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Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre & Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre Exemplo do processo geral de Roteamento. Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre Exemplo do processo geral de Roteamento. Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre Um usuário através de uma Aplicação solicita uma informação da rede, então a camada 1 inicia o processo de encapsulamento do Pacote. Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre O Pacote chega na camada 3 e é analisado qual será a próxima rota (next Hop) mais adequada conforme a analise do algoritmo de roteamento. Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre ...então o Pacote é encaminhado para a Interface de Saída... Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre O Pacote chega na camada 3 e é analisado qual será a próxima rota (next Hop) mais adequada conforme a analise do algoritmo de roteamento. Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre ...então o Pacote é encaminhado para a Interface de Saída... Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre ...a camada 1 entrega os Dados para a Aplicação, com base na porta. Essa aplicação irá analisar os dados recebido e iniciar o processo de retorno com a resposta. Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre 4 - 10 Visão geral da arquitetura do Roteador Duas funções-chave do roteador: Executar algoritmos/protocolos (RIP, OSPF, BGP…) Comutar os datagramas do link de entrada para o link de saída Visão geral da arquitetura do roteador Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre Camada de Rede: Comutação descentralizada (Cada Porta possui uma memória): Dado o destino do datagrama, procura a porta de saída usando a tabela de comutação na memória da porta de entrada Objetivo: completar o processamento da porta de entrada na ‘velocidade do enlace’ Fila: quando os datagramas chegam mais rápido do que a taxa de transmissão Camada física: recepção de bits Camada de enlace: Conversão dos Datagramas para Quadros Funções da porta de entrada Camada 1 Camada 2 Camada 3 Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre Três tipos de estrutura de comutação Armazenamento os dados de Entrada em memória para o processamento e encaminhamento para a Saída adequada. Envia os dados de Entrada direto para o canal de comunicação com a Saída adequada. Cada saída possui um canal exclusivo. Envia os dados de Entrada para um canal compartilhado entre todas as Saídas endereçado para a Saída adequada. Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre Primeira geração de roteaores: Computadores tradicionais com comutação sob controle direto da CPU Pacote copiado para a memória do sistema Velocidade limitada pela largura de banda (barramento das placas) porta de entrada porta de saída memória bus (barramento da placa) Comutação via memória Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre Datagrama da memória da porta de entrada para a memória da porta de saída através de um bus compartilhado Velocidade de comutação limitada pela largura de banda do bus (Barramento) Exemplo: Barramento de 1 Gbps, Cisco 1900: velocidade suficiente para roteadores de acesso e de empresas (não para roteadores regionais ou de backbone) Comutação via bus (Barramento) Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre Possui Um barramentos de Entradas para Cada Barramentos de Saida Todas as Portas de Entradas podem se comunicar com todas as Portas de Saída. Comutação via CrosBarr Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre Buffering necessário quando datagramas chegam do switch mais rápido do que a taxa de transmissão Disciplina de agendamento escolhe entre os datagramas na fila para transmissão Portas de saída Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre Buffering: quando a taxa de chegada pelo switch excede a velocidade da linha de saída Bloqueio Head-of-the-Line (HOL): datagrama na frente da fila impede os outros na fila de se moverem para adiante Enfileiramento na porta de saída Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre 4 - 19 Switch mais lento que as portas de entrada combinadas -> pode ocorrer filas na entrada Atraso e perda na fila devido ao overflow (Sobrecarga) no buffer de entrada! Atraso e perda devido ao buffer overflow (Sobrecarga) da porta de saída! Enfileiramento na porta de entrada Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre 4 - 20 Algoritmos de Roteamento Analise de Rotas: R = (N,E) N = conjunto de roteadores = { u, v, w, x, y, z } E = conjunto de links ={ (u,v), (u,x), (v,x), (v,w), (x,w), (x,y), (w,y), (w,z), (y,z) } Analise de Roteamento Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre c(x,x’) = custo do link (x,x’) ex., c(w, z) = 5 Custo está relacionado à largura de banda, tipo de enlace e ao congestionamento. Custo do caminho (x1, x2, x3,…, xp) = c(x1,x2) + c(x2,x3) + … + c(xp-1,xp) Existem algoritmos que encontra o caminho de menor custo. Custo do caminho Exemplo: Custo do caminho (u,x,y) = c(u,x) 1 + c(x,y) 1 = 2 Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre 4 - 23 Questão: Qual é o caminho de menor custo entre u e z ? Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre 4 - 24 c(x,x’) = custo do link (x,x’) ex., c(w, z) = 5 Custo está relacionado à largura de banda e ao congestionamento Custo do caminho (x1, x2, x3,…, xp) = c(x1,x2) + c(x2,x3) + … + c(xp-1,xp) Questão: Qual é o caminho de menor custo entre u e z ? Algoritmo de roteameno: algoritmo que encontra o caminho de menor custo Custo do caminho Exemplo: Custo do caminho (u,x,y) = c(u,x) 1 + c(x,y) 1 = 2 10 Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre 4 - 25 c(x,x’) = custo do link (x,x’) ex., c(w, z) = 5 Custo está relacionado à largura de banda e ao congestionamento Custo do caminho (x1, x2, x3,…, xp) = c(x1,x2) + c(x2,x3) + … + c(xp-1,xp) Questão: Qual é o caminho de menor custo entre u e z ? Algoritmo de roteameno: algoritmo que encontra o caminho de menor custo Custo do caminho Exemplo: Custo do caminho (u,x,y) = c(u,x) 1 + c(x,y) 1 = 2 7 Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre 4 - 26 c(x,x’) = custo do link (x,x’) ex., c(w, z) = 5 Custo está relacionado à largura de banda e ao congestionamento Custo do caminho (x1, x2, x3,…, xp) = c(x1,x2) + c(x2,x3) + … + c(xp-1,xp) Questão: Qual é o caminho de menor custo entre u e z ? Algoritmo de roteameno: algoritmo que encontra o caminho de menor custo Custo do caminho Exemplo: Custo do caminho (u,x,y) = c(u,x) 1 + c(x,y) 1 = 2 10 Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre 4 - 27 c(x,x’) = custo do link (x,x’) ex., c(w, z) = 5 Custo está relacionado à largura de banda e ao congestionamento Custo do caminho (x1, x2, x3,…, xp) = c(x1,x2) + c(x2,x3) + … + c(xp-1,xp) Questão: Qual é o caminho de menor custo entre u e z ? Algoritmo de roteameno: algoritmo que encontra o caminho de menor custo Custo do caminho Exemplo: Custo do caminho (u,x,y) = c(u,x) 1 + c(x,y) 1 = 2 11 Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre 4 - 28 c(x,x’) = custo do link (x,x’) ex., c(w, z) = 5 Custo está relacionado à largura de banda e ao congestionamento Custo do caminho (x1, x2, x3,…, xp) = c(x1,x2) + c(x2,x3) + … + c(xp-1,xp) Questão: Qual é o caminho de menor custo entre u e z ? Algoritmo de roteameno: algoritmo que encontra o caminho de menor custo Custo do caminho Exemplo: Custo do caminho (u,x,y) = c(u,x) 1+ c(x,y) 1 = 2 8 Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre 4 - 29 c(x,x’) = custo do link (x,x’) ex., c(w, z) = 5 Custo está relacionado à largura de banda e ao congestionamento Custo do caminho (x1, x2, x3,…, xp) = c(x1,x2) + c(x2,x3) + … + c(xp-1,xp) Questão: Qual é o caminho de menor custo entre u e z ? Algoritmo de roteameno: algoritmo que encontra o caminho de menor custo Custo do caminho Exemplo: Custo do caminho (u,x,y) = c(u,x) 1 + c(x,y) 1 = 2 4 Roteadores e Roteamento Prof. Esp. André Nobre
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