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Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 1 ROTEAMENTO Conceituação !" Roteamento é o mecanismo através do qual duas máquinas em comunicação “acham” e usam um caminho ótimo (o melhor) através de uma rede. O processo envolve: #" Determinar que caminhos estão disponíveis; #" Selecionar o “melhor” caminho para uma finalidade particular; #" Usar o caminho para chegar aos outros sistemas; #" Ajustar o formato dos dados (datagramas) às tecnologias de transporte disponíveis (MTU, MSS, etc.). !" Na arquitetura TCP/IP, o roteamento é baseado no endereçamento IP, particularmente, na parte de identificação de rede de um endereço IP. Toda a tarefa é desenvolvida na camada Inter-rede da pilha de protocolos TCP/IP. Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 2 Aplicação Transporte Inter-rede Acesso a rede Rede Acesso a rede Acesso a rede Aplicação Transporte Inter-rede Acesso a rede Rede Roteamento Inter-rede Inter-rede Figura 1/3: Roteamento com IP Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 3 VANTAGENS DO ROTEAMENTO !" Melhor escolha de rota: com o uso de protocolos de roteamento modernos, pode-se ter múltiplos caminhos operando em paralelo, distribuindo tráfego (multiplexando caminhos) de acordo com critérios especificados pelo administrador da rede ou dos próprios softwares envolvidos; !" Adaptação a diferentes tecnologias de redes físicas: sistemas de comunicação de longa distância (ponto-a-ponto) e sistemas de comunicação de curta distância (os mais variados), com características de performance e forma de transmissão variadas podem ser integrados facilmente; !" Confiança e controle: como elemento intimamente ligado aos protocolos do nível inter-rede e ao esquema de endereçamento da rede, roteadores não propagam dados oriundos de difusão (“broadcast” ou “multicast”) a nível de enlace de dados, a menos que os mesmos contenham o protocolo de rede apropriado; eles agem como barreiras entre redes distintas prevenindo a propagação de alguns tipos de falhas (por exemplo, uma tempestade de difusão) ou mesmo de alguns tipos de acessos indevidos (baseado em endereços de origem/destino dos dados); !" Reportagem de erro: roteadores usam o protocolo ICMP (“Internet Controle Message Protocol”) para relatar/tratar condições de erro (por exemplo, congestionamento de rede). Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 4 MECANISMOS DE ENTREGA DE DADOS !" ENTREGA DIRETA: feita quando a máquina destino encontra-se na mesma rede física da máquina origem; nesse caso faz-se o mapeamento do endereço lógico (IP) para o endereço físico (Ethernet, Token-ring, ATM), seguido da entrega dos dados. Máquina 1 IP=200.237.190.33 Fis.:00:20:04:02:91:e1 Rede Física Máquina 2 IP=200.237.190.34 Fis.:00:20:04:02:91:e2 IP origem 200.237.190.33 Dados datagrama IPEnd. Físico destino00:20:04:02:91:e2 datagrama IP quadro IP destino 200.237.190.34 End. Físico origem 00:20:04:02:91:e1 Figura 2/3: Entrega direta de dados Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 5 !" ENTREGA INDIRETA: feita quando a máquina destino não encontra-se na mesma rede física da máquina origem; nesse caso os dados são enviados para o roteador (“gateway”) mais próximo, e assim sucessivamente até atingirem a máquina destino. Máquina 1 IP=200.237.190.33 Fis.:00:20:04:02:91:e1 Rede Física 1 Máquina 2 IP=200.237.190.65 Fis.:00:20:04:02:91:e4 IP=200.237.190.65 Dados datagrama IPFis.:00:20:04:02:91:e2 datagramas IP quadros Router IPrf1=200.237.190.35 Fis1=00:20:04:02:91:e2 IPrf2=200.237.190.70 Fis2=00:20:04:02:91:e3 Rede Física 2 IP=200.237.190.65 Dados datagrama IPFis.:00:20:04:02:91:e4 Figura 3/3: Entrega indireta de dados Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 6 MÁSCARA DE REDE E ROTEAMENTO !" Para saber como entregar um datagrama, a máquina/roteador origem precisa saber se a máquina/roteador destino pertence a uma rede diretamente conectada ou não. !" Isso é feito através de uma operação de AND binário do endereço IP próprio, e do endereço IP destino, com a máscara de rede. Se a identificação de rede do endereço IP local for igual à identificação de rede do endereço IP destino, origem e destino estão na mesma rede física. Máscara de Rede (255.255.255.224) Endereço IP 11111111 11111111 11111111 111 00000 Endereço de Rede 200.237.190.33 1100100 11101101 10111110 001 00001 200.237.190.32 200.237.190.43 1100100 11101101 10111110 001 01011 200.237.190.32 200.237.190.53 1100100 11101101 10111110 001 10101 200.237.190.32 Figura 4/3: Determinando endereço de rede Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 7 TABELA DE ROTEAMENTO !" Cada máquina/roteador da rede precisa dispor de informações sobre a(s) rede(s) a(is) qual(is) está conectada. Tais informações permitem à máquina/roteador fazer a entrega de dados como visto anteriormente. À esse conjunto de informações dá-se o nome de Tabela de Roteamento; !" A tabela de roteamento deve guardar informações sobre que conexões estão disponíveis para se atingir uma determinada rede e alguma indicação de performance ou custo do uso de uma dada conexão; !" Antes de enviar um datagrama, uma máquina/roteador precisa consultar a tabela de roteamento para decidir por qual conexão de rede enviá-lo; !" Obtida a resposta, a máquina faz a entrega do datagrama de forma direta (destino em rede diretamente conectada) ou através de um roteador (destino não em rede diretamente conectada). Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 8 Rede 1 Roteador A Rede 2 Rede 3 Roteador B Tabela de roteamento Destino Ação Rede 1 Entrega direta Rede 2 Entrega direta Rede 3 Entrega indireta,Enviar para roteador B Outros Erro ! Figura 5/3: Exemplo de tabela de roteamento (esquema) Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 9 ENTRADAS NA TABELA DE ROTEAMENTO !" As entradas da tabela de roteamento fornecem informações sobre roteamento para redes lógicas; cada entrada tem (basicamente) a forma: Endereço IP da rede destino (D) Máscara de rede (M) Endereço IP do roteador (R) !" Cada entrada especifica uma rede destino, a máscara de rede usada e o próximo roteador a ser usado para se chegar à rede destino; !" Para redes diretamente conectadas, o endereço IP do roteador destino é o endereço da interface de conexão à rede; !" Algumas entradas podem especificar (ocasionalmente) o endereço IP de uma máquina destino; !" É comum a existência de uma entrada para a rede destino “default”, cujo roteador indicado deve receber o datagrama cujo endereço destino não pertença a nenhuma das redes destino registradas na tabela(normalmente indicada como rede destino 0.0.0.0 com máscara 0.0.0.0). Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 10 ALGORITMO DE ROTEAMENTO !" Dada a tabela de roteamento e um datagrama a ser encaminhado (roteado), #" Extrair o endereço IP destino (IP-dest) do datagrama; #" Para cada entrada i da tabela de roteamento (Di, Mi, Ri): • Calcular o endereço IP da rede destino (IPR-dest) fazendo IPR-dest = IP-dest AND Mi; • Se IPR-dest = Di, encaminhe o datagrama para o roteador Ri; #" Se não encontrar nenhuma alternativa para encaminhamento do datagrama, declare “Erro de Roteamento”. Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 11 Máquina 1 IP=200.237.191.1 Roteador A Rede 200.237.191.0 Rede 200.237.192.0 Roteador B Rede 200.237.193.0 Máquina 2 IP=200.237.193.1 Máquina 1 Rede Máscara Roteador 200.237.191.0 255.255.255.0 200.237.191.1 0.0.0.0 0.0.0.0 200.237.191.7 Máquina 2 Rede Máscara Roteador 200.237.193.0 255.255.255.0 200.237.193.1 0.0.0.0 0.0.0.0 200.237.193.7 Roteador A Rede Máscara Roteador 200.237.191.0 255.255.255.0 200.237.191.7 200.237.192.0 255.255.255.0 200.237.192.7 200.237.193.0 255.255.255.0 200.237.192.13 Roteador B Rede Máscara Roteador 200.237.191.0 255.255.255.0 200.237.192.7 200.237.192.0 255.255.255.0 200.237.192.13 200.237.193.0 255.255.255.0 200.237.193.7 IP1=200.237.191.7 IP1=200.237.192.7 IP1=200.237.192.13 IP1=200.237.193.7 Figura 6/3: Tabela de roteamento – exemplo Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 12 INICIALIZAÇÃO E MANUTENÇÃO DE TABELAS DE ROTEAMENTO !" As tabelas de roteamento são inicializadas a partir de arquivos de configuração; !" Em redes de pequeno porte, a manutenção das mesmas (inclusão, alteração e exclusão de rotas) pode ser feita manualmente pelo administrador da rede; nesse caso diz-se que o roteamento é feito de forma estática; !" Em redes de porte maior, manter tabelas de roteamento manualmente torna-se um trabalho bastante complexo e extremamente sujeito a erros; para resolver o problema recorre-se ao uso de mecanismos que permitem a manutenção automática das tabelas de roteamento; nesse caso diz-se que o roteamento é feito de forma dinâmica; !" O roteamento dinâmico é viabilizado através do uso de protocolos de roteamento dinâmico que se responsabilizam por propagar e manter as tabelas de roteamento entre um conjunto de roteadores. !" Os protocolos de roteamento dinâmico podem ser classificados de acordo com os parâmetros: #" número de caminhos da tabela de rotas #" forma de propagação de rotas entre roteadores #" estrutura de organização dos roteadores de uma rede. Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 13 CLASSIFICAÇÃO DE PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO !" Número de caminhos da tabela de rotas: #" Caminho único: apenas uma entrada na tabela de rotas para uma rede determinada; #" Múltiplos caminhos: diversas entradas na tabela de rotas para uma rede determinada; !" Forma de propagação de rotas: #" Vetor-distância: de tempos em tempos o roteador envia uma cópia de sua tabela de rotas para os roteadores vizinhos (diretamente conectados); cada entrada armazena métrica de distância; implica em menor tempo de processamento, mas tem convergência lenta; #" Estado de Enlace: de tempos em tempos o roteador propaga informações sobre o estado de seus enlaces para todos os outros roteadores; a tabela de roteamento é alterada de acordo com as mudanças nas métricas; implica em maior processamento, mas tem convergência mais rápida; !" Estrutura de organização de roteadores: #" Estrutura plana: roteadores são considerados todos do mesmo nível; #" Estrutura hierárquica: roteadores são organizados em hierarquias tipo espinha dorsal (“backbone”), domínio e área. Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 14 SISTEMA AUTÔNOMO (“AUTONOMOUS SYSTEM – AS”) !" À um conjunto de redes e roteadores controlados por uma única autoridade administrativa dá-se o nome de Sistema Autônomo (AS); !" Dentro de um Sistema Autônomo, os roteadores podem escolher seus próprios mecanismos de atualização e propagação de rotas; !" Sistemas Autônomos trocam informações de roteamento entre si. Sistema Autônomo 2 Roteador B Sistema Autônomo 1 Internet Roteador A Figura 7/3: Sistemas Autônomos Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 15 SISTEMAS AUTÔNOMOS E ROTEAMENTO !" Roteadores pertencentes a um mesmo Sistema Autônomo trocam informações de roteamento usando protocolo de roteamento interior (“Interior Routing Protocol - IRP”); !" Sistemas Autônomos (“privados”) trocam informações de roteamento com a Internet (núcleo) usando protocolo de roteamento exterior (“Exterior Routing Protocol - ERP”); !" Sistemas Autônomos (“privados”) trocam informações de roteamento entre si usando protocolo de roteamento de borda (“Border Routing Protocol - BRP”). IRPIRP Internet (núcleo) ERP ERP BRP Sistema Autônomo Sistema Autônomo Figura 8/3: Protocolos de roteamento Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 16 PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO INTERIOR RIP – “Routing Information Protocol” !" É o protocolo mais popular, disponível em 1982 no BSD/UNIX através do programa routed; !" É especificado formalmente na RFC 1058 de 1988; !" Foi derivado do protocolo NS-RIP da XEROX, sendo generalizado para funcionar com várias tecnologias de rede; !" Faz propagação de informações de roteamento baseada em vetor-distância, mantendo somente a melhor rota para um determinado destino na tabela de roteamento; !" Os elementos (máquinas e roteadores) que participam do roteamento são classificados em ativos (quando propagam rotas para outros elementos e escutam e atualizam suas rotas baseados na propagação dos outros elementos – em geral roteadores) e passivos (quando não propagam, mas escutam rotas – em geral máquinas); Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 17 !" Um elemento ativo propaga suas rotas a cada 30 segundos; cada rota tem a forma (Rede destino, Distância), onde distância é medida em número de nós (“hop count”) percorridos para se chegar ao destino; !" Um elemento ativo/passivo escuta propagações de rotas e atualiza sua tabela de roteamento sempre que receber uma informação nova (não presente em sua tabela) ou que indique uma distância menor que a registrada no momento; !" Não recebendo propagação de alguma rota por 180 segundos, um elemento considera a rota inativa; !" Para evitar ciclos e minimizar o problema de convergência lenta, uma rota com métrica 16 é considerada com distância infinita, não sendo armazenada na tabela de rotas; Isso restringe o uso do RIP a redes de pequeno/médio porte; !" Não recebendo propagação de alguma rota por 240 segundos, um elemento considera a rota impossível e a retira da tabela de rotas. Protocolos de Comunicação: TCP/IP -Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 18 Máquina 1 IP=200.237.191.1 Roteador A Rede 200.237.191.0 Rede 200.237.192.0 Roteador B Rede 200.237.193.0 Máquina 2 IP=200.237.193.1 Máquina 1 Rede Máscara Roteador Métric a 200.237.191.0 255.255.255.0 200.237.191.1 0 * 200.237.192.0 255.255.255.0 200.237.191.7 1 200.237.193.0 255.255.255.0 200.237.191.7 2 0.0.0.0 0.0.0.0 200.237.191.7 2 Máquina 2 Rede Máscara Roteador Métrica 200.237.191.0 255.255.255.0 200.237.193.7 2 200.237.192.0 255.255.255.0 200.237.193.7 1 200.237.193.0 255.255.255.0 200.237.193.1 0 * 0.0.0.0 0.0.0.0 200.237.193.7 3 Roteador A Rede Máscara Roteador Métric a 200.237.191.0 255.255.255.0 200.237.191.7 0 * 200.237.192.0 255.255.255.0 200.237.192.7 0 * 200.237.193.0 255.255.255.0 200.237.192.13 1 0.0.0.0 0.0.0.0 200.240.250.1 1 * Roteador B Rede Máscara Roteador Métrica 200.237.191.0 255.255.255.0 200.237.192.7 1 200.237.192.0 255.255.255.0 200.237.192.13 0 * 200.237.193.0 255.255.255.0 200.237.193.7 0 * 0.0.0.0 0.0.0.0 200.237.192.7 2 IP1=200.237.191.7 IP1=200.237.192.7 IP1=200.237.192.13 IP1=200.237.193.7 Internet * Rede diretamente conectada Figura 9/3: Roteamento dinâmico via RIP Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 19 IGRP – “Interior Gateway Routing Protocol” !" Protocolo proprietário, desenvolvido pela Cisco Systems Inc. na década de 80, visando suprimir algumas deficiências do RIP (métrica única limitada a 16 e rota única); !" Faz propagação de informações de roteamento baseado em vetor-distância, mantendo até 4 rotas para um determinado destino na tabela de roteamento; !" Um elemento ativo propaga suas rotas a cada 90 segundos; cada rota tem a forma (Rede destino, Métrica), onde métrica é uma combinação dos parâmetros: #" Banda de transmissão; #" Confiabilidade (função da taxa de erros) #" Retardo #" Carga (função da ocupação da banda no tempo) !" Uma rota para um destino pode ser classificada como: #" Primária: a que tem a menor métrica (a melhor); #" Alternativa: a que tem métrica maior que a rota primária; #" Possível: rota cuja métrica seja superior à da rota primária, mas não ultrapasse esse valor por um fator de N: Métrica primária ≤≤≤≤ Métrica possível ≤≤≤≤ N * ( Métrica primária ), 1 ≤≤≤≤ N ≤≤≤≤ 128 Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 20 !" Um elemento ativo/passivo escuta propagações de rotas e atualiza sua tabela de roteamento sempre que receber uma informação nova (não presente em sua tabela) ou que indique uma métrica possível em relação à registrada no momento; !" Não recebendo propagação de alguma rota por 270 segundos, um elemento considera a rota inativa; !" Não recebendo propagação de alguma rota por 630 segundos, um elemento considera a rota impossível e a retira da tabela de rotas. Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 21 Máquina 1 Roteador A Rede 200.237.191.0 Rede 200.237.192.0 Roteador B Rede 200.237.193.0 Máquina 2 Roteador A Rede Máscara Roteador Métrica 200.237.191.0 255.255.255.0 200.237.191.7 100 * 200.237.192.0 255.255.255.0 200.237.192.7 100 * 200.237.193.0 255.255.255.0 200.237.192.14 200 200.237.193.0 255.255.255.0 200.237.192.21 300 200.237.194.0 255.255.255.0 200.237.192.14 200 200.237.194.0 255.255.255.0 200.237.192.21 200 0.0.0.0 0.0.0.0 200.240.250.1 500 * Roteador B Rede Máscara Roteador Métrica 200.237.191.0 255.255.255.0 200.237.192.7 200 200.237.191.0 255.255.255.0 200.237.194.14 300 200.237.192.0 255.255.255.0 200.237.192.14 100 * 200.237.192.0 255.255.255.0 200.237.194.14 200 200.237.193.0 255.255.255.0 200.237.193.7 100 * 200.237.194.0 255.255.255.0 200.237.194.7 100 * 200.237.194.0 255.255.255.0 200.237.192.21 200 0.0.0.0 0.0.0.0 200.237.192.7 600 0.0.0.0 0.0.0.0 200.237.194.14 700 IP1= .7 IP2= .7 IP1= .14 IP2= .7 Internet Roteador C Roteador C Rede Máscara Roteador Métrica 200.237.191.0 255.255.255.0 200.237.192.7 200 200.237.191.0 255.255.255.0 200.237.194.7 300 200.237.192.0 255.255.255.0 200.237.192.21 100 * 200.237.192.0 255.255.255.0 200.237.194.7 200 200.237.193.0 255.255.255.0 200.237.192.14 200 200.237.193.0 255.255.255.0 200.237.194.7 200 200.237.194.0 255.255.255.0 200.237.194.14 100 * 200.237.194.0 255.255.255.0 200.237.192.14 200 0.0.0.0 0.0.0.0 200.237.192.7 600 0.0.0.0 0.0.0.0 200.237.194.7 700 Rede 200.237.194.0 IP3= .7 IP1= .21 IP2= .14 IP1= .21 * Rede diretamente conectada Figura 10/3: Roteamento dinâmico via IGRP Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 22 OSPF – “Open Shortest Path First” !" Protocolo desenvolvido entre 1989 e 1990 por um grupo de engenharia do IETF (“Internet Engineering Task Force”) convocado para produzir um protocolo de roteamento interior escalonável para grandes redes privadas (um IRP para grandes sistemas autônomos); Especificado na RFC 1583 (OSPF-2); !" “Open” indica especificação pública, buscando-se um padrão aberto que pode ser implementado por qualquer usuário sem pagamento de direitos; !" “Shortest Path First” indica o algoritmo “caminho mais curto primeiro” de Dijkstra; !" Faz propagação de informações de roteamento baseada em estado de enlace, mantendo mais de uma rota para um determinado destino na tabela de roteamento; !" Suporta várias métricas (retardo, vazão e confiabilidade), sendo a métrica de uma rota o somatório das métricas dos enlaces; !" Troca informações sobre estado dos enlaces através de “Link State Advertisement” – LSA que são propagados entre roteadores de uma mesma área; passa informações sobre interfaces, métricas e outras variáveis; Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 23 OSPF oferece: #" Roteamento baseado em tipo de serviço (ex. baixa latência ou alta capacidade); #" Balanceamento de carga (ex. duas rotas para o mesmo destino são usadas de forma balanceada); #" Crescimento escalonável, com estruturação de um sistema autônomo em espinha dorsal (“backbone”) e áreas; uma área não precisa conhecer a estrutura topológica da outra; #" Troca de informação entre roteadores autenticadas; diferentes esquemas de autenticação são disponibilizados e cada área pode usar um mecanismo diferente; #" Suporte para rotas de máquinas específicas, rotas para subredes e rotas para redes específicas (muitas vezes necessárias em grandes redes); #" Suporte para rede virtual, permitindo a implementação de um canal virtual entre dois roteadores que estejam separados por vários enlaces; #" Suporte para a troca de informação de roteamento obtida a partir de outros (externos) locais. Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 24 Backbone Rb A Rb. B Rt Rt Rt Rt Rt Rb. C Rb. D Rt Área 3 Área 1 Área 2 Rt: roteador intra-area Rb: roteador inter-área (ou de borda) Figura 11/3: Estrutura de um sistema autônomo com OSPF Protocolos de Comunicação:TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 25 PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO EXTERIOR BGP – “Border Gateway Protocol” !" Protocolo desenvolvido entre 1990 e 1991 por um grupo de engenharia do IETF ("Internet Engineering Task Force”) convocado para produzir um protocolo de roteamento exterior mais eficiente e flexível que a versão EGP (que propaga apenas informação de alcançabilidade, não interpretando métricas); Especificado na RFC 1267; !" Permite a roteador exterior identificar múltiplas rotas entre sistemas autônomos, detectar e evitar ciclos de roteamento e escolher uma dentre várias rotas disponíveis; !" Os elementos (roteadores) que participam do roteamento são classificados em: #" vizinhos externos, quando pertencem a dois sistemas autônomos distintos (devendo fazer parte da mesma rede física); #" vizinhos internos, quando pertencem ao mesmo sistema autônomo. Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 26 Rb A Rt. BRt. D SA 2 SA 1 SA 3 Rt. E Rt. F Rt. C SA 2 Rt. A e Rt. D são vizinhos externos Rt. D e Rt. E são vizinhos internos Rt. E e Rt. B são vizinhos externos Rt. A e Rt. B podem formar um canal de tráfego Figura 12/3: Esquema conceitual de roteamento BGP Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 27 !" Roteadores BGP trocam informações entre si para: #" Aquisição de vizinhos (definidos através de configuração); #" Alcançabilidade de vizinhos (através de mensagens de “keepalive” enviadas periodicamente); #" Alcançabilidade de rede (cada roteador mantém uma tabela de redes que pode alcançar e as suas rotas preferidas; mudanças nas rotas são divulgada para os vizinhos); !" As divulgações de rotas incluem: #" Lista de rotas (que podem ser alcançadas pelo roteador: “Network Layer Reachability Information”); #" Origem (quem gerou a informação – IRP, ERP, Incompleto); #" Caminho de sistemas autônomos (lista de SAs que compõe a rota para as redes informadas – assegura rotas sem ciclo); #" Próximo roteador (endereço IP do roteador de borda a ser usado para se atingir as rotas informadas); #" Atributos (que permitem definir, entre outras coisas, agregação de rotas para possibilitar roteamento inter-domínio sem classes – CIDR); Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 28 !" Cada roteador BGP: #" Divulga, inicialmente, toda sua tabela de rotas; #" Guarda informações sobre a última versão das tabelas de roteamento dos roteadores vizinhos; #" Divulga propagações parciais somente das rotas alteradas; #" Calcula todos os caminhos possíveis para uma determinada rede, mas propaga apenas o melhor caminho; !" Avalia rota levando em conta (alguns itens): #" Peso administrativo (definido pelo administrador de rede para as rotas aprendidas de cada vizinho – quanto maior, melhor); #" Preferência local; #" Comprimento do caminho de SAs a ser percorrido (quanto menor, melhor); #" Origem (quanto menor, melhor: IRP < EGP < Incompleto). Protocolos de Comunicação: TCP/IP - Conceituação, Serviços e Conexão à Internet © UFPB / DSC / PSN, 2001 * Parte 3: Roteamento * Pág. 29 ESCOLHENDO UM PROTOCOLO DE ROTEAMENTO !" Disponibilidade pelos fornecedores de equipamentos; !" Velocidade de adaptação e busca de rotas alternativas nas falhas na rede; !" Uso de informação sobre melhor rota de acordo com necessidades de serviço ou velocidade; !" Velocidade para resolver anomalias de roteamento (ciclos e ‘buracos negros’); !" Carga imposta nas redes e inter-redes pelo próprio protocolo; !" Carga imposta nos sistemas finais pela presença do protocolo de roteamento; !" Carga imposta nos roteadores pelo cálculo das melhores rotas (avaliação de métricas); !" Escalonamento – mudanças na performance e no tráfego de roteamento em função do tamanho da rede; !" Segurança; !" Suporte para ‘roteamento de acordo com políticas específicas’ para atendimento de requisitos legais (específicos de cada país).
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