Apresentação do PowerPoint

Administração de Recursos da
Internet / Extranet
Roteamento em Redes e na Internet
Moacyr Petzold
RI - 1
Internet
• Interconexão de duas ou mais redes distintas.
• Os roteadores são os dispositivos utilizados para interconectar redes
distintas.
Internet
Sub-rede A
Sub-rede D
Sub-rede C
Sub-rede B
Sub-rede E
RI - 2
Roteamento na Internet
• A Internet é muito mais complexa que a ilustração anterior.
• Começou com a ARPANET em 1969, com uma rede composta de
quatro computadores fazendo comutação de pacotes.
• Hoje, ela é composta de milhares de roteadores, operados por
diversos provedores de serviços (ISP - Internet Service Providers) e
por organizações acadêmicas, de pesquisa, governamentais e
comerciais.
• Os roteadores são de diversos fabricantes utilizando uma variedade
de hardware e software.
• Em um ambiente como este, o roteamento além de ser um problema
técnico, passa a ser também um problema de gerenciamento
cooperativo.
RI - 3
Endereços IP
• Analisando um endereço IP, um roteador pode determinar se ele é
um endereço unicast, multicast ou broadcast, conforme abaixo.
Faixa de Endereço
1.0.0.0 a 223.255.255.255
224.0.0.0 a 239.255.255.255
240.0.0.0 a 255.255.255.254
0.0.0.0
255.255.255.255
Função
Endereços unicast
Endereços multicast
Reservados para uso futuro
Endereço desconhecido
Endereço de broadcast local
• Um host usa 0.0.0.0 como endereço de origem quando está tentando
aprender o seu endereço através dos protocolos BOOTP ou DHCP.
Se nesta origem, significa que o endereço origem é desconhecido, na
tabela de roteamento, significa que a saída será pela porta default.
RI - 4
Endereços IP
• Pacotes enviados a um segmento de rede com o endereço de destino
contendo 255.255.255.255 será recebido por todos os hosts e
roteadores deste segmento.
• O endereçamento IP é classificado como segue:
0
8
Classe A
0
Classe B
1 0
Classe C
1 1 0
16
NetId
24
31
HostId
NetId
HostId
NetId
HostId
• Dessa maneira, oferece a seguinte faixa de endereços por classe,
com respectiva quantidade de redes versus hosts.
RI - 5
Endereços IP
• Faixa de endereços por classe e quantidade de redes / hosts:
Classe
Endereço Mais Baixo
Endereço Mais Alto
A
1.0.0.0
126.255.255.255
B
128.0.0.0
191.255.255.255
C
192.0.0.0
223.255.255.255
RI - 6
Prefixo de endereços IP
• Um segmento de rede TCP/IP, possui um prefixo de endereço
unicast assinalado. Entendendo-se que segmento é entre um
roteador e outro.
• Por exemplo, um segmento de rede foi assinalado com a faixa de
endereços 128.186.1.0 a 128.186.1.255, pode ser representado pelo
prefixo de endereço 128.186.1.0/24 ( notação mais utilizada hoje).
• O 24 indica que todos os endereços no segmento tem os mesmos
24 bits iniciais.
• Pode também ser representado por [ 128.186.1.0 , 255.255.255.0 ].
• Todos os hosts e roteadores deste segmento devem possuir o
mesmo prefixo.
RI - 7
Prefixo de endereços IP
• O maior endereço dentro de um prefixo é reservado para o
endereço de broadcast neste segmento. No caso anterior, é o
endereço 128.186.1.255.
• Os roteadores IP roteiam os pacotes para segmentos de rede, ou
melhor, para os prefixos de endereços.
• As tabelas de roteamento mantém apenas os prefixos de redes e não
os endereços individuais de hosts.
• A maioria dos roteadores não podem manter prefixos de todos os
segmentos da Internet. Em seu lugar, as informações de
endereçamento dos segmentos são agregados em prefixos menores.
• A figura seguinte ilustra um exemplo de agregação.
RI - 8
Agregação de prefixos
RI - 9
Agregação de prefixos
• Exemplo de agregação de prefixos
• O roteador G está agregando os endereços dos quatro segmentos
que estão a sua direita e anunciando aos demais roteadores
através de um único prefixo 128.1/16.
• Isto significa que os roteadores A – F não enxergam os quatro
segmentos individualmente.
• Isto é, os roteadores A – F possuem uma única entrada na tabela
de roteamento contendo o prefixo 128.1/16 apontando para o
roteador G.
RI - 10
Classless Inter-Domain Routing (CIDR)
• Antes de 1993, os prefixos eram de tamanhos pré-fixados, pois eram
baseados em endereços de classes.
• Atualmente não existe esta restrição, permitindo qualquer tamanho
de prefixo.
• Portanto, são possíveis agregações maiores, o que ajuda na
• Conservação do espaço de endereços IP, e no
• Retardamento do crescimento das tabelas de roteamento nos
roteadores core. Hoje, eles tem aproximadamente 60 mil rotas na
tabela de roteamento, graças a agregação de prefixos.
• Roteamento usando tamanho arbitrário é conhecido como Classless
Inter-Domain Routing (CIDR).
• A notação prefixo/tamanho é conhecida como notação CIDR.
RI - 11
Classless Inter-Domain Routing (CIDR)
• Uma rede é denominada supernet quando o seu prefixo contém
menos bits do que a máscara default da rede.
• Uma rede de classe C 198.32.1.0, por exemplo, tem a máscara
default de 255.255.255.0.
• A representação 198.32.0.0/16, tem máscara menor do que a sua
máscara natural (16 < 24), portanto é uma supernet.
• A notação 198.32.0.0/16 permite juntar todas as rotas específicas de
198.32.0.0, isto é, 198.32.1.0, 198.32.2.0, etc., em uma única
notificação conhecida como agregação de rotas.
• Os termos agregação, blocos CIDR e supernet, são usados
indistintamente para indicar que uma lista de redes IP foi sumarizada
em uma notificação.
RI - 12
Classless Inter-Domain Routing (CIDR)
• Roteamento na presença de prefixos de tamanhos diferentes
para um mesmo destino
• Um roteador quando tem que decidir entre dois prefixos de
comprimentos diferentes para uma mesma rede, sempre vai
escolher aquele que tem resolução de máscara mais longa.
• Supondo que um roteador tenha as seguintes entradas na sua
tabela de roteamento:
• 198.32.1.0/24 pelo caminho 1
• 198.32.0.0/16 pelo caminho 2.
• Para chegar ao host 198.32.1.1, o roteador procura casar o
destino com o prefixo mais longo, o mais específico, portanto,
acaba escolhendo o caminho 1.
RI - 13
Assinalamento de endereços IP
• Hierarquia de Registros
• Uma hierarquia de registros na Internet é responsável pelo
assinalamento do espaço de endereçamento globalmente único
na Internet.
• No topo desta hierarquia está a IANA (Internet Assigned
Number Authority), que aloca partes do espaço de
endereçamento da Internet aos registros regionais de Internet.
• Existem diversos registros regionais e um de controle superior.
Por exemplo:
• ARIN (American Registry for Internet Numbers) para as
Américas;
RI - 14
Assinalamento de endereços IP
• Hierarquia de Registros
• ... registros regionais e ... :
• RIPE NCC (Research IP European Network Control
Center) para a Europa e Oriente Médio;
• APNIC (Asia Pacific Network Information Center) para a
Ásia;
• AFRINIC (African Regional Internet Registry Network
Information Center) para a África;
• InterNIC (Internet Network Information Center) como
órgão superior a todos.
RI - 15
Assinalamento de endereços IP
• Blocos de endereços IP para provedores
• Os Provedores de Serviços de Internet (ISP) obtém blocos de
endereços IP destes registros regionais.
• Os provedores, por sua vez, assinalam partes destes blocos de
endereços aos seus clientes (empresas e pequenos ISPs).
A distribuição dinâmica de endereços IP é feita pelo DHCP
(Dynamic Host Configuration Protocol).
• Este esquema de endereçamento permite a agregação de endereços.
• O ISP pode agregar os endereços de seus clientes e anunciar apenas
os prefixos deste blocos aos demais ISPs.
• O problema deste esquema ocorre quando um cliente deseja mudar
de ISP.
RI - 16
Assinalamento de endereços IP
• Endereços IP unicast específicos
• O endereço 127.0.0.1 foi convencionado para endereço de
Loopback (Local Host). Posteriormente todo o prefixo 127/8 foi
reservado para endereço de loopback.
• Para internets privativas, isto é, que não estão conectadas com a
Internet pública, foram reservados faixas de endereços.
Entretanto, as internets privativas podem ser interconectadas na
Internet pública através de dispositivos denominados NAT.
Prefixo
10/8
127/8
172.16/12
192.168/16
Faixa de endereço
10.0.0.0 a 10.255.255.255
127.0.0.0 a 127.255.255.255
172.16.0.0 a 172.31.255.255
192.168.0.0 a 192.168.255.255
Endereços reservados
Internet privativa
Loopback
Internet privativa
Internet privativa
RI - 17
Sub-endereçamento
• Máscara de sub-rede
Endereço IP
normal
Máscara
Número da rede
11111111
11111111
Número do host
11111111
00000000
Número da
sub-rede
Núm. do host
da sub-rede
parte default
Endereço de
sub-rede
Número da rede
RI - 18
Sub-endereçamento
• Máscara de sub-rede
• RFC 950 “Internet Standard Subnetting Procedure” diz que:
• Os bits que definem a sub-rede devem ser contíguos e
colocados nos bits mais significativos do endereço de host.
• Um número de sub-rede com todos os bits em 0 e com todos
os bits em 1 não podem ser assinalados como endereços de
sub-rede.
RI - 19
Sub-endereçamento
• Variable Length Subnet Masks (VLSM)
• Numa rede tradicional apenas uma máscara pode ser aplicada
para todas as sub-redes.
• Qualquer divisão que aloca bits suficientes para representar
um grande número de sub-redes pode não deixar bits
suficientes para representar um número grande de hosts.
• Nas redes que utilizam VLSM, aplicam máscaras diferentes em
sub-redes diferentes dentro de uma mesma rede.
• Máscaras curtas que permitem mais hosts, mas menos subredes.
• Máscaras longas que permitem mais sub-redes, mas poucos
hosts por sub-rede.
RI - 20
Sub-endereçamento
• Variable Length Subnet Masks (VLSM)
• VLSM fornece níveis adicionais para a hierarquia de
endereçamento IP.
• Uma rede é dividida em sub-redes, e algumas destas subredes são ainda divididas em mais sub-redes.
• Isso permite que a informação detalhada de roteamento em
uma sub-rede fique escondida dos roteadores de outras subredes.
• Permite mais flexibilidade na elaboração de resumo de rotas
(summary routes).
RI - 21
Roteamento
• Roteamento Direto
• Hosts de origem e de destino estão na mesma rede.
• Um host, numa dada rede, pode transmitir um datagrama para
outro host diretamente sem auxílio de um roteador.
• Roteamento Indireto
• Hosts de origem e de destino não estão na mesma rede.
• O host origem precisa identificar um roteador para enviar o
datagrama.
• O roteador precisa de informações de roteamento adequadas para
transportar o datagrama em direção à rede de destino.
RI - 22
Roteamento
• Tabela de Roteamento
• Todos os protocolos de roteamento tem meios de descobrir os
prefixos de endereços IP que podem ser alcançados.
• Para cada prefixo, o endereço IP do próximo roteador (next hop)
é que deve ser usado para atingir este prefixo.
• A medida que ocorre mudanças na rede,
• Os protocolos de roteamento reavaliam os prefixos que
podem ser alcançados e os próximos passos a serem usados
para cada prefixo.
• O processo de encontrar o próximo passo após uma mudança
na rede é denominado convergência.
RI - 23
Roteamento
• Tabela de Roteamento
• A tabela de roteamento diz ao roteador para onde deve enviar os
pacotes.
• O roteador usa o endereço IP de destino contido no datagrama
para consultar a tabela.
• A consulta retorna a entrada da tabela que mais combina com o
endereço de destino, isto é, retorna o endereço IP do próximo
roteador e a interface de saída.
• Existe uma entrada para cada prefixo de endereço que o roteador
conhece.
• As entradas nas tabelas de roteamento são conhecidas como
rotas.
RI - 24
Roteamento
• Tabela de Roteamento
RI - 25
Roteamento
• Exemplo:
• Tabela de roteamento do roteador C da figura da página 8.
Prefixo
Próximo passo
128.1/16
128.2/16
128.2.4/24
128.3.7/24
128.5.2/24
128.5.6/24
Roteador G
Roteador D
Roteador A
Roteador D
Direto
Roteador B
• Os roteadores D e G escondem um certo número de segmentos.
RI - 26
Roteamento
• Tabela de Roteamento
• Se um endereço de destino se enquadra na faixa de endereços
descritos por uma das entradas da tabela, dizemos que esta
entrada casa com o prefixo do endereço de destino.
• Se o roteador recebe um pacote com endereço de destino que não
casa com nenhuma entrada, ele descarta o pacote e envia uma
mensagem ICMP de destino não alcançável para a origem.
• Se o destino casa com duas entradas da tabela, a entrada com o
maior prefixo é selecionada como melhor casamento.
• Uma das formas de ocorrer múltiplos casamentos é quando
estiver usando o modelo de endereçamento de provedor:
RI - 27
Roteamento
• Tabela de Roteamento
• ... formas de ocorrer múltiplos casamentos ... :
• Uma empresa adquire um bloco de endereços de um ISP e
mais tarde muda para um novo provedor, mantendo os
mesmos endereços.
• O novo ISP notifica para cima uma rota mais especifica para
uma parte do espaço de endereçamento do antigo provedor.
RI - 28
Roteamento
• Exemplo de Algoritmo para Rotear Pacotes
• Extrair endereço IP destino (D) do pacote e computar prefixo de
rede (N);
• Se N coincide com qualquer endereço diretamente conectado,
entregue o pacote para D sobre esta rede (resolva o endereço, por
ARP, encapsule o pacote e envie-o no frame);
• senão Se a tabela contém uma rota para D, envie o pacote para o
next hop especificado;
• senão Se a tabela contém a rota para a rede N, envie o pacote
para o next hop especificado;
• senão Se a tabela contém uma rota default, envie o pacote para o
roteador default;
• senão declare um erro de roteamento!
RI - 29
Roteamento
• Rotas Default
• Muitos roteadores possuem uma rota default na sua tabela de
roteamento.
• Esta entrada é indicada pelo prefixo 0/0.
• Esta rota é usada quando o destino não casa com nenhuma das
rotas mais específicas.
• Se a intranet de uma organização tem um roteador conectado a
Internet, todos os roteadores da empresa podem usar uma rota
default apontando para a conexão com a Internet.
RI - 30
Roteamento
• Tabelas de roteamento na Internet
• Cada roteador possui uma tabela diferente, refletindo sua posição
única dentro da Internet.
• A medida que se aproxima do core, os endereços vão sendo
agregados formando prefixos menores.
• Os roteadores que estão nas pontas da Internet usam bastante
rotas default, com poucas rotas específicas.
• E os roteadores core da Internet possuem cerca de 60.000
entradas, sem nenhuma rota default.
RI - 31
Roteamento
• Roteamento Estático
• As tabelas de roteamento são criadas e mantida manualmente
pelo administrador da rede.
• Não há troca de informações entre os roteadores.
• Quando ocorrem mudanças de topologia, as rotas precisam ser
alteradas manualmente.
• Erros de configuração podem ser difíceis de detectar.
• Rotas estáticas, entretanto, ainda são bastante usadas, devido a
questões de segurança.
RI - 32
Roteamento
• Roteamento Dinâmico
• As tabelas de roteamento são construídas pelos próprios
roteadores, usando protocolos de roteamento.
• Os roteadores divulgam agregados, assim como prefixos
específicos que são capazes de alcançar usando um protocolo
roteamento.
• Mudanças de topologia ou condições de uso das linhas causam
mudanças automáticas nas tabelas de roteamento.
RI - 33
Arquitetura de roteamento na Internet
• Sistemas Autônomos
• A Internet é organizada em regiões denominadas Sistemas
Autônomos (AS – Autonomous System).
• Cada AS consiste de uma coleção de roteadores sob o controle
de uma única entidade administrativa.
• Exemplos de AS: todos os roteadores pertencentes a um ISP,
corporação ou universidade.
• Os AS são organizados de uma forma hierárquica.
• Quanto mais perto do topo da hierarquia - core da Internet - mais
rotas aparecem dentro de um AS e ao mesmo tempo, os prefixos
individuais dentro das tabelas de roteamento ficam menores.
RI - 34
Arquitetura de roteamento na Internet
• Sistemas Autônomos
• Na Internet o roteamento é feito entre um AS e outro AS.
• Os AS core não usam rotas default. São denominados default free zone.
• Os AS não core usam rotas default para as hierarquias
superiores, tendo em suas tabelas apenas um sub-conjunto das
rotas da Internet.
• Os AS que fornecem serviços de interconexão com a Internet são
denominados Provedores de Serviços de Internet (ISP).
• As interconexões entre os ISP são feitas via operadores de rede.
• Cada AS é assinalado com um número único de 16 bits.
RI - 35
Arquitetura de roteamento na Internet
• Organização da Internet em Sistemas Autônomos
RI - 36
Arquitetura de roteamento na Internet
• Relação entre Sistemas Autônomos (Provedores)
• Quando dois provedores se interconectam, eles estabelecem uma
relação denominada peer agreement.
• Se eles estiverem no mesmo nível da hierarquia, a relação pode
ser um simples acordo para trocar informações de roteamento.
• Se um AS for de nível inferior na hierarquia, este AS mantém
uma relação cliente - provedor de nível superior.
• Neste caso o provedor superior irá:
• Divulgar os endereços que estão no nível inferior para o resto
da Internet; e
• Encaminhar os pacotes vindos do nível inferior, servindo de
trânsito para os provedores de nível inferior.
RI - 37
Arquitetura de roteamento na Internet
• Assinalamento de prefixos na Internet
• Os prefixos na Internet são assinalados para obter a melhor
agregação sob CIDR.
• Os grandes provedores possuem seus próprios prefixos,
conhecidos como blocos CIDR.
• Os provedores menores e seus clientes usam endereços dos
blocos CIDR do provedor superior. Entretanto, muitas empresas
ainda usam endereços assinalados antes do advento de CIDR.
• Portanto, estes endereços aparecem nas tabelas de roteamento
junto com os endereços de classe C.
RI - 38
Arquitetura de roteamento na Internet
• O núcleo (core) da Internet
• Inicialmente, o núcleo (core) da Internet era a rede ARPANET.
• Em 1985, passou para NSFNET, constituído de roteadores
baseados em LSI-11 (Lucent) interconectados através de linhas
de 56Kbps.
• Em 1987, estes roteadores foram substituídos por IBM-RT
(IBM) interconectados via linhas T1 (1,5Mbps).
• Em 1992, estas linhas foram trocadas para T3 (45Mbps).
• A NSFNET como core durou até 1995.
• Atualmente, o core da Internet consiste de provedores comerciais
de Internet, como UUNET, MCI, Sprint, etc.
RI - 39
Arquitetura de roteamento na Internet
• Network Access Point (NAP)
• Através de várias facilidades espalhadas pelo mundo, um ISP
pode colocar um roteador e estabelecer uma relação com outros
ISP.
• Estas facilidades são conhecidas como Network Access Point
(NAP), Metropolitan Area Exchanges (MAE) ou Commercial
Internet Exchanges (CIX).
• Fisicamente estes pontos de interconexão (exchanges) são
implementados usando combinações de FDDI/Ethernet ou como
sub-redes ATM.
• Vários provedores podem se conectar em um único ponto.
RI - 40
Arquitetura de roteamento na Internet
• Network Access Point (NAP)
• Os NAP mundiais, MCI, Sprint e Pacific Bell, se interligam e
oferecem conexão a provedores menores, como a Embratel.
• Os NAP promovem a comutação de vários servidores na
Internet.
RI - 41
Arquitetura de roteamento na Internet
• Servidores de Rotas
• Alguns pontos de interconexão (exchanges) possuem roteadores
especiais para facilitar a distribuição de informações de rotas
entre os provedores conectados.
• Este roteadores são denominados Servidor de Rotas.
• Em vez de cada roteador estabelecer uma sessão de protocolo de
roteamento com os demais, um provedor estabelece uma única
sessão com o Servidor de Rotas.
• O Servidor de Rotas recebe as informações atualizadas dos
muitos roteadores da Internet e redistribui essa informação
adquirida para todos os provedores (roteadores) interligados
neste exchange.
RI - 42
Protocolos de Roteamento
• Interior e Exterior Gateways
• Dentro de um Sistema Autônomo, identificam-se dois tipos de
roteadores:
• Interior Gateways (IG), ou Interior Routers.
• Exterior Gateways (EG), ou Exterior Routers.
• Dois roteadores são IG quando pertencem a um mesmo AS.
• Dois roteadores são EG quando pertencem a diferentes AS.
• Os roteadores de borda (Border Gateways), rodam ambas as
funções e, portanto, são os mais carregados.
RI - 43
Protocolos de Roteamento
• IGP e EGP
• Os protocolos de roteamento executados entre EG, são
denominados Exterior Gateway Protocol (EGP).
• Passam informações de alcance das redes de um AS ao outro.
• Os protocolos de roteamento executados entre IG, são
denominados Interior Gateway Protocol (IGP).
• São de propriedade de Sistemas Autônomos.
• Uma coleção de roteadores rodando um IGP comum é muitas
vezes denominado de domínio de roteamento.
• Um AS pode consistir de múltiplos domínios de roteamento.
RI - 44
Protocolos de Roteamento
• IGP e EGP
RI - 45
Protocolos de Roteamento
• Protocolos de Roteamento IGP:
• Routing Information Protocol (RIP)
• Open Shortest Path First (OSPF)
• Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)
• Protocolos de Roteamento EGP:
• Exterior Gateway Protocol (EGP)
• Border Gateway Protocol (BGP)
• Exterior Gateway Routing Protocol (EGRP)
• Exterior Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)
• Intermediate System – Intermediate System (IS-IS)
RI - 46
Protocolos de Roteamento
• A tabela de roteamento é atualizada como resultante da execução de
um Algoritmo de Roteamento.
• Os algoritmos de roteamento obtém informações sobre possíveis
rotas através de protocolos de roteamento.
• O protocolo de roteamento determina a forma pela qual os
roteadores devem trocar informações necessárias para execução dos
algoritmos de roteamento.
• Existem basicamente dois tipos de algoritmos de roteamento:
• Distance Vector
• Link-State
• Path Vector é um terceiro tipo, sendo uma adaptação do Distance
Vector.
RI - 47
Protocolos de Roteamento
• Algoritmo Distance Vector
• Determina o melhor caminho para um destino baseando-se na
sua distância (número de hops).
• O nome Distance Vector vem da informação enviada
periodicamente, que consiste de uma lista de pares (V, D), onde
V identifica o destino (vetor) e D, a distância até este destino.
• Algoritmo Link-State
• Determina o melhor caminho para um destino baseando-se em
um valor que é assinalado para cada link de comunicação de
cada rota.
RI - 48
Protocolos de Roteamento
• Algoritmo Link-State
• Este valor pode representar delay, velocidade de linha, ou
qualquer coisa que o administrador de rede queira usar. A
definição é que o resultado é inversamente proporcional ao
parâmetro escolhido.
• A rota é determinada examinando estes valores.
• Área de estudos:
Área
Protocolos
Algoritmo
IGP
RIP
OSPF
Distance Vector
Link-State
EGP
BGP
Path Vector
RI - 49
Protocolos de Roteamento
• Algoritmo Distance Vector
• Cada roteador envia ao seu vizinho a sua lista (V, D).
• Assim, cada roteador aprende a distância para cada rede
existente.
• A menor distância vai ser utilizada.
• Vantagens:
• É bastante simples e conhecido;
• Exige menos processamento.
• Desvantagens:
• O tráfego pode ser alto em redes grandes;
• Convergência lenta;
• Difícil detectar roteadores com problemas.
RI - 50
Protocolos de Roteamento
• Algoritmo Link-State
• Cada roteador calcula a topologia inteira antes de escolher o
caminho mais curto.
• As mensagens enviadas contém apenas o estado de cada uma das
linhas conectadas.
• Vantagens:
• Cada roteador mantém uma mesma base de dados;
• Fica mais fácil detectar roteadores defeituosos;
• A convergência é muito mais rápida.
• Desvantagens:
• Mais ciclos de processamento e memória;
• Configuração é mais difícil.
RI - 51
Protocolos de Roteamento
• Roteamento usando Distance Vector
• A tabela de roteamento armazena uma entrada para cada rede
conectada.
• Cada entrada contém:
• Endereço IP da rede de destino;
• Número de hops até a rede de destino (o alcance);
• Endereço IP do primeiro roteador para a rota;
• Contador.
• Periodicamente (30 segundos), cada gateway envia uma cópia de
sua tabela, por meio de broadcast, para todos os gateways
conectados diretamente.
RI - 52
Protocolos de Roteamento
• Roteamento usando Distance Vector
• Ao receber uma tabela, o gateway compara com sua própria
tabela e modifica as entradas, se:
• Reconhecer um caminho mais curto para uma sub-rede
existente;
• Reconhecer uma sub-rede não conhecida;
• Reconhecer que um novo valor para uma entrada foi
apresentado pelo gateway criador, mesmo que ele seja maior.
• Na atualização, se o gateway emissor reporta uma distância N, a
entrada atualizada deve ser N+1.
• O algoritmo é simples e fácil de implementar.
RI - 53
Protocolos de Roteamento
• Roteamento usando Distance Vector
• Entretanto, em ambientes dinâmicos, a informação de
roteamento se propaga lentamente e, durante esse período,
alguns gateways ficam com informações inconsistentes.
• Além disso, as mensagens de atualização tornam-se enormes.
• Todos os gateways devem participar, senão o algoritmo não
converge.
• Problemas com algoritmos Distance Vector
• Os roteadores e linhas de comunicação estão sujeitas a falhas.
• O algoritmo exige que os roteadores avisem os vizinhos
sobre as mudanças. Se um roteador para de funcionar, deixa
de avisar os seus vizinhos.
RI - 54
Protocolos de Roteamento
• Roteamento usando Distance Vector
• A solução adotada pelos algoritmos que usam Distance Vector é
remover as entradas velhas usando timeout (contador).
• Roteamento usando Link-State
• Neste algoritmo, cada roteador deve conhecer a topologia
completa da rede.
• Isto é feito descrevendo os roteadores interconectados entre si
por links.
• Existe um enlace entre dois gateways se ambos puderem
comunicar-se diretamente, ou seja, estão conectados na mesma
rede física.
RI - 55
Protocolos de Roteamento
• Roteamento usando Link-State
• Cada roteador exerce duas funções, entre outras:
• A primeira é testar continuamente o estado dos enlace com os
roteadores vizinhos.
• A segunda é enviar a informação dos estados dos seus
enlaces a todos os roteadores da rede. Este envio é feito por
flooding, sendo periódico para a condição de sem alterações
e imediato para a condição de com alteração.
• O teste de estado é feito enviando mensagens curtas que exigem
resposta. Se houver uma resposta, o enlace está ativo, senão, está
inativo.
• Se estiver ativo, é possível a comunicação entre os roteadores.
RI - 56
Protocolos de Roteamento
• Roteamento usando Link-State
• As informações são em geral enviadas em modo flooding. Se a
tecnologia de rede não permitir o modo flooding, o envio é feito
para cada roteador individualmente.
• Ao receber uma informação de estado, o roteador atualiza o seu
mapa da rede ativando ou desativando os enlaces em questão e
recalcula as rotas para todos os destinos possíveis usando o
algoritmo Shortest-Path-First (SPF).
• Em relação ao algoritmo Distance Vector, o SPF possui diversas
vantagens:
• O cálculo das rotas é realizado localmente; e
• O tamanho das mensagens depende do número de roteadores
diretamente conectados.
RI - 57
Protocolos de Roteamento
• Algoritmo Shortest-Path-First (Dijkstra) - exemplo
RI - 58
Protocolos de Roteamento
• Algoritmo Shortest-Path-First (Dijkstra) - exemplo
RI - 59
Protocolos de Roteamento
• Algoritmo Shortest-Path-First (Dijkstra) - exemplo
RI - 60
Protocolos de Roteamento
• Algoritmo Shortest-Path-First (Dijkstra) - exemplo
RI - 61