino do pacote. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Determinação do Caminho 
• Rede Remota: 
— R1 recebe um pacote de PC1 cujo destino é PC2 
— R1 olha na sua tabela de roteamento e determina que o caminho para a 
rede de destino é via porta WAN 
— O pacote é encaminhado para outro roteador. Redes remotas podem 
apenas ser alcançadas por outro roteador. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Determinação do Caminho 
• Nenhuma rota determinada: 
— R1 recebe um pacote de PC1 cujo destino é PC2. 
— R1 olha na tabela de roteamento e não pode encontrar um caminho para 
a rede diretamente conectada ou a rede remota. 
— Se o roteador não tem uma rota padrão, o pacote é descartado. O 
roteador envia uma mensagem ICMP inalcançável para o endereço IP de 
origem do pacote 
? 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Função de Comutação 
• Host X envia um pacote para o Host Y. 
• Um roteador normalmente envia um pacote de um 
enlace de dados a outro, usando duas funções 
básicas: 
— Função de determinação de caminho 
— – Roteamento 
— Função comutação – ----Encaminhamento de 
pacotes 
• Veremos os estágios desse roteador para 
determinar a rota e comutar este pacote 
Lembre-se: 
Dois endereços são necessários para mover o 
pacote da origem ao destino 
• Endereço MAC 
• Endereço IP 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Função de Comutação 
Layer 2 
Destination 
Layer 2 
Source 
Layer 3 
Destination 
Layer 3 
Source 
A111 H111 192.168.4.10 192.168.1.10 
Como o Host X sabe encaminhar o pacote para o 
Roteador A e não diretamente para o Host Y? 
 Host X inicia encapsulando o pacote com o 
endereço IP do Host Y e o endereço MAC do 
Roteador A 
Como o Host X obtém o endereço de camada 2 do 
Roteador A? 
Host X determina que o destino NÃO está na mesma 
rede. 
O pacote é encaminhado para o gateway padrão 
Interroga o roteador pelo seu endereço MAC 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Função de Comutação 
Agora o que acontece? 
Layer 2 
Destination 
Layer 2 
Source 
Layer 3 
Destination 
Layer 3 
Source 
A111 H111 192.168.4.10 192.168.1.10 
 Roteador A recebe o pacote na porta fa0/0. 
 Roteador A usa o endereço IP de destino para 
buscar na sua tabela de roteamento pela 
rede192.168.4.0/24. 
 Ele encontra que existe um endereço de próximo 
salto 192.168.2.2 e uma porta de saída fa0/1. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Função de Comutação 
Layer 2 
Destination 
Layer 2 
Source 
Layer 3 
Destination 
Layer 3 
Source 
A111 H111 192.168.4.10 192.168.1.10 
Agora o que acontece? 
 Roteador A sabe que a porta de saída é uma 
interface Ethernet 
 Roteador A verifica a tabela ARP do endereço IP de 
B e seu MAC associado. Se a entrada não existir na 
tabela, o roteador A envia uma solicitação ARP e o 
roteador B devolve uma resposta. 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Função de Comutação 
192.168.1.10 192.168.4.10 A222 B111 
Layer 3 
Source 
Layer 3 
Destination 
Layer 2 
Source 
Layer 2 
Destination 
 O roteador A agora tem todas as informações 
necessárias para encaminhar o pacote. Ele sabe que 
o endereço de destino MAC é B111 e que a porta de 
saída é fa0/0. 
 
 O roteador A reencapsula o quadro, mudando o 
endereço de camada 2 e encaminha o quadro pela 
interface fa0/1.Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Função de Comutação 
192.168.1.10 192.168.4.10 A222 B111 
Layer 3 
Source 
Layer 3 
Destination 
Layer 2 
Source 
Layer 2 
Destination 
 Note que o endereço de camada 3 do pacote não 
troca. 
 
 Também note que a tabela de roteamento foi usada 
para encontrar: 
 O endereço de camada 3 do próximo salto 
 O endereço de camada 2 do próximo salto 
 A porta de saída usada para encaminhar o 
quadro 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Função de Comutação 
192.168.1.10 192.168.4.10 A222 B111 
Layer 3 
Source 
Layer 3 
Destination 
Layer 2 
Source 
Layer 2 
Destination 
 Roteador B recebe o pacote 
Agora o que acontece? 
 Roteador B usa o endereço IP de destino para buscar 
em sua tabela de roteamento pela rede 
192.168.4.0/24. 
 Ele encontra que existe um endereço de próximo 
salto 192.168.3.2 e uma porta de saída s0/1 – uma 
interface serial 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Função de Comutação 
 Roteado B sabe que a porta de saída é uma 
interface serial 
Agora o que acontece? 
 Uma vez que a interface de saída é uma interface 
serial, não uma interface Ethernet, o roteador B 
não precisa de um endereço de camada 2 para o 
próximo salto. 
192.168.1.10 192.168.4.10 A222 B111 
Layer 3 
Source 
Layer 3 
Destination 
Layer 2 
Source 
Layer 2 
Destination 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Função de Comutação 
192.168.1.10 192.168.4.10 A222 B111 
Layer 3 
Source 
Layer 3 
Destination 
Layer 2 
Source 
Layer 2 
Destination 
 Quando a interface é uma conexão serial ponto-a-
ponto, o processo da tabela de roteamento não 
verifica o endereço IP de próximo salto 
 
 O roteador B agora encapsula o pacote IP no quadro 
de enlace de dados próprio, usando o 
encapsulamento serial próprio (HDLC, PPP, etc.). 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Função de Comutação 
 O endereço de camada 2 é configurado como um 
broadcast 
 
 O endereço de camada 2 de origem é o endereço da 
porta de saída do roteador B – a origem do quadro 
 
 Finalmente, o quadro é encaminhado para fora da 
interface s0/1 no roteador B 
192.168.1.10 192.168.4.10 B222 FFFF 
Layer 3 
Source 
Layer 3 
Destination 
Layer 2 
Source 
Layer 2 
Destination 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Função de Comutação 
 O roteador C recebe o quadro na interface serial 
s0/1 
 
Agora o que acontece? 
 
 O roteador C usa o endereço IP para buscar na sua 
tabela de roteamento pela rede192.168.4.0/24. 
 Ele encontra que a rede é uma rede diretamente 
conectada com a interface de saída fa0/0. 
192.168.1.10 192.168.4.10 B222 FFFF 
Layer 3 
Source 
Layer 3 
Destination 
Layer 2 
Source 
Layer 2 
Destination 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Função de Comutação 
 O roteador C percebe que este endereço IP de 
destino está na mesma rede da sua interface e pode 
enviar um pacote diretamente ao destino e não a 
outro roteador 
 
 Uma vez que a interface de saída está numa rede 
Ethernet diretamente conectada, o roteador C deve 
obter o endereço MAC de destino 
192.168.1.10 192.168.4.10 B222 FFFF 
Layer 3 
Source 
Layer 3 
Destination 
Layer 2 
Source 
Layer 2 
Destination 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Função de Comutação 
 O roteador C verifica na tabela ARP todas as 
entradas. 
 
 Se a entrada não está na tabela, o roteador C 
enviará uma mensagem pela interface fa0/0 - “Qual 
é o endereço MAC para este endereço IP?” 
 
 Host Y enviará uma mensagem informando: “Este é 
o endereço MAC que você busca.” 
192.168.1.10 192.168.4.10 B222 FFFF 
Layer 3 
Source 
Layer 3 
Destination 
Layer 2 
Source 
Layer 2 
Destination 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Função de Comutação 
 O roteador C encapsula o quadro Ethernet com o 
endereço MAC de destino do Host Y. 
 
 O endereço de origem de camada 2 é o endereço 
MAC da interface fa0/0 do roteador. 
 
 
 O quadro é encaminhado para fora da porta fa0/0 
para o host de destino – Host Y. 
 
192.168.1.10 192.168.4.10 C222 H222 
Layer 3 
Source 
Layer 3 
Destination 
Layer 2 
Source 
Layer 2 
Destination 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
Função de Comutação 
Passo 
Layer 2 
Destination 
Layer 2 
Source 
Layer 3 
Destination 
Layer 3 
Source 
Host X para 
Router A 
A111 H111 192.168.4.10 192.168.1.10 
Router A para 
Router B 
B111 A222 192.168.4.10 192.168.1.10 
Router B 
para Router 
C 
FFFF B222 192.168.4.10 192.168.1.10 
Router C 
para Host Y 
H222 C222 192.168.4.10 192.168.1.10 
Protocolos de Redes e de Computadores 
AULA 13 
AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO.