EAD - REDES AVANÇADAS Aula 09

Prévia do material em texto

Redes Avançadas
Mario Cavalcante
Aula 9
Objetivos
Estudar as vantagens e desvantagens do roteamento dinâmico;
Diferenciar o funcionamento do RIPng para IPv6 e do RIP para IPv4;
Diferenciar o funcionamento do OSPFv3 para IPv6 e do OSPFv2 para IPv4.
‹nº›
Introdução
Conceito de Roteamento
Um roteador possui diversas interfaces, cada uma conectada a uma rede. As interfaces recebem um endereço pertencente à rede em que se conecta. 
O roteador realiza o repasse onde cada pacote recebido é analisado, comparando a rede do endereço de destino do pacote com uma tabela chamada tabela de roteamento. A partir desta consulta é selecionada a porta de saída e o pacote é enviado através dela.
No IPv6, como cada interface pode receber diversos endereços, é usado o Link Local (FE80:...) para endereçar as portas do roteador (gateway nos hosts da rede local)
‹nº›
Introdução
Rotas estáticas e dinâmicas
No IPv6 a configuração de rotas nos dispositivos finais (sub-rede diretamente conectada e rotas padrão) é feita automaticamente com a mensagem Router Advertisement. Nos roteadores essa tarefa é um pouco mais complicada.
Um roteador pode ter rotas configuradas de forma estática ou dinâmica
No roteamento estático, as entradas na tabela de roteamento são configuradas manualmente 
O roteamento dinâmico garante atualização automática das entradas da tabela de roteamento a partir da troca de dados de rotas entre os roteadores vizinhos
‹nº›
Roteamento dinâmico
As tabelas de roteamento dinâmicas são construídas e mantidas automaticamente através de comunicação permanente entre roteadores. 
Geram sobrecarga de tráfego na rede e podem tornar-se fator importante no planejamento rede em relação ao uso do link em WAN.
Roteadores com roteamento dinâmico exigem pouca manutenção e podem ser dimensionados para redes maiores. 
A capacidade de recuperar de falhas na rede torna o roteamento dinâmico a melhor opção para grandes redes. 
‹nº›
Vantagens do Roteamento dinâmico
Compartilhamento automático de informações sobre redes remotas
Descoberta do “melhor” caminho para cada rede e atualização das suas tabelas de roteamento com essas informações
Em comparação com o roteamento estático, os protocolos de roteamento dinâmico exigem menos sobrecarga administrativa, pois o administrador de rede não precisa gerenciar o processo de configurar e manter rotas estáticas.
‹nº›
Desvantagem do Roteamento dinâmico
Parte dos recursos de roteadores ficam dedicados para a operação do protocolo, incluindo o tempo de CPU e largura de banda dos enlaces de rede
‹nº›
Protocolos de roteamento dinâmico
As principais ações de um protocolo de roteamento dinâmico são: 
O roteador envia e recebe mensagens de roteamento em suas interfaces. 
O roteador compartilha mensagens e informações de roteamento com outros roteadores com mesmo protocolo de roteamento. 
Os roteadores trocam informações de roteamento para aprender sobre as redes remotas. 
Ao detectar uma alteração de topologia, o protocolo de roteamento anuncia essa alteração para outros roteadores. 
‹nº›
Algoritmos de Roteamento
Os protocolos de roteamento da Internet são baseados principalmente nos algoritmos vetor de distância, estado do enlace ou na variação vetor de caminho. 
O detalhamento destes algoritmos encontra-se na disciplina Protocolos de Roteamento.
‹nº›
Vetor Distância
Os algoritmos vetor de distância propagam informações de roteamento sob a forma de um prefixo de endereço e sua "distância" (medida em número de saltos). 
Os roteadores usam protocolos de roteamento baseados em vetor de distância possuem como vantagens a simplicidade e facilidade de configuração. 
Suas desvantagens incluem um tráfego relativamente alto de rede, um tempo de convergência relativamente mais alto, e pouca capacidade de se adaptar a redes grandes.
‹nº›
Estado de enlace
Algoritmos estado de enlace são baseados na propagação de anúncios de estado de enlace (LSA) por toda a rede para atualizar as tabelas de roteamento. 
Os roteadores propagam LSAs:
na sua inicialização e 
quando são detectadas mudanças na topologia de rede. 
‹nº›
Protocolos dinâmicos para IPv6
 
Protocolos de gateway interno
Protocolos de gateway externo
 
Vetor de distância
Estado de enlace
Vetor de distância
IPv4
RIPv2
OSPFv2
BGP-4
IPv6
RIPng
OSPFv3
BGP-MP
‹nº›
Diferenças nos Protocolos IPv4 e IPv6
As versões anteriores dos protocolos de roteamento eram classful pois eles não enviavam informações de máscara de sub-rede nas atualizações de roteamento, obrigando o roteador a aplicar as máscaras default baseada na classe do endereço.
Estes protocolos não consegue tratar sub-rede com máscaras de tamanho variável (VLSM) e roteamento entre domínios classless (CIDR).
‹nº›
Diferenças nos Protocolos IPv4 e IPv6
Atualmente, os protocolos de roteamento são chamados classless, porque incluem informações de máscara de sub-rede nas atualizações de roteamento. 
Os protocolos RIPv2 e OSPF fornecem suporte para VLSM e CIDR. Esse tipo de roteamento é também suportado em todos os protocolos de roteamento para rede IPv6.
‹nº›
RIPng para IPv6
RIP Next Generation (RIPng) é um protocolo de roteamento de vetor de distância para o IPv6 que está definido na RFC 2080.
para anunciar prefixos de rede IPv6 e rotas conhecidas através da porta UDP 521. 
tem uma distância máxima de 15, onde 15 é o custo acumulado (contagem de saltos). Localizações que estão a uma distância de 16 ou mais são consideradas inacessíveis. 
é um protocolo de roteamento simples, que usa um mecanismo de distribuir periodicamente informações sobre as suas rotas os vizinhos diretamente conectados
‹nº›
RIPng para IPv6
RIPng para IPv6 não é adequado para uma rede IPv6 muito grande. 
Quando um RIPng para o roteador IPv6 é inicializado ele anuncia:
as rotas constantes em sua tabela de roteamento e
uma mensagem General Request por todas as interfaces. 
Os roteadores vizinhos enviam o conteúdo de suas tabelas de roteamento em resposta a essa solicitação. 
As rotas aprendidas tem uma vida de 3 minutos (por padrão) antes de ser removido da tabela de roteamento.
‹nº›
Atualizações RIPng
Após a inicialização, o RIPng anuncia, periodicamente (a cada 30 segundos, por padrão), as rotas constantes em sua tabela de roteamento, por cada interface. 
O conjunto exato de rotas que estão sendo anunciadas varia se estiverem em uso:
horizonte dividido (split horizon) 
Ou horizonte dividido e reverso envenenado (poison reverse)
‹nº›
Tolerância a falhas RIPng
A tolerância a falhas para redes RIP é baseado no tempo limite do RIPng para rotas IPv6. Assim, existe um temporizador que indica o tempo de vida da rota. 
As atualizações periódicas evitam que a rota expire. Além disso, se ocorrer uma alteração na topologia da rede, RIPng pode enviar uma mensagem de atualização, imediatamente, ao invés de esperar para um anúncio programado
‹nº›
Limitações do Protocolo RIPng
O diâmetro de RIP é limitada. 
O caminho mais longo para qualquer rota IPv6 é limitada a uma métrica de 15 saltos (métrica de 16 ou superior são inacessíveis) 
Loops de roteamento podem causar aumento no tempo de convergência. 
Rotas que não são mais válidas podem estar sendo propagadas. A limitação da métrica até 16 impede a propagação até o infinito, mas estas rotas ficam ativas até alcançar a métrica máxima, quando são eliminadas
‹nº›
OSPF para IPv6
Também conhecido como OSPFv3, é um protocolo de roteamento de estado de enlace, classificado como um protocolo de gateway interno (IGP), definido na RFC 5340 
Foi concebido para: 
ser executado como um protocolo de roteamento para um único sistema autônomo e 
para melhorar algumas das limitações introduzidas pelo RIP, como o pequeno diâmetro da rede, o longo tempo de convergência e uma métrica que não reflete as características da rede. 
‹nº›
Semelhanças OSPF e OSPFv3
O OSPFv3 compartilha com o OSPFv2:
inundações;
eleição do roteador designado;suporte de áreas;
cálculo do caminho mais curso primeiro (Shortest Path First) com Dijkstra;
extensões multicast.
‹nº›
Algumas novidades OSPFv3
LSAsde Roteador eLSAsde Rede
Estes não têm semântica de endereçamento e só transportar informações de topologia.
Novo LSA-Prefixo-Intra-Area
Este transporta endereços IPv6 e prefixos.
 
Endereços nos LSAa
Estes são descritos como prefixos, com um comprimento de prefixo. O rota padrão é :: / 0.
Identificação do roteador
ID do roteador é ainda é um valor de 32 bits, mas define o router, tanto se ele tem endereço IPv4 ou IPv6. Usado em DR, BDR, LSAs, banco de dados.
Escopo das inundações
Links, área ou AS
Próximo salto
O endereço de próximo salto é o endereço IPv6 de link-local da interface do roteador que anuncia o prefixo.
‹nº›
Algumas novidades OSPFv3
Novo LSA link-local
Este transporta o endereço de link-local da interface do roteador, o prefixo do link e opções.
Execução baseado em um link em vez de uma sub-rede IP
Uma interface OSPF agora se conecta a um link em vez de uma sub-rede IP. Várias instâncias em um único link são suportadas, usando um ID de instância no cabeçalho do pacote OSPF.
Usa IPv6 para o transporte de pacotes OSPF
Próximo cabeçalho = 89, para identificar um pacote OSPFv3 IPv6.
 
Endereço IPv6 fonte de um pacote OSPF
O endereço fonte do pacote OSPF é o endereço de link-local da interface do roteador de origem.
Endereço IPv6 destino de um pacote OSPF
Todos os roteadores OSPF enviam pacotes Hello e recebem de FF02::5, endereço multicast all-ospf-routers, com escopo local.
Limite de saltos = 1 para pacotes OSPF
1 significa escopo local.
‹nº›
Algumas novidades OSPFv3
Novo LSA link-local
Este transporta o endereço de link-local da interface do roteador, o prefixo do link e opções.
Execução baseado em um link em vez de uma sub-rede IP
Uma interface OSPF agora se conecta a um link em vez de uma sub-rede IP. Várias instâncias em um único link são suportadas, usando um ID de instância no cabeçalho do pacote OSPF.
Usa IPv6 para o transporte de pacotes OSPF
Próximo cabeçalho = 89, para identificar um pacote OSPFv3 IPv6.
 
Endereço IPv6 fonte de um pacote OSPF
O endereço fonte do pacote OSPF é o endereço de link-local da interface do roteador de origem.
Endereço IPv6 destino de um pacote OSPF
Todos os roteadores OSPF enviam pacotes Hello e recebem de FF02::5, endereço multicast all-ospf-routers, com escopo local.
Limite de saltos = 1 para pacotes OSPF
1 significa escopo local.
‹nº›
Áreas OSPF e rotas externas
O LSDB pode se tornar muito grande e o processamento de um grande banco de dados pode significar uso intenso de CPU e memória
O OSPF permite que os ASs sejam divididos em áreas para reduzir a sobrecarga de processamento.
Dentro de um AS, roteadores podem ser agrupados para formar áreas. Cada área é identificada por um ID única área, um inteiro de 32 bits. Um LSA com escopo de inundação de área nunca inundará fora da área
‹nº›
Formando Adjacências
Para trocar LSAS os roteadores criam canais confiáveis, chamados adjacências, com seus vizinhos. 
Estes canais permitem sincronizar o LSDB na inicialização e inundar o LSA no caso de uma alteração. 
Para descobrir os vizinhos pela primeira vez é usado o protocolo Hello. 
‹nº›
RIP nos roteadores CISCO
O RIP para IPv6 é ativado com IPv6 router rip. 
ipv6 rip enable ativa os anúncios RIP 
Router > enable
Router# configure terminal
Router(confirg)# ipv6 router rip R1
Router(config)# interface ethernet 0
Router(config-if)# ipv6 rip R1 enable
‹nº›
RIP nos roteadores CISCO
Para incluir uma rota default nos anúncios RIP e fazer com que o roteador seja um roteador default, usamos o comando ipv6 rip default-information originate no modo de configuração da interface.
Router# configure terminal
Router(config)# interface ethernet 0
Router(config-if)# ipv6 rip R1 default-information originate
‹nº›
RIP nos roteadores CISCO
Para redistribuir as rotas estáticas nos anúncios RIP, usamos o comando redistribute static no modo ipv6 router rip.
Router# configure terminal
Router(config)# ipv6 router rip R1
Router(config-)# redistribute static
‹nº›
RIP nos roteadores CISCO
As informações de roteamento podem ser visualizadas utilizando o comando show ipv6 rip no modo exec privilegiado.  
Router>enable
Router# show ipv6 rip
 
Para realizar uma depuração da execução do RIP, usamos o comando debug ipv6 rip no modo exec privilegiado.
Router> enable
Router# debug ipv6 rip
‹nº›
OSPF nos roteadores CISCO
As informações OSPF são mostradas através do comando show ipv6 ospf no modo exec privilegiado.
Router>enable
Router#show ipv6 ospf
Para realizar uma depuração da execução do OSPF, usamos o comando debug ipv6 ospf no modo exec privilegiado.
Router>enable
Router#debug ipv6 ospf
‹nº›
OSPF nos roteadores CISCO
Para reinicializar os cálculos do algoritmo SPF usamos o comando clear ipv6 ospf force-spf no modo exec privilegiado.
Router>enable
Router#clear ipv6 ospf force-spf
‹nº›
Redes Avançadas
Atividade Aula 9
34
Atividade
Cite vantagens e desvantagens dos protocolos de roteamento dinâmico
‹nº›
35
Solução
Vantagens do Roteamento dinâmico
Compartilhamento automático de informações sobre redes remotas
Descoberta do “melhor” caminho para cada rede e atualização das suas tabelas de roteamento com essas informações
Em comparação com o roteamento estático, os protocolos de roteamento dinâmico exigem menos sobrecarga administrativa, pois o administrador de rede não precisa gerenciar o processo de configurar e manter rotas estáticas.
‹nº›
36
Solução
Desvantagem do Roteamento dinâmico
Parte dos recursos de roteadores ficam dedicados para a operação do protocolo, incluindo o tempo de CPU e largura de banda dos enlaces de rede
‹nº›